hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞融合による養殖川の育種に関する研究

アマノリ葉体からのプロトプラスト分離のための酵素の種類について検討した結果,パパインーアワビ酵素によってプロトプラストの分離が可能であったが,細菌P-1株の培養ろ液から調製した酵素による分離がより効果的であった.細菌酵素による処理によって,アマノリ7種類の葉体から酵素液1ml当り10^310^4個のプロトプラストが分離された.アワビ酵素はヒトエグサ,アナアオサなど緑藻類のプロトプラスト分離に効果的であった.それらのプロトプラストをさらにプロテアーゼ処理することによって,異種プロトプラスト間の融合率が高くなった.融合細胞は,プロトプラストの混合懸濁液にポリエチレングリコール4000又は6000の粉末を溶解,静置した後, 5%マンニトールおよび2%塩化カルシュウムを含む希釈液の添加によって得られた.無菌条件下でのプロトプラスト分離には,各葉体をクエン酸,ヨウ素あるいは抗生物質溶液で処理するのが適当であった.プロトプラストの発生は,浸透圧調製剤および抗生物質の添加によって抑制された.無菌条件下で分離されたプロトプラストは,緑藻類では多数が発生したが,アマノリ類では発生率が低かった.スサビノリを中心としてアマノリ異種間,アマノリとアナアオサ,ヒトエグサ間の融合細胞の作成に成功した.それらのうちスサビノリとクロノリ,ウップルイノリ,マルバアマノリ間の融合細胞のいくつかは細胞壁を再生し,葉体に生長した.それらのうち糸状体期を経たF_1葉体を室内および海で育てた結果,それらの色調は両親のいずれか一方の性状が発現され,中間色のものは認められた.また,耐病性,品質においては,従来種より優れているものはまだ得られていない.育種のためのプロトプラストの分離,融合に関する方法,技術については,所期の目的をほぼ達成したと考えられる.今後は,多くの融合細胞から再生体を得るための培養方法,条件の確立が必要である.アマノリ葉体からのプロトプラスト分離のための酵素の種類について検討した結果,パパインーアワビ酵素によってプロトプラストの分離が可能であったが,細菌P-1株の培養ろ液から調製した酵素による分離がより効果的であった.細菌酵素による処理によって,アマノリ7種類の葉体から酵素液1ml当り10^310^4個のプロトプラストが分離された.アワビ酵素はヒトエグサ,アナアオサなど緑藻類のプロトプラスト分離に効果的であった.それらのプロトプラストをさらにプロテアーゼ処理することによって,異種プロトプラスト間の融合率が高くなった.融合細胞は,プロトプラストの混合懸濁液にポリエチレングリコール4000又は6000の粉末を溶解,静置した後, 5%マンニトールおよび2%塩化カルシュウムを含む希釈液の添加によって得られた.無菌条件下でのプロトプラスト分離には,各葉体をクエン酸,ヨウ素あるいは抗生物質溶液で処理するのが適当であった.プロトプラストの発生は,浸透圧調製剤および抗生物質の添加によって抑制された.無菌条件下で分離されたプロトプラストは,緑藻類では多数が発生したが,アマノリ類では発生率が低かった.スサビノリを中心としてアマノリ異種間,アマノリとアナアオサ,ヒトエグサ間の融合細胞の作成に成功した.それらのうちスサビノリとクロノリ,ウップルイノリ,マルバアマノリ間の融合細胞のいくつかは細胞壁を再生し,葉体に生長した.それらのうち糸状体期を経たF_1葉体を室内および海で育てた結果,それらの色調は両親のいずれか一方の性状が発現され,中間色のものは認められた.また,耐病性,品質においては,従来種より優れているものはまだ得られていない.育種のためのプロトプラストの分離,融合に関する方法,技術については,所期の目的をほぼ達成したと考えられる.今後は,多くの融合細胞から再生体を得るための培養方法,条件の確立が必要である.
CT検査における早期アルツハイマー型認知症の診断支援システムの開発

CT検査における早期アルツハイマー型認知症の診断支援システムを開発を行った.アルツハイマーによって拡大する側脳室下角を,画像統計解析を用いてその容積を半定量化することができた.容積をZスコアによって半定量化するプログラムを開発し,アルツハイマー型認知症患者のCT画像に適用したところ,CT画像においてアルツハイマー病と正常者を判別することができた.本手法は,CT検査においてアルツハイマー型認知症の診断を支援できることが示唆された.アルツハイマー病(AD)診断では,ADの早期である軽度認知症障害期の患者を画像検査により検出することが重要である.本邦では,近年の高齢化に伴い10年後に380万人が認知症になると予測されている.全認知症患者の約半数をADが占めており,特にAD患者を早期に発見することが重要になっている.本研究では,側頭葉内側の萎縮に伴い生ずる側脳室下角の拡大をターゲットとして,側脳室下角容積の自動定量化法(間接的に側頭葉内側の萎縮度をZスコアにより評価する)を高性能化し,臨床利用に向けた早期アルツハイマー型認知症診断支援システムを確立することを目的としている.我々は今年度,側脳室下角の偽陽性削除アルゴリズムの開発と側脳室下角定量化法への組み込みを行うことができた.開発した下角容積定量化法は,Zスコア画像上に設定したVOI内のZスコア値を単純に出力し,ADにより脳萎縮が進んでいる場合には,脳溝をVOIから削除し,その高信号域が偽陽性として出力されないようにし,側脳室下角定量化法に組み込んだ.偽陽性候補削除アルゴリズムの具体的な方法は,1VOIの形状と位置の最適化,2しきい値によるVOI内の初期候補領域の抽出,3抽出領域から大きさ,形状、位置に関する特徴量を計測する.4得られた特徴量を入力として識別器であるサポートベクターマシンによって下角と脳溝を鑑別する,であった.平成27年度に計画していた,年齢別と装置別に応じた正常脳データベースの構築を行うことができなかった.側脳室下角容積自動定量化法のベースとなるZスコアマッピング法を開発し,その定量化精度を検証したところ,本手法は精度よく側脳室下角の容積を半定量化することができた.そして,Zスコアマッピング法を用いた早期アルツハイマー型認知症診断支援システムのプロトタイプを完成することができた.本手法のアルツハイマー病の検出に関する性能を評価することができた.性能評価のために,アルツハイマー病51例と非アルツハイマー病33例のCT画像を収集することができた.アルツハイマー病の診断基準に基づき患者を選定し,さらにアルツハイマー病患者を重症度で2群に分けることができた.また,Zスコアマッピングに使用する正常例を40例収集することができた.この正常ノーマルデータベースを使用して,アルツハイマー病51例と非アルツハイマー病33例に本手法を適用し,本手法の出力値であるZスコア値をそれぞれ求めた.その結果,非アルツハイマー病患者とアルツハイマー病患者の間で,Zスコアに有意な違いが見られた.得られたZスコア値を用いてROC解析を行った結果,ROCカーブの面積で表わされるAUC値は,0.833と高い値が得られた.したがって,本手法は単純CT画像からアルツハイマー病を検出することができる可能性があることがわかった.当年度の研究成果から,本手法は臨床において十分にアルツハイマー病診断の補助になると考えられ,開発の重要性が明らかになった.研究計画の通り,本年度にアルツハイマー病の臨床画像を用いた性能評価実験を行い,良好な結果が得られたため.昨年度まで開発を進めてきた,CT画像における早期アルツハイマー病の診断支援システムの性能評価を行った.側脳室下角容積が様々な40例に適用した結果,本手法の出力値であるZスコアは,側脳室下角の容積と高い相関性(R2=0.94; P<0.0001)があり,提案法は,CT画像において側脳室下角の容積を高精度に測定することができることがわかった.すなわち,開発を進めてきた画像統計解析によるZスコアマッピング法は,側脳室下角の容積をZスコア値により半定量化できることが明らかになった.また,アルツハイマー病の検出に関する性能評価では,前年度までに,重症度の比較的高い症例に本手法を適用し,アルツハイマー病群とコントール群を分離できることが明らかになっていた.本年度は,早期アルツハイマー病に関する本手法の有効性を評価した.早期アルツハイマー病患者13例と非アルツハイマー病患者33例による評価実験の結果,ROC曲線のAUC値が0.826となった.また,両者のZスコアの中間値は,それぞれ1.47と1.07となり,本手法の出力Zスコアは両者を分離(P=0.0017)することができた.したがって,本研究で開発してきたCT画像におけるzスコアマッピングによる側脳室下角容積の半定量化法は,早期アルツハイマー病を検出する能力をもつことが示唆された.現在,一般的にCT画像はアルツハイマー病の診断に寄与することは少ないと言われている.しかし,本手法の性能評価の結果から,早期アルツハイマー病の検出の向上が示唆された.CT検査における早期アルツハイマー型認知症の診断支援システムを開発を行った.アルツハイマーによって拡大する側脳室下角を,画像統計解析を用いてその容積を半定量化することができた.

容積をZスコアによって半定量化するプログラムを開発し,アルツハイマー型認知症患者のCT画像に適用したところ,CT画像においてアルツハイマー病と正常者を判別することができた.本手法は,CT検査においてアルツハイマー型認知症の診断を支援できることが示唆された.平成28年度は,前年度行うことができなかった年齢別と装置別に応じた正常脳データベースの構築を目指し,協力を依頼している病院から対象となるCTデータを早急に取得する.その後,得られた正常脳データベースを基に,さらなる処理アルゴリズムの精密化・高度化によりシステムの高性能化を図る計画である.さらに本研究の有効性を実証するために,MRIで広く用いられているアルツハイマー診断支援ソフト「VSーRAD」との比較を計画している.協力施設を含めた3施設から収集したアルツハイマー病と正常例のCT画像を使用する.本手法とVSーRADから得られたそれぞれのZスコア値を比較する.医用画像工学一年目に計画していた側脳室下角容積評価システムのソフトウェアをインストールするための3D画像処理・表示装置を購入しなかったため.実装できる本システムのソフトウェアを構築することができなかった.計画していた論文の掲載料が約24万円であったが,論文掲載が次年度に延期になった.一年目に予定していた3D画像処理・表示装置の購入費に,研究費を使用する予定である.論文掲載料に使用する計画である.
切花産業のミクロ開発経済分析：ケニアとエチオピアの事例

近年、発展途上国における貧困削減の手段の一つとして、付加価値の高い野菜や果物、花卉などの園芸産業が果たす雇用創出や外貨獲得などの役割に期待が高まっているが、企業・農園レベルのデータを用いた実証分析は著しく乏しい。そのギャップを埋めるため、本研究では、ケニアとエチオピアの切花産業を取り上げ、発展の背景やその障壁などを探ることを目的とし、企業・農園主を対象としたインタビューによるデータ収集およびその解析を行った。その成果は、学会発表(10回)および学術論文(5本)を通じて公表している。更に、分析中の研究課題が3つほどあるので、近日中に学術論文として随時公表していく予定である。近年、発展途上国における貧困削減の手段のひとつとして、付加価値の高い野菜や果物、花卉などの園芸産業が果たす雇用創出や外貨獲得などの役割に期待が集まっている。本研究は、その事例としてケニアとエチオピアの切り花産業を取り上げ、発展の背景やその障壁などを探ることを目的とする。研究初年度である平成23年度は、ケニアにおける同産業の概要の把握、また必要なデータ収集を主に行った。具体的には、零細農家310軒と大規模農園を経営する輸出企業約70社に対するインタビューを行い、同時に、各企業の過去数年にわたる輸出データを政府機関より入手した。平成23年8月に現地を訪れ調査を開始したが、企業調査に関しては、現地のKenya Flower Council(KFC)という業界団体、またHorticultural Crops Development Authority(HCDA)という政府団体の協力を得て質問票を各企業に配布し、電話でフォローアップして後日質問票を回収するという方式でデータ入手を試みた。しかし、残念なことに回答数がかなり低かったため、再度質問票を練り直し、平成24年2月に再度現地調査を行い、研究分担者が直接企業を訪れインタビューを行った。また、零細農家への家計調査においても、質問内容が詳細かつ広範囲にわたったため、二回(平成23年8-9月、平成24年1-2月)に分けてインタビューを行うこととなった。調査にかかる費用や時間は増加した一方、長時間にわたるインタビューを回避したことでデータの質はより良くなったと考える。ケニアの切り花産業に関するレポートは多く存在するが、学術的に丁寧に分析した論文は希少であるため、今回集められたデータは非常に貴重である。特に切り花生産をする零細農家に関する情報は少ないため、HCDAからも今回のデータに基づく分析に期待の声が寄せられている。近年、発展途上国における貧困削減の手段の一つとして、付加価値の高い野菜や果物、花卉などの園芸産業が果たす雇用創出や外貨獲得などの役割に期待が集まっている。本研究は、その事例としてケニアとエチオピアの切り花産業を取り上げ、発展の背景やその障壁などを探ることを目的としてスタートした。平成25年度は、まず、平成23年度にケニアで行なった小規模生花生産者を対象に行なった調査の追跡調査を行ない、小規模農家の間で生花生産の規模・内容がどの様に変化したのかを分析した。分析結果は学術論文として、近日中に学会誌に投稿の予定である。次に、平成25年度は研究最終年度でもあったことから、これまでに収集したデータの分析および論文の執筆、学会での報告に注力した。学術論文としての今年度の成果は、査読付きの学術誌に投稿中の論文2本、近日中に投稿予定の論文2本の計4本で、学会・研究会などを通じて今後も広く公表して行く予定である。なお、本研究プロジェクトを更に深化させ、より付加価値の高い研究成果を得るために、本研究分担者である真野(一橋大学)が研究代表者となり、平成26年度から(平成28年度まで)科学研究費助成事業(研究課題名)「貧困削減と切花輸出産業の発展:ケニアとエチオピアの事例」を実施する。本研究プロジェクトは、その基礎を築く上で非常に有用であった。研究次年度である平成24年度は、まず、研究対象国であるケニアにおいて、以前より継続している切花大規模生産者調査を実施した。また、小規模の花生産農家を対象にワークショップを開催した。大規模生産者の調査では、昨年度調査できなかった地域の生産者を訪問し、経営者に直接面談しデータを収集した。この追加的な調査によりサンプル企業の取りこぼしが減り、より精度の高い研究が可能になった。小規模生産者向けのワークショップでは専門家を招聘し技術指導、マーケテイング指導を行った。参加者は、昨年度調査を行った農民グループのリーダー達で、今年度再訪する際に、追跡調査を行う予定である。次に、エチオピアでは切花企業全数調査を行った。

研究分担者らが以前に行った全数調査と今回の調査とを組み合わせることにより、パネルデータ分析が可能になった。また、企業調査に加え同産業の貧困削減への影響を調べるため、切り花企業5社を訪問し、同産業労働者へのインタビューを行うと共に、比較グループとなる他産業の労働者へのインタビューを行った(合計で28名)。調査内容は、労働者の社会経済的特性、切り花産業に参入前後の収入や生活の変化、競争心や認知能力の調査などの情報を収集した。当初計画通り、本研究初年度にケニアにおける調査を実施できたことから、おおむね順調に進展していると考えてよいだろう。当初計画では一回で行う予定だった調査が二回に渡ることとなったが、第二回目の調査も当該年度内に実施することができたため、進捗には影響しなかった。現在、収集したデータを分析中である。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、本研究次年度に予定していた調査およびワークショップを実施できた。また、現在までに、収集したデータを用いて論文2本の執筆が終わり学術雑誌に投稿中である。学会等においても積極的に報告している。こうしたことから、おおむね順調に進展していると考えてよいだろう。平成24年度は、第一に、前年度ケニアで収集したデータ分析を進め、記述統計をまとめたレポートを作成する。第二に、分析結果を現地のステークホルダーと共有するためのワークショップを現地で開催する。第三に、分析結果を学術論文にまとめ、タイミングによっては、海外での学術会議での報告を目指す。第四に、エチオピアでの切り花産業調査の準備を行い、夏をめどに調査を実施する予定である。平成25年度は、ケニアでの小規模農家の追跡調査を行う予定である。また、最終年度であるため、これまでに集めたデータ(ケニアの大規模生産者データ、小規模生産者データ、エチオピアの大規模生産者データ)の解析と論文執筆に注力する。現在解析中のデータを元に、数本の論文の執筆を予定しているが、出来次第、学会報告、学術雑誌への投稿を通じて公表して行きたい。
細胞外シグナルを制御する新しいプリンヌクレオチド代謝酵素

先に申請者の研究グループは、レチノイン酸によるヒトHL-60細胞の好中球への分化過程でエクト型NAD分解酵素(NADase)が細胞表層に誘導され、この酵素活性がリンパ球表面抗原のCD38によって担われることを明らかにした。本研究では、細胞表層上の新しい機能分子と期待されるCD38及びこれと関連するプリンヌクレオチド代謝酵素につき、それらの生理機能と酵素化学的特性、転写調節の機構などを検討し、以下の知見を得た。1.IgG_1サブクラスに属する抗CD38モノクローン抗体でリンパ球系の細胞を刺激すると、複数の細胞内機能蛋白質がチロシンリン酸化されたが、この作用はCD38抗体のFc部分がFcγII受容体を刺激した結果であった。2、ラット脳の初代培養法により、各種のグリア、神経細胞を分取してラットCD38の局在を解析した結果、CD38はアストロ細胞に強く発現しており、またその細胞表層には顕著なNADase活性が認められた。さらに共焦点レーザー顕微鏡を用いた観察から、アストロ細胞のCD38は斑点(cluster)状の構造をとり、基質NADの添加によって細胞内陥入(internalization)することが明らかにされた。3、これらリンパ球系と神経系の細胞表層には、CD38とは別にヌクレオチドを基質とするPC-1様の酵素(phyrophosphatase/phosphodiesterase)活性が存在し、その一部は分泌型の性状を示した。4、推定された分泌型PC-1のN末端配列を決定し、プロセッシング部位を同定した。5、ヒトCD38遺伝子の遺伝子発現について解析し、核内レチノイン酸受容体のRAR(α)/RXRが結合する応答配列が第1イントロン上に存在することを見出した。
植物の2次代謝誘導に対する1次代謝物質のマネジメントに関するグローバル解析

メタボローム解析や代謝制御の研究は微生物において多くの研究がおこなわれてきた,微生物に比べて植物でそのような研究をおこなうことは格段に難しい.その理由は,微生物においては定常状態を容易に実現できるのに対して,植物は生育に必要な炭素源を光合成に依存しているので,炭素源の供給は明暗周期とともに日周変動するために,代謝物質の量も変動すると予想されるからである.すなわち,植物では代謝を定常状態に維持することが難しいので,実験データの取得やその解釈も難しい.本研究課題は,植物において1次代謝物質と2次代謝物質の生合成を調節している代謝調節の実態を解析するための新たな研究方法を開発することによって,植物の物質生産の制御をグローバルに明らかにしようとしたものである.研究成果のうち最も重要なものは,植物における2次代謝物質のモデリングとシミュレーションを組み合わせたフラックス解析法を開発したことである.この解析法では,はじめに代謝反応ネットワークの構造解析をおこない,このネットワークを動的な化学量論と多項式を組み合わせて表現する.この多項式の次数を決定してモデルを得る.次に,このモデルをモンテカルロ・シミュレーションでテストして信頼性を評価する.多項式の係数から各酵素反応が全体のフラックスに与える感度を評価することができる.本研究課題で開発した動的なフラックス解析法をジャガイモ根茎における病気感染によって誘導される2次代謝に応用したところ,エリシター処理にともなうフェニルプロパノイド系2次代謝の調節機構を解析するために必要な定量的データを獲得することができた.この解析法は,「技術的にも数学的にも洗練された研究である」と,国際的に高い評価を受けた(Sweetlove, et. al.,Biochem.J.409,27-41(2008)).メタボローム解析や代謝制御の研究は微生物において多くの研究がおこなわれてきた,微生物に比べて植物でそのような研究をおこなうことは格段に難しい.その理由は,微生物においては定常状態を容易に実現できるのに対して,植物は生育に必要な炭素源を光合成に依存しているので,炭素源の供給は明暗周期とともに日周変動するために,代謝物質の量も変動すると予想されるからである.すなわち,植物では代謝を定常状態に維持することが難しいので,実験データの取得やその解釈も難しい.本研究課題は,植物において1次代謝物質と2次代謝物質の生合成を調節している代謝調節の実態を解析するための新たな研究方法を開発することによって,植物の物質生産の制御をグローバルに明らかにしようとしたものである.研究成果のうち最も重要なものは,植物における2次代謝物質のモデリングとシミュレーションを組み合わせたフラックス解析法を開発したことである.この解析法では,はじめに代謝反応ネットワークの構造解析をおこない,このネットワークを動的な化学量論と多項式を組み合わせて表現する.この多項式の次数を決定してモデルを得る.次に,このモデルをモンテカルロ・シミュレーションでテストして信頼性を評価する.多項式の係数から各酵素反応が全体のフラックスに与える感度を評価することができる.本研究課題で開発した動的なフラックス解析法をジャガイモ根茎における病気感染によって誘導される2次代謝に応用したところ,エリシター処理にともなうフェニルプロパノイド系2次代謝の調節機構を解析するために必要な定量的データを獲得することができた.この解析法は,「技術的にも数学的にも洗練された研究である」と,国際的に高い評価を受けた(Sweetlove, et. al.,Biochem.J.409,27-41(2008)).シロイヌナズナに黒すす病菌(Alternaria brassicicola)を感染させ,代謝物の変動をLC-MS/MSを用いて分析した.この病原菌の感染によって,これまでオオムギにのみ存在することが知られていた,ヒドロキシ桂皮酸とアグマチンのアミド化合物が蓄積することを発見した.同様にヒドロキシ桂皮酸の前駆物質であるフェニルアラニンを分析したところ,蓄積量が増加する傾向を示したため,関連する一次代謝も活性化していることがわかった.また,リアルタイムPCRによって,アミド化合物の生合成に関わる可能性がある酵素遺伝子の発現を調べた.生合成の最終段階に関わる可能性があるアシルトランスフェラーゼ(14種)やヒドロキシ桂皮酸合成経路上の酵素遺伝子(7種)を対象とした.これにより,関連する遺伝子を数種にまで絞り込むことができた.一方,バレイショ塊茎中のフェニルプロパノイド経路について,代謝フラックス,生合成中間体量,酵素活性(正確には反応速度定数)を考慮に入れた数理代謝モデルを作製し,計算機を用いて各パラメーターの最適化を行うことによって,代謝フラックス,各反応段階の生合成中間体量および酵素活性値を推定した.これらの推定値をもとに計算機上に代謝モデルを作製すると,バレイショ塊茎中のフェニルフロパノイド経路の挙動をシミュレートすることが可能になる.そこで,各酵素活性値を増加減少した状態でシミュレーションを行い,各経路の代謝フラックスがどのように変化するかを求め,それをもとにフラックスコントロール係数を算出した.得られたフラックスコントロール係数から,バレイショ塊茎組織におけるp-CO生合成フラックスのコントロールには,p-coumaroyl CoAからp-COへの変換を触媒するTHTという酵素の活性化だけでなく,THTと競合してp-coumaroyl CoAをcaffeoyl CoAに変換する段階の活性の低下も同じくらい強く影響している,といった代謝フラックスの制御の様子を捉えることができた.エリシター処理をしたジャガイモ塊茎組織において、7つのフェニルプロパノイド生合成反応のフラックスを測定したデータをもとにして、モデル化し、全ての生合成反応を含むフラックスコントロール係数を推定することに成功した。

シロイヌナズナではヒドロキシ桂皮酸とアグマチンのアミドの蓄積がAlternaria barassicicolaの感染によって誘導される現象を見いだしていたが,本年度は,その生合成制御に関する実験を行った.まず,想定される前駆物質の標識化合物を用いて,その取り込みを調べた.その結果,フェニルアラニンやp-クマル酸が効率よくアミド化合物に取り込まれた.次に,この結果に基づいて想定される経路上に位置する酵素活性を測定した.フェニルアラニンアンモニアリアーゼや4-クマル酸:CoAリガーゼ,アグマチンデカルボキシラーゼなどの酵素活性は感染によって変化しないのに対し,生合成の最終段階を触媒するアグマチンクマロイルトランスフェラーゼ(ACT)活性は顕著に増大した.したがって,アミド化合物の蓄積の誘導にはACTが決定的な役割を果たしていることがわかった.この酵素はオオムギに存在することが報告されているが,シロイヌナズナではこれまでに同定されていない.この酵素を同定するために,オオムギのACTと類似性の高い遺伝子約50個から,感染によって発現が増加するものを4つ選び出した.さらにこれらの遺伝子を欠損する突然変異体にA. barassicicolaを接種してアミド化合物の分析を行い,そのうちの一つ(ACT37)がアミド合成をできないことを発見した.この結果はACT37がシロイヌナズナのアグマチンクマロイルトランスフェラーゼであることを明瞭に示すものである.
日本人一般住民における深部静脈血栓の頻度及び地域差の調査

この研究の目的は日本人の一般住民における深部静脈血栓症(DVT)頻度を調べることである。対象は日本の7市町村の1501人(平均年齢60.0才)、市の広報とホームページ、新聞、ラジオなどで集めた。DVT検出はエコー検査で行い、座位で圧迫法を用いた。結果63人にDVTを認めたが市町村によって違いを認めた。平均DVT陽性率は4.2%(0-7.1%)、40才以上(n=1283)では4.56%(0-9.2%)であった。何らかの方法で集める集団検診では日本の一般住民におけるDVT陽性率は年齢に依存し40才以上で4.2%-4.6%であると考えられた。平成24年度は横浜市泉区、新潟県新発田市、新潟市、広島市、栃木県壬生町で一般住民450人を対象に、地元自治体と病院の協力で下肢静脈エコー検診を行った。その結果、住民に集め方により基礎疾患や下肢疾患が多く集まることが判明した。またそれらのデータ分析から基礎疾患や最近の入院既往、下肢静脈瘤、リンパ浮腫などのあるハイリスク群では下腿の深部静脈血栓症(DVT)は4.2%、基礎疾患や下肢疾患や症状が無い低リスク群では2.2%であった。低リスク群の下腿DVTの頻度は平成18年に行った新潟県阿賀町における一般住民対照地検診検査結果の1.8%とほぼ同等であったことから、呼びかけて行う集団検診形式における一般住民の下腿DVT陽性頻度は2.0%程度であることが推測された。しかしまだ対象検査人数が少ないことから、さらに増やして検討することが必要であると考えられ、25年度も引き続き行う予定である。日本人の一般住民における深部静脈血栓症(DVT)の頻度報告はこれまでに無いことから、震災被害の無い全国各地でエコー検査による一般住民のDVT頻度調査を行った行った。対象は新潟市(91人)、新発田市(63人)、横浜市(891人)、栃木県壬生町(273人)、埼玉県おおみや市(145人)、広島市(34人)、佐賀市(14人)の一般住民計1511人とした。市民祭り、健康フェア、学園祭、市民公開講座、学会などにおいてチラシ、広告、ホームページまたは当日の呼び込みで対象者を集めた。ただし新発田市はテレビ、ラジオで広告し、横浜市泉区、瀬谷区においては検査を予約制としあらかじめ区で検査希望者の登録を行って施行した。その結果、新潟市0%(0/91)、新発田市4.8%((3/63)、横浜市栄区2.9%(7/240)、横浜市泉区5.5%(12/220)、横浜市瀬谷区6.0%(15/250)、おおみや市1.4%(2/145)、広島市0%(0/34)、佐賀市7.1%(1/14)、栃木県壬生町4.4%(12/273)であり、全体では3.4%(52/1551)であった。ただしDVTは住民の年齢が高いほど頻度が高く(r=0.79)、またマスコミによるCMや予約制にするなど通知を密にした場合( 5.2%±0.7%)はその場で呼ぶ込んだ場合(2.28±2.9%)より有意に高率であった(p<0.001)。以上のことから日本人における一般住民のDVT頻度は、あらかじめ通知しないでその場で検査した場合と通知を密にした場合で頻度が異なり、年齢の影響を受けることが判明した。したがって検診の方法と対象年齢によって異なるが、日本人の一般住民のDVT頻度は約3%であり、その範囲は2%から5%にあるものと考えられた。研究目的:東日本大震災の避難所でもDVT検診でDVTが多数見つかっている。しかしこれら震災後の避難所におけるDVT頻度がどの程度一般住民よりも高いかは不明である。そこで本研究では被災地の避難所でのDVT検診とほぼ同様に行って一般住民のDVT頻度を確かめ、震災後の避難所におけるDVT頻度が本当に高いのかどうかを確かめることができることが重要である。研究方法:研究計画に従って、被災地で行っておるDVT検診と同様に検診を2カ所で行った。研究結果:平成23年11月5日に横浜市栄区で一般住民を対象にDVT検診を227人に行い、心筋梗塞などで1ヶ月以内に入院歴のある方を除くとDVT頻度は2.2%であった。また平成24年3月25日に栃木県壬生町で一般住民を対象にDVT検診を140人に行った結果2.9%にDVTを認めた。

したがって現時点で二つの地域差は多少あるものの、呼びかけて行う一般住民のDVT頻度は2.2-2.9%であると考えられた。考察:東日本大震災3ヶ月以内の避難所では一次避難所から遠隔地避難所までいずれもDVT頻度は10%以上であり、これは本研究結果よりも4-5倍以上高いことが判明し、現時点の避難所ではDVTが増加することが明らかになった。一般住民を対象にして検査を希望する人を集めることは難しく、またこれまでの結果から、あまり詳しく宣伝して何度も通知すると基礎疾患や下肢疾患のある方が多くあつまってしまうことが判明した。したがって、なるべく宣伝せずに通知してゲリラ的に行う検査の方が一般住民の頻度に近いものと考えられ、その場合には一度に多くの対象者が集まらないので何度か場所を変えて検査を行う必要があると考えられた。昨年度は5回検査を行っているのでおおむね順調に進展していると思われる。DVT検診は順調に行われているが、東日本大震災の影響で検診回数が少なかった。東日本大震災の避難所では被災者の肺塞栓症予防のため50回以上のDVT検診を行った。そのために本研究での検査回数が少なくなってしまったが人道上仕方がないことである。何度も検査方法や必要性を説明して対象者を集めると、基礎疾患や下肢症状などがある住民が集まることがこれまでの結果で判明した。そこで今後はあまり宣伝せずに検査会場で声をかけて対象者を集めるようにする。また、その場合は1回あたりの検査人数は減ることから、場所を変えて検査回数を増やして行うことにする。前年度に行えなかった検査を今年度に行う予定である。9月22日は新潟県新発田市で、9月28日は横浜市泉区で検診を行うことが決まっている。その他にも複数の市町村での検診を打診中である。一般住民の検診では市町村などの行政の許可と協力が必要である。検診方法は前年度と同様に行う。検査を行う検査技師・医師の日当と交通費、検査会場の費用(パーティション代なども含む)、エコー装置の消耗品台、エコー装置の借用費用、検査を受けた方で異常があった場合に配布する弾性ストッキング代、検査の日時を知らせる広告・検査会場の看板など。前年度と同様に検診で使用する消耗品、エコー装置の借用台、新聞などに出す検診告知広告、静脈瘤などの異常が見つかった場合のための弾性ストッキングなどの購入、検査技師の謝金・交通費などに使用する。また前年は検診用エコー装置が足りなくメーカーから借用したが画像データを揃えるためなるべく同じ装置で行うことが望ましいため1台の購入を計画したい。
弥生墳丘墓の三次元計測および前期古墳との比較による古墳成立過程の再検討

1.弥生墳丘墓・古墳の三次元計測(主担当:光本順、副担当:新納泉、研究補助:岡山大学考古学研究室所属学生): 2017年度の倉敷市楯築墳丘墓の三次元計測に引き続き、2018年度は前方後円形の墳墓または古墳を有する総社市宮山遺跡を対象に、地上レーザー計測(2018年12月13、14日)ならびにSfM多視点写真測量(2018年12月19、20日、2019年3月1、3日)の双方による三次元計測を実施した。前者については、現地の測量およびデータ処理を測量業者に委託することで、より確かな精度によるデータ化を図った。こうした計測により、高精度のデジタルデータを取得したのに加え、遺跡全体の5cmコンター図や立体図等の作成が可能となった。また、両者の計測方法に関し、計測精度の比較を行った。これらの成果については、2019年4月の考古学研究会第65回総会・研究集会ポスターセッションにて速報的に発表を行った。2.前期古墳の発掘成果に関する整理・研究(担当:光本順、研究補助:岡山大学考古学研究室所属学生): 2017年度末に実施した岡山市津倉古墳の発掘調査成果について、2018年度前半を中心に、整理・研究を行った。その成果に関しては、考古学研究会岡山例会等での発表や、『考古学研究』65(2)にて概要を示した。岡山県古代吉備文化財センター主催「大地からの便り2018-県内の発掘調査報告会-」の連携企画として、津倉古墳出土銅鏡に関し、岡山県立博物館を会場とする速報展示を行った。2018年12月16日には、地元町内会主催イベントで津倉古墳の調査成果を披露した。2017年度末の発掘調査により、調査の一定の目処がついたため、2018年度後半には報告書を作成するための準備と作業を行った。3.弥生墳丘墓と古墳の比較研究:楯築墳丘墓・宮山遺跡と津倉古墳の比較研究を進めた。岡山県総社市宮山遺跡の三次元計測(SfM多視点写真測量、地上レーザー計測)および前期古墳(岡山市津倉古墳)の発掘調査を予定通り完了したため、計画はおおむね順調に進展している。2017年度に引き続き、作業の効率化等の観点から、測量会社にレーザー計測とそれに伴うデータ処理を委託した。その結果、2018年度内に計画していた三次元計測事業を遂行することが可能となった。1.三次元計測: 2019年度も弥生墳丘墓・前期古墳の三次元計測を進める予定である。計測に際しては、遺跡所在地の地権者や地元教育委員会との協議を随時進める。なお、これまでSfM多視点写真測量ならびに地上レーザー計測という2通りの方法を採用してきたが、状況に応じたより適切かつ精度の高い三次元計測方法についても検討を行いたい。2.前期古墳の発掘成果に関する整理・研究:岡山市津倉古墳のこれまでの調査・研究成果について、2019年度に総合的に整理・研究し、発掘調査報告書の形にまとめる作業を行う。3.弥生墳丘墓と古墳の比較研究:三次元計測データならびに発掘調査によるデータを用いて、弥生墳丘墓と前期古墳の形状比較や、吉備地域における前方後方墳の出現過程の検討を行い、3年間の本研究を総括する。1.倉敷市楯築墳丘墓の三次元計測の実施(主担当:光本順、副担当:新納泉、研究補助:岡山大学考古学研究室所属学生)楯築墳丘墓は弥生時代後期後半の最大規模(推定墳長80m前後)の弥生墳丘墓である。史跡でもある当該遺跡の三次元計測を、関係機関等との協議および手続きを経て、以下のように実施した。1計測の下準備として下草刈り(2017年11月26日、12月10日)。2基準点座標設定(2017年11月28日):測量会社により墳丘上と周辺に10数カ所の基準点(ピン)を設定した。座標はGPS測量に基づく。3SfM多視点写真測量(2017年12月10日:19日他):岡山大学考古学研究室の大学院生を中心に、デジタルカメラによる写真測量を実施。4レーザー計測(2017年12月27日・28日): FARO社製レーザー・スキャナ、Focus3Dを用いたレーザー計測(測量会社による)。計測成果は考古学研究会第64回総会・研究集会(2018年4月21日・22日、岡山)におけるポスターセッションで発表した。2.古墳時代前期前方後方墳(岡山市津倉古墳)の調査研究(担当:光本順、研究補助:岡山大学考古学研究室所属学生)墳丘形状と編年的位置づけの追究を目的に、第4次となる津倉古墳の発掘調査を2018年2月26日から3月29日にかけて実施した。結果、くびれ部および前方部前端コーナーの形状を確認した。また埋葬施設の調査では竪穴式石室内より倭製鏡1面と鉄製品が出土し、石室の構造に関する知見とともに古墳の時期を探る手がかりを得た。加えて、第2・第3次発掘調査の概要報告を、2017年度末に刊行した。楯築墳丘墓の三次元計測(SfM多視点写真測量、レーザー計測)および前期古墳(津倉古墳)の発掘調査を完了したため、計画はおおむね順調に進展している。三次元計測に関し、当初は現地における基準点座標設定およびレーザー計測についても、所属大学の所有機器を用い、研究補助とともに実施する予定であった。

しかし作業の効率化等の観点から、測量会社にこれらの作業ならびにデータ処理を委託し、2017年度の三次元計測事業を期間内に遂行した。1.弥生墳丘墓・古墳の三次元計測(主担当:光本順、副担当:新納泉、研究補助:岡山大学考古学研究室所属学生): 2017年度の倉敷市楯築墳丘墓の三次元計測に引き続き、2018年度は前方後円形の墳墓または古墳を有する総社市宮山遺跡を対象に、地上レーザー計測(2018年12月13、14日)ならびにSfM多視点写真測量(2018年12月19、20日、2019年3月1、3日)の双方による三次元計測を実施した。前者については、現地の測量およびデータ処理を測量業者に委託することで、より確かな精度によるデータ化を図った。こうした計測により、高精度のデジタルデータを取得したのに加え、遺跡全体の5cmコンター図や立体図等の作成が可能となった。また、両者の計測方法に関し、計測精度の比較を行った。これらの成果については、2019年4月の考古学研究会第65回総会・研究集会ポスターセッションにて速報的に発表を行った。2.前期古墳の発掘成果に関する整理・研究(担当:光本順、研究補助:岡山大学考古学研究室所属学生): 2017年度末に実施した岡山市津倉古墳の発掘調査成果について、2018年度前半を中心に、整理・研究を行った。その成果に関しては、考古学研究会岡山例会等での発表や、『考古学研究』65(2)にて概要を示した。岡山県古代吉備文化財センター主催「大地からの便り2018-県内の発掘調査報告会-」の連携企画として、津倉古墳出土銅鏡に関し、岡山県立博物館を会場とする速報展示を行った。2018年12月16日には、地元町内会主催イベントで津倉古墳の調査成果を披露した。2017年度末の発掘調査により、調査の一定の目処がついたため、2018年度後半には報告書を作成するための準備と作業を行った。3.弥生墳丘墓と古墳の比較研究:楯築墳丘墓・宮山遺跡と津倉古墳の比較研究を進めた。岡山県総社市宮山遺跡の三次元計測(SfM多視点写真測量、地上レーザー計測)および前期古墳(岡山市津倉古墳)の発掘調査を予定通り完了したため、計画はおおむね順調に進展している。2017年度に引き続き、作業の効率化等の観点から、測量会社にレーザー計測とそれに伴うデータ処理を委託した。その結果、2018年度内に計画していた三次元計測事業を遂行することが可能となった。1.三次元計測:弥生墳丘墓ならびに初期の古墳の三次元計測を順次進める。また、計測に際し、遺跡の地権者や地元教育委員会との協議を随時進める。楯築墳丘墓の三次元計測により、SfM多視点写真測量とレーザー計測の双方を実施するための手順や全体の作業にかかる所要時間等について把握した。このことは、本研究により遺跡の三次元計測を進める上での基礎となるものである。またSfM多視点写真測量とレーザー計測の結果に関し、比較検討を進めることで、より高精度な計測方法について検討を行いたい。2.前期古墳の整理・研究:津倉古墳のこれまでの調査・研究成果について、2018年度から2019年度にかけて整理・研究し、報告書の形にまとめる作業を行う。3.弥生墳丘墓と古墳の比較研究:三次元計測データと発掘調査によるデータを用いて、弥生墳丘墓と古墳の形状比較を行う方法について検討する。1.三次元計測: 2019年度も弥生墳丘墓・前期古墳の三次元計測を進める予定である。計測に際しては、遺跡所在地の地権者や地元教育委員会との協議を随時進める。
金属イオン選択分離膜の製造と分離濃縮法の確立

金属イオンの選択分離に高分子膜が利用でき、かつ上り坂輸送ができれば、分離と濃縮が同時にできる有効な方法であると考えられる。我々は、カチオン交換膜を通して金属イオンを、選択的に上り坂輸送できる方法を見いだすとともに、アニオン交換膜を通して金属イオンの上り坂輸送と選択輸送できることを見いだした。(1)UO_2^<2+>の輸送:カチオン交換膜を通して、溶離剤としてNa_2CO_3を用いることにより、各種金属イオン混合液からUO_2^<2+>を選択的に上り坂輸送できることを見いだした。また、UO_2^<2+>はSO_4^<2->と硫酸アニオン錯体を形成することが知られており、錯体としてアニオン交換膜を透過することができる。そこで、0.5M鉱酸中の0.01MUO_2^<2+>溶液を供給液として1M Na_2CO_3溶液を溶出液として輸送実験を行った。硫酸中のUO_2^<2+>のみが上り坂輸送され、塩酸および硝酸中のUO_2^<2+>はほとんど輸送されなかった。溶出液としては炭酸塩溶液が有効であった。とくにNa_2CO_3溶液が最も有効であった。UO_2^<2+>/CU^<2+>およびUO_2^<2+>/Ca^<2+>/Mg^<2+>の混合溶液から、選択的にUO_2^<2+>を輸送することができた。(2)Fe^<3+>の輸送:Fe^<3+>はシュウ酸と安定な錯体を形成することが知られている。そこで左側に0.005M Fe_2(SO_4)_3,0,25M H_2SO_4,右側に0.25M Na_2C_2O_4を入れ、組成の異なる膜を用いて輸送実験を行った。輸送速度、輸送率は膜の組成により影響を受けることが認められた。溶離剤としてはNa_2C_2O_4が有効であり、H_2C_2O_4およびジカルボン酸であるマロン酸やコハク酸およびそのNa塩では上り坂輸送は起こらなかった。輸送速度、輸送率ともNa_2C_2O_4の濃度の増加とともに増大した。硫酸中のみならず、塩酸や硝酸溶液中のFe^<3+>も上り坂輸送された。Fe^<3+>/Al^<3+>およびFe^<2+>/Cd^<2+>の混合溶液から、溶出液としてNa_2C_2O_4溶液を用いることによりFe^<3+>が選択的に上り坂輸送されることがわかった。
集団飼育下長期解析による精神疾患モデルマウスの個体レベルの包括的評価法の構築

本研究では、申請者らが独自に開発した行動解析システムと、最新のテレメトリーシステムを組み合わせ、集団飼育下において精神疾患モデルマウスの行動と生理指標を長期的統合的に解析し、モデルマウスの普段の行動や睡眠、自律神経機能を包括的に定量化するシステムを構築する。これにより、基礎と臨床で相互に参照可能な個体レベルの指標と知見の集積を目指す。
気相と固体表面上での有機金属化合物の光化学反応

レ-ザ-アブレ-ションを反応性の高い化学種の生成の手段として用いる「レ-ザ-アブレ-ション・分子ビ-ム法」を開発した。本法においては、真空中においた金属基板上のパルスレ-ザ-光を集光して、金属イオン(M^+)を飛び出させる。その近傍に無機、有機、あるいは有機金属化合物のパルス分子ビ-ムを噴出する。M^+とビ-ム中の分子とのイオン分子反応によって種々の新規な金属錯体イオンが生成する。これらのイオンを四重極質量分析計によって分析する。生成するイオンは、M^+の種類によって、M^+と無機、有機、あるいは有機金属分子が付加して生成した1:1錯体イオン、あるいはそれから小さな中性化学種の脱離した錯体イオンである。ここで無機、有機化合物のクラスタ-(例(NH_3)_n、(C_6H_6)_n)を含むパルス分子ビ-ムを用いると、(1:n)クラスタ-錯体イオン(例M(NH_3)_n^+、M(C_6H_6)_n^+)、あるいはこれから小さな中性種の脱離したクラスタ-錯体イオンが生ずる。このような反応方法によれば、溶媒などを用いることなしに、原子状までバラバラにした金属イオンを「試薬」として使用するので、溶媒や置換基、配位子などを考慮しなければならないわずらわしさから全く解放されて、純粋に各金属原子イオンの化学反応を追究できる。周期律表の上で各々の位置を占めている各元素の性質が、本来の純粋な形で表れてくる。現在までに種々の金属イオンとMn_2(CO)_<10>、エチルアミン、ジエチルアミンとトリエチルアミン、ベンゼン(モノマ-とクラスタ-)、Cr(CO)_6、NH_3クラスタ-、メタノ-ルクラスタ-との反応について研究し、多くの種類の新規な無機、有機金属錯体イオンを得た。また各金属イオンM^+の化学反応性は、典型金属か遷移金属か、遷移金属でも前期と後期、第一周期と第二周期などのちがいによって劇的に異なることが判った。1.トリメチルガリウム分子を基板上で光分解し、生ずる各種のフラグメントを多光子イオン化・飛行時間(TOF)質量分析法によって測定した。得られたものはガリウム原子Gaとそのダイマ-Ga_2である。これらについて生成量のレ-ザ-光波長および強度依存性を解析し、分解反応の機構について考察した。2.トリメチルアルミニウム分子を基板上で光分解し、同じ方法を用いて研究した。アルミニウム原子Alとそのダイマ-Al_2が得られた。3.トリメチルガリウムを気相でレ-ザ-光分解し、生成する各種のフラグメントを上記の方法で調べた。得られたフラグメントはGa(CH_3)_2、Ga(CH_3)、Ga、CH_n(n=1-3)である。これら各種のフラグメントについて、生成量のレ-ザ-光波長および強度依存性を解析し、分解反応の機構について考察した。4.トリメチルアルミニウムの基板上での光分解について、その反応機構を明らかにするために、表面からとび出してくるアルミニウム原子の運動エネルギ-分布を測定した。運動エネルギ-分布は二成分からなっており、アルミニウム原子を生成する機構に2種類あることが判った。

5.種々の典型金属または遷移金属の基板を真空中において、そのレ-ザ-アブレ-ションによって金属イオンを生成し、これをベンゼンクラスタ-と反応させて種々の新規な金属・ベンゼンクラスタ-錯イオンを得た。6.同様な方法で金属イオンを生成し、これをアンモニアクラスタ-と反応させて、種々の新規な金属・アンモニアクラスタ-錯イオンを得た。7.アルミニウムまたは銀の基板をレ-ザ-アブレ-ションし、生じたアルミニウム原子あるいは銀原子をO_2、H_2O、NH_3、HIと反応させて種々の含金属二原子フリ-ラジカルの化学発光を得た。8.SiCおよびB_4C固体のレ-ザ-アブレ-ションによって、種々の新規な半導体クラスタ-イオンを得た。金属イオンとアンモニアクラスタ-との反応について研究した。アンモニアクラスタ-(NH_3)_nが含まれる分子ビ-ム(NH_3250Torr/Ar500Torr)を用いてM^+との反応を行わせた。電子線衝撃でモニタ-すると(NH_3)_nH^+がn>20まで見出された。金属基板ノレ-ザ-アブレ-ションによって、Mg^+、Al^+、Cr^+、Mn^+、Fe^+、Co^+、Ni^+、Cu^+、Ag^+との反応を行わせるとクラスタ-錯体イオンM^+(NH_3)_n(N=13ー20まで)が得られた。(V^+ではH_2の脱離したV^+NHも観察された。)多くのM^+の場合、M^+(NH_3)_nの分布に特徴的な強度ギャップがみられる。たとえばCo+ではn=2と3との間に、V^+ではn=4と5との間に強度ギャップがある。V^+ではさらに、n=8と9との間に第二の強度ギャップが存在するようである。他の金属イオンも含めて調べてみると、Cr^+,Mn^+,Fe^+,Co^+,Ni^+,Cu^+とAg^+ではn=2と3の間に、Mg^+では、n=3と4の間に、V^+ではn=3と4との間に強度ギャップが見出される。これらは気相における錯体イオンの安定な配位数と関連づけられるであろう。本研究の実験方法はきわめて簡単であるにもかかわらず、気相配位化学についての重要な情報を与えている。またTi^+、V^+、Nb^+、Ta^+の場合にはH_2の脱離したフラグメント錯体イオンも観測された。V^+はH_2を脱離するがその傾向が小さく、フラグメント錯体イオンとしてはV^+NHがみられたのみであるが、Ti^+,Nb^+,Ta^+については多くの種類のフラグメント錯体イオンが観察された。Ti^+NH(NH_3)_n、n≧1は明らかにクラスタ-錯体イオンTi^+(NH_3)_m、m≧n+1から生じている。このような、クラスタ-錯体イオンからの脱水素反応は、本研究ではじめて報告されたものである。Nb^+やTa^+は二重に脱水素反応を起こしたイオン、M^+(NH)_2(NH_3)_n、n=0,1がみられる点できわめて特異である。Ta^+の場合にはTa^+(NH)_2(NH_3)_nの強がTa^+NH(NH_3)_<n+1>、Ta^+(NH_3)_<n+2>の系列のなかで最も大きかった。このような多重に水素脱離したイオンの生成機構はきわめて興味深い。
貴金属水溶液の水素還元による貴金属微粉末の生成回収

特にPtとPdに関して水素還元機構の速度論的解明と高付加価値の微粉末製造の基礎となる研究を行った。I.白金:塩化白金酸水溶液(通常0.05mol/l)をステンレス製オ-トクレ-ブで加圧水素還元した。1)反応曲線はほぼ直線となり、反応速度はPd濃度に依存しなかった。2)反応速度の水素分圧依存性は1次であり、活性化エネルギ-は3.1Kcal/molであった。3)反応律速は水素と溶液または白金固体と溶液の界面の液境膜内の溶解水素の拡散であった。4)低温度,低水素分圧,低還元率,溶液の高撹拌等の条件下で、導電ペ-スト素材として評価の高い、表面の滑らかな約1μmの球状粒子が得られた。5)反応速度はpHを高めると上昇するが、13位では初期に長い誘導期を示して急激に低下した。6)この現象は溶液の加熱処理によりPtイオンにOH^ーが強く配位して解消し得た。II.パラジウム:塩化パラジウム酸水溶液(通常0.05mol/l)をガラス製反応装置で常圧水素還元をした。1)溶液が不安定でデ-タは非常にばらついたが、加熱処理により再現性が得られた。2)反応のPd濃度依存性は、反応前半で0次、後半で1次であり、それ等の反応速度定数から前半部で約3.3、後半部で4.2Kcal/molの活性化エネルギ-が算出された。3)反応前半の反応速度は水素分圧に1次依存し、律速は溶解水素のPd表面の液境膜内拡散、反応後半はPdイオンの同上拡散と考えられ、その転換はPd濃度に依存し、40°Cで約0.01molPd/lであった。4)Pd粉末は細い(0.30.5μm)不定形粒子であり、かなり凝集していた。5)低還元率の粉末はX線回析線がブロ-ドニングし、構成粒子は約0.06μmと算出されたが、高還元率の粉末は二次粒子凝結の結晶化によりブロ-ドニングは消失した。平成元年度の研究は主として塩化パラジウム酸水溶液の水素還元について行われた。実験はガラス製反応管中の所定濃度(通常0.05mollPd/l)の塩化パラジウム酸水溶液150ml中に水素ガスを200ml/minで吹込んで行われた。実験後、生成した金属Pd粉をろ過分離し、ろ液のICP分光分析で還元率を求めると共に、Pd粉末の形状をSEMで観察した。還元率の時間変化により還元曲線を求め、2080°Cにおける還元温度の影響を調べたところ、温度上昇と共に反応速度が増加するだけでなく、低温では反応初期に誘導期が現れて反応曲線はシグモイド型になることがわかった。このような誘導期がてあらわれる挙動は、高温側であってもPd濃度を高めると(例えば80°Cでも0.1mol Pd/l)顕著に認められた。また、水素分圧を低くした場合にも誘導期は現れる。これ等誘導期が無視し得る程度の反応曲線は、Pd濃度に一次の依存性を有する反応速度式から得られる反応曲線にほぼ一致した。

一方、誘導期が明らかに存在する反応曲線に関しては、反応初期の誘導期を除いた後半部の反応挙動を考える限りにおいて、Pd濃度に一次依存するように見ることが出来る。誘導期があらわれる20°Cにといて、50%還元に相当するPd粉末をシ-ドとして添加した実験を行ったところ、誘導期は消失した。従って、この誘導期はPdの核発生に係わる現象であると考えられる。生成Pd粉のSEM観察によれば、還元進行と共にPd粒子は大きくなる傾向を示しているが、その粒径は0.5μm以下であり、非常に細かい。また、その粒子は還元初期にあってもかなり凝集しており、更に還元率が高まる程その凝集が激しくなる傾向を示した。特にPtとPdに関して水素還元機構の速度論的解明と高付加価値の微粉末製造の基礎となる研究を行った。I.白金:塩化白金酸水溶液(通常0.05mol/l)をステンレス製オ-トクレ-ブで加圧水素還元した。1)反応曲線はほぼ直線となり、反応速度はPd濃度に依存しなかった。2)反応速度の水素分圧依存性は1次であり、活性化エネルギ-は3.1Kcal/molであった。3)反応律速は水素と溶液または白金固体と溶液の界面の液境膜内の溶解水素の拡散であった。4)低温度,低水素分圧,低還元率,溶液の高撹拌等の条件下で、導電ペ-スト素材として評価の高い、表面の滑らかな約1μmの球状粒子が得られた。5)反応速度はpHを高めると上昇するが、13位では初期に長い誘導期を示して急激に低下した。6)この現象は溶液の加熱処理によりPtイオンにOH^ーが強く配位して解消し得た。II.パラジウム:塩化パラジウム酸水容液(通常0.05mol/l)をガラス製反応装置で常圧水素還元をした。1)溶液が不安定でデ-タは非常にばらついたが、加熱処理により再現性が得られた。2)反応のPd濃度依存性は、反応前半で0次、後半で1次であり、それ等の反応速度定数から前半部で約3.3、後半部で4.2Kcal/molの活性化エネルギ-が算出された。3)反応前半の反応速度は水素分圧に1次依存し、律速は溶解水素のPd表面の液境膜内拡散、反応後半はPdイオンの同上拡散と考えられ、その転換はPd濃度に依存し、40°Cで約0.01molPd/lであった。4)Pd粉末は細い(0.30.5μm)不定形粒子であり、かなり凝集していた。5)低還元率の粉末はX線回折線がブロ-ドニングし、構成粒子は約0.06μmと算出されたが、高還元率の粉末は二次粒子凝結の結晶化によりブロ-ドニングは消失した。