hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機ラジカルにおけるスピン秩序状態の解析

磁性分野の研究において近年介電子の示す磁気挙動が注目されているが、本研究ではその典型的化合物である有機ラジカルをとりあげ、その磁気的挙動を明らかにするのが目的である。有機ラジカルが有する電子スピンは低温において秩序配列をすることが明らかにされているが、これまで電子スピンの秩序相の解析はなされていなかった。磁気相転移においてはスピンは空間的にある特定の方向を向いた安定状態に入るが、この状態は何によって支配されるのか、有機ラジカルの磁気秩序状態はどのようなものかを明らかにするため、有機ラジカルの単結晶を用いた磁気異方性を測定し、スピン秩序状態の解析を行った。主な実験手段はトルク測定であり、用いた試料は3.25Kで反強磁性体となるp-クロロフェニルビスジフェニレンアリル(有機低次元磁性体の一権)である。トルク曲線は3.25Kまでは通常の常磁性体特有のsine曲線(180°周期)を示したが、磁気秩序状態に入ると極めて複雑なトルク曲線を示した。結晶のb軸がスピン容易軸と決定し、b軸を含む面内での磁場回転を行い、トルク曲線の特徴的挙動を明らかにした。これらの実験データの解析を行うため、2部分格子磁化、オルトロンビック磁気異方性および磁気交換組互作用が双極子相互作用より大きいなどの仮定のもとにトルクの理論曲線を求めた。実験との比較によりさまざまなパラメータがえられたが、中でもスピンを空間的に固定させる異方性磁場が約7Gと決定された。これは特徴的に小さな値であり、有機ラジカル結晶の双極子相互作用が小さいことに対応していると思われる。これに対し交換相互作用磁場は数万Gであるからいかに小さいかが分かる。これら2つの磁場の積の平方根できいてくる臨界磁場はトルク曲線の異常挙動にもあらわれていた通り、約1500Gと決定された。さらに理論解析を行うため結晶構造解析を現在行っている。
看護における移動動作支援時の介助者・被介助者双方の最適動作支援技術の開発

本研究の目的は、要介護者の移動動作支援時に、介助者、被介助者双方にとって最適な移動動作について、エビデンスをもとに明らかにすることである。平成30年度の成果立ち上がり動作を例題とした介助者・被介助者双方の「負荷評価測定システム」の開発を行った。「測定器」を簡単で実現可能な形にモデル化するために、介助者と被介助者は、1点だけの力のやり取りが行われるとし、その大きさと方向が時系列に測定できるシステムを構築し、実験によりシステムの有用性を検証した。次に開発した「負荷評価測定器」を用いて、立ち上がり介助における「良い介助動作」について検討した。【方法】対象:介助者は女性6名(平均年齢43.7歳、看護職)、男性3名(平均年齢37.7歳、看護職)であった。被介助者は女性2名(平均年齢20歳、看護学生)、男性1名(40歳代、非看護職)であった。課題運動と測定方法:研究者らが開発した立ち上がり介助時に介助者と被介助者間にかかる負荷を測定する「負荷評価測定器」を用い、椅子に着座した被介助者の立ち上がりを以下の2条件で介助し、経時的に負荷量を測定した。条件1は、基礎看護技術に関する講義、演習で一般的に教授される被介助者を上方に引き上げる介助動作とし、条件2は人間工学領域で示されている体幹前傾運動に始まる一般的な立ち上がり動作を支援する介助動作であった。【結果】被介助者体重あたりの最大負荷量は、条件1と条件2の間で有意傾向が認められ、条件2で負荷量が小さかった(p=.086)。【考察】結果からは、条件2の介助動作のほうが、介助者が被介助者の持つ力を利用しながら、自身の身体的負担を軽減できる介助動作であることが考えられた。研究成果を用いて、ブラジル日系高齢者の移動動作を支援する活動を行い、立ち上がり動作が困難な高齢者が自力で立ち上がり動作ができるようになる成果を得た。研究目的:本研究の目的は、要介護者の移動動作支援時に、介助者、被介助者双方にとって最適な移動動作についてエビデンスをもとに明らかにすることである。対象となる複数人の力のやり取りを測定することを可能にし、移動動作を、介助者、被介助者が「協働でおこなう」という概念のもと、介助者、被介助者双方の腰部・膝部にかかる剪断力、圧迫力、姿勢に着目して一連の移動動作を評価し、両者の腰部・膝部にかかる剪断力を最小にして、かつ適正負荷を導くことで被介助者の残存する移動能力を維持・向上する移動支援技術を見出し、介助者、被介助者双方にとって最適な移動動作支援技術の開発を行う。平成27年度の成果1.被介助者人体負荷評価方法の開発被介助者の重心移動と、外力(介助者が支持する力の大きさと方向)を正確に測定する方法を試行した。動作時の力の配分について解析し、被介助者の三次元人体モデルを試行している。今年度は、被介助者の人体モデル開発を目指していたが、開発途中であり、やや遅れている。本研究の目的は、要介護者の移動動作支援時に、介助者、被介助者双方にとって最適な移動動作についてエビデンスをもとに明らかにすることである。対象となる複数人の力のやりとりを測定することを可能にし、移動動作を介助者、被介助者が「協同で行う」という概念のもと、介助者、被介助者双方の腰部・膝部にかかる剪断力、圧迫力、姿勢に着目して一連の移動動作を評価し、両者の腰部・膝部にかかる剪断力を最小にして、かつ適正負荷を導くことで被介助者の残存する移動動作を維持・向上する移動支援技術を見出し、介助者、被介助者双方にとって最適な移動動作支援技術の開発を行う。平成28年度の成果本研究で、重要なデータの一つが、姿勢データと介助者・被介助者双方の力のやりとりのデータである。姿勢は、体表面に動作を制限しない範囲でマーカーを装着することにより外側から見える範囲の姿勢を取得することができ、加速度センサと組み合わせることにより見えない部分の姿勢もある程度まで推測することが可能となった。介助者と被介助者の相互の力のやり取りの測定には、圧力分布マットを用いた。圧力分布マットとは、シート型のセンサの面のどの位置にどれくらいの圧力がかかっているかを測定するセンサである。ベッドに臥床している被介助者を、介助者が背部に手を回して介助する動作では、被介助者の背部のどの位置にどれくらいの力がかかるかを、被介助者の背部につけた圧力分布マットで測定したが、椅子等と比べて柔らかく、曲面で、姿勢の変化する背部においてはマット自身の張力等の影響を受けやすいデメリットがあることが分かった。しかし、小型センサを複数使うことで張力等の影響を軽減できる可能性が期待できる。そこで、小型圧力センサに着目し、シート型圧力センサを取り扱う上で欠かせない校正(キャリブレーション)の手法を検討し、校正用補助具の試作、圧力センサの校正実験を行った。今年度小型圧力センサの校正を行い最終的には簡便にセンサの校正を行える手順を確立するとともに、最適移動動作を導くための測定機器の開発が途上である。開発後に移動動作実験を精力的に行うことが必要である。本研究の目的は、要介護者の支援時に、介助者、被介助者双方にとって最適な移動動作についてエビデンスをもとに明らかにすることである。今年度は、被介助者、介助者の力のやり取りを測定するための、独自の測定機器の開発を行った。

【方法】「測定器」を簡単で実現可能な形にモデル化するために、介助者と被介助者は、1点だけの力のやり取りが行われるとし、その大きさと方向が時系列に測定できるシステムを構築し、実験によりシステムの有用性を検証する。実験対象:被介助者男性2名(70歳代、30歳代)、介助者女性1名(60歳代、看護職)。倫理的配慮:研究者が所属する大学研究倫理審査会の承認済(承認番号15-T-4)【結果】「負荷評価測定器」の作成は、1枚のボード上にデジタルフォースゲージ(FGP-50、以下ゲージ)を固定し、位置解析用のマーカー(LED)四つを配置した。2本の棒の片方にゲージをフックで取り付けた。介助者・被介助者が各棒を把持し、2者間にかかる張力と方向を測定した。介助力の方向はマーカーの画像を複数カメラに取り込み解析した。立ち上がり時、事例1(70歳代)の最大力は、A140.0N、B221.7Nであった。事例2(30歳代)の最大力はA139.4N、B151.6Nであった。方向は、力と同期し時系列変化を3次元で測定していることを確認した。【考察】A法(体幹前傾誘導あり)は、介助者の体幹が前傾することで、重心が関節中心に近づき関節モーメントが減少するため少ない力で立ち上がり、B法(誘導なし)は被介助者を上方に引っ張ることで体幹前傾より関節モーメントが大で大きな力を要したと考える。測定器は、正確に作動し力学的にも矛盾がなく「負荷評価測定システム」が有用であることを確認した。続いて「負荷評価測定器」を用い、立ち上がり介助における「良い介助動作」について検討するため実験を重ねている。研究課題遂行のために被介助者、介助者の力のやり取りを測定するための、独自の測定機器の開発に想定以上に時間を要した。その理由の一つに、研究代表者が初年度大学開設準備委員の任にあり、大学開設後も多忙を極めた。今年度機器の開発ができて実験を開始している。補助事業の目的をより精密に達成するために追加実験を実施しているところである。本研究の目的は、要介護者の移動動作支援時に、介助者、被介助者双方にとって最適な移動動作について、エビデンスをもとに明らかにすることである。平成30年度の成果立ち上がり動作を例題とした介助者・被介助者双方の「負荷評価測定システム」の開発を行った。「測定器」を簡単で実現可能な形にモデル化するために、介助者と被介助者は、1点だけの力のやり取りが行われるとし、その大きさと方向が時系列に測定できるシステムを構築し、実験によりシステムの有用性を検証した。次に開発した「負荷評価測定器」を用いて、立ち上がり介助における「良い介助動作」について検討した。【方法】対象:介助者は女性6名(平均年齢43.7歳、看護職)、男性3名(平均年齢37.7歳、看護職)であった。被介助者は女性2名(平均年齢20歳、看護学生)、男性1名(40歳代、非看護職)であった。課題運動と測定方法:研究者らが開発した立ち上がり介助時に介助者と被介助者間にかかる負荷を測定する「負荷評価測定器」を用い、椅子に着座した被介助者の立ち上がりを以下の2条件で介助し、経時的に負荷量を測定した。条件1は、基礎看護技術に関する講義、演習で一般的に教授される被介助者を上方に引き上げる介助動作とし、条件2は人間工学領域で示されている体幹前傾運動に始まる一般的な立ち上がり動作を支援する介助動作であった。【結果】
低炭素型産業構造に向けたカーボンチェーンの革新

本研究では、中国のマクロ的エネルギー需給、石炭産業と鉄鋼業における省エネルギー対策の実態と、この対策を促す経済的メカニズムを中心に分析を行った。これによって、中国のカーボンチェーン(石炭関連産業のサプライチェーン)がどれほどの目標のもとで、実際にどれほどの革新を遂げているかを明らかにした。これに日本の現状を対比させることで、地球温暖化防止外交における日本と中国の立ち位置について政策的含意を明確にすることができた。本年度の成果は以下のとおりである。(1)当初予定通り、研究会を仙台で2回開催した。1回目は、先行研究の検討と研究視角・仮説の設定選定を行った。2回目は、中国政府による温室効果ガス削減目標の公表とCOP15の開催という事態を受けて、温暖化対策をめぐる国際的枠組み、その中での中国と日本の役割について検討を行った。(2)必要な専門図書・専門資料収集を日本と中国で行った。一部は、アルバイトを使用して翻訳を行い、日本語での検討・論文作成に資した。(3)中国河北省・北京市で張をコーディネーターとする海外調査を行い、中国における石炭関連産業の環境対策および産業構造政策の現状について有益な情報と資料を得た。(4)中国のエネルギー経済全般と電力産業について堀井が分析を行い、学会発表・論文・著書の形で成果を発表することができた。省エネに向けた市場メカニズム、競争、政策の関係を解明することができた。(5)中国鉄鋼業について集中的に検討を行った。まず川端が銑鋼一貫企業の国際比較を行い、学会からの依頼論文として発表することができた。これによって中国独自の生産構造とが明らかになった。また、省エネルギー・CO2排出削減の到達点に関する分析を川端が行い、学会報告を行うことができた。これによって、日本から中国への環境協力のあり方を再考すべきという論点を提出できた。さらに、中国鉄鋼業の産業政策について堀井が分析を行い、査読付き論文として発表することができた。行政的手法での環境改善の限界を明らかにすることができた。(7)中国政府による温室効果ガス削減目標の公表という新事態について、上述の通り研究会で検討を行い、明日香が見解をまとめて論文を発表することができた。中国政府の政策目標について、「共通だが差異ある責任」の観点から一定の学術的評価を行うことができた。本年度の研究実績は以下のとおりである。(1)本年度は、各人の予定が合わなかったことと東日本大震災のために、仙台で研究会を開催することはなく、研究代表者・分担者がそれぞれ研究を進め、メーリングリストで討論することを中心とした。(2)川端は中国鉄鋼業の省エネルギー・CO2排出削減対策について分析を進めた。堀井はセメント産業の産業組織と環境負荷に関する分析をまとめるとともに、排煙脱硫装麗・風力発電の中国企業によるコストダウンの背衆要因についての調査を行った。明日香は、温暖化防止の国際的枠組みにおける日本と中国の位置に関する政治経済学的分析を行った。張は、中国政府が公表した2050年までの低炭経済に向けたシナリオの分析を行った。(3)堀井は中国に出張し、清華大学、国電動力経済研究中心、保定風電産業園、ジェトロなどを訪問して実態調査を行った。他の参加者は、これまで築いた人的ネットワークを生かして、東北大学(中国)、鋼鉄研究総院、鞍山鋼鉄公司経済研究院、地球環境戦略研究機関、三菱総合研究所等の研究スタッフとの意見交流を、メールや文献交換を中心に進めた。(4)研究計画にしたがって研究成果の発信を積極化し、上記のテーマに沿った論文を8本、図書を3点公表した。また学会報告を7件行った。2009年度は鉄鋼業について集中的に検討を行ったのに対して、2010年度はより多様な分野で環境技術全般での中国の技術発展の度合いと質に関する認識を深化させることができたこと、中国政府の政策の背最の解明を深められたこと、国際政治の場での日本と中国の立場の合理性について、一定の評価をくだすことができたことが特徴である。1.本年度は、東日本大震災後の研究体制及び交通機関の混乱のために、仙台での研究会開催は断念し、研究代表者・分担者がそれぞれ研究を進め、メーリングリストで討論することを中心とした。2.川端は昨年度に引き続き中国鉄鋼業の省エネルギー・CO2排出削減対策について分析を進め、ほぼ結論を得て論文投稿の準備中である。しかし、東日本大震災に直面したために、鉄鋼業における被害と復旧、業界再編の研究にも取り組むことになった。震災により、エネルギー消費に大きな影響を与える電炉業界再編があり得る情勢であったこともあり、論文発表はそちらを先行させた。堀井は中国経済における環境イノベーションの進展と、これを促すメカニズムについての検討を行い、日本で一般にイメージされているのとは異なり、中国において市場のインセンティブを活用した環境対策が進んでいることを明らかにした。明目香は、炭素制約と産業の国際競争力に関する研究を行った。

この研究では、炭素集約度と貿易集約度が共に高い4つの産業、すなわちセメント、鉄鋼、化学製品と紙産業を対象とした中国を含む複数地域の一般均衡モデルを構築し、排出量取引制度に対する補足的な制度となる国境調整や排出枠無償配分の政策シナリオに対応するCO2排出削減効果、CO2排出価格、厚生水準及びカーボン・リーケージなどについて数量的な分析を行った。張は、中国政府が公表した2050年までの低炭経済に向けたシナリオの分析を行った。
農地改革による農業変革の理論的実証的分析-宮城県を事例として-

本研究は,現在農業上の大きな課題となっている農民的小土地所有制の出発点となっている農地改革を,その細部において把握することによって,小土地所有制の本質を明らかにし,併せて研究上の空白となっていた宮城県の農地改革の実態を分析することを目的としていた. 2年間の研究においてはまだ完全に考察を終了したとはいえないが,現在までの研究によって明らかにされた諸点は以下のとおりである.(1)農地改革の最大の柱と考えられる小作地の買収・売渡の基礎となる小作地の認定について,正規の小作地権・貸借権・利用貸借権と認め難い複雑な関係があったこと,並びにその認定基準がどのようなものであったかが明らかになった.(2)その際,当該市町村における地主支配の状況及び市農地委員会の性格により認定基準が異なっていた.これを数量的に把握する目途が立った.(3)買収面積を決定する要素の一つである地主保有地面積の決定の仕方は,各都道府県によって異なるが,宮城県についてその算出方法および考え方が詳細に判明した.これをめぐる地主・小作の主張や市町村の対応が明らかとなった.(4)農民の耕作権は,必ずしも法どおりに存在しているとは限らないが,その具体的表現である小作権解消の状況が,異議申立て,訴願・訴訟の記録から解明された.その複雑な状況が戦後の自作農的土地所有の本質を規定してきたのである.(5)未墾地解放,農用付帯施設の解放,農地交換分合といった農地改革時の特殊課題についても,実務遂行のレベルまで降りて解明することとができたが,これは総体として農地改革の性格とその限界を示すものとして重要で問題であることが確認された.本研究は,現在農業上の大きな課題となっている農民的小土地所有制の出発点となっている農地改革を,その細部において把握することによって,小土地所有制の本質を明らかにし,併せて研究上の空白となっていた宮城県の農地改革の実態を分析することを目的としていた. 2年間の研究においてはまだ完全に考察を終了したとはいえないが,現在までの研究によって明らかにされた諸点は以下のとおりである.(1)農地改革の最大の柱と考えられる小作地の買収・売渡の基礎となる小作地の認定について,正規の小作地権・貸借権・利用貸借権と認め難い複雑な関係があったこと,並びにその認定基準がどのようなものであったかが明らかになった.(2)その際,当該市町村における地主支配の状況及び市農地委員会の性格により認定基準が異なっていた.これを数量的に把握する目途が立った.(3)買収面積を決定する要素の一つである地主保有地面積の決定の仕方は,各都道府県によって異なるが,宮城県についてその算出方法および考え方が詳細に判明した.これをめぐる地主・小作の主張や市町村の対応が明らかとなった.(4)農民の耕作権は,必ずしも法どおりに存在しているとは限らないが,その具体的表現である小作権解消の状況が,異議申立て,訴願・訴訟の記録から解明された.その複雑な状況が戦後の自作農的土地所有の本質を規定してきたのである.(5)未墾地解放,農用付帯施設の解放,農地交換分合といった農地改革時の特殊課題についても,実務遂行のレベルまで降りて解明することとができたが,これは総体として農地改革の性格とその限界を示すものとして重要で問題であることが確認された.1今年度の経過の概要(1)研究会は、前年度に引き続き5回行なった。前半は農地改革当時の県の実務担当者の報告・ヒアリングを中心として、改革の実務上の問題点を解明し、後半では研究分担者の理論的考察及び市町村点地調査の報告を検討した。(2)調査・資料収集は、県文書課所蔵の開放実績調査・県農委課事録・訟争記録の複写と集計・考察を主にし、必要なものは、農水省図書館・国会図書館・農政調査会等において資料を収集してきた。(3)市町村実地調査は、各班ごとに調査地を選び、今年度は、仙台市中田,小牛田町,丸森町,志津川町とした。それぞれ、ききとり・資料収集統計収集で成果があった。(4)備品としては、パソコンを購入し、主に解放実績や農地委の処理方式の統計処理に利用している。2研究上の知見従来必ずしも明確でなかった改革実務上の問題、委員選挙・保有地認定・耕地一筆調査などの方針と算定基礎が明らかとなった。また、市町村調査においては、小作契約解除(土地取上げと売り逃げ)の詳細な実態が判明し、地主の抵抗の内実が解明された。さらに、改革実施に対する村落関係の関わり、農民運動の状況も解明され、全体として、農業の地域類型ごとの特質と地主制との対応関係が明らかになりつつある。3今年度研究の総括と次年度の計画3月に今年度の研究総括会議を持ち、従来の研究との関連と深化し得た部分を確認し、次年度は、さらに訴訟関係の分析と、新たに45町村の調査方針を定めた。
分子整形技術を用いたRNAの動的構造・機能相関の研究

本研究は、極微量にしか得られないRNAの高次構造変化を追跡するために、RNAの特定部位に蛍光プローブや光化学反応性官能基等の「分子レポーター」を導入する方法を開発することを目指している。今年度得られた成果は以下の通りである。1.分子整形術による「分子レポーター」導入のモデルRNAとして酵母tRNA^<Tyr>を取り上げ、その分子内部にフルオレセイン標識ヌクレオチドを組み込んだtRNAを作製した。2.蛍光標識されたtRNA^<Tyr>と酵母チロシルtRNA合成酵素との相互作用を蛍光偏光解消法を用いて定量的に(Kd値として)測定できることを確認した。3.上記1.および2.を応用し、各種tRNA^<Tyr>変異体(分子整形術や転写-RNaseP法で調製した、分子内各種に変異を持つtRNA^<Tyr>)と酵母チロシルtRNA合成酵素間の相互作用の定量化(IC50値として)に成功し、いくつかの興味深い知見を得た。例えば修飾塩基を全く持たないtRNA^<Tyr>のIC50値が天然型tRNA^<Tyr>と比べると1桁近く悪いという結果が得られたが、これはチロシン受容活性で見た傾向と呼応している。この場合、アミノ酸受容活性の低下は主として酵素への結合力の低下によるものと判断できる。逆に、チロシン受容活性は大きく低下しているものの蛍光偏光解消法で見たIC50値はほとんど変化しないようなtRNA^<Tyr>変異体も得られている。この場合は酵素との結合は天然型tRNAとほぼ同等でありながらアミノ酸受容活性にはつながらないような変異を持っていると考えられる。4.同様にいくつかの酵母チロシルtRNA合成酵素変異体と酵母tRNA^<Tyr>との相互作用の測定にも成功した。
両イオン伝導体を用いた高効率メタン発電用固体酸化物形燃料電池の開発

従来SOFCは電解質に酸化物イオン伝導体を用いているため、反応生成物によりメタン等の燃料が希釈されてしまうが、両イオン伝導SOFCでは、H2Oを空気極側に生成させることで、高効率発電が可能となる。本研究は、実用レベルの両イオン伝導性SOFC開発を目指し、材料開発と評価を行った。電解質の材料開発として、両イオン伝導性を有する材料としてBa(ZrCeYYb)O3を選択し、そのイオン輸率を明らかにした。また、両イオン伝導性SOFC用の電極を開発し、これらを用いた燃料極支持型SOFCを作製することで、高い起電力と発電出力を実現し、メタン発電における高効率実現のための課題を明らかにした。高伝導率両イオン伝導体として、Ba(ZrCeYYb)O3(BZCYYb)についての材料基礎物性評価およびBZCYYbを電解質とした固体酸化物形燃料電池(SOFC)の試作・評価を行った。現在のSOFCはNiとセラミックスのサーメットを燃料極兼支持体とした燃料極支持型が主流となっており、電解質材料と燃料極支持体を高温共焼結することによりSOFCを製造する。その際に懸念されるのが、燃料極中のNiが電解質に拡散することによる電解質材料物性への影響である。そこで、BZCYYb単体材料とBZCYYbに2wt%NiOを固溶させた材料(BZCYYbNi)について材料評価を行った。伝導率としては、両材料とも当初目標値(0.02S/cm、700°C時)を超える0.025S/cm(700°C)を示したが、熱膨張挙動とイオン輸率に大きな差異が表れた。BZCYYbの熱膨張挙動として700°C付近で結晶構造中のプロトン量の変化に伴うと考えられる体積変化が観測されたが、BZCYYbNiは温度変化に対しほぼ直線的な熱膨張挙動を示した。また、イオン輸率に関しては、BZCYYbが700°C以上の高温領域においても90%以上を維持したのに対し、BZCYYbNiでは70%程度と低下した。この結果は、Niが固溶することにより、材料中のプロトン量が減少したことと電子(ホール)伝導性が発生したことによると考えられる。また、BZCYYbを電解質とした燃料極支持型平板SOFCのイオン輸率は、BZCYYbが有するイオン輸率(90%以上)よりも低い85%であり、明らかに共焼結時に燃料極からNiがBZCYYbに固溶した影響が表れていた。本研究では、両イオン伝導SOFCを実現する候補材料を見出したとともに、SOFC製造プロセス起因の課題も明らかにすることができた。当初予定どおり、高伝導率を有する両イオン伝導体材料を見出すことができた。また、固体酸化物形燃料電池の試作にも成功し、一定の性能を得ると同時に課題を抽出することができた。両イオン伝導性を有する高効率固体酸化物形燃料電池(SOFC)を具現化するために、セル製造条件の最適化を行った。平成27年度に実施した両イオン伝導性を有する固体酸化物形燃料電池(SOFC)用の材料探索において、Ba(Zr,Ce,Y,Yb)O3(BZCYYb)を電解質候補材料として選択した。平成28年度は、実用セル形状である燃料極支持型SOFCの製造に注力し、BZCYYb電解質とNiO-BZCYYb燃料極支持体における、共焼結条件とセル特性の相関性について検討した。これまでの検討において、高温焼成プロセス中に起こるNiのBZCYYb結晶中への固溶が、BZCYYb結晶中のプロトン濃度を低下させることによりプロトン伝導率が低下することがわかっている。プロトン伝導率が低下することにより、相対的に電子(ホール)の輸率が増加し、電子リークによる効率低下が起こる。そこで、BZCYYb電解質とNiO-BZCYYb燃料極支持体の共焼結温度を1300から1400°Cまで変化させ、NiO-BZCYYb燃料極支持体からBZCYYb電解質へのNiの拡散の様子を、高分解能波長分散型X線を用いて分析した。その結果、共焼結温度の増加に伴い、Niの拡散量および拡散距離が増加することを半定量的に把握することができた。さらに、作製した燃料極支持型SOFCを交流インピーダンス法により抵抗分離した結果、電解質のオーミック抵抗が共焼結温度の上昇に伴い、増加することが観測された。また、イオン輸率の観点からは、BZCYYb電解質の膜厚が重要であり、現在の共焼結によるセル製造プロセスでは、電解質膜厚20μm以上とすることにより、90%以上のイオン輸率(700°C時)を達成できた。以上のように、今年度の検討により、(1)燃料極支持型SOFC製造プロセスの最適化、および(2)イオン輸率の向上、を達成できた両イオン伝導性SOFCの試作に成功し、さらに共焼結時のNi拡散量とSOFC発電特性の相関性を明らかにすることにより、SOFC製造プロセスの最適化に成功した。さらに、イオン輸率を高める指針を得ることもでき、課題の一つであった高効率を実現できるSOFC製造方法の基盤を築くことができた。プロトン伝導性SOFCは発電生成水蒸気による燃料希釈が起きないため、高い燃料利用率と作動中の電圧を維持でき、高効率デバイスであるSOFCの発電効率をさらに向上できる可能性がある。

本研究では、電解質材料探索と新規電極材開発により、SOFCのプロトンと酸化物イオンの両イオン伝導特性を制御することで、メタン燃料運転における高効率化の実現性について検討を行った。電解質材料としては、Ba(ZrCe)O3系のプロトン伝導性材料を中心に材料探索を実施した。また電極材料としては、ニッケルと電解質材料を均一に混合・分散化させ、比表面積増加かつガス拡散性を向上させた多孔質燃料極を作製した。これらの材料を電解質および燃料極として採用すると同時に、空気極側の分極抵抗を低減することで、電子リークを抑制し、極めて高いイオン輸率を実現するデバイスの試作に成功した。イオン輸率の一つの指標として、水素ー空気を用いた600°C時の測定起電力が理論起電力の97%以上を示したが、これは実測値としては世界的にも極めて高い値であった。また、Ba(ZrCe)O3系材料と新規電極を用いて円筒型や平板大型セルなどの実用セル試作にも成功し、これらを用いての発電効率測定を実施した。その結果、出力特性としては小型セルと同等の性能を示したが、高効率発電のためには、電極のガス拡散性の向上や流速制御等の課題が明らかとなった。特にメタンを燃料とした際には、温度の均一化が重要であった。実際に高効率発電を実証するためにはより詳細な追加検討が必要であるが、本研究をとおして、SOFCのさらなる高効率化を可能とする材料・セル部材の開発に成功し、実際の実用セル運転を行うことにより、両イオン伝導性SOFCの成立性と課題を示すことができた。従来SOFCは電解質に酸化物イオン伝導体を用いているため、反応生成物によりメタン等の燃料が希釈されてしまうが、両イオン伝導SOFCでは、H2Oを空気極側に生成させることで、高効率発電が可能となる。本研究は、実用レベルの両イオン伝導性SOFC開発を目指し、材料開発と評価を行った。電解質の材料開発として、両イオン伝導性を有する材料としてBa(ZrCeYYb)O3を選択し、そのイオン輸率を明らかにした。また、両イオン伝導性SOFC用の電極を開発し、これらを用いた燃料極支持型SOFCを作製することで、高い起電力と発電出力を実現し、メタン発電における高効率実現のための課題を明らかにした。BZCYYb系電解質について、イオン伝導率を酸化物とプロトンに分離し、伝導率と輸率に関するより詳細な検討を行う。また燃料極支持型SOFCの製造プロセスの最適化を行い、Ni固溶量の制御を図る。平成28年度までに開発した両イオン伝導性SOFCを用いて、最終的な目標である直接メタンを燃料して使用する発電試験を実施する。実測をとおし、SOFCの材料面での課題と運転方法の課題を抽出し、高効率メタン発電発電の実現性を評価する。セラミックス、電気化学、無機材料、エネルギー変換工学、燃料電池、電気分解研究推進中に優先順位のより高い課題が抽出されたことから、当初H27年度購入を予定していたマスフローコントローラー等物品の購入を次年度に繰り延べたため。これまでの検討において、電解質材料の探索は順調に進んでいるが、一方、電極材料と合成方法についての検討は平成29年度において展開する予定である。そのため、材料購入費および消耗品費、また、材料の分析に要する費用が必要となる。繰り延べた物品を購入する。電極材料(またはその他のセル部材)購入費として使用する。また、開発した電極の分析により生じる費用として引き当てる。
公的債務と低経済成長-重債務低所得国のケース・スタディ

パキスタンは、財政赤字、経常収支赤字、債務累積の悪循環に陥っているが、いかにしてこれを断ち切り、債務解消と高成長の好循環を回復し、高い社会開発を達成するかが緊急の課題である。本研究は、債務累積・経済成長・社会開発を統合的に説明する数量モデルを提示し、財政・金融・開発政策の考察と、パキスタン経済の将来展望を試みる。方法論は、金融面(資金循環データ)を統合した社会会計行列(SAM)およびそれに基づく計算可能一般均衡(CGE)モデルである。研究初年度(平成17年度)においては、国民経済計算(SNA)の使用行列データと供給行列データに、資金循環勘定データを加えて、金融SAMの推計がなされた。研究2年度(最終年)に入り、推計された金融SAMに基づき、実物部門および金融部門の各種乗数分析を行い、公的債務と経済成長に関する政策的インプリケーションを考察した。生産乗数(前方・後方連関効果)から成長加速化のための主導産業を特定化し、社会会計乗数から政府の対家計移転支出の重要性を、金融会計乗数からは、政府消費と資源利用可能性、政府投資と資源利用必要性の間の強い関係を明らかにし、民間企業投資への方向転換の重要性を示唆した。続いて、推計された金融SAMに基づくパキスタン経済の実物・金融両部門を統合したCGEモデルの構築し、シミュレーション分析による公的債務と経済成長に関する政策的インプリケーションの考察する目的で、モデルの枠組みは確定し、GAMSプログラムによるモデル計算の段階に入った。このため、研究分担者により、パキスタン中央銀行、連邦統計局、カラチ大学等において、基礎データの収集が試みられた。中央銀行における調査とデータ収集に基づき、まず、パキスタンの対内公的負債の持続可能性について分析され、その成果は学会報告およびディスカッション・ペーパーとして公表された。また、連邦統計局から最新(1999/2000年)のSNAデータを入手し、これに中央銀行の資金循環データを加えて、パキスタンでは最新となる2000年のSAM、パキスタンでは最初の試みである金融SAMを推計・完成した。成果は連名のディスカッション・ペーパーとして公表されている。現在、推計された金融SAMに基づき、債務累積、財政政策、金融政策に関する各種の乗数分析を試みつつある。来年度(研究最終年)の初めには、推計された金融SAMに基づき、CGEモデルの作成を開始する予定である。
遺伝子ノックアウト/インによる魚類精子形成のコントロール

精子鞭毛運動に関する遺伝子(以下,dnaaf3)のノックアウトをゼブラフィッシュで行うにあたり,ゼブラフィッシュの各組織(精巣,卵巣,消化管,肝臓,心臓,鰓,脳,筋肉)におけるdnaaf3の発現量調査を行った。その結果,ゼブラフィッシュにおいても昨年度のドジョウと同様に,dnaaf3は精巣において特異的に高発現していることが明らかとなった。また,CRISPR/Cas9により変異を導入したF0個体が成熟したため,野生型を交配してF1を作出した。作出したF1個体由来DNAを用いて変異を確認したところ,得られたF1における変異は全て6塩基欠失であり,フレームシフト変異による終止コドンは形成されていなかった。精子変態に関する遺伝子(以下,CREM)をCRISPR/Cas9により変異を導入したF0個体から作出したF1個体を用いて,ゼブラフィッシュにおいて変異をホモ接合でもつF2個体を作出し,その表現型からCREMの機能を行った。F1個体では9種の変異導入が確認され,8種でフレームシフト変異により終止コドンが形成されていた。そのうち,4塩基挿入の変異をもつF1個体からF2個体を作出した。CASAによる解析において,4塩基挿入の変異体精子の運動率には,ヘテロ接合変異体,ホモ接合変異体ともに野生型との間に有意差は見られなかった。また,F0で見られたような外部形態における異常な鞭毛を持つ精子はF2では観察されなかった。変異体が産出した精子の倍数性は、野生型と同じ半数性であった。ホモ接合変異体の精子は受精能を持つことが確認された。また受精率は野生型よりとの低い傾向が見られたが、群間に有意差は認められなかった。この受精実験により得られたF3個体では変異の伝達が認められ,4塩基挿入による変異では精子は正常に形成されることが明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。性転換クローンドジョウが低運動性精子を産出する原因と考えられる遺伝子(以下、遺伝子X)の全長単離を行うために、交雑由来とされるクローンドジョウの祖先系統であるA系統とB系統の野生型ドジョウから遺伝子Xの単離を行った。その結果、A系統とB系統ともに1366bpのmRNAをコードする塩基配列の単離に成功した。それらを比較した結果、両系統間では僅かな塩基配列の違いが見られ、演繹アミノ酸配列においても違いが観察された。さらに、B系統の野生型ドジョウを用いて該当遺伝子をコードするゲノムDNA配列の解析を行った結果、開始コドンから終止コドンまでの2787bpの塩基配列を決定した。これらの解析によって、本遺伝子は11のエクソンから構成されていることが明らかとなった。コイ目魚類のモデル生物であるゼブラフィッシュとの比較においてもアミノ酸配列では75%と73%の類似性を示した。また、ゼブラフィッシュの解析において、ゼブラフィッシュでは遺伝子Xの偽遺伝子、もしくはパラログが存在することが判明した。得られたゲノム配列をもとにドジョウとゼブラフィッシュにおいて遺伝子Xへの変異導入に向けてガイドRNAを設計し、受精直後の1細胞期胚への顕微注入を行った。その結果、ドジョウでは顕微注入群において対照群よりも低生残率を示し、ターゲット領域を含むPCR産物のHMA解析では変異導入を示すフラグメントを検出できた。一方、ゼブラフィッシュでは生存率には変化が見られず、HMA解析からも変異個体を検出できなかった。哺乳類で報告されている精子形成関連遺伝子(以下、遺伝子Y)の魚類への変異導入では、ゼブラフィッシュでは遺伝子Yへの変異導入に向けてガイドRNAを設計し顕微注入を行い、変異スクリーニングに向けた個体作出に至った。一方、ドジョウでは遺伝子Yの部分配列を単離に成功した。全ゲノム解析が行われていない非モデル生物であるドジョウにおいて、遺伝子Xの配列とそれらのゲノムDNAにおける配列の単離に成功した。すなわち、エクソンとイントロンの構造が明らかになることにより、精度の高いガイドRNAの設計が可能となった。これによって、複数個所のゲノム切断による大規模な欠損を導入可能となる。さらに、用いるガイドRNAの合成やCas9タンパク質の導入についても、平成28年度の方法で問題が無いことが確認され、顕微注入法や注入濃度についてのゲノム編集個体作製プロトコールが完成した。その後の変異個体のスクリーニング法においても、大量個体を迅速に解析するためのDNA抽出からPCR増幅、平成28年度に導入した機器を用いた電気泳動によるフラグメント解析までの手法が確立した。ドジョウではクローンドジョウにおける低運動性精子の原因遺伝子をターゲットにしたゲノム編集個体のF0世代の作出に成功し、現在、成熟に向けて飼育中である。ゼブラフィッシュでは新たに複数のガイドRNAの設計を行い、再度、ターゲットの遺伝子への変異導入を試みている。ガイドRNAの変異導入効率は配列特異的であることが報告されていることから、複数種類を試すことで変異導入個体を誘起できる可能性が高い。本研究では最終的に変異個体が産出する精子の運動性解析を行う必要がある。そこで、平成28年度は精子運動解析を客観的かつ詳細に行うためにComputer-assisted Sperm Analysisシステムを導入した。そして、ドジョウ精子の運動解析用のパラメーター設定と解析プロトコールの作成が完了し、F0個体や変異個体の精子運動解析を行う手法が確立した。また、精子運動性解析技術も十分に習熟するに至った。トランスクリプトーム解析によりスクリーニングされた性転換クローンドジョウ雄の精子が低運動性となる候補

遺伝子(以下、遺伝子X)の発現組織について調査したところ、野生型ドジョウでは精巣で特異的に高発現することが明らかとなった。クローンドジョウの精巣における遺伝子発現解析を行ったところ、野生型と同様の発現量を示したため、遺伝子Xはクローンドジョウにおいて精子の運動性を低下させる原因遺伝子ではないことが示唆された。ゲノム編集を用いた遺伝子Xのノックアウトによる不妊化技術では、ドジョウにおいて成熟したF0個体の雄が成熟に至った。F0雄の産した精子において変異導入が確認された。しかしながら、それらは正常な運動率を示し、野生型雌との人工交配では変異をヘテロでもつF1個体が50%の変異伝達率で誘起できたことから、受精能を持つことが明らかとなった。変異へテロの個体を用いたシーケンス解析より、7塩基あるいは8塩基の欠失が生じており、演繹アミノ酸配列には終止コドンの形成が確認された。このことより、変異導入されたゲノムからは正常な翻訳産物が形成されないことが期待される。ゼブラフィッシュにおいても遺伝子Xのノックアウト個体の誘起をおこなっており、変異導入が確認されたF0個体の誘起に至った。哺乳類で報告されている精子形成関連遺伝子(以下、遺伝子Y)のガイドRNAをドジョウとゼブラフィッシュにおいて設計し、変異が導入されたF0世代の作出に成功した。また、発現解析より遺伝子Yは生殖腺に限らず、ほぼ全ての組織で発現していることが明らかとなった。ゼブラフィッシュでは雌雄の成熟したF0個体が得られた。F0雄の産する精子は野生型よりも低い運動率を示すとともに、精子の外部形態に異常が観察された。F0の雌雄ともに野生型との交配により子孫が得られ、変異をヘテロでもつF1の作出に至った。野生型個体、クローン個体の精巣における遺伝子Xの発現量をリアルタイムPCRで解析した結果、クローンにおいても発現が認められたため、精子運動を低下させる原因遺伝子ではないと考えられた。そのため、A系統、B系統、クローン系統の精巣におけるトランスクリプトーム解析による原因遺伝子の探索を継続している。精子運動に関連する遺伝子Xのゲノム編集によるノックアウト個体の誘起では、鰭のDNA解析より変異導入が確認されたドジョウのF0個体を継続して飼育した結果、F0雄の成熟個体を得ることができた。雄成熟個体が産出した精子を材料に用いてHMAにより確認した結果、生殖細胞への変異伝達を確認できた。この変異導入個体の精子をCASAによる運動性解析に供したところ、野生型個体の精子と同等の運動性を示した。さらに、受精に供した結果、変異をヘテロで持つF1世代の誘起に成功した。F1世代において導入された変異を解析したところ、7塩基あるいは8塩基の欠失が確認された。演繹アミノ酸配列では終止コドンの形成が認められ、F2世代でノックアウト個体の誘起が期待される。ゼブラフィッシュでも遺伝子Xに変異導入が確認されたF0個体の誘起に至った。
DNAハイブリダイゼーションを応用した法医生物試料からのGm型の判定

ポリメラーゼ・チェーン・リアクション(PCR)によるDNA増幅法を利用した免疫グロブリンG(IgG)および免疫グロブリンκ型L鎖の遺伝的多型検査法につき検討を行った。当初の研究計画では、PCRと標識DNAプローブによるハイブリダイゼーションを組み合わせた方法を採用する予定であったが、PCRのみにより目的が達成可能と考えられたため、当初の計画を一部変更して、以下に示す方法により実験を行った。[方法]1.抽出DNAから1回目のPCRにより免疫グロブリン遺伝子の一部分を増幅した。2.1回目のPCR産物の一部を試料として、免疫グロブリンの各アロタイプの遺伝子に特異的なプライマーを使用した2回目のPCRを行い、産物を電気泳動後、増幅断片のバンドを観察して遺伝子型を判定した。上述の方法により、IgG3遺伝子に存在するG3m(t)アロタイプの遺伝子とこれと対立関係にあるnon-G3m(t)の遺伝子、またIgG1のG1m(f)アロタイプの遺伝子とこれと対立するG1m(z)アロタイプの遺伝子、さらに免疫グロブリンκ型L鎖のKmアロタイプのKm^<・1>、Km^<・1,2>、Km^<・3>各対立遺伝子を検出し、遺伝子型の判定を試みた。[結果]κ型L鎖遺伝子の検出では1回目のPCRにより試料DNAから各対立遺伝子の変異部位を含む目的塩基配列部位(353bp)が増幅され、その増幅産物の一部を用いた2回目のPCRによりKm^<°1>、Km^<°1,2>、Km^<°3>各対立遺伝子の検出が可能であった。72名の試料につき本法により検査した結果、Km°3/Km°3型が38例、Km°1,2/Km°3型が30例、Km°1,2/Km°1,2型が4例みられ、遺伝子頻度はKm°3=0.736、Km°1,2=0.264と推定された。IgG3のtおよびnon-t遺伝子の検出では、1回目のPCRで目的塩基配列部位(726bp)が増幅され、2回目のPCRにより各対立遺伝子の検出がほぼ可能であった。IgG1のfおよびz遺伝子については現在なお検査条件を検討中である。ポリメラ-ゼ・チェ-ン・リアクション(PCR)によるDNA増幅法を利用した免疫グロブリンG(IgG)の遺伝的多型検査法につき基礎的検討を行った。当初の研究実施計画では、PCR法と標識DNAプロ-ブによるハイブリダイゼ-ション法を組み合わせた方法により実験を行う予定であったが、基礎的な検討を行った結果、PCR法のみにより目的が達成可能と考えられたため、当初の計画を一部変更して、以下に示す方法により実験を行った。[材料と方法]1.ヒト血液から分離したリンパ球を被検試料とし、試料から抽出したDNAをPCRに供した。2.抽出DNAから1回目のPCRによりIgG3遺伝子のCH3ドメイン部位の一部(G3m(t),G3m(s),G3m(u)等のアロタイプ相当部位を含む)を増幅し、その産物をポリアクリルアミドゲル電気泳動後、エチジウムブロマイド染色し、紫外線照射下に目的DNA断片の増幅バンドを観察した。3.2のPCR産物の一部を試料として、G3m(s)あるいはG3m(u)

遺伝子配列に特異的な塩基配列をするDNAプライマ-を使用した2回目のPCRを行い、増幅バンドを観察していずれの遺伝子を有するかを判定した。[結果]1回目のPCRによりIgG3遺伝子のCH3ドメイン部位の増幅を行った結果、250bpの目的DNA断片の増幅を認め、そのバンドが観察された。この増幅産物の一部を用いて2回目のPCRによりG3m(s)およびG3m(u)遺伝子配列の検出を試みたところ、目的とするG3m(s)遺伝子部位に相当する83bpおよびG3m(u)遺伝子部位に相当する82bpの増幅バンドが観察され、これらの増幅バンド出現の有無に個人差が認められ、遺伝子型の判定が可能であることが示唆された。今後の実験では、他のいくつかのIgG遺伝子の多型部位についても遺伝子型の判定を試みる予定である。ポリメラーゼ・チェーン・リアクション(PCR)によるDNA増幅法を利用した免疫グロブリンG(IgG)および免疫グロブリンκ型L鎖の遺伝的多型検査法につき検討を行った。当初の研究計画では、PCRと標識DNAプローブによるハイブリダイゼーションを組み合わせた方法を採用する予定であったが、PCRのみにより目的が達成可能と考えられたため、当初の計画を一部変更して、以下に示す方法により実験を行った。[方法]1.抽出DNAから1回目のPCRにより免疫グロブリン遺伝子の一部分を増幅した。2.1回目のPCR産物の一部を試料として、免疫グロブリンの各アロタイプの遺伝子に特異的なプライマーを使用した2回目のPCRを行い、産物を電気泳動後、増幅断片のバンドを観察して遺伝子型を判定した。上述の方法により、IgG3遺伝子に存在するG3m(t)アロタイプの遺伝子とこれと対立関係にあるnon-G3m(t)の遺伝子、またIgGlのGlm(f)アロタイプの遺伝子とこれと対立するGlm(z)アロタイプの遺伝子、さらに免疫グロブリンκ型L鎖のKmアロタイプのKm^<.1>、Km^<.1,2>、Km^<.3>各対立遺伝子を検出し、遺伝子型の判定を試みた。[結果]κ型L鎖遺伝子の検出では1回目のPCRにより試料DNAから各対立遺伝子の変異部位を含む目的塩基配列部位(353bp)が増幅され、その増幅産物の一部を用いた2回目のPCRによりKm^<.1>、Km^<.1,2>、Km^<.3>各対立遺伝子の検出が可能であった。72名の試料につき本法により検査した結果、Km^<.3>/Km^<.3>型が38例、Km^<.1,2>/Km^<.3>型が30例、Km^<.1,2>/Km^<.1,2>型が4例みられ、遺伝子頻度はKm^<.3>=0.736、Km^<.1,2>=0.264と推定された。IgG3のtおよびnon-t遺伝子の検出では、1回目のPCRで目的塩基配列部位(726bp)が増幅され、2回目のPCRにより各対立遺伝子の検出がほぼ可能であった。IgG1のfおよびz遺伝子については現在なお検査条件を検討中である。
消費者市民をめざす小学生のためのESD教育の教材開発

1研究目的本研究では,大分県のESD教育の現状を把握し,小学校におけるESD教育の現場実践を積極的に促すための教材開発や実践による指導案の提案を行い,これからの大分県小学校におけるESD教育の方向性を明らかにし,現場実践の活性化につなげることを目的とした。3情報収集日本家庭科教育学会で,「家庭実践を促す家の仕事カードの取組」を発表した他,環境分野でのESD教育に関わる発表を,また日本消費者教育学会でも「持続可能な社会の実現」に関わる実践の情報収集を行った。4研究成果小学校におけるESD教育は,環境分野の学習内容が量的に多い。学習指導要領では社会科,家庭科,理科で「持続可能な社会の実現」をめざすことが目標に記されている。そこで, ESD教育の環境分野は,消費者教育の内容と重なると考えた。そこで,消費者教育体系イメージマップと小学校学習指導要領の消費者教育に関わる内容を照らし合わせて,体系表を作成した。そしてそれに基づいた授業実践を行っていった。指導案,ワークシート,教材等をまとめた報告書を作成し, ESD教育に関心のある小学校教員に配布した。学習の場を委員会活動や放課後児童クラブに広げていったことも成果として挙げられる。
先天代謝異常症の多項目高制度マススクリーニングシステムの開発

アミノ酸、アシルカルニチンの同時分析を多くの検体で行うために液体クロマトグラフ(LC)のポンプによる質量分析計への導入について検討を行った。エレクトロスプレーイオン化によるタンデムマススペクトロメトリー(ESI-MS/MS)での条件を検討した結果、サンプルの誘導体化はブチル化が優れていると結論された。血液濾紙からのサンプル処理方法としては内部標準を含んだメタノールにより抽出し、ブチル化後に50%アセトニトリルに溶解しその一部をLCのルートに注入する方法をとった。MS/MSの分析条件としてはアミノ酸はm/z102のニュートラルロススキャン、アシルカルニチンはm/z85のペアレントスキャンにより良好なスペクトルが得られた。定量化については、アミノ酸はグリシン、アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、チロシンの安定同位体希釈法による定量を行い、良好な検量線の直線性と回収率が得られたが、変動率はやや大きかった。アシルカルニチンについてもアセチルカルニチンとイソバレリルカルニチンについて定量を行い良好な検量線の直線性と回収率が得られたが、やはり変動率はやや大きかった。上記の測定方法を用いて正常新生児および診断の確定した先天代謝異常症の血液濾紙の分析を行った。アミノ酸代謝異常症としてはフェニルケトン尿症、メープルシロップ尿症、ヒスチジン血症、有機酸代謝異常症としてはメチルマロン酸尿症、グルタル酸尿症2型の濾紙を用いたが、いずれの症例についても診断が可能であった。以上の成果を平成7年度の日本小児科学会、日本先天代謝異常学会、国際新生児マススクリーニング学会アジア太平洋地域会議にて発表し、日本医用マススペクトル学会ではシンポジウムで発表した。論文としては現在は日本医用マススペクトル学会講演集と医学のあゆみ(平成8年5月掲載予定)が主なものであるが、他に外国誌に投稿を予定している。
高精度断熱ポテンシャル面の理論計算と反応素過程の研究

[1]電子相関を考慮に入れた高精度断熱ポテンシャル面をArHCl関して求め、これを用いてファン・デア・ワールス分子ArHClの最も低いリドベリ状態へ光励起の後、及びArとリドベリ状態(C^1II)にあるHClとの反応によるArH^+とCl^-に分解する過程を解明した。この反応はArHClの(3)^1A'状態のポテンシャル面上で起こる。HClのリドベリ状態(C^1II)とイオン対的励起状態(V^1Σ^+)がほとんど同じエネルギーをもち、Arの高い電気的分極率によって中間状能ArH^+Cl^-に容易変換されてArH^+とCl^-に分解する。[2]H_2O、CO_2分子の内殻電子を励起した状態に対するMCSCFレベルの計算を行い、ポテンシャル面を求めた。実験グループとの密接な連携により、内殻励起分子の動的過程を詳細に明らかにした。即ち、内殻励起状態の寿命は数十フェムト秒程度と、極めて短いが、その間に原子核の運動(振動)が起こり、その運動がオージェ崩壊の後に生成する分子の量子状態を大きく左右することが明らかになった。[4]遷移金属原子含有分子,錯体の特に未同定状態の電子構造を解明することに主眼を置いた研究を行った。多くの分子にはイオン対的な励起状態(A^+B^-)^*があり、その励起状態に希ガス原子Rを衝突させて、希ガスの分極による反応、R+(A^+B^-)^*→RA^++B^-、を起こさせて多原子の負イオンB^-を生成することが期待される。本研究では第一段階として低い励起状態にある、2原子分子HCl分子と分極率が高いArとの相互作用を経て、イオン対的な励起状態へ導き、Cl^-が生成される可能性をab initioの高精度計算によって、励起状態の断熱ポテンシャル面を求め、追求した。トリプルζ+拡がった関数+分極関数を基底関数として用い、CASSCF計算によって第2励起状態の断熱ポテンシャル面の全体像を求めた。ArとHClが接近すると、Arの分極を通して、イオン対的な励起状態Ar(H^+Cl^-)^*のエネルギーが低下し、H^+がArに引き寄せられて、ArH^++Cl^-の解離状態へ導かれる。CI計算によって、ポテンシャル面上の重要な点(障壁、解離極限など)のエネルギーを求めて、この過程はエネルギー的に可能であることを確かめた。多くの多原子分子においてもイオン対的励起状態があることはよく知られており、分子負イオンもこのような過程で作れることが可能と考えられる。以上のほかに、金属界面、或いは金属表面と分子の相互作用を金属のバンド構造を適切に取りこむように対応軌道変換を利用する工夫によって、量子化学的手法による適切な記述法を開発した。