hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
伝熱面の汚れによる熱伝達性能劣化に関する研究

エネルギ-の高効率・有効利用のために高性能熱交換器が開発され,さらにはエレクトロニクス技術の飛躍的進展とともに電子機器の冷却技術の向上が強く要請され,きわめて複雑な構造を有する高性能伝熱面の開発も急速に進んでいる.しかしながら,これら熱交換器の運転に伴い発生し,そして付着する汚れによる熱伝達性能劣化に関する研究はきわめて不十分である.本研究では,円管と軸比1:3の楕円管に関するこれまでの研究で明らかにされた成果をふまえ,伝熱面要素として工業的には最も良く使用されている円管群を取り上げ,汚れの付着に伴う熱伝達性能劣化を明らかにしようとしたものである.具体的には,一行円管群を供試モデルとし,汚れとしてはシリカを主成分とする地熱スケ-ルを採取,乾燥させた後ふるいで一様な大きさの粒子として伝熱面に付着させ,直交気流中における強制対流熱伝達の実験を行った.まず,清浄面と種々の大きさのスケ-ルが付着した単独円管の局所および平均熱伝達特性を測定することによって本実験の精度,妥当性を既存結果と比較しながら確認した.ついで,一行円管群の熱伝達性能を,伝熱面に種々の大きさのスケ-ルを付着させた状態で,広範囲にわたりレイノルズ数および円管間隔を変化させて測定した.その結果,円管群の熱伝達性能は,汚れの付着により,局所的にはもちろん平均的にも大きな影響を受け,しかもその度合は円管間隔のみならずレイノルズ数に著しく依存すること,さらにはスケ-ルの種類にも依存することが明らかにされた.今後は水流中における実験を行うなどにさらに研究を重ねる予定である.エネルギ-の高効率・有効利用のために高性能熱交換器が開発され,さらにはエレクトロニクス技術の飛躍的進展とともに電子機器の冷却技術の向上が強く要請され,きわめて複雑な構造を有する高性能伝熱面の開発も急速に進んでいる.しかしながら,これら熱交換器の運転に伴い発生し,そして付着する汚れによる熱伝達性能劣化に関する研究はきわめて不十分である.本研究では,円管と軸比1:3の楕円管に関するこれまでの研究で明らかにされた成果をふまえ,伝熱面要素として工業的には最も良く使用されている円管群を取り上げ,汚れの付着に伴う熱伝達性能劣化を明らかにしようとしたものである.具体的には,一行円管群を供試モデルとし,汚れとしてはシリカを主成分とする地熱スケ-ルを採取,乾燥させた後ふるいで一様な大きさの粒子として伝熱面に付着させ,直交気流中における強制対流熱伝達の実験を行った.まず,清浄面と種々の大きさのスケ-ルが付着した単独円管の局所および平均熱伝達特性を測定することによって本実験の精度,妥当性を既存結果と比較しながら確認した.ついで,一行円管群の熱伝達性能を,伝熱面に種々の大きさのスケ-ルを付着させた状態で,広範囲にわたりレイノルズ数および円管間隔を変化させて測定した.その結果,円管群の熱伝達性能は,汚れの付着により,局所的にはもちろん平均的にも大きな影響を受け,しかもその度合は円管間隔のみならずレイノルズ数に著しく依存すること,さらにはスケ-ルの種類にも依存することが明らかにされた.今後は水流中における実験を行うなどにさらに研究を重ねる予定である.
不確実性のある実世界において信頼性のある機械学習技術の開発

また,今年の7月24日から8月5日にかけて,トロント大学主催のDeep Learning/Reinforcement Learning Summer Schoolに参加した.サマースクールでは,深層学習・強化学習の代表的な研究者による講義を受講し,当分野の基礎的なことから最新の研究動向までを勉強した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
舌下免疫療法におけるセマフォリン4Aを介した Th1/Th2制御の解明

樹状細胞、T細胞などに発現するセマフォリン4A(SEMA4A)はTh1/Th2制御においてTh1へシフトさせる働きがある。アレルギー性鼻炎はTh1/Th2バランスがTh2にシフトしている病態であるため、このSEMA4Aに着目し、舌下免疫療法(SLIT)における役割について検討を行っている。マウスに関しては昨年度に引き続きSLITモデルマウスを作成している。OVAを麻酔下に舌下投与を行い、その後にマウス口腔底組織を採取し、誘導されてくる樹状細胞を分離し、SEMA4Aの発現を確認する実験を行っている。現在のところ樹状細胞の分離がテクニカルに難しく、実験に必要な細胞数を確保することに難航している。安定した樹状細胞の採取を行い、当初予定している実験を行う。今後、SLITモデルマウスに対して抗原暴露実験などを行う予定である。ヒトに関しては研究計画に沿ってスギ舌下免疫療法患者における保存血清中のセマフォリン4A、血清抗体価について測定を行っている。またセマフォリン4A以外のセマフォリン4D、5Aなどのセマフォリンファミリーについても、アレルギー性鼻炎との関連を示唆するデータを得ており、ほかのいくつかのセマフォリンファミリーについてもELISA法での測定を行っている。血清抗体価についてはIgG、IgG4、IgEについてそれぞれ非特異的・抗原特異的なものについてそれぞれ測定を行った。IgEに関してはSLIT開始後に上昇し、緩やかに低下傾向を示した。一方でIgG4は上昇傾向を示すと思われたが、必ずしも全例で同じ傾向ではなかった。患者症状に関して症状スコア、薬物スコア、症状薬物スコア、自覚評価などについてデータを回収し、時系列に比較し治療効果を判定した。引き続き症例数を増やし、経時的変化を確認していく必要がある。マウスSLITモデルの作成、およびマウス口腔底の樹状細胞の採取が技術的に難しく、進捗が遅れいてる。ヒト検体の収集に関しては症例数がやや足りていない。動物実験が難航しているため引き続き改善を図っていく。またヒト血清を用いた検討ではセマフォリン4Aに限らず、関連あると思われるセマフォリンファミリーについても検討を行う。このSEMA4Aに着目し、舌下免疫療法(SLIT)における役割について検討を行っている。マウスとヒトの両面で実験を行っている。マウスに関してはまずはSLITモデルマウスを作成している。現在のところ舌下投与の方法が安定しておらず、投与の日程やオブアルブミンなどの投与量について改善策を検討している。またマウス口腔底組織から樹状細胞を分離する方法は手技が難しいため、手技が安定するように条件検定を行っている。血清抗体価についてはIgG、IgG4、IgEについてそれぞれ非特異的・抗原特異的なものについてそれぞれ測定している。血清SEMA4Aについてはアレルギー性鼻炎の治療前について測定した。治療前から高値の症例も存在したが、多くの症例ではコントロールと同等の程度であった。また患者症状に関して症状スコア、薬物スコア、症状薬物スコア、自覚評価などについてデータを回収し、患者背景についても調査をしている。マウス実験に関してはSLITモデルマウスの確立、マウス口腔底組織からのTreg細胞の分離など予備実験を行い、実験系を確立させ、本実験に移行する予定であったが、実験系が安定していないため、やや遅れて進捗はしている。ヒト実験に関しても症例数が十分には集まっておらず、やや遅れている。

一方でIgG4は上昇傾向を示すと思われたが、必ずしも全例で同じ傾向ではなかった。患者症状に関して症状スコア、薬物スコア、症状薬物スコア、自覚評価などについてデータを回収し、時系列に比較し治療効果を判定した。引き続き症例数を増やし、経時的変化を確認していく必要がある。マウスSLITモデルの作成、およびマウス口腔底の樹状細胞の採取が技術的に難しく、進捗が遅れいてる。ヒト検体の収集に関しては症例数がやや足りていない。やや遅れているが研究遂行において問題となる予期しない事象は発生していないため、予定通り研究計画に沿って進めていく。マウスに対して舌下免疫療法を行うモデルの確立をし、マウス舌下組織から樹状細胞、Th1細胞、Treg細胞を採取し、SEMA4Aの発現についてFCMなどで検討を行っていく予定である。またSEMA4AによるSLITのアジュバント効果があるのかについてもマウス実験で検討していく。ヒトの実験に関しては症例数を増やして、SEMA4A、血清抗体価について随時測定を行っている。またスギ花粉と抗原相同性の高いヒノキ花粉についても検討を加える予定である。患者血液からPBMCも分離し、スギ花粉抗原による刺激実験を行い、サイトカイン産生を測定することで、SLIT治療効果の判定も行い、SEMA4Aと治療効果の関連性についても検討予定である。動物実験が難航しているため引き続き改善を図っていく。またヒト血清を用いた検討ではセマフォリン4Aに限らず、関連あると思われるセマフォリンファミリーについても検討を行う。実験用の試薬などで以前の残りなどを使用することで予定より少ない金額で進行している。また、研究の進捗がやや遅れているのも一因である。次年度分の助成金と合わせて、舌下免疫療法モデルマウスの口腔底組織の免疫細胞の分離、FCMを用いたSEMA4Aの発現検討やSEMA4A投与による治療効果の比較試験などに使用予定である。さらにヒト実験においても引き続き、患者血清中の抗体価やSEMA4Aの測定を行う実験や患者血液から分離したPBMCを用いた刺激実験に使用予定である。マウスを用いた実験系の確立に時間を要しており、実験計画に遅れを生じている。次年度は引き続きマウスのSLITモデルからの樹状細胞採取の実験系の確立、およびヒト血清における抗体価、セマフォリンファミリーの発現検討に使用していく予定である。
脚ブロックあるいはWPW症候群を合併した心筋硬塞サイズの診断に関する基礎的研究

本実験の目的は従来12誘導心電図による診断が困難な左脚ブロックあるいはWPW症候群に合併した心筋硬塞の診断に体表面QRST isoarea mapが有用か否かを検討することである。非開胸犬において、透視下で左冠動脈前下行枝を閉塞して前壁硬塞を作成し、その急性期および慢性期において右室ペ-シングにより左脚ブロックを、右房・右室順次ペ-シングによりWPW症候群を模し、体表面87点よりQRST isoarea mapを記録した。急性実験8頭におけるQRSTisoarea mapは、興奮伝播過程に依存せず、ペ-シングにより模した左脚ブロックにおいてもWPW症候群においても正常伝導時と同様に、冠動脈閉塞直後には左前胸部においてQRSTの異常高値領域を認め、また冠動脈閉塞数時間後には同部においてQRSTの異常低値領域を認めた。このようにQRST isoarea mapは左脚ブロックあるいはWPW症候群に合併した心筋硬塞の診断に有用であることが示された。この結果は英文雑誌Circulationに現在投稿中である。慢性実験においては非開胸下に左冠動脈前下行枝を閉塞することで前壁硬塞を作成し、1週間後にペ-シングにより左脚ブロックおよびWPW症候群を模して体表面QRST isoarea mapを記録した。前壁硬塞作成1週間後における正常伝導時のQRST isoarea mapにおいては左前胸部に異常負領域が出現し、この異常負領域は左脚ブロックおよびWPW症候群においても興奮の伝播過程に依存せず認められた。硬塞作成1週間後に認められた異常負領域の大きさは、実験終了後心臓を摘出しTTC染色により確認した硬塞量と有意な相関を認めた。このように、QRST isoarea mapは従来の心電図では診断困難な伝導障害を合併する心筋硬塞の有無の診断に有用なばかりではなく、硬塞量をも診断しうることが示された。この結果の一部は平成2年3月に行なわれる日本循環器学会において発表予定である。
共形場理論のモノドロミ-表現と量子群の表現の研究

研究代表者とその共同研究者にとって、アフィン・リー環をゲージとする射影直線上の共形場から作られた、古典リー環gに対応するBirman-Wenzl-村上代数C_-N(g)の表現の既約性と同値性の問題は大きなテーマであった。その準備のため、代表者は、可解格子模型のBoltzmanウェイトの実現を用いてC_-N(g)のすべての既約表現の構成を行っている。しかしながら、この二つの構成の同値性を証明するには、共形場理論に即してC_-N(g)のマルコフ・トレースを作る必要があったが、長く成功していなかった。共形場理論は近年目ざましい発展を遂げており、そのうちに極小モデルに対するVerlindeの代数的取り扱いの進展があり、類似の作業をアフィン・ゲージの場合に実行すれば良いと言うことを確認した。かつ、成功の見込みも立ったという状況である。
レジーム間相互作用促進アクターの研究

近年、同一分野に複数の国際ルール・制度、いわゆる国際レジームが存在する現象がしばしば見られるようになった。それらのレジーム間の相互作用は、当該問題領域における各国の行動に大きな影響を及ぼす。本研究の成果は、通常兵器分野における、そうしたレジーム間の相互作用を詳細に分析するとともに、相互作用を与件として扱うのではなく、相互作用を促進しようとして活動を行うさまざまなアクターの意図や戦略を実証的に明らかにしたことである。本研究の初年度である平成21年度の前半は、レジーム間相互作用に関する文献の収集・講読を進めるとともに、先行研究の整理を行った。こうした作業を通して、先行研究において、レジーム間相互作用を促進するアクターの研究がほとんど見られない点を指摘したうえで、通常兵器問題の複数のレジーム間の相互作用を促進する活動を行うNGOに関する調査をすすめた。そうした結果をまとめる作業を行ってきたところ、まとまった分量になったため、まずはレジーム問相互作用と、その促進アクターとしてのNGOの活動に焦点を当てた研究成果を『レジーム間相互作用とグローバル・ガヴァナンスー通常兵器ガヴァナンスの発展と変容』として、単著にまとめ出版した。そうした出版と並行して、さらなる研究も進めている。とりわけ、21年度におこなったのは、クラスター弾の禁止問題へ地雷問題の経験を援用したアクターの調査と、カナダにおける諸アクターの調査である。前者については、オスロに赴き(別予算から拠出)、ノルウェー防衛研究所やNGO(Norwegian People's Aid)などとのインタビューを行った。その成果の一部については、日本平和学会において研究報告を行った。また、後者については、オタワ、トロントに赴き、資料収集及びインタビューを実施した。そうした中で、レジーム間相互作用を促進するアクターとしての企業や、メディアの役割などについても、少しずつ実証研究も開始したところである。平成22年度は、前年度に引き続き、レジーム間の相互作用に関する理論的な研究を進めていった。そうした中で、重複し合うレジーム間の調整に関する研究がほとんど行われていないことが分かり、今年度はこの点について集中的に考察を進めた。その成果については、日本国際政治学会の部会において研究報告を行うとともに、その報告を基にした論文をまとめ公刊した。また、ワシントンDCにおいて、NGOや、政府関係者がレジーム間相互作用にいかにかかわっているのかという点について実証的な研究もおこなった。その成果の一部として、そうした調査によって見えてきた政府関係者の認識を踏まえつつ、レジーム間関係と政府間関係について整理した論考、「グローバル化時代の政府間関係」をまとめた。民間企業や、国際機関が、レジーム間相互作用や、ガヴァナンスにいかにかかわっているのかという点については、国際学会International Studies Associationにおいて、「Competing Authorities in Southeast-Asia : the Normative Authority of International Organizations and unforeseen Local Political Responses」というパネルを、パスカル・ハッチャー氏らとともに企画した。当日は、そのパネルの司会を務め、東南アジア地域における、ガバナンスの在り方について研究報告・議論を行った。また、ワシントンDCに滞在していたため、実務家との交流なども行うことで、理論研究を補うことを行った。そうした中で、これまで進めてきた理論研究の知見を、日本外交分析に援用することも試み、そうした成果の一部は、シンポジウムや講演などで報告した。平成24年度は、レジーム間相互作用研究、および規範研究の問題点を浮き彫りにし、それを踏まえた研究を進め、論文としてまとめた。その一つとして、従来の規範研究が、規範が国際的に拡散することに過度に焦点を当ててきたことを問題視し、規範拡散失敗メカニズムに焦点を当てた研究を継続した。その成果については、国際学会で"Countering Norm Creation"と題した研究報告を行い、その際のコメントを踏まえて学術論文にまとめた(近刊)。今一つは、レジーム間相互作用を促進するアクター、特にNGOに焦点を当てた研究である。これまでのレジーム間相互作用の研究は、その相互作用にのみ関心を集中させ、相互作用を促進するアクターに注目する研究は皆無であった。そこで相互作用促進アクターの活動に注目する研究を進め、平成23年度に国際学会で報告した際の質疑応答を踏まえて平成24年度に論文としてまとめた(国際ジャーナル投稿中)。また、よりNGOの活動戦略に焦点を当てた分析についてもまとめ、国際学会で“NGOs in Conventional Weapons Negotiations: Influential Advocators or Tamed Advisors?"と題した報告を行った。規範拡散及びレジーム間相互作用が軍備管理ガヴァナンスに与える影響についても考察を進めた。その成果として、新たな規範が拡散しレジーム間相互作用が盛んになる中で、軍備管理ガヴァナンスはかえって混迷を深めているのではないかと指摘する論考をまとめた。こちらは2013年に出版される書籍に収録されることが決まっている。以上のように、今年度は、昨年度までに進めてきた理論研究、及び事例分析をまとめる作業を行い、レジーム間相互作用促進アクター、規範(非)拡散について新たな知見を加えることができた。ワシントンDCで学外研究の機会を得たため、海外調査の計画をはじめ、当初の計画内容からは若干変更を行っている。

しかし、その分、国際学会などでの報告を複数行うこともでき、そうした学会での質疑応答、コメントを通じで理論的な考察を深めることができており、研究はおおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。計画最終年度である平成24年度には、これまでの研究をまとめる作業を行う予定である。ただし、当初計画よりも、包括的な規範の形成過程全般にまで踏み込んだ形で考察を進めていきたいと考えている。レジーム間相互作用促進アクターの分析もしっかりとやりつつ、そこにはとどまらないより大きな研究へとまとめていくべく努力したい。
3次元フォトニック結晶による高Q値光ナノ共振器の実現に関する研究

立体的に自在な光の操作の実現により、様々な光デバイスの3次元集積化や高機能化が期待される。本研究では、立体的に全方向に光を閉じ込めることが可能な3次元フォトニック結晶光ナノ共振器における高い光蓄積効果の実現に向けた研究を行った。Si系材料の精密な積層融着による立体積層技術の開発を行うとともに、外部空間から結晶内部の状態評価を可能とする立体導波路-ナノ共振器結合構造の設計・解析を行い、解析と対応する少モードナノ共振器の評価に、初めて成功した。本研究は、3次元的な光ナノ構造・フォトニック結晶を活用し、立体的に完全に光の状態を制御することにより、既存の技術を上回る高い光蓄積性能(高Q値)を有する光ナノ共振器を探索することを目的としている。これまでに開発してきた、光波長領域で動作する3次元構造の形成技術および立体的な光導波制御技術を核として、ナノ共振器-導波路の結合構造の解析・設計により、外部からの光学特性評価を可能とすることで、実験と理論の比較分析(構造の作製誤差等の影響調査)へと発展させ、これまでに未踏であった、極限的な性能の評価・実現へと展開することを目指している。初年度である平成26年度は、高Q値ナノ共振器の実現の基盤として、(1)立体光導波路-ナノ共振器結合系の詳細な実験的・理論的分析を行い、従来の16層構造におけるQ値(1650)を上回る、4900のQ値をもつナノ共振器を実証した。特に、微小なモード体積(0.3×媒質内波長の3乗程度)をもち、フォトニックバンドギャップ帯域中に少数の共振モードのみをもつようなドナー型ナノ共振器を実現し、従来のアクセプタ型と比べて高いQ値を得るとともに、積層時の位置ずれ等を考慮したモード周波数の同定や、Q値の解析との比較にも成功した。また、(2)さらなる高Q値化に向けて、3次元構造の積層層数を倍増させた32層構造を初めて作製し、この中央部に形成した極薄面状欠陥の特性評価等へと発展させた。積層融着前の処理方法の改善等により、32層構造の基礎開発に成功し、初期評価として面状欠陥について分析したところ、光の面内分配機能が得られる可能性など新たな知見を得た。今後、本作製法をもとに、ナノ共振器構造の導入・評価へと発展させる。さらに、これらの評価の基礎として、立体的な導波路の交差構造等における特性についても、解析を開始した。本研究は、3次元的な光ナノ構造である3次元フォトニック結晶を活用して、立体的に完全に光の状態を制御し、従来を上回る高い光蓄積性能(高Q値)を有する光ナノ共振器を探索することを目指している。これまでに、研究代表者らが開発してきた、光の波長の領域で動作する3次元構造の、積層融着による形成法および立体光導波制御技術を核として、本技術のさらなる発展および、ナノ共振器-導波路の結合構造の解析・設計により外部からの光学特性評価を可能とすることで、実験と理論の比較分析(作製誤差等の影響調査)へと展開し、3次元結晶における極限的な性能の評価・実現していくことを目指している。第2年次である平成27年度は、昨年度に得られた、16層構造におけるQ値4900を上回ることが期待されるより多層の構造内部へのナノ共振器実現にむけて、その核となる、新規の多層構造形成技術の構築に注力した。昨年度、初めて32層構造の初期開発を行ったが、31回という多数回の位置合わせ融着積層工程を必要とすることから、その開発に時間がかかることが課題であった。そこで、大面積ウエハに多数のフォトニック結晶構造を用意し、これを一括融着積層した後に分割するという、新規技術の開発を推進した。ウエハの反りの影響の解析とウエハ構造の選定、試料の保持方法の検討、さらに光学的なマーク検出による位置誤差精度向上のための光学系の分析・構築を行い、最終的に32層を構成するために必要となる16層分をまとめた30mmの基板を、一括融着し、これらを分割しながら積層していくことに成功した。今後、本手法により、32層程度の構造中へのナノ共振器の導入とその評価へと発展させる。さらに、これらの評価の基礎として、立体的な導波路同士や、導波路と外部との結合特性の解析を行い、具体的な結合効率を明らかにし、より高効率に結合させるための指針も見出した。本年度は、より多層の構造を実現し、ナノ共振器を導入していくための核となる、大面融着による多層積層技術の開発を推進した。本技術開発は、当初の計画段階では、主たる項目ではなかったが、研究全体の効率的な推進を考慮して研究計画を再構築し、新たな基盤技術として注力して開発した。これにより、当初目的に向けて、加速的に研究を行うことが可能になっており、おおむね順調に進展しているといえる。本研究では、3次元的な光ナノ構造である3次元フォトニック結晶を活用した、従来の技術では不可能な低損失で立体的な光制御のための要素技術の構築、高い光蓄積性能を有する光ナノ共振器等の可能性の探索を目的とした。

研究代表者らが開発してきた、低損失のSi材料を用いた光通信波長域3次元結晶において、積層融着による形成法を核として、より高度な光制御を可能とする多層積層法の開発、共振器-導波路の結合構造や立体導波構造、外部空間との結合特性等の解析・設計および実験評価を行い、3次元結晶における光制御性能を検討した。平成27年度までに、立体導波路-共振器結合系を、16層の積層構造において実験評価を行うとともに数値解析により分析し、本研究以前の16層構造の光蓄積性能を上回るQ値4900、かつ極微小なモード体積(0.3×媒質内波長の3乗程度)をもつナノ共振器を初めて実証した。また、多積層化による光制御の高度化に向けて、積層数を倍増させた32層構造の初期開発を行い、この中央部に形成した極薄面状欠陥における光閉じ込め・伝搬現象を示し、立体導波路との組み合わせによる面内光分配効果を初めて実験的に示した。また、3次元結晶中の立体交差導波路のクロストークについても解析し、集積化の指針を明らかにした。平成28年度には、多層の構造を短時間で形成するための技術開発を発展させ、16層等の複数層分をまとめて形成した30mmの大面積ウエハを、全面に亘って100nm以下の誤差で一括融着する技術を確立し、これらを分割しながら積層していくことで効率的に3次元結晶を形成する基盤技術とした。加えて、導波路と外部光学系を広帯域で40%以上の高い効率で結合させるための構造設計や、3次元結晶内部での光拡がりの制御手法を理論的に検討し、これまではアクセスが困難であった3次元結晶内部の光制御素子の評価・活用を高効率化する指針を得た。立体的に自在な光の操作の実現により、様々な光デバイスの3次元集積化や高機能化が期待される。本研究では、立体的に全方向に光を閉じ込めることが可能な3次元フォトニック結晶光ナノ共振器における高い光蓄積効果の実現に向けた研究を行った。Si系材料の精密な積層融着による立体積層技術の開発を行うとともに、外部空間から結晶内部の状態評価を可能とする立体導波路-ナノ共振器結合構造の設計・解析を行い、解析と対応する少モードナノ共振器の評価に、初めて成功した。本年度は、従来と同じ16層構造においても、共振器構造およびフォトニック結晶そのものの構造を詳細に分析し、調整することで、従来を上回るQ値を得ることに成功している。また、この知見をもとに、3次元構造の積層数を32層にまで倍増させることで、他の既存技術におけるナノ共振器系の報告値(900万)を上回るQ値の実現可能性があることを、解析から見出した。さらなる層数増加により、より高いQ値が得られることも、解析により明らかとした。これらの結果の実証に向けて、32層構造の第一試作に成功しており、当初目的に対して、おおむね順調に進展しているといえる。今後の研究においては、これまでに構築してきた作製技術を基盤として、ナノ共振器-導波路結合構造を32層構造中へと形成し、この特性を実験的に評価していく。この結果を、解析と比較し、得られたQ値を決定する要因(理想構造からのずれや、意図しない吸収など)について議論する。この結果をもとに、各種損失要因を定量化し、さらなる実験特性の向上を図り、これまでに未踏であった3次元結晶の性能の実現へと展開することを目指す。光量子電子工学今後の研究においては、次年度において、今年度構築した多層構造の作製技術を基盤として、ナノ共振器-導波路結合系を32層構造中に実現し、この特性を実験的に評価していく。この実験結果を、解析結果と比較分析することで、より高いQ値の実現方法について議論する。特に、積層構造の理想構造からのずれによる光の漏れ損失や、フォトニック結晶材料による意図しない光吸収損失等、各種損失要因を定量化することが、さらなる実験特性の向上において、重要であると考えられる。これらの知見をもとに、次々年度には、これまでに未踏であった極限的な性能の実現へと展開することを目指す。
メダカ背腹構造形成に関わる突然変異Da遺伝子の解析

メダカの突然変異Daは体の背側構造が腹側化している形態形成突然変異である。本研究ではDa遺伝子のクローニングをめざして染色体連鎖地図の作製およびマーカーDNAの単離とその検討を行った。120種類の10ないし12ヌクレオチドのプライマーを用いて、40200個の野生型HNIとの間の戻し交配個体についてPCR反応を行い128個のRAPDマーカーを得た。112マーカーについては25種類の連鎖群に分別された。これによってDaと連鎖するマーカー8個を得た。さらにこれを東京大学嶋研究室で得られたものと重ね合わせた結果、新たなマーカー9個を得た。しかしRAPDマーカーには再現性について問題があると言われている。そこでDaに比較的近いマーカーの3個についてクローニングを行い、それぞれについて塩基配列を決定した。これらのマーカーが今後の解析に有用であるためには塩基配列がユニークであることとゲノム上に1コピーのみ存在することが必要である。プライマーの内側に20ベースのプライマーを作製し、通常のPCR反応によってバンドを確認した結果、単一のバンドが野生型系統HNIとDaの両方で増幅され、それぞれのDNA断片を適当な制限酵素で切断することによって、両者間での多型を検出することができた。戻し交配個体を用いて、このマーカーについて調べると、RAPDマーカーと同様の挙動を示し、これらを使って遺伝子型の同定をすることが可能となった。これらのマーカーはDa近傍の有効なマーカーとして使用することができる。その中の一つは130個体検定して常にDa遺伝子と連鎖していたことから、その遺伝子距離は0.8センチモルガン以下で、物理的距離にして約300kベース以内であると考えられる。この程度のマーカーをさらに数個得てDa遺伝子をこれらのマーカーで挟むことが今後の課題である。
造血幹細胞移植患者の無菌室での身体活動パターンの解明と自主運動プログラムの開発

造血幹細胞移植患者に対し、移植前(前処置前)と移植時に身体活動量計を用いて日中の歩数や活動量を評価した。同種造血幹細胞移植を受けた69患者(男:42名、女:27名)を対象とした。患者には身体活動量計を毎日装着してもらい、1日当たりの歩数や活動量を算出した。活動量は1-2Metsの活動、2-3Metsの活動そして3Mets以上の活動の3つに区分し、それぞれの1日当たりの活動時間を求めた。身体活動量計を装着できていた50人において、1日当たりの歩数、1-2Mets、2-3Mets、3Mets以上の活動時間は移植前に比べ、移植時はそれぞれ有意に低下していた(P<0.01)。本研究目的は造血幹細胞移植患者の無菌室在室中の身体活動の低下パターンを解明し、身体活動量を指標とした無菌室内での自主運動プログラムを作成することである。同種造血幹細胞移植患者32名に対し、身体活動量(身体活動量計Active style Pro)、握力、膝伸展筋力(ハンドヘルドダイナモメーター)、バランス能力(Functional reach test,バーグバランススケール)を移植前と移植直後(無菌室内において)に評価した。更に、上記の項目に加え、移植後、無菌室退出後において17名の患者に対し、6分間歩行テスト、ADL(Karnofsky Performance Scale)、健康関連QOL(Short-Form36)、うつ・不安感(HADS)、倦怠感(Piper fatigue scale日本語版)を評価した。移植直後において身体活動量は低下しており、握力や膝伸展筋力も低下している患者が多かった。さらに移植後、無菌室退出後においては握力や膝伸展筋力低下のみでなく持久力や健康関連QOLの項目が低下し、倦怠感が増大している患者が多かった。次年度は身体活動量の詳細な解析を行い、身体活動量と身体機能低下、ADL低下、QOL低下、うつ、倦怠感との関連性を解明する。また、無菌室内と一般病室での身体活動量の比較を行い、造血幹細胞移植患者に推奨される身体活動量や運動療法プログラムを作成する。これらの報告を平成27年3月の造血幹細胞移植学会で発表する予定である。造血幹細胞移植患者に対し、移植前(前処置前)と移植時に身体活動量計を用いて日中の歩数や活動量を評価し、移植時にどの程度の歩数や活動量が減少しているのかを調査した。2013年5月2015年3月までの間、兵庫医科大学病院にて同種造血幹細胞移植を受けた69患者(男:42名、女:27名)を対象とした。患者には身体活動量計Active style Pro(オムロン社製)を毎日装着してもらい、1日当たりの歩数や活動量を算出した。活動量は1-2Mets(Metabolic equivalents)の活動、2-3Metsの活動そして3Mets以上の活動の3つに区分し、それぞれの1日当たりの活動時間を求めた。歩数や活動量を移植前と移植時で比較した。69患者中、50患者が身体活動量計を日々装着できており、装着率は72%であった。身体活動量計を装着できていた50人において、1日当たりの歩数、1-2Mets、2-3Mets、3Mets以上の活動時間は移植前に比べ、移植時はそれぞれ有意に低下していた(歩数;-60.6%低下、1-2Mets;-10.2%低下、2-3Mets;-34.3%低下、3Mets以上;-57.9%低下。それぞれP<0.01)。造血幹細胞移植患者の歩数や活動量は移植前に比べて移植時に有意に低下する。とくに1日の歩数や3Mets以上の活動のように少し激しい運動を伴うような活動は低下している。リハビリスタッフや看護師は移植時には調子のいい時間帯にしっかりと動くことを強調して説明しなければならない。また自主運動にも活動性の高い運動を入れる必要があるかもしれない。がんのリハビリテーションおおむねデータ収集は順調に進んでいる。また並行して、造血幹細胞移植患者において、半合致ドナーによる移植患者とその他のドナーによる移植患者での身体機能やQOLの違いも検討しており、予定通りの進捗状況と考えられる。現在予定通り研究は進んでいる。次年度はさらなる症例集積を図り、結果をまとめ報告していく予定である。また、来年度内に運動プログラムを完成させ、実際の運動プログラムを活用し、現実性、妥当性も含め効果があるか否かを検討する。物品購入や解析ソフト購入が遅れたため次年度使用額が生じた。しかし、研究遂行上は特に影響しない。

造血幹細胞移植患者に対する運動療法プログラムを作成するために関連する解析ソフト及び関連図書、備品、消耗品、また得られたデータを公表するための学会旅費、論文投稿費が必要になる。
左右の大脳皮質ニュ-ロンの相互作用の相関分析法による解析

本研究では,左右の大脳皮質感覚野から,同時に単一ニュ-ロン活動を記録し,その相関係数を計算し,相関図を作製し,これにより,左右の大脳皮質の協調関係を知ることを目的としている。萌芽的研究であるので,技術的に解決すべき点が多かったが(前年度報告書で既述済み),ほぼ解決され,左右の大脳皮質から一対のニュ-ロンを同時記録し,比較的長期にわたり保持することが可能となった。これは一つの大きな収穫である。今回の科学研究費の年度内で約220個のニュ-ロン対を記録し,テ-プに保存することに成功した。現在,自家製の分析用プログラムを使い,鋭意分析中であるので,定量的記述をするのは未だ出来ないが,定性的には種々の所見が得られたので,これについて記述する。一部は既に学会,国際学会で発表済みである。(1)相互相関図を作製すると,短潜時で相手のニュ-ロンに興奮性の影響を及ぼしているものがある。(2)相手のニュ-ロンに抑制性の影響を及ぼしている場合がある。(3)これらの場合,興奮性ー興奮性,興奮性,抑制性の組み合わせが多い。(4)共通入力を受けていると思われる場合がある。この共通入力の起源は不明だが,脳波の同波数範囲に入る。10Hz前後の周波数が相互相関図に見られることから,皮質下の脳波発生機構から共通入力を受けている可能性が多い。(5)又,長時間にわたって,相互相関図を作ってみると,或る時期には相関がみられるのに,別の時期には相関が見られなくなることがあり,ニュ-ロン対の相関度は常に変動している。(6)又,相互相関が無くなった時期においても,ニュ-ロン対の互々のニュ-ロンの自己相関図は似た周波数で活動している。従って,左右の大脳皮質ニュ-ロン活動の同期を調節するメカニズムがある事を窺がわせるが,その機構の解明は将来の研究にゆだねられている。本研究では左右のSII野(ネコ)から同時に単一ニュ-ロン活動を記録し,その相関係数を算出するのが主要目的である。この為には次の三つの基本的な問題を解決しておく必要があった。又,それらは,平成2年度の科学研究費補助金交付申請書の研究実施計画中,7項目として挙げた内に含くまれるものである。その3項目とは,(1)ケタラ-ル麻酔下で両側大脳皮質(今回はSIIでなくSIの3a野に変更)から同時にニュ-ロン活動を記録し,少なくとも2030分間,保持すること。(2)脳梁を刺激し,脳梁ニュ-ロンであるか否かの同定をすること。(3)記録した二つのニュ-ロン活動の相関を計算すること,である。本年度はこの3項目における問題はほぼ解決できたと思うので,来年度は記録するニュ-ロン対の数を増すことに専念したい。今回は(1),(2)の項について記述する。(1)の左右両側の大脳皮質から同時に単一ニュ-ロン活動の記録を微小ガラス電極によって行った。皮質が空気に曝されるので,実験を始めた直後のニュ-ロンの記録は良いが,時間と共に効率が悪くなる。これを防ぐ為,ネコの体温の保温,昇圧剤,記録部位を小さくするなどしているが,思うようには良くならないが,何とか解析に耐える記録はできるようになった。(2)の脳梁刺激は,記録している皮質からの軸索が走る部位に刺激針を当てなければならないが,誘発電位が小さいので加算している(三栄測器,7T17)。

又,効率よく刺激針を脳梁に当てるため,WGAーHRPを大脳皮質の色々な領域に注入し,どの部位が脳梁の何処を通るかを70匹近いネコを使い決定した。この解剖学的デ-タは日本神経科学協会の学会で発表した。又,ニュ-ロン活動の相関についても若干のデ-タを得ており,1991年3月の生理学会で口頭発表の予定である。本研究では,左右の大脳皮質感覚野から,同時に単ーニュ-ロン活動を記録し,その相関係数を計算し,相関図を作製し,これにより,左右の大脳皮質の協調関係を知ることを目的としている。萌芽的研究であるので,技術的に解決すべき点が多かったが(前年度報告書で既述済み),ほぼ解決され,左右の大脳皮質から一対のニュ-ロンを同時記録し,比較的長期にわたり保持することが可能となった。これは一つの大きな収穫である。今回の科学研究費の年度内で約220個のニュ-ロン対を記録し,テ-プに保存することに成功した.現在,自家製の分析用プログラムを使い,鋭意分析中であるので,定量的記述をするのはまだ出来ないが,定性的には種々の所見が得られたので,これについて記述する。一部は既に学会,国際学会で発表済みである。(1)相互相関図を作製すると,短潜時で相手のニュ-ロンに興奮性の影響を及ぼしているものがある。(2)相手のニュ-ロンに抑制性の影響を及ぼしている場合がある。(3)これらの場合,興奮性一興奮性,興奮性一抑制性の組み合わせが多い。(4)共通入力を受けていると思われる場合がある。この共通入力の起源は不明だが,脳波の周波数範囲に入る,10H_2前後の周波数が相互相関図に見られることから,皮質下の脳波発生機構から共通入力を受けている可能性が多い。(5)又,長時間にわたって,相互相関図を作ってみると,或る時期には相関がみられるのに,別の時期には相関が見られなくなることがあり,ニュ-ロン対の相関度は常に変動している。(6)又,相互相関が無くなった時期においても,ニュ-ロン対の互々のニュ-ロンの自己相関図は似た周波数で活動している。従って,左右の大脳皮質ニュ-ロン活動の同期を調節するメカニズムがある事を窺がわせるが,その機構の解明は将来の研究にゆだねられている。
中国及びネパール高地における適応と肥満、糖尿病とヒト腸内細菌多様性に関する研究

H29年度は、中国チベット高原及びネパールで質問紙調査、及び身長、体重、体脂肪率、耐糖能(HbA1C)、血液生化学的検査(ヘモグロビン、酸素飽和度)を行った結果を解析した。その結果は、国際学術誌に論文として報告した。要約は、以下のようになる。ネパール高地の住民に多くの糖尿病を認めた。糖尿病発症のリスクとして、年齢の上昇とともに増加する低酸素環境への適応破綻が一つの要因と考えられた。また、収集した生体試料(爪)より、低酸素適応遺伝子(EPAS1、HIF等)多型に関しては、高地に変異の多い遺伝部位を対象にSNPs解析を予備的に行ったところ、低地住民と比較して、ネパール高地に特有の遺伝多型の存在を確認した。これは、すでに幾つかの報告があるが、そうした遺伝多型と疾病のリスク要因との関連に関する報告は少ない。H29年度は、そうした多型と非感染性疾患である肥満や糖尿病、関節炎との関連を調べた。その結果は、再度の確認が必要であるが、興味深い関連性が示唆された。これについては、さらに詳しい解析を進めたい。また、本研究の対象者に対し慢性ストレスの指標となっているテロメア長を唾液を用いた検体より計測し、慢性ストレスの度合いを指標にした研究を別途計画してる。現在予備的解析を行っているが、相対的テロメア長の減少と慢性疾患の関連が示唆されており、テロメア長が慢性ストレスの指標として有効であると同時に、多くの生活習慣病がテロメア長を減少させる方向に働くことも示唆された。今後の進展が期待できると考えている。現在までの進捗状況は当初の計画以上に進展しているといえると考えている。論文を一編報告し、現在2つの論文(ゲノム解析関連、慢性ストレス関連)を準備しているところである。その結果は、国際学術誌に論文として英語で報告した。その結果は、再度の確認が必要であるが、低酸素的懊悩の破綻が生活習慣病の発症に関連している可能性など、興味深い結果が示唆されている状況である。また、本研究の対象者に対し慢性ストレスの指標となっているテロメア長の減少を用いた研究を別途計画してるところでもあるが、その研究に関して言えば、生活習慣病との関連も示唆され、そちらの研究も進展が期待できる。低酸素適応遺伝子(EPAS1、HIF等)多型に関しては、高地に変異の多い遺伝部位を対象にSNPs解析を集中的に行い、そうした多型と非感染性疾患である肥満や糖尿病、関節炎との関連を縦方向、横方向、斜め方向から解析し集中的に調べていく予定である。また、腸内細菌叢のゲノム解析の実験を開始する。腸内細菌叢のゲノム解析は、1)16S rRNAシークエンスと、2)ショットガンシークエンスを行う。16S rRNAは、全長約1.5kbの細菌に共通の必須遺伝子で、保存領域と可変領域が織りなす構造のため、保存領域にプローブを設計し、可変領域を挟み込むようにPCRを行い、その後、アンプリコン次世代シークエンス(NGS)を行う。それによって、菌種の組成解析が可能となると考えている。一方、次年度は調査地を再度訪問し、質問紙による追加調査と血清の採集及びこれまでの結果の報告を行うことを考えている。また、持ち帰った血清は、生化学的検査やリュウマチ因子、CRPの検査に用いることを考えている。それからの結果をクロスで疾病の有病率を独立変数として解析することを考えている。一方、ショットガンシークエンスでは、腸内細菌叢DNAからNGSライブラリーを作製し、シークエンスを行う。得られたゲノム配列は、データベース(KEGG等)で、相同性検索を行い、細菌叢内の遺伝子機能に関する情報を得る。比較メタゲノム解析により、個別の腸内細菌叢に特徴的な遺伝子の同定を行うことができる。本研究の目的は、急速な近代化に晒されつつある中国からネパールに至るチベット高原に暮らす高地住民を対象として、腸内細菌叢(ヒト・マイクロバイオーム)の多様性の変化を調べることと同時に、そうした変化と肥満、I型糖尿病発症等との関連を検討することである。そこで29年度は、チベット高原及びネパールのムスタン地方で質問紙調査、医師の問診によって、身長、体重、体脂肪率、耐糖能(HbA1C)、血液生化学的検査(ヘモグロビン、酸素飽和度)を行った。健康調査には189名の住民が参加した。すべての参加者から本健康調査への参加同意書を取得したが、そのうち、1名は質問票の記載不備等により今回のデータからは削除した。その後調査の結果を解析した。その結果、140%以上の住民が関節部に不調を訴えたこと、2HbA1cの値が糖尿病の前段階を示す状態が30%以上の住民に認められ、かつ40歳以上からその傾向が顕著に認められることがわかった。それは、住民の高地適応への破綻と関連しているように見えた。

そこで、HbA1cの値に影響する因子について重回帰分析にて検証を行ったところ、従来の報告でHbA1cとの関連性が示唆される年齢やBMIに加えて、低酸素状態が、肥満や糖尿病に何らかの影響をもたらすことが示唆される結果が得られた。これは、当地の低酸素環境とその適応が住民の健康に、なんらかの影響を与えていることを示唆するものであった。30年度は、低酸素遺伝子に焦点を当てて、その多型と糖尿病、関節炎の関係を探っていきたい。当初予想した、肥満や糖尿病と高地適応の関係については、高地適応が進んでいる集団ほど、上記疾病に対し脆弱である可能性が示され、現在、論文を投稿準備中である。ここまでは、当初の計画通りである。一方、上記とは別に、フィールドでの解析の結果、低酸素と関節リューマチとの関連を示唆する結果が得られ、関節リューマチと糖尿病、低酸素状態を結びつける、低酸素適応遺伝子の変異の可能性が示唆され、もしこれが、そうであると示された場合には、世界で初めての報告となり、極めて意義に高い結果になると考えられる。それが、研究が当初の計画以上に進んでいると考える理由である。H29年度は、中国チベット高原及びネパールで質問紙調査、及び身長、体重、体脂肪率、耐糖能(HbA1C)、血液生化学的検査(ヘモグロビン、酸素飽和度)を行った結果を解析した。その結果は、国際学術誌に論文として報告した。要約は、以下のようになる。ネパール高地の住民に多くの糖尿病を認めた。糖尿病発症のリスクとして、年齢の上昇とともに増加する低酸素環境への適応破綻が一つの要因と考えられた。また、収集した生体試料(爪)より、低酸素適応遺伝子(EPAS1、HIF等)多型に関しては、高地に変異の多い遺伝部位を対象にSNPs解析を予備的に行ったところ、低地住民と比較して、ネパール高地に特有の遺伝多型の存在を確認した。これは、すでに幾つかの報告があるが、そうした遺伝多型と疾病のリスク要因との関連に関する報告は少ない。H29年度は、そうした多型と非感染性疾患である肥満や糖尿病、関節炎との関連を調べた。その結果は、再度の確認が必要であるが、興味深い関連性が示唆された。これについては、さらに詳しい解析を進めたい。また、本研究の対象者に対し慢性ストレスの指標となっているテロメア長を唾液を用いた検体より計測し、慢性ストレスの度合いを指標にした研究を別途計画してる。現在予備的解析を行っているが、相対的テロメア長の減少と慢性疾患の関連が示唆されており、テロメア長が慢性ストレスの指標として有効であると同時に、多くの生活習慣病がテロメア長を減少させる方向に働くことも示唆された。今後の進展が期待できると考えている。現在までの進捗状況は当初の計画以上に進展しているといえると考えている。論文を一編報告し、現在2つの論文(ゲノム解析関連、慢性ストレス関連)を準備しているところである。その結果は、国際学術誌に論文として英語で報告した。また、収集した生体試料(爪)より、低酸素適応遺伝子(EPAS1、HIF等)
新規有害化学物質「合成香料」によるヒトおよび生態系の汚染とリスク評価に関する研究

香料は古代文明発祥地のエジプトやインドにおいて紀元前から知られた存在で、美的効果やリラックス感を演出する有用物質である。ところが、近年人工香料による水質や魚類等の汚染が報告され、その生物蓄積性や環境リスクが懸念されるようになった。本研究は、人工香料による生態系およびヒトへの汚染状況とそのリスク評価を解析した。始めに有明海の海水と様々な栄養段階の海洋生物を採集・分析したところ、ほぼ全ての試料から環状型香料のHHCB(CAS#:1222-05-5)とAHTN(同:21145-77-7)が検出された。とくに、海洋生態系の高次捕食動物である海生哺乳類(イルカ)や鳥類(カモ・カモメ)から世界で初めてHHCBの蓄積を確認され、その生物濃縮係数(海水とイルカの濃度値)は12,000と比較的高値を示し。過去30年間に目本近海で採集したイルカを分析したところ、HHCB濃度は1980年代半ばから近年にかけて増加しており、香料汚染力観在も進行中であることがわかった。ヒトの脂肪および母乳を採集・分析したところ、いずれの試料からもHHCBが検出され、日本人における人工香料の汚染が初めて確認された。このことは、授乳により人工香料が母子間移行していることを示しており、化学物質に敏感な乳児への暴露リスクが懸念された。また、5種類の合成香料を対象に甲状腺ホルモンレセプターを介した細胞のアッセイを試みたところ、一部の物質がホルモン撹乱作用を有することが明らかになった。海洋生態系の高次物にまで生物濃縮され、さらに汚染の進行が窺える化学物質が見つかる例は最近では少なく、ヒトへの染拡散や乳幼児へのリスク、さらにホルモン撹乱作用の懸念を考慮すると、2003年に改正された化審法の理念を参照して一部の合成香料の製造・使用について何らかの制限を設ける時期に来ている。はじめに合成香料による環境汚染は、約25年前に日本で確認・報告されたが、それ以降とくに注目されることなく現在に至っている。従って、合成香料の場合、化学汚染を理解するための基礎情報である「汚染現状」・「生物濃縮の態様」・「経年変動」に関する知見は皆無に等しい。そこで本研究は、沿岸域の生物を対象に分析を行い、合成香料による汚染現状と生物濃縮の態様を理解することを目的とした。さらに、日本近海の海生哺乳類を分析して香料汚染の経年変動の把握を試みた。試料と方法2005年、有明海の干潟域より、貝類、腕足類、甲殻類、多毛類、魚類を採集した。また、1977年以降に日本近海で採集された海生哺乳類(スナメリ・スジイルカ)40検体を分析に供した。本研究では、5種類の合成香料(HHCB,AHTN,MA,MK,MX)を測定対象とし、試料はソックスレー抽出を行った後、ゲル濾過カラム、シリカゲルカラムでそれぞれクリーンアップして、GC-MSDによる定性・定量を行った。結果と考察分析を行った大部分の沿岸生物から環状型香料のHHCBが検出された。とくに、低次生物である貝類に1,000ng/g(脂肪重当たり)を超えるHHCBの蓄積が認められ、この値は甲殻類・魚類・海生哺乳類より高かった。このことは、低次生物は代謝分解能力が低く合成香料を蓄積しやすい可能性を示している。1977年2005年に日本近海で採取された海生哺乳類を分析したところ、HHCB濃度は1990年を境に顕著に増加していた。

このことは、日本におけるHHCBの製造・輸入量が1990年前後から増加したこと、さらに、HHCBを含む香粧品の輸入量が増えた可能性を示唆している。合成香料の製造・使用に関する規制がないことから、今後も汚染が拡大する可能性が高い。継続的なモニタリングと汚染源の特定、さらにヒトや野生生物へのリスク評価の研究を行う必要がある。はじめに生態系の汚染と深刻な影響が懸念される人工化学物質には、ダイオキシンやポリ塩化ビフェニル(PCB)、DDTに代表される有機塩素化合物や多環芳香族炭化水素(PAHs)などの「従来型」と、最近環境中から初めて検出され、その汚染の存在が明らかになった「新規型」の二種類に大別できる。前者は、1970年代以降の環境対策が功を奏し、その汚染規模は縮小傾向にあるが、後者は環境中の濃度が1990年代以降上昇し続けており、合成香料はその代表的な存在といえる。本研究費の補助により、これまでに合成香料のHHCB,AHTNによる「生物濃縮の態様」・「経年変動」・「地球規模の移動拡散性」を明らかにしてきた、今年度は日本を含むアジア産二枚貝を用いて、アジア域の合成香料による汚染現状についてモニタリング調査を行った。試料と方法2005年4月11月にかけて、北海道・本州・四国・九州・沖縄沿岸の60地点よりカキ試料を採集した。また、1998年から2005年に韓国・中国・香港・フィリピン・ベトナム・カンボジア・マレーシア・インドネシア・インドより採集したイガイ(二枚貝)試料についても化学分析を行った。アジア産二枚貝は、愛媛大学沿岸環境科学研究センターにある環境試料バンクの冷凍保存試料を利用した。合成香料の分析法は既報に従った。結果と考察分析の結果、日本のほぼ全ての地点のカキからHHCBとAHTNが検出された。HHCB,AHTNの平均濃度は数100ppb(脂肪重当たり)で、大阪湾や東京湾など大都市沿岸の検体に顕著な汚染が認められた。また、一部の試料からmusk ketoneも検出され、日本でのニトロ香料の使用が示唆された。また、アジア産イガイの場合、日本と同様に主としてHHCBが検出された。試料中のHHCB濃度は、香港・フィリピン・韓国で高値を示し、とくに香港のイガイからは8ppm(脂肪重当たり)を超える重度の汚染が確認された。一方、カンボジア・ベトナム・インドの香料汚染は概ね小規模で、人工香料の使用量が国や地域間で異なっている様子が窺えた。ただし、同じ国内でも試料間で1桁以上の濃度差が見られる場合もあり、こうした違いは試料の採集地点と周辺の排水処理施設との距離や、各自治体の汚水処理方法の違いが関係していると思われた。はじめに過去2年間の調査により、合成香料のHHCB,AHTNによる「生物濃縮の態様」、「経年変動」、「地球規模の移動拡散性」、「アジア域の汚染実態」が明らかになった。今年度は、環境中での人工香料の生物濃縮係数と移動拡散量を調べるため、有明海の海水と大気試料の分析を行った。また、熊本市内からヒトの脂肪試料を入手して分析を行い、合成香料による人体汚染の実態と影響について調査を行った。試料と方法2007年7月9月(夏季)と同年11月2008年1月(冬季)の2回に、有明海の湾奥・湾央・湾口部より海水を採集した。また、2007年12月に有明海中央部より大気試料を採集した。また、2007年3月5月に熊本大学医学部より提供されたヒト脂肪(3試料)を入手した。ヒト試料の採集は、学内の倫理委員会の承認と提供者の同意を得て行った。分析法は既報に従った。