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感性教育のためのリズミカル・ムーブメント・プログラムの開発

対象は体操授業は小学校3校7クラス210名、大学2校5クラス120名、計330名であり、スポーツ授業は小学校4校14クラス450名であった。(7)ステレオ三次元画像の試作効果的な視聴覚教材として期待される、ビデオによるステレオ三次元画像の作成に取り組んだ。(8)指導実践による測定調査方法の検討1)芸術表現:時間的空間的な造形表現性から解析した。2)運動工学:動的な運動特性の研究の展開として人体運動の基本動作である人体各部位の歩行時の速度を、直角の方向により計測し、揺らぎの特性を求めた。3)運動生理学:運動時の瞬時心拍変動について周波数解析を行い、自律神経系活動を反映する指標としての検討を行った。運動実施にともなう自律神経系活動を評価する可能性が示唆された。(1)指導実践による測定調査作成したリズミカル・ムーブメント・プログラムを、主として小学校・中学校・大学の計11校30クラスで実践した。リズミカル・ムーブメント・プログラム実践による感性に及ぼす効果を次の観点から検証した。1)感性に関するアンケート調査:リズム体操とそれ以外の学習内容との感性に関する自己評価について、単元前後を比較検討2)モルフォロギー:動作分析による「運動のリズム」と「音楽のリズム」との関係3)音楽表現:音楽演奏表現の立場からのリズムと動きの関連の解析、指導プログラムの構成4)芸術表現:時間的空間的な造形表現性から解析5)運動工学:動的な運動特性・評価(人体の運動、生理、熱計測システムによる実験・動的特性と定量評価)6)運動生理学:運動時の瞬時心拍数の分析による評価(2)成果のまとめと発表感性教育のためのより有効なリズミル・ムーブメント・プログラムを開発のために、実証された効果と特性を明確にした。アンケート調査からは、リズム体操は単元後に「自分の気持ち」「仲間との係わり」「自分の動き」「仲間の動き」「音楽を使っての動き」の5領域に関する感性項目について平均値が高いことがわかった。また、音楽・芸術・体操の連携により、表現意欲を喚起し学習を効果的なものにしていることが明らかになった。また、感性に関する運動工学・運動生理学的な評価の基礎資料が得られた。(3)成果の発表開発したリズミカル・ムーブメント・プログラムの成果を、研究論文として発表するとともに国内外の学会で口頭発表した。
自切したヒトデ腕における腕の再生機構の解明

ヒトデの腕の自切は、長い腕を持つヒトデに見られる特徴的な生体防御機構で、腕の脱離までの時間により、'slow autotomy'と'quick autotomy'に分けられる。我々は、環境の悪化や細菌感染などにより起こる`slow autotomy'を引き起こす自切誘起因子を明らかとしており、この化合物の投与により、'slow autotomy'を誘起することができる。この化合物誘起による自切でも、その後に腕の再生を伴う。本研究では日本沿岸種のマヒトデ(Asterias amurensis)を用いて、自切後のヒトデの腕の再生の機構を解明することを目指した。これまでの研究において'slow autotomy'では、自切誘起因子のみの投与と比べて、自切に要する時間が短くなる種々の場合を観察してきた。マヒトデ自切誘起因子と自切時間の遅延が観察されたラパマイシンを投与し自切させた後、再生初期までの観察を行った。自切誘起因子のみの投与とラパマイシンと自切誘起因子の投与を比較して、再生スピードの違いは観察されなかった。自切誘起因子を用いた自切の後の腕の再生は、切断面が組織に覆われた後に始まった。切断面が覆われるまでは摂餌が観察されず、摂餌開始からしばらくは体重の減少が観察された。なお、全例で放射神経から切断された環状神経の付け根部分が盛り上がり、突起が生じて後の腕が形成された。ヒトデの腕の自切は、長い腕を持つヒトデに見られる生体防御機構で、腕の脱離までの時間により'slow autotomy'と'quick autotomy'に分けられる。我々は、環境の悪化や細菌感染などにより起こる'slow autotomy'を引き起こす自切誘起因子を明らかにしており、この化合物の投与により'slow autotomy'を誘起することが可能である。化合物誘起による自切でも、その後に腕の再生を伴う。本研究では日本沿岸種のマヒトデ(Asterias amurensis)を用いて、自切後のヒトデの腕の再生の機構の解明を目指す。今年度はまず、再生の観察に必要な実験条件の設定を行った。これまでの研究の過程で'slow autotomy'でも、自切の条件が異なると、再生の初期スピードが異なることが分かっていた。自切までの時間が短縮される制御性ネクローシス経路の抑制は、再生初期のスピードが遅くなった。今後細胞死に関与するアポトーシス経路、オートファジー機構の抑制が再生にどの様に影響するのかを調べる。また、再生する腕付近を継続した観察を行い、再生に特徴的な現象が発生しているかどうかを観察する。自切時間が遅延するグルコースを付加した自切誘起では、一定時間の遅延を再現することが難しかったが、検討の結果、再現することが可能となったため、今後は腕の自切を遅延させた場合の再生への影響を調べる。これまでに再生が遅くなる機構は複数観察されたが、早く進む機構は観察されていないため、再生が早く進む機構があるのか探索を行う。研究全般を担当する研究代表者が5月に腰椎を骨折して、実験全般、水槽の管理(重い荷物の管理)ができない時期があったため、計画よりも遅れている。継続の実験が一部今年度にずれ込み、その分を他の項目を入れ替えて実施した。次年度以降実施予定の項目は終了していないものの、2項目の検討を開始した。ヒトデの腕の自切は、長い腕を持つヒトデに見られる生体防御機構で、腕の脱離までの時間により、'slow autotomy'と'quick autotomy'に分けられる。我々は、環境の悪化や細菌感染などにより起こる`slow autotomy'を引き起こす自切誘起因子を明らかとしており、この化合物を投与することで、'slow autotomy'を誘起することができる。本研究では日本沿岸種のマヒトデ(Asterias amurensis)を用いて、自切後のヒトデの腕が再生する機構の解明を目指す。これまでの研究において'slow autotomy'では、自切誘起因子のみの投与と比べて、自切に要する時間が短くなる種々の場合を観察し、いずれも再生の開始までの時間が長くなることが分かっている。逆に今回は、グルコースを用いて自切に要する時間を遅延させた上で再生までの観察を行った。しかし腕の再生開始までの時間や、再生への影響は見られなかった。この結果から、自切までに要する時間の長期化は、再生には影響しないことが示唆された。オートファジー阻害剤を用いて観察した時、自切に要する時間が短くなり、腕の再生を開始するまでの時間が長くなった。オートファジーの阻害が腕の再生を遅延させることから、オートファジーが腕の再生に関与するものと示唆される。昨年度腰椎を骨折して実験できない期間があり遅延した部分があった。グルコースを用いた自切を遅延させる方法を確立したが、予備実験の際に遅延させた時間までの再現が、出来なかった。これまでの結果では、遅延した場合の再生開始までの時間が遅延していない場合とほぼ変わらないことから、再度の遅延させる実験法の検討は実施しない。

我々は、環境の悪化や細菌感染などにより起こる`slow autotomy'を引き起こす自切誘起因子を明らかとしており、この化合物の投与により、'slow autotomy'を誘起することができる。この化合物誘起による自切でも、その後に腕の再生を伴う。本研究では日本沿岸種のマヒトデ(Asterias amurensis)を用いて、自切後のヒトデの腕の再生の機構を解明することを目指した。これまでの研究において'slow autotomy'では、自切誘起因子のみの投与と比べて、自切に要する時間が短くなる種々の場合を観察してきた。マヒトデ自切誘起因子と自切時間の遅延が観察されたラパマイシンを投与し自切させた後、再生初期までの観察を行った。自切誘起因子のみの投与とラパマイシンと自切誘起因子の投与を比較して、再生スピードの違いは観察されなかった。自切誘起因子を用いた自切の後の腕の再生は、切断面が組織に覆われた後に始まった。切断面が覆われるまでは摂餌が観察されず、摂餌開始からしばらくは体重の減少が観察された。なお、全例で放射神経から切断された環状神経の付け根部分が盛り上がり、突起が生じて後の腕が形成された。研究予定の入れ替えがあったため、開始していない項目を優先して実施する。研究に必要な基礎条件の検討は終了しているので、ヒトデが使用可能になり次第、開始する。一部検討を開始した項目に関しては、追加検討が必要なものが出てきているので、他の進行と調整しながら、実施する。自切を遅延させる方法は、遅延した場合の再生開始までの時間がしていない場合とほぼ変わらないことから、再度の遅延させる実験法の検討は実施しないで、このまま継続する。現状では再生を早めることはできないが、再生の過程の中で、完了しなければ次に進めない通過点が存在する。この通過点を早く確実に進めることができないか検討を実施する。実験全般を担当する研究代表者が5月に腰椎骨折し、実験が行えない時期が発生したため、研究が遅延した。これに関連する研究使用予定の金額が、次年度使用となった。研究初年度において、研究代表者が5月に腰椎骨折したため、実験を行うことができない時期があり、遅延した。また昨年度に検討により自切を遅延させる方法を確立したが、今年度実施したところ、昨年度ほど遅延させることができなくなっており、当初は再度遅延させる方法の検討を実施したため、進行が遅れた。今後は自切時間の遅延は現状で実施できる状況で実施し、他の項目の実験も合わせて実施する。遅延している項目を優先して実施する。実験条件は整ったので、それぞれの実験を行い、自切後の腕付近の変化を中心に研究する。現象によっては、観察する際の固定化を検討しなければならないので、通常の自切腕を用いて、組織固定の方法の検討を実施する。
和歌の思想・言説と東北地における芸能文童との・六流についての研究

本年度は、宮城県図書館・東北大学付属図書館・青森県図書館・弘前市図書館・一関市博物館に蔵されている民俗芸能の文書および藩主の和歌活動を示す文書の調査を精力的に行った。調査には研究分担者のほかに、研究協力者として志立正知(秋田大学教授・地方軍記)、小林一彦(京都産業大学・書誌学)らの助力を得た。3年間で、東北地方の主な文庫をほぼ調査することができた。第一の目的である東北地方の民俗芸能文書に和歌思想・言説の引用・影響を見いだす作業のほかに、地方藩主の和歌活動の実態を明らかにすることにも力点を置いて、精密な調査・研究および討議を行った。その結果、多くの藩主が『古今和歌集』仮名序の和歌思想・言説をもとに旺盛な詠作活動をしていたことが、かれらの家集・定数歌・歌合や紀行文の収集・分析から判明した。また、かれらの中には、領内に数多くの歌枕を措定し、それらを盛んに和歌に詠み、かつ中央の公家歌人たちにも詠んでもらい、武家(地方)と公家(中央)による「領内名所和歌集」なるものを編纂する藩主もいた。また、領内の歴史的遺跡や神社などのほかに歌枕も見てまわり、和歌を詠み巡覧記をものし、家臣に命じて領内の地誌を編纂する藩主もいた。かれらの中には、古今和歌集・伊勢物語・百人一首・源氏物語に関する秘伝の伝授を受け、和歌への「信仰」を強く表明する藩主もいた。また、福島県会津地方の職人文書の中に、和歌の秘伝文書が少なからず混じっている。秋田県の番楽などの芸能文書にも和歌の思想・言説が引用されていることがわかった。本研究は、萌芽研究の精神にのっとり、東北地方の芸能文書にあらわれた和歌の思想・言説の調査から、東北各藩の藩主たちの和歌活動へと調査対象を拡大し、新しい和歌研究とは何を見いだし、どのように考察を進めるべきか、を具体的に示した。すなわち、中古以来の和歌の思想・言説は、長い歴史をつらぬいて中央から遠く離れた地方に、かつ藩主から農民に至る広い階層にまで、あらゆる格差を超えて伝播・浸透している。和歌を研究するとき、これまでは基本的に中央の貴族の文学として考察することを常としてきたが、変更されるべきであろう。本研究は、その意味で新しい和歌研究の新しいスタンスを示すことができた。なお、萌芽研究は、研究成果報告書の刊行は義務づけられていない。しかし我々は、本研究をふまえて新しい研究に進むために、その土台を示す研究成果報告書を刊行し、全国の和歌研究者や図書館等に送付した。この中には、研究概要、研究論文5本、新資料の翻刻・紹介4本を収録した。本研究を推進するためには、各地に出かけて芸能文書を調査し、その中に京都を中心に持続・発展してきた和歌の思想・言説が引用・記載されているものを見いださねばならない。17年度は東北六県のうち福島県と山形県が調査した。今年度は主に両県の主要な図書館に蔵されている芸能文書(民俗芸能の由来を記す縁起書その他)を調査した。すなわち、郡山市立図書館.・福島県立図書館・山形県立図書館・鶴岡市立郷土資料館・米沢市立図書館・長岡市立図書館その他で調査を行った。その結果、当初予想したような成果をあげることはできなかった。これまでに発見・研究してきた「出羽旧記」「大関東流唐獅子躍り目録」(以上、山形県)、「念仏剣舞由来縁起一巻」「新里剣舞由来縁起一巻」「歌念仏」(岩手県)のような、和歌の思想・言説をきわめて明確に、かつ具体的に引用・記載した芸能文書を数多く発見するまでには残念ながらまだ至っていない。とはいえ、江戸期の写本である「獅子宮縁起」「梓山村上組獅子踊本記」(以上、山形県)その他を発見することができた。その中に和歌の思想・言説が引用・記載されており、注目に値する。また、平安末期の歌学書「袖中抄」その他に、東北地方その他に見られる獅子踊りの芸態と通じる記述があり、その関連からも本研究をさらに推進する必要があることを実感した。さらに、上記の2点のほかに、和歌の思想・言説を引用・記載すると思われる芸能文書が各地に存在することを、県市町村の教育委員会による調査研究報告書の中から把握した。18年度の宮城県・岩手県、19年度の秋田県・青森県の調査・研究に期待したい。時間を見つけて、山形県・福島県の調査も続行する。また、研究分担者と研究協力者を加えての研究会を三度(鶴岡市・米沢市・東京)行った。伝承文学研究会のシンポジウム(2005年9月34日)において、地方の芸能・伝承文書における和歌の位相とその意義について研究発表を行った。次年度からは、研究方向を少し拡大し、本研究の方向・趣旨を包摂する「和歌における外部」という視点をもって調査・研究してゆくことにした。地方の芸能文書のほかに地方の地誌などの文書、また歌枕や連歌・誹諧歌などと正正規の和歌とのかかわりなどについて幅広く調査・研究を進めてゆきたい。本年度は当初の計画通り宮城県と岩手県を調査したが、調査資料の対象を拡大し、地方の芸能文書のほかに同じく地方の和歌文書についても資料収集し研究を行った。また、秋田県立図書館でも同様の資料収集を行った。

岩手県立図書館では、平泉町の毛越寺などで行われていた能の台本の調査をし、その中に小野小町、小野篁、藤原定家を主人公とする地方色の濃い謡曲が存在することを見出した。「小町」(卒都婆小町)は、現在の「卒都婆小町」の原曲と見られ、検討の結果、小町説話の生成プロセスに関する従来の研究に新見を加えることのできるものであることがわかった。秋田県立図書館では、九代藩主佐竹義和の領内巡覧記およびそれに関連する古文書を多数見出した。そして、それらの解読を通して、<和歌を詠みながら領内を巡覧する藩主>という概念を立てて、江戸期の和歌と地誌との関係を解明すべきことがわかった。秋田には菅江真澄の書いた数多くの地誌があるが、それらはすべて<常民のために常民の生活を記録したもの>という柳田国男以来の民俗学の観点から理解されてきたが、大きな間違いがあることがわかった。真澄の地誌は、和歌・俳譜・漢詩等の記事が多く、佐竹氏以前の統治者である小野寺氏と地元に居残ったその旧臣たちに関する記事が多く、かつ小野寺氏が祀った八幡神社および八幡太郎義家伝承を極めて重視して書いている。佐竹氏が先祖を新羅三郎義光から八幡太郎義家へと変更したことなどを勘案すれば、真澄の地誌は秋田藩の意向を反映して書かれたことがわかる。とりわけ、和歌を詠みつつ領内を巡覧する藩主義和が旅日記に書き記した関心事と真澄が地誌に書いた内容が重なることが注目される。宮城県立図書館では、上記と同様な観点から仙台藩(五代)伊達吉村の著作と関連資料を収集し検討した。その結果、同じことが言えることがわかった。とりわけ、藩主の詠歌行為、領内巡覧、歌枕遺跡の新設・整備・保存、地誌・名所図絵の作成、これらが緊密に関連していることが明瞭になった。芸能文書における和歌の思想・言説と併行して、さらに藩主の詠歌・領内巡覧・紀行文・歌枕・地誌などの問題も付加して、所期の研究目的を遂行し、成果をあげつつあることを報告する。本年度は、宮城県図書館・東北大学付属図書館・青森県図書館・弘前市図書館・一関市博物館に蔵されている民俗芸能の文書および藩主の和歌活動を示す文書の調査を精力的に行った。調査には研究分担者のほかに、研究協力者として志立正知(秋田大学教授・地方軍記)、小林一彦(京都産業大学・書誌学)らの助力を得た。3年間で、東北地方の主な文庫をほぼ調査することができた。第一の目的である東北地方の民俗芸能文書に和歌思想・言説の引用・影響を見いだす作業のほかに、地方藩主の和歌活動の実態を明らかにすることにも力点を置いて、精密な調査・研究および討議を行った。その結果、多くの藩主が『古今和歌集』仮名序の和歌思想・言説をもとに旺盛な詠作活動をしていたことが、かれらの家集・定数歌・歌合や紀行文の収集・分析から判明した。また、かれらの中には、領内に数多くの歌枕を措定し、それらを盛んに和歌に詠み、かつ中央の公家歌人たちにも詠んでもらい、武家(地方)と公家(中央)による「領内名所和歌集」なるものを編纂する藩主もいた。また、領内の歴史的遺跡や神社などのほかに歌枕も見てまわり、和歌を詠み巡覧記をものし、家臣に命じて領内の地誌を編纂する藩主もいた。かれらの中には、古今和歌集・伊勢物語・百人一首・源氏物語に関する秘伝の伝授を受け、和歌への「信仰」を強く表明する藩主もいた。また、福島県会津地方の職人文書の中に、和歌の秘伝文書が少なからず混じっている。秋田県の番楽などの芸能文書にも和歌の思想・言説が引用されていることがわかった。
葬儀の変化メカニズムに関する人類学的研究 ：現代韓国の葬儀革新・保存運動を中心に

現代韓国社会における葬儀の変化は、土葬による墓地面積の肥大化問題から出発し、遺体処理という葬儀の物理的側面が先行している。それに比べ、家族・親族制度の捉え方という社会的側面や、死者をいかに表象するかという観念的側面は停滞しており、様々な葛藤やそれを修正しようとする動きが出現していると考えられる。本研究では、この背景にある社会文化的コンテクストや、そのなかで新しい形の葬儀はどのように形成されているかを、葬儀革新運動と伝統葬儀保存運動の共存様相を中心に明らかにする。ここで得られた結果と応募者のこれまでの日本を対象とした研究を合わせて、現代の葬儀の変化のメカニズムを考察することを目的とする。
食料循環系の把握に基づいた持続可能な放射能汚染対策の確立

水田におけるセシウムの土壌汚染度と、その水田で生産される玄米に含まれるセシウム含有量には相関関係がないという研究成果が発表された。玄米には土壌から移行する放射性物質もあるが、それに加えて、山林から容脱し用水などを通じて付加される水溶性セシウムや、圃場の有機物が分解されることで付加されるセシウムなど、作物に放射性物質が移行するプロセスは複数あることが解明された。2012年度以降継続して調査研究が行われている旧作付制限地域における試験栽培では、農産物への放射性セシウム吸収のメカニズムの解明、土壌分析と施肥設計によるセシウム低減資材の検証、移行しやすい水田環境の特定(里山、沢、地質など)が行われ、現在も検証過程にある。これらの研究成果から、農地ごとに、放射性物質による汚染状況や土壌の特性が判明すれば、そこで生産される農産物に応じた放射性物質の吸引材の活用法等を確立できるのである。この実施のためには、各農地の放射性物質及び土成分布マップが必要となる。これは営農環境ごとのリスクの相違に基づく検査体制の構築と国レベルでの認証システムの設計に結びつける基礎研究である。このためには放射能汚染と物質循環に関する研究成果の統合が必須である。現在、農地ごとの土壌分析と作物への放射性物質移行メカニズムの解明や吸収抑制対策の実験等の個々の研究成果は各々が発表するという場合が多い。既存の研究成果を統合し、被災地で効果的に運用する仕組みが必要である。福島県における農林水産物流通に関する消費者、卸売業者の意向調査の実施・集計に関して、2年ごとのデータを収集する必要があるため実施時期が当初計画より1年遅れての実施となった。他の試験研究は概ね良好に推移している。次年度に福島県における農林水産物流通に関する消費者、卸売業者の意向調査の実施・集計を行い、2年ごとのデータをパネルデータとして分析することが可能となる。試験研究は概ね良好に推移している。原発事故から今日までの5年間で実施された放射能対策について、従来からの「緊急時対応」から「恒久的対策」への転換を図るべく、安全・安心な農作物の生産・流通に資する対策を1物質循環過程、2食料生成過程、3流通消費過程、の3過程に分類し、食品別・地域別の食品汚染の経年変化、低減対策の導入実績・確実性などの評価を交えて、諸過程の成果と課題を検証した。物質循環過程は、土壌の放射能計測とマップ化、化学組成の分析実態などを把握した。また福島県内各地から1728地点の土壌を入手し、その化学組成を調べ、放射能濃度を合わせてデータベースを作成した。今後はこの土壌を用いて、交換性セシウムの抽出や、必要に応じて粘土鉱物の評価を行い、作物への放射性セシウムの移行リスクを評価するための方法論の開発、ならびにリスク評価とその応用可能性を検討する。水中の放射性セシウムは現状では大きなリスクにはならないが、産総研と連携し水中セシウム濃度の計測方法について検討した。大気中放射性セシウム濃度は南相馬市で放射能計測を継続しているが、そのモニタリングのあり方、ならびに作物への移行が想定される事態が生じた際に、食品の検査や流通との連携をどのように図るべきか検討をした。食料生成過程は、JA福島中央会と連携し、コメや大豆についてリスク評価を行った。コメではセシウム吸収が見られた圃場を特定し、その要因分析を行った。大豆は2014年に50Bq/kgを超える水田が見られた二本松市でモニタリングされたデータの解析を行った。今後は、低減対策の継続・縮小を検討するための知見の獲得を目指す。流通消費過程は、JAや福島県内の生産者組織を対象に風評被害の実態把握を進めている。今後は、2016年3月のJA合併を踏まえた風評対策を検討する。本研究グループがこれまで構築してきた各種ネットワークを通じて、安全・安心な食品を生産するための各種対策に関わる情報収集が幅広くすることができ、申請段階で計画していた調査内容は順調に実施できている。一方、2016年3月のJA合併により、組織再編やこれまでの取組の共有化・統合といった課題が新たに発生した。これについては2016年度も引き続き検討を加えてゆくが、JA再編は本研究が志向する持続可能で体系立った放射能対策への転換を図る上で好機となる故、本研究の方向付けをさらに先鋭なものとすることから、ネガティブに捉えられる要素ではないと考えている。本研究の目的は、原発事故から6年間が経過した今日、安全・安心な食料を生産・流通・消費するための放射能対策を総括し、その成果と課題を検証しながら、「緊急時対策」から「恒久的対策」への質的転換を図るための視座を獲得し、持続可能で体系立った放射能対策を構築することである。2016年度は全国47都道府県の消費者を対象とした風評被害に関するwebアンケートや、福島県内外の生産者、消費者、行政、JA、食品関連企業などの幅広いヒアリング調査などを行い、放射能汚染対策の現状、課題を把握するとともに、事故から6年間の変容も把握し、今後の放射能汚染対策のあるべき姿を検討した。また学校給食で福島県産品を扱う際の対応やコンフリクトの調査も行った。また台湾人や韓国人などの食品の安全問題を扱う専門家に日本の食品の輸入についての社会情勢、認識などをヒアリングを行い、国際的観点からの風評被害の構造を把握した。

また福島県内各地で採取された約600検体の土壌を用いて、ソバ・スプラウトを栽培し土壌のリスク評価を行う実験を行うとともに、大気中の放射性物質のモニタリングを南相馬市で継続し、多様なリスクを想定した放射能汚染対策の検討を進めている。特に放射能汚染対策における1物質循環過程、2食料生成過程、3生産消費課程、を個別分断的に扱わず、放射能汚染対策の「連続性」や「連動性」を担保する仕組みを具体的に検討する。具体的には農地の汚染マップや食品検査の結果を連動させて、生産工程管理の考え方から放射能汚染対策を位置づけなおし、ネガティブな対策からGAPなどのポジティブな対策への転換を志向する中で、新たな福島農業の復興のあり方を提言する。またJAの営農指導との協働を深め、産地全体での放射能汚染対策を、生産者、JA、行政が一体となって進めてゆくモデルの構築も目指す。放射能汚染対策について、技術的側面、ならびに社会経済的側面からの総括に向けた幅広い情報収集を進めてきた。また全国47都道府県を対象とした風評被害調査も行い、過去の調査データとの比較から風評被害の経年変化を明らかにし、具体的提言を見据えた分析にも着手している。また台湾・韓国・中国・アメリカ・ベトナム・ベラルーシ・ドイツ人への風評問題に関するヒアリングを行い、風評問題の国際的対応に関する調査も新たに始めた。東京オリンピックを視野に、従来の放射能汚染対策が、GAP等の生産工程管理に組み込む機運も見られ、こうした動きに対するアクションリサーチも始めていた。土壌や土質によるセシウムの移行リスクの評価に基づき、全量全袋検査や低減対策を継続しなければならない生産環境の特定、および営農指導のあり方に関する検討を、多様な地域の生産者・消費者・流通業者への調査を行うとともに、県内自治体や県内JAなどと討議を進めている。従来対策が行われてこなかった福島県外の放射能汚染地における放射能汚染対策のあり方についても、栃木県、宮城県、千葉県などを事例に調査を進め、福島で培ったノウハウの普及を目指す取り組みにも着手している。本研究では、既存の放射能汚染対策の『総括』と『検証』を行い、緊急時対応から恒常的対応への転換を視野に入れた持続可能で体系立った放射能汚染対策の提案を図ることを目的としている。主な研究実績は以下である。(1)コメのセシウム吸収リスクの評価とこれに基づいた生産工程管理の考え方の検証:県内600か所の土壌を用いて実施されたコメのセシウム吸収リスクの評価実験の知見に基づいて、低減対策や放射能検査を欠かしてはならない環境条件を検討した。そして放射能汚染対策が機能不全に陥る原因を、食料循環系における1物質循環過程、2食料生成過程、3流通消費過程が、それぞれ個別分断的に捉えられ、対策の中での「連続性」や「連動性」が欠如したことによるという仮説を検証し、全量全袋検査やコメのセシウム低減対策のあり方を具体的に検討した。(2)環境モニタリングのあり方の検討:土壌中の放射性セシウムのスクリーニング計測法の評価と提案を行った。また大気中のダストモニタリングの実績を踏まえ、大気降下物を視野に入れたコメの安全対策の検討をした。(3)国内外の風評認識調査、国際調査の実施:WEBアンケートによる47都道府県、ならびに海外の風評認識調査を行い、福島事故の情報の心理的距離による認識の差異を明らかにした。またベラルーシ・ウクライナを訪問し、チェルノブイリ事故から30年が経過した両国の経験から学び、長期的視野からの放射能汚染対策のあり方を調査した。
ヴェズレーのナルテックス扉口の復元-ナルテックスの機能との関連において

ヴェズレー(ヨンヌ県)のベネディクト会修道院ラ・マドレーヌ教会(La Madeleine,Vezelay)は壮大なナルテックスをもつ。このナルテックスに面する三部構成の扉口彫刻はロマネスク美術を代表する重要な作例である。しかし、扉口をよく観察すると、石質と彫刻様式が一様でないばかりか、切断・損傷の痕跡や不揃いの石組みがみられる。さらに中央扉口の中央柱と抱き(jamb)は二層からなる異例の構成をとる。ナルテックス扉口にみるこうした変則性は、施工の途中で扉口構想が変更された結果であると推察されてきたが、変更以前の構成とその時期については未だ定説がない。本研究代表者は、ヴェズレーのナルテックス扉口の復元に関し、次の調査と試みを実施した。1)ヴェズレーの修復に関するヴィオレ・ル・デュクの資料収集2)ナルテックス扉口とその周辺部の石組み観察および写真と文字による現状記録3)扉口の測量値と考古学的観察にもとづく現状の扉口と復元案のAutoCAD化4)研究ツールとしてのAutoCADの可能性の試験扉口の考古学的観察の結果、ヴェズレーのナルテックス扉口は1140年頃既存のポーチを壊して前方に大きなナルテックスを増築した時、最終的に今見る構成になったと推察される。現存のナルテックス建設以前にポーチがあったことはナルテックスの北外壁にみるアーチの痕跡や南内壁の東角にのこる柱礎からほぼ確実であるが、ポーチの平面と立面は想像の域を出ない。本報告では資料と実測とコンピュータを結び付けた実験的な研究方法として、復元案の一つとそのヴァリエーションをAutoCADを使用し、コンピュータ上で試みた。平成11年度は前年度の研究調査を継承し、国内では遂行不可能なフィールド調査とヴィオレ・ル・デユックの修復の詳細を記録する文書と図面の収集に重点を置いた。ヴェズレーでのフィールド調査の内容は測量(西正面とナルテックスの扉口)、目視観察と写真撮影(西正面・外壁・ナルテックス・教会内部の石組みと破損部の確認など)、全柱礎の原寸大断面の写し(身廊およびナルテックス)を4月、6月、9月の3回にわたり実施した。フィールド調査の結果を総合すると、三部構成をとるナルテックス扉口は1120年の大火の直後の構成をそのまま表すものではなく、ナルテックスが拡張された時に再構成されたものであることを示唆している。またナルテックス調査には一般に公開されていないトリビューンと聖ミカエル祭壇の観察・撮影・測量を加えることができた。聖ミカエル祭壇へアクセスする階段の元の位置は、この地方のモンレアーレ教会に残る階段の位置に相当していたと推察される。ヴィオレ・ル・デユックの修復工事に関する記録はナルテックス西正面、身廊、東端部で詳しいが、ナルテックス扉口の変更についてはなかった。この他、ナルテックスの機能の理解を深めるため聖週間の全儀礼に参加し、棕櫚の日曜日における儀礼行列や復活祭前夜におけるナルテックスの使い方を観察した。現在のベツレヘム修道会の儀礼・典礼は古い形に立ち返ったもので、11世紀の記録にのこる儀礼行列との類似点を残す。機能と図像の関連を推察する上に参考になった。
固体NMR法によるペプチド構造解析法の開発

本研究の目的は,多重ラベルした生体分子の構造解析が可能な固体NMR法を確立することである.初年度に手法の開発と装置の改良およびテスト試料の合成を並行して行った.(1)^1H-^<13>C dipolar-assistedrotational resonance (DARR)法の開発多スピン系の試料を用いて、一度の2D実験で多数のおおまかな距離情報を決定するという,これまでに希求されてきたが実現されていなかった固体NMR法を検討・開発した.この手法では,観測核スピンへのラジオ波照射を必要としないために,距離測定時間の制限が一般的に長い縦緩和時間になる.つまり,長距離の測定が行えるという大きな利点がある.また,観測は高分解能の条件で行うことが可能であり,他にも多スピン系への応用に適した特性を持っていることを示すことが出来た.(2)低温測定システムの設置分子の構造を正確に決定するためには,試料の温度を下げることで局所的な分子運動の影響を出来るだけ除く必要がある.そこで,最近開発された低温NMR測定システムと窒素再凝縮装置を購入して,現有のNMR装置に組み込み,安全で長時間の低温測定を可能にする改良を行った.次年度は開発したDARR法の有用性を示すために,神経伝達物質の一種であるエレドイシンの構造研究を行った.具体的には,エレドイシンが属しているタチキニンの共通部位であるC端側の6残基(K-F-I-G-L-M)の炭素と窒素を全て炭素13と窒素15で同位体置換した試料を固相法より合成して,構造決定を以下のように行った.DARR法を用いた炭素13間の距離相関2次元測定を行い,81ペアの炭素間距離を得た.得られた距離を用いて分子の立体構造を決定するためのプログラムとしてX-PlorというYale大学で開発されたプログラムを導入し,得られた81ペアの炭素間距離を距離制限とした構造計算を行い,立体構造を得ることが出来た.さらにペプチド主鎖の2面角(φ)の測定を行い,得られた4つのφ角を角度制限として構造計算に用いることで,より精度の高い立体構造が得られることを示した.このように,本手法では数回の固体2次元NMR測定で,1種類の多重ラベルしたペプチド粉末試料を用いて,簡便にある程度の精度で3次元構造を得ることが出来る固体NMR法を確立することができた.本研究の目的は,多重ラベルした生体分子の構造解析が可能な固体NMR法を確立することである.初年度に手法の開発と装置の改良およびテスト試料の合成を並行して行った.(1)^1H-^<13>C dipolar-assistedrotational resonance (DARR)法の開発多スピン系の試料を用いて、一度の2D実験で多数のおおまかな距離情報を決定するという,これまでに希求されてきたが実現されていなかった固体NMR法を検討・開発した.この手法では,観測核スピンへのラジオ波照射を必要としないために,距離測定時間の制限が一般的に長い縦緩和時間になる.つまり,長距離の測定が行えるという大きな利点がある.また,観測は高分解能の条件で行うことが可能であり,他にも多スピン系への応用に適した特性を持っていることを示すことが出来た.(2)低温測定システムの設置分子の構造を正確に決定するためには,試料の温度を下げることで局所的な分子運動の影響を出来るだけ除く必要がある.そこで,最近開発された低温NMR測定システムと窒素再凝縮装置を購入して,現有のNMR装置に組み込み,安全で長時間の低温測定を可能にする改良を行った.次年度は開発したDARR法の有用性を示すために,神経伝達物質の一種であるエレドイシンの構造研究を行った.具体的には,エレドイシンが属しているタチキニンの共通部位であるC端側の6残基(K-F-I-G-L-M)の炭素と窒素を全て炭素13と窒素15で同位体置換した試料を固相法より合成して,構造決定を以下のように行った.DARR法を用いた炭素13間の距離相関2次元測定を行い,81ペアの炭素間距離を得た.得られた距離を用いて分子の立体構造を決定するためのプログラムとしてX-PlorというYale大学で開発されたプログラムを導入し,得られた81ペアの炭素間距離を距離制限とした構造計算を行い,立体構造を得ることが出来た.さらにペプチド主鎖の2面角(φ)の測定を行い,得られた4つのφ角を角度制限として構造計算に用いることで,より精度の高い立体構造が得られることを示した.このように,本手法では数回の固体2次元NMR測定で,1種類の多重ラベルしたペプチド粉末試料を用いて,簡便にある程度の精度で3次元構造を得ることが出来る固体NMR法を確立することができた.これまでに,我々が開発したR2TR法を用いることで分子の3次元構造が決定できることを示した.これは1回の実験で一つの二面角を決める方法であり,かなり大きな構造を決定するには多数回の実験を行わなければならないという欠点がある.本研究の目的は,多重ラベルしたペプチド試料で多数の二面角を一度に決定する手法を開発し,生体分子の構造解析が可能な固体NMR法を確立することである.本年度は手法の開発と装置の改良およびテスト試料の合成を並行して行った.

多スピン系の試料を用いて、多数のおおまかな距離情報を一度に決定するという,これまでに希求されてきたが実現されていなかった固体NMR法を検討・開発し,Chem. Phys. Lett.,344,631-637(2001)に報告した.この手法では,観測核スピンへのラジオ波照射を必要としないために,距離測定時間の制限が一般的に長い縦緩和時間になる.つまり,長距離の測定が行えるという大きな利点がある.また,観測は高分解能の条件で行うことが可能であり,他にも多スピン系への応用に適した特性を持っていることを示すことが出来た.(2)低温測定システムの設置分子の構造を正確に決定するためには,試料の温度を下げることで局所的な分子運動の影響を出来るだけ除く必要がある.そのためには,低温で試料回転しながら長時間のNMR測定をする必要があり,これまでは,液体窒素をガス化して試料の回転および冷却に用いてきた.しかし,この方法では,液体窒素デュワーの容量の制限のために長時間の測定が出来なかった.また,大量の窒素ガスが発生することにより非常に危険であった.さらに,超伝導磁場冷却のための液体窒素の蒸発による磁場の変動も長時間測定を困難にする.そこで,最近開発された低温NMR測定システムと窒素再凝縮装置を購入して,現有のNMR装置に組み込み,安全で長時間の低温測定を可能にする改良を行った.本研究の目的は,多重ラベルしたペプチド試料で多数の二面角を一度に決定する手法を開発し,生体分子の構造解析が可能な固体NMR法を確立することである.これまでに,我々が開発したR2TR法を用いることで分子の3次元構造が決定できることを示した.これは1回の実験で一つの二面角を決める方法であり,かなり大きな構造を決定するには多数回の実験を行わなければならないという欠点がある.本研究の目的は,多重ラベルしたペプチド試料で多数の二面角を一度に決定する手法を開発し,生体分子の構造解析が可能な固体NMR法を確立することである.本年度は手法の開発と装置の改良およびテスト試料の合成を並行して行った.本年度は前年に開発した1H-13CDipolar-Assistcd Rotational Resonance法(DARR法)の有用性を示すために,神経伝達物質の一種であるエレドイシンの構造研究を行った.具体的には,エレドイシンが属しているタチキニンの共通部位であるC端側の6残基(K-F-I-G-L-M)の炭素と窒素を全て炭素13と窒素15で同位体置換した試料を固相法より合成して,構造決定を以下のように行った.DARR法を用いた炭素13間の距離相関2次元測定を行い,多数の炭素間距離を得た.得られた距離を用いて分子の立体構造を決定するためのプログラムとしてX-PlorというYale大学で開発されたプログラムを導入し,得られた81ペアの炭素間距離を距離制限とした構造計算を行い,立体構造を得ることが出来た.さらにペプチド主鎖の2面角(φ)の測定を行い,得られた4つのφ角を角度制限として構造計算に用いることで、より精度の高い立体構造が得られることを示した.このように,本手法では数回の固体2次元NMR測定で,1種類の多重ラベルしたペプチド粉末試料を用いて,簡便にある程度の精度で3次元構造を得ることが出来る固体NMR法を確立することができた.
悪性脳腫瘍治療の新規標的分子の発見をめざしたメチオニン集積機構の分子細胞学的検討

平成27年、28年度における当科での神経膠腫の手術の際はMET-PETが集積する部位を、ナビゲーションシステムを使用して摘出した。当研究期間で5名の患者(15検体)の腫瘍検体を採取しRNA sequenceにより発現量を解析した。パスウエイ解析により多くの治療ターゲットの候補となる分子があがっており、現在も検討中であるが、その一つに以前より当科で取り組んでいるGuanosine triphosphateの合成経路の酵素が上昇していることが判明した。この酵素を抑制する薬剤を脳腫瘍細胞株に投与すると、細胞の増殖抑制がみられ、今後これらの増殖抑制の分子メカニズムをさらに検討していく予定である。本研究は悪性神経膠腫の治療に向けた新規標的分子を見つけることを目的としている。近年同一患者の腫瘍内における遺伝子や分子発現の不均一性が報されており、当科においてはメチオニン(MET)-PETで集積が高い部分を全摘出した際に予後の改善につながることを報告している。MET集積部位にはより悪性度の高い細胞が存在する可能性が考えられ、腫瘍幹細胞との関連や、新たなバイオマーカーを解明することを目標とする。研究計画として2年間で5ー10人の患者からメチオニン集積部位とその周囲の部位から採取した検体を用いてmicroarrayによるmRNAの発現量を比較すること予定している。平成27年度は当科に入院となった悪性神経膠腫の患者が例年より少なく、さらに少量の検体しか採取できなかった症例も多かったが、その中で2人の患者からメチオニン集積部位とその周囲の部位を分けて採取できたため、計4検体のmicroarray解析を行った。症例が少なく統計的な解析は現時点では行えていないが、共通して発現が上昇している遺伝子が見つかっており、現在その遺伝子のパスウェイ解析を行っている。とくにiPS細胞を作成するために必要と報告されているSOX2やMYCなどがメチオニン集積部位で発現が上昇しており興味深い結果となっている。これらの研究と同時に摘出した検体から腫瘍幹細胞培養を行う準備をしている。平成28年度は引き続き検体の採取を行うと同時にパスウェイ解析をすすめ、培養した細胞における候補分子の発現量のチェック、テモゾロマイドなどの薬剤耐性などについての実験も予定しいる。当初の計画では2年間で約5名(10検体)の患者から検体採取を行いmicroarrayにて解析を行う予定である。平成27年度は例年よりやや神経膠腫の患者が少なく、少量の生検にとどまった患者が多かったため2名(4検体)の解析となった。病理確定のための検体確保が最優先となるため、研究のための余剰なサンプルがとれなかった症例もあった。同時に進行している細胞培養については概ね順調に準備がすすんでおり、平成28年度には薬剤耐性の実験などを予定している。当科において以前、悪性神経膠腫では術前検査であるPositron emission tomography(PET)でL-[methyl-11C]methionine(MET)集積部位をより多く摘出することが、全生存期間の延長につながることを報告しており、その分子機構を調べることが本研究の目的である。平成27年、28年度における当科での神経膠腫の手術の際はMET-PETが集積する部位を、ナビゲーションシステムを使用して摘出し、当研究期間で5名の患者(15検体)の腫瘍検体を採取した。腫瘍内部のheterogeneityが最近報告されているがこれらの検体間で遺伝子変異ではなく、分子の発現量にどのような違いがあるかを解析した。実際には検体からmRNAを抽出しRNA sequenceにより発現量を解析した。パスウエイ解析により多くの治療ターゲットの候補となる分子があがっており、現在も詳細に検討中であるが、その一つに以前より当科で取り組んでいるGuanosine triphosphateの合成経路の酵素が上昇していることが判明した。この酵素を抑制する薬剤を脳腫瘍細胞株に投与すると、細胞の増殖抑制がみられた。細胞は扁平化し、腫大するように変化しており、フローサイトメトリーの結果ではほとんどがG0-1 phaseで停止していることが判明した。これらの特徴はcellular senescenceである可能性が高く、今後これらの増殖抑制の分子メカニズムをさらに検討していく予定である。同時にマウス脳腫瘍モデルにおけるこの酵素の阻害剤の検討もはじめており、腫瘍増殖の抑制効果がみられている。今後はMET-PET集積部位に高発現する分子の詳細をさらに検討すると同時にこの阻害剤の臨床応用を検討していく。平成28年度の目標は神経膠腫の患者3名からの検体採取を目標として計5名(10検体)のmicroarrayを行う。それらすべてのパスウェイ解析を行い、共通で上昇している分子のパスウェイを検討する。現時点でiPS細胞に必要な分子のはmRNAの発現量の上昇なども一部みられているため他の検体などについても検討し、MET-PET集積部位における腫瘍幹細胞や、より未分化な細胞の存在などについても検討する。

長期的にはさらに多くの検体を採取しデータを蓄積することにより、神経膠腫のgradeや生存期間、さらに再発様式などの臨床データも加味しながら解析をすすめていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。脳腫瘍28年度が最終年度であるため、記入しない。
非線形成長曲線モデルにおける個体変動の導入とその評価

非線形回帰分析の手法を開発した。その背景と手法は以下のとおりである。DNAチップデータの開発により、特定の疾患や固体の形質などの表現型を制御する重要遺伝子の探索が一気に加速しようとしている。これに対して、情報処理やデータマイニングをはじめとするバイオインフォマティクスによるさまざまなアプローチが試みられているが、統計の問題にした場合、表現型を目的変数、各遺伝子の発現量を説明変数とする回帰分析を考えるのが一般的と思われる。この際、次の2つの問題が回帰分析を困難にする、1)説明変量数Kは2万から3万個にのぼるが、2)標本数Nは多くても100個程度にしかならない。この2つは、一見、相対的ともとれるが、説明変数のこの個数は現状の計算機では扱えないほど絶対的に大きい。さて、回帰分析の最も簡単な場合として、表現型の各遺伝子発現量に対する相関係数(直線回帰)が挙げられる。この場合、計算量も2万回の相関係数の推定だけでよく、また計算機上のメモリ配列も高々Nオーダーで十分である。また、相関係数が1に近い遺伝子は確かに重要な候補となるため簡易な方法ではあるが強力である。しかしながら、非線形用量反応関係を持っている場合や説明変数間に相関構造がある場合に重要な遺伝子を見落とす可能性がある。一方で、多くの説明変量から目的変量を説明するための有効射影方向を探索するSIR(Li, JASA, 86,316ー342、1991)は関数形を特定する必要がないため、非線形構造を捉えることもできる。しかし、今の状況では大きな行列を用いて多変量データの基準化および主成分分析を行う必要があり、そのままの適用は現実的に困難である。そこで、我々は、スライス数2のSIRを考え、その理論を開発した。これによって、多くの説明変数がある場合でも単一の有効射影方向を簡易な手法によっておおよその係数の推定が可能となった。非線形ノンパラメトリック成長曲線モデルを構築する際に、必要になると思われるノンパラメトリック平滑化法を開発した。より詳しくは以下の通りである。非線形ノンパラメトリック平滑化に使われるモデルとしてBスプラインを挙げることができる。そのメリットとしては、1)計算量がほとんど線形回帰モデルと同等、2)直線から複雑な非線形まで表現できる、がある。たしかに、複雑な非線形構造を表現できることは大きな魅力ではあるが、現実的な問題としては、むしろ、全く傾向がない場合には余計な起伏を表現せずに定数直線を表現し、直線的な傾向があればまさに直線を表現することの方が後の解析に対して有用である。例えば、データを生成した真のモデルが直線である場合、データに適合するBスプラインは直線的な傾向をあらわすが、その推定された係数などから直線を想像するのは容易ではなく、直線を適合した場合の切片、傾きすら取得できない。それゆえ、Bスプラインと低次の多項式をうまく組み合わせた平滑化の手法が必要となる。申請者らは、この問題に対してモデル選択的なアプローチを利用した手法を提案し、真のモデルが定数直線および直線の場合について提案手法の振る舞いを数値実験的に調べた。その結果、我々の提案手法は、定数直線および直線に対して高い選択率を持っており、また、真のモデルが非線形である場合には低次の多項式モデルが選択される確率は非常に低かった。この傾向は、標本数が20および200において確認され、小標本および大標本において有効であることが示された。また、論文には低次の多項式とBスプラインで同様に利用可能な重み付き重回帰分析による生データの解析を行っており、ACEアルゴリズムを利用することによってセミパラメトリック重回帰分析に対しても有効な手法であることが示唆された。尚、この論文はCommunications in Statisticsに掲載予定である。
高輝度放射光並びに中性子プローブによる金属イオンのゲル液二相分配ダイナミクス解明

f元素認識用の有機配位子の合成スキームを整備し,一連のランタノイド(Ln(III))との単結晶を合成し,X線構造解析により元素間距離や結合角といった錯体構造を取得した.併せて各種配位子とLn(III)の酸乖離定数や錯形成定数を求め,錯体構造と配位強さの相関を取得した.放射光EXAFS法でも一連のLn(III)と各種配位子との溶液中の錯体構造を取得し,単結晶構造でフィッティングを行い構造を考察した.非対称な構造のN,Oハイブリッドドナー配位子は特定のLn(III)との錯形成定数が極大値を持ち,配位子の基本骨格の選定が重要であることを明らかにした.最終年度は配位子搭載型ゲルサンプル(例えば感温性N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)など)にEu(III)やNd(III)を吸着させ,何点かの温度で保持しながらSPring-8 BL11XUで放射光EXAFS計測を行った.その結果,硝酸Nd(III)水溶液,硝酸Eu(III)水溶液や配位子を含まないNIPAゲルでは動径構造関数は温度上昇による熱振動増大により水和水のO等に由来する第一ピークが鈍化したが錯体構造の変化は見られなかった.配位子を搭載したNIPAゲル中では温度変化による膨潤収縮状態変化により若干近距離にシフトした.これはゲル中で錯体構造(水和水数や結合距離など)が溶液中と若干異なり,ゲルを用いた錯形成“場"の制御による錯体構造変化の可能性を示している.ゲル中では幾つかの構造の錯体が混在している可能性もあり更に実験条件を変化させてEXAFS法による錯体構造を取得し,詳細なフィッティングによって溶液とゲル中の錯形成挙動の変化を明らかにする必要がある.初年度から始めた有機合成に時間がかかり錯形成挙動,吸着挙動,錯体構造とゲルの化工物性との相関は十分に検討できなかったため,今後の検討課題である.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は配位子を化学的に取り込んだゲルを用いたイオン分離に関する研究である。使用済み燃料の再処理における金属イオン分離では、有機相と水相を用いる液液抽出法が用いられるが、大量の有機溶媒の利用や第三相形成の問題がある。一方で抽出剤を架橋剤・モノマーとして組み込んだゲルと水相を用いるゲル液抽出法では配位子の溶出がないため、低環境負荷型の金属イオン分離プロセス構築が可能と期待される。また、膨潤収縮状態が変化するゲルようマトリックスに配位子を取り込むと、ゲル中の水環境や配位空間の変化が錯形成挙動に影響して液液抽出とは異なる金属イオン分離挙動が見られる場合がある。しかしゲル中の配位子と金属イオンの錯形成に及ぼす諸因子の影響、液液系とゲル液系の錯形成挙動の差異といった基礎的な知見と理解が不足している。本研究ではランタノイドの相互分離系を対象とし、単結晶X線構造解析や放射光XAFSにより抽出剤の電子状態や錯体構造を、中性子プローブでゲルの構造や配位子導入状態を調査し微視的・巨視的な知見に立った構造の情報を取得する。これと共に金属イオン分配挙動(液液系、ゲル液系)ならびにゲルの化工物性との相関を明らかにし、金属イオンのゲル液分配ダイナミクス解明を目指す。これにより、ゲルの制御によってユニークなイオン分離が可能となると期待される。H26年度は配位子の有機合成から開始し、単結晶X線構造解析、放射光XAFS計測・解析により液液系での多座Nドナー、N,Oヘテロドナー配位子とランタノイドシリーズとの錯形成挙動と構造に関する知見を取得した。UV滴定による錯形成定数の取得とあわせ錯体構造と配位強さの相関を調査し会議や論文で報告した。配位子への重合性官能基の導入したゲル合成スキームの整備も進めた。各種計測手法とその理論背景の習得も努め、H27から液液系とゲル液系の錯形成挙動の差異を詳細に調査する。本研究はゲルを用いた金属イオン認識ならびに分離における基礎研究である.使用済み核燃料から再利用可能なウラン,プルトニウムを分離した後,放射毒性の高いアクチノイドとランタノイドの高度認識・分離ができればガラス固化体製造プロセスへの負荷や,最終深地層処分場面積を大幅に削減可能である.しかし化学的性質の類似性から化学的な高度認識・分離は困難である.有機相と水相を用いる従来の液液抽出法では第三相形成や錯体溶解度による抽出条件の制限,放射線による有機相などの二次廃棄物発生といった課題がある.一方で配位子を3次元ゲルネットワークに搭載して水相のみを用いる「ゲル液抽出法」ではこれらの課題が解決されると期待される.例えば感温性ハイドロゲルに配位子を取り込ませ温度変化によりゲルの膨潤収縮状態を制御すれば,内部の配位子状態,水環境(親水・疎水性),化工物性等の変化に伴い抽出平衡定数に規定される液液抽出とは異なる錯形成が発現し金属イオン分離挙動が変化する場合がある.そこで多数の因子が関わる複雑系であるゲル液抽出法においてゲル中での錯体形成挙動や分離に及ぼす諸因子の影響を解明を行っている.