hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サブミクロン分割型線路を用いた送信用超伝導フィルタの開発

耐電力の高いフィルタを設計・試作するために、新しい分割型マイクロストリップ線路を提案し、それを用いてフィルタを試作し耐電力を評価した。電磁界解析シミュレーションにより、分割線路端の集中電流が低減することを明らかにし、また、分割線路と非分割線路を用いて3段共振器のバンドパスフィルタを設計、試作、評価した。その結果、分割線路を用いたフィルタは、非分割線路フィルタと比較し、約2dB以上の耐電力が向上することを明らかにした。超伝導フィルタは、低損失、高周波数選択性などの利点を持ち、その利点を活かして携帯電話の基地局用受信フィルタとしてすでに実用化されている。然しながら、大きなパワーを制御する送信用フィルタとしては、未だ実用化されていない。その理由は、超伝導薄膜は薄膜端部に大きな電流が流れるために、耐電力特性が悪くなるからである。我々は端部の電流集中を抑え、耐電力特性の向上するフィルタとして、サブミクロン分割線路を用いた送信用フィルタを提案している。平成18年度には以下のような成果を得ている。1.分割線路型マイクロストリップ線路と通常のマイクロストリップ線路の電流集中度を、電磁界解析ソフトを用いて比較・検討し、分割型マイクロストリップ線路の方が電流集中を低減できることを見出した。2.分割線路型マイクロストリップ線路における最適な分割数を電磁界シミュレーションにより検討し、7分割以上あれば十分であることを見出した。3.サブミクロン分割線路に適した超伝導薄膜を検討し、NbN薄膜を選定した。良質なNbN薄膜の作製条件の確立および得られたNbN薄膜の結晶粒の配向性、超伝導特性(臨界温度、表面抵抗)等を評価し、NbN薄膜が分割線路型マイクロストリップ線路バンドパスフィルタに利用できることを見出した。4.分割型マイクロストリップ線路を用いて3段バンドパスフィルタを試作し、耐電力特性の向上について検討した。その結果、分割線路を用いる事により、耐電力特性が向上することを見出した。以上の成果を基に、平成19年度・20年度に実際に応用できる特性を持つバンドパスフィルタの試作を検討する。次世代高速無線情報通信用の送信用超伝導バンドパスフィルタを開発するために、平成18年度から、次の事項を集中的に検討している。(1)ストリップ線路の耐電力向上を目指し、分割型マイクロストリップ線路の有効性の実証(2)送信用超伝導バンドパスフィルタの設計・試作・評価バンドパスフィルタを構成するマイクロストリップ線路の耐電力特性を向上させるためには、線路端に集中して流れる電流を如何に低減させるかが重要なポイントであると我々は考えている。それを検証するために実験を行い、平成19年度では、次の様な成果を上げることができた。(1)に関しては、電磁界解析ソフトを用い、分割型マイクロストリップ線路と通常の線路の電流値を比較し、分割した線路の方が、線路端の電流集中が約30%低減することを見出した。また、電流の逓減率は分割数と分割間隔に依存することも明らかにした。この結果は、分割線路を用いてバンドパスフィルタを作製すると、通常の線路で作製したフィルタよりも耐電力が向上することを意味しており、研究目的に合致した成果を得た。(2)に関しては、NbN薄膜を用いて、分割線路のバンドパスフィルタと通常線路のバンドパスフィルタを設計・試作し、分割型線路の優位性を実験的に明らかにすることを検討した。設計したフィルタは、3段くし形フィルタである。2種類のフィルタの耐電力特性を比較した結果、分割線路を用いたフィルタの方が約2dB耐電力が向上することを見出した。その値は、ストリップ線路端の電流集中の低減で説明できる。この成果を基に、20年度には510Wの耐電力を持つ超伝導フィルタの開発を目指す。次世代高速無線情報通信用の送信用超伝導バンドパスフィルタを開発するために、平成18年度から、次の事項を集中的に検討し、成果を得た。(1)分割型マイクロストリップ線路の高耐電力の実証シミュレーション(2)分割型マイクロストリップ線路を用いたフィルタの高耐電力特性の実験的実証バンドパスフィルタを構成するマイクロストリップ線路の耐電力特性を向上させるためには、線路端に集中して流れる電流を如何に低減させるかが重要なポイントであると我々は考えている。それを検証するために実験を行い、平成20年度では、次の様な成果を上げることができた。(1)に関しては、電磁界解析ソフトを用い、分割型マイクロストリップ線路と通常の線路の電流集中度を比較し、分割した線路の方が、電流集中低減することを明らかにした。また、最適な分割数と分割間隔を明らかにした。(2)に関しては、NbN薄膜を用いて、分割線路のバンドパスフィルタと通常線路のバンドパスフィルタを設計・試作し、分割型線路の優位性を実験的に明らかにした。設計したフィルタは、3段フォワードカップル形フィルタである。この成果を基に、今後送信用の510Wの耐電力を持つ超伝導フィルタの開発を目指す。
プレT細胞の分化と増殖機構の研究

本年度計画したプレT細胞クローン(BTK-12およびTK-24)の分化能と増殖機構およびプレT細胞に特異的なpTa鎖の発現,モノクローナル抗体の作成について以下の成績を得た.1.BTK-12およびBTK-24を,種々の経路でマウスに注射後その分化能を調べた結果,BTK-24は胸腺内注射によってαβ型TCRを発現するCD4^+CD8^+およびCD4^+CD8^-細胞まで分化することがわかった.一方,BTK-12はいずれの方法によっても分化を示さなかった.BTK-24は新生仔胸腺由来のストローマ細胞との共培養によっても分化誘導されたことから,ある種の胸腺ストローマ細胞はプレT細胞の分化誘導を引き起こす特異的なシグナルを伝達することが示唆された.2.抗接着分子抗体を用いてBTKクローンの増殖機構を検討した結果,BTK-12はストローマ細胞と接着非依存的に増殖するのに対して,BTK-24はストローマ細胞との接着が増殖に必須であることがわかった.この接着を媒介するリンパ球側の分子はVLA-4であるが,ストローマ側の分子については未知のVLA-4のリガンドの存在が示唆された.また,接着非依存性の増殖は,ストローマ細胞由来の液性因子によって代用されその分子量は約10-30kDaであることがわかった.3.BTK-12およびBTK-24ともにpTαのmRNAを発現していることが認められた.また細胞質内β鎖およびCD3蛋白も発現していることが確認されたが,細胞表面へのβ鎖およびCD3の発現は認められなかった.4.BTK-24に対して作成したモノクローナル抗体MF-45がプロTからプレT細胞期の段階の未熟T系列細胞と反応している可能性が示され,今後この点を詳しく解析する予定である.本年度計画したプレT細胞クローン(BTK-12およびTK-24)の分化能と増殖機構およびプレT細胞に特異的なpTa鎖の発現,モノクローナル抗体の作成について以下の成績を得た.1.BTK-12およびBTK-24を,種々の経路でマウスに注射後その分化能を調べた結果,BTK-24は胸腺内注射によってαβ型TCRを発現するCD4^+CD8^+およびCD4^+CD8^-細胞まで分化することがわかった.一方,BTK-12はいずれの方法によっても分化を示さなかった.BTK-24は新生仔胸腺由来のストローマ細胞との共培養によっても分化誘導されたことから,ある種の胸腺ストローマ細胞はプレT細胞の分化誘導を引き起こす特異的なシグナルを伝達することが示唆された.2.抗接着分子抗体を用いてBTKクローンの増殖機構を検討した結果,BTK-12はストローマ細胞と接着非依存的に増殖するのに対して,BTK-24はストローマ細胞との接着が増殖に必須であることがわかった.この接着を媒介するリンパ球側の分子はVLA-4であるが,ストローマ側の分子については未知のVLA-4のリガンドの存在が示唆された.また,接着非依存性の増殖は,ストローマ細胞由来の液性因子によって代用されその分子量は約10-30kDaであることがわかった.3.BTK-12およびBTK-24ともにpTαのmRNAを発現していることが認められた.また細胞質内β鎖およびCD3蛋白も発現していることが確認されたが,細胞表面へのβ鎖およびCD3の発現は認められなかった.4.BTK-24に対して作成したモノクローナル抗体MF-45がプロTからプレT細胞期の段階の未熟T系列細胞と反応している可能性が示され,今後この点を詳しく解析する予定である.
ＣＣＮファミリー間のネットワーク形成による筋肉内異所性骨化の分子機構の解明

マウス筋芽細胞株C2C12に炎症性サイトカインの一つであるTNF-αを作用させると、CCN2/結合組織成長因子(CTGF)の産生量の増加が見られ、CCN2はC2C12細胞の細胞増殖とMyoD産生量を増加させた。この結果に一致して、Ccn2欠損マウスの筋組織では野生型と比べて筋芽細胞の細胞増殖が低下し、筋組織も低形成を示した。また、C2C12細胞にCCN2とBMP2を同時に添加すると、BMP2単独刺激で上昇したRunx2及びOsterixの遺伝子発現レベルは有意に減少した。マウス筋芽細胞株C2C12細胞に炎症性シグナルとしてTNFαを作用させると、CCNファミリーの古典メンバーの中でCCN2のみがTNFαによって発現誘導されることを明らかにした。またCCN2がBMP2と結合し、その作用を修飾することが報告されており、これらのことから、我々はCCNファミリー分子群の中でCCN2が筋肉内異所性骨化に深く関与していると考えた。平成23年度ではC2C12細胞を用いて、CCN2の筋芽細胞に対する作用を明らかにした。これらの結果をもとに平成24年度では実際のマウスの筋組織から筋芽細胞を単離し、CCN2における作用を解析すると共にCCN2欠損マウス由来の筋芽細胞の細胞増殖や筋管細胞への分化に与える影響及び石灰化に対する影響を解析した。(1)マウスの菲腹筋から単離した筋芽細胞にTNFα刺激を加えると、C2C12細胞と同様にCCN2の産生量の増加が見られた。(2)マウス筋芽細胞にCCN2を添加すると、筋管細胞のマーカーであるMyosin heavy chain (MHC)の遺伝子発現量が低下した。(3) CCN2欠損マウスから単離した筋芽細胞による筋管形成能は野生型マウス由来の細胞よりも亢進した。しかし、MyoDやMHCなどの筋管細胞のマーカー遺伝子の発現量は逆に低下した。(4) BMP2によるCCN2欠損マウス由来筋芽細胞のアルカリホスファターゼ(ALP)染色のレベルは野生型マウス由来筋芽細胞に比べて上昇した。(5) CCN2欠損マウス由来筋芽細胞において骨芽細胞のマーカー分子であるALP及びOsterixの遺伝子発現レベルは野生型マウス由来筋芽細胞に比べて上昇した。これらの結果からCCN2は筋芽細胞において調和のとれた増殖及び分化に必要であるだけでなく、異所性骨化の抑制にも関わっていることが示唆された。最終年度に当たる今年度はこれまで得られた研究成果をより詳細に検討することを目的とした。1.マウス筋芽細胞株C2C12を用いて経時的なTNFaによるCCN2の産生誘導を調べた結果、TNFa刺激後3時間及び6時間ではCCN2の産生量に影響は見られなかったが、刺激後24時間及び48時間でCCN2の産生量の増加が見られた。2. CCN2発現プラスミドを遺伝子導入して、CCN2を強制発現させたC2C12細胞は対象群と比較して核内増殖抗原(PCNA)の産生量の増加が見られた。3. C2C12細胞に組換えCCN2タンパク質(rCCN2)を添加し、MyoDの産生量を調べた結果、rCCN2添加によって用量依存的に増加した。一方、rCCN2刺激5日後ではMyogeninの産生量は逆に減少した。4. CCN2欠損マウスから単離した筋芽細胞を用いて筋芽細胞分化における影響を解析した結果、筋管形成の抑制と筋芽細胞の分化マーカー遺伝子の発現量の減少が見られた。5. BMP2とCCN2をマウス初代筋芽細胞及びC2C12細胞に共存刺激すると、BMP2単独刺激によって上昇したOsterixの遺伝子発現レベルは低下したが、アルカリホスファターゼ(ALP)活性はほとんど影響が見られなかった。これまで筋組織におけるCCN2の作用は筋分化を抑制し線維形成を引き起こす病的側面だけが強調されてきたが、本研究課題の研究期間全体を通じて、CCN2は筋芽細胞の細胞増殖を促進すると共に、筋芽細胞の初期分化を促進する重要な生理的な役割があることを明らかにした。また、CCN2はBMP2によって誘導される骨芽細胞の初期マーカーであるALPには影響を与えず、後期分化マーカーであるOsterixの遺伝子発現レベルの抑制に関わっていると考えられたが、より詳細な解析が今後の研究課題である。多核の筋管細胞は増殖能を持っていないため、骨格筋に生じた障害は筋管細胞周囲のサテライト細胞が筋芽細胞に分化・融合して修復される。多くの成長因子群が複雑なネットワークを形成して筋芽細胞分化に関わっていると考えられ、このネットワークの破綻が筋肉内に異所性の骨化などを引き起こす原因となる。

病的異所性骨化にはBMP2が深く関与し、その多くは炎症が引き金となって発症する事が多いが、これまで炎症による骨吸収促進の報告はあるものの、逆に炎症によって骨形成が惹起されるメカニズムは不明である。我々はCCN2/結合組織成長因子が炎症によって制御される点やBMP2と結合し、BMP2の作用を修飾する点からCCN2が炎症性の骨形成に関与すると考えた。平成23年度では筋芽細胞における炎症性シグナルとCCN2との関係、BMP2の作用とCCN2との関係に焦点を当てて解析した。1.炎症性シグナルであるTNFαでマウス筋芽細胞株C2C12を刺激すると、濃度依存的にCCN2遺伝子の発現レベルの亢進とCCN2産生の増加が認められた。2.筋管細胞へ分化誘導したC2C12細胞に組換えCCN2タンパク質を添加すると、対照群と比べて筋管形成の抑制と細胞増殖の促進が見られた。3. CCN2欠損マウスの筋組織では細胞増殖の指標である核内増殖抗原(PCNA)陽性細胞数が野生型に比べ減少した。4. BMP2によるRunx2遺伝子の発現レベルは、CCN2添加でさらに上昇した。5. BMP2刺激によるアルカリホスファターゼ染色及び活性はCCN2添加でさらに上昇した。CCN2は筋芽細胞において炎症性シグナルによって発現上昇し、筋芽細胞の増殖促進と分化抑制に作用した。また、BMP2刺激によって促進された筋芽細胞から骨芽細胞への異所性分化をさらに増強することで、炎症による骨形成の促進に関わっている事が示唆された。平成24年度の研究目的はC2C12細胞のような細胞株を用いたCCN2の作用を検討するのではなく、実際のマウスの筋組織から単離した筋芽細胞によるCCN2の作用を調べることであるから、この点に関しては順調に進展している。また、CCN2欠損マウスからも筋芽細胞を単離し、CCN2欠損マウス由来筋芽細胞による筋管形成やBMP2刺激による骨芽細胞様変化に対する影響を解析できた点は当初計画よりも進展しているのかもしれない。しかしながら、研究計画に含まれている動物実験に関しては遅れているため、総合的に判断して本課題は概ね順調に進展していると考えている。平成23年度の研究目的は炎症性シグナルであるTNF-αが筋分化にどのような影響を与え、その影響にCCN2がどのように関わっているか、さらに筋肉内異所性骨化を引き起こすBMP2がCCN2と共存することでどのような相互作用が生じるのかを解析することであり、in vitroでの筋分化あるいは筋肉内異所性骨化におけるTNF-αとCCN2、BMP2とCCN2との関係をC2C12細胞を用いて明らかにしたことから、平成23年度の研究目的はおおむね順調に進展している。平成23年度はC2C12細胞におけるCCN2の作用を中心に行い、平成24年度はマウス筋芽細胞における解析を中心に行った。今後はこれらの結果をもとに動物実験を中心としたCCN2の異所性骨化における役割を解析していく必要があるが、この時点でこれまでの成果をまとめることも必要である。よって、今後はこれまでの成果をまとめつつ動物実験を行っていく予定である。平成23年度は主にin vitroの解析を中心に行ってきており、この研究結果を踏まえて、今後は動物実験を中心としたCCN2の異所性骨化における役割を解析していく予定である。当初計画では平成24年度に市販のマトリゲル内にBMP2、CCN2あるいはその両者を混合した後、マウス腹部皮下に注入し、異所性骨化がどのように進行していくかという動物実験を計画していた。
ブルゴーニュ移動宮廷と在地社会をめぐる比較・交流史的考察

3年目の2018年度には、研究協力者の畑が、低地地方の主要都市ヘントやブルッヘにおいて追加の調査を行うとともに、これまで調査できなかったその他の低地主要都市・周辺都市において資料調査・収集を実施した。1ヘントおよびブルッヘ(フランドル):ヘント大学図書館における文献資料、およびブルッヘ市立文書館における史料の調査・収集。ブルッヘ聖救世主教会(現司教座聖堂、金羊毛騎士団総会会場)などの史跡調査。2スライス、コルトレイク、アールスト(フランドル):鐘楼(世界遺産)、市門・城砦跡、ベギンホフ、ほかの史跡調査。3ミッデルブルフおよびジーリクゼー(ゼーラント):市庁舎(博物館)、市門・市壁跡等の史跡調査。4アムステルダムおよびホルクム(ホラント):博物館、市門・城砦跡等の資料・史跡調査。5メヘレン(メヘレン領主領):聖ロンバウツ教会(現司教座聖堂、金羊毛騎士団総会会場)、市庁舎、参審人館(メヘレン高等法院所在地)、市門ほかの史跡調査。以上の資料調査や関連史跡・建造物に関する調査のほか、前年度までに収集した史資料の分析に基づき、畑は都市ブルッヘとブルゴーニュ宮廷との交流の様相や、ブルゴーニュ宮廷の有力貴族の活動について報告を行った。また、中堀は、ブルゴーニュ宮廷に密接にかかわる金尾健美氏による財政史研究の書評や、ブルゴーニュ宮廷所在の歴史的都市を現在の視点からどのように見るかに関しての概括的な報告を行った。当初の予定通り、2度の海外現地調査を踏まえた上で、継続して史跡・建造物等のモニュメント調査、および関連ドキュメントの収集を順調に行えたと思われる。また、最終的な成果に向けて、全体な構想も徐々にまとまりつつある。最終年度の2019年度は、これまでの調査を踏まえ、成果報告書の全体像を見据えた上で、ブルゴーニュ宮廷に所縁のある各都市に分散する、史跡・建造物等の調査と、図書館・文書館および博物館・美術館等における資料調査を可能な限りさらに進めていく。同時に、既に得られた画像や資料等を整理しつつ、研究協力者とともに国内外での研究集会における情報交換や資料調査も継続して実施する。また、これまで同様にブルゴーニュ宮廷をめぐる特定のテーマを絞り込みつつ、論文執筆や学会口頭発表等の成果公表を実施していく。本研究の目的は、北方の低地諸地方から南方のブルゴーニュ諸地方に至る独仏間地域に分散するブルゴーニュ移動宮廷の所在を、文献資料、現存遺構、考古学遺跡、図像資料等から体系的に明らかにしつつ、宮廷の在地社会とのかかわりや国際交流の実像を考察することにある。初年度の2016年度には、研究代表者の中堀が改めて調査全体の見取り図をブルゴーニュ公国史研究会で報告した上で(中堀博司「ブルゴーニュ宮廷のモニュメント再考」)、研究協力者の畑奈保美が調査対象の中でも最も重要なベルギーおよびオランダの4つの最有力都市ヘント、ブルッヘ、ブリュッセル、デン・ハーフにおいて以下の通り資料調査・収集を行った。1ヘント:旧シント・ヤン教会(現シント・バーフ司教座聖堂、金羊毛騎士団総会会場)、ホフ・テン・ワレ(フランドル伯邸)遺構、旧シント・ピーテルス修道院(現博物館、君主の宣誓場所)、フランドル伯城(現博物館)、ほか。2ブルッヘ:聖母教会(第4代公シャルルおよび娘マリ墓廟、騎士団総会会場)、ブルフ広場(シント・ドナース教会跡、市庁舎、旧ブルフセ・フレイエ役所)、マルクト広場(祝祭・反乱の舞台)、ほか。3ブリュッセル:クーデンベルフ宮殿跡(現王宮・ロワイヤル広場の地下遺構)、サント・ギュデュル教会(現サン・ミシェル・エ・ギュデュル司教座聖堂、騎士団総会会場)、旧ラフェンステイン領主邸(ブルゴーニュ公親族・側近の館)、テルビューレン(ブラバント公家関連史跡)。4デン・ハーフ:ビンネンホフ(旧ホラント伯邸、現オランダ国会議事堂ほか、特に「騎士の館」)、シント・ヤコブ教会(騎士団総会会場)、ほか。以上の関連史跡・建造物に関する調査のほか、上記各都市において宮廷イベントや邸宅工事にかかわる主要な史料の調査・収集も実施した。特に、入市式、結婚式、金羊毛騎士団総会、馬上槍試合等の出費にかかわる都市会計史料である。当初の予定通り、全体的な見通しを立てた上で第1回海外現地調査を実施し、史跡・建造物等のモニュメントおよび関連ドキュメントの収集が順調に行えたと思われる。また、調査の過程で新たな発見もあり、より一層精査していかなくてはならないが、資料の所在も宮廷同様に多方面に及び、なおかつ膨大であるので、さらに焦点も絞っていく必要があると考えている。2年目の2017年度には、研究代表者の中堀が、低地地方における最有力都市の一つリルを中心としたフランドル、アルトワ、エノーの複数の都市のほか、最後の第4代ブルゴーニュ公シャルルの死没地であるロレーヌ地方のナンシーを調査対象として以下の通り資料調査・収集を行った。1リル:リウール宮殿礼拝堂遺構、ド・ラ・サル館(旧フランドル伯邸)跡(金羊毛騎士団総会・雉の誓いの宴等会場)、ノーブル・トゥール(中世市壁塔遺構)、リル会計院跡、旧オスピス・ガントワ(施療院、現ホテル)、ほか。2ドゥエ:市庁舎・鐘楼、フランドル伯邸(のちカノン砲鋳造所)跡、サン・タメ参事会教会跡、ほか。3ヴァランシエンヌ:ドミニコ会サン・ポール修道院跡(騎士団総会会場)、エノー伯邸跡、ほか。4イープル:旧毛織物ギルド会館・市庁舎遺構(現博物館。なお、建物は現代の復元)、リル門(中世市門遺構)、フランドル伯邸跡、ほか。

5サン=トメール:サン・ベルタン修道院遺構(騎士団総会会場)、旧サン・トメール参事会教会(現ノートル・ダム司教座聖堂)、ほか。6ナンシー:旧ロレーヌ公邸(第4代公シャルルを埋葬した隣接するサン・ジョルジュ参事会教会やコルドリエ教会を含む。現博物館)、ブルゴーニュ十字架広場(公シャルル死没推定地)、聖ヨハネ騎士団コマンドリの塔遺構(周辺にはサン・ジャン潟があり、公シャルルはこの付近に布陣・戦死)、ほか。以上の関連史跡・建造物に関する調査のほか、ブルゴーニュ公の邸宅工事にかかわる主要な史料の調査・収集も実施した。また、ブルゴーニュ宮廷にかかわる諸都市や外交会談、あるいは貴族に関して、研究代表者・協力者それぞれが論文公表と学会報告を行った。当初の予定通り、第1回海外現地調査を踏まえた上で、第2回海外調査において継続して史跡・建造物等のモニュメントおよび関連ドキュメントの資料収集が順調に行えたと思われる。また、調査の過程で成果報告に向けた全体の見取り図も徐々に構想され、今後の最終的な調査に収斂させていく予定である。そのため、限られた時間の中で焦点を絞っていく必要もある。3年目の2018年度には、研究協力者の畑が、低地地方の主要都市ヘントやブルッヘにおいて追加の調査を行うとともに、これまで調査できなかったその他の低地主要都市・周辺都市において資料調査・収集を実施した。1ヘントおよびブルッヘ(フランドル):ヘント大学図書館における文献資料、およびブルッヘ市立文書館における史料の調査・収集。ブルッヘ聖救世主教会(現司教座聖堂、金羊毛騎士団総会会場)などの史跡調査。2スライス、コルトレイク、アールスト(フランドル):鐘楼(世界遺産)、市門・城砦跡、ベギンホフ、ほかの史跡調査。3ミッデルブルフおよびジーリクゼー(ゼーラント):市庁舎(博物館)、市門・市壁跡等の史跡調査。4アムステルダムおよびホルクム(ホラント):博物館、市門・城砦跡等の資料・史跡調査。5メヘレン(メヘレン領主領):聖ロンバウツ教会(現司教座聖堂、金羊毛騎士団総会会場)、市庁舎、参審人館(メヘレン高等法院所在地)、市門ほかの史跡調査。以上の資料調査や関連史跡・建造物に関する調査のほか、前年度までに収集した史資料の分析に基づき、畑は都市ブルッヘとブルゴーニュ宮廷との交流の様相や、ブルゴーニュ宮廷の有力貴族の活動について報告を行った。また、中堀は、ブルゴーニュ宮廷に密接にかかわる金尾健美氏による財政史研究の書評や、ブルゴーニュ宮廷所在の歴史的都市を現在の視点からどのように見るかに関しての概括的な報告を行った。当初の予定通り、2度の海外現地調査を踏まえた上で、継続して史跡・建造物等のモニュメント調査、および関連ドキュメントの収集を順調に行えたと思われる。また、最終的な成果に向けて、全体な構想も徐々にまとまりつつある。2年目の2017年度も、当初の計画通り、ブルゴーニュ宮廷に所縁のある各都市に分散する、史跡・建造物等の調査と、図書館・文書館および博物館・美術館等における資料調査を進めていく。その際、初年度調査で得られた画像や資料等を随時整理しつつ、そこで浮上した問題点を追究するとともに、資料等の追加収集も行う予定である。
戦前・戦中期における華中・華南調査と日本の中国認識

1.昨年度に引き続き、国内における資料調査のほかに、北京の国家図書館、さらに台湾中央研究院、国史館等において関係資料の調査・収集を進めた。2.また台湾での調査から、台湾の研究機関における、日本統治時期の台湾の日本語資料に関する全文公開データベースの実情などを知ることができた。3.前年度に引き続き、政治・経済的資料の分析に加え、都市案内や雑誌広告などの社会文化関係資料の検討を進めた。海外における文献所蔵機関との連携を一層深めることができた。台湾総督府が進めていた、台湾・華南地域に対する調査研究について、収集資料の検討が進み、研究計画の進展は順調である。従来通りの研究方法を踏襲して研究を推進し、成果のデータベース化についても検討する。研究開始年度として、国立国会図書館をはじめとする国内の資料館、研究機関における資料収集に重点を置いた。また、中国と台湾における関係資料の所蔵状況について把握すべく、李培徳氏(香港大学客員研究員)、陳慈玉氏(台灣中央研究院近代史研究所研究員)を招き、それぞれ「香港和日本的関係:課題、方法和史料」(7月31日)、「台湾銀行の華南調査について」(11月29日)の報告を得た。特に、台湾中央研究院が所蔵する台湾総督府や台湾銀行などの報告調査文書については、同研究院近代史研究所の協力を得て、その状況調査を進めた。なお、2016年2月末に予定していた台南市立図書館等における文献調査については、直前に発生した地震による現地の状況を鑑み、充分な調査を行うため翌年度に実施することとした。研究開始初年度として、資料状況の把握と収集を進めた。また、当該分野の専門研究者との交流や、海外における文献所蔵機関との連携を深めることができ、研究計画の進展は順調である。1.国内における資料調査としては、前年度に引き続き、東洋文庫のほか国立国会図書館、東京大学東洋文化研究所、外務省外交史料館などで行ったほか、新たに一橋大学、早稲田大学でもおこなった。2.前年度に予定されていて実施できなかった台南市立図書館における文献調査を行った。同図書館は、日本統治期の図書を約2万点所蔵しており、それらは台湾総督府文書ではなく、民間の出版物が多いことが分かった。日本の台湾認識を観るうえで有益な資料であろう。3.本研究の対象の一、華南に関しては、その対岸にあった台湾総督府など諸機関の調査資料が多い点に鑑み、史料としての総督府文書について詳しい檜山幸夫氏(中京大学)から教唆を得た。4.前年度に引き続き政治的経済的参考資料の検討に加え、社会文化関係の資料として都市案内、旅行記などの検討にも着手した。調査・収集した資料の整理と電子媒体に記憶させる作業に着手し、研究分担者による資料全体への把握も容易になりつつある。なお、予定していた台湾からの来訪は次年度へ延期となったが、海外の関係諸機関との連携は進んでおり、研究計画は順調に進んでいる。1.国内における資料調査のほかに、台湾中央研究院、国史館等において関係資料の調査・収集を進めた。2.鐘淑敏氏(台湾中央研究院台湾史研究所研究員)を招き、本研究の対象の一部である海南島に関する日本の調査について「台湾総督府の南進と海南島」の報告を得た。また、日本統治時期の台湾の日本語資料に関する全文公開データベースの紹介など、貴重な示唆を受けた。昨年度に延期となった、台湾からの研究者招聘が実現するなど、海外における文献所蔵機関との連携を一層深めることができた。当該時期の華中・華南地域に関する日本の調査文献を、政治・経済・社会文化、ならびに日中関係といった側面から分析・整理することにより、19世紀後半期から20世紀前半期にいたる日本の「大陸経営」論のあり方を明らかにする。さらに、華北に関する研究成果も加え、中国全土に関する日本の調査研究の全体像を明らかにしていく。戦前戦中期における華中・華南地域に関する日本の調査資料を、政治・経済・社会文化および日中関係の側面から分析・整理する。そして、華北に関する研究成果も併せて、中国全土にわたる日本の調査研究の全容を明らかにする。その作業を通して、戦前戦中期の日本人が中国社会全体をどのように把握していたか、日本の「大陸経営」論も含め分析を進める。戦前戦中期における華中・華南地域に関する日本の調査資料について、政治・経済・社会文化および日中関係の各側面からの分析・整理を更に進める。これに、華北に関する研究成果をあわせることで、中国全土にわたる日本の調査研究の全容を明らかにし、戦前戦中期の日本人が中国社会全体をどのように把握していたか、「大陸経営」論も含め分析を深める。
三叉神経プラコードの特異性決定機構の新規アプローチと誘導に関する分子機構の解明

ニワトリ神経板の外植片培養によって作製された上皮様細胞群は、神経板境界決定因子Dlx5を特徴的に発現する胚性外胚葉と考えられ、Dlx5は神経堤や前プラコード外胚葉の分子マーカーの発現を非細胞自立的に制御することが知られている。この上皮様細胞群はBMP4とFGF2を培養液に加えた場合にのみ形成されることが分かり、この新規神経板外植片培養法はプラコードの段階的形成機構の解明の一助になると考えている。脊椎動物の頭部外胚葉上に形成される三叉神経プラコードには独特な誘導機構が存在すると考えられている。当研究は関与の示唆される既知FGF8シグナル経路の役割についての解析と未知関連遺伝子の同定を試み、未踏分野である三叉神経プラコードの誘導機構の解明を目指す。FGF8リコンビナントタンパク質をしみ込ませたビーズをニワトリ胚頭部外胚葉直下へ異所性に移植すると、感覚神経細胞は存在しながらも、ビーズ周辺の三叉神経プラコード特異的分子マーカーBrn3aの発現は抑制された。これについてFGF8シグナル抑制因子Sprouty2の優性阻害型コンストラクトを用いても同様の結果が得られた。一方でFGF8の供給源となっている峡isthmusの除去実験を行うと、Brn3aとPax3発現は増強された。つまり峡に発現するFGF8が頭部外胚葉上に発生する三叉神経プラコードの誘導と分化に抑制的に働くことが示唆された。峡でFGF8発現が始まる胚発生段階は、頭部外胚葉上に形態学的三叉神経プラコードが観察される時期やBrn3aが発現し始める時期よりも早く、予定プラコード外胚葉(PPE)が形成される時期よりも遅い。つまりプラコードの特異性決定はPPE形成の後に起こると考えられた。そこでPPE外植片培養法を用いて三叉神経プラコードの特異性形成に関わるFGF8の効果について調べた。神経板にBMP4とFGF2を作用させて培養すると、頭部前方のPPEの特徴を備え持つ(SiX1,Pax3,Pax6,Pitx2ほか)。BMP4とFGF2とFGF8を作用させても形態に大きな変化は見られないことが分かり、現在FGF8の抑制実験と併せて各分子マーカーの発現を調べている。未知関連遺伝子の同定実験に関しては、ハウスキーピング遺伝子の除去を行った後の候補遺伝子に対するmRNAをトランスジェニック魚胚へ注入して機能スクリーニングを進めている。前プラコード外胚葉(PPE)形成を行うべく、神経板外植片にBMP4とFGF2を加えて培養を行うと、上皮細胞形態を示し、神経板外縁に発現する分子マーカーDlx5, Six1, Eya2が増加した。とりわけDlx5の発現量は、タンパク質を加えない培養液内で培養した陰性対象と比較し、およそ10倍高く特徴的であった。最近の知見では、Six1はEya2と複合体を形成し、Six1エンハンサー領域にDlx5結合部位の存在することが示されており、また胚体内の神経板-頭部外胚葉境界におけるDlx5は最初に発現することなどから、神経板外植片培養により作製した細胞群は、PPEというよりはむしろ、神経堤-PPE前駆体であると考えられた。そしてこの前駆体形成には、FGF2の代わりにFGF8を用いても同様の結果を示さないことから、FGF2が重要であることが考えられた。前年度までの結果と併せると、神経板外植片培養により作製された上皮細胞群は、頭部前方の神経堤-PPE前駆体であることが総合的に判断された。次にFGF8経路の三叉神経プラコード特異性形成に関する役割を調べるために、この神経板外植片培養系にFGF8を加えたところ、FGF8を加えない神経板外植片と比較して、三叉神経プラコード分子マーカーPax3, Brn3a遺伝子の発現量増加が認められた。一方で中枢神経系でFGF8の上流に存在し、かつ三叉神経プラコード形成に共働作用するらしいという報告のある古典的Wnt経路の阻害を、Axin遺伝子の発現獲得実験により試みた。その結果、古典的Wnt経路を阻害した神経板外植片は、古典的Wnt経路を阻害しない神経板外植片と比較して、三叉神経プラコードマーカーの発現量減少が認められたことから、三叉神経プラコード特異性形成においてFGF8経路と古典的Wnt経路が正方向に関わっていることが考えられた。神経板を用いた外植片培養によって作製した上皮様細胞群は、神経板境界決定因子Dlx5を特徴とした発現量の増加が認められたために、神経板境界を示す遺伝子群をプライマープローブとして用いたリアルタイムPCRを実施した。その結果、培養液にN2サプリメントのみを加えたコントロール細胞群と比較して、当該条件下で作製した上皮様細胞群において、神経板境界決定因子Dlx5の19倍の増加が認められた上に、神経堤特異的分子マーカーSlugの7倍の増加、神経板マーカーSox2の1/7の減少、

胚性外胚葉マーカーGATA3の7倍の増加が認められた。Dlx5が神経板境界決定因子として神経堤と頭部外胚葉、そして神経板の境界を位置付けていること(McLarren et al,2003)を考えると、Dlx5の増加に伴って、その下流で促進される神経堤マーカーや頭部外胚葉マーカーの発現量の増加と、同じく下流で抑制される神経板マーカーの発現量の減少は理にかなう結果となった。また、PPEマーカーであるSix1やEya2の数倍量の増加が結果として得られており、そして一方でSix1はEya2と共にDlx5のエンハンサー部位に直接結合することが知られていることから(Christophorou et al,2009;Sato et al,2010)、これらPPEマーカー遺伝子群もまた間接的に促進されているものと考えられた。ほか三叉神経プラコードマーカーのPax3やBrn3aの数倍量の増加、初期表皮マーカーkeratinl9の数倍量の発現増加も結果として得られた。以上、当該上皮様細胞群は、PPEや神経堤へ分化する前の領域境界を決定するような神経板境界因子を特徴的に示す胚性外胚葉であると結論付けた。これは神経堤-PPE前駆体形成がどのような環境で誘導されるのかを明らかにし、段階的なプラコード形成機構の解明に役に立つと考えている。
食品咀嚼香発生および感性工学手法による咀嚼香知覚のメカニズム解析

食品を口に含んで咀嚼している際に口腔から鼻腔へと抜ける香気(レトロネーザルアロマ=咀嚼香)の放散現象を把握することを目的として実験を行い、以下の結果を得た。種々食品試料(肉類・乳製品)を用いて、人パネルによる咀嚼動作測定および咀嚼中放散香気の採取を行った結果、放散香気量は、人パネルの咀嚼特性(咀嚼頻度、咀嚼力、嚥下頻度、分泌唾液料、呼気流速)に大きく依存することが認められた。また、食品の種類が変わった場合に、咀嚼特性が変化するパネリストと変化しないパネリストの存在することも明らかとなった。例をあげると、硬い肉でも柔らかい肉でも咀嚼力が変わらないパネリスト、硬い肉を食べるときの咀嚼力は大きいが、柔らかい肉を食べるときの咀嚼力は小さくなるパネリストなどである。より詳細に咀嚼特性と放散香気量の関係を調べるため、さまざまな咀嚼特性条件を再現できる口腔咀嚼モデル器を用いた実験も行った。1996年以来使用しているモデル器(旧モデル器)は、模擬咀嚼力の出力が小さいことが確認された。そこで、実際の人パネルと同等の咀嚼力を出力できる新しいモデル器の試作に取り組んだ。これまでは再現が難しかった歯による磨砕機能を考慮した構造となっており、また、特に、従来は把握できなかった咀嚼力をモニターできるタイプのものを製作した(別称:咀嚼ロボット、特許出願)。咀嚼力をモニターできる口腔咀嚼モデル器の開発は世界初となった。製作した口腔咀嚼モデル器により、咀嚼中の放散香気に影響する因子の詳細な条件設定の下、種々食品から放散香気量を測定した。現段階での結論は、油溶性の高い香気成分は食品から放散しにくいため咀嚼香となりにくく、一方、水溶性の高い香気成分は咀嚼香となりやすい傾向が認められた。また咀嚼力が咀嚼香の強さに大きく影響していた。食品を口に含んでいる際に口腔から鼻腔へと抜ける香気(レトロネーザルアロマ)の放散現象を把握する為、スクリュープランジャーを使った口腔モデルシステムを用いて液体状食品試料(A牛乳)および固形状食品試料(B肉類)について実験を行なった。〔A液体状食品試料の場合〕脱脂乳および全乳(乳脂肪3.75%)からの香気放散について検討した。スクリュープランジャー運動を行なう場合(これをレトロネーザル香放散とした)と、スクリュープランジャー運動を行なわない場合(これを鼻孔から嗅ぐオルトネーザル香放散とした)とでは、放散香気量は大きく異なった。すなわち、スクリュープランジャー運動は、ジアセチル、2-ヘプタノンの両香気に対して、脱脂乳および全乳からの香気放散量を増加させた。

スクリュープランジャーを用いなかった場合は、ジアセチルの放散量は乳脂肪に影響を受けなかった。スクリュープランジャーを用いた場合には、乳脂肪含量が増加すると放散量も増加した。2-ヘプタノンでは、スクリュープランジャーを用いた場合でも用いなかった場合でも、乳脂肪含量が増すと放散量は減少した。香気放散量に対する乳脂肪含量の影響は香気成分の新油性度合によって解釈することができ、親水性香気成分では物質移動もまた放散に寄与する要因であった。(Food Science and Technology, Res.投稿中)〔B固形状食品試料の場合〕和牛(松阪牛ロース、佐賀牛ロース)・輸入牛(豪州産アンガス牛ロース)からの香気放散について検討した。固形状食品試料の場合は、液体状食品試料とは異なり、模擬咀嚼によって食品にかかる圧力が、食品の咀嚼状態を大きく左右する。スクリュープランジャーによる模擬咀嚼動作を加えた場合の、試料肉にかかる圧力はいずれの試料においても0.2Nであった。実際の人パネル(25名)が咀嚼した際に発生する咀嚼圧値が0.1N12Nに分布したことから、口腔咀嚼モデル器のスクリュープランジャーによる模擬咀嚼は、低い領域の咀嚼圧値を再現しているものであることが認められた。今後は、より幅広い咀嚼圧力を再現することができる口腔咀嚼モデル器を開発することが、本研究の遂行に有用であると考えられた。放散香気は、和牛では霜降り状の脂肪由来であるヘキサナール(草臭)放散量が輸入牛からのものに比べて有意に多く、また、甘い果実様を呈するラクトン類の放散量も和牛においてのみ認められた。食品を口に含んでいる際に口腔から鼻腔へと抜ける香気(レトロネーザルアロマ)の放散現象を把握する為、スクリュープランジャーを使った口腔咀嚼モデルシステムを用いて液体状食品試料(A牛乳)および固形状食品試料(B肉類、プロセスチーズ)について実験を行なった。〔A液体状食品試料の場合〕脱脂乳および全乳(乳脂肪3.75%)からの香気放散について検討した。スクリュープランジャー運動を行なう場合(これをレトロネーザル香放散とした)と、スクリュープランジャー運動を行なわない場合(これを鼻孔から嗅ぐオルトネーザル香放散とした)とでは、ジアセチル、2-ヘプタノンの放散香気量は大きく異なったことを報告した(Food Sci.& Technol, Res.12,256-260,2006)。さらに、食品加工でよく用いられるフルーツ香料の脱脂乳および全乳からの香気放散を検討した結果、油溶性香気と水溶性香気とでは放散挙動が異なることが、Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometry(プロトントランスファーリアクション-マススペクトメトリー)分析により経時的に把握できた。(投稿中)〔B固形状食品試料の場合〕和牛(松阪牛ロース、佐賀牛ロース)・輸入牛(豪州産アンガス牛ロース)、5種プロセスチーズ各試料の、パネリストによる咀嚼特性(咀嚼回数、咀嚼時間、咀嚼中分泌唾液量、咀嚼圧力、咀嚼中溶出アミノ酸)を把握した。咀嚼時間と咀嚼回数の間には相関が認められたが、咀嚼時間と唾液量間、咀嚼時間と咀嚼圧力間には相関は認められず、パネリストによるバラツキが大きかった。パネリストは大きく分けて6グループ、すなわち、咀嚼時間が長い-短い、分泌唾液量が多い-少ない、咀嚼圧力が大きい-小さいに分けられた。大きな咀嚼圧力で短時間に分泌唾液量が少い状態で嚥下したパネリストの溶出アミノ酸濃度は、小さな圧力で長時間に多量の唾液で嚥下したパネリストに比べ10倍高く、また、溶出アミノ酸速度は3倍速かった。パネリスト間によりバラツキが大きいことが明らかとなったので、種々咀嚼特性条件を変えたときの、溶出アミノ酸量を口腔咀嚼モデルシステムで測定した結果、このシステムでの咀嚼圧力は0.2N程度であり、これはパネリストのうち、咀嚼圧力の小さいパネリストに相当することが認められた(投稿中)。食品を口に含んで咀嚼している際に口腔から鼻腔へと抜ける香気(レトロネーザルアロマ)の放散現象を把握することを目的として実験を行い、以下の結果を得た。
単一細胞レベルでの色素解析手法による紅色光合成細菌の光合成調節機構の解明

本研究では、光合成細菌の持つ光合成色素クロロフィルを定量的に分析し、光合成細菌がどのように自身の光合成反応を最適化しているかを調べることが目的である。培養液から単一の細胞を採取し、単一細胞内に含まれる光合成色素を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で超高感度に分析する。これまで光合成色素の定量的な分析は行われておらず、本研究は世界的にみても初の試みである。一年目で、単一細胞に含まれる微量クロロフィルを分析するため、従来よりも高感度な分析系を構築した。1.確立した高感度分析系におけるクロロフィルの検量線を作成一年目の研究成果を利用し、緑色光合成細菌の一細胞に含まれる色素の絶対量を調べようと考えた。単一細胞に含まれる色素の絶対量をHPLCクロマトグラムから解析するためには、本分析系におけるBChl-cの検量線が必要である。そこで、BChl-cの評品を用いて7.01fmolから0.36fmolまでのオーダーで検量線を作成した。この結果、BChl-cの検量線式は、この分析系においてy=77104x+1881.7(R^2=0.9995)と決定された(yの値は蛍光強度)。得られた検量線を用いて、緑色硫黄細菌Cba.tepidum、および緑色糸状細菌Chloroflexus(Cfl.)aurantiacusの単一細胞に含まれる色素絶対量を調べた。2.単一細胞に含まれる色素の解析Cba.tepidumとCfl.aurantiacusの単一細胞分析を試みた。単一細胞単離にはセルソーターを用いた。Cba.tepidumで3種のホモログ体に対応するピークが確認できた。また、Cfl.aurantiacusでは、17位の長鎖構造が異なるBChl-cが5本のピークとして確認できた。クロマトグラムのピーク面積から、緑色光合成細菌の単一細胞に含まれるBChl-cホモログの組成は、バルクでの場合と大きな違いがないことがわかった。さらに、これらの光合成細菌一細胞に含まれる色素を、1.で求めた検量線を用いて計算した。その結果、Cba-tepidumでは約2.6fmol、Cfl.aurantiacusでは約4.2fmolのBChl-cが含まれることが示された。単一細胞に含まれる微量クロロフィルを分析するため、従来よりも高感度な分析系の構築から始めた。1.HPLC蛍光検出器の特化により高感度分析系を確立従来の検出器では、光合成細菌の1000細胞レベルのクロロフィル色素すら検出不可能であった。そのため、分析系は高感度な蛍光検出器を用いることとし、クロロフィル分析に特化した蛍光検出器を作成した。また、分析に用いるHPLC溶媒やカラムなどを微量分析のために最適化した。装置の感度試験として、光合成細菌からクロロフィル色素を抽出・精製し、理論上単一細胞に含まれると思われる量に調整し、特化型蛍光検出器で分析した。この結果、単一細胞レベルのクロロフィル色素を検出することができた。2.単一細胞の分析単一細胞を用いた光合成色素類の組成解析例はないので、まず検出感度の評価を行った。具体的には、分析に用いる細胞数を、100→50→10→1と順次減らしていき、クロロフィルが検出できるか確かめた。一定数の細胞を得るためには、セルソータという細胞採取専用の装置を用いた。分析の結果、1細胞の試料でクロロフィルを検出できた。すなわち、本分析系により、光合成細菌1細胞の持つクロロフィル色素を分析することが十分可能となった。今後、様々な光合成細菌の色素分析を展開し、光合成を最適化する仕組みを解明すべく研究を進めていく。得られた検量線を用いて、緑色硫黄細菌Cba.tepidum、

および緑色糸状細菌Chloroflexus(Cfl.)aurantiacusの単一細胞に含まれる色素絶対量を調べた。2.単一細胞に含まれる色素の解析Cba.tepidumとCfl.aurantiacusの単一細胞分析を試みた。単一細胞単離にはセルソーターを用いた。Cba.tepidumで3種のホモログ体に対応するピークが確認できた。また、Cfl.aurantiacusでは、17位の長鎖構造が異なるBChl-cが5本のピークとして確認できた。クロマトグラムのピーク面積から、緑色光合成細菌の単一細胞に含まれるBChl-cホモログの組成は、バルクでの場合と大きな違いがないことがわかった。さらに、これらの光合成細菌一細胞に含まれる色素を、1.で求めた検量線を用いて計算した。その結果、Cba-tepidumでは約2.6fmol、Cfl.aurantiacusでは約4.2fmolのBChl-cが含まれることが示された。
ギブズエネルギー３次微分量の精密測定による水溶液の特異な構造の解明

ギブズエネルギーは全ての熱力学的な情報を含むため,複雑な情報を含む水溶液には有用な物理量であり,それを微分することによりさらに詳しい情報を得ることが出来る.そこで私たちは,水溶液のギブズエネルギーの3次微分量を求める事で,水溶液の混合様式および3次微分量そのものについて深い知見が得られると期待し,3次微分量に相当する部分モル体積,部分モルエントロピー,および部分モル体積の濃度微分量をテトラヒドロフラン(THF)水溶液について測定・計算した.部分モルエンタルピーは混合熱測定し求めた.部分モルエントロピーはまず自作した蒸気圧測定装置により部分モル化学ポテンシャルを得て,先に求めた部分モルエンタルピーとの差より求めた.部分モル体積はKiyohara(Can. J. Cchem. 1978, 56, 2803-2807)のデータを使用して計算により求めた.これらの物理量を濃度で微分することにより3次微分量を得た.部分モルエントロピー,エンタルピーの濃度微分量はモル分率0.022を頂点としたピーク型の異常が見られた.部分モル体積の濃度微分量はモル分率0.045を中心としたピーク型の異常が見られた.これは膨張率の濃度微分量と同じ傾向である.今までのほとんどの単価アルコールのでは異なる3次微分量でもピークの濃度は同じ値を取るが,THF水溶液では異なる濃度にピークが表れている.この傾向はメタノール水溶液の3次微分量でも似たような傾向が見られる.メタノールは疎水基である-CH3を1つと親水基である-OHを1つからなる両親媒性であるが,THFも似たような両親媒性であることが予測される.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。私は水溶液の混合様式を熱力学,特にギブズエネルギーの3次分量を用いて解明しようとしている.ギブズエネルギーは系の熱力学的な情報を含むが,微分することにより更に詳細な情報を得ることができる.ギブズエネルギーの3次微分量は,溶質の疎水性/親水性によりピーク型/屈折型の異常をもつ,逆にこれを利用して3次微分量を求めることにより水溶液の疎水性/親水性を求めることができる.また,異常が出る濃度を横軸に,その温度を縦軸にして図に描写すると,溶質ごとに1つの曲線上にのる.その曲線を『コガライン』と呼んでいる.3次微分量やコガラインの性質をより詳しく調べるため,テトラヒドロフラン(THF)水溶液の3次微分量を求める.まず,研究室既設の装置を用いて, THF水溶液の^<SV>δ(=Tα_p)の濃度微分量を直接測定を行った.結果はピーク型の異常を示し, THFが水溶液中で疎水的な振る舞いを行うことがわかった.また, 5°Cから40°Cまでの測定を行い,ピークの濃度とその時の温度の関係性を調べると,図上で1つのコガラインを形成することがわかった.コガラインを低温に近づけていくと, THF水溶液が包接化合物を形成する温度・濃度に近づいていくことがわかった.これにより,コガラインと包接化合物の構造に何かしらの関係性があると期待される,コガラインを無限希釈まで外挿すると,その値は他のコガラインの外挿値と一致した.また, THF水溶液の他の3次微分量として部分モルエンタルピー・エントロピー・体積の濃度微分量を求めようとしている,部分モルエンタルピーは混合熱測定,部分モルエントロピーは化学ポテンシャルと部分モルエンタルピーから求めることができる,まず,化学ポテンシャルを求めるため,蒸気圧測定を行った,蒸気圧測定装置を作成し,求められた蒸気圧からTHF水溶液の化学ポテンシャルを求めた.ギブズエネルギーは全ての熱力学的な情報を含むため,複雑な情報を含む水溶液には有用な物理量であり,それを微分することによりさらに詳しい情報を得ることが出来る.そこで私たちは,水溶液のギブズエネルギーの3次微分量を求める事で,水溶液の混合様式および3次微分量そのものについて深い知見が得られると期待し,3次微分量に相当する部分モル体積,部分モルエントロピー,および部分モル体積の濃度微分量をテトラヒドロフラン(THF)水溶液について測定・計算した.部分モルエンタルピーは混合熱測定し求めた.部分モルエントロピーはまず自作した蒸気圧測定装置により部分モル化学ポテンシャルを得て,先に求めた部分モルエンタルピーとの差より求めた.部分モル体積はKiyohara(Can. J. Cchem. 1978, 56, 2803-2807)のデータを使用して計算により求めた.これらの物理量を濃度で微分することにより3次微分量を得た.部分モルエントロピー,エンタルピーの濃度微分量はモル分率0.022を頂点としたピーク型の異常が見られた.部分モル体積の濃度微分量はモル分率0.045を中心としたピーク型の異常が見られた.これは膨張率の濃度微分量と同じ傾向である.今までのほとんどの単価アルコールのでは異なる3次微分量でもピークの濃度は同じ値を取るが,THF水溶液では異なる濃度にピークが表れている.この傾向はメタノール水溶液の3次微分量でも似たような傾向が見られる.メタノールは疎水基である-CH3を1つと親水基である-

OHを1つからなる両親媒性であるが,THFも似たような両親媒性であることが予測される.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。蒸気圧測定装置の作成と滴定熱測定の装置の整備に想定以上の時間を取られた.蒸気圧測定装置を作成する際,私に装置作成のノウハウがなく,ミスや無駄な過程が多くなってしまった.完成後の測定はスムーズに行われた.滴定熱測定用の装置は長い間使われておらず,予期しない整備が必要であった.また,校正が前に測定が行われていたデータが残っておらず,校正に手間がかかってしまった。今後,滴定熱測定により部分モルエンタルピーの濃度微分を求める,これにより化学ポテンシャルの濃度微分量は蒸気圧測定により求めているので,部分モルエントロピーも求めることができる.研究室にある装置では時間がかかりすぎるが,迅速な測定を行うため,デンマークのPeter Westh教授の研究室に行き,全自動の滴定熱測定装置を用いて測定を行う.また, 1p-プロービング法をテトラヒドロフラン水溶液に用いる.1p-プロービング法とは,水溶液に1-プロパノール(1P)を滴下し,その滴定熱より部分モルエンタルピーの濃度微分量を求める.それを,純水に滴下した時の物理量と比較し,溶質の親水性/疎水性を評価するものである.装置は研究室既設の装置を用いて行う.