hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トレーサー内蔵ペレットによる不純物輸送計測及びプラズマ制御法開発

我々が独自に開発したトレーサー内蔵ペレットはトレーサーをプラズマの局所に注入できるというメリットがあり、しかもペレットの侵入の深さを研究目的に応じて調整することができる特長がある。プラズマ中におけるそのトレーサーの振る舞いを観測したところ、プラズマの密度が高い場合にはトレーサーがプラズマ内に長時間留まる一方、プラズマ外の不純物はプラズマの中にほとんど入って来ないことを発見した。プラズマの密度が低い場合にはこのような現象は起こらない。そのメカニズムの解析を行った。また、不純物からの放射光強度データの蓄積も進んだ。ポリスチレン球の内側にトレーサーを封入したトレーサー内蔵固体ペレット(THSPEL)により、不純物輸送、熱輸送、高エネルギー粒子や分光の研究など多岐にわたり展開している。特に、当該年度はバナジウム、マンガン及びコバルトの3種を同時にトレーサーとして内蔵するTESPELの入射実験を実施した。これにより、壁材であるステンレス鋼に由来するプラズマ中にもともと含まれる鉄やクロムとの比較を行うことができた。鉄の原子番号より1大きいものがコバルトであり、1小さいものがマンガンであるので、それらトレーサーと鉄との振舞いの違いを比較することにより、不純物の空間的な輸送特性を調べることができる。原子番号でバナジウムとマンガンの間に位置するのがクロムである。実験ではそれぞれの粒子の特性X線のKアルファ線や真空紫外域のライン光(主としてLi様)強度の時間変化を50msの時間分解能で観測した。その結果、密度が高い条件ではトレーサー粒子はプラズマ中心部にほとんど減衰せずに閉じこもる一方、壁由来の不純物はプラズマ中心部に侵入しないことが観測された。不純物が最初にデポジットした位置で不純物の振舞いが極端に異なることが初めて観測された。また、密度が5×10^<19>M^<-3>以下では壁由来の不純物もプラズマ中心部に蓄積することも観測されているが、トレーサー粒子数が既知であることを利用して、発光強度の比較から壁由来の不純物量の定量的評価も行うことができた。このようにマルチ・トレーサー手法のコンセプトが実証できたことを受け、その成果をまとめて学術誌に投稿した結果、現時点で掲載決定の連絡を受けている。TESPELはトレーサーをプラズマの局所に注入できるという大きな特長がある。平成25年度においてはトレーサー粒子の注入位置を今までよりも浅くする目的で外径を従来の約0.7mmから約0.6mmに小さくし、なおかつ厚さが0.075mmのポリスチレンシェル構造にし、トレーサーを封入して実験を行った。その時の各トレーサー粒子からのKa線をX線PHA計測器で観測した結果、従来のトレーサー注入位置であるr/a =0.7からr/a =0.85へとより浅い注入が実現した。その結果、r/a =0.85のトレーサー注入位置でも密度が高い時(衝突周波数がPfirsch Schlueter (PS)領域)ではトレーサー粒子がr/a=0.7の時と同様に長時間維持されることがわかった。一方、プラズマ外に不純物源があるケースをモニターするために、Arのガスパフ(SSGP)を行って模擬しており、PS領域ではArのKa線が観測されないことから、プラズマ周辺部で外部不純物の遮蔽効果が存在することがわかっている。ここで、その不純物がプラズマ周辺部のどの程度の位置まで侵入してきているのかを新たに調べた。ArのKa線は主としてHe-likeイオンに起因するが、それより低電離のLi-likeイオンやBe-likeイオンからの発光線を観測することでどこまでAr粒子が侵入しているかを推定できる。それらの発光線の観測結果とSTRAHLコードによる計算との比較を行い、プラトー領域ではArがプラズマのコア部に侵入しているのに対して、PS領域ではr/a=0.9までしか侵入していないことが分かった。PS領域においては不純物源の位置によって不純物の振る舞いが大きく異なるわけであるが、その不純物源の位置を分ける境界層はほぼr/a =0.9の近傍となることが分かった。1個のTESPEL中に3種類の異なったトレーサーを装填するトリプル・トレーサー手法を独自に考案し、トレーサーの粒子数が1017個程度の微量で、3種類のトレーサーV(Z=23), Mn (Z=25), Co(Z=27)の各Kアルファ線をX線PHAで観測し、また同時に、SOXMOS観測で1つのグレーティングでの分散波長範囲において3種類のトレーサーからのLi-likeのライン光などの同時観測により、プラズマ密度によりその振る舞いが大きく異なること、またトレーサーとは違ってプラズマ周辺部から混入するFe等との顕著な違いを見出した。

即ち、密度が低い場合には、トレーサーが減衰するのに対して、密度が高くなると(5x1019m-3以上)、トレーサーはプラズマコア部に長時間滞留し、一方プラズマ外部から混入するFe等はプラズマコア部に入って来ないことを観測した。この成果をNuclear Fusion誌にて発表した。さらに、Fe等のプラズマ外部からの不純物の生成量のプラズマ密度による違いの効果を避けるため、同量のArのガスパフ(SSGP)を行って模擬し、プラズマ密度によってプラズマ外部からの不純物混入の抑制効果が劇的に変化することを明確に示した。そして、不純物輸送に関する実験結果とSTRAHL不純物輸送コードによる輸送シミュレーションとの比較に関する研究成果を合わせて、第22回国際土岐コンファレンスにおいて口頭発表した。バナジウム、マンガン及びコバルトの3種を同時にトレーサーとして内蔵するTESPELの入射実験によって、プラズマ密度の違いにより不純物の振舞いが大きく変化することを見出した。さらに、プラズマ中にもともと含まれる鉄などの不純物との対比により予想以上の新しい知見を得ることができたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。TESPELとArのガスパフを同時に行うことによって、TESPELによりプラズマ中へデポジットされたトレーサーとArのようにプラズマ外部から侵入してくる不純物の振舞いの違いがプラズマ密度により異なることを予想を超えて明確に示すことができた。これはTESPELの持つ特性が十分に発揮されたことによるものである。その成果は国際会議で発表し、複数の論文にもなりつつある。今後の計画にも弾みが付き、当初の計画以上に進展していると言える。トリプルトレーサーTESPELの有用性が明確に示されたことに基づき、この手法を用いて、大型ヘリカルプラズマでの不純物の振舞いを引き続き観測する。トレーサーとプラズマ中にもともと含まれる鉄などの不純物との対比を行いつつ、トレーサーのデポジション位置やプラズマ密度などのパラメータの依存性を調べる。これらにより不純物の輸送などの理解を深める研究を進める。TESPELの装置性能を高性能化しつつ、不純物輸送の物理解明を国内外の共同研究を通じて一層推進する。トリプル・トレーサー実験の進展に伴い、共同研究者とTESPEL実験データに基づき、トレーサー不純物輸送に関する解析・シミュレーションの共同研究を進める。特に、1個のTESPELペレット中に3種類の異なったレーサーを装填するトリプル・トレーサー手法により3種類のトレーサー(V, Mn, Co)のKアルファ線が鮮明に分離してX線PHAで観測できること、及びSOXMOSで3種類のトレーサーからのLi-like、Be-likeなどのライン光が同時に観測できることが実証できたことなどの成果を受けて、この手法を系統的に活用して、電荷数Zの異なる不純物の振舞いなどプラズマ中の不純物輸送特性をより精密に解明する計画である。具体的には、現LHDプラズマの電子温度領域でX線PHAが観測できる範囲でZの差が大きく取れるCl (Z=17)とCo (Z=27)の組み合わせ等による新たな実験を計画している。さらに、TESPEL中に装填したトレーサー粒子数量が正確にわかっており、これがプラズマ中に確実に注入されるので、プラズマの電子温度・密度の情報と併せて、そのトレーサー粒子数あたりの放射光強度を特定することも推進する。
関節リウマチの分子標的治療薬の薬効発現過程を考慮した個別化投与法の構築

関節リウマチの薬物治療における薬効解析モデルにより、インフリキシマブは比較的効果発現が早いが、効果の変動が大きいことが示された。一方、アダリムマブおよびエタネルセプトは、比較的効果発現は遅いが、安定した効果が得られることが示唆された。さらに、個人差の変動要因として、TNFα遺伝子多型によるTNFα産生量に差があることが分かった。この差を各薬剤の薬効解析モデルに組み込むことにより、個人差を考慮した投与法を構築できる可能性が示唆された。特定疾患である関節リウマチ(RA)の病態には、TNFαやIL-1β、IL-6等の炎症誘発性サイトカインが関与しており、抗ヒトTNFαモノクローナル抗体であるインフリキシマブ(IFX)、アダリムマブ(ADA)および完全ヒト型可溶性TNFα受容体デコイであるエタネルセプト(ETN)がRA治療薬として上市されている。しかし、いずれの薬剤においても、期待された効果が十分に得られない患者が存在することから、薬物標的であるTNFαの変動因子を同定し、それを考慮した投与設計を行うことは、治療効果の予測および患者個別の薬物治療の実現のために重要である。そこで、IFX、ADAおよびETNの薬効発現過程の理論的解析およびその変動要因について詳細に比較検討を行うことにより、患者個別の薬物療法に適用可能な方法論を構築することを目的とした。本研究は、1.RA治療におけるIFX、ADAおよびETNの薬効発現過程の理論解析、2.RA治療における各薬剤の薬効発現過程の比較検討、3.各RA治療薬の薬効発現に影響を及ぼすTNF受容体遺伝子多型の探索、4.TNFαおよびTNFR遺伝子多型情報を組み入れたIFX、ADAおよびETNの薬効発現過程に関するモデルの構築で構成されており、今年度は上記1および3を実施した。RA患者にIFX、ADAおよびETNを適用した臨床試験データを基に、薬物濃度推移およびTNFαのターンオーバーを考慮した薬効発現過程モデルを構築し、多変量同時あてはめを行い、薬力学的速度論的パラメータを算出した。また、ゲノムDNA検体を用い遺伝子多型探索を行い、TNFα遺伝子-857C>T多型等を同定した。ついで、各遺伝子多型によるTNFαおよびTNFRの量的および質的変化に及ぼす影響に関する予備検討を行った。本研究は、1.RA治療におけるIFX、ADAおよびETNの薬効発現過程の理論解析、2.RA治療における各薬剤の薬効発現過程の比較検討、3.各RA治療薬の薬効発現に影響を及ぼすTNF受容体遺伝子多型の探索、4.TNFαおよびTNFR遺伝子多型情報を組み入れたIFX、ADAおよびETNの薬効発現過程に関するモデルの構築で構成されており、今年度は上記2および4を実施した。IFX、ADAおよびETNにおける、薬物濃度推移およびTNFαのターンオーバーを考慮した薬効発現過程モデルを用い、各薬物の薬効発現様式の比較をモデル論的に行った。また、ゲノムDNA検体を用い同定したTNFα遺伝子-857C>T多型について、TNFαの量的変化に及ぼす影響について定量的検討を行った。

本研究は、1.RA治療におけるIFX、ADAおよびETNの薬効発現過程の理論解析、2.RA治療における各薬剤の薬効発現過程の比較検討、3.各RA治療薬の薬効発現に影響を及ぼすTNF受容体遺伝子多型の探索、4.TNFαおよびTNFR遺伝子多型情報を組み入れたIFX、ADAおよびETNの薬効発現過程に関するモデルの構築で構成されており、今年度は上記4を実施した。TNFα遺伝子-857C/T多型において、TNFαmRNA発現量、TNFα蛋白発現量の変化を検討した結果、-857Tを有する方が-857Cを有する方よりも4.34倍高い傾向が見られた。ついで、得られた変化率を、上記1および2で構築した薬効発現モデルに外挿し、効果発現にどの程度変化を及ぼすかをシミュレートした結果、いずれの薬剤においても大きく変動し、個別投与設計(用量調節)の必要性が示唆された。
肝実質細胞の接着, 増殖を制御する高分子担体の調製

解毒,代謝などの多岐にわたる機能をもつ肝細胞を固定化した新しいハイブリッド材料の調製を本研究の目的とした.本年度は従来培養とその機能保持が困難であった肝実質細胞の短尺初代培養技術の修得と改善に主力を投じたビーグル犬よりコラーゲネース潅流法により肝組織を消火し,低速遠心法により肝実質細胞を分離した.これをWilliam'sE培地中5%CO_2下約2時間incubateし接着伸展させ,以後L-15を基礎とする培地にて培養した.培養担体はコラーゲンコートしたガラス板を用いた.また機能評価は糖新生能,尿素合成能,アルブミン合成能, TAT活性などにより行った.培地に種々の機能制御物質を添加し肝細胞の長期生存と機能発現を目的とする実験を行ったところ一定量のプロリン,アプロチニン,インシュリン,グリカゴン,デキサメサゾン,表皮細胞増殖因子を加えた培地で少くとも一ケ月以上の長期にわたって生存し続ける条件を発見できた.培養2週間目で糖新生能10ng/ugDNA/min,尿素合成能3.6ng/ugDNA/min,アルブミン合成能29ug/10^6cells/dag TAT活性2.0U/ug DNAでありこれらは生体内にあるときの最高レベルの機能であった.この培養肝細胞を固定化したガラス板を積層したモジュールを試作しその機能を評価すると,糖新生能383Amg/モジュール/h,尿素合成能3.7mg/モジュール/hなど生体肝の代替えができる程の性能をもちこのままで血液の体外循環装害に組み込み,人工肝装置として劇症肝炎などの治療に使用できる程であった.本研究の成果は細胞を固定化したハイブリッド材料による肝臓病治療に新たな可能性を見出すことができたと云う点で画期点である.解毒,代謝などの多岐にわたる機能をもつ肝細胞を固定化した新しいハイブリッド材料の調製を本研究の目的とした.本年度は従来培養とその機能保持が困難であった肝実質細胞の短尺初代培養技術の修得と改善に主力を投じたビーグル犬よりコラーゲネース潅流法により肝組織を消火し,低速遠心法により肝実質細胞を分離した.これをWilliam'sE培地中5%CO_2下約2時間incubateし接着伸展させ,以後L-15を基礎とする培地にて培養した.培養担体はコラーゲンコートしたガラス板を用いた.また機能評価は糖新生能,尿素合成能,アルブミン合成能, TAT活性などにより行った.培地に種々の機能制御物質を添加し肝細胞の長期生存と機能発現を目的とする実験を行ったところ一定量のプロリン,アプロチニン,インシュリン,グリカゴン,デキサメサゾン,表皮細胞増殖因子を加えた培地で少くとも一ケ月以上の長期にわたって生存し続ける条件を発見できた.培養2週間目で糖新生能10ng/ugDNA/min,尿素合成能3.6ng/ugDNA/min,アルブミン合成能29ug/10^6cells/dag TAT活性2.0U/ug DNAでありこれらは生体内にあるときの最高レベルの機能であった.この培養肝細胞を固定化したガラス板を積層したモジュールを試作しその機能を評価すると,糖新生能383Amg/モジュール/h,尿素合成能3.7mg/モジュール/hなど生体肝の代替えができる程の性能をもちこのままで血液の体外循環装害に組み込み,人工肝装置として劇症肝炎などの治療に使用できる程であった.本研究の成果は細胞を固定化したハイブリッド材料による肝臓病治療に新たな可能性を見出すことができたと云う点で画期点である.
高い保水性能と力学特性を有するハイブリッドポーラスコンクリートの開発

砕石ポーラスコンクリートの空隙中に牡蠣殻ポーラスコンクリートが充てんされたハイブリッド構造を持つ、ハイブリッドポーラスコンクリートの開発を行った。練混ぜについては、牡蠣殻ポーラスコンクリートと砕石ポーラスコンクリートを別々に練り混ぜる分離法で作製した場合、供試体の内部にハイブリッド構造が形成できることがわかった。締固めについては、試料を打込んだ型枠を持ち上げて自由落下させるジッギング法が効果的であった。しかしながら、ジッギング法により作製したハイブリッドポーラスコンクリートの保水性能と緑化性能が高かったが、高い圧縮強度は得ることができなかった。牡蠣殻骨材は、0.35mmに破砕した牡蠣殻を使用し、砕石には5号砕石を使用した。配合条件は、W/Cは25%、P/Gは牡蠣殻ポーラスコンクリート(Oy-PoC)が30%、砕石ポーラスコンクリート(N-PoC)が20%とし、N-PoCの空隙に充てんされるOy-PoCの充てん率を0、50、100、150、200%と変化させて供試体を作製した。Hy-PoCの練混ぜは、牡蠣殻骨材と砕石を同時にミキサに投入して試料を練り混ぜる一括方式を採用し、締固めは、テーブルバイブレータとおもりを用いた加圧振動締固めを行った。蒸発水量、含水量、揚水量、圧縮強度について試験を行った。蒸発水率の経時変化より、充てん率によらずHy-PoCの蒸発水量はほぼ同じ傾向を示した。一方、含水量試験結果より、Hy-PoCの含水量は充てん率の増加に伴い比例的に高くなることが分かった。充てん率150%、200%のHy-PoCの含水量は、0%の供試体と比較すると約2.5倍も高い値を示した。Hy-PoCの揚水量試験結果は、データにややばらつきがみられるが、含水量と同様に概ね充てん率の増加に伴い大きくなることが分かった。また、圧縮強度試験結果より、充てん率の増加に伴いHy-PoCの圧縮強度も大きくなることが分った。本研究で作製した供試体を観察すると、小粒径のOy-PoCのほとんどがN-PoCのペーストに取り込まれていたことからハイブリッド構造が完全にできていないと考えられる。すなわち、本研究のHy-PoCは砕石を牡蠣殻骨材モルタルで結合した構造となったため、充てん率の増加に伴い砕石に対するモルタル量が増え、圧縮強度は増加するが蒸発水量、揚水量は大きく改善されなかった。ただし、充てん率の増加に伴いHy-PoCの含水量は増大していくことから、N-PoCとOy-PoCの組合せは保水性能向上に有効であることが分かった。おおむねHy-PoCの製造方法が決定した。当初の計画を変更し、新たに充てん率というパラメータを定義した。つまり、ハイブリッド構造はN-PoCの空隙内にOy-PoCを充てんする構造であるため、充てん率とは、N-PoCの空隙容積に対するOy-PoCの容積の割合のことである。締固めは加圧振動締固めとし、振動時間は10秒間とした。おもりの重さは加圧力が一定となるように、供試体断面150×150mmの直方体には15kgのおもり(0.67g/mm2)を、直径100mmの円柱には5kgのおもり(0.64g/mm2)を使用した。Hy-PoCの評価項目は保水性能については蒸発水量、含水量、揚水量に、力学特性については圧縮強度に絞って試験を行った。なお、供試体個数は保水性能用を2個、力学特性用を3個と計画していたが、保水性能用供試体を300×300×100mmから150×150×100mmと小型化させた。その結果、保水性能用供試体の個数を予定の2個から3個に増加できた。Hy-PoCの蒸発水量、揚水量は大きく改善されなかったが、含水量は充てん率の増加に伴い比例的に高くなったことから、Oy-PoCとN-PoCの組合せは保水性能向上に有効であることは確認できた。一方、Hy-PoCの製造方法の検討における練混ぜ方法の検討が行えなかった。当初は牡蠣殻骨材と砕石を同時にミキサに投入して試料を練り混ぜる一括方式と、Oy-PoCとN-PoCを別々に練り混ぜた後に両者を混合する単独方式を行う予定であった。しかし、ミキサの故障により修理に時間を要し、現有のミキサだけで別々に試料を練り混ぜるのが困難であったため、一括方式のみ行った。この練混ぜ方法が、小粒径のOy-PoCのほとんどをN-PoCのペーストに取り込ませる一因と推察している。以上のことを総合的に判断して、やや遅れていると評価した。平成28年度は、ハイブリッドポーラスコンクリート(Hy-PoC)の練混ぜを、牡蠣殻骨材と砕石を同時にミキサに投入して試料を練り混ぜる一括方式を採用したが、牡蠣殻ポーラスコンクリート(Oy-PoC)のペーストと牡蠣殻骨材が、砕石ポーラスコンクリート(N-PoC)のペーストに取り込まれる傾向を示した。そこで本研究では、N-PoCとOy-PoCをそれぞれ分離して別々のミキサで練り混ぜてから両者を最後に混合する分離法でHy-PoCを作製した。

N-PoCの空隙容積に対するOy-PoCの体積百分率を混合率と定義し、混合率を0、50、100、150、200%と変化させて供試体を作製して、Hy-PoCの保水性能や圧縮強度に及ぼす練混ぜ方法の影響について検討を行った。本研究の試験結果より、一括法で作製したHy-PoCでは混合率の増加に伴い砕石をつなぐ結合材料が増加しただけであったが、分離法のHy-PoCにはN-PoCの空隙にOy-PoCが充てんされるハイブリッド構造が構築できていることが分かった。その結果、分離法で作製したHy-PoCの保水性能は、混合率の増加にともないOy-PoCの保水性能に近づく傾向を示した。特に、混合率150、200%のHy-PoCの保水性能が優れていた。また、一括法のHy-PoCの圧縮強度は、混合率の増加に伴い比例的に増加する傾向を示すが、分離法のHy-PoCの圧縮強度は、混合率100%までは増加し、混合率100%を超えると一転して低下する傾向を示した。これは、混合率が増加するとOy-PoCが砕石の接点に入り込みやすくなるためと考えられるが、強度の低い混合率150、200%のHy-PoCでも、その値は混合率0%のHy-PoCと同程度であるため、Oy-PoCの強度改善という目的は達成することができた。Hy-PoCの保水性能や圧縮強度に及ぼす練混ぜ方法の影響が明らかになった。牡蠣殻骨材と砕石を同時にミキサに投入して試料を練り混ぜる一括法で作製したHy-PoCと、N-PoCとOy-PoCをそれぞれ分離して別々のミキサで練り混ぜてから両者を最後に混合する分離法で作製したHy-PoCの保水性能と圧縮強度について比較検討を行った。試験結果より、一括法で作製したHy-PoCでは、Oy-PoC用のペーストと牡蠣殻骨材がN-PoCのペーストに取り込まれ、ハイブリッド構造が形成されていなかったが、分離法で作製したHy-PoC内部にはハイブリッド構造が確認された。その結果、分離法のHy-PoCの保水性能は高く、圧縮強度の改善もみられた。特に混合率150、200%のHy-PoCの保水性能が優れていた。一方、Hy-PoCの緑化性能の評価を行うことができなかった。混合率0、50、100、150、200%のHy-PoCを分離法で練り混ぜ、300×300×100mmの平板供試体を作製し、Hy-PoC上で植栽植物を育成する植栽試験を行った。植栽植物にはコウライシバの芝苗を使用し、定期的に水やりを行う供試体と、全く水やりを行わない供試体の2種類の条件を設定した。しかしながら、植栽試験の開始が10月と遅くなってしまい、気温の低下や降雨の影響を受けたため、芝の供試体への根付きが悪かった。その結果、各供試体における芝苗の生育状況に差がみられなかった。芝の生育では芝の根付きが重要で、芝の根付きが不十分であると根からの水分が補給できず、芝の生育が阻害されるだけでなく冬枯れからの芝の回復にも影響が現れてしまう。以上のことを総合的に判断して、やや遅れていると評価した。本研究では、粒径0.35mmの牡蠣殻骨材と、粒径1320mmの砕石を使用して、ハイブリッドポーラスコンクリート(HyPoC)を製造した。砕石ポーラスコンクリート(NPoC)の空隙容積に対する牡蠣殻ポーラスコンクリート(OyPoC)の体積百分率を混合率と定義し、混合率を0200%の範囲で変化させた。練混ぜ方法は、OyPoCとNPoCを1つのミキサで同時に練り混ぜる一括法と、別々のミキサで練り混ぜる分離法の2種類を検討した。締固め方法は、おもりと振動台を用いたバイブレータ法と、試料を打込んだ型枠を持ち上げて自由落下させるジッギング法の2種類を検討した。作製した供試体を用いて、HyPoCの保水性能、緑化性能、強度特性について評価を行った。
バイオシリカ工学に基づく有用珪藻の革新的な物質生産プロセスの創成

本研究では珪藻を有用物質生産ホストとして用い、その細胞を覆う珪殻の物性を改質するバイオシリカ工学を確立し、新規の効率的な有用物質生産プロセスの構築を目的とした。珪殻タンパク質を利用し、凝集性因子を珪殻表面に提示することで、凝集を誘起し、細胞回収が容易になる株の作出に成功した。更に有用物質生産ホストとしての利用拡充を目指し、細胞破砕効率の向上に向けた珪殻タンパク質のノックダウンにおける基盤技術を確立した。加えて、珪殻有機層の解析を実施し、珪殻有機層の化学組成とその構造を明らかにした。これらの結果は、効率的な有用物質生産プロセスの構築に資する基盤技術として期待できる。本研究では油脂肥大phaseと葉緑体肥大phaseが制御可能な有用珪藻Fistulifera属を微細藻類ホストとして用い、その細胞を覆う珪殻の物性を改質するバイオシリカ工学の確立を目指す。平成26年度では特に、細胞回収工程と細胞破砕工程の効率化のための基盤技術の確立に注力した。細胞回収工程の効率化では、珪殻表面に自己凝集を誘導する凝集因子を提示する。この目的のために、Fistulifera属の珪殻表面における異種タンパク質提示技術を確立した。まずFistulifera属のゲノム情報から珪殻タンパク質を複数同定した。次いで見出した珪殻タンパク質にGFPを融合し、珪殻上への局在を確認した。融合発現したGFPは細胞の最表層に露出していることから、同様に珪殻タンパク質に凝集因子を融合することで細胞同士の凝集を誘導できると期待された。さらにFistulifera属をはじめとする多くの珪藻株の珪殻下に有機層が存在することを見出した。この有機層に含まれる成分の一部は珪殻を貫通する微細孔を通って細胞外に分泌され、細胞接着に関与する可能性がある。そのため、この有機層の構造を比較することで、珪殻との関わりや機能解明を試みている。一方、細胞破砕工程の効率化においては、珪殻タンパク質の発現を抑制することにより珪殻構造の脆弱化させることを想定している。この目的のためにアンチセンス鎖を用いたFistulifera属における遺伝子ノックダウン技術を確立した。遺伝子ノックダウン効率を定量的に評価するために、恒常的にGFPを発現する形質転換体を用いた。この形質転換体に、GFPアンチセンス鎖発現カセットを追加で導入した。その結果、GFP発現レベルを98%以上抑制することに成功し、遺伝子ノックダウン技術の確立を確認した。微細藻類で遺伝子ノックイン/ノックダウン共に成功している例は、本研究を含めて数例のみであることから、大きな研究成果の一つであると考える。本研究では、油滴肥大Phaseと葉緑体肥大phaseが制御可能な有用珪藻Fistulifera solarisをホストとして用い、その細胞を覆う珪殻の物性を改変する"バイオシリカ工学"を確立することで、脂質やタンパク質、生理活性物質の生産を効率化する新たな物質生産プロセスを提案する。平成27年度では凝集性タンパク質のバイオシリカ表面上へのディスプレイ技術の確立について研究を行った。Fistulifera solarisのゲノム情報からバイオシリカ表面に発現する可能性のある候補タンパク質を複数同定し、緑色蛍光タンパク質(GFP)の融合試験により、その局在を確認した。その結果、Frustulin1を足場として用いた時、ほぼ全ての細胞においてバイオシリカ表面にGFPをディスプレイできることを確かめた。そこで、Frustulin1にシリカ結合ペプチドを融合発現し、得られた形質転換株の培養液にシリカ粒子を添加した。その結果、細胞の凝集・沈降を誘起することに成功した。本手法において、シリカ粒子は凝集剤としてのみならず、珪藻の培養コストの大きな部分を占めるシリコン源としても機能する。このことから、本研究の成果は珪藻株を用いた低コストな有用物質生産プロセスを提案できるものであると考えられる。更に、油滴内における生理活性物質の生産を目指し、高度不飽和脂肪酸の生産量の評価を行った。その結果、Fistulifera solaris内において、他の藻類と比較しても多い高度不飽和脂肪酸の蓄積が確認され、高度不飽和脂肪酸生産ホストとしての有用性が示された。平成27年度において、有用珪藻Fistulifera solarisの珪殻タンパク質を同定し、バイオシリカ改質による効率的な細胞回収技術を開発することができた。本技術は珪藻珪殻の物性を改変することにより高効率な物質生産プロセスを構築する“バイオシリカ工学"の中核を担う技術である。特に、微細藻類を用いたバイオ燃料生産においては、従来、細胞を培養液から回収するプロセスに遠心分離法などが用いられ、多大なエネルギーを消費しており、実用化の大きな障壁の一つとなっていた。このことから、効率的な新規細胞回収技術を確立することができた意義は大きいと考えられる。更に油滴内における高度不飽和脂肪酸の生産にも着手し、一定の成果を得ることができた。本研究で開発した細胞回収技術は、高度不飽和脂肪酸生産プロセスにも適用可能である。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。本研究では油脂肥大phaseと葉緑体肥大phaseが制御可能な有用珪藻Fistulifera solarisを微細藻類ホストとして用い、その細胞を覆う珪殻の物性を改質する"バイオシリカ工学"を確立することで、脂質やタンパク質、生理活性物質の生産を効率化する新たな物質生産プロセスを提案する。前年度までに当該株の高度不飽和脂肪酸(PUFA)生産ホストとしての有用性が示されている。

平成28年度では、遺伝子組換え技術や培養条件の検討などにより、更なるPUFA高生産手法を確立した。遺伝子組換え手法においてはPUFA生合成における律速因子を特定し、これらの遺伝子の強発現を試みた。獲得した変異株のPUFA生産性は野生株の1.7倍まで向上することが確認された。更に、培養条件の検討を実施したところ、PUFAの生産性が2.3倍向上することが確認された。一方で、バイオシリカ改変株作出として、これまでにシリカ結合ペプチドをディスプレイした変異株の作出し、シリカ粒子添加による細胞凝集・沈殿の誘起を実証している。平成28年度では本技術の適応範囲を広げる為に、種々の物質により凝集・沈殿を誘起する複数の機能性ペプチドのディスプレイも実施した。これにより、より効率的な細胞回収法の設計が可能となることが期待された。また、バイオシリカ構造の基礎的知見を得るために、汽水産珪藻Pseudostaurosira trainoriiより、栄養細胞のガラス質細胞壁を裏打ちする有機層の単糖組成解析を行った。その結果、処理方法によって組成にはわずかな変化が見られたが、主としてマンノースとガラクトースにより構成されていた。また、本種の有性生殖段階でも接合子を包む有機層が得られた。この構造と栄養細胞の有機層の糖組成に大きな差異は見られなかった。これらの研究で得られた知見は、バイオシリカ改変珪藻による新規有価物生産プロセスの開発に大きく寄与するものである。本研究では珪藻を有用物質生産ホストとして用い、その細胞を覆う珪殻の物性を改質するバイオシリカ工学を確立し、新規の効率的な有用物質生産プロセスの構築を目的とした。珪殻タンパク質を利用し、凝集性因子を珪殻表面に提示することで、凝集を誘起し、細胞回収が容易になる株の作出に成功した。更に有用物質生産ホストとしての利用拡充を目指し、細胞破砕効率の向上に向けた珪殻タンパク質のノックダウンにおける基盤技術を確立した。加えて、珪殻有機層の解析を実施し、珪殻有機層の化学組成とその構造を明らかにした。これらの結果は、効率的な有用物質生産プロセスの構築に資する基盤技術として期待できる。平成26年度までに、細胞回収工程の効率化のための珪殻表面提示技術、細胞破砕工程の効率化のための遺伝子ノックダウン技術の確立に共に成功した。これらの成果により、来年度に予定されている、細胞凝集因子の提示、および珪殻タンパク質の発現抑制を滞りなく開始することが可能となった。以上の事より、本研究はおおむね順調に進んでいると判断している。平成28年度では、遺伝子組み換え技術や培養条件の検討などにより、Fistulifera solarisを用いた機能性物質(油脂(トリグリセリド)、高度不飽和脂肪酸、機能性脂質誘導体、フコキサンチンなど)生産手法を確立し、その生産量の定量評価を行う。さらに、珪殻タンパク質の改変株や欠損株の作出を行うことで、細胞回収後のバイオシリカ破砕効率を向上させ、機能性物質の分離を容易にするための方法についても検討を行う。
擬閃亜鉛鉱型構造への軽元素挿入によるバンド構造改質

擬閃亜鉛鉱型構造(ZnP)^ーへ軽元素Li^+が規則的に挿入されたLiZnPをとりあげる。フォトルミネッセンス(PL)測定により、848nmの2つの発光を有するAタイプと830nm付近のブロ-ドな発光を有するBタイプが観則された。タイプAの615nm(2.02eV)発光は、n型LiZnPのドナ-準位が伝導帯の下端から約110meVに位置し(抵抗率の温度依存性の結果)、77KにおけるLiznPのバンドギャップが約2.13eVであることを考慮すると、Vp(燐原子空孔)ドナ-から価電子帯への放射遷移によるものと考えられる。Vpの存在はラザフォ-ド後方散乱法による組成分析から示唆された。GaAs中のVas(ヒ素原子空孔)ドナ-アクセプタ-複合体による発光の類推から、848nmの発光はVpドナ-アクセプタ-複合体による放射遷移と考えられる。615nmの発光強度が励起光強度の増加に伴ってブロ-ドな848nm発光のそれよりも増加した。これは、LiZnPのバンドギャップの“直接遷移性"を反映し、再結合確率の増加に起因していると考えられる。タイプBの発光はバルク結晶の他、石英基板上のLiZnP薄膜からも観測された。このブロ-ドな発光はタイプAの発光を示す結晶よりも多く観察される。これは、育成結晶の多くがp型伝導を示すことと関係があると思われる。このとき、PL発光はVpド-ナ-アクセプタ-複合体による放射遷移によって支配され。タイプAおよびB中のアクセプタの起源の本質的に同じものであると思われるがその起源についてはさらに詳細な研究が必要である。LiZnN化合物は、LiZnとNH_3ガスを500°C、68時間反応させ合成した。X線回折から単一相のLiZnNの合成が確認され、格子定数は4.9114.987A^^°程度であった。しかし、物性測定を行うほどの良質の結晶は得られていない。擬閃亜鉛鉱型構造を有するLiZnPのバルク単結晶は、タンタルるつぼを用い三元素の直接固化により680°Cから100°C/hで徐冷することにより育成した。光吸収により直接遷移型バンド構造(エネルギ-ギャップ:2.1eV(室温))を有し、バンドギャップの温度依存制は-3x10^<-4>eV/Kであり、比差熱分析により950°C付近に融点あるいは分解点があることがわかった。バルク結晶を粒状にし、フラッシュ蒸着法で石英ガラス上に薄膜作成を行った。単一相薄膜は400440°Cの基板温度で40分間熱処理することにより得られた。代表的蒸着速度は約100nm/sであり、膜厚は10001400nmの範囲であった。これらの条件下で作成した薄膜は透明な黄色を呈しており、出発材料であるバルク結晶は透明な赤色を呈している。室温の抵抗率は、薄膜試料とタングステン製プロ-ブ間にインジウムベレットを挟む三重構造から成るオ-ミック電極を用い、10^2Ωcmのオ-ダであることを明らかにした。

作成した薄膜は空気中では水酸化しやすい。基板温度が400から440°Cまで増加するとともに(111)回折線の強度が増加し、粒塊は<111>方向に配向しやすいことが示唆される。単一相薄膜中の亜鉛と燐濃度の深さ方向の分布は、RBS用いて評価し、試料中の亜鉛と燐原子の代表的原子比は1.06であり、わずかな燐原子の不足が認められた。薄膜試料の透過率はバルク結晶の吸収端を越えて約500nm付近まで観測された。LiZnN結晶は、予めLiZn合金を作成し、アンモニアガス中で加熱処理を施すことにより微粉末状の結晶を作成した。X線回折法により格子定数a=4.911Åを有するLiZnN単一相で、逆蛍石構造に結晶化することが明らかになった。本年度の研究は、凝閃亜鉛鉱型構造(ZnP)^-へ軽元素Li^+が規則的に挿入されたLiZnPのフォトルミネッセンス(PL)測定を中心に行った。848nmと615nmの2つの発光を有するAタイプと830nm付近にブロ-ドな発光を有するBタイプが観測された。n型LiZnPのドナ-準位は低抗率の温度依存性の結果から伝導帯の下端約110meVに位置し、77KにおけるLiZnPのバンドギャップが約2.13eVであることを考慮すると、タイプAの615nm(2.02eV)発光はVp(燐原子空孔)ドナ-から価電子帯への放射再結合によるものと考えられる。Vpの存在はラザフォ-ド後方散乱法による組成分析から示唆された。GaAs中のV_<A8>(ヒ素原子空孔)ドナ-アクセプタ-複合体による発光の類推から、848nmの発光はVpドナ-アセプタ-複合体による放射遷移と考えられる。615nmの発光強度は励起光強度の増加に伴ってブロ-ドな848nm発光のそれよりも増加した。これは、Vpドナ-アクセプタ-複合体による放射遷移よりもドナ-価電子帯間遷移の方がLiZnPのバンドギャップの“直接遷移性"を反映し、再結合確率の増加を著しくしている。タイプBの発光はバルク結晶の他、石英基板上のLiZnP薄膜からも観測された。このブロ-ドな発光はタイプAの発光を示す結晶よりも多く観察される。これは、育成結晶の多くがp型伝導を示すことと関係があると思われる。このとき、PL発光はVpドナ-アクセプタ-複合体による放射遷移によって支配され、タイプAおよびB中のアクセプタの起源は本質的に同じものであると思われる。その起源についてはさらに詳細な研究が必要である。
Pb置換したBi系超伝導体の構造と物性に関する研究〜還元処理によるTcの上昇とCuO_2面の構造変化〜

銅酸化物超伝導体のTcは、キャリア濃度やCuO2面の微細構造によって決定されることが明らかになっている。しかしながら、キャリア濃度とCuO2面の微細構造は密接な関係があり、片一方のパラメーターを固定して他方だけを変化させることは難しい。従って、Tcとキャリア濃度等のパラメーターとの相関を議論するためには、できるだけ他のパラメーターを固定した系を用いる必要がある。Bi系Bi2Sr1.8(Ca0.8Y0.2)1.2Cu2Oyの酸素量yを調節すると、CuO2面の微細構造を変化させずに、キャリア濃度のみを変化させることができる。ホール係数から見積もったホール濃度を2.4×1021/cm3から1.8×1021/cm3まで減少させても、Tcはほとんど変化しなかった。一方、Eu1+xBa2-xCu3Oy系では、キャリア濃度をほとんど変化させることなくCuO2面の微細構造のみを変えることができた。CuO2面の微細構造の変化とともにTcは0Kから90Kまで大きく変化した。CuO2面のorthorhombicityが大きくなり、頂点酸素がCuO2面内Cuから遠ざかるほどTcが上昇したが、いずれのパラメーターがTcを支配しているのかは現在調査中である。以上2つの結果から、Tcを決定する要因として一義的に重要なファクターは、キャリア濃度よりもCuO2面の微細構造であることが示唆される。
菊池病(組織球性壊死性リンパ節炎)の病因並びに病変成立機構の解明

550症例に及ぶ症例の臨床像については、これまでに得られている成績と同様に若年成人の頚部に主に見られ、白血球減少を伴い、一部に皮疹を認めるという臨床像は同様であった.ただ、これまで明らかに女性優位であったが最近の症例では男性の比率の増加の傾向が見られている.組織学的には、芽球化リンパ球が増加し、壊死の傾向に乏しい基本的な組織像を示す症例が増加している.病変部に多数みられるアポトーシスを示す細胞は主に増殖しているCD8陽性細胞であるが、一部はCD4陽性細胞も混在している、アポトーシスにはgranzime B, perforinが関与する系とfas,fas ligandが関与する2つの系ともに見られることが明らかとなった.このことは本疾患に見られるアポトーシスの発生機転は単一の経路でないことを示すものであり、さらにアポトーシスにウイルスの関与を否定できない成績であった.また大型化芽球の多くか特に感染活動期にあっては血清中の可溶性fas ligandの上昇が検査全例に認められ、それが病状の回復と共に正常に復帰することが明らかとなった.このことは可溶性fasが本疾患の病因に強く結びついている可能性を示唆するもので、病変がリンパ節でなく全身諸臓器に見られることにも関連するところである.また大型化芽球はウサギ抗血清免疫グロブリン分画からなるヒトmyeloperoxidaseに対する抗体に反応することが明らかとなった.このことは従来反応細胞が形質細胞様単球とされてその特異性が述べられているが、骨髄系との関連を示唆する成績であり、この点からも本病変の特異性が伺われる.HLAとの関係については、DQA-1-0103,0302,DQB1-0601は統計的に有意差を示し、本疾患が遺伝的要因もその発生に関与していることを示唆するものであった.550症例に及ぶ症例の臨床像については、これまでに得られている成績と同様に若年成人の頚部に主に見られ、白血球減少を伴い、一部に皮疹を認めるという臨床像は同様であった.ただ、これまで明らかに女性優位であったが最近の症例では男性の比率の増加の傾向が見られている.組織学的には、芽球化リンパ球が増加し、壊死の傾向に乏しい基本的な組織像を示す症例が増加している.病変部に多数みられるアポトーシスを示す細胞は主に増殖しているCD8陽性細胞であるが、一部はCD4陽性細胞も混在している、アポトーシスにはgranzime B, perforinが関与する系とfas,fas ligandが関与する2つの系ともに見られることが明らかとなった.このことは本疾患に見られるアポトーシスの発生機転は単一の経路でないことを示すものであり、さらにアポトーシスにウイルスの関与を否定できない成績であった.また大型化芽球の多くか特に感染活動期にあっては血清中の可溶性fas ligandの上昇が検査全例に認められ、それが病状の回復と共に正常に復帰することが明らかとなった.このことは可溶性fasが本疾患の病因に強く結びついている可能性を示唆するもので、病変がリンパ節でなく全身諸臓器に見られることにも関連するところである.また大型化芽球はウサギ抗血清免疫グロブリン分画からなるヒトmyeloperoxidaseに対する抗体に反応することが明らかとなった.このことは従来反応細胞が形質細胞様単球とされてその特異性が述べられているが、骨髄系との関連を示唆する成績であり、この点からも本病変の特異性が伺われる.HLAとの関係については、DQA-1-0103,0302,DQB1-0601は統計的に有意差を示し、本疾患が遺伝的要因もその発生に関与していることを示唆するものであった.450例を越える症例についての臨床像については、これまでに得られている成績と同様に若年成人女性の頚部に主に見られ、白血球減少を伴い、一部に皮診を認めるという臨床像は同様であったが最近の症例では男性の比率がやや増加している.組織学的には、芽球化細胞が増加し、壊死の傾向に乏しい基本的は組織像を示す症例が増加している.病変部に多数みられるアポトーシスを示す細胞は主に増殖しているCD8陽性細胞であり、アポトーシスの形式はgranzime B,perforinが関与する系とfas,fas ligandが関与する2つの系ともに見られることが明らかとなった.このことは本疾患に見られるアポトーシスの発生機転は単一の経路でないことを示すものであり、さらにアポトーシスにウイルスの関与を否定できない成績であった.特に感染活動期にあっては血清中の可溶性fas ligandの上昇が検査全例に認められ、それが病状の回復と共に正常に復帰することが明らかとなった.

このことは可溶性fasが本疾患の病因に強く結びついている可能性を示唆するもので、病変がリンパ節でなく全身諸臓器に見られることにも関連する者である.HLAとの関係については80例のリンパ節より抽出したDNAについて検索中したが.A11ならびにDR12が高率に見られ、A24の頻度が低いとの従来の成績の確認がなされたが.DRB,DQA,DBならびにDR-DQ,DQA-DQBの連鎖平衡に関しての検討では日本人の平均的頻度分布との間に有意差は見られなかった.またDQA-1-0103,0302,DQB1-0601は比較的高率に、そしてDQA-1-DQB1の連鎖平衡では0103-0601が高率に見られた.500症例におよぶについての臨床像については、これまでに得られている成績と同様に若年成人の頚部に主に見られ、白血球減少を伴い、一部に皮疹を認めるという臨床像は同様であったがこれまで明らかに女性優位であったが最近の症例では男性の比率の増加の傾向が続いている.組織学的には、芽球化細胞が増加し、壊死の傾向に乏しい基本的は組織像を示す症例が増加している.病変部に多数みられるアポトーシスを示す細胞は主に増殖しているCD8陽性細胞であり、アポトーシスの形式はgranzimeB,perforinが関与する系とfas,fas ligandが関与する2つの系ともに見られることが明らかとなった.このことは本疾患に見られるアポトーシスの発生機転は単一の経路でないことを示すものであり、さらにアポトーシスにウイルスの関与を否定できない成績であった.また大型化芽球の多くか特に感染活動期にあっては血清中の可溶性fas ligandの上昇が検査全例に認められ、それが病状の回復と共に正常に復帰することが明らかとなった.このことは可溶性fasが本疾患の病因に強く結びついている可能性を示唆するもので、病変がリンパ節でなく全身諸臓器に見られることにも関連するところである.また大型化芽球はウサギ抗血清免疫グロブリン分画からなるヒトpyeloperoxidaseに対する抗体に反応することが明らかとなった.このことは従来反応細胞が形質細胞様単球とされてその特異性が述べられているが、骨髄系との関連を示唆する成績であり、この点からも本病変の特異性が伺われる.HLAとの関係については、DQA-1-0103,0302,DQB1-0601は統計的に優位さを持っており、本疾患が遺伝的要因もその発生に関与していることを示唆するものであった.550症例に及ぶ症例の臨床像については、これまでに得られている成績と同様に若年成人の頚部に主に見られ、白血球減少を伴い、一部に皮疹を認めるという臨床像は同様であった.ただ、これまで明らかに女性優位であったが最近の症例では男性の比率の増加の傾向が見られている.組織学的には、芽球化リンパ球が増加し、壊死の傾向に乏しい基本的な組織像を示す症例が増加している.病変部に多数みられるアポトーシスを示す細胞は主に増殖しているCD8陽性細胞であるが、一部はCD4陽性細胞も混在している、アポトーシスにはgranzme B,perforinが関与する系とfas,fas ligandが関与する2つの系ともに見られることが明らかとなった.このことは本疾患に見られるアポトーシスの発生機転は単一の経路でないことを示すものであり、さらにアポトーシスにウイルスの関与を否定できない成績であった.また大型化芽球の多くか特に感染活動期にあっては血清中の可溶性fas ligandの上昇が検査全例に認められ、それが病状の回復と共に正常に復帰することが明らかとなった.このことは可溶性fasが本疾患の病因に強く結びついている可能性を示唆するもので、病変がリンパ節でなく全身諸臓器に見られることにも関連するところである.また大型化芽球はウサギ抗血清免疫グロブリン分画からなるヒトmyeloperoxidaseに対する抗体に反応することが明らかとなった.
含フッ素ヘテロ環合成に供する活性フッ素中間体の創製

トリフルオロアセトイミドイルラジカル及びカルボアニオン等価体としてのイミドイル金属(Li,Zn,Pd)を各々調製し、含フッ素ヘテロ環合成に活用した。すなわち、炭素-テルル結合の光反応によるラジカル開裂と分子内環化を経て、トリフルオロメチル含有インドール(1)を合成した。パラジウム触媒を用いるイミドイルヨウ素体のカルボアルコキシ化を経る、各種含フッ素α-アミノ酸の合成を確立した。これらの成果を基に、含フッ素キノロンカルボン酸系化合物として、トリフルオロメチル含有インドール(1)、ベンズイミダゾール(2)、アシルインドール(3)、ジアザスピロジェノン(4)を合成した。(1)、(2)はトリフルオロイミドアミド及び関連エナミンの電気化学的酸化法による新しい合成法を確立することで達成した。(4)の合成は、電気化学的に高収率で合成した、キノンイミンを極性溶媒中で熱的環化により7095%で合成した。この種のジアザスピロジェノンの合成は初めての例であり、(4)は各種の含CF_3アルカロイドの前駆体として活用が期待される。また、(3)の合成において、テルル,セレン中間体以外に相当するヨウ素中間体を使用する光反応も開発した。本年度の研究実施計画の第1段階(合成ブロックの反応性の研究)の研究を進めた。含フッ素ヘテロ環合成に供する合成ブロックとして、塩化トリフルオロアセトイミドイルの新規合成法を確立した。本合成法は従来の5塩化リンを用いる方法では収率が悪く(1030%)、まったく合成できなかった化合物も合成でき、一般に収率も8090%となった。後処理も簡単であり、今後の研究の遂行に大きく寄与すものと思われる。上記の研究過程で、塩化イミドイルの生成機構を究明した。その結果、ペルフルオロアルカン酸がホスホニウム塩として活性化され、それに塩化物イオンが求核巧撃することがわかった。この機構を一般化すると、求核剤を適切に選択することで、求核剤に対して、ペルフルオロアシル基を導入できることになる。求核剤として、オレフィン、ナトリウムアジド、トリメチルシリルアジド等を作用させると、相当する、トリフルオロアセチルオレフィン、ペルフルオロイソニトリルが合成できた。塩化トリフルオロアセトイミドイルと親電子剤との反応を可能にするために、メタル化する必要が生じた。そこで、相当するヨウ化物を合成する方法を確立した。すなわち、塩化物をアセトン中、室温下、ヨウ化ナトリウムと1日反応させることで、ヨウ化物をほぼ定量的に合成した。また、臭化物の合成も、四塩化炭素の代りに四臭化炭素を用いることでその合成に成功した。そこで、メタル化の予備実験として、ヨウ化物に、ブチルリチウム、金属亜鉛、金属スズ、金属鉛、塩化パラジウム、パラジウム-ジベンザールアセトン錯体、銅錯体などを作用させ、その挙動を見た。その結果、ブチルリチウムとは、-78°Cで速やかに、ヨウ素ーリチウム交換が進行し、相当するリチウム化合物が、調製できることが判明したので、今後の含フッ素ロ環合成が大きく進展するものと思われる。これらの成果を基に、、含フッ素キノロンカルボン酸系化合物として、トリフルオロメチル含有インドール(1),ベンズイミダゾール(2),アシルインドール(3),ジアザスピロジエノン(4)を合成した。(1),(2)はトリフルオロイミドアミド及び関連エナミンの電気化学的酸化法による新しい合成法を確立することで達成した。
重複障害に対応する社会福祉制度・サービスのあり方に関する研究

本研究は、重複障害者に対応する制度・サービスのあり方を明らかにするために、その実態がほとんど把握されていない、重複障害者と家族の生活実態調査に取り組んだ。19年度は、18年度に実施した、重複障害者とその家族の生活実態調査の分析作業およびスウェーデンにおいて重度および重複障害者に関する制度・サービスに関する調査を行った。本研究における熊本県と全国の2種類の調査によって、重複障害者の生活基盤の不安定さと重複した機能的な障害に対応した制度の乏しさが単一障害以上によりきびしい重複障害者と家族の生活状況をもたらしていることが明らかになった。とくに、重複障害の中でも、知的障害と下肢ないし体幹の障害をもつ人たちや、ろう重複障害者等の生活がきびしく、将来の見通しと介護、移動、コミュニケーション、医療的ケアといった5つの点に困難が集中していることが明確になった。さらに、精神障害の場合は、単一障害であっても重複障害並みのきびしさがみられたことから、機能障害の程度よりも必要な社会的対策の欠如によって規定された問題としてとらえる必要性が明らかになった。制度のあり方については、生活基盤の安定とともに、とくにコミュニケーションと移動・交流といった生活の社会的側面を支える制度の拡充が重複障害者にとって求められるものといえよう。一方、スウェーデンでは、保護雇用制度が重複障害者の雇用を保障するとともに、高い水準の住宅と所得の保障が行われている。これらを生活基盤として、普段の活動においては、日本の授産施設のように職員までも授産作業に負われるという姿はなく、デイアクティビティが障害の重い人たちの活動の場となっている。重複障害者の社会的な交流・移動という点では、LSS法等によるパーソナルアシスタントやコンタクトパーソンが有効に機能している。18年度は、2006年8月10月にかけて、熊本県内の障害者団体および障害者施設の利用者を対象に、生活実態調査を行った。1,200の調査票を配布し、641を回収した。障害者自立支援法のもとで、重複障害者は単一障害者以上に新制度の影響が大きいことが明らかになった。三障害の一元化を一つの目的とした制度改革であったが、いまのところ、重複障害者に対応した制度にはなっていない。世話・介護に関する制度・サービスの量・質の面で大きな転換を求めている重複障害者の場合は、利用料の1割負担と食費、医療費などの負担増加と、職員配置の低下などによるサービスの質の低下のために、またこれまで同様に医療的なケアに対応できる体制(看護師・OT・PTなどの関連職種の配置など)の不備のために、これまで以上に社会的自立の条件が乏しくなっている。詳しくは、現在、論文を作成中である。また、2006年10月12月にかけて、全国の主に通所施設を利用している障害者と家族を対象に、生活実態調査を実施した。約2400世帯から回答を得て、現在、集計・分析をすすめており、19年度において重複障害者の生活実態および社会福祉制度・サービスの課題等を明らかにしていく。