hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
4族金属炭化物・窒化物による複合材料水素透過膜の高性能化

5族金属(バナジウム、ニオブ、タンタル)を基板、パラジウム(Pd)の極薄膜を酸化に対する保護層とする複合材料水素透過膜は、従来のPd合金透過膜に比べ貴金属であるPdの使用量の大幅削減と、より優れた水素透過性能を同時に実現できる。しかし、高温ではPdと5族金属の間で相互拡散や反応が生じるため水素製造装置への応用は困難であった。本研究では4族金属窒化物であり高温での化学的安定性に優れる窒化ハフニウムが水素透過能を有することを発見すると共に、これをPd保護層とタンタル基板との間に反応防止中間層として挿入することにより複合材料水素透過膜の高温安定性を著しく向上させることに成功した。5族金属(V, Nb, Ta)は高い水素透過能を有し、水素製造装置用分離膜材料として期待されている。ただし、酸化に弱いため水素透過性貴金属であるPdで表面を保護する必要があるが、水素製造に必要な高温では下地5族金属とPdが反応し保護性能が消失することが問題となっている。本研究の目的は4族金属(Ti, Zr, Hf)の炭化物・窒化物を中間層として挿入することにより、両者の反応を防止し、上述のような複合材料水素透過膜により優れた高温耐久性を付与することにある。今年度は既設のアークプラズマガン(APG)を用いて4族金属窒化物をTa上に成膜する条件を探索したのち、設備備品として購入したマグネトロン電極等を用いてPdを成膜し、水素吸収実験によりPd/4族金属窒化物/Ta試料の高温耐久性を評価した。まず、TiNをカソードとして成膜を試みたが、粒子状での飛散が生じ良質な膜は得られなかった。そこで金属TiおよびHfをカソードとし、APGの可動上限圧力に近い0.3PaまでN_2ガスを導入して成膜した。室温では主に金属状のTiおよびHfが成膜されたが、Ta基板を400°Cに加熱すると良質な窒化物層が形成された。厚さ約70nmのHfN層を形成させたのち、270 nmのPd層を成膜し、573973Kで耐久性を評価した。中間層がない場合に問題となったPd層の多孔質化等の現象は見られず、HfN層がPd-Ta間の反応を遅延する効果を有することが明らかとなった。一方、水素吸収速度は中間層がない場合に比べやや減少し、高温安定性と水素透過性の両立に向け成膜条件をさらに詳細に最適化する必要があることがわかった。ただし、酸化に弱いため水素透過性貴金属であるPdの極薄膜で表面を保護しなければならないが、水素製造に必要な高温では下地5族金属とPdが反応し保護性能が消失する。本研究の目的は4族金属(Ti, Zr, Hf)の炭化物・窒化物を中間層として挿入することにより両者の反応を防止し、Pd被覆5族金属水素透過膜に高温耐久性を付与することにある。昨年度までに、アークプラズマガンを用いて4族金属窒化物を成膜する条件を大まかに確定すると共に、Taを基板、厚さ70nmのHfN膜を中間層とするPd/HfN/Ta試料を作製し、HfN層が水素透過性を有することを世界に先駆けて見出した。今年度は中間層を有しないPd/Ta試料と高温耐久性を詳細に比較すると共に、加熱後の試料の表面状態等を分析し、Pd/TaおよびPd/HfN/Taそれぞれの界面における物質移動を詳細に調べた。Pd/Ta試料は、973 Kに加熱するとほとんど水素透過性を示さなくなった。加熱後のPd/Ta試料の表面は、Pd膜の多孔質化とPd中のTaの外方拡散によりTa酸化物で覆われており、これが透過障壁となっていることがわかった。一方、同条件で加熱してもPd/HfN/Ta試料の水素透過性は劣化せず、Taが表面に現れることもなかったので、HfNは高温耐久性を付与するための中間層物質として有効であると結論した。ただし、深さ方向分布測定の結果よりPdの一部がHfN層中を通ってTa基板中へ溶解していることがわかり、さらに耐久性を向上させるには、このPdの内方拡散を抑制する必要があることがわかった。この目的を達成するため、Pdの内方拡散速度を支配すると考えられるいくつかの因子について検討し、基材Taの微細組織制御が有効なことを見出した。5族金属(V,Nb,Ta)は高い水素透過能を有し、かつ比較的安価であり水素製造装置用分離膜材料として期待されている。

ただし、酸化に弱いため水素透過性貴金属であるPdの極薄膜で表面を保護しなければならないが、水素製造に必要な高温では下地5族金属とPdが反応すると共に、Pd膜が多孔質化し保護性能が消失する。本研究の目的は4族金属(Ti,Zr,Hf)の炭化物・窒化物を中間層として挿入することにより、Pd被覆5族金属水素透過膜に高温安定性を付与することにある。昨年度までに、Pd膜とTa基板の間に4族金属窒化物であるHfNを中間層として挿入すると、水素透過能を保持したままPd膜の高温安定性が飛躍的に高まることを見出した。一方、研究代表者らはNbについて、Pdとの間に中間層としてNb_2C層を挿入するとPd層の高温安定性が向上することを既に報告している。Pd-HfN-Ta系の高温安定性はPd-Nb_2C-Nb系に比べてもはるかに優れていた。しかし、Ta基板上に炭化物を形成した場合(すなわちPd-Ta_2C-Ta系)については十分な評価は行っていなかった。そこで今年度は、Pd-HfN-Ta系とPd-Ta_2C-Ta系の高温安定性を慎重に比較した。Pd-Ta_2C-Ta系はPd-Nb_2CTNb系に比べると優れた安定性を有していたものの、600700°Cで1時間加熱すると全面的に多孔質化しTaが露出した。一方、Pd-HfN-Ta系ではプリスタのような局所的なPd膜の損傷は見られたものの、10時間以上加熱しても多孔質化には至らなかった。また、水素の透過についてもPd-HfN-Ta系の方が良好であった。Ta_2C層はTaを炭化水素ガス中で加熱することで形成でき施工面では有利であるが、過酷な条件下ではHfN層の方が中間層として優れた性能を発揮すると結論した。現在、論文発表に向け準備を進めている。
迷惑メールの記述言語に依存しないフィルタリング方式の開発

近年、インターネットの電子メールでは受信者が求めていないメッセージを多量に送りつける、いわゆる迷惑メール(spam, UBE)の増加が問題となっている。この対策の一種として、メッセージの特徴に基づく学習型の自動分類手法を用い、利用者が迷惑メールを選別する手間を減らす方式がある。しかしながら、その特徴量の抽出には主に自然言語処理の形態素解析手法が用いられているため、英語を始めとする特定の言語には対応しているが、それ以外の言語で書かれた迷惑メールの選別精度に問題が残る。本研究はこのような状況において、特定の言語向けの形態素解析手法によらず、電子メールにおけるメッセージからの特徴量抽出手法を検討し、その評価を行うことによって、メッセージを記述している言語に依存しない迷惑メールフィルタリングの手法の開発を進めるものである。メールから抽出する特徴量としで「語」に代わるものに基づくことにより言語に依存しないフィルタリング方式の確立を目指す。平成18年度までに単純に一定の長さの部分文字列を切り出す手法の開発とその評価を進めてきた。しかしながら固定長による方式では一単語あたりの文字列長が長くなる表音文字が主であるメールについての精度に問題がある。そこで、平成19年度はUnicodeの文字分類や文字属性を利用した可変長切り出し手法の開発を行った。そしてコーパスによる実験を通じてその精度の改善を確認した。しかしながら、残された課題として評価実験に用いるコーパス構築における非迷惑メールの収集があり、今後様々な迷惑メール対策手法の開発共通の問題となりつつあることがわかった。また、最近ではこのような手法に対抗するため、形態素解析がうまくいかないようにわざとスペルを変えているような迷惑メールも増加している。本研究ではこのような状況において、特定の言語向けの形態素解析手法によらず、電子メールにおけるメッセージからの特徴量抽出手法を検討し、その評価を行うことによって、メッセージを記述している言語に依存しない迷惑メールフィルタリングの手法の開発を進めるものである。従来の手法ではベイズ確率などの統計的手法が用いられているが、この点は対象とする言語に依存するものではない。言語へ依存するのは、各メッセージから統計に用いる特徴量を抽出する部分である。一般にメールの内容は自然言語であり、その内容を表す基本構成要素としての「語」を抽出するために形態素解析が行われている点が問題となる。そこで、メールから抽出する特徴量として「語」に代わるものに基づくことにより言語に依存しないフィルタリング方式の確立を目指す。既に代表者らが開発した手法としては、語を抽出するのではなく、メールのヘッダ部や本文から単純に一定の長さの部分文字列を切り出し、それを特徴量として用いる方式がある。本年度はこのメッセージより抽出する特徴量のさらなる検討を進め、コーパスによる実験を通じてその精度の改善を進めてきた。

メールから抽出する特徴量として「語」に代わるものに基づくことにより言語に依存しないフィルタリング方式の確立を目指す。昨年度までに単純に一定の長さの部分文字列を切り出す手法の開発とその評価進めてきた。しかしながら固定長による方式では一単語あたりの文字列長が長くなる表音文字が主であるメールについての精度に問題がある。そこで、本年度はUnicodeの文字分類や文字属性を利用した可変長切り出し手法の開発を行った。そしてコーパスによる実験を通じてその精度の改善を確認した。しかしながら、残された課題として評価実験に用いるコーパス構築における非迷惑メールの収集があり、今後様々な迷惑メール対策手法の開発共通の問題となりつつあることがわかった。
液光導波路分光法の開拓と界面反応解析への応用

混じり合う屈折率の異なる2つの溶媒のシースフローを利用する液/液光導波路(Liquid-core/Liquid-cladding Waveguide : LLW)を利用する新たな液液界面反応解析法の構築を目的として、種々の検討を行った。まず、安定なLLWを高い再現性で構築できる装置の開発を行った。つぎに、その装置で形成されるLLWについて、数値流体力学に基づくシミュレーションモデルの構築を行い、実験結果と比較し、そのモデルが実験結果をよく反映することを確認した。本装置をラジカル消去反応、錯形成反応などの観察に応用し、界面反応測定法としての評価を行った。さらに、水/イオン液体界面を観察するための液液光導波路装置を開発した。I)より安定で高精度な液液光導波路(LLW)装置の開発19年度に設計した装置を実際に製作し、LLWの安定性、操作性について実験面から評価した。これまでよりも安定で使いやすいLLWとなったが、さらに最適化を図る必要がある。II)マイクロチップ型LLWの開発工学院大グループのマイクロマシン技術を応用することにより、PDMS製マイクロチップ型LLWを設計作製し、その基本特性の検討を行った。III)数値流体力学(CFD)、粒子画像流速測定法(PIV)および蛍光プローブ法によるLLWのキャラクタリゼーションエ学院大においてLLWの流動計測のためのマイクロPIVシステムおよびマイクロレーザー誘起蛍光(LIF)測定システムの構築の構築を行い、基本的な性能評価を行った。その結果、十分にLLWの評価へ応用できる装置開発が可能となった。また、より複雑で現実のLLWに合った条件でのCFD計算を行うためにプログラムの作成を工学院大と群大が協力して行った。プログラムはほぼ完成したが、さらに細かな検討が必要であり、次年度への課題となった。IV)LLWによる混じり合う溶媒間の界面における化学反応の観察ラジカル消去反応(アスコルビン酸によるDPPH(ラジカル)の消去反応を蛍光プローブの微量のローダミンBで検出する)を例にとり、特に、溶媒、流速など、LLWの様々なパラメーターを変化させて、反応に及ぼずそれらパラメーターの効果を観測・評価し、反応速度定数の算出など、反応の定量的な評価を行った。1)より安定で高精度な液液光導波路(LLW)装置の開発前年度の改良をベースに、ガス圧を用いる送液法を応用し、さらにマスフローコントローラーを導入し流速の安定化と再現性の向上を検討した。その結果、コア径が80μm程度の極めて細いLLWにおいても、LLW装置の安定性、操作性の面から、満足のいく装置となった。2)数値流体力学(CFD)に関しては、より実際の装置に近いようなコア用の内管にテーパーをかけたモデルの構築を試み、現在、ほぼ、プログラムを完成させることができ、現在、そのプログラムを使用して、CFD計算を実施中である。また、H20年度購入した高感度カメラおよびH21年度購入した垂直軸観察用顕微鏡を用いて、LLW端面の光の分布を遠視野から測定する遠視野法およびLLWからの蛍光の発光を側面から観察する方法などを用いて実験的な解析を進めた。特にコアに拡散係数のちがう塩を添加するなどして蛍光や端面における導波光の違いなどを観察した。今後、これらのデータとCFD計算を比較・検討することによりLLWの性質をより詳細に明らかにする予定である。3)LLWによる混じり合う溶媒間の界面における化学反応の観察昨年度、主としてラジカル消去反応(アスコルビン酸によるDPPH(ラジカル)の消去反応を蛍光プローブの微量のローダミンBで検出する)に関して、検討を行い、界面における反応速度定数の算出に成功したが、今年度は、さらに、溶媒、流速など、LLWの様々なパラメーターを変化させて、反応に及ぼすそれらパラメーターの効果を観測・評価した。さらに同じ反応系についてバルク中での反応についても解析を行い、その結果、オーダーとしては同等の反応速度定数が算出された。混じり合う溶媒間あるいは水と高塩濃度水溶液間の"液液界面"(これらを、以下「混じり合う溶媒間の界面」と呼ぶ)を新たな反応場および分離場として利用するとともに、界面選択的な計測・解析手法としての液液光導波路(LLW)法の確立を目指し研究を行った。本年度得られた結果は以下のとおりである。1)ガス圧を用いる送液法などを応用するなどして、安定にLLWを生成できる装置の開発に成功した。2)市販数値流体力学(CFD)用ソフト(STAR-CD)を用い、LLW用の計算プログラムを完成させ、種々の溶媒(NaC1水溶液/水系、テトラヒドロフラン/水、50%エタノール/水など)や様々なコアとクラッドの線流速条件のCFDシミュレーションを行った。

特に、実際の実験と同一条件でもシミュレーションを行い、それらの結果を相互に比較した。実際の実験とCFDシミュレーションの結果は、基本的によく一致し、今回開発したシミュレーションプログラムによりLLWの性質を、かなりの程度推定できることが分かった。また、LLWの流れを決定する要因として、分子の拡散係数が重要であることが分かった。3)LLWによりアルミニウムイオンとルモガリオンの錯形成反応をAl^<3+>-ルモガリオン錯体の蛍光により観察した。その結果、蛍光強度はLLWの下部に行くに従い強くなることが分かった。さらに、コアとクラッドの界面部分で反応がスタートし、徐々にコアの中心部に広がっていく様子が観測された。その結果はCFDシミュレーションの結果ともよく一致した。
ヒトおよび日本ザルの大脳聴覚領野損傷とP300による聴覚認知機構の研究

1.ヒトのP300の研究:左側頭葉聴覚領野ならびに左右の聴覚領野損傷の症例を対象にした。P300のプロトコールは(1)1KHz V.S 21CHz純音(2)語音として"赤"V.S"黒"の異る刺激を用い、純音,語音の各刺激実験とも一つをrare,他をfrequentとして、それぞれrare,frequentを入れかえて、2種類の音区別されるか検討した。同時に比較のためにCNVを記録した。第一刺激はクリック、第二刺激は発光ダイオードによる光刺激である。その結果、(1)左側頭葉損傷の感覚性失認症を呈した症例では、a、純音刺激に対してrareはfrequentに比べ有意に振幅の大きいP300が得られる。b.語音刺激に対しても(1)と同様の結果が得られた。C.CNVはいずれの症例でも、期待を示す陰性変動が得られた。(2)両側側頭葉損傷の、いわゆる聴覚失認症例では、a.純音刺激に対してrareがfrequentに対し、大きい反応を示すものが多かった。b.語音に対してはrareとfrequentの間には差が認められなかった。(3)CNVはいずれの症例でも陰性変動が得られた。以上よりヒトでは、左右の大脳聴覚領野損傷では語音に対するP300は得られないが純音に対しては得られることがわかった。CNVは聴皮質損傷の影響を受けないことがわかった。2.動物のP300の研究;イ)サルについて:日本ザルを本研究のために購入した。しかし購入出来た時期が本報告より数ケ月前であるため、現在、トレーニング中である。ロ)ネコについて:サルの代りにネコで実験を計画した。刺激はLoudclick,SoftclickをRare15%,Frequent80%,1KHz Puretone5%としEyeBlinkによる条件付に用いた。両側聴皮質破壊実験ではP300は影響を受けなかった。海馬破壊では影響を受けないが、増強した。しかし中隔破壊では、P300は消失した。以上よりP300は聴皮質には影響されないが海馬中隔に調節されていた。
中高年者におけるＱＯＬ向上とレジリエンス増進のための教育法の開発

本研究は健康な中高年者が高い認知機能を持ち、筋運動系の維持に関わる転倒予防策を講じることができることを示した。さらに、慢性疾患やうつといった疾患を予防するためにQOLやレジリエンスを維持、増進することの重要性を示した。特に、良好な健康状態を持つ認知機能の高い高齢者はポジティブな自己イメージをもつことを明らかにした。本研究は、3年間におけるコホート研究プロジェクトを通し、自己の未来をポジティブに描くことがレジリエンス増進のベースにあること、それが健康の維持増進に関連することを明らかにした。これらの知見を住民に還元し、健康維持増進のための教育プログラムを構築した。「研究目的」:健康長寿を全うしている後期高齢者、すなわち超高齢者におけるQOLおよびレジリエンスと前頭葉機能、骨・筋運動系、社会生活機能等の特性との関連を明らかにし、それらの資料を、今後老年期を迎える中高年者の生活支援に役立て、高齢者のQOLとレジリエンス増進の一端を担う教育法を開発することにある。「今年度の研究実施計画と具体的内容」:レジリエンス増進のための参考資料を作成することであった。資料1として、優れた超高齢者における「過去の辛い境遇記憶を更新し自己の未来をポジティブに描くシミュレーション能力」の発達的特性を横断的に明らかにすることであった。超高齢者のうち女性後期高齢者のポジティブ未来思考は10年先も安定し、前頭葉機能、特に言語産出に関わる能力は高い一方で、男性中高年者の悲観的な未来思考とは劇的な違いが認められた。これらの成果は、査読付き論文(e.g.,堀田・杉浦・八田, 2011)にて報告した。資料2として、レジリエンス構成要素についての研究レビューと予備調査を行い、レジリエンス測定尺度の開発を行った。これらの結果を国際学会や査読付き雑誌に投稿し(e.g., Hotta et al., 2012;堀田ら, 2012)、25年度の研究実施に向け、レジリエンス尺度の更なる信頼性・妥当性の検証を行い、中高年者の教育的介入の準備段階にある。「意義と重要性」:中高年者の過去の生活史と現在のQOLの状態を後方視的に評価する多くの先行研究とは違い、本研究は、安定的でポジティブな未来思考を有す超高齢者の発達的特性を実証的に示す数少ない前方視的研究である。これらの研究知見は、現在の中高年者、将来老年期を迎える人々にとっては貴重な資料であり、高齢者自身がポジティブに過去・現在・未来を統合することで後退することなく発達し続けることができることを意味している点で社会的意義は高い。【25年度の実績】23,24年度と同様、中高齢者の未来思考能力を含めたデータ収集と結果の整理を行い、個人レベルでの発達的特性の縦断的資料を得た。なお、25年度は24年度における超高齢群のデータをもとに、中高齢者に未来の思考能力とQOL向上との関連性について縦断的に検討した。1)自己の未来に関するインタビューおよび質問紙調査において大学生を対象にデータの収集を行い、中高齢者への調査を意識した予備研究を遂行した。同時に、レジリエンスを測定する質問紙の妥当性について検証するためのデータを得た。2)八雲住民健診を実施し各班でデータ収集を行った。3)心理社会班は、住民健診とは別に未来の思考能力に関するインタビューを実施し、信頼性の高いデータを収集した。4)データ分析、分析結果の整理を実施した。以上のように、申請者は名古屋大学八雲コホート研究の一端を担い、中高年者の健康増進を目指した生涯発達心理学的研究を実施し、今年度で総括のためのデータを得た。3年間の研究から、1中高年の記憶、注意、言語機能とその抑制に関する発達特性の把握、2優れた前頭葉、筋運動機能、社会生活機能を有する超高齢者の存在、及びそれらと性差の影響、32における超高齢者は、疾病や喪失体験などの逆境を跳ね除ける精神的回復力としてのレジリエンスが高く、高次脳機能を構成する要素(注意・記憶・言語)の機能低下を鈍化させることを明らかにした。なお、レジリエンスの高い高齢者は、自己の未来をポジティブに描くことも明らかにした。「研究目的」:健康長寿である後期高齢者、すなわち超高齢者におけるQOLおよびレジリエンスの前頭葉、骨・筋運動系、社会生活機能等の発達的特性を明らかにし、それらの貴重資料を、今後老年期を迎える中高年者の生活支援に役立て、高齢者のQOLとレジリエンス増進の一端を担う教育法を開発することにある。

超高齢者のうち女性後期高齢者のポジティブ未来思考は10年先も安定し、前頭葉機能、特に言語産出に関わる能力は高い一方で、男性中高年者の悲観的な未来思考とは劇的な違いが認められた。これらの成果は、査読付き論文(e.g.,堀田・杉浦(印刷中)および国際学会(e.g., Hotta, Ito, et al.,2012)にて報告された。資料2として、レジリエンス構成要素についての研究レビューと予備調査を行い、レジリエンス測定尺度の土台を開発することであった。24年度の研究実施に向け、尺度項目の選定と分析に取り掛かっている段階にある。「意義と重要性」:中高年者の過去の生活史と現在のQOLの状態を後方視的に評価する多くの先行研究とは違い、本研究は、安定的でポジティブな未来思考を有す超高齢者の発達的特性を実証的に示す数少ない前方視的研究である。これらの研究知見は、現在の中高年者、将来老年期を迎える人々にとっては貴重な資料であり、高齢者自身がポジティブに過去・現在・未来を統合することで後退することなく発達し続けることができることを意味している点で社会的意義は高い。23年、24年度は、25年度に実施する研究土台の構築、および研究資料の作成を行うことであった。これらの目的は、1「過去の辛い境遇記憶を更新し自己の未来をポジティブに描くシミュレーション能力」の発達的特性を横断的に明らかにすること、2これらの発達的特性の包括概念であり本研究が維持・増進させたいレジリエンスの測定ツールの材料の整備の2点によって達成された。32によって積み上げられたレジリエンス測定ツールの開発を行った。1については超高齢者の安定型ポジティブイメージが明らかとなり(堀田他, 2012)、2についてはレジリエンス尺度を完成させ、24年度に実施したツールの信頼性・妥当性の検証を土台に、25年度の縦断的検討を実施可能な水準にまで至っている。23年度は、24年度に実施する研究土台の構築、および研究資料の作成を行うことであった。これらの目的は、(1)「過去の辛い境遇記憶を更新し自己の未来をポジティブに描くシミュレーション能力」の発達的特性を横断的に明らかにすること、(2)これらの発達的特性の包括概念であり本研究が維持・増進させたいレジリエンスの測定ツールの材料の整備の2点によって達成された。(1)については超高齢者の安定型ポジティブイメージが明らかとなり(堀田他,掲載決定済み)、(2)については52項目からなる尺度を完成させ、24年度に実施予定であるツールの信頼性・妥当性の検証を残し、25年度の縦断的検討を実施可能な水準にまで至っている。25年度は本事業の最終年度にあたり、研究の総括にあたる年である。23年度では、「過去の辛い境遇記憶を更新し自己の未来をポジティブに描くシミュレーション能力」の発達的特性を横断的に明らかにし、これらの発達的特性の包括概念であり本研究が維持・増進させたいレジリエンスの測定ツールの材料の整備を24年度に行った。これらによって積み上げられたレジリエンス測定ツールの開発を25年度に行うとともに、23年、24年度に実施したツールの信頼性・妥当性の検証を土台に、中高年者のレジリエンスおよびQOL向上のための教授法について勘案することを目的とした調査実験を実施し、研究の総括とする。
フラクタル形態形成に於ける界面活性脂質の役割

1.界面活性脂質の構造解析MS/MSや2次元NMRなどにより構造解析をおこなった。その結果、(1),Serratia marcescens産生のserrawettinは、cyclic lipopedideであり、W2は、3ーhydroxydecanoylーDーleucylーLーserylーLーthreonylーDーphenylalanylーLーisoleucyllactoneであった。尚、W1は、cycloー(3ーhydroxydecanoylーLーseryl)_2でありserratamolideと同一物質。W3は、dodecanoicacidと5つのアミノ酸(threonine serine valine leucine isoleucine)よりなる環状物質であった。(2),Serratia rubidaea産生のrubiwettinは、糖脂質とタンデム型3ーOH酸であり、RG1は、βーDーglucopyranosyl 3ー(3'ーhydroxytetradecanoyloxy)decanoate、R1は、3ー(3'ーhydroxytetradecanyloxy)decanoateと3ー(3'ーhydroxyhexadecenoyloxy)decanoateの混合物と構造推定した。また、上記物質を構成する脂肪酸およびアミノ酸の炭素鎖長に±2程のゆらぎが認められた。2.フラクタル形態の形成機構(1),固形培地上のフラクタル集落形成は、フラクタル次元が1.71.8、遮蔽効果、反発効果が見られ、diffusionーlimited aggregation(DLA)の理論モデルと整合していた。(2)成長先端部では、通常、界面張力が分裂細胞の突出を抑え凹凸の少ない成長外縁となる。Serratiaは、上記の界面活性脂質を産生することによる、界面張力により束縛を緩めフラクタル集落形成を容易にしている(コンピュタ-シユミレ-ションによる検証)。1.界面活性脂質の構造解析(1),Serratia marcescensが産生するserrawettin W2が右図の化学構造であることを明らかにした。(2),Serratia rubidaeaが産生するrubiwettinsが、下図の化学構造であることを明らかにした。2.上記脂質を産生しない変異株を分離し、それらが培地表面での拡大増殖能、フラクタル形成能が障害されていることを明らかにした。3.培養条件を選定することにより、大腸菌など腸内細菌科の細菌の多くがフラクタル集落形成能を有することを明らかにし、それらがどのような機構で形成されるのかを、現在調べている。4.フラクタル理論に詳しい物理学研究者の協力を得、細菌集落フラクタルをどのように説明出来るか共同研究を進めている。1.果面活性脂質の構造解析Serratia rubidaea産生のrubiwettin R1、RG1およびSerratis marcescens産生のserrawettin W1、W2、W3を単離精製しその化学構造を明確にした(前年度報告)。今年度は、構造解析を更に進め、上記物質を構成する脂肪酸およびアミノ酸の炭素鎖長に±2程のゆらぎが存在することを明確にした。生合成特異性の単純な破綻によるのか、環境変化などへの対応で特にそうなっているのか、今後の解明課題である。2.フラクタル形態の形成機構(1)固形培地上のフラクタル集落形成では、寒天内栄養分の二次元的拡散と、それに律速された集落成長が形成の基礎条件であることを示した。既ち、ボックスカウンティング法で求めたフラクタル次元が1.71.8で、遮蔽効果、反発効果が見られ、diffusionーlimited aggregation(DLA)の理論モデルと整合していた。フラクタル成長プロセスの基礎が解明された細胞実験系として今後の有用性が期待される。

(2)成長先端部では、通常、界面張力が分裂細胞の突出を抑え凹凸の少ない成長外緑となる。Serratiaは、上記の界面活性脂質を産生することにより、界面張力による束縛を緩めフラクタル集落形成を容易にしている(コンピュタ-シユミレ-ションによる検証)。(3),半固形培地上では、細菌は鞭毛による遊走を行い、速やかな拡がり増殖を行う。この場合も、細菌は一様に拡がるのではなく、分枝し自己相似性のあるフラクタルパタ-ンを形成する。上記界面活性脂質がこの過程をも促進改変しパタ-ン形成を多彩なものにしている。
ボランの新奇水素結合構造に関するレーザー分光研究

本研究課題では、ボランなどの陽性原子(M)の水素化物が関与する2水素結合錯体の特異な幾何構造をレーザー分光学的に解明して、その電子構造や反応物性の特徴を明らかにすることを目標としている。特に、特殊な赤外・紫外レーザー2重共鳴分光法を駆使して、超音速分子線で生成する気相2水素結合クラスターの振動分光解析を行って、以下の点を明らかにすることを推進した。(1)25004000cm^<-1>領域の分光計測が可能な赤外・紫外2重共鳴レーザー分光計測法を確立し、クラスターイオンの赤外分光計測法を確立した。(2)今年度は、ボランの系に限定することなく、シリコン化合物も2水素結合を形成可能であることに注目して、ベンゾシラン化合物と水やアルコールとの分子間化合物を発見し、その構造を解析する。その結果、以下の新発見を行って、更に詳細な解析研究を継続している。(あ)25004000cm^<-1>領域の分光計測の確立によって、水和ネットワーク構造解析が著しく進展して、プロトン付加水クラスターについて、クラスターサイズが427個までを分離して赤外分光解析することに成功して、鎖状-網状-籠状と形態変化する分子間水素結合ネットワーク形成過程を解析した。(い)シリコン化合物について、ジエチルメチルシランを水素受容体として、フェノールを水素供与体とする水素結合体が少なくとも4種類の異性体を持っていることを見出した。そのうちの2種類が赤外分光解析によって、2水素結合の特性を示すことが示され、質量分析結果とともにその存在を確定することに成功した。更に量子化学計算解析を改良してその構造解析を推進している。本研究課題では、ボラン及びその化合物が関与する2水素結合錯体の特異な幾何構造をレーザー分光学的に解明して、その電子構造や反応物性の特徴を明らかにすることを目標としている。特に、特殊な赤外・紫外レーザー2重共鳴分光法を駆使して、超音速分子線で生成する気相2水素結合クラスターの振動分光解析を行って、以下の点を明らかにする。(1)2水素結合B-H.....H-Oの双方の水素伸縮振動(B-H振動とO-H振動)の分子力場が低下していることを実証し、2水素結合形成の完全な実験的証明を行う。(2)通常の水素結合体では水素結合角は直線的であることとは全く対照的に、理論的に予測される2水素結合角<BHHは90°に近い。その実験的証拠を獲得して、電子状態の理論解析を行う。(3)2水素結合錯体の光イオン化に際して発生する水素分子脱離反応機構を解明する。○気相2水素結合に関する総説論文=Chem. Phys.,283,193-207(2002).フェノールあるいはアニリンとボラン・アミンとの2水素結合体の構造に関して、26004000cm^<-1>領域の特殊赤外分光計測法による振動分光計測と量子化学計算解析を行って、それらの分子間水素結合構造を明らかにした。○π-型水素結合の赤外分光研究=J. Phys. Chem.,106A,8554-8560(2002).フェノールの芳香環に水素結合したベンゼン、エチレン、アセチレンとのクラスターについて、それらの中性、およびカチオン状態における特殊赤外分光計測と量子化学理論計算解析を行って、それらのπ-型水素結合構造を解明した。蛍光性物質についての新しい紫外・赤外レーザー2重共鳴振動分光法を開拓し、励起状態の分子振動準位観測法としてアニリンに適用した。

イオン種の溶媒和は、溶液内イオン性反応や上層大気反応、あるいは星間分子形成反応など幅広い分野においてその関与が指摘され、その分子レベルでの理解に向けて、溶媒和分子クラスターをモデルとする研究が行われている。しかし、その対象クラスターサイズは分子数が10未満に止まっており、凝集相物性があらわれる程度に充分大きなモデル系の構造解析は実践されていない。本研究では、大きなサイズのクラスター構造や化学反応性について分光学的研究を行う目的で、イオンクラスター振動分光観測に基づいたクラスター構造解析を可能にする方法を確立した。特に、イオン種の溶媒和モデルとなる水和クラスター構造の分光解析を行って、以下の結果を得た。(1)ベンゼン-水クラスターカチオン1<n<23赤外及び電子スペクトル観測および量子化学計算による構造最適化法によって、小サイズ種: n=1,2,3では水分子はベンゼン環の2つのCH基に等価に水素結合したside-chain構造を取ることを決定した。また、中サイズ種:4<n<10では、水クラスターによるベンゼン環のプロトン引抜反応が発生して、フェニルラジカル生成を見出し、大サイズ種:11<n<23ではペンゼン環の特徴は完全に消失して、プロトン水和クラスター構造の特徴を呈する事を見出した。(2)プロトン-水クラスターカチオン4<n<27赤外及び電子スペクトル観測によって、プロトン水和構造はn10において鎖状構造から網状構造へ変化し、またn>20において籠状構造へと変化することを見出した。本研究により、クラスターイオン赤外スペクトル観測の適用範囲が大きく拡大されて、大きなサイズの水和構造の分光情報獲得を可能にして、クラスター構造解析における赤外分光法の有力性を提示した。本研究課題では、ボランなどの陽性原子(M)の水素化物が関与する2水素結合錯体の特異な幾何構造をレーザー分光学的に解明して、その電子構造や反応物性の特徴を明らかにすることを目標としている。特に、特殊な赤外・紫外レーザー2重共鳴分光法を駆使して、超音速分子線で生成する気相2水素結合クラスターの振動分光解析を行って、以下の点を明らかにすることを推進した。(1)25004000cm^<-1>領域の分光計測が可能な赤外・紫外2重共鳴レーザー分光計測法を確立し、クラスターイオンの赤外分光計測法を確立した。(2)今年度は、ボランの系に限定することなく、シリコン化合物も2水素結合を形成可能であることに注目して、ベンゾシラン化合物と水やアルコールとの分子間化合物を発見し、その構造を解析する。その結果、以下の新発見を行って、更に詳細な解析研究を継続している。(あ)25004000cm^<-1>領域の分光計測の確立によって、水和ネットワーク構造解析が著しく進展して、プロトン付加水クラスターについて、クラスターサイズが427個までを分離して赤外分光解析することに成功して、鎖状-網状-籠状と形態変化する分子間水素結合ネットワーク形成過程を解析した。(い)シリコン化合物について、ジエチルメチルシランを水素受容体として、フェノールを水素供与体とする水素結合体が少なくとも4種類の異性体を持っていることを見出した。そのうちの2種類が赤外分光解析によって、2水素結合の特性を示すことが示され、質量分析結果とともにその存在を確定することに成功した。更に量子化学計算解析を改良してその構造解析を推進している。
粒子状大気汚染物質によるヒト遺伝子損傷の定量化とその感受性決定機構の解析

粒子状大気汚染物質、なかでもアスベストは発がん物質として知られている。アスベストによる発がんには、活性酸素が関与していると考えられている。本研究では、アスベストが活性酸素によるDNA損傷をヒト細胞に誘発する実験系の確立・DNA損傷誘発機構の検討・各種アスベスト線維によるDNA損傷誘発能の差を検討し、アスベストさらには粒子状大気汚染物質による発がん機構の解明・その予防の基礎資料を得ることを目的にした。貧食細胞様細胞に分化したヒト培養細胞HL60を用いることにより、発がん性の強いアスベスト線維の1つであるクロシドライト(CRO)が細胞内DNAに酸化的DNA損傷(80HdG)を誘発することが判った。一方、80HdG測定時にCROが混在するだけで、80HdG値を増加させるため、対照にも等量のCROを添加する必要があった。80HdG誘発機構としては、貧食により細胞内、特に核近傍に進入したCROが、細胞内で常に発生している活性酸素と反応し80HdGを誘発すると考えられた。しかし、CROの構成成分である鉄あるいは貧食時に産生されると考えられている一酸化窒素のDNA損傷誘発に対する関与については、さらに検討する必要がある。アスベストは化学組成・形態の異なる各種線維の総称であり、各線維により発がん性に差があると報告されている。それ故、各種アスベスト線維による80HdGの差を検討した。その結果、総ての線維が80HdGを誘発したが、クリソタイルA,Bは80HdG誘発能が低い傾向がみられた。しかし、アスベスト線維が混在する測定系では、80HdG測定誤差が顕著になる。そのため、線維間の差について結論を下すためには測定精度を高めて、再検討する必要がある。現在80HdG測定精度を上げるための検討を行っている。
蛍光共鳴エネルギー転移とヘパラナーゼ基質特異性を利用するがん診断薬の開発

本研究では、蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)を起こす蛍光発色基を装着したヘパラン硫酸オリゴ糖を酵素基質として化学合成することにより、迅速かつ簡便なヘパラナーゼ濃度の診断を可能にし、がんの早期発見法を開発する。本研究期間中に、基質となるヘパラン硫酸四糖骨格の高収率かつ立体選択的な合成経路を確立した。現在FRETを起こす蛍光発色基の糖鎖への装着を進めている。がん細胞は成長増殖とともに血管内に浸潤し、遠隔臓器に血行性転移する。その際、がん細胞は基底膜を破壊して血管内に浸潤する。基底膜はヘパラン硫酸を構成分子としており、がん細胞自身の分泌するヘパラナーゼによる基底膜ヘパラン硫酸の分解が、血行性転移の突破口となる。がん転移の開始と血中ヘパラナーゼの濃度上昇は、高い相関がある。また、ヘパラナーゼが認識するヘパラン硫酸の微細構造は極めて特異的である。本研究では、FRETに対応する蛍光発色基を装着したヘパラン硫酸オリゴ糖を酵素基質として化学合成する。これにより、迅速かつ簡便なヘパラナーゼ濃度の診断を可能にし、がんの早期発見法を開発する。平成20年度は、蛍光発色基を装着した四糖基質(診断薬試作品)を化学合成するため、ヘパラン硫酸四糖骨格形成に取り組んだ。今回の酵素基質となるヘパラン硫酸四糖は、α-GlcNとβ-GlcAからなる二糖単位が二回繰り返されている。まず、グルコースから数工程でGlcA-GlcN型二糖を共通ユニットとして合成した。グルコサミン(GlcN)のアミノ基の前駆体として、アジドをグルコースの2位に導入した。また、保護基の導入の際にグルクロン酸(GlcA)エステルが副反応を起こすことが予想されたため、非還元側グルコース残基は二糖合成後に一級水酸基選択的酸化によってGlcAに変換することにした。単糖同士の縮合は高収率かつ立体選択的に進行し、GlcA-GlcN型二糖共通ユニットを効率的に合成することができた。21年度は、引き続き二糖ユニットを供与体と受容体に変換し、四糖の組み上げと発色某の装着を進める予定である.がん細胞は成長増殖とともに血管内に浸潤し、遠隔臓器に血行性転移する。これまでに、蛍光発色基を装着した四糖基質(診断薬試作品)を化学合成するため、グルコースから誘導できるGlcA-GlcN型二糖(共通二糖ユニット)の合成経路を確立した。単糖同士の縮合は高収率かつ立体選択的に進行し、共通二糖ユニットを効率的に合成することができた。平成21年度は、ヘパラン硫酸四糖骨格の形成のための共通二糖ユニット間の効率的な縮合方法(オリゴマー化)も見いだし、共通二糖ユニットの量的確保を行った。22年度は、蛍光共鳴エネルギー転移を起こす蛍光発色基のペアのうち、立体的に酵素反応を阻害しないものを選択し、糖鎖の前後への装着を試みる。要所において効率的な反応を取り入れ、行程の短縮や各合成段階の収率向上を検討する。年度内に試作品を完成させ、酵素反応に供する予定である。本研究では、蛍光共鳴エネルギー転移(FRET)に対応する蛍光発色基を装着したヘパラン硫酸オリゴ糖を酵素基質として化学合成する。本研究期間中に以下の点を明らかにした。1.蛍光発色基を装着した四糖基質(診断薬試作品)を化学合成するため、グルコースから誘導できるGlcA-GlcN型二糖(共通二糖ユニット)の合成経路を確立した。

単糖同士の縮合は高収率かつ立体選択的に進行し、共通二糖ユニットを効率的に合成することができ、その量的確保も行った。2.ヘパラン硫酸四糖骨格の形成のための共通二糖ユニット間の効率的な縮合方法(オリゴマー化)も見いだし、α-GlcNとβ-GlcAからなる二糖単位が二回繰り返されているヘパラン硫酸四糖の合成にも成功した。3.FRETを起こす蛍光発色基のペアのうち、立体的に酵素反応を阻害しないものを選択し、糖鎖の前後への装着を試みた。しかし、意外にもこれらの蛍光発色基が温和な加水素分解条件に反応してしまうことが明らかになった。発色基が影響を受けないように合成経路を変更し、完成を目指している。完成次第、酵素反応に供する予定である。
サル高眼圧モデルを用いた緑内障発症機構に関する分子解析

セルロプラスミンノックアウトマウス(セルロプラスミンノックアウトマウスとC57BL/6Jマウスとを8世代継代させC57BL/6Jマウスの遺伝的背景をもつ。)をヘテロ同士で交配し同腹より産まれたマウスを繁殖させ,負荷をかけず自然な状態で12ケ月齢まで飼育した。12ケ月齢のマウスを散瞳させ,眼底検査を行ったところ検眼鏡的にドルーゼンの散在を認めたが,数,形態においてワイルドタイプマウスと比較検討するも違いは認められなかった。またフルオレセインを腹腔内投与し,螢光眼底造影検査を行ったが,ともに脈絡膜新生血管は認めなかった。またHE染色により病理組織学的に検討をしたが網膜に異常所見は認められなかった。緑内障性視神経障害による網膜神経節細胞の脱落を検討するため細胆数を比較したが,ワイルドタイプマウスと有意な差は認められなかった(ホモ:ワイルド261±9:272±5p=0.3575(n=5))。網膜組織の鉄染色をおこなったがワイルド,ホモタイプマウスともに網膜組織への鉄沈着は認めなかった。さらに脈絡膜強膜flatmountを作成し,網膜色素上皮細胞に特異的なタンパクであるElastinに対する抗体を使用し免疫組織学に観察したが,ともに加齢性変化によると考えられる網膜色素上皮の形態に大小不同がみられるものの両者の間で違いはなく,脈絡膜新生血管も認めなかった。結果として今回12ケ月齢のセルロプラスミンノックアウトマウスではワイルドタイプマウスと比較して加齢に伴う網膜への影響の違いは認められなかった。サル眼圧モデルを作成でき、以下の結果を得た。サル眼圧上昇モデルに対して、マイクロアレイ解析を行ったところ、ESTを含む9,182個の遺伝子のうち、0.7%が変動した。病態を反映する可能性のある、いくつかの遺伝子の変動を検出できた。得られたデータの一部について、RT-PCRにてマイクロアレイの信頼性を確認した。GFAPの発現上昇がマイクロアレイで検出され、免疫組織染色にてミューラー細胞およびアストロサイトでの発現上昇を確認した。セルロプラスミンに注目し、RT-PCRでその発現上昇を確かめ、免疫組織染色にて、ミューラー細胞および硝子体での発現上昇を確認した。その染色性はGFAPとは異なっていた。アポトーシス関連遺伝子として、Akの発現減少が検出され、確認した。網膜神経節細胞の減少と一致する、Neurofilament、MAP1A、Parvalbuminの発現減少がマイクロアレイによって検出された。Microgliaの増加を示唆する、HLA-DRαの発現上昇をマイクロアレイによって検出した。Remodellingに関係すると考えられる、Chitinase 3-like 1の発現増加がマイクロアレイによって検出された。発言上昇とその局在が確認されたセルロプラスミンについて、ノックアウトマウスがあることが判明した。まずは種々の負荷をかけて、網膜障害の程度を評価すべく、ヘテロよりホモを作成中である。
空気中バリア放電処理による色素増感太陽電池の変換効率向上

色素増感太陽電池のチタニア光電極にバリア放電および紫外線処理を施す手法を開発し、変換効率を3.5割向上させることに成功した。また、従来450度以上の焼成温度が必要なチタニアペーストをプラスチック基板に塗布して150度で焼成し、上記処理を加えたところ、プラスチック基板太陽電池において450度焼成ガラス基板太陽電池の8割もの変換効率を得ることに成功した。今年度は、昨年度のバリア放電処理に加えて紫外線処理を新たに試み、バリア放電と同等の効果が得られることを示した。紫外線処理を試みたのは以下の理由による。昨年度までのバリア放電処理の研究により、色素増感太陽電池のチタニア電極処理では、バリア放電で生成されるO原子、OHラジカル、オゾンなどの活性種が効果的であることが分かった。185nmの紫外線を放射する低圧水銀ランプでもこれらの活性種を生成できるため、チタニア電極処理の新手法開発を目指して本実験を行った。バリア放電はチタニア電極に直接放電があたるため、処理中にチタニア電極にダメージが生じ、短時間の処理しかできないことが分かっていた。また本研究の最終目的であるプラスチック基板太陽電池にバリア放電処理を施すと、基板とチタニア電極の密着が弱いため簡単にチタニア電極が基板からはがれてしまうという欠点があった。紫外線処理は紫外線がチタニア電極に当たるだけなので、このようなダメージは発生せず、長時間処理、あるいはプラスチック基板太陽電池への適用も可能である可能性を示した。一方で紫外線処理はバリア放電処理より処理速度が遅いことも分かった。この研究成果は"Chemistry Letters"にすでに受理されており、もうじき出版予定である。この紫外線処理とバリア放電処理を組み合わせることで、お互いの処理方法の短所を補うかたちでのハイブリッド処理の可能性も見出し、今後調べていく予定である。この他、200度付近での低温焼成を行いながら周囲を減圧し、バインダの気化をなるべく低温で行う手法の開発も試みている。減圧速度の調整などがまだ不十分であり実験の成功までは至っていないものの、今後開発を進めれば見込みのありそうな技術である感触を得ている。本研究課題の主要テーマの一つである「プラスチック基板色素増感太陽電池のバリア放電処理による性能向上」について、本年度、十分な成果を上げることができた。色素増感太陽電池のTiO2光電極は、有機物バインダを含むTiO2ペーストを基板に塗布して、これを焼成して作成する。バインダの気化には450度以上の焼成温度が必要であり、ガラス基板では問題ないが、高温に弱いプラスチック基板では使用できず、バインダを除いた特殊な「バインダフリーペースト」を使用する必要があった。この手法では、バインダを除くために太陽電池の性能が半分以下に落ちるという欠点があった。本研究では、プラスチック基板が耐えることのできる150度の焼成温度で、バリア放電処理と紫外線処理を併用することで、プラスチック基板にバインダ入りのTiO2ペーストを使用して、色素増感太陽電池を作成することに世界で初めて成功した。本手法で作成した「バインダ入りペースト+150度焼成+バリア放電処理+紫外線処理+プラスチック基板」の色素増感太陽電池は、我々が同じペーストを用いて従来手法で作成した「500度焼成+ガラス基板」の太陽電池に比べ、変換効率が8割にも達する極めて優秀な成果を収めることができた。また、この「150度焼成+バリア放電処理+紫外線処理」をガラス基板に適用すると、その変換効率は従来手法のものと比べて1割増しとなり、焼成温度を500度から150度に下げたにもかかわらず変換効率が増加するという革新的な製法を開発するに至った。バリア放電と紫外線処理なしで150度焼成をすると、変換効率はほぼ0%であったことを考えると、大きな成果である。また、紫外線処理には低圧水銀ランプを使用したが、処理時間が20時間弱かかるため、これを真空紫外光源であるエキシマランプを使用することで1/20に短縮する手法も開発した。当初予定通りガラス基板色素増感太陽電池のチタニア電極バリア放電処理を行ったが、その中でチタニア電極の焼成温度を従来の450度から300度以下に大幅に下げることができる新技術の発見に成功した。従来法ではチタニアペーストを導電性ガラス基板に塗布し、450度で焼成してから色素液につける。焼成温度が450度と高いため、ガラス基板や透明電極に高温に強い材料しか使えないという制約条件があった。本研究では、チタニアペーストを塗布したガラス基板を低温焼成(150300度)し、次にバリア放電で発生させたオゾンにさらしてペーストの有機物バインダを酸化揮発処理し、さらにその後直接バリ井放電に短時間さらすことによって、300度の焼成温度でも従来の450度焼成に匹敵する変換効率を得ることに成功した。さらに150度という極低温焼成でも、従来法の450度焼成の1/3程度ではあるが、変換効率を出すことに成功した。

従来法では300度以下の焼成でまったく性能が出なかったのに対し、本研究で見つけた作製法は高温に弱い材料の使用に新たな道を開く研究成果である。プラスチック基板太陽電池についても、当初予定通りバリア放電処理を行った。まず最初に製作の難しいプラスチック基板太陽電池の製作技術を習得し、その後にバリア放電処理の効果を調べた。プラスチック基板太陽電池では焼成温度が150度と低いため、特殊なチタニアペーストを使用する。そのため基板とペーストの密着が弱く、バリア放電処理をするとペーストが剥離するというマイナスの効果が観測された。今後、より穏和なバリア放電を発生させ、プラスチック基板でもバリア放電処理の効果が得られる条件を探していく。昨年度の段階で本バリア放電処理がチタニア電極の低温焼成に利用できることを発見し、バリア電極処理の目的として太陽電池の変換効率向上とともに低温焼成法の開発にも向けることを述べた。低温焼成法の開発も、最終的にはプラスチック基板太陽電池の変換効率大幅向上につながる研究である。その視点からみると、昨年度の段階で大きな懸念事項となっていた「バリア放電処理によるチタニア電極へのダメージ」を、今年度新手法として紫外線処理を導入し回避できること示したことは大きな成果である。バリア放電や紫外線などの活性種の反応を用いた低温焼成法の実用化へ、大きく前進したといえる。本手法のように高温焼成用のチタニアペーストを用いて低温焼成でチタニア電極を作成したのは、世界初の快挙である。学会発表では企業からの質問も多くあり、本研究成果が色素増感太陽電池の実用化に向けたブレイクスルーになる可能性を感じている。このように、新手法の提案とその欠点の改善が順調に行われており、得られた成果が与えるインパクトをみても、本研究は概ね順調に進展していると判断できる。今年度は、色素増感太陽電池のバリア放電処理の効果を示すことができた。具体的にはチタニア電極の焼成温度450度において、バリア放電処理で太陽電池の変換効率を12割向上させることができた。バリア放電処理の効果を示すという本研究の第一の目的において、満足な結果が得られた。さらに今年度は、焼成温度を大きく下げた時にも、バリア放電処理を用いると太陽電池の作成が可能であることを見つけた。これは本研究の目的になかった予想外の結果であるが、焼成温度を450度から300度、今後の研究の進展によっては150度以下まで下げられることを示すことができた。これは「バリア放電処理を用いた低温焼成色素増感太陽電池の作成」というまったく新しい技術の開発であり、焼成温度の高さが大きなネックになっていた色素増感太陽電池に新たな開発指針を示す結果である。これは本研究全体を通して、最も大きな研究成果の一つにあげられるであろう。来年度以降も、この技術をさらに洗練させていく予定である。プラスチック基板太陽電池については、初年度は作製法をマスターするという目的を達成することができた。その上でバリア放電処理も行い、バリア放電処理についてはチタニア電極が放電で剥離するという欠点が明らかになった。この欠点は改善できる可能性があり、今後も研究を続けていく。