hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メフロキン投与中の進行性多巣性白質脳症患者におけるＪＣウイルスの変異機序の解析

進行性多巣性白質脳症(PML)はJCウイルス(JCV)に起因する致死的な脱髄疾患であり、患者の脳や脳脊髄液からは変異したJCVが検出される。また、PMLに対してメフロキンによる治療が検討されている。本研究では、PML患者の脳脊髄液におけるJCVの変異機序を網羅的に解析した。また、メフロキンの投与を受けたPML患者の脳脊髄液からJCVのDNAをクローニングし、ウイルス変異と病勢との関連性を調べた。PMLの診断後にメフロキンが投与され、治療中のフォローアップにおいて脳脊髄液JCV検査が実施された患者群のデータの絞り込みが完了した。また、患者の脳脊髄液中のJCV-DNAクローンのパネルを得た。これらの結果は研究計画に沿って進行している。ただし、今年度においてPMLが確認された患者の総数が少なかったこと等の理由から、研究計画時の予定よりも対象患者群のスケールを縮小することとなった。JCVゲノムの調節領域の変異についてのin silico解析のプロトコルの作成については平成27年度において本格的に実施する予定であるが、今年度でのクローンの解析において必須となる工程を認めたため、円滑な研究推進のためにその一部を実施した。平成28年度の本研究では、JCVゲノムの調節領域における変異のパターンと臨床経過との関連性を詳細に解析する。特に、診断後のフォローアップにおいてPMLの病態が進行し続けた患者群、および病態の進行停止や改善が認められた患者群を対象として、JCVの変異パターンの相違を大型コンピューターによるシミュレーションおよび統計学的手法を用いて解析する。PMLの病態に関連するJCVの変異パターンが認められた場合には、それらの変異を診断時のマーカーとして応用しうるか否かを明らかにする。医療機関におけるJCVの検査支援は現在も実施しており、変異型JCVのDNAクローンの構築および患者情報の収集については今後も継続する。また、必要に応じてデータベースを更新し、より詳細な情報解析を行う。神経感染症学平成27年度以降の本研究では、JCVゲノムの調節領域に存在する患者個人レベルの変異をin silicoにて解析する。今年度において研究対象となるJCVクローンを作製したが、同様のケースでの患者情報および検体が得られた際には引き続き解析を行う。また、変異パターンのin silicoの解析においては、スーパーコンピュータ、もしくは50台以上のサーバマシンを並列化したハイスペックコンピュータを用いた高速演算によるシミュレーションを行う。年度末納品等にかかる支払いが平成28年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成27年度分についてはほぼ使用済みである。「現在までの達成度」に記載した通り、本年度において確認されたPML患者の数が少なかったことから、当初の見積りよりも全体の患者群のスケールが小さくなった。そのため、解析に用いることを想定していた消耗品や試薬等の物品費について次年度使用額が生じた。上記のとおり。次年度において本研究の対象となりうる患者を認めた場合には、必要に応じて原因ウイルスの解析を行うこととし、当該助成金を消耗品費に充てる。また、次年度での研究の円滑な推進においてソフトウェアのグレードアップが研究の円滑な推進に必要であると判断した場合には、当該助成金をその購入に充てる。
運動と内臓脂肪が糖尿病発症に及ぼす影響と内臓脂肪の影響要因の解明：コホート研究

これまでの成果から、日本の労働者において内臓脂肪の増加が糖尿病発症リスクを高めることやインスリン分泌能が低い人はわずかな内臓脂肪の増加でも糖尿病発症につながることが示唆されたため(Kuwahara et al., Sci Rep, 2017)、最終年度にあたる2018年度は内臓脂肪の増減に関わる身体活動要因を明らかにするために、日本の労働者約3万名を定期健康診断情報などを用いて5年間追跡し、詳細な検討を行った。その結果、余暇の運動や仕事中に体を動かすことに加えて、通勤手段をマイカー通勤といったあまり体を動かさずに済む通勤手段から電車・バスといった公共交通機関利用、あるいは徒歩・自転車といった体を動かす通勤手段に切り替え、維持することで内臓脂肪の増加を抑えられる可能性が示された。これらとは反対に、運動をやめる、仕事中にあまり体を動かさなくなる、あるいはマイカー通勤をはじめることで体重や内臓脂肪がより増加しやすい可能性が示された。化石燃料を主とする大気汚染による疾病発症・死亡が世界的な課題として急浮上しており、また、地球上の化石燃料には限りがあることを考慮すると、マイカー通勤から徒歩・自転車を主体とした通勤手段、あるいは公共交通機関利用を主体とした通勤手段に切り替えることは、労働者本人の健康のみならず、持続可能な世界の発展の観点から見ても望ましいと考えられる。利用可能な通勤手段については個々人や地域の状況によって異なるため、すぐに変えることは難しいと考えられるが、国や企業などが公共交通機関利用あるいは徒歩・自転車を主体とした通勤利用にインセンティブを与えることで実現可能性は高まるかもしれない。糖尿病は先進国のみならず、開発途上国も含め世界的に増加しており、その予防が重要課題となっている。運動は糖尿病予防に重要な役割を果たすことが知られているが、その一方で、糖尿病のリスクファクターである肥満を有していると、運動を行ったとしても、糖尿病発症リスクは高いことがコホート研究のメタ分析で示されている。しかしながら、これまでの研究では肥満をBMIのみで評価しており、内臓脂肪や皮下脂肪の量は考慮されていない。同じBMIであっても、内臓脂肪が多いほど、糖尿病発症リスクは高まると考えられる。また、この内臓脂肪量の長期的な変化に関係する要因については研究が少なく、検証されている要因も限られており、あまりよくわかっていない。本研究では、内臓脂肪面積を考慮して、運動と肥満の組み合わせと2型糖尿病との関連を明らかにすること、および、内臓脂肪面積の変化に関連する要因を検証することを主目的としている。初年度にあたる平成28年度は、当初の計画通り、余暇運動量とBMI、内臓脂肪の組み合わせと2型糖尿病発症との関連について日本の労働者約6,000名を対象として検証をおこない、得られた結果を第27回日本疫学会総会(2017年1月)にて報告した。さらに、当初の予定通り、日本の労働者における内臓脂肪面積の変化に関連する要因について検証を行い、2018年8月に埼玉で開催される第21回国際疫学会にて成果を報告予定である。また、関連する内容として、2型糖尿病を発症する直前9年間の体型の変化をパターン化し、報告した。当初の計画通り、研究を進められているため、「おおむね順調に進展している。」と評価した。内臓脂肪は体内に蓄積していくことで2型糖尿病をはじめさまざまな慢性疾患に罹りやすくなることから、内臓脂肪を増やさない、あるいは減らすことが成人の健康管理にとって重要となる。内臓脂肪量に影響する身体活動要因として運動が主に知られているが、それ以外の身体活動要因についての研究は少ない。2年目にあたる2017年度は、身体活動のうち、最近世界的に着目されている、通勤時の身体活動量に影響する通勤手段と体組成との関係についてがんや循環器疾患に罹っていない日本人労働者約3万名を対象に縦断的に検証を行った。主な結果としては、通勤手段が活動的ではない手段からより活動的な手段に切り替わることでBody mass index(BMI)や内臓脂肪等が増えにくい一方で、活動的ではない手段に切り替わることでBMIなどが増えやすいことを示唆する結果が得られた。通勤で自動車やバイクといった身体をあまり動かさずに済む手段を用いるよりかは、バスや電車などの公共交通機関を利用する、あるいは歩くようにする、自転車を使うようにするといった、より身体を動かす手段を用いることで、内臓脂肪の増加を防ぎやすくなることが期待される。通勤手段とBMIとの縦断的な関係についてはアジアでのエビデンスはなく、また、通勤手段の変化と内臓脂肪との関係を検証した研究は世界にもないことから、通勤手段と健康を考えるうえで貴重なデータになると思われる。得られた成果の一部は2018年2月に開催された日本疫学会学術総会で発表した。また、内臓脂肪に影響すると考えられる余暇運動量の変化や仕事中の身体活動量の変化も加味し、国際学術誌に原著論文として投稿中である。糖尿病発症をアウトカムとした研究のデザインの改善を試みているため、進捗が遅れている。

その結果、余暇の運動や仕事中に体を動かすことに加えて、通勤手段をマイカー通勤といったあまり体を動かさずに済む通勤手段から電車・バスといった公共交通機関利用、あるいは徒歩・自転車といった体を動かす通勤手段に切り替え、維持することで内臓脂肪の増加を抑えられる可能性が示された。これらとは反対に、運動をやめる、仕事中にあまり体を動かさなくなる、あるいはマイカー通勤をはじめることで体重や内臓脂肪がより増加しやすい可能性が示された。化石燃料を主とする大気汚染による疾病発症・死亡が世界的な課題として急浮上しており、また、地球上の化石燃料には限りがあることを考慮すると、マイカー通勤から徒歩・自転車を主体とした通勤手段、あるいは公共交通機関利用を主体とした通勤手段に切り替えることは、労働者本人の健康のみならず、持続可能な世界の発展の観点から見ても望ましいと考えられる。利用可能な通勤手段については個々人や地域の状況によって異なるため、すぐに変えることは難しいと考えられるが、国や企業などが公共交通機関利用あるいは徒歩・自転車を主体とした通勤利用にインセンティブを与えることで実現可能性は高まるかもしれない。平成29年度は、平成28年度に得られた成果について学術論文として発表することを目標として研究を進める。糖尿病発症をアウトカムとした研究についてデザインの改良を進め、2018年度内に論文投稿を目指す。海外の治安の悪化を考慮して、国際学会参加をとりやめたため、次年度使用額が生じた。因果関係を推論するために当初の計画よりもさらに良い研究デザインを検討したため、論文発表等の進捗が遅れたことから、次年度使用額が生じた。短期的な成果を求めて論文としてまとめることはできたが、多少時間が遅れても国際的によりインパクトのある情報発信を行うことが重要であると考えたため、研究デザインの改良を重視した。次年度使用額は国際学術誌への成果発表費用等に用いる予定である。安全な地域での国際学会参加に使用予定である。
口腔癌に対する放射線治療時の放射線性口内炎軽減システムの開発

口腔癌に対する外部照射の放射線治療時に生じる放射線性口内炎を軽減する事が本研究の目的である。その放射線性口内炎を客観的に評価する方法として、口腔内カメラによる写真とIDEAL法を用いたMRI画像を併せたスコアリングシステムを考案した。次に、口腔内に装着する放射線遮蔽装置を考案した。材料は、鉛をプラスチックで覆ったものであった。各患者の歯形を採得し石膏模型を作成した後、義歯作成の手順と同様に装置を作成した。現在のところ、12名の患者にこの装置を装着して放射線治療を行い、良好な結果を得た。今年度は、放射線治療計画シミュレーションソフトウェアによる吸収線量の推定を行った。今回購入した放射線治療計画シミュレーション用ソフトウェアでは、実際のCTスキャンによる断面画像において自動的に骨や各種軟部組織の分離ができるのみならず、仮想の構造物をCT画像に模擬的に設置することが可能であった。さらにその仮想の構造物の厚さ/原子番号/密度を任意に設定することが可能であった。そこで、構造物として、レジン、シリコン系歯科用印象剤、鉛の実効原子番号と電子密度を入力し、厚さを、3 mmから20 mmまで変化させ、下顎骨での吸収線量をシミュレートした。本研究は、口腔癌に対する強度変調放射線治療(IMRT)時に生じる放射線性口内炎の評価について、特殊なカメラとIDEAL法によるMRI画像を用いた客観的評価方法を確立し、その上で口腔内に装着する「放射線性口内炎軽減装置」を考案し、口腔粘膜の吸収線量を減少させ、患者の疼痛を軽減することにより放射線治療完遂率を高め、放射線治療による口腔癌の局所制御率の向上を図ろうとするものである。まず、放射線治療計画シミュレーションソフトウェアによる吸収線量の推定を行った。本研究費で購入した放射線治療計画シミュレーション用ソフトウェアでは、実際のCTスキャンによる断面画像において自動的に骨や各種軟部組織の分離ができるのみならず、仮想の構造物をCT画像に模擬的に設置することが可能であった。本年度は臨床応用した。倫理委員会の承認の後、患者各自から書面によるインフォームドコンセントを得た後、患者口腔内の歯列の印象を採得し、石膏模型を作成した。石膏模型上にて、上記基礎実験で得られた結果を基に、各自カスタムメイドの放射線性口内炎軽減装置を作成し、装着した。装着時の口腔粘膜における吸収線量を、皮膚面と同等と考え、皮膚面にて測定した。この結果、鉛をレジンで包埋した装置によれば、患側の皮膚面(粘膜面と同等と考える)の線量は70-74%に低減できることが判明した。これは、口腔粘膜炎の頻度を低め、患者の疼痛を軽減することにより放射線治療完遂率を高め、放射線治療による口腔癌の局所制御率の向上に寄与できるものと結論づけた。口腔内カメラとして歯科用ペンスコープを購入し、これを小型モータで回転させながら1024フレームのデータを取り込むシステムの開発を模索した。まずこのシステムを口腔内に設置できるように、本体部分を取り出し、口腔内設置時に安全な防湿・防滴カバーを作成した。得られた画像には、距離の違いによる歪みが生じ、光量の変化による色温度が部分的に異なっていた。そこで、撮影時には校正用の色見本を同時に写し込むことによって色温度の相違をキャンセルし、拡大率を補正し面積を正確に測定できるようなアルゴリズムを作成した。そして、撮影され補正された画像と、MR画像を比較した。シミュレートは完遂したが、ファントムにおける吸収線量の実際の測定に至ってはいない。口腔内カメラを改良するため、分解を試みたが、これに時間がかかってしまった。同じ形式のカメラを3台購入したが、2台目以降は時間もかからなかった。IDEAL法による口腔内の撮影は順調であったが、口腔内に磁性体の金属補綴物が装着されている被験者が多く、これらを除外することとしたため、ボランティアの募集を再度行ったため、やや研究が遅れている。ファントムにおける吸収線量測定;ヒト乾燥下顎骨に軟部組織ボーラスを用いて「ヒト下顎骨部ファントム」を作成する。このファントムをまず臨床機の放射線治療装置に設置し、口腔粘膜における吸収線量を、シャロウタイプ吸収線量計による測定とガラス線量計により測定する。次に、片側下顎骨の内面に、シミュレーションの結果から得られた装置のプロトタイプを設置し、同様に口腔粘膜における吸収線量を測定する。ヒト乾燥下顎骨を用いたファントムを作成し、放射線性口内炎軽減装置を挿入する前後での吸収線量を比較する。ガラス線量計は、口腔粘膜相当部に20箇所程度設定する。

臨床応用(第3相);倫理委員会の承認の後、患者に臨床応用する。書面によるインフォームドコンセントを得た後、患者口腔内の歯列の印象を採得し、石膏模型を作成する。石膏模型上にて、上記基礎実験で得られた結果を基に、各自カスタムメイドの放射線性口内炎軽減装置を作成し、装着する。装着時の口腔粘膜における吸収線量を、皮膚面と同等と考え、皮膚面にて測定する。第1相で確立された、放射線性口内炎の客観的評価方法に基づき、放射線性口内炎の評価を行い、放射線性口内炎軽減装置の効果を確かめる。平成23年度に完成の予定であったコイルを現在作成中である。次に当初の予定であった放射線治療計画シミュレーションソフトウェアによる吸収線量の推定を行う。本検討では、口腔内で装着可能な範囲で、適切な材質(厚さ/原子番号/密度)を設定し、実際の照射前にある程度の範囲までシミュレーションする。続いて、ヒト乾燥下顎骨に軟部組織ボーラスを用いて「ヒト下顎骨部ファントム」を作成する。このファントムをまず臨床機の放射線治療装置に設置し、口腔粘膜における吸収線量を、シャロウタイプ吸収線量計による測定とガラス線量計により測定する。次に、片側下顎骨の内面に、シミュレーションの結果から得られた装置のプロトタイプを設置し、同様に口腔粘膜における吸収線量を測定する。ヒト乾燥下顎骨を用いたファントムを作成し、放射線性口内炎軽減装置を挿入する前後での吸収線量を比較する。今年度は、物品として遮へい用金属とボーラス材などを購入する。研究成果を国際学会にて発表し、英語論文としたいが、研究費を使用したい。本年度予定していた物品の購入はほぼ予定通りの執行であったが、研究発表および論文執筆が遅れているため、旅費と謝金を次年度に繰り越しした。次年度の研究費では、当初の予定であったコイルの開発を行い、研究発表および論文執筆を可及的に早く完了し、経費を正しく執行する予定である。また、線量測定をアウトソーシングするため、これに経費を執行したい。
アメリカ黒人女性文学における「母性」の表象と政治的戦略

本研究の目的は、20世紀初頭の黒人女性文学における「母性」の表象に着目し、その前後の時代の黒人女性文学における「母性」の表象と比較分析することによって、アメリカ黒人女性文学における「母性」の戦略の在り方を、その歴史的変遷を通して明確にすることである。24年度はハーレム・ルネサンス期における黒人女性作家の作品に焦点を当て、黒人女性や母性がどのように表象されているかをジェシー・フォーセット、ネラ・ラーセン、ドロシー・ウェストの作品を中心に考察を行った。これらハーレム・ルネサンス期の黒人女性作家の小説に描かれる黒人女性の表象の考察を通して、従順愚鈍なマミー、放埒なイゼベル、悲劇のムラータといった19世紀末に黒人女性に課せられたさまざまな因習的ステレオタイプにも、それを払拭するために用いられた当時の理想的な黒人女性像にも当てはまらない、複雑な黒人女性像を提示できることを明らかにした。23年度に考察したように、19世紀末には、高潔で愛情溢れる「啓蒙された母親」が重要な役割を果たすのだとフランシス・ハーバーら活動家によって主張され、Women's Club Movementを始めとした社会運動/組織を通してこのような黒人母性のイデオロギーが普及していた。20世紀初頭のハーレム・ルネサンスは男性主流の運動であったことは周知の通りであるが、高潔で母性的な黒人女性像は引き続きハーレム期の黒人男性リーダーや芸術家によって作品や活動を通して推奨、普及されていた。しかしハーレム期の黒人女性作家は、ハーレム期に推進されていた「真の黒人母性像」の型にはまるのではなく、黒人女性の暮らしにさまざまな制限のあった20世紀初頭で、自己矛盾し続け、家庭の閉塞感に抵抗しつつもそこから抜け出すことができない複雑な黒人女性を描き出している点において評価できる。またそれは母性を前面に押し出すことで政治的戦略として用いた19世紀末や、1970年代以降の現代黒人女性文学とは異なっており、本研究ではその重要性を明らかにした。本研究の目的は、20世紀初頭の黒人女性文学における「母性」の表象に着目し、その前後の時代の黒人女性文学における「母性」の表象と比較分析することによって、アメリカ黒人女性文学における「母性」の戦略の在り方を、歴史的変遷を通して明確にすることである。23年度は、19世紀から20世紀初頭にかけて、黒人女性が書いた小説、短編、新聞記事のなかで、「母性」がどのように捉えられていたかを、19世紀末の黒人女性作家および活動家であるフランシス・ハーパーの小説『アイオラ・ルロイ』および「enlightened motherhood」について書いた記事や、The CrisisおよびThe Colored American Magazineに掲載されたポーラ・ホプキンズやジェシー・フォーセットを始めとした黒人女性が書いた短編を中心に考察した。また、20世紀初頭ハーレム・ルネサンス期は、男性主流の文芸運動であったことは周知のことであるが、そのなかで、当時の黒人リーダーたちが、どのような黒人のジェンダー・モデルを主張しようとしていたかを、アラン・ロックのThe New Negroやデュボイスの刊行した雑誌The Crisisなどを通して分析した。それを踏まえたうえで、ハーレム・ルネサンス期に活躍した黒人女性作家の短編および小説における黒人像の表象についての考察を行った。今年度は、ドロシー・ウェストの短編、小説(The Living Is EasyとThe Wedding)、エッセイを中心にとりあげ、分析および考察を行った。

ドロシー・ウェストの作品考察および資料収集に思った以上に時間がかかったため、同時期の他の黒人女性作家の作品考察まですることはできなかったが、次年度に行う予定をしていた、ハーレム・ルネサンス期以前、20世紀初頭に黒人女性が書いた短編ため、おおむね順調に進展しているといえる。24年度は、23年度の研究成果を炉研究論文としてまとめると同時に、ハーレム・ルネサンス期に活躍した、ドロシー・ウェスト以外の他の黒人女性作家の作品分析・考察を行う。具体的には、ネラ・ラーセン、ゾラ・ニール・ハーストン、ジェシー・フォーセットの詩短編および小説を取り上げ、「母性」を切り口に具体的に精査したい。また、「母性」の言説が大量に生産された19世紀と20世紀後半の黒人女性文学における「母性」の表象との比較分析を行う予定である。物品費では、19世紀から20世紀の黒人女性文学、黒人史、女性文学関連の文献購入費やオンライン・ライブラリーやデータベースの登録料/使用料として使用する。データ保存用のハードディスク等の購入のためにも利用する。旅費は、アフリカ系アメリカ人の歴史と文化の研究センターであるショーンバーグにて資料収集するためのニューヨークへの旅費および滞在費に利用する。学会での研究成果発表のための旅費にも使用する。
強相関ボーズならびにフェルミ原子集団の理論的研究

最近^6Li等の中性フェルミ原子集団を光学的にトラップし,冷却し,更には超流動状態をつくることに世界のいくつかの実験グループが成功した.この系に磁場をかけるとフェッシバッハ共鳴現象を通して原始間相互作用を圧力から引力に変化させることが可能である。特に共鳴磁場では相互作用は無限大となり強相関系が実験的に実現した.これを念頭において今年度は共鳴点近傍の超流動状態の集団モード,特に音波について理論的に研究した.葉巻型にトラップされた原子雲をモデル化し,流体力学的な方程式を導き,解析的並びに数値的にそれを解いた.相互作用の強さの関数として音速を算出した.急速に進展しつつあるフェルミ原子系の実験的・理論的研究に呼応し,当該研究課題の下で中性原子気体のBCS転移の研究を実行した.フェッシュバッハ共鳴近傍の^<40>K,^6Li原子集団を用いてフェルミ系超流動状態が実験的に観測された.この実験では縮退した二種のフェルミ原子は転移温度が最大になるよう,同数用意されている.当研究ではむしろこれを同数ではなく,異なる数用意するとFulde-Ferrell状態が実現し,空間的に不均一な密度の変調が観測されることを理論的に指摘した.これによって系の超流動性がこの変調を通して直接,視覚的に見えることを提案した.最近^6Li等の中性フェルミ原子集団を光学的にトラップし,冷却し,更には超流動状態をつくることに世界のいくつかの実験グループが成功した.この系に磁場をかけるとフェッシバッハ共鳴現象を通して原始間相互作用を圧力から引力に変化させることが可能である。特に共鳴磁場では相互作用は無限大となり強相関系が実験的に実現した.これを念頭において今年度は共鳴点近傍の超流動状態の集団モード,特に音波について理論的に研究した.葉巻型にトラップされた原子雲をモデル化し,流体力学的な方程式を導き,解析的並びに数値的にそれを解いた.相互作用の強さの関数として音速を算出した.
強酸性電解水を用いた青果物の殺菌および青果物における食中毒細菌増殖モデルの開発

本研究は希薄な食塩水を電気分解することによって得られる強酸性電解水の殺菌力と,青果物の微生物増殖過程とに注目して,以下の3点を目的としている.1)強酸性電解水の殺菌効果を,青果物に接種した食中毒細菌に対する微生物学的な試験と共焦点レーザー蛍光顕微鏡(CLSM)による視覚化によって検討し,強酸性電解水の青果物における作用機構を明らかにする.2)強酸性電解水の新たな利用方法として,電解水氷の有効な活用方法を開発する.そのために,電解水氷の殺菌特性および冷却特性を明らかにする.3)強酸性電解水あるいは電解水氷によって殺菌した青果物の安全性を確保しつつ流通させるために,予測微生物学の手法を用いて,青果物の保存中における食中毒細菌増殖予測モデルを開発する.の以上3項目であるが,本年度はE.coli O157:H7をはじめとする種々の食中毒細菌青果物に接種し,青果物上での食中毒菌の増殖特性について検討した.一定温度条件下における増殖についての予測モデルの開発をした.さらに,変動温度条件にも対応できる予測モデルを開発して,実際の流通中の温度履歴からレタス上の食中毒細菌の増殖を精度良く予測することができた.この成果によって,温度履歴を測定することでその野菜における微生物学的な安全性を推定,評価することが可能になった.これらの結果はInternational Journal of Food Microbiologyに2報投稿し,受理され現在印刷中である.以上のように,本年度の研究実施状況は当初の計画通りに順調に進捗した.本研究は希薄な食塩水を電気分解することによって得られる強酸性電解水の殺菌力と,青果物の微生物増殖過程とに注目して行っている研究である.本年度はE.coli O157:H7をはじめとする種々の食中毒細菌青果物に接種し,青果物上での食中毒菌に対する強酸性電解水の殺菌効果および殺菌特性について検討した.さらに,強酸性電解水を凍結させた氷(電解水氷)による殺菌特性を明らかにするために,青果物と電解水氷との比率,処理時間,容器内間隙率等の影響を検討した.また,電解水氷の殺菌機構を明らかにするために,種々の特性を変化させた電解水氷を調製して殺菌効果について検討した.その結果,強アルカリ性電解水と温和な加温処理とを併用した前洗浄を野菜に施すことにより,その後の強酸性電解水による殺菌効果を飛躍的に向上させることを見出した.この効果は野菜に付着している腐敗菌だけではなく,実験的に接種した各種の病原菌(E.coli O157:H7,Salmonella等)に対しても同様の効果を示した.また,共焦点レーザー蛍光顕微鏡(CLSM)による観察により,組織の深さ方向への殺菌効果についても若干の知見を得ることができた.これらの結果はFood Microbiologyに投稿し,受理され現在印刷中である.電解水氷の詳細についてレタスに対して効果を検討した結果,レタスと電解水氷との比率,処理時間等を明らかにすることができた.また,電解水氷の殺菌機構が発生する塩素ガスであり,その有効濃度を明らかにすることができた.これらの結果は現在,Journal of Food Protectionに投稿中である.以上のように,本年度の研究実施状況は当初の計画通りに順調に進捗しており,来年度以降の更なる研究の進展が期待できる.本研究は希薄な食塩水を電気分解することによって得られる強酸性電解水の殺菌力と,青果物の微生物増殖過程とに注目して,以下の3点を目的としている.1)強酸性電解水の殺菌効果を,青果物に接種した食中毒細菌に対する微生物学的な試験と共焦点レーザー蛍光顕微鏡(CLSM)による視覚化によって検討し,強酸性電解水の青果物における作用機構を明らかにする.2)強酸性電解水の新たな利用方法として,電解水氷の有効な活用方法を開発する.そのために,電解水氷の殺菌特性および冷却特性を明らかにする.3)強酸性電解水あるいは電解水氷によって殺菌した青果物の安全性を確保しつつ流通させるために,予測微生物学の手法を用いて,青果物の保存中における食中毒細菌増殖予測モデルを開発する.の以上3項目であるが,本年度はE.coli O157:H7をはじめとする種々の食中毒細菌青果物に接種し,青果物上での食中毒菌の増殖特性について検討した.一定温度条件下における増殖についての予測モデルの開発をした.さらに,変動温度条件にも対応できる予測モデルを開発して,実際の流通中の温度履歴からレタス上の食中毒細菌の増殖を精度良く予測することができた.この成果によって,温度履歴を測定することでその野菜における微生物学的な安全性を推定,評価することが可能になった.これらの結果はInternational Journal of Food Microbiologyに2報投稿し,受理され現在印刷中である.以上のように,本年度の研究実施状況は当初の計画通りに順調に進捗した.
フラーレン系有機半導体の結晶育成と構造物性相関

C_<60>アニオンラジカル塩は超伝導特性や強磁性的挙動に代表される特異なフラーレン物性の担い手と考えられる興味深い物質であるが、C_<60>アニオンラジカル塩を分子性結晶として捕捉し、構造決定がなされて物性との相関に関して十分な知見が得られた例はきわめて限られている。これは、本質的に不安定なフラーレンアニオンラジカル種を単離し、かつ物性を評価することが、かなり困難であることによる。本研究課題の目的は、フラーレンアニオンラジカルを分子性結晶として捕捉するため、液相電解結晶成長法を用いて、嵩高い安定化カチオンによって著しく不安定なフラーレンアニオンラジカル種を単離し、その物性、とくに電気伝導特性に関して検討することにある。これまでπ電子系を持つ嵩高い有機カチオンであるトリフェニルメタン系有機色素カチオンにより安定化したC_<60>アニオンラジカル塩の合成およびその物性評価を行い、これらが、かなり安定な半導体的な挙動を示すことを明らかにしてきた。しかし、単結晶の構造が解明できた例はこれまでに(Brilliant Green)+(C_<60>)^-塩の1例にとどまった。C_<60>の極性溶媒への溶解性が低いことが、単結晶が得られない一因とも考えられるので、最終年度は、極性溶媒への溶解性を考慮し、C_<60>誘導体C_<60>(CN)_2とC_<60>(NO_2)_nを用いて、電解結晶成長法によるアニオンラジカル塩単結晶の育成をおこなったところ塩が生成することを、IRやESRでC_<60>アニオンラジカル塩の生成を確認したものの単結晶成長としては不十分であった。一方、官能基修飾したフラーレン誘導体およびナノチューブ誘導体は、超臨界状態でポリマーに浸漬できることを見いだした。今後、これらの伝導物性についても検討する。金属錯体との界面相互作用による結晶成長に関しても検討を進めた。超伝導特性や強磁性的挙動に代表される特異なフラーレン物性に関して、その担い手と考えられるフラーレンアニオンラジカルを分子性結晶として捕捉するため、液相電解結晶成長法を手法として用いて、嵩高い安定化カチオンによって極めて不安定なフラーレンアニオンラジカル種を単離し、その物性に関して、とくに電気伝導特性について検討することが本研究課題の目的である。初年度である平成13年度は色素カチオンに焦点を絞り、トリフェニルメタン系色素カチオンのいくつかについて、結晶成長を様々な条件で繰り返し試みた。その結果、Brilliant Green分子をカチオンとしたときに、比較的高品位な単結晶を得ることができ、単結晶構造解析から結晶構造を明らかにすることができた。また、ESR測定の結果、C_<60>アニオンラジカル塩に特徴的なブロードなシグナルが時間変化し、酸素架橋C_<60>二量体に由来すると考えられるシャープなシグナルが出現することがわかった。サイクリックボルタノメトリーを用いた電気化学測定の結果、Brilliant Green分子のN置換エチル基をメチル基に置換したMalachite Green分子ではアニオンラジカル塩は得られなかったことから、酸化還元電位とC_<60>アニオンラジカル塩結晶生成との間には密接な関連があるものと結論づけられた。これらのC_<60>アニオンラジカル塩は直流4端子法による予備的な電気伝導度測定の結果、半導体的な挙動を示すことがわかった。さらにフラーレンとジチオラト金属錯体や配位高分子錯体との相互作用による結晶成長に関しても検討をすすめた。

超伝導特性や強磁性的挙動に代表される特異なフラーレン物性に関して、その担い手と考えられるフラーレンアニオンラジカルを分子性結晶として捕捉するため、液相電解結晶成長法を手法として用いて、嵩高い安定化カチオンによって極めて不安定なフラーレンアニオンラジカル種を単離し、その物性に関して、とくに電気伝導特性について検討することが本研究課題の目的である。平成14年度は、顕微赤外分光装置によってアニオンラジカル塩結晶の結合性格に関して検討するため、(Brilliant Green)(C_<60>)塩など、色素カチオンを安定化配位子とするアニオンラジカル塩およびM(THF)_6(C_<60>)_2(M=Li, Na, K)について結晶成長を様々な条件で繰り返し試みた。比較的高品位なフラーレンアニオンラジカル塩単結晶を得ることはかなり困難であるが、(Brilliant Green)(C_<60>)塩についてはX線単結晶構造解析から結晶構造を昨年度明らかにしている。C_<60>^-の伸縮振動はC_<60>骨格伸縮振動モードに対してどのような変化をもたらすかについて検討した。また、すでに予備的な構造が明らかになっているM(THF)_6(C_<60>)_2については、特異的な電荷状態((C_<60>)2^-)にあることから、C_<60>骨格伸縮振動モードへの影響についても興味深い。その結果、C_<60>骨格伸縮振動モードである4本のT_u(527,576,1183,1429cm^<-1>)のうち、527,576,1183cm^<-1>については全く変化しないか、ほとんどシフトが観測されなかったにもかかわらず、1429cm^<-1>は大きくシフト(ないしは消失)していた。Jahn-Tellerゆがみとの関連を議論するためには、より詳細な結晶構造解析が望まれる。さらにフラーレンアニオンと有機伝導体や金属錯体との相互作用による結晶成長に関しても検討を進めた。C_<60>アニオンラジカル塩は超伝導特性や強磁性的挙動に代表される特異なフラーレン物性の担い手と考えられる興味深い物質であるが、C_<60>アニオンラジカル塩を分子性結晶として捕捉し、構造決定がなされた例はきわめて限られている。これは、本質的に不安定なフラーレンアニオンラジカル種を単離し、かつ物性を評価することが、かなり困難であることによる。本研究課題の目的は、フラーレンアニオンラジカルを分子性結晶として捕捉するため、液相電解結晶成長法を用いて、嵩高い安定化カチオンによって著しく不安定なフラーレンアニオンラジカル種を単離し、その物性に関して、とくに電気伝導特性に関して検討することにある。これまでπ電子系を持つ嵩高い有機カチオンであるトリフェニルメタン系有機色素カチオンにより安定化したC_<60>アニオンラジカル塩の合成およびその物性評価を行い、これらが、かなり安定な半導体的な挙動を示すことを明らかにしてきた。しかし、単結晶の構造が解明できた例はこれまでに(Brilliant Green)+(C_<60>)^-塩の1例にとどまっている。C_<60>の
プロスタサイクリン合成酵素ヒト遺伝子の構造と発現調節機構の解明

血小板凝集抑制ならびに血管拡張作用という強力な生理活性をもつプロスタサイクリンの合成酵素遺伝子の構造を明らかにした。ヒト・プロスタサイクリン合成酵素(PGISと略す)の遺伝子は、10個のエクソンからなり約60kbであることが明らかとなった。本酵素遺伝子の3'非翻訳領域の塩基配列を決定したところ、複数のポリアデニレーションシグナルと3つのAlu反復配列が存在していた。3'非翻訳領域の異なる領域をプローブに用いたRNAブロットハイブリダイゼーションにより、ヒトPGISの6kbと3kbのmRNAは3'非翻訳領域の長さの違いによることが明らかになった。一方、ヒトPGIS遺伝子の5'非翻訳領域は非常にGC含量が高く、プライマー伸張法にて転写開始点を決定したところ、本酵素遺伝子の転写開始点は翻訳開始点の49bp上流であった。この領域にSp1,AP-2の認識配列が存在しており、さらに上流の塩基配列にγ-IFN,NF-κB,GATAなどの転写因子の認識配列が認められた。ヒトPGIS遺伝子のプロモーター領域を調べるために、5'上流のDNA断片をルシフェラーゼ遺伝子の上流に挿入し、得られたトランスフェクションベクターをヒトおよびウシの動脈内皮細胞にリポフェクチンを用いて導入し、一過性に発現するルシフェラーゼ活性を測定してプロモーター活性を調べたところ、翻訳開始点から150bpのGC含量が高くSp1,AP-2の認識配列を含む領域がプロモーター活性を有することが明らかとなった。
仏典における比丘尼に関するデータベース構築及びその伝記の研究

仏教における女性差別や戒律についてはいくつかの優れた研究があるが、比丘尼の伝記についての研究はそれらに比べ非常に立ち遅れていると言わざるを得ない。Pali文献や漢文テキストいずれにも比丘尼の伝記に関する整備された研究は見当たらない。多少あるものも、パーリ語か漢訳テキストかどちらかに限っている。故に、次のように比丘尼の伝記のデータベースを構築したい。当研究の主要目的は、パーリ三蔵とその注釈類に見られる比丘尼に関する情報、そしてそれに対応する漢訳仏典やサンスクリット語文献の部分も集め、それらを整理した形で提供することにある。先ず、比丘尼についての情報をパーリ語文献から抽出し、比丘尼ごとに個別のファイルを作成した。この際、固有名を持たない比丘尼については「その他」のファイルにまとめた。さらに、関連する論文などの情報も逐次追加した。なお、漢訳文献からの情報収集には大正新修大蔵経のCBETA版を利用した。データベース全体の構築は次のようになる。トップページに日本語のページと英語のページが表記されている。各ページに「事業紹介」、「データベース」、「略語・参考文献」と「用語集」の四つの項目がある。「データベース」の項目から比丘尼の名前のページが開かれ、各比丘尼の名前がアルファベット順で表示される。なお、固有名が記されていない比丘尼たちは「その他」に含まれている。次は各比丘尼の名前からそれぞれの単純な個人データ、例えば、名前のバリアント、家系、カースト、出家動機などが記入されたページが開かれる。そして、そのページの最後に「伝記」のページがリンクされているので、個人データを読んでその比丘尼についてより詳しく知りたいと思う方のために便利である。当研究の主要目的は、様々な仏教文献において比丘尼に関する散在した情報を集め、それらを収集した形で提供することである。故に先ず、すべての原文、そしてデジタル化されたデータを様々な情報源より収集を開始し、個別のファイルにまとめた。パーリー語、サンスクリット語や漢文の入力作業は現在進行中である。今まで集めた資料から、漢文資料は所々比丘尼に関して異なる話しを述べていることに気が付いた。比丘尼たちの伝記は主にパーリー語文献に基づいているが、前述の理由によりデータベースにサンスクリット語と漢文資料も含まれている。Therigatha-Atthakatha及びTheri-Apadanaが原始仏教における比丘尼たちの人生物語を詳しく述べているため、これらの文献に記載されている長老尼たちの、名前のアルファベット順からデータベースが始まる。そして、マハーパジャーパティー・ゴータミーが仏教界において最初の比丘尼であったので、アルファベット順ではないが、彼女を初めとして作業が進んでいる。彼女の伝記は、彼女の名前の意味や家系から始まり、彼女の般涅槃(parinibbana)に終わっている。比丘尼としてだけでなく、一人の在家信者としても、彼女の人生の主要な出来事が述べられている。パーリ語やサンスクリット語の特殊な文字がインターネット上で正しく表示され、誰でも簡単に利用できるように、データベースはXML/XHTML形式で構築されている。しかし、情報学の最新進展に基づき、後に変更する可能性がある。
高強度フェムト秒レーザーを用いたポジトロンエミッター生成に関する研究

本研究では、テーブルサイズの高強度フェムト秒レーザーを利用したポジトロンエミッターの生成に関して調べた。高強度フェムト秒レーザーの集光によって作りだす、強光電場の作用(クーロン爆発)によって高エネルギーイオンを発生させて、高エネルギーイオンとターゲット原子の核反応によるポジトロンエミッター生成を考案した。5TWの高強度フェムト秒レーザー(京都大学化学研究所)を用いて、クラスターターゲットに照射し、発生するイオンのエネルギースペクトルを調べた。開発したクラスターターゲットは、10^<-3>Paの真空領域で、平均サイズ10^<19>atom/clusterまでのクラスターを生成することが可能である。水素、アルゴンガスを用いたレーザー・クラスター相互実験では、発生イオンの最大エネルギーは、9keV、500keVであった。アルゴンクラスターは水素クラスターと比較して、高い価数のイオン(Ar^+Ar^<7+>)発生が得られること、ファンデルワールス力が強くサイズの大きいクラスター生成が容易であることなどの要因で、高い強度のクーロン爆発が生じて、イオン発生の最大エネルギーが1桁以上高くなっていることが判った。高強度フェムト秒レーザーによるポジトロンエミッターの生成機構を明らかにするために、予備実験として、大阪大学レーザー核融合研究センターのチタンサファイアレーザーT6システム(130フェムト秒、繰り返し10Hz、5TW)を利用して、高エネルギーイオン発生実験をおこなった。はじめに、高いレーザー集光強度を得るために、軸外し放物面鏡と高性能CCDカメラを用いたレーザー集光モニターを設置して、チタン金属試料の表面上にレーザー光を集光し、10μm以下の集光スポット径を得た。金属箔での高強度フェムト秒レーザーの強光電場作用によって、高エネルギーイオンを発生させ、厚さの異なる金属箔と固体飛跡検出器CR39を用いて高エネルギーイオンのエネルギースペクトルを調べた。チタン金属箔にレーザー強度10^<18>W/cm^2で照射した場合、(金属表面に付着していると考える)水素については、最大エネルギー300keV程度までの高エネルギーイオンを観測することが出来た。今後、さらに高強度のレーザーを用いることによって、高エネルギーのイオン発生が期待できて、荷電粒子の核反応が可能となりポジトロンエミッター生成が見込まれる。また、レーザー繰り返し実験を行うために、高速パルスガスノズルをレーザー実験チェンバーに設置した。本装置を用いることによって、レーザーとパルスノズルが同期して動作するため、最大で10Hzの繰り返し実験が可能となった。また、ガス噴出領域の状態を調べるために、光干渉計とレーザー散乱光測定システムを整備した。本研究の目的は、高強度フェムト秒レーザーを用いて、高エネルギーイオンを発生させて、核反応に至る機構について調べる。既に、高強度フェムト秒レーザーとクラスター相互作用によって、高エネルギーイオンの発生および核反応に至る機構について報告されている。本年度は、核反応の効率を議論するために重要であるクラスターと高速イオンの衝突過程について調べた。クラスターの生成は、ノズル径0.2mmのソレノイドパルスノズルを用いて、100atmまでの水素、ヘリウム、アルゴンガスを高真空領域に繰り返し10Hzで導入する。クラスターの発生はレーザー・レーリー散乱測定によって調べ、Arクラスターでノズル先端から15mmの位置で最大10^5 atoms/clusterを検出した。次に、Arクラスター発生領域にイオンビームを照射した。そして、クラスターとイオンビームの衝突過程で発生するフラグメントイオンを飛行時間型の質量分析装置を用いて調べた。検出された分子イオン数は、原子の衝突断面積から推定される数よりも大きいことがわかった。この実験結果について分子動力学シミュレーションを用いた解析を行い、イオンビームと衝突したArクラスターでは、衝突後にクラスターを構成する原子間でエネルギー(熱)伝達が生じて、クラスターが分裂し複数のフラグメントが発生することが明らかになった。また、フラグメントの運動エネルギーは1eV以下であることが示された。
大規模経時データを用いた日本人のライフパタンの研究

本研究で提案するライフパタン研究とは,大規模な量的調査データを用いて個人の各ライフステージでの生活,志向性,価値観などの変遷を時系列的に追って,いくつかのパタン化を試みようとするものである。モデルの構築には長期的なパネルを用いた縦断的研究が必要となるが3年間で変化を抽出することは難しいため,これを補完する方法として想起法による過去5時点の生活領域の変化を検討し,ライフパタンモデル構築のための基礎資料とした。統計的な手法の確立については今後の課題である。また,2007年2009年に組織労働者を対象に質問紙調査を行い約19,000名分のデータを得た。ここから生活や生き方のパタンの違いによる幸福感や働きがい,生活満足度などを検討したところ,大きく6つのタイプが抽出された。生活満足度が高かったのは家庭中心型であり,幸福感が最も高いのもこの型であった。日本の組織労働者の全体傾向としては,まず家庭領域が幸福感に大きく寄与していることが明らかになった。一方で生きがい感に対しては家庭,そして仕事領域の双方が大きな影響を及ぼしていることがわかった。そして余暇などの自由時間領域は幸福感や生きがいに直接貢献してはいるものの,その働きは仕事や家庭のストレス要因を緩和するようなものであることが示唆された。一方で「趣味に生きるオタク」や「仕事人間」のように一つの領域のみにエネルギーを費やしている層は生活満足度や幸福感が低い傾向がみられた。これらのことからワーク・ライフ・バランスの観点からは,家庭と仕事,自由時間の間のバランスのとれた生活が人生全体において望ましいことが改めて示されたと言える。今後は,現在構築中のライフパタンモデルを確立し,価値観や志向性などの観点も加味して,現在のライフ・バランスや幸福感満足度などが時系列的にどのように変化していくかということを総合的に検討していくことが課題である。本研究で提案するライフパタン研究とは,大規模な量的調査データを用いて,個人の各ライフステージでの生活,志向性,価値観などの変遷を時系列的に追って,いくつかのパタン化を試みようとするものである。これによって,日本人の一般的な組織労働者が歩むライフパタンを抽出し,各ライフパタン別の消費行動やゆとり度,働きがい意識,メンタルヘルスなどとの関係を検討し,少子高齢化社会に向けたマーケティング戦略に有益な資料の蓄積や,勤労者のQOL充実に役立つ社会的な提言ができることを目指す。ライフパタンという概念は,ヨコ軸に生活領域や価値観などの生活における幅広い変数が含まれ、そこに生涯発達やキャリア発達というタテ軸が組み合わされた,非常に多様で大きな概念である。本年度は主にそのタテ軸,ヨコ軸に使用する概念を検討,整理することを行った。そのために,発達心理学やキャリア研究,生活調査,仕事場面での活動,余暇や観光活動に関する幅広い文献サーベイや資料収集を行った。ライフパタン研究では,本来は長期的なパネルを用いた縦断的研究を想定している。3年の期間でこの変化を抽出するのは難しく,これを補完する方法として,過去を振り返る想起法により人生の変遷を捉えるという方法を用いた。本年度は,過去に収集した想起法による過去5時点の生活領域のデータの詳細な再分析を行い,経時データからおおまかな人生の変化のパタンを統計的に抽出する方法を検討した。併せて勤労者に対するインタビューなども併用し,本調査に向けての準備を行った。ライフパタンという新しい概念を構築するために,発達心理学やキャリア研究,生活調査,仕事場面での活動,余暇や観光活動に関する文献サーベイや資料収集を行い,それを基にインタビュー調査や質問紙調査を実施した。また,ライフパタン研究会を定期的に実施し,ライフパタンの測定方法や調査項目などについての検討を行った。ライフパタン研究では,本来は長期的なパネルを用いた縦断的研究を想定しているが,3年の期間でこの変化を抽出するのは難しいため,これを補完する方法として,過去を振り返る想起法により人生の変遷を捉えるという方法を用いている。これまでに収集した想起法による過去5時点の生活領域のデータの詳細な再検討を行った。余暇領域におけるライフパタンと幸福度や働きがいなどの関係などについてワーク・ライフ・バランスの観点から考察を行い,国際心理学会議(ドイツ・ベルリン)にて研究発表を行った。

また,2007年2009年に組織労働者を対象に質問紙調査を行い約19,000名分のデータを得た。ここから生活や生き方のパタンの違いによる幸福感や働きがい,生活満足度などを検討したところ,大きく6つのタイプが抽出された。生活満足度が高かったのは家庭中心型であり,幸福感が最も高いのもこの型であった。日本の組織労働者の全体傾向としては,まず家庭領域が幸福感に大きく寄与していることが明らかになった。一方で生きがい感に対しては家庭,そして仕事領域の双方が大きな影響を及ぼしていることがわかった。そして余暇などの自由時間領域は幸福感や生きがいに直接貢献してはいるものの,その働きは仕事や家庭のストレス要因を緩和するようなものであることが示唆された。一方で「趣味に生きるオタク」や「仕事人間」のように一つの領域のみにエネルギーを費やしている層は生活満足度や幸福感が低い傾向がみられた。これらのことからワーク・ライフ・バランスの観点からは,家庭と仕事,自由時間の間のバランスのとれた生活が人生全体において望ましいことが改めて示されたと言える。今後は,現在構築中のライフパタンモデルを確立し,価値観や志向性などの観点も加味して,現在のライフ・バランスや幸福感満足度などが時系列的にどのように変化していくかということを総合的に検討していくことが課題である。
強い相互作用を有する錯体／金クラスター複合材料の構築と触媒反応への応用

本研究では、ポルフィリンが平面的に配位した金クラスター(π接合金クラスター)を合成し、その触媒能の評価を行った。金原子数およそ24,55,100,309個のクラスターに対し、ポルフィリンを面として有するサンドイッチ、四面体、立方体、14面体状の構造を有するクラスターの合成に成功した。π接合金クラスターにおいては、強い相互作用が生じていることが分光学的に明らかになった。そこで、アルコールの酸化反応の触媒活性を評価したが、活性を得ることはできなかった。触媒能を評価するという観点からは、目的を達成したとは言い難いが、クラスターの合成、触媒応用に寄与できる知見を得ることができ、優れた業績を上げた。本年度は、ポルフィリンが平面的に配位した金クラスター(π接合金クラスター)を合成し、その構造決定を行った。また、π-金属界面に働く相互作用を分光学的手法を用いて調査した。ポルフィリン環と金クラスター間に働く相互作用の距離依存性を調査するため、チオフェノール基をポルフィリンのメソ位に有するポルフィリン誘導体(SC0P)と、ポルフィリンのメソ位のフェニル基とアセチルチオ基の間にメチレンおよびエチレンを有するSC1PとSC2Pを合成した。SCnP(n = 0 2)保護π接合金クラスター(SCnP-AuCs)は、低温条件下、液相中においてSCnPの存在下でNaBH4を用いて金イオンを還元することにより行った。得られたSC0P-AuCの構造を原子分解能HAADF-STEMと元素分析を用いて調査した結果、組成式Au309(SC0P)14であり、SC0Pが金クラスター表面に平面配位していることが示唆された。次に、SC1P-AuCとSC2P-AuCの構造を、MALDI-TOF-MS、ICP-AES、STMを用いて調査した結果、組成式Au65(SC1P)6とAu66(SC2P)6が得られ、これらはすべてのポルフィリンが金クラスターに平面配位した立方体型ナノ構造体であることが示唆された。次にπー金属界面に働く界面相互作用を調査するために吸収スペクトル測定を行ったところ、金クラスターに平面配位することによりポルフィリンのSoret帯の吸光係数の減少と長波長シフトが観察された。この吸収の変化は金クラスターとポルフィリンの距離が近づくにつれて顕著になったため、πー金属界面に働く相互作用は距離依存性があることが示唆された。SC0P-AuCは構造上、現在までに報告されているπ接合金クラスター中で最も強い相互作用が起こっていると考えることができ、高い触媒活性の発現が期待される。これらの結果は、国際的な学術誌であるChemical Scienceに掲載されるなど高い評価をうけた。本年度は、配位子を改良することにより安定性に優れるπ接合金クラスターの合成に成功した。前年度の研究では金ナノ粒子に対してポルフィリンを平面的に配位させるためにアセチルチオ基を用いていたが、合成したナノ粒子が安定性に欠けるという問題点があった。そこで、ジスルフィド基を有する亜鉛ポルフィリンであるZnSC2P-SSを用いた金ナノ粒子の合成を行った。ZnSC2P-SSの存在下で金イオンを還元することによりZnSC2P-SSに保護された金ナノ粒子を合成し、GPCを用いて分離精製を行った。電子顕微鏡、MALDI-TOF-MSおよびICP-AESを用いた解析の結果、得られたπ接合金クラスターはポルフィリンが立方体状に配位した立方体構造と二枚のポルフィリンが上下に配位したサンドイッチ状の構造の二種類が存在することが明らかになった。また、反応溶媒を変えることによりポルフィリンが4枚接合した4面体構造を合成することもできることが分かった。XPS測定の結果、ZnSC2P-SSを用いた場合、金クラスター上にZnSC2P-SSが安定なステイプル構造を形成して配位していることが明らかになった。πー金属界面に働く界面相互作用を調査するためにZnSC2P-SSに保護された金ナノ粒子の吸収スペクトル測定を行ったところ、金クラスターに平面配位することによりポルフィリンのSoret帯の吸光係数の減少と長波長シフトが観察された。本研究を通じて、安定なπ接合金クラスターの合成に成功しただけではなく、ポルフィリンの枚数が異なる一連のπ接合金クラスターの合成に成功した。これらのπ接合金クラスターを用いて触媒活性の評価を行うことにより、触媒活性に関して新たな知見を得ることができると考えられる。今年度は、ポルフィリンが平面的に配位した金クラスター(π接合金クラスター)を合成し、その触媒能の評価を行った。ポルフィリンのπ軌道と金クラスター間に強い相互作用を有するクラスターを合成するため、チオフェノール基をポルフィリンのメソ位に有するポルフィリン誘導体(SC0P)と、ポルフィリンのメソ位のフェニル基とアセチルチオ基の間にメチレンおよびエチレンを有するSC1PとSC2Pを合成した。さらに、金に対してより強い配位能を示すポルフィリン誘導体5α,10α-bis(2-ethylthiophenyl)-15α,20α-bis(2'-ethylthiophenyl)porphyrin (SC2P-SS)を合成した。ポルフィリン保護π接合金クラスター(SCnP-AuCs)は、液相中においてSCnPの存在下でNaBH4を用いて金イオンを還元することにより行った。