hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
安全なてんかん治療のためのクロバザムと活性代謝物の薬物反応に関する母集団解析

【研究目的】我々はこれまで、クロバザム(CLB)投与中のてんかん患者はCYP2C19poor metabolizer(PM)の場合にCLB活性代謝物(N-CLB)が高値を示すことから、添付文書推奨量より低い用量でも十分な臨床効果が認められることを明らかにしている。CYP2C19PMの頻度は日本人を含むアジア人種では、約20%と白人に比べて高いことから、CYP2C19の遺伝子診断を行いPMの患者に対して、低用量クロバザムによる副作用が少なく臨床効果の高い治療を遂行できる可能性がある。そこで本研究では、CLBによる治療を受けているてんかん患者を対象に、安全かつ有効なてんかん治療法を遂行できるよう、薬効と有害反応に関連する因子を明らかにすることを目的とした。【研究方法】京大病院でCLBを服用している患者40名を対象に、CLB投与量、CLBおよびN-CLB血中濃度測定値を収集した。薬効の評価にてんかん発作抑制率を、有害反応の評価に眠気の指標であるEpworth Sleepiness Scale(ESS)を用いて検討した。【研究成果】有害反応の評価に、ESSを11点以上と11点未満の群に分類し、CLBの投与量、CLBおよびN-CLBの血中濃度について検討したところ、いずれも有意差はみられなかったことから、有害反応には、CLBの投与量や血中濃度のみならず、併用抗てんかん薬の影響を考慮する必要が示唆された。しかし、CYP2C19 PM患者では、N-CLB血中濃度が高く発作抑制率も高かったが、ESSが高い(11点以上)の症例は認めらなかったことから、PM患者において、臨床効果が高く、有害反応は抑えたCLBによる薬物治療が遂行できることが推察された。以上の結果より、成人難治性てんかん患者において薬効にはN-CLB血中濃度が関与しているが、有害反応との関連は低い可能性が示唆された。
環境要因と性の相互作用による表現型の発現制御とその進化

本研究課題は,性的二型と環境による表現型可塑性・表現型多型に焦点を当て,いかににして表現型調節が行われているのかについて研究が進められた.シロアリ類,アブラムシ類,クワガタムシ類において,多くの成果が得られた.シロアリのカースト分化に関しては,オオシロアリやタカサゴシロアリにおいて性により分化経路が異なる場合に幼若ホルモンがその間に関与していることや,異性による繁殖虫分化誘導などが具体的に示された.アブラムシでは,性決定様式や配偶子形成に関わる知見が蓄積され,クワガタムシではトランスクリプトーム解析などにより,性決定因子が網羅的に決定され,いくつかについては機能解析が行われた.本研究課題は,同種であっても雌雄で表現型が異なる性的二型と,環境によって表現型が様々に変化する表現型可塑性・表現型多型に焦点を当て,性や環境情報がどのように生理情報を介して表現型発現の調節に至るのか,その至近メカニズムを解明するとともに,その進化プロセスを考察することを目的としている.今年度は当初の計画通り,複数の動物(特に昆虫類)の系統において,性と環境条件による表現型発現機構の解明に取り組んだ.以前より,取り組んでいる.オオシロアリのカースト分化機構においては特に,繁殖虫の不在時に出現する幼形補充生殖虫(ネオテニック)の分化機構について飛躍的に進展した.性比をコントロールしてネオテニック誘導実験を行ったところ,オスのネオテニックとメスのネオテニックはその分化誘導のしくみが違うことが示唆され,現在どのように雌雄による繁殖カースト分化の制御機構が働いているのかを調べている.この過程で,ネオテニックは,繁殖虫不在のコロニーを人為的に作成することにより,比較的容易に,かつ短時間で誘導できることが明らかとなっており,今後はこの誘導システムを用いることで様々な実験が可能となることが予測され,既に様々な試みを開始しいている.また,クワガタムシは雌雄で大きな形態差があることは周知の事実であり,当研究室でも大顎形態発達機構の雌雄差については研究を推し進めてきた.今年度はさらに,パプアキンイロクワガタにおいてオス特異的に発達する前脚脛節のカッター構造に着目して研究を行った.この構造はオスのみにみられ,餌であるキク科植物の茎を切り,師管液を吸汁するために用いられる.雌雄で異なる発生機構と進化的経緯を探るため,まずは詳細な形態観察を走査電子顕微鏡を用いて行い,更に,組織的な変化も観察した.更に性決定因子であるdoublesexのクローニングも試みており,発生機構解明の準備が整った.本研究課題は,同種であっても雌雄で表現型が異なる性的二型と,環境によって表現型が様々に変化する表現型可塑性・表現型多型に焦点を当て,性や環境情報がどのように生理情報を介して表現型の調節に至るのか,その至近メカニズムを解明するとともに,その進化プロセスを考察することを目的としている.前年度までの成果を引き継ぎ,今年度は数種類の昆虫の系統を用いて,性と環境条件による表現型発現機構の解明に取り組んだ.シロアリのカースト分化に関しては,タカサゴシロアリにおいて,雌雄の性によって幼若ホルモン濃度が異なることが示され,この生理状況の違いが,オスのみで兵隊分化が生じることと関連があると考察された.また,タカサゴシロアリの兵隊などに見られる額腺および忌避物質噴射のための筋肉機構の発達過程においても詳細なプロセスが解明された.クワガタムシにおいては,メタリフェルホソアカクワガタのオス特異的な大顎伸長に関し,Fat/Hippoシグナル経路が関与していることが,遺伝子発現解析および遺伝子機能解析から明らかとされた.また,大規模なトランスクリプトーム解析を実施した結果,性決定に関わる遺伝子群を網羅的に同定することに成功したため,これらについても発現および機能解析を行った.その結果,ショウジョウバエで知られる上流の遺伝子はクワガタの性差には寄与していないが,いくつかの遺伝子は性差発現に大きく寄与することが示された.以上の成果は数報の学術論文としてまとめ,国際誌に投稿し,受理・掲載された.本研究課題は,性的二型と環境による表現型可塑性・表現型多型に焦点を当て,いかににして表現型調節が行われているのかについて研究が進められた.シロアリ類,アブラムシ類,クワガタムシ類において,多くの成果が得られた.シロアリのカースト分化に関しては,オオシロアリやタカサゴシロアリにおいて性により分化経路が異なる場合に幼若ホルモンがその間に関与していることや,異性による繁殖虫分化誘導などが具体的に示された.アブラムシでは,性決定様式や配偶子形成に関わる知見が蓄積され,クワガタムシではトランスクリプトーム解析などにより,性決定因子が網羅的に決定され,いくつかについては機能解析が行われた.当研究課題では,所属学生や研究員らと協力して,様々な対象種を同時並行で行うこととしており,当初予定していなかったが予想以上に進展した部分と,やや遅れている部分がある.シロアリの繁殖カースト誘導系については予想以上に進展したが,予定していた化学分析については表現型に特異的な物質が現時点では得られていない.これについては継続して分析を進めている.また,ホルモンなどの計測についても各対象種で進展しており,想定した結果が得られつつあるが,体系的な理解には至っておらず,今後の更なる進展に期待したいところである.生態発生学

今後は,前年度までに得られた成果を元にして下記の様な計画で研究を継続する.シロアリのカースト分化に関しては,性による非対称性がどのように成立しているのか,誘導系を用いて様々な条件検討を行うとともに,分化抑制フェロモンなどの同定を試みる.また繁殖虫への分化の過程で生じる,生理的変化(ホルモンや生体アミンなどの生理活性因子)や繁殖器官の発生機構についても様々な分子を対象として,測定,発現解析,アゴニスト,アンタゴニスト投与などを随時組み合わせて行うことで理解を深めていく予定である.クワガタの雄特異的構造については,前年までに得られた記載的な知見をもとに,発生過程で生じる雌雄差や,性決定因子の発現動態の測定,さらに,性決定因子と形態形成因子をRNA干渉法によりノックダウンすることで遺伝子機能解析を行う予定である.また今年度は,上記以外の対象種として,アリにおける幼虫の発生制御とカースト分化やアブラムシの清家って機構についても更に研究を発展させる.
唾液腺セロトニンが唾液分泌へ与える影響の検討：唾液腺マイクロダイアリシスを用いて

抗うつ薬は口腔乾燥を示す代表的な薬物である。一般にムスカリン受容体拮抗作用は三環系が最も強く、四環系、SSRI(選択的セロトニン再取り込み阻害薬)が次いで、SNRI(セロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害薬)とNaSSA(ノルアドレナリン作動性・特異的セロトニン作動性抗うつ薬)にはほとんどないとされている。口腔乾燥症の副作用を有する抗うつ薬には再取り込み阻害によるセロトニン作用を増強する薬物が多い。ラット顎下腺にセロトニンを還流すると唾液分泌量が減少することが報告されているが、その機序は不明である。本研究では、唾液腺セロトニンが唾液分泌に与える影響を唾液腺in vivoマイクロダイアリシス法などを用いて解析することを目的とした。イミプラミンなどの抗うつ薬をWistar系雄性ラット(8週齢)全身投与後、Ketamine/Xylazine麻酔下でPilocarpineを投与し唾液分泌量を測定した結果、抗うつ薬投与により唾液分泌量が減少することを確認した。Wistar系雄性ラット顎下腺に挿入した唾液腺用マイクロダイアリシス透析プローブを介して唾液腺in vivoマイクロダイアリシス法により連続的に採取されたアセチルコリン・ノルエピネフリン濃度が唾液腺局所における交感・副交感神経活動を反映していることを明らかにした。また、同時に唾液分泌量を測定するため主導管開口部に挿入したPEチューブ内の唾液移動を動画撮影し、唾液分泌量、分泌速度をリアルタイムで観察し、測定するシステムを構築した。各種抗うつ薬を全身投与した後のピロカルピン刺激下での唾液分泌量が減少すること、唾液腺マイクロダイアリシス法と唾液分泌量をリアルタイムで観察し、評価するシステムを確立することが出来た。計画した研究タイムスケジュールにほぼ従って進捗している。マイクロダイアリシス法を実施している麻酔下の動物での唾液分泌量の測定法を新たに構築することが出来た。このシステムにより、エンドポイントである唾液分泌量変化について詳細な検討が行えるようになったと考える。以上の理由より、当初の実施計画におおむね順調に進展していると考える。顎下腺灌流標本を用い、ムスカリン受容体刺激(Carbachol)、α1アドレナリン受容体刺激(Phenylephrine)またはβ2アドレナリン受容体刺激(Salbutamol)下で抗うつ薬、セロトニン受容体サブタイプ選択的アゴニスト、アンタゴニストを動脈カニューレよりRinger液で灌流し、唾液量を測定する予定である。また、唾液分泌に関する上位中枢に対する作用の検討を行う予定である。セロトニン受容体選択的アゴニスト、アンタゴニストなどをマイクロダイアリシス法により投与し、唾液腺細胞外液中の神経伝達物質分泌量変化、唾液分泌量変化についてリアルタイムに測定する予定である。

2018年度にセロトニン投与による唾液腺マイクロダイアリシスによるノルエピネフリン遊離量の変化について解析する予定であったが、計画を変更し全てのサンプルをアセチルコリン遊離量解析に使用することとしたため、未使用額が生じた。2019年度にセロトニン投与による唾液腺内神経由来ノルエピネフリン遊離量の変化についても検討する予定である。
シロイヌナズナの胚および地上部の形態形成に関与する遺伝子群の研究

1.CUC2遺伝子の解析;CUC2タンパク質とGFPの融合タンパク質の発現を予備的に観察したところ、心臓型胚の子葉原基の付け根の細胞の核内に観察できた。またCUC2タンパク質を大量に大腸菌で作らせ今、抗体を作成しつつある。b.CUC2を35Sプロモーターを用いてセンスあるいはアンチセンス方向で発現する形質転換植物の形態は一見して大きな異常は見られなかったが、子葉が融合した芽生えが生じたり、がくや雄しべの融合等cuc1やcuc2の単独変異株で見られる表現型と似ていた。なお、cuc2変異は35S: :CUC2で相補された。c.cuc1やcuc2変異株のエンハンサーやサプレーッサー変異を探しつつあり、cuc2変異株から高頻度でカップの芽生えが生じる新たな変異株を見つけた。d.CUC2遺伝子がカルスにおいて不定芽形成を促進することを実験的に明らかにした。2.CUC1遺伝子のクローニングとAtNAC1,2,3遺伝子の解析;a.CUC2とホモロジーの高いAtNAC1の発現をin situ hybridizationで調べた。この遺伝子の発現をアンチセンスやコサプレッションで押さえるとcuc1やcuc2の単独変異株と良く似た表現型を示した。35Sプロモーターで異所的に発現させると子葉や本葉の形態異常を引き起こし、それらの上に不定芽が形成された。b.CUC1遺伝子の単離のためにより詳しい遺伝子座の解析を行っている。3.新しい成長異常突然変異株の分離と遺伝子のクローニング;花茎が節毎に折れ曲がるsgr4(zig)変異株のマップベースクローニングがほぼ終わり原因遺伝子の候補が絞られた。現在相補性のテストを行っている。
発生段階依存的な神経幹細胞の性質変換を誘導する分子メカニズムの解明

神経幹細胞は自己複製能とニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトへの多分化能を有した細胞である。しかし神経幹細胞は始から多分化能を有しているわけではなく、まず胎生中期にニューロンへのみの分化能を獲得し、胎生後期にニューロン機能を支持するグリア細胞(アストロサイト及びオリゴデンドロサイト)への分化能を獲得し多分化能を持った神経幹細胞として成熟する。近年「細胞外シグナル」とエピジェネティックなゲノム修飾などを含む「細胞内在性プログラム」の双方が神経幹細胞の分化制御に重要であることが明らかになりつつある。研究代表者らは胎生中期から後期にかけてアストロサイト特異的遺伝子群が脱メチル化を受けることで神経幹細胞はアストロサイトへの分化能を獲得し、LIFなどのサイトカインシグナルを受けとることでアストロサイトへの分化が誘導されることを明らかにしていた。しかしこの脱メチル化を誘導するメカニズムについては不明であった。本研究課題ではこの問題に取り組み以下のような結果を得た。1)発生過程で先に産生されたニューロン及びニューロン前駆細胞は多機能性膜タンパク質であるNotchのリガンドを発現しており、残存している神経幹細胞のNotchを活性化することでアストロサイト特異的遺伝子の脱メチル化を誘導する。2)このプロセスはNotch活性化によって誘導された転写因子NFIAがアストロサイト特異的遺伝子プロモーター領域に結合し、それによって維持型DNAメチル化酵素DNMT1のプロモーター領域への会合が阻害され、結果としてDNA複製(細胞増殖)に依存した受動的脱メチル化が引き起こされるというメカニズムによって進行する。現在さらにこのDNMT1の解離メカニズムについて解析を行っている。しかし神経幹細胞は始から多分化能を有しているわけではなく、まず胎生中期にニューロンへのみの分化龍を獲得し、胎生後期にニューロン機能を支持するグリア細胞(アストロサイト及びオリゴデンドロサイト)への分化能を獲得し多分化能を持った神経幹細胞として成熟する。近年「細胞外シグナル」とエピジェネティックなゲノム修飾などを含む丁「細胞内在性プログラム」の双方が神経幹細胞の分化制御に重要であることが明らかになりつつある。3)以上の知見をDevelopmental Cell誌に発表した。
明治皇室典範制定史の実証的研究

近代皇室制度とくに明治皇室典範がどのような過程を経て制定されたのかを研究するため、宮内庁書陵部、国立国会図書館憲政資料室、国立公文書館、早稲田大学図書館それに國學院大学図書館に所蔵されている皇室制度関係史料を収拾し、それらのリストを作成しつつある。この作業はまだ継続中であるが、その間に得た新知見の要点を記すと、1、古くから使用されていると考えられていた「万世一系」の語は、公式文書では、岩倉具視を大使とする遣外使節団持参の国書に見えるのが最初である。2、明治憲法起草者の一人である井上毅は、主としてドイツのブルンチュリの唱える公法学説に依拠して、天皇の個人的意思を国政からできるかぎり排除しようとした。但し、西洋法原理をそのまま導入するといろいろの点でまづいので、国譲神話の「シラス」に注目して、わが国にも太古の昔から公法原理があったのだと主張した。3、しかし、このような井上説を継承した者は穂積八束や上杉慎吉らごく少数の者のみであって、美濃部達吉などの主流派は殆ど「シラス」論を顧慮しなかった。4、明治憲法制定以後の日本には、皇室典範と憲法との両者を共に最高法規とするいわゆる二元体制が続いたが、その淵源が明治十一年末の岩倉具視の奉儀局開設建議にあることを確かめた。5、近代の文書には「天佑を保有し」云々の語が多用されているが、明治初年に西欧のGottesgnadentumに倣って、わが国の国書に用いられるようになったことを明らかにした。6、明治初年の政府が皇族制度をどのような方向で改革しようとしていたのかは、史料の制約もあって不明な点が多いが、明治初年の法典編纂特に民法典編纂の流れの中で、皇族制度も西欧のような親族法や相続法の原理と整合性があるようにしなければならないとの意見が出され、それによって天皇の寝御に侍る女官の制の見直しや親王宣下という天皇の養子制度の改正が目指されたのであった。
ヒト腎癌における脈管内遊離癌細胞の転移能に関する研究

腎癌36症例において末梢血、腎静脈血のGM-CSF、IL-2、IL-6を測定し、また摘出腎潅流液中の細胞診を行った。1.IL-6は、末梢血では18例中11例(61.1%)、腎静脈血では17例中11例(64.7%)において有意に上昇していた。腎癌病理組織標本における組織学的深達度とIL-6値との関連をみると、pT2(10例)でのIL-6陽性率は末梢血で40%(4例)、腎静脈血で50%(5例)、pT3(4例)ではどちらも100%であり、深達度進行により陽性率が有意に上昇していた。また異型度ではGrade2がおのおの63.6%、72.7%、Grade3が50%、50%と異型度による差は認めなかった。また、浸潤増殖様式、静脈浸潤による検討では有意差はなかった。腎静脈血中IL-6値は末梢血中のそれと比較し約1.5倍の値を示し、患側腎からIL-6が分泌されているものと考えられた。以上より腎癌におけるIL-6は、腫瘍深達度の指標となりうる可能性が示唆された。2.GM-CSFは11例測定したが、10症例は測定感度以下であり1症例のみ上昇を示した。しかし、上昇した症例は組織学的にも、臨床所見においても他に比べ特徴はなく、GM-CSFの測定意義は発見できなかった。3.IL-2は11症例で測定したが、全例測定感度以下であった。4.摘出腎癌の潅流中の細胞診の検討は22例に行い、脈管内遊離細胞の指標として白血球中に占める単核細胞の比率を計測した。腎manipulation前の潅流液中単角細胞の比率(%)は平均9.71【.+-。】4.77で、病理組織学的細胞型、異型度、深達度などとの関連は認めなかった。腎manipulation後の潅流液では12.93【.+-。】9.82であり、腎manipulation前と比較し有意差は認めなかった。血中腫瘍細胞の分離の困難なこと、またその同定の難しさのため、腎癌手術における術中の腎manipulationによる血管内腫瘍播種の危険性を示唆する結果は得られなかった。腎細胞癌は、手術中の腫瘤触診操作で、腫瘍細胞が腎静脈を経由して全身に播種を起こすといわれているが、これはまだ、実際に証明されているわけではない。このことを確かめる目的で、摘出した腎細胞癌を、in vitroで触診操作を行ない、腎静脈へ腫瘍細胞が遊離されるか否かを検討した。平成4年度は、本施設が経験した13例の腎細胞癌を検討した。摘出腎の動静脈にカニュレーションし、生食水で潅流し、静脈側から流出する生食水を試験管に採取した。

遠沈後のペレットにパパニコロ染色を行ない、細胞診として観察した。その結果、多核白血球やリンパ球に混じって、やや核が大きい、N/C比が高い細胞がみられた。これらの細胞はmanipulation前にも認められたが、触診後に明らかに高い率で、異常細胞がみられたのは1例で、この症例は病理組織検査で静脈侵襲が認められた。しかし、パパニコロ染色だけでは細胞診学的にこの細胞が腫瘍細胞であることの確信ができないなどの問題点が明らかになった。そこでこの点を解決するべく、次の様な実験計画を立てた。1)得られた細胞に各種特殊染色を行なう。2)腫瘍割面のタッチ細胞診標本と比較する。3)潅流液中の細胞培養と腫瘍細胞の培養を行ない、比較する。これらの検討は現時点では、1ないし2例の少数例しか行なっていないが、下記の様な結果が得られた。サイトケラチン、ビメンチンの免疫組織化学染色では触診前後中とも陽性細胞がみられ、潅流液中に非血球性細胞が存在する可能性を示唆した。タッチ細胞診では、異型細胞がみられ、潅流液の細胞と比較するとやや大型であった。また、潅流液の細胞培養では、皿底面に接着した単位面積あたりの細胞数は、触診後の潅流液の方が多かった。しかしその細胞数はあまりに少なく、細胞が増殖するまでには至らなかった。引き続き今後も、潅流液の細胞が腫瘍細胞であるか否かを、これらの検討で確かめていきたい。腎癌4症例において、術中腎静脈から採血しGM-CSF、IL-6、IL-2を測定した。さらに腎摘除後腎臓を灌流し排液のGM-CSFを測定した。その結果4例中1例(症例3)において腎灌流液中のGM-CSFが有意に上昇していた。しかし、灌流液中の細胞診において、この症例のみでmacrophageが上昇しているという結果はえられなかった。術中腎静脈血IL-6およびIL-2測定結果は4例中1例(症例4)において正常値の10倍程度のIL-6高値がみられ、それ以外の3例についても末梢血のそれに比し腎静脈血IL-6がやゝ高いdataであり、tumor markerとして測定できる可能性が示唆された。IL-2はいずれの症例も正常範囲であった。上記4例はいずれも定期検診等で発見された偶発腫瘍であり腎細胞癌のtumor markerとして有用なIAPはいずれも正常であった。病理組織標本検討の結果、GM-CSF上昇例においてはとくにmacrophageなど免疫系細胞の腫瘍周囲への集簇など観察されず、GM-CSF分泌がmacrophageを召集すると云う予測とは合致しない結果であった。しかし腎静脈血中IL-6が高値の症例においては腫瘍周囲に密なリンパ球の集簇が観察された。以上の結果は個々に興味あるdataと考えられるが、これらのあいだの相関がはっきりしないため症例を増やして検討の予定である。腎癌19症例において末梢血、腎静脈血のGM-CSF、IL-2、IL-6を測定し、また摘出腎灌流液中の細胞診を行った。1.IL-6は、末梢血では11症例(61.1%)、腎静脈血では11症例(64.7%)において有意に上昇していた。腎癌病理組織標本における組織学的深達度とIL-6値との関連をみると、pT2でのIL-6陽性率は末梢血で40%、腎静脈血で50%、pT3ではどちらも100%であり、深達度進行により陽性率が有意に上昇していた。また異型度ではGrade2がおのおの63.6%、72.7%、Grade3が50%、50%と異型度による差は認めなかった。また、浸潤増殖様式、静脈浸潤による検討では有意差はなかった。腎静脈血中IL-6値は末梢血中のそれと比較し約1.5倍の値を示し、患側腎からIL-6が分泌されているものと考えられた。以上より腎癌におけるIL-6は、腫瘍深達度の指標となりうる可能性が示唆された。2.GM-CSFは11例測定したが、10症例は測定感度以下であり1症例のみ上昇を示した。
仏領インドシナにおけるカンボジア地域史:人・もの・情報ネットワークの観点から

本年度の成果としては、史料翻訳1冊、論考2本を提出した。史料翻訳『カンボジアおよびシャム王国踏査行』は、フランス人探検家・植民地官吏のパヴィーPavieによる、タイ湾岸およびトンレ・サープ湖周辺地域での踏査記録を日本語訳したものである。論考「カンボジア『王朝年代記』の中のチャーム・チュヴィエ」および「プーム・キエン・ロミエト(カエト・トボーン・クモム)のハキーム任命騒動-プノム・ペン国立公文書館所蔵文書No.20811の分析-」は、『王朝年代記』およびチャーム・チュヴィエ自身の手による訴訟文書から、ムスリム少数民族であるチャーム・チュヴィエのコミュニティーと、クメール人地方官およびカンボジア王権、上座仏教との関係を分析したものである。さらに、以下の3本の史料の分析を並行して進めている。第1はカンボジア人高僧による仏領コーチシナ巡察記(1928年・1933年)から、カンボジアのナショナリズムが失地として回復を叫んでいる、いわゆる「下カンボジア」地域に、この時期「寺院学校」を絆とし、プノム・ペンをセンターとする一つの世界が出現していたことを明らかにする。第2はコムポン・チャーム地方スレイ・サントー郡ルセイ・スロック村から出された仏教寺院建立請願書(1917年)から、メコン沿岸地域の農村における住民相互の関係(中国人-クメール人、男性・女性)、土地利用のあり方を分析する。第3はポルトガル系カトリック教徒の元大臣が作成した遺言状(1924年)から、当時の高官の資産状況、家族関係を解明する。
環境を考慮した高電圧用低コスト長寿命ヒューズの開発

配電系統などでスイッチとして用いられる高圧カットアウトは、定常的使用時には雷サージなどの異常電流からトランスなどの機器を保護するためのヒューズを内蔵している。最近、沿岸地区などにおいてヒューズ溶断事故が多発した。その原因は高圧カットアウトの碍管が汚損したことにより、ヒューズが高い電界に曝されることにより銀エレメント表面でコロナ放電が発生しその熱によって表面が脆くなって溶断したことが分かった。この対策として、撥水性の高いポリマー笠をセラミック碍管に被せることによって碍管が塩分などで汚損されても絶縁性を失わないような設計とし有効であることを確認した。これは碍管を撥水性の高いポリマーに置き換えることによってコロナ放電の発生を防止でき溶断事故を抑制しているものと考えられる。しかし、日本ではこれまで殆んどの碍子がセラミック製であること、また銀エレメントは機械的強度が弱いこと且つ高価であることなどの欠点が指摘されている。そこで、本研究では銀エレメントに代わる安価な材料としてステンレス線に注目し、溶断特性などの基礎特性を調べた。低電圧・電流によるステンレスエレメントの溶断特性から、金属が液化、気化したあとアーク放電が発生すること確認した。大電流による溶断特性では、中央に設けた高抵抗部が最初に溶断し、確実に中央部でアークが発生することを、超高速度カメラによる観測から確かめた。消弧チューブ材料としては、現在用いられているフッ素を含むポリテトラフルオロエチレン(PTFE:通称テフロン)が優れた消弧性能を持つことを確かめると共に、シリコーンもそれに近い性能を示すことを明らかにした。装置の関係で、交流大電流とインパルス電流重畳試験はできないが、その性能が十分であれば、限流型のヒューズとしての適用も可能と推測される。配電系統などのスイッチとして用いられている高圧カットアウトは、定常的使用時に雷サージなどの異常電流からトランスなどの機器を保護するための銀エレメントを用いたヒューズを内蔵している。このヒューズは碍管が汚損した場合に、高い電界にさらされるためその表面にコロナ放電が発生し、その熱で表面が脆くなることがある。そこで、本研究ではコロナ放電が発生しても劣化しない材質を検討すること,またこのヒューズの溶断後に発生するアークを抑制するためのチューブ(消弧チューブ)が設置されているが、この材質としてはフッ素(F)を含むポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が用いられているが環境問題を考慮して、フッ素を用いない材料を開発することなどを目的としている。また、構造を簡単にすることによるコストの削減も目的の一つである。そこで、平成13年度は、ステンレス線を用いたエレメントを試作し、その特性を調べた。試作したヒューズは、中央部を他の部分より細くした構造となっており、数kAのサージ電流を印加した時の溶断過程は、イメージコンバータカメラによる観測からその中央部から溶断していることを確認した。このことは放電の熱がヒューズ管の中で均一に広がり、その設計強度の低下に寄与するものと考えられる。このヒューズの溶断時の電流と溶断までの時間を示す溶断特性(I-t特性)は、これまで用いられている銀エレメントヒューズの場合とほぼ同様の特性が得られることを明らかにした。現在、続流遮断を遮断するための設計と特性の改善について研究中である。今後、環境問題についても検討して行く予定である。

その原因は高圧カットアウトの碍管が汚損したことにより、ヒューズが高い電界に曝されることにより銀エレメント表面でコロナ放電が発生しその熱によって表面が脆くなって溶断したことが分かった。この対策として、撥水性の高いポリマー笠をセラミック碍管に被せることによって碍管が塩分などで汚損されても絶縁性を失わないような設計とし有効であることを確認した。これは碍管を撥水性の高いポリマーに置き換えることによってコロナ放電の発生を防止でき溶断事故を抑制しているものと考えられる。しかし、日本ではこれまで殆んどの碍子がセラミック製であること、また銀エレメントは機械的強度が弱いこと且つ高価であることなどの欠点が指摘されている。そこで、本研究では銀エレメントに代わる安価な材料としてステンレス線に注目し、溶断特性などの基礎特性を調べた。低電圧・電流によるステンレスエレメントの溶断特性から、金属が液化、気化したあとアーク放電が発生すること確認した。大電流による溶断特性では、中央に設けた高抵抗部が最初に溶断し、確実に中央部でアークが発生することを、超高速度カメラによる観測から確かめた。消弧チューブ材料としては、現在用いられているフッ素を含むポリテトラフルオロエチレン(PTFE:通称テフロン)が優れた消弧性能を持つことを確かめると共に、シリコーンもそれに近い性能を示すことを明らかにした。装置の関係で、交流大電流とインパルス電流重畳試験はできないが、その性能が十分であれば、限流型のヒューズとしての適用も可能と推測される。
軽元素共有結合性マクロテトラヘドラル化合物によるハイブリッド機能発現

造内間隙への低濃度イオン・原子挿入るイオン伝導性の発現や光学的機能設計を目指した。三系チオボレーのCaB_2S_4Li_2B_2S_5の成成功し前者ではEuの導入る緑色発光を観測した。本研究超力場を反応場としたネッワーの構築おび晶構造内隙への原子挿入能でると示された。電気陰性度差の小さな軽元素同士の化合物は、強固な共有結合ネットワークからなる「隙間」の大きい結晶構造をもつ。これら結晶格子内の空隙は、擬似的な高圧ポテンシャル場に匹敵すると考えられ、超高圧力場を反応場とすることでポテンシャル障壁を取除くことが可能となる。本研究では、高圧合成法により軽元素共有結合マクロテトラヘドラルクラスター化合物を合成し、クラスター同士の間隙への低濃度イオン・原子挿入によるイオン伝導性の発現や光学的機能設計、さらにはクラスターとドーパントの相互作用による協奏物性・機能発現(希薄磁性半導体等)への展開を目指した。今年度は最終年度として、昨年度に生成を確認したLi-B-S系の新規化合物の単一相合成条件を調べ、圧力5 GPa、温度600°Cでの反応が最適条件であることを知見した。生成物の結晶構造解析を進めた結果、構造モデルとしてLi2B2Se5と同型の構造としてRietveld解析により構造精密化をすることができた。この構造は常圧下で生成する層状構造のLi2B2S5とは異なり、BS4四面体骨格の連結からなり、その構造内空隙にLiイオンを配置した構造である。以上より、BS4四面体の連結からなる新規共有結合性フレームワークの形成に成功し、その結晶構造内空隙に可動性イオンとしてのLiイオンを配置した物質設計が可能であることを示すことができた。本研究を通じ、超高圧力場を反応場とした軽元素共有結合ネットワークの構築ならびにその結晶構造内空隙への原子挿入が可能であることが明示され、電子、スピン、フォノンを独立に制御した機能設計の萌芽を見いだすことができた。近年、半導体物質への磁性原子注入による希薄磁性半導体薄膜の形成や、人工格子薄膜によるナノスケールでのハイブリッド材料の構築が盛んに行われているが、モノリシックの物質で機能のハイブリッド化が可能となれば、薄膜に限らず様々な形態のデバイス展開も拓けてくる。本研究では、高圧合成法により軽元素共有結合マクロテトラヘドラルクラスター化合物を合成し、クラスター同士の間隙への低濃度イオン・原子挿入によるイオン伝導性の発現や光学的機能設計、さらにはクラスターとドーパントの相互作用による協奏物性・機能発現(希薄磁性半導体等)への展開を目指す。23年度は、高圧合成法によるマクロテトラヘドラルクラスター系の新物質探索を中心に行い、Li-B-S三元系において、新規化合物LiBS2の合成に成功した。粉末X線回折図形は既存のLi-B-S系化合物の回折データには帰属できず、これまでの三元系ホウ硫化物(チオボレート)には同形物質が無い、新たな結晶構造を有する物質である。赤外吸収スペクトル測定からは、BS4四面体の多段連結からなるマクロテトラヘドラル構造に固有の吸収帯が観測され、軽元素マクロテトラヘドロンクラスターの形成が示唆された。すなわち、LiBS2はチオボレート共有結合ネットワークの中に、Ki原子が挿入されたミクロ空隙を有する構造である。Li原子がその空隙内を移動することによってイオン伝導性の発現が期待でき、マイクロ波吸収特性の評価からも、空隙内でLiイオンが可動性をもつことが示された。23年度は三元系ホウ硫化物(チオボレート)における高圧合成による新物質探索を目的とし、高温・高圧条件下での相関係の調査、生成ダイアグラムの作成から研究を着手した。その結果、Li-B-S系において、当初の目的に合致したマクロテトラヘドラル構造を有する新規物質の合成に成功し、当初計画に沿って順調に進行している。24年度は23年度に合成に成功した新規物質LiBS2の結晶構造解析を行い、その構造的特徴を明らかにするとともに、イオン伝導性を評価して新規のLi系固体電解質としての機能評価を行う。さらに、他の三元系におけるマクロテトラヘドラル化合物の物質探索を引き続き行うとともに、結晶化学的に構造分類を行い、新規の軽元素クラスター化合物群の構造的特徴を明らかにするとともに、その空隙への原子挿入による機能発現の手法を確立する。23年度は合成過程で新規物質を見出し、その単一相合成条件の確立に注力し、資料収集や成果発表のための国内出張を次年度に延期したため、次年度使用額が生じた。24年度は前年度同様、高圧合成実験が主体となるため、そのための物品費(高圧合成用セル部品、薬品類)が主たる使用目的であるが、イオン導電性の評価や所物性の評価のための物品費も使用する。また、最終年度にあたるため、成果の取りまとめを行い、学会発表や論文投稿のための経費を使用する。
心臓冠状動脈の発生における基礎的研究

標識したウズラPEOを鶏胚の心嚢腔内に移植して追跡すると、PEOの細胞は、心嚢表面には接着せず、心筋表面のみに接着して遊走していくことが明らかになった。この時期のマウス胎仔では、心筋層でのテネイシンCの発現は消失するが、心嚢ではテネイシンCの発現が持続しているため、テネイシンCがPEO細胞の接着遊走を阻害していると予想した。しかしながら、この時期の鶏胚では、心筋、心嚢いずれにもテネイシンCの発現がみられず、発現様式がマウスとは異なることが免疫組織学的に明らかになった。さらに、後期胚の解析により、マウスでは明らかでなかった、心外膜下層でのPEO細胞の上皮間葉転換を起こす際にともなうテネイシンCの発現が認められた。従って、心嚢、心外膜、冠血管の発生機構は、動物種によって、異なる可能性があり、より詳細で丁寧な比較検討が必要であるが、テネイシンCの関与は明らかであることが認められた。一方、PEO細胞のゲル上explant培養によるin vitro血管新生解析システムで、血管細胞分化の指標となる遺伝子の発現をRT-PCRで解析すると管腔構造の発達に伴い、PECAMの発現が増加し、Flt,Flkの発現は減少するという、生体内での血管新生に伴ってみられるのと同様の遺伝子発現の変化を認めた。しかしながら、生体では減少すると考えられる、angiopoietin1やテネイシンCの発現は培養系では持続しており、in vitroでの血管細胞の分化には限界があると思われた。ニワトリ、ウズラ初期胚の心臓神経堤を電気的に焼灼除去した総動脈幹遺残心では冠動脈の異常が多く発生する。冠動脈の発生は、胎生7日頃に右冠動脈が左よりも優位に先に発達し、その後胎生9日頃に左冠動脈が形成されることがわかった。このモデルを使って血管内皮成長因子であるVEGFとTie2,ウズラ内皮特異細胞QH1抗体を用い,免疫染色を施行したところその分布が異なり、正常コントロール、総動脈幹心群とも胎生8日では内皮そのものにはTie2は発現していないことが判明した。胎生7日では左冠動脈はその領域でangiogenesis様の結合を認めることが多い。大血管周囲の血管平滑筋の存在しない部位ではVEGF、Tie2の発現は認められなかった。平成15年度の予備実験としてウズラ-ニワトリキメラ胚の作成、つまり横隔膜間葉組織由来の冠動脈前駆細胞(PEO)(DiIでマーク)を、ニワトリ胚に移植してその移動とステージを確認した。テネイシンCは、9.5日胚の横中隔間葉組織のproepicardial organ(PEO)に強い発現が見られるが、冠血管前駆細胞が心臓に到達すると消失し、心臓表面を遊走、心筋層内にもぐり込む際には発現が見られないが、管腔形成にともなってテネイシンXが発現した。13日胚で冠動脈が大動脈に開口する少しまえに、大動脈基部の原始血管網にそって再び発現が見られ、テネイシンCは原始冠動脈が2本、正しく大動脈に開口するのを誘導する可能性が考えられた。次に、9.5日の野生マウス胚からPEOをのみを分離し、コラーゲン、ラミニン、ファイブロネクチンコートしたカバーグラス上に培養しても、上皮細胞様の形態をとり一層のシート状に広がったが、rat tailから精製したコラーゲンゲル上あるいはサンドイッチにして培養すると、培養後3日目頃より、細胞が配列して数本の突起様をつくり、徐々にゲル内にもぐり込みながら、網目状の管状構造物を形成し、組織切片で管腔構造を形成していることが確認できた。したがって、PEOは、心筋組織による誘導なしで単独で血管様構造を形成する能力をもち、RT-PCRでテネイシンXが発現が確認されたが、生体では発現が抑制されるテネイシンCの発現も見られた。ゲルに精製テネイシンCを添加したが、血管様構造物の形成は、これまでのところ形態的には明らかな差を認めていない標識したウズラPEOを鶏胚の心嚢腔内に移植して追跡すると、PEOの細胞は、心嚢表面には接着せず、心筋表面のみに接着して遊走していくことが明らかになった。
知的障害者の支援評価システムに関する国際比較研究

障害者の支援評価システムをサービス支給決定プロセスを中心に諸外国との比較によって検討した。支給決定には、障害を誰が認定するか、支援サービスの必要性を誰が決定するか、という問題が中心になる。日本の障害者自立支援法では、個人の障害に焦点をあてた障害程度区分が障害者の社会参加のニーズに応えるものでないことが批判された。障害程度区分の際に用いられた個人の障害に対する客観的尺度に拘泥せずに、スウェーデン、英国あるいは西オーストラリア州の事例にみられるように、障害者を中心としたシステムでは、障害者の地域社会におけるニーズ、願望を聴き、それを地域社会の資源や人々につなげることが必要であり、そのためにはわが国では長期的視野に立って信頼されるソーシャルワーカー、コーディネーター等を育成することの重要性が論じられた。本研究の目的は、知的障害について(1)支援内容、程度ならびに支援費用の決定方法を中心とした支援評価システムの国際比較を行うことである。本年度の研究は、1.アメリカのSupport Intensity Scale(以下SISと略記)に関する研究(1)文献調査とシアトル市の親の会での実態調査(2)シャーロック教授の訪日とSISの検討2.日本の支援状況に関する実態調査3.インドにおける基礎調査と本調査への打ち合わせを実施した。1は渡辺が担当し、(1)アメリカ知的障害・発達障害学会(AAIDD)のSISホームページ(http://www.siswebsite.org/cs/SIS)のOnlineによってSISは13カ国での翻訳があり、その使用状況は概ねAAIDDのこれまでの研究と近い結果が出ていることがわかった。実態調査では、SISを受けている知的障害者の親の人々から聞き取りを行いソーシャルワーカーの連携、苦情処理に関する対応の必要性を痛感した。(2)シャーロック教授の訪日は、日本版SIS版の作成を進めている日本知的障害者福祉協会からSISに関する責任者招聘についてその人選、全国の関係者への講演、日本知的障害者福祉協会政策委員会との会議についての協力依頼があり、教授の滞日期間中、SISの現状、日本版を作成するときの諸問題等について資料を得ることができた。2.日本の実態調査は、昭島市の社会福祉協議会副会長兼調査分析担当の立場にある研究分担者・島田が、同市の協力を得て「障害福祉に関するアンケート調査(2007)」のデータベースを再分析し、支援内容、支援費用の決定方法、支援内容、支援費用の妥当性の観点からまとめた。3.インドにおける調査では、今後の発展途上国によるCBRを中心とした支援のあり方を明らかにするための基礎資料を収集すると共に、2009年度の調査に関する打ち合わせを現地で行った。本研究の目的は、知的障害について、支援内容、程度ならびに支援費用の決定方法を中心とした支援評価システムの国際比較を行うことである。本年度の研究は、1.英国、スウェーデン、オーストラリアの支援評価に関する文献的研究2.発展途上国における支援の調査研究を行った。1は渡辺が担当し、(1)スウェーデンにおける支援評価を行う査定員の意見として基礎的な生活ニーズに比較し、社会的ニーズの査定に問題が多いなどを明らかにした。(2)英国で2003年に施行されたケアサービスへの公正なアクセス(FAIR ACCESS TO CARE SERVICES)は改定を目指しているが、その原案についての問題、とりわけ軽度知的障害者へのFACSの実施について公的意見聴取(2009年)で52%の人が必要であると回答し、Mencapなども要求していたが保健省は依然として予防的な措置を講ずることで対応するなどの問題を明らかにした。2.発展途上国における支援の在り方には、研究代表者が2回、研究分担者が1回インドで調査研究を実施した。NIMH(国立知的障害研究所)における調査では、インドで良く用いられているFunctional Assessment Checklistの検討を行った。尺度は3-6歳、7歳-10歳、11歳-14歳と進み、15-18歳時でPrevocational、18歳以上のVocational Trainingと進むプログラムを基軸としているが、達成度が遅いグループに関しては、9歳から14歳時にPrimary-IIのサブプログラムを用意しPrevocational-IIかVocational Trainingへと結び付けている。尺度は、Personal、Social、Academic、Occupationalという4側面の評価がなされるが、将来の就労を見越し早期段階から生活技能の評価が含まれている点が特徴的である。よくできた支援評価プログラムであるが、スタッフトレーニング、および社会参加の視点を含めたQOLの観点が不足している印象を受けた。本研究の目的は、知的障害について(1)サービス支援決定の方法を中心とした支援評価システムの国際比較を行うことである。本年度の研究は、1.台湾および韓国におけるSupport Intensity Scale(以下SISと略記)に関する研究2.諸外国における支給決定の方法と我が国の方法についての比較を行った。

台湾に関しては、SISを翻訳し、使用しているが、それは先進的な地域生活支援を行っている福祉団体によるものであること、3.昨年度実施のインド調査の補足として現地研究協力者であるManuel Thota氏に依頼し、アンドラ州、ヴィシャカバトナム近郊の障害児施設を対象に、SISのサンプリング調査を実施した。また韓国のMIRAL School教頭の金容漢氏のコーディネートで、同校及び同法人の職業訓練校、Korea National institute of Special Education, Daniel Social Welfare Institute等を視察し、資料収集を行うと共に、SISのサンプリング調査を実施した。これらの調査結果は、最終報告書及び論文として投稿予定である。(2)諸外国との比較については、日本知的障害福祉協会の研究に参加し、報告書において5カ国と日本の状況の比較について述べた。その要旨は、我が国の障害者自立支援法の障害程度区分による支給決定は、医学モデルの個人の障害程度に対応した支給を行うことにあり、今後は、世界の本人主体、インクルージョンの理念に沿った支給決定を行う必要があり、スウェーデン、英国などで行われているように利用者のニーズを「信頼できるソーシャルワーカー等の専門家」が聞き取り、ダイレクト・ペイメントを含め、地域社会におけるサービスの創生を含めた方式を整備する必要がある。SISは、こうした支援を中心とした支給決定に向かうための一つの道具とした貢献できると思われる。
本研究は、「カーボン空気二次電池」という新しい概念の実現性や優位性を、固体酸化物型電気化学デバイス、二次電池双方のアプローチから検討し、さらにシステム全体を設計しその実現性、優位性を検討する。2018年度は固体酸化物型セルでのCO2電解による炭素生成と、DCFCの可逆動作の電気化学的検討を行った。本提案の基本概念の成立に必要なのは、1.一定量以上の炭素析出が継続して起こること、2.充電/放電反応が可逆的に起こること、である。特に、発電反応はRDCFCと同じであるので、充電時の炭素析出反応の進行が鍵となる。SOFCでは、高温動作であるため、CO燃料による発電も知られている。「カーボン空気二次電池」では、その逆反応であるCO2 + 2e- →CO+ O2-を低過電圧で進行させ、引き続きおこると期待される2CO←→CO2+C ( Boudouard平衡反応)による炭素析出反応によってエネルギーは炭素として蓄エネルギーされる。また、析出時に発電時に有利なNi表面上、特に三相界面のNi上への炭素析出がおこると発電時の出力密度は向上する。そのための電極材料の検討、及びCO2電解、DCFC両反応の電極反応機構解析を行った。本提案において、放電時の反応はDCFCとしてすでに検討されているため、特に充電時の反応機構に対して重点的に考察した。充電では電気化学反応と熱化学反応を組合わせた炭素析出方法として、優先的に生じる電気化学反応:CO2+2e-→CO+O2-によりCO分圧をBoudourd平衡分圧より大きくすることで平衡を傾けてBoudouard反応:2CO→C+CO2により炭素を析出させることを考えている。よって電気化学的及び熱化学的双方の手法をもとに解析し、充電時の炭素生成反応について考察した。カレントインタラプション法により、充放電開始から2分毎にオーム抵抗損失と反応過電圧を分離した。参照極間電位を使用してネルンストの式を用いて燃料極側の酸素分圧を計算した。また高温であるため電極上においてCO+1/2O2&#8644;CO2が平衡に達していると考えられることを利用し、その平衡定数を使用して充電時のCO/CO2分圧比の経時変化を計算した。その結果、30分間充電を行った場合、端子電圧が2段階で変化した。また、端子間電位が2.0 V2.5 Vに達するとほとんど一定の値となり安定した。この際、端子電圧が大きく増大したと同時に、燃料極過電圧が増大し、燃料極側のオーム抵抗損失が低減した。また充電開始後からCO分圧が増大し、端子間電位が2.0 V2.5 VにてCO分圧が急激に減少し、一定となる傾向があった。充電時にCO2とCOの電解反応およびBoudouard平衡反応が組み合わさり、CO2が段階的に還元されたことで燃料極過電圧が変化したと考えられる。また燃料極過電圧の急激な増大は燃料極への炭素析出に起因したと考えられる。よって提案した電気化学反応と熱化学反応を組合わせた炭素析出方法が実現できることが実証できた。以上のことから、設定した課題に対して、「おおむね順調に進展している」と判断する。これまでの検討を通じて、本システムにおいては電極三相界面上への炭素の析出による電気化学反応速度の低下を抑制し、三相界面以外の箇所への炭素析出を促進するといった、炭素析出を選択的に制御することが主課題の一つとなることが示唆された。よって、2019年度はその選択的な炭素析出の制御に関して、電極材料及びシステム両面で検討を行う。電極としては、本研究室でのDCFCやドライメタン発電に関する研究においてプロトン伝導性酸化物の添加が、電極上の炭素析出に有効であることが示唆されている。本研究のCO2電解における炭素析出とは厳密には異なるが、炭素析出に電極添加物が影響するメカニズムの考察と合わせて検討を行う。研究代表者らが提案した、酸素活量を軸とした三相界面上の反応モデルを用いることにより、電極表面、界面の状態と反応の関係性を定量的に議論できると考えている。同時に、電極(金属及び酸化物)や電解質材料に関しても、電解に関する文献調査を踏まえて複数の組み合わせを検討する。システムとしては、電極外に炭素を析出しやすくすることによる解決方法を複数検討する。電極外に炭素を析出させるには平衡論的、速度論的な両面でのアプローチが考えられる。平衡論的には、Boudouard平衡の温度依存性を用い、温度差によって炭素の析出しやすさを変化させることが考えられる。速度論的には、電極外に金属微粒子などの炭素析出場をあたえることによって選択的な炭素析出が可能になると考えられる。さらに、現在のコインセル型に加えて、チューブ型セルでの評価法を構築することで、電極内外での反応をより定量的かつ実用に近い形で検討する。並行して、本提案がシステム全体として他の蓄電デバイス、システムに対してどういった優位性があるかの議論も行う。
特に、発電反応はRDCFCと同じであるので、充電時の炭素析出反応の進行が鍵となる。SOFCでは、高温動作であるため、CO燃料による発電も知られている。「カーボン空気二次電池」では、その逆反応であるCO2 + 2e- →CO+ O2-を低過電圧で進行させ、引き続きおこると期待される2CO←→CO2+C ( Boudouard平衡反応)による炭素析出反応によってエネルギーは炭素として蓄エネルギーされる。また、析出時に発電時に有利なNi表面上、特に三相界面のNi上への炭素析出がおこると発電時の出力密度は向上する。そのための電極材料の検討、及びCO2電解、DCFC両反応の電極反応機構解析を行った。本提案において、放電時の反応はDCFCとしてすでに検討されているため、特に充電時の反応機構に対して重点的に考察した。充電では電気化学反応と熱化学反応を組合わせた炭素析出方法として、優先的に生じる電気化学反応:CO2+2e-→CO+O2-によりCO分圧をBoudourd平衡分圧より大きくすることで平衡を傾けてBoudouard反応:2CO→C+CO2により炭素を析出させることを考えている。よって電気化学的及び熱化学的双方の手法をもとに解析し、充電時の炭素生成反応について考察した。カレントインタラプション法により、充放電開始から2分毎にオーム抵抗損失と反応過電圧を分離した。参照極間電位を使用してネルンストの式を用いて燃料極側の酸素分圧を計算した。また高温であるため電極上においてCO+1/2O2&#8644;CO2が平衡に達していると考えられることを利用し、その平衡定数を使用して充電時のCO/CO2分圧比の経時変化を計算した。その結果、30分間充電を行った場合、端子電圧が2段階で変化した。また、端子間電位が2.0 V2.5 Vに達するとほとんど一定の値となり安定した。この際、端子電圧が大きく増大したと同時に、燃料極過電圧が増大し、燃料極側のオーム抵抗損失が低減した。また充電開始後からCO分圧が増大し、端子間電位が2.0 V2.5 VにてCO分圧が急激に減少し、一定となる傾向があった。充電時にCO2とCOの電解反応およびBoudouard平衡反応が組み合わさり、CO2が段階的に還元されたことで燃料極過電圧が変化したと考えられる。また燃料極過電圧の急激な増大は燃料極への炭素析出に起因したと考えられる。よって提案した電気化学反応と熱化学反応を組合わせた炭素析出方法が実現できることが実証できた。以上のことから、設定した課題に対して、「おおむね順調に進展している」と判断する。これまでの検討を通じて、本システムにおいては電極三相界面上への炭素の析出による電気化学反応速度の低下を抑制し、三相界面以外の箇所への炭素析出を促進するといった、炭素析出を選択的に制御することが主課題の一つとなることが示唆された。よって、2019年度はその選択的な炭素析出の制御に関して、電極材料及びシステム両面で検討を行う。電極としては、本研究室でのDCFCやドライメタン発電に関する研究においてプロトン伝導性酸化物の添加が、電極上の炭素析出に有効であることが示唆されている。本研究のCO2電解における炭素析出とは厳密には異なるが、炭素析出に電極添加物が影響するメカニズムの考察と合わせて検討を行う。
地方大学における総合的な地域資料の展示公開モデルの構築

大学が所蔵する地域資料と社会の新しい接点を構築するために、地方の大学博物館の歴史的な変遷および現代の状況を調査しながら、総合的な地域資料の展示公開モデルを構築する。その方法としては、国内外の大学の博物館の役割と展示の歴史、国内外の文化施設のキュレーション手法と展示デザインなどに着目し、大学博物館の展示空間の役割の見直しを行う。そして歴史学、博物館学、人類学、建築学、デザイン学を横断する学際的な共同研究を通じ、具体的なモノとしての地域資料を総合的かつ体験的に享受できる空間デザインを伴う、展示手法を実践することで、研究者、地域住民、外部からの訪問者が新しい発見をできる空間の枠組を探求する。