hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
子どもの足の健康を目指した「靴教育」の実践-靴によって起こるトラブルを防ぐ-

靴は人間の立位を支え、歩行を担う重要な道具である。なかでも子ども靴は、発育期にある子どもの身体や足の成長を助け、十分な運動を保障する上で非常に重要な役割を果たしている。しかし日本人は靴を履き始めてからの歴史が浅く、その機能性に対する認識が薄い事が指摘されている。その問題は一部の問題意識を持った教育者、医学者などの間だけで取り沙汰されているのが現状であり、一般への問題解決をもたらす対策としてはまだ取り組まれていない。本研究は、我が国の未来を担う子どもたちの足に焦点を当て、子ども達自身・その保護者・幼保小中高の教育者に「靴教育」を行うことで、日本中の子どもたちの足の健康と健やかな成長を支援し、全国規模での問題解決を目指す学際的なプロジェクトである。なお、メンバーとして、保育士、中高教諭、衣服学者、人間工学者、バイオメカニクス学者、整形外科医師、小児科医師、靴業者等が協同して、すでに問題解決を目指した活動を始めている。そこで本研究では、「正しい靴選び」「正しいサイズ選び」「正しい履き方」に関する教育方法の検討ならびに試験的実施、効果に関する検証を行い、結果を得た。平成21年度には、幼保小中高で子どもと保護者向けの靴教育、大学では教育者養成学科での「靴教育」を実践し、成果を上げることができた。さらに全国での靴教育実施に向けた検証のため、以下の2つの試みを行った。1『「靴教育」のための具体的内容「正しい靴選び」「正しいサイズ選び」「正しい履き方教育」の検討』(1)子どもの足サイズとJIS子ども靴サイズの関係の実態の検証(2)子ども靴販売時のサイズ測定の現状ならびに購入時の足サイズ計測実施の有無の調査(3)足より小さすぎる靴サイズ、足より大きすぎる靴サイズ、足に適合した靴サイズが生体へ及ぼす影響の比較検証(靴内の足圧重心軌跡、歩行動作分析等)。(4)正しい靴の履き方と誤った靴の履き方が生体へ及ぼす影響の比較検証((3)と同様の手法)。(5)正しい靴の履き方・誤った靴の履き方に関する実態と靴教育による改善・効果の検証を行い、成果を得ることができた。2『子どもたち、保護者、教育者への「靴教育」の実践を通し、問題点の洗い出しと、改善策の蓄積、具体的方法の構築』(1)幼稚園・保育園・小学校・中学校・高等学校における子どもたちへの靴教育(正しい靴選び、正しいサイズ選び、正しい履き方に関する授業や講演会)の実践。(2)子どもの靴購入者、靴の履き方の教育を担っている保護者に対する靴教育(学校等での講演会の実施や、「靴教育プリント」の配布による靴の機能性に関する知識と意識向上のための啓発活動、ならびに自治体を媒介とした、「靴教育情報」の伝達)の実践。(3)大学の保育者養成課程(保育士、幼稚園教諭、小学校教諭)ならびに幼保小中高の教育現場における教育者向け靴教育(「靴教育研修会」の実施、教育ツールとしての「靴教育絵本」の提供など)の実践。教育者向け指導用テキスト執筆(中央法規出版と準備中)。これらを並行して進め、成果を得ることができた。(1)足と靴との人間工学的適合性の検討(1)子どもの足サイズとJIS子ども靴サイズの関係性をより良好なものにするためには学校保健統計調査の身体測定に足サイズ計測を盛り込むことが有効であることが確認でき、取り組みを継続することができた。(2)子ども靴販売時の足サイズ計測は平成17年の調査時より改善されており、計測器の整備が進んだ。しかし保護者の知識と意識の高まりは不十分であり、靴教育による啓発と推進が必要であることが確認できた。(3)幼児の歩行実験結果から小さすぎる・大きすぎる靴サイズの影響、靴の正しい・誤った履き方が生体へ及ぼす影響を、靴内の足圧重心軌跡から比較できた。(4)幼児の歩行実験結果から子どもの足を精度良く測定できるFスキャン足圧センサの開発資料を得ることができた。(5)「靴履き用ベンチの開発」を椅子メーカー、県工業研究所との産学官連携で実施し、その検証を通して「立ちながら履き」「手を使わない脱ぎ履き」を強いられる現在の学校下駄箱スペースの問題点を洗い出すことができた。(2)子ども自身、保護者、教育者の三者への「靴教育」の実践

(1)全国の幼稚園・保育園・小学校・中学校・高等学校における子どもたちへの靴教育(正しい靴選び、正しいサイズ選び、正しい履き方を教える授業)を実践し、教育内容の精度を高めることができた。(2)子どもの靴購入者であり靴の履き方の教育者でもある保護者に対する靴教育(学校等での講演会の実施、「靴教育プリント」の配布による靴の機能性に関する知識と意識向上のための啓発活動、ならびに自治体を介した「靴教育情報」の伝達)の実践を行うことができた。(3)大学の保育者養成課程(保育士、幼稚園教諭、小学校教諭)ならびに幼保小中高の教育現場における教育者向け靴教育(「靴教育のための研修会」の実施、教育ツールとしての「靴教育絵本」の提供など)の実践を行い、靴教育の推進をはかることができた。(1)足に合った適切な靴サイズ選びを実現する上で不可欠な情報なのに、現在の日本にはそれを知る機会や知る場が大変乏しい状況である。我々はこれを改善する実証事例として、国立大学教育学部附属中等教育学校で実施されている学校保健統計調査の身体測定時に、全校生徒の足長と足囲を計測する取り組みを、すでに4年間継続して実施している。何故なら身体測定の場を活用することが、日本国中の子どもや保護者に一斉に正しい足サイズを知らせる上で、もっとも確実で簡便な手段だと考えられるためである。また足サイズの計測と同時に、足の健康と正しい靴選びや正しい履き方を教える授業を実施し、その意義を生徒に伝えることで、生徒自身の理解や知識を深めることができた。(2)人間の足の骨格の原型は8歳頃までに完成すると言われている。つまり8歳までの靴教育を特に強化する必要がある。しかし幼稚園だけで靴教育を行っても、取り組みのない小学校へ進学することで途切れてしまうという問題が起きてしまった。そこで幼稚園と小学校が連携して靴教育に取り組むことで、靴教育の効果の持続と定着を図る取り組みを実施した。その実証事例として、モデル園とモデル校での靴の授業内で検証を行い、高い効果が確認できた。(3)靴教育を行う際に使用する教材の開発を目指し、全国のモデル校・モデル園で、子ども自身、保護者、教育者の三者への「靴教育」の実践を重ねることができた。すなわち、これまで開発した靴教育絵本に続き、教員用テキストの原案、ワークショップを取り入れた実践的教育方法等、現場でより使いやすい教具や教育方法の検討を行い、成果を得ることができた。(4)日本人間工学会、日本靴医学会等への研究発表、靴教育啓発ホームページの開設、コミュニティFMラジオ番組へのレギュラー出演など、研究で得られた成果を広く社会に発信することにより、国民へ向けた啓発活動を推進することができた。
青枯病菌のVBNC細胞の高精度分離・回収システムの確立

本研究では、低温ストレスによって増殖する能力を失った植物病原細菌(青枯病菌)は、低温ストレスが除かれることによって、増殖する能力を回復することを強く示唆した。また、ピルビン酸ナトリウムを添加することによって、増殖能力を失った青枯病菌の一部の細胞を分離できることを示した。細菌を低温や貧栄養などのストレス下で培養すると、生きているが増殖しない(viable-but-nonculturable, VBNC)状態に遷移することが知られている。VBNC細胞には生存性の指標となる細胞壁の健全性などが認められるが、基本的な栄養培地での増殖能力が失われている。しかし、VBNC細胞が基本的な栄養培地で増殖するアクティブ状態に復帰するのかについては、明確な結論が導かれていなかった。植物病原細菌のひとつである青枯病菌は、土壌中などでVBNC状態に遷移することが示されていることから、アクティブ状態への復帰性の有無を明らかにすることは、植物病理学上、さらに微生物生態学上重要な知見となる。そこで本研究では、青枯病菌VBNC細胞を高精度に分離・回収し、アクティブ状態への復帰性について検証する。本年度は、青枯病菌のVBNC状態への遷移性について調べるため、滅菌蒸留水に懸濁した本菌細胞(約2×108細胞/ml)を低温(5°C)下で培養し、生細胞数とアクティブ細胞数をモニタリングした。生細胞は、SYTO-9およびプロピディウムイオダイドによって2重染色し、緑色蛍光を指標にして計数した。アクティブ細胞は、CPG寒天培地(1%トリプトン,0.1%カザミノ酸,0.1%酵母抽出物,0.5%グルコース,1.5%寒天)でのコロニー形成を指標として計数した。その結果、生細胞数は培養約200日目頃でも1×10_6細胞/ml程度存在したが、アクティブ細胞数が徐々に減少し約5080日後には認められなくなった。一方、本菌細胞を常温(25°C)下で培養した場合には、生細胞およびアクティブ細胞はともに培養200日目頃でも存在した。以上の結果から、低温培養によって青枯病菌はVBNC状態に遷移することが明らかとなった。Vibrio valnificusでは、低温ストレスによって誘導したVBNC細胞の一部が過酸化水素消去作用のあるピルビン酸ナトリウム(SP)を添加した培地で増殖すること、さらに、SP添加培地で増殖するVBNC細胞は低温ストレスからの解放(常温移行)によってSPを添加しない培地でも増殖するアクティブ状態に復帰することが明らかとなっている。すなわち、VBNC状態からアクティブ状態への復帰性を検証する場合には、SP添加培地での増殖性によってVBNC細胞を区別する必要がある。そこで本年度は、青枯病菌VBNC細胞のSP添加培地での増殖性とアクティブ状態への復帰性について調べた。滅菌蒸留水に懸濁した本菌細胞を5°C下で培養した。約1ヶ月後、生細胞、SP添加培地で増殖する細胞、アクティブ細胞をそれぞれ計数したところ、アクティブ細胞数<SP添加培地で増殖する細胞数<生細胞数の関係が得られたことから、一部のVBNC細胞はSP添加培地で増殖することが確認された。さらに低温培養を続け、栄養培地で増殖する細胞がSP添加培地でのみ増殖するVBNC細胞のみとなった後(アクティブ細胞が検出されなくなった後)、低温培養液の一部を常温に移し培養したところ、アクティブ細胞が検出されるようになった。一方、すべての生細胞がSP添加培地でも増殖できないVBNC細胞のみになった後、低温培養液の一部を常温に移し培養してもアクティブ細胞は検出されなかった。以上の結果から、低温で誘導したVBNC細胞の中、SP添加培地で増殖するVBNC細胞の少なくとも一部は、常温移行によってアクティブ状態に復帰すること、さらに、SP添加培地で増殖しないVBNC細胞はアクティブ状態に復帰しないことが示唆された。青枯病菌を低温(5°C)ストレス下で培養すると、生きているが増殖しない(VBNC)状態に遷移する。VBNC細胞は基本的な栄養培地では増殖できないが、過酸化水素消去物質(ピルビン酸ナトリウム,SP)を添加することによって一部のVBNC細胞は増殖できるようになる。先に報告者は、低温ストレスによって誘導された青枯病菌のVBNC細胞の中、SP添加培地で増殖するVBNC細胞の一部は、常温下に移すことによってSPが添加されていない培地でも増殖するアクティブ状態に復帰することを示した。さらに、SP添加培地でも増殖しないVBNC細胞は、常温移行してもアクティブ状態に復帰しないことを示した。そこで本年度は、青枯病菌の選択培地のひとつとして知られている改変SMSA培地に過酸化水素消去物質を添加し、青枯病菌を高感度に検出できるように改良した。滅菌蒸留水に懸濁した青枯病菌を5°C下で静置培養し、VBNC状態を誘導した。これら細胞を過酸化水素消去物質として知られているSP、a-ケトグルタル酸または3,3'-ジプロピオン酸を各種濃度添加した改変SMSA培地で培養し、コロニー形成数を計った。その結果、0.5%SPを添加しだ場合に、最もコロニー形成数が向上することが明らかとなった。

そこで、0.5%SP添加改変SMSA培地の実用性を調べるため、圃場土に青枯病菌を接種し、コロニー形成数を計った。その結果、SPを添加した改変SMSA培地では、SPを添加しない改変SMSA培地に比べて、有意に青枯病菌のコロニー形成数が増加した。以上の結果から、0.5%SP添加改変SMSA培地は圃場土中の青枯病菌の検出に有効であることが示された。
スズ同位体トレーサーによる青銅器のリサイクルの検証

青銅器の産地推定やリサイクルの検証にスズ同位体が利用できるか検証した.スズ石と青銅器のスズの同位体比測定法を開発した.まず日本,中国などの18個のスズ石の124Sn/120Snは0.8‰程度の変動を示す結果を得た.次に青銅の鋳造実験を行い,鋳造の過程でスズが蒸発することにより124Sn/120Snが0.2‰程度大きくなることが観測できた.最後に中国の6個の考古学青銅器試料を分析し124Sn/120Snが0.4‰程度の変動を示す結果を得た.鉱石と青銅器の同位体組成の変動,鋳造時の分別の大きさの比較から,スズ同位体比はリサイクルの指標としてよりも産地推定により有望であることが明らかになった.青銅器の産地推定やリサイクルの検証にスズ同位体が利用できるか検証した.スズ石と青銅器のスズの同位体比測定法を開発した.まず日本,中国などの18個のスズ石の124Sn/120Snは0.8‰程度の変動を示す結果を得た.次に青銅の鋳造実験を行い,鋳造の過程でスズが蒸発することにより124Sn/120Snが0.2‰程度大きくなることが観測できた.最後に中国の6個の考古学青銅器試料を分析し124Sn/120Snが0.4‰程度の変動を示す結果を得た.鉱石と青銅器の同位体組成の変動,鋳造時の分別の大きさの比較から,スズ同位体比はリサイクルの指標としてよりも産地推定により有望であることが明らかになった.平成23年度は本研究の1年目にあたる.スズ同位体比測定法の基礎的研究を主に行い,日本産,中国産を初めとするスズ石の同位体分析と,中国産青銅器試料を数点分析しta.まず,スズの主要な鉱石であるスズ石の分解法を確立した.この鉱物は通常使用される酸分解法では分解できず研究の障壁となってきたが,ヨウ化水素酸を加圧ボンベ内で用いることにより,スズ石を分解する方法を確立した.次に,スズ石や青銅器試料の分解溶液からスズのみを単離/精製する必要があるが,ここでは溶媒抽出クロマトグラフィーであるアイクロム社のTRUレジンが有効であることが分かった.この樹脂の使用により定量的なスズの回収が可能であることと,青銅器の主要成分の銅などとの効果的な分離が可能であることが分かった.しかし,TRU樹脂を用いた精製作業を行うと,分離前と同位体比が僅かながら変化する問題が残っている.この変化は樹脂から溶け出す有機物により回収した溶液の粘性が変化するためと推測しているが,今後の検討課題である.ただし,精製による同位体比のシフトには再現性があることも分かり,精製後の溶液でスズ同位体比を測定した後に補正をほどこすことにより,もとの試料の同位体比が求められることも明らかになった.開発した方法を用いて中国,日本産など十数個のスズ石試料を分析した.スズ石には小さいながら同位体比の不均質性が見られた.また,中国産青銅器試料も五試料程度分析した.こちらは鉱石精製のさいのクズ石以外は比較的同位体比は均質である結果を示した.両者を比較すると,スズ鉱石の同位体の不均質性がより大きい.今後,ダブルスパイク法を導入して,試料精製時の同位体比の変化の影響をより低減する方法を検討し,これまでの結果を再検討するとともに,新しい試料も分析する.今年度は主に研究分担者の三船が鋳造した青銅ブロックと原材料のスズビードの再分析と解釈を行った.前年度の結果にはスズ精製のさいに問題があったことが疑われたからである.鋳造実験では高純度のスズと銅を黒鉛ルツボ中で融解し,粘土製の鋳型に溶融物を流し込んだ.蒸発による同位体分別の大きさを評価しやすくするため金属の注ぎ口が大きな開放吹きの条件で行った.鋳造した青銅ブロックには鋳型と接触していた周辺部とそれ以外の部分に化学組成や同位体組成の不均質が見られた.周辺部は銅の濃度が高くスズは軽い同位体に富む.これに対し中心部や表層部ではスズの濃度が高くスズは重い同位体に富んでいる.周辺部とそれ以外の部分の化学組成の差は銅ースズ合金の相図から周辺部が急冷されたことを示している.同位体組成の不均質は急冷された周辺部に比べ他の部分でスズが蒸発し重い同位体に富むようになった影響と考えられる.しかし,ブロック内部での同位体の不均質の大きさは,前年度に論文発表したアジア地域のスズ石にみられる自然界の同位体不均質の大きさや,青銅器の同位体不均質より小さいことが明らかになった.中国産の青銅器のようにより閉鎖系の鋳型で作られる場合はさらに不均質は小さいと予想できる.また,原材料のスズビードと鋳造された青銅器の間の同位体組成の変化も限られていて,少なくとも黒鉛ルツボを使う環境で原材料を溶融した場合は鋳造の過程での同位体分別は小さいことを示す.これらの結果は,青銅器の産地推定にスズ同位体トレーサーが使用出来得る可能性を示唆している.鋳造実験の結果を含めた論文を考古学の国際誌に投稿した.青銅器の産地推定にはこれまで鉛同位体比が用いられてきた.

この方法は,鉱床による鉛同位体比の差異が青銅器に保存されているという仮定をおいているが,青銅器が鋳なおされた場合は,鋳造の際の同位体比変動により同位体比が変化する可能性がある.本研究では青銅器に含まれる揮発性元素のスズが,鋳なおしの際に蒸発による同位体分別を起こす可能性に注目し,1.スズ同位体比分析の手法を確立し,2.スズの原材料となる鉱石の同位体比の均質性を確認し,3.青銅器試料の同位体比を分析し,分別が起った可能性を検討する.4.青銅器を鋳造する実験を行い,同位体比分別が起るかも検証する.一連の研究により,スズ同位体比が青銅器のリサイクルの指標になるか,定量的に判断する.平成24年度はスズ分析法の検討をさらに行った.スズをTRUレジンにより回収した後で,硝酸をほぼ蒸発させてから希釈する方法に変更したことにより,精製過程での同位体分別を抑えることに成功した.ダブルスパイク法による同位体比分析を試みているが,まだ測定精度はアンチモンによる外部補正法には及ばず今後も検討を続ける.スズの分析法とアジアのスズ石試料の同位体比の変動範囲についての論文をまとめGeochemical Journal誌に論文発表した.中国産の青銅器試料の同位体比変動の大きさについての論文を準備中で,今後考古学関係の国際誌に投稿する.中国の貨幣についての同位体比分析も行った.研究分担者の三船が鋳造した青銅ブロックと原材料物質の同位体比分析を行った.原材料物質と青銅ブロックの間で同位体比の変化は測定誤差以下という結果を得た.ただし青銅ブロックの部分毎の同位体比不均質が小さいながらも存在することを確認した.スズ石の分解法とスズの精製法に一定の目処が立った.実試料の分析も始まっている.25年度が最終年度であるため、記入しない。スズ同位体比の分析法とアジア産のスズ石の同位体比変動については論文を発表した.中国産青銅器を10試料程度分析し,鋳造実験試料の分析も終了した.スズ精製のさいの同位体比の変化の影響を低減する対策が必要である.このためダブルスパイク法の適用を検討している.25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は研究計画の最終年度であり研究の総括を目指す.まずスズ鉱石の同位体比の変動の検証がある.昨年度にアジア各地のスズ石の同位体比の変動を報告する論文を発表した.この研究では一つの鉱床から一つの鉱石を分析し比較を行っていて鉱床内部でどの程度の同位体不均質があるかは今後の課題である.一つの鉱床の中で鉱床の形成過程に伴い同位体比がどう変化したかは重要な研究課題である.研究代表者はドイツのスズ鉱床研究の第一人者であるBernd Lehmann博士と連絡を取り,南米ボリビアのスズ鉱山で,この研究に最適な鉱床の起源流体の温度が変化した一連のスズ石のコレクションを分析する了解を取り付けていて,現在試料を待っている.銀の同位体組成については,新大陸とヨーロッパなど旧世界で差があることが報告されており,この点でも興味深い.また青銅器遺物については,研究分担者と協力し中国,インドなどの古代青銅器試料,貨幣などを入手し分析し同位体比変動の大きさを検証する.このように,スズ石,青銅器試料の分析を数多く行い,研究当初の目的であった,青銅器のスズ同位体比が,鋳造過程で変化するかについて,産地による不均質の点と鋳造過程での同位体分別の両面から考察を加える.平成24年度に行った鋳造実験のさいの同位体分別の分析結果と組み合わせて考察を行ない,論文発表を目指す.
北部九州・山口県地方における人骨形質の時代的変化

北部九州・山口地方は歴史上,古くより大陸からの文化や人の受入口としての役割を担ってきた地方であり,そこに住む人々の形質の時代変化や地域的特色を明らかにすることは日本人の系譜を探る上でも重要な課題となる.そこで当地方出土の縄文から現代にいたるまでの人骨資料を用いて,下記の事項の時代変化を追った.用いた資料は,縄文人(23体),弥生人(393体),古墳人(132体),中世人(45体),近世人(76体),現代人(131体),の計800体である.1.頭蓋計測値:脳頭蓋では,頭長幅示数の変化が顕著で,中世に最も長頭性が強くなり,以後は現代にいたるまでかなりの短頭化が進んでいる.ただ他地方と比較した場合,当地方の現代人はまだかなり長頭傾向を残している.また,頭高値は古墳時代から中世にかけて高くなり,以後は大きな変化を示さない.顔面部ではより顕著な変化が認められ,その中で最も注目すべきは,顔高が縄文から弥生にかけて急激に高くなっている点である.眼窩や鼻部でもそれぞれ高型への変化が著しく,その後,時代とともに中世までは逆にまた低顔化し,以後,現代まで再び高顔化するという複雑な変化を示した.この点において関東地方での時代変化と著しい差異をみせており,当地方の特異性として,その変化の原因を考える上にも重要な知見になるものと考える.2.四肢骨計測値:身長の変化がやはり特異な動きを見せ,顔高同様,縄文から弥生へと高くなり,以後は近世まで低くなった後,明治以後に急激な高身長化をみせる.その他,顔面平坦度や性差,あるいは顔面高径の部位別比較等を通して,当地方人の縄文から弥生への変化において,関東地方人と大きな相異点のあることが明らかとなり,この時代の大陸からの遺伝的影響を示唆する結果が得られた.北部九州・山口地方は歴史上,古くより大陸からの文化や人の受入口としての役割を担ってきた地方であり,そこに住む人々の形質の時代変化や地域的特色を明らかにすることは日本人の系譜を探る上でも重要な課題となる.そこで当地方出土の縄文から現代にいたるまでの人骨資料を用いて,下記の事項の時代変化を追った.用いた資料は,縄文人(23体),弥生人(393体),古墳人(132体),中世人(45体),近世人(76体),現代人(131体),の計800体である.1.頭蓋計測値:脳頭蓋では,頭長幅示数の変化が顕著で,中世に最も長頭性が強くなり,以後は現代にいたるまでかなりの短頭化が進んでいる.ただ他地方と比較した場合,当地方の現代人はまだかなり長頭傾向を残している.また,頭高値は古墳時代から中世にかけて高くなり,以後は大きな変化を示さない.顔面部ではより顕著な変化が認められ,その中で最も注目すべきは,顔高が縄文から弥生にかけて急激に高くなっている点である.眼窩や鼻部でもそれぞれ高型への変化が著しく,その後,時代とともに中世までは逆にまた低顔化し,以後,現代まで再び高顔化するという複雑な変化を示した.この点において関東地方での時代変化と著しい差異をみせており,当地方の特異性として,その変化の原因を考える上にも重要な知見になるものと考える.2.四肢骨計測値:身長の変化がやはり特異な動きを見せ,顔高同様,縄文から弥生へと高くなり,以後は近世まで低くなった後,明治以後に急激な高身長化をみせる.その他,顔面平坦度や性差,あるいは顔面高径の部位別比較等を通して,当地方人の縄文から弥生への変化において,関東地方人と大きな相異点のあることが明らかとなり,この時代の大陸からの遺伝的影響を示唆する結果が得られた.
持続可能な発展と共有地の悲劇に関する研究-地球環境問題の経済分析-

本研究は、持続可能な発展と共有地の悲劇のそれぞれを考察することを課題とした。1)持続可能な発展に関して、消費が環境負荷を与える(ゴミ問題のある)経済での最適経路を、Aghion and Howitt(1998,5章)を基礎とする内生的成長モデルによって検討した。環境の保全あるいは改善をともなう持続経路の実現には、生産が環境負荷を与えるモデルと同様に、消費の異時点間代替弾力性(以下、IES)の逆数が1以上でなければならない。加えて、(1)人的資本の限界生産性その他のパラメータとの関係において、自然の自浄能力は十分に高いか、あるいはIESの逆数がある上限を超えてはならない、(2)リサイクル技術改善および自然の自浄能力を維持するために必要な労働投入量がある水準以下にとどまる必要がある、ということが明らかとなった。以上の結果は、直観的には明らかかもしれないが、理論分析としては新しい結果である。またリサイクル技術へのR&D、自然の自浄能力と経済成長率との関係は、持続可能な発展を実現する上で重要な含意を有すると考える。2)共有地の悲劇に関しては、一状態変数の微分ゲームを用いて、各プレーヤーの部分ゲーム完全均衡戦略が、一意かつ効率的トラジェクトリをもつことになる政策を考察した。この政策は、あたかも"自然状態"から貨幣経済への移行をもたらすようなものである。政策が機能するには、政策の信頼性が必要である。現実の環境問題において信頼性が保証されるケースを論じた。また、政策はそれを行う政府にとってはopen-loop strategyであり、政府は部分ゲーム完全性を満たさないことを指摘した。なお、分析に用いられたモデルは資源の外部性を含まない。外部性を含むケースでは、政策はプレーヤー間の戦略的依存関係を消し去ることができず、また非凸性の問題が現れる。このケースの考察は、今後に残された課題となった。2年次にわたる研究の1年目として、本年度は以下のことを明らかにした。1)持続可能な発展に関して:Stokey(1998)やAghion and Howitt(1998)で示された環境問題が存在する経済で持続的成長が生じる条件の構造を調べ、そこで扱われていない問題が、消費活動もまた環境問題を引き起こすケースであることがわかった。その現実社会での対応物はゴミ問題であり、それは環境クズネッツカーブが確認されていない(先進国でも問題改善の傾向がみられない)代表的問題である。このケースでは、felicityのcurvatureは持続可能性の決定的要因ではなくなる。その決定的要因は、自然の自浄能力が持続的に高まることである。つまり自浄能力を補助する技術の持続的R&Dの重要性が明らかになった。2)共有地の悲劇からの脱出について:資源ゲーム(微分ゲーム)の設定で、資源の私有化が不可能が、望ましくない状況でも、政府が関連する資本市場を開設することで、効率的な資源利用・消費経路を経済が辿れることを明らかにした。資源がstock効果をもたないケースでは、この対策によってプレーヤー間の資源をめぐる戦略的依存関係は完全に消し去ることができ、効率的経路のみが実現可能となる(プレーヤーがfelicityと割引率に関して異質なケースを考察。実現しようとしている効率的経路が内点であることが要請される)。一方、stock効果をもつケースでは戦略的依存関係が完全に消えることはない。このため、得られる結果は弱いものとなるが(プレーヤーが同質なケースにおいて)効率的経路はひとつの対称Markovperfect Nash均衡として実現できることがわかった。以上の結果の数学的細部を検討すること、2)のstock効果をもつケースで、この対策が他のNash均衡のいくつかを排除できるかどうかを調べることが次年度の課題である。

外部性を含むケースでは、政策はプレーヤー間の戦略的依存関係を消し去ることができず、また非凸性の問題が現れる。このケースの考察は、今後に残された課題となった。
tmRNAによるトランス翻訳の分子機構の解明とその利用

1.トランス翻訳機構:tnRNAの変異体を多数作成し,その機能をin vitroトランス翻訳系で解析することにより,mRNAの切り替え(トランス翻訳)に必要なtmRNA上の部位と,トランス翻訳因子SmpBの結合部位とその機能を明かにした。SmpBはリボソームとの相互作用をFe-BABE法を用いて解析し,SmpBはリボソームのA-siteのP-siteにtRNAとmRNAをmimicした形で結合することを明らかにした。また,大腸菌及び好熱菌のトランス翻訳に必要な精製した成分のみによるトランス翻訳系による,反応の第一ステップ(ペプチド転移)と第二ステップ(翻訳切り換え)を独立に測定できる系を構築し,トランス翻訳に必須の成分とmRNAの状態の解析を行った。2.トランス翻訳反応の生理的機能:トランス翻訳を受けたタンパク質の検出が可能なin vivo系を枯草菌,大腸菌を用いて確立し,トランス翻訳の標的タンパク質のいくつかを分画・精製し,その末端アミノ酸配列からタンパク種を明らかにした。標的タンパク質のトランス翻訳を受ける生理的意義とマススペクトル分析による翻訳の切り換え位置の解析等から,カタボライト制御にこの機構が関与していることを明らかにした。一方,トランス翻訳が枯草菌の胞子形成に関与することを見つけ,その原因を追及したところ,胞子形成過程の後期ににおけるシグマK因子遺伝子の形成に関わるDNA再編成にtRNAが必要であることが明らかになった。トランス翻訳機構:tmRNAの変異体を多数作成し、その機能をin vitroトランス翻訳系で解析することにより、mRNAの切り替え(トランス翻訳)に必要なtmRNA上の部位と、トランス翻訳因子SmpBの結合部位の推定とその機能をした。SmpBとそのtmRNAおよびリボソームとの相互作用をFe-BABE法を用いて解析中である。大腸菌と好熱菌の単離した成分のみによるin vitroトランス翻訳系を確立し、反応の各ステップのリボソーム複合体を精製し、構造解析を試みている。また大腸菌及び好熱菌のトランス翻訳に必要な精製した成分のみによるトランス翻訳系による、反応の第一ステップ(ペプチド転移)と第二ステップ(翻訳切り換え)を独立に測定できる系を構築し、トランス翻訳に必須の成分とmRNAの状態の解析を行った。トランス翻訳がA-siteにmRNAがある状態でも、tRNAやRFと競合して起きることを明らかにした。トランス翻訳反応の生理的機能:トランス翻訳を受けたタンパク質の検出が可能なin vivo系を枯草菌、大腸菌を用いて確立し、トランス翻訳の標的タンパク質のいくつかを分画・精製し、その末端アミノ酸配列からタンパク種を明らかにした。標的タンパク質のトランス翻訳を受ける生理的意義とマススペクトル分析による翻訳の切り替え位置の解析等から、カタボライト抑制にこの機構が関与していることを明らかにした。また、枯草菌のtmRNAとpolynucleotidephosphorylaseの両欠損株では成長が著しく阻害されることを見つけ、その理由を明らかにした。一方、トランス翻訳が枯草菌の胞子形成に関与することを見つけ、その原因を追及したところ、胞子形成過程の後期におけるシグマK因子遺伝子の形成に関わるDNA再編成にtmRNAが必要であることが明らかになった。さらに、SmpBとリボソームの結合部位と結合様式をHydroxyl radical probing実験により解析し、SmpBがリボソーム上でA-siteとP-siteにそれぞれ結合し、tRNAのアンチコドンアームとmRNAを分子擬態することにより、トランス翻訳を行っていることを明らかにした。SmpBはtmRNAのtRNAドメインばかりでなくmRNAドメインの上流にも結合していることも見出したことにより、このタンパク因子のトランス翻訳における働きの実体をほぼ明らかにすることができた。

トランス翻訳がA-siteにmRNAがある状態でも、tRNAやRFと競合して起きることを明らかにした。また、tmRNA結合タンパク質のひとつS1はこれらの過程に必要ではないことも明らかにした。トランス翻訳反応の生理的機能:トランス翻訳を受けたタンパク質の検出が可能なin vivo系を枯草菌、大腸菌を用いて確立し、トランス翻訳の標的タンパク質のいくつかを分画・精製し、その末端アミノ酸配列からタンパク種を明らかにした。標的タンパク質のトランス翻訳を受ける生理的意義とマススペクトル分析による翻訳の切り替え位置の解析等から、カタボライト抑制にこの機構が関与していることを明らかにした。また、枯草菌のtmRNAとpolynucleotidephosphorylaseの両欠損株では成長が著しく阻害されることを見つけ、その理由を明らかにした。一方、トランス翻訳が枯草菌の胞子形成に関与することを見つけ、その原因を追及したところ、胞子形成過程の後期におけるシグマK因子遺伝子の形成に関わるDNA再編成にtmRNAが必要であることが明らかになった。1.トランス翻訳機構:tmRNAの変異体を多数作成し、その機能をin vitroトランス翻訳系で解析することにより、mRNAの切り替え(トランス翻訳)に必要なtmRNA上の部位と、トランス翻訳因子SmpBの結合部位とその機能を明かにした。SmpBとリボソームとの相互作用をFe-BABE法を用いて解析し、SmpBはリボソームのA-siteのP-siteにtRNAとmRNAをmimicした形で結合することを明らかにした。また大腸菌及び好熱菌のトランス翻訳に必要な精製した成分のみによるトランス翻訳系による、反応の第一ステップ(ペプチド転移)と第二ステップ(翻訳切り換え)を独立に測定できる系を構築し、トランス翻訳に必須の成分とmRNAの状態の解析を行った。2.トランス翻訳反応の生理的機能:トランス翻訳を受けたタンパク質の検出が可能なin vivo系を枯草菌、大腸菌を用いて確立し、トランス翻訳の標的タンパク質のいくつかを分画・精製し、その末端アミノ酸配列からタンパク種を明らかにした。
エンド型閉環反応を基盤とする効率的ヘテロ中員環構築法の開発

アレン類は3個の連続した炭素から成り,C-1及びC-3位がsp2混成軌道を,C-2炭素が集積されたsp混成軌道を持つ,他の化合物とは際立って異なった構造的特色を有している.著者はそのハイブリッド混成ユニットに着目した.そこで,C-1位に電子吸引性基を内蔵すると共にC-1位にδ-酸素或いは窒素官能基含有側鎖を併せ持つ,1,1-disubstitutedアレン類を合成し弱塩基処理すれば,C-2集積炭素上でMichael型分子内閉環反応,言い換えれば,エンド型分子内共役付加環化反応(Baldwin則に従うならばendo-dig型反応)が進行し,対応するヘテロ環化合物が効率よく得られるものと考えた.Baldwin則を基に推考すれば,5員環,6員環の通常環ヘテロ環化合物構築は言うに及ばず,中員環ヘテロ環化合物合成への応用も高い確立で達成できるものと考えた.以上の考えに基づき,1位にフェニルスルフィニル基とδ-酸素官能基含有アルキル側鎖を併せ持つ,1,1-disubstitutedアレン類を対応するプロパルギルアルコール誘導体から合成し,^tBuOKを塩基としてエンド型閉環反応を行った.その結果,速やかに反応は進行し,57員環含酸素ヘテロ環が高収率で得られることを見出した.しかし,中員環の8員環形成は進行しなかった.そこで,1位フェニルスルフィニル基の代わりに,より酸化度の進んだフェニルスルホニル基を1位に導入して,同様の閉環反応を行ったところ,目的の含酸素8員環化合物を良好な収率で合成することに成功した.δ-酸素官能基含有アルキル側鎖の代わりに,δ-窒素官能基含有アルキル側鎖を用いて同様のエンド型閉環反応を検討し,対応する含窒素ヘテロ環化合物の合成法の開発にも成功した.更に,δ位に活性メチン基をもつアレンのエンド型閉環反応も試み,対応する炭素環構築にもアレンのエンド型閉環反応が適用可能であることを明らかとした.アレン類は3個の連続した炭素から成り,C-1及びC-3位がsp2混成軌道を,C-2炭素が集積されたsp混成軌道を持つ,他の化合物とは際立って異なった構造的特色を有している.著者はそのハイブリッド混成ユニットに着目した.そこで,C-1位に電子吸引性基を内蔵すると共にC-1位にδ-酸素或いは窒素官能基含有側鎖を併せ持つ,1,1-disubstitutedアレン類を合成し弱塩基処理すれば,C-2集積炭素上でMichael型分子内閉環反応,言い換えれば,エンド型分子内共役付加環化反応(Baldwin則に従うならばendo-dig型反応)が進行し,対応するヘテロ環化合物が効率よく得られるものと考えた.Baldwin則を基に推考すれば,5員環,6員環の通常環ヘテロ環化合物構築は言うに及ばず,中員環ヘテロ環化合物合成への応用も高い確立で達成できるものと考えた.以上の考えに基づき,1位にフェニルスルフィニル基とδ-酸素官能基含有アルキル側鎖を併せ持つ,1,1-disubstitutedアレン類を対応するプロパルギルアルコール誘導体から合成し,^tBuOKを塩基としてエンド型閉環反応を行った.その結果,速やかに反応は進行し,57員環含酸素ヘテロ環が高収率で得られることを見出した.しかし,中員環の8員環形成は進行しなかった.そこで,1位フェニルスルフィニル基の代わりに,より酸化度の進んだフェニルスルホニル基を1位に導入して,同様の閉環反応を行ったところ,目的の含酸素8員環化合物を良好な収率で合成することに成功した.δ-酸素官能基含有アルキル側鎖の代わりに,δ-窒素官能基含有アルキル側鎖を用いて同様のエンド型閉環反応を検討し,対応する含窒素ヘテロ環化合物の合成法の開発にも成功した.更に,δ位に活性メチン基をもつアレンのエンド型閉環反応も試み,対応する炭素環構築にもアレンのエンド型閉環反応が適用可能であることを明らかとした.1位にスルホニル基と末端水酸基含有アルキル側鎖を有するアレン体(1)を合成し,塩基性条件下でのエンド型閉環反応を検討した.その結果,5員環から8員環までの含酸素複素環化合物が室温で容易に得られることが判明した.アレン末端に置換基を持つ場合にも,反応は進行し,良好な収率で対応する含酸素閉環体を与えた.電子吸引性基としてスルホニル基の代わりにスルフィニル基を用いた場合には,5員環から7員環成績体は容易に生成したが,8員環形成は進行しなかった.また,硫黄電子吸引性基の代わりにリン誘導体を用いた時にも,同様のエンド型閉環反応が起こり,対応する含酸素複素環成績体が得られた.さらに,アレン体(1)の末端水酸基部分をマロン酸ジメチルで置換した,活性メチン誘導体(2)を用いて同様のエンド型閉環を試みたところ,速やかに閉環反応が起こると同時に,マロン酸ジメチル部から脱メトキシカルボニルが進行した生成物が高収率で得られた.本反応を適用して,シクロペンテン及びシクロヘキセン誘導体を高収率で合成した.2のマロン酸ジメチル部を他の活性メチンに変えて反応を試みたところ,期待した反応が起こり,目的の閉環体をいずれの場合にも高収率で得ることができた.本反応を詳細に検討し,2種の中間体を単離した.それら中間体と最終成績体との関係を化学的に明らかにし,本反応の反応機構について考察を加えた.

アレン類は3個の連続した炭素から成り,C-1及びC-3位がsp2混成軌道を,C-2炭素が集積されたsp混成軌道を持つ,他の化合物とは際立って異なった構造的特色を有している.著者はそのハイブリッド混成ユニットに着目した.そこで,C-1位に電子吸引性基を内蔵すると共にC-1位にδ-酸素或いは窒素官能基含有側鎖を併せ持つ,1,1-disubstitutedアレン類を合成し弱塩基処理すれば,C-2集積炭素上でMichael型分子内閉環反応,言い換えれば,エンド型分子内共役付加環化反応(Baldwin則に従うならばendo-dig型反応)が進行し,対応するヘテロ環化合物が効率よく得られるものと考えた.Baldwin則を基に推考すれば,5員環,6員環の通常環ヘテロ環化合物構築は言うに及ばず,中員環ヘテロ環化合物合成への応用も高い確立で達成できるものと考えた.以上の考えに基づき,1位にフェニルスルフィニル基とδ-酸素官能基含有アルキル側鎖を併せ持つ,1,1-disubstitutedアレン類を対応するプロパルギルアルコール誘導体から合成し,^tBuOKを塩基としてエンド型閉環反応を行った.その結果,速やかに反応は進行し,57員環含酸素ヘテロ環が高収率で得られることを見出した.しかし,中員環の8員環形成は進行しなかった.そこで,1位フェニルスルフィニル基の代わりに,より酸化度の進んだフェニルスルホニル基を1位に導入して,同様の閉環反応を行ったところ,目的の含酸素8員環化合物を良好な収率で合成することに成功した.δ-酸素官能基含有アルキル側鎖の代わりに,δ-窒素官能基含有アルキル側鎖を用いて同様のエンド型閉環反応を検討し,対応する含窒素ヘテロ環化合物の合成法の開発にも成功した.更に,δ位に活性メチン基をもつアレンのエンド型閉環反応も試み,対応する炭素環構築にもアレンのエンド型閉環反応が適用可能であることを明らかとした.
家と村落共同体についての法社会学的研究

清内路村調査(長野県)については二度にわたり計11泊13日の日程で行なった。この調査によって、写真・コピー等約5千枚を超える地方文書を収集することができた。これらの資料は現佐整理中であるが、さしあたり次のような新しい知見をえた。(1)下清内路は本家分家が一つの墳墓を共有している(総墓制)が、本家分家の間には支配服属の関係はみられない。(2)しかし、下清内路のなかでは家の階層差は明確に意識されている。もっとも、特定の家が特定の家を従属させるという構造は見られない。(3)ムラの共同体的規制は著しいものがあり。水呑百姓の本百姓(小前百姓)の格上けや格下けをムラ自体が行ない。明治以降においてもムラの制裁の一つとして共有権の剥奪が行なわれている。琴丘町(秋田県)調査は5泊6日の日程で行われた。この調査ではほとんどがヒアリング調査であったが、次のような知見をえた。(1)ムラ(共同体)が同族の連合体であり、共有権の取得が同族集団への帰属によって決められている。(2)ムラを構成する同族集団は相互に平等である訳ではなく、特定の同族集団が他の同族集団を支配することがある。(3)ムラのなかでは、同族集団の長が村役人層を独占しているケースが多い。現在、これらの資料を整理中であるが。今後の計画は次の通りである。清内路村についてはほぼ資料もそろっているので、整理された資料に基づいて若干のヒアリング調査を行い、小冊子としてまとめる予定である。また、秋田調査については他の地区も含めて資料(文書)の収集を行った上で、まとめたい。
クリック反応によるナノ多孔質材料の事後修飾

多官能性有機配位子をリンカーとして、金属イオンまたは金属イオンクラスターをノードとするMetal-Organic Framework(MOF)は多孔質性配位高分子として、貯蔵材料、分子触媒、分子センサーなどの応用が期待されている。本研究では、溶媒や官能基の影響をほとんど受けることなく広い基質に対して定量的に反応が進行する"クリック反応"を用いて、MOFに代表される多孔質性配位高分子への事後修飾反応を行なった。クリック反応する有機配位子リンカーとして、ターフェニレン構造をもつアジド修飾有機配位子リンカーを設計し、合成を行った。生成物は^1H-NMR、IR、MASSスペクトルなどで同定を行い、新規リンカーの合成に成功した。次に、このアジド修飾有機配位子リンカーと金属イオンとの塩形成により、アジド基をもつMOFを合成した。まず、亜鉛(II)イオンを用いて、ジエチルアセトアミド中、80°CでMOFの合成を試みたところ、立方体の単結晶が形成された。これをX線回折による分析すると、ターフェニレン構造をもつMOFと同じものであることが明らかになった。多孔質性に関しては合成直後のMOFをDMSO-d_6+DCIに溶解させ、MOFを構成する有機配位子リンカーとゲスト分子の比率より、空孔の収容能力を見積もったところ、同様にターフェニレン構造をもつMOFとほぼ同じような包接挙動を示すことが明らかになり、アジド修飾した多孔質性のMOFの合成ができたものと思われる。さらに、アジド修飾した多孔質性のMOFと種々のアセチレン誘導体を反応させることにより、"クリック反応"を試みた。銅イオン存在下で反応を行うと、結晶を維持したままで、反応が進行し、アジド基由来の吸収が消失し、クリック反応の進行が確認された。さらに生成したMOFを分解し分析すると、生成物であるトリアゾール環が形成されいた。これにより、クリック反応を利用して様々な材料を修飾したMOFを合成できるものと思われる。さらにチオールを有するアセチレンを用い、事後修飾後、金ナノ微粒子などとの高次複合化に成功した。本研究では、溶媒や官能基の影響をほとんど受けることなく広い基質に対して定量的に反応が進行する“クリック反応"を用いて、MOFに代表される多孔質性配位高分子への事後修飾反応を行なった。“クリック反応"する有機配位子リンカーとして、ターフェニレン構造をもっアジド修飾有機配位子リンカーを設計し、合成を行った。生成物は1H-NMR、IR、MASSスペクトルなどで同定を行い、新規りンカーの合成に成功した。さらに、アジド修飾した多孔質性のMOFと種々のアセチレン誘導体を反応させることにより、“クリック反応"を試みた。

多孔質性に関しては合成直後のMOFをDMSO-d_6+DCIに溶解させ、MOFを構成する有機配位子リンカーとゲスト分子の比率より、空孔の収容能力を見積もったところ、同様にターフェニレン構造をもつMOFとほぼ同じような包接挙動を示すことが明らかになり、アジド修飾した多孔質性のMOFの合成ができたものと思われる。さらに、アジド修飾した多孔質性のMOFと種々のアセチレン誘導体を反応させることにより、"クリック反応"を試みた。銅イオン存在下で反応を行うと、結晶を維持したままで、反応が進行し、アジド基由来の吸収が消失し、クリック反応の進行が確認された。さらに生成したMOFを分解し分析すると、生成物であるトリアゾール環が形成されいた。これにより、クリック反応を利用して様々な材料を修飾したMOFを合成できるものと思われる。さらにチオールを有するアセチレンを用い、事後修飾後、金ナノ微粒子などとの高次複合化に成功した。
長期大型公共事業の建設中止・延期に関する分権型地域政策的考察と地域づくりへの影響

地域主権の視点から知識情報社会の国土形成に適した大型公共事業・社会基盤整備の在り方を研究した。この研究は従来の中央集権型地域政策でなく地方分権型地域政策の視点から、国土政策の思考過程を都市の論理と村落の論理の対立から両者を止揚して把握することに努めた。具体的には八ッ場ダム建設や新幹線建設などを例に、大型公共事業の整備やその建設中止・延期が地域づくりや国土構造形成に与える影響を研究し、地域主権に基づく地域開発哲学の在り方を検討した。その結果、次の結果を得た。工業化社会から知識情報化社会への転換し、人口縮減時代に入った日本は、市民も行政も混乱しており、国民、とりわけ若者に夢と希望を持って住みたい・働きたい社会・まちを創ろうとする新しい開発哲学・まちづくり哲学が不可欠となっている。かかる開発哲学に基づいた地域論の構築には、"ものづくり"中心の社会構造から"ものづくり"を基盤に"ひとづくり"・"時間づくり"に重点を移した社会構造にする必要がある。また、交流・情報・文化・創造・個性化・コンパクト化・国際化・多様化・ボーダレス化・地域連携をキーワードに、地域性を無視した大規模開発から地域資源を活かした地域づくりへの転換が求められる。かかる開発手法は、資本の論理・生産者の論理・強者の論理による地域経営から地域の論理・消費者の論理・弱者の論理に重点を置いた地域経営への転換を意味する。そのためには統治形態を中央集権型から地方分権型へと転換させ、地域主権を確立するための新たな開発哲学を創造する必要がある。また、新たな開発哲学に基づく地域づくり・まちづくりに努め、21世紀のあるべき国のかたちへと日本を再構築しなければならない。東日本大震災の復興には新しい開発哲学に基づいた復興グランドデザインを構築して推進する必要がある。そのためにも、この開発哲学に関する研究を更に深化させることが重要である。
偏光プラズマ分光学-電子・荷電交換衝突及び光による非等方的励起の効果

プラズマ中原子の光励起に際しては,たとえその光が偏光していなくても励起原子に空間的な異方性,すなわちアラインメント,を生ずる.アラインメントの存在及びその緩和の現象は励起原子からの発光に大きく影響し,発光強度を単に励起原子のポピュレーションに比例するとした解析が誤った結果に導くことは,本研究代表者がすでに指摘したことである.本研究ではまず,レーザー誘起蛍光分光法をプラズマ中原子に適用して励起原子からの軸射還移確率を決定する方法を提案し,それをアルゴン原子に適用した.次に,ネオンーヘリウム混合気体のパルス放電アフターグロー・プラズマにレーザー誘起蛍光分光法を適用し,ネオン励起原子の電子衝突によるアラインメントの緩和,すなわちディスアラインメント,を観測した.その速度係数がスペクトル線のシュタルク拡がりを与えるものに近いことを見出した.放電プラズマ自身の空間的異方性に起因する励起原子のアラインメントを用いて,アラインメントの衝突緩和や自然寿命を測定することが行われており, self-alignment法と呼ばれている.本研究では,この方法による結果とレーザー誘起蛍光分光法による結果を比較して, self-alignment法が誤った結果を与えているらしいことを示した.低エネルギー・ヘリウム・イオンーヘリウム原子衝突実験を行い,発光線の強度の測定から衝突励起断面積を,また偏光度の測定から生成された励起原子のアラインメントを決定した.プラズマ中原子の光励起に際しては,たとえその光が偏光していなくても励起原子に空間的な異方性,すなわちアラインメント,を生ずる.アラインメントの存在及びその緩和の現象は励起原子からの発光に大きく影響し,発光強度を単に励起原子のポピュレーションに比例するとした解析が誤った結果に導くことは,本研究代表者がすでに指摘したことである.本研究ではまず,レーザー誘起蛍光分光法をプラズマ中原子に適用して励起原子からの軸射還移確率を決定する方法を提案し,それをアルゴン原子に適用した.次に,ネオンーヘリウム混合気体のパルス放電アフターグロー・プラズマにレーザー誘起蛍光分光法を適用し,ネオン励起原子の電子衝突によるアラインメントの緩和,すなわちディスアラインメント,を観測した.その速度係数がスペクトル線のシュタルク拡がりを与えるものに近いことを見出した.放電プラズマ自身の空間的異方性に起因する励起原子のアラインメントを用いて,アラインメントの衝突緩和や自然寿命を測定することが行われており, self-alignment法と呼ばれている.本研究では,この方法による結果とレーザー誘起蛍光分光法による結果を比較して, self-alignment法が誤った結果を与えているらしいことを示した.低エネルギー・ヘリウム・イオンーヘリウム原子衝突実験を行い,発光線の強度の測定から衝突励起断面積を,また偏光度の測定から生成された励起原子のアラインメントを決定した.1.光励起による原子ポピュレーションの非等方性の性質を、現実にも重要である光強度が大きい場合について、ブロードライン近似の元で、理論的,実験的に調べた。密度行列に対するマスター方程式を立て、その解より得られる発光の強度と偏光を実験的に確かめ、レーザー誘起分光実験の基礎づけを完成した。2.励起原子ポピュレーションの非等方性(アラインメント)はプラズマ中では電子・イオン衝突で緩和するが、この過程についての知識は皆無であった。我々はアフターグロー・プラズマを作り、プラズマ分光学の方法で電子密度,温度を決定した。そのプラズマにレーザー誘起蛍光分光法を適用し、電子・イオン衝突によるアラインメント緩和をネオン2【p_2】準位に対して世界で初めて観測した。イオン衝突の効果をイオン・マイクロフィールドによるアラインメントの時間発展として取扱い、我々の実験条件下では十分小さいことを見出した。得られた電子衝突によるアラインメント緩和の速度係数はシュタルク拡がりのそれに殆ど一致した。これは両過程とも、励起原子波動関数の位相の緩和として理解できることによる。3.ヘリウム・イオン-ヘリウム原子の衝突により作られる励起原子ポピュレーションの非等方性を発光の偏光により調べた。その結果、衝突過程は今まで考えられていたような小角散乱のみではなく、大角散乱の寄与が大きいこと、一重項と三重項準位原子の比較から、衝突過程ではスピンは必らずしも無視できないこと、が明らかとなった。
エキノコックス感染予防対策の社会実装にむけた教育パッケージの開発

「殺さなくても、防げます。」エキノコックス症は、野生のキツネからヒトに感染する人獣共通感染症である。ヒトの治療は困難である一方、キツネについては経口薬で簡単に虫下しができる。つまり、野外に虫下し入りのベイト(餌)を広く散布し続ければ、キツネからヒトに感染するリスクを下げることができる。しかしこのベイト散布法は、日本では未だ市民に認識されないまま毎年20名程度の患者を出し続けている。本研究では、ベイト散布法の社会実装をめざし、市民が簡単にエキノコックスの生態や予防法について学ぶことができる情報提供パッケージの開発、および行政向けの社会実装マニュアルの作成を試みる。
培養網膜血管内皮細胞の酸化的活性化機構における顆粒球の関与の解明

貪食時の網膜色素上皮細胞の酸化的ストレスについて検討した。[方法]7日目ニワトリ胚網膜色素上皮をラミニンコートしたカバーガラス上に10%FBS添加DMEM中にて初代培養し、コンフルエントとなったものを用いた。細胞内過酸化水素測定には過酸化水素と反応し蛍光を発する2、7-ジクロロフルオレッセイン(DCF)を指標に用いた。細胞膜を容易に透過する前駆体2、7-ジクロロフルオレッシンジアセテート(DCFH-DA)を用いた。細胞内に拡散したDCFH-DAは細胞内のエステラーゼにより膜を透過しない無蛍光の2、7-ジクロロフルオレッシン(DCFH)に代謝され細胞内にトラップされる。DCFHは過酸化水素によって酸化され蛍光を発するDCFになり細胞内の過酸化水素産生を検出できる。細胞への負荷は5μMDCFH-DAをKrebsRinger液中で37C、20分とした。さらに色素を含まないKrebs Ringer液にて細胞を20分wash outしたのち落射式倒立蛍光顕微鏡のステージ上で同液にて潅流した。450-490nmで励起、510nm以上の蛍光を高感度冷却CCDカメラで撮影し、蛍光像をリアルタイムでパーソナルコンピューターに取り込み画像解析した。貪食刺激には0.45μmラテックスビーズ溶液をKrebs Ringer液にて200倍希釈したものを用いた.[結果]刺激負荷前にもすでに網膜色素上皮の細胞質に蛍光は軽度ながら明瞭に確認された。各細胞の蛍光強度はほぼ均一であった。ラテックスビーズ負荷直後から蛍光強度はわずかに増加しはじめ、負荷後30分頃より著明に増加し1時間後には蛍光強度は443±129%増加した(n=5)。ほぼすべての細胞で蛍光の増加を認めたが、個々の細胞により蛍光強度の程度が異なっていた。
心臓性急死における内皮関連分子のダイナミクス-トロンボモジュリンを中心として-

法医解剖における内因性急死の約半数は心臓疾患とされ、その中核をなすのは虚血性心疾患であるが、法医解剖上その確定診断に難渋することも多い。血管内皮細胞に発現する分子であるトロンボモジュリンは内皮障害のマーカーとして知られ、DICやMOFの病態にも関与している。当該研究では、特にトロンボモジュリンに着目し、法医解剖心臓性急死例での解析から、トロンボモジュリンを中心とした内皮関連分子の心臓性突然死、特に虚血性心疾患におけるダイナミクスを解析し、これまで注目されていなかった手法で内皮障害・心筋負荷・心筋障害を検出し、法医学的に有用な診断マーカーの開発を目指す。