hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい下顎再建術式による再建精度と顎口腔機能の関連性についての画像解析手法の開発

下顎再建後の軟組織形態の術後変化の検討に関して、前年度の再建下顎骨に関する再建術の画像解析手法を拡張して顔面形態の術後変化を検討した。当初、術前および術後のCTデータを用いて、レジストレーション(重ね合わせ)で評価を予定していたが、解剖学的ランドマークの決定が困難であった。そのため、3D画像撮影解析装置による評価に変更し、現在データの収集過程にある。また再建手術シミュレーションの実証実験のため、術前のCTデータから実体模型を作製することを計画した。3D実体模型作製では生体質感の再現に軟性素材と硬性素材を用いるために、術前のCTーデータから硬組織である歯や顎骨、そして筋肉・血管・脂肪等の軟組織に分けて2つのデータを抽出した。しかし、データ抽出時に補綴物によるアーチファクトや舌と上下顎の境界が不明瞭で抽出が困難であり、さらに抽出した2つのデータの再構築を行うには、現有しているソフトウェアでは再現性が不良であることが判明した。軟組織を含めた3D実体模型による手術シミュレーションを行うことは不可能であったが、下顎骨と移植骨の3D模型を用いた手術シミュレーションの開発に成功した。その成果を日本口腔外科学会、日本口腔腫瘍学会、日本口腔科学会及び13th Asian Congress on Oral and Maxillofacial Surgeryで報告した。今後は下顎再建精度と顎口腔機能の関連性を明らかにしていく予定である。また術前にアーチファクトを軽減させる手法を開発して軟組織を含めた手術シミュレーションシステムの開発、そして下顎再建前後の顔面形態評価に関しては3D画像撮影解析装置を用いた画像解析方法の研究を予定している。再建下顎の顔面形態評価は、CTデータを利用した方法が困難であったことから、3D画像撮影解析装置を用いた画像解析方法に計画を変更したため遅れている。また術後治療が行われると、顔面浮腫、体重減少、嚥下障害等が生じる。術後追加治療を行わない群と追加治療実施群間では、再建下顎骨の再現性が高くても顔面形態や嚥下機能に差が生じる可能性がある。よって、研究対象の再検討が必要になったことが研究の進捗を遅らせた。下顎骨再建患者において追加治療(放射線治療)が行われると軟組織形態や嚥下機能に影響をおよぼすため、下顎骨再建後に追加治療が行われなかった症例に対象を絞って研究を行う予定である。再建後の顔面形態の評価には、3D画像撮影解析装置を用いてレジストレーションを行い、画像解析手法を開発予定である。軟組織を含めた手術シミュレーションの実体模型作製に関しては、CT撮影時に口腔軟組織を判別しやすいようにスペーサを作製するなどして、画像データの抽出精度を高める予定である。口腔がんにより下顎骨が切除された場合、審美的および機能的に満足できる再建手術が求められている。我々は、新しいコンセプトを有した再現性の高い術式を世界に先駆けて開発することに成功した(Resin frame法)。この術式は、再建下顎のデザインを記録させた装置(Resin frame)を用いて、温存された残存下顎骨の機能を最大限に発揮させると同時に本来の下顎形態に最大限に近づけられる方法である。本法は、大規模な設備やシュミレーションソフトウェアは使用せずに施行できる。つまり、三次元実体模型をトリミングして再建下顎をデザインし、その形態を安価な常温重合レジンに記録して再建手術に用いるため、シュミレーションが具体的に実施でき、再建外科医だけでなく口腔外科医および補綴専門医とも密に連携して治療計画を立てることが可能である。よって、下顎の切除から再建、そして補綴治療まで一貫した治療が可能となる。Resin frame法による下顎再建システムは客観性に優れており、多くの施設で速やかに導入が期待でき下顎再建手術の標準化に貢献することが期待できる。つまり、下顎再建において社会的・学術的に求められ続けてきた「審美」・「機能」・「医療費削減」のすべてを満たす。本研究では、新たに導入した客観的な下顎骨再建術式であるResin frame法の精度を定量的に解析するとともに、下顎骨再建の精度と咀嚼・嚥下機能の関連を検討することにある。平成29年度の研究課題として、下顎再建前後のCT画像から下顎骨再建の形態的再現性を評価するための画像処理法に関して検討した。その結果、移植骨には主に腓骨が用いられること、肩甲骨や腸骨を用いた場合でも下顎下縁から10mmのスラブ厚であれば移植骨の厚さに影響を受けないことから、多断面再構築法により下顎骨下縁から10mmのスラブ厚で2次元平面画像を作製して計測する方法を開発した。この画像解析方法を用いて、Resin frame法を使用した症例と使用しなかった症例の再建精度を比較した。その結果、Resin frame法は従来法に比べて、本来の下顎骨形態と再建下顎形態の形態一致率が有意に高いことがわかった。さらに、欠損範囲に影響を受けにくく安定した形態一致率であることがわかった。3D実体

模型作製では生体質感の再現に軟性素材と硬性素材を用いるために、術前のCTーデータから硬組織である歯や顎骨、そして筋肉・血管・脂肪等の軟組織に分けて2つのデータを抽出した。しかし、データ抽出時に補綴物によるアーチファクトや舌と上下顎の境界が不明瞭で抽出が困難であり、さらに抽出した2つのデータの再構築を行うには、現有しているソフトウェアでは再現性が不良であることが判明した。軟組織を含めた3D実体模型による手術シミュレーションを行うことは不可能であったが、下顎骨と移植骨の3D模型を用いた手術シミュレーションの開発に成功した。その成果を日本口腔外科学会、日本口腔腫瘍学会、日本口腔科学会及び13th Asian Congress on Oral and Maxillofacial Surgeryで報告した。今後は下顎再建精度と顎口腔機能の関連性を明らかにしていく予定である。また術前にアーチファクトを軽減させる手法を開発して軟組織を含めた手術シミュレーションシステムの開発、そして下顎再建前後の顔面形態評価に関しては3D画像撮影解析装置を用いた画像解析方法の研究を予定している。再建下顎の顔面形態評価は、CTデータを利用した方法が困難であったことから、3D画像撮影解析装置を用いた画像解析方法に計画を変更したため遅れている。また術後治療が行われると、顔面浮腫、体重減少、嚥下障害等が生じる。術後追加治療を行わない群と追加治療実施群間では、再建下顎骨の再現性が高くても顔面形態や嚥下機能に差が生じる可能性がある。よって、研究対象の再検討が必要になったことが研究の進捗を遅らせた。顔面の軟組織を抽出して観察および計測するための画像処理法を検討し、術後軟組織の形態変化について検討する。同時に、硬組織と軟組織の両方の解剖構造を再現した三次元実体模型の作製法と手術への応用、下顎骨再建精度と咀嚼・嚥下機能について解析を進める計画である。下顎骨再建患者において追加治療(放射線治療)が行われると軟組織形態や嚥下機能に影響をおよぼすため、下顎骨再建後に追加治療が行われなかった症例に対象を絞って研究を行う予定である。再建後の顔面形態の評価には、3D画像撮影解析装置を用いてレジストレーションを行い、画像解析手法を開発予定である。軟組織を含めた手術シミュレーションの実体模型作製に関しては、CT撮影時に口腔軟組織を判別しやすいようにスペーサを作製するなどして、画像データの抽出精度を高める予定である。Resin frameの作製に光学スキャナーを用いることを予定していたが、印象時およびResin frames作製時ににデータ欠損を生る可能性があるため、光学スキャナーの購入はしなかったため。よって、今後もResin frameの作製はハンドメイドで行うため、3D実体模型とResin frameの精度向上のための研究に使用する予定である。再建下顎の軟組織形態評価方法を3D画像撮影解析装置を用いた方法に変更し購入を検討したが、現有している3D画像撮影解析装置で代用可能であり購入不要となったためである。今後の使用計画としては、論文を投稿予定であり投稿論文の校正や投稿費用、学会での成果発表をするための旅費に使用を予定している。
精神障害者の訪問型個別就労支援のモデルプログラム開発に関する研究

訪問型個別就労支援は,「個別職業紹介とサポートによる援助付き雇用プログラム(Individual Placement Support Program : IPS)」の考え方を導入しながら,チームアプローチによってケースの情報の共有度を格段に高め,医療保健分野からの包括的な支援を受ける方法である.これを実践するには,(1)事業所をアセスメントおよび就労準備の場に活用すること,(2)実践場面での多様な情報を獲得すること,(3)利用者の現実検討を促進すること,(4)事業所ニーズへの有用性を把握すること,(5)他機関との連携を日常化すること,(6)事業所の担当支援者があまり変化しないこと,(7)利用者の生活の場を訪問すること,(8)家族との関係を深めて連携する必要があることがわかった.一方,IPSは、「包括型地域生活支援プログラム(Assertive Community Treatment : ACT)と統合することによりその効果が高まるが,地方小都市でこれらの組織化を図ることは容易ではない.そこで,地域活動支援センターや障害者就業・生活支援センターによって構成される訪問型個別就労支援チームに,訪問看護ステーションが加わって一体的に運営されるようになれば,医療・生活・就業の支援を包括した訪問型個別就労支援のシステムを体系化することが可能と考える.今後は,本研究で実践した支援者のように就労支援の人材確保を考えるのであれば,福祉専門職に限らず医療専門職を就労支援の担い手として育成することや,訪問看護の拡大業務として就労支援を導入するなど,新たな支援方法を検討する意義はあると考える.本研究の目的は、保健・医療・福祉と就労支援が一体となったプログラムである「個別職業紹介とサポートによる援助付き雇用プログラム(Individual Placement Support Program:IPS)」をパイロット的に試行し、相談からフォローアップまでを重視する訪問型個別就労支援の方法を検討することである。本年度は、訪問型個別就労支援のポイントを見るため、<研究1>就職レディネスの測定(Employment Readiness Checklist for the Disabled:ERCD)、<研究2>健康関連QOLの変化(MOS36-Item Short-Form Health Survey:SF-36)を用いて調査を行った。<研究1>調査対象者は、地域活動支援センターの利用者29名である。調査の結果、平均合計得点は210点であり、全体的に職業人としての準備が整っていることがわかった。支援のポイントとして、(1)医学的な特徴の把握と指示内容についての情報管理、(2)就業規則に適合する勤務体制の調整が大切であることがわかった。<研究2>調査対象者は、域活動支援センターの利用者73名である。調査の結果、国民標準値(norm-based scoring:NBS)との偏差得点との差が大きく現れたのは、日常役割機能:精神(RE)と心の健康(MH)であり、就労と日常生活の間に何らかの関係があることがわかった。支援のポイントは、支援段階における心理的サポートのあり方ということがわかった。本研究の目的は、保健・医療・福祉と就労支援が一体となったプログラムである「個別職業紹介とサポートによる援助付き雇用プログラム(IPS)」をパイロット的に試行し、相談からフォローアップまでを重視する訪問型個別就労支援の方法を検討することである。本年度は、訪問型個別就労支援におけるQOLとの関係を知るため、精神障害者地域活動支援センターの利用者73人に対して、S1(就労準備)、S2(求職活動)、S3(フォローアップ)、S4(保留・終了)という就労支援のターニングポイントを設け、「SF-36v2日本語版」によるQOLの変化を測定した。分析は、SF-36v2の36項目の設問に0100点をスコアリングし、「国民標準値(Norm Based Scoring: NBS)」と比較した。また、SF-36v2の下位尺度に重みづけをしたあと、「身体的健康度をあらわすサマリースコア(Physical Component Summary: PCS)」と「精神的健康をあらわすサマリースコア(Mental Component Summary: MCS)」の変化を探った。さらに、各ステージの特性値に対する因子の影響を知るため、反復測定による一元配置分散分析および多重比較を行った。その結果、S1(就労準備)のPCS(-3.6)、MCS(-4.0)は、ともにNBSを下回り、就労を目指す段階ではQOLは低下していた。しかし、S2(求職活動)では、S1を上回り、S3(フォローアップ)になると、PCS(0.8)、MCS(3.5)はNBSを上回るほど高い数値を示していた。さらに、S3(3ヵ月)では、PCS(4.3)はNBSを大きく上回り、身体的健康度が高くなっていた。しかし、S3(6ヵ月)を過ぎるころから、PCS(3.7)、MCS(2.3)の低下が始まり、S3(18ヵ月)になると、PCS(-1.3)、MCS(-0.1)はNBSを下回っていた。つまり、各ステージにより利用者のQOLに変化が見られた。また、反復測定による一元配置分散分析および多重比較を行ったところ、(1)S1とS3,(2)S1とS3(3ヶ月)、(3)S1とS3(6ヶ月)、(4)S2とS3、(5)S2とS3(6ヶ月)の群間で有意差を確認することができた(F値6.425、p<0.000)。つまり、就労支援を始めて18ヵ月当たりに就労継続を図るためのターニングポイントがわかった。

訪問型個別就労支援は,「個別職業紹介とサポートによる援助付き雇用プログラム(Individual Placement Support Program : IPS)」の考え方を導入しながら,チームアプローチによってケースの情報の共有度を格段に高め,医療保健分野からの包括的な支援を受ける方法である.これを実践するには,(1)事業所をアセスメントおよび就労準備の場に活用すること,(2)実践場面での多様な情報を獲得すること,(3)利用者の現実検討を促進すること,(4)事業所ニーズへの有用性を把握すること,(5)他機関との連携を日常化すること,(6)事業所の担当支援者があまり変化しないこと,(7)利用者の生活の場を訪問すること,(8)家族との関係を深めて連携する必要があることがわかった.一方,IPSは、「包括型地域生活支援プログラム(Assertive Community Treatment : ACT)と統合することによりその効果が高まるが,地方小都市でこれらの組織化を図ることは容易ではない.そこで,地域活動支援センターや障害者就業・生活支援センターによって構成される訪問型個別就労支援チームに,訪問看護ステーションが加わって一体的に運営されるようになれば,医療・生活・就業の支援を包括した訪問型個別就労支援のシステムを体系化することが可能と考える.今後は,本研究で実践した支援者のように就労支援の人材確保を考えるのであれば,福祉専門職に限らず医療専門職を就労支援の担い手として育成することや,訪問看護の拡大業務として就労支援を導入するなど,新たな支援方法を検討する意義はあると考える.
一次視覚路におけるアセチルコリン神経の証明と機能解析

視覚情報を網膜から脳に伝える網膜神経節細胞の神経伝達物質に関しては、依然として確立していない。カエルの網膜においてはアセチルコリンがその候補として挙げられたことがあるが、一般的には網膜神経節細胞の神経伝達物質としてのアセチルコリンの役割については否定的である。一つには、従来アセチルコリンの合成酵素であるコリンアセチル基転移酵素(ChAT)の抗体では網膜神経節細胞が標識されないことがその理由であった。近年、我々はChATの新しいスプライス異型を同定し、pChATと命名した。本研究課題では、pChATの発現を指標にして網膜神経節細胞の神経伝達物質がアセチルコリンである可能性を追求した。本研究により下記の点が明らかとなった。1.免疫組織化学、及び逆行性トレーサーとの2重標識により、ラットの網膜神経節細胞の約20%がpChAT陽性であることを明らかとなった。2.ウエスタン・ブロット法とRT-PCR法により、網膜におけるpChATタンパク及びそのmRNAの発現が確認された。3.網膜と視神経を用いたChAT活性の測定により網膜神経節細胞の中にコリン作動性の細胞が含まれることを明らかにした。4.一次視覚路のおけるpChAT発現は明暗の状況により影響された。以上の結果は、一次視覚路におけるアセチルコリンの役割を示唆するものとして重要であり、J Neuroscience誌に発表した。さらに、pChATを指標にすることにより、脳の睡眠・覚醒に関与する神経細胞群に新たなコリン細胞を見い出すと共に(Neuroscience)、虹彩のコリン神経支配についても新たな視点を加えることに成功した(論文投稿中)。最近、我々は神経伝達物質・アセチルコリンの合成酵素、コリンアセチル基転移酵素(ChAT)に、選択的スプライシングによる亜型が存在することを見い出し、末梢型ChAT(pChAT)と命名した。その後の検索により、pChATは末梢の副交感神経のみならず、網膜の神経細胞にも発現することを確認した。本研究は、網膜のpChAT陽性細胞の特質を明らかにし、視覚系におけるコリン作動性メカニズムの関与とその意義を解明することを目的とする。この目的の達成のために、平成13年度は下記の実験を行い成果を得た。1.逆行性トレーサーを上丘に投与し、pChATとの二重染色を行うことにより、陽性細胞が網膜神経節細胞であることを証明した。2.網膜と視神経のChAT活性を測定したところ、網膜に極めて高い酵素活性が検出され、視神経にも活性を認めた。しかしながら、網膜にはChAT陽性のアマクリン細胞が存在し、また視神経に中枢由来のChAT陽性線維が分布する可能性が否定できず、pChAT由来の酵素活性を確定出来なかった。そこで、視神経の神経遮断実験を行ったところ、視神経のChAT活性は眼球側での神経遮断で一時的に消失し、視交叉直近での神経遮断で残存した。以上の結果から、視神経には網膜神経節由来、すなわちpChAT由来の酵素活性が存在することが証明できた。3.RT-PCR法により、網膜にpChAT型のmRNAが発現していることを確認した。以上の結果は、視覚情報伝達におけるコリン作動性メカニズムの関与を示唆するものである。平成14年度は、以上の知見をさらに進展させ、視覚系におけるpChAT陽性細胞の機能的意義を追求する予定である。

本研究課題では、pChATの発現を指標にして網膜神経節細胞の神経伝達物質がアセチルコリンである可能性を追求した。本研究により下記の点が明らかとなった。1.免疫組織化学、及び逆行性トレーサーとの2重標識により、ラットの網膜神経節細胞の約20%がpChAT陽性であることを明らかとなった。2.ウェスタン・ブロット法とRT-PCR法により、網膜におけるpChATタンパク及びそのmRNAの発現が確認された。3.網膜と視神経を用いたChAT活性の測定により網膜神経節細胞の中にコリン作動性の細胞が含まれることを明らかにした。4.一次視覚路のおけるpChAT発現は明暗の状況により影響された。以上の結果は、一次視覚路におけるアセチルコリンの役割を示唆するものとして重要であり、J Neuroscience誌に発表した。さらに、pChATを指標にすることにより、脳の睡眠・覚醒に関与する神経細胞群に新たなコリン細胞を見い出すと共に(Neuroscience)、虹彩のコリン神経支配についても新たな視点を加えることに成功した(論文投稿中)。
X染色体上の新規ガン抑制遺伝子MEFに関する研究

Meyeloid-elf-1 factor(MEF)は663アミノ酸からなる転写因子で,85アミノ酸からなるDNA結合部位(ETSドメイン)をもつ転写因子の1つである.本研究では,MEFの翻訳後修飾機構の解明を主目的とし,近年,その制御機構が脚光をあびるSUMO化修飾に関して,種々の検討を行った.まず,MEFがSUMO化されるか否かを検討するため,大腸菌内に基質タンパク質と,SUMO化関連タンパク質(SUMO, E1,E2)を過剰発現させることで,SUMO化タンパク質を簡便,大量に調整した.pET30a-MEFとpTE1E2S1またはpTE1E2S2をBL21(DE3)STAR株にco-transformationした後,IPTGの添加によりタンパク質発現を誘導した.talon beadsを用いて,大腸菌lysateからMEFタンパク質を回収し,anti-MEF antibodyを用いてWestern blottingを行った.その結果,SUMO化関連酵素を含む大腸菌lysateでは,高分子量のMEFが観察された.従って,過剰発現させたSUMOによって,MEFはSUMO化されることが示唆された,次に,HEK293細胞にLysozymeおよびPerforinプロモーターをもつルシフェラーゼコンストラクトとMEFもしくは,MEF+SUMO1+Ubc9を導入し,それぞれのプロモーター活性を測定した.MEFの導入により,Lysozymeプロモーターの活性は上昇したが,MEFと共にSUMOを導入すると,それぞれのプロモニター活性がMEF単独導入時に比較して3分の1程度にまで減少した.従って,プロモーター活性に対するMEFの転写活性化能は,SUMO化よって低下することが示唆された.Myeloid elf-1 like factor (MEF)は663アミノ酸からなる転写因子で,85アミノ酸からなるDNA結合部位(ETSドメイン)をもつETS転写因子の1つである,MEFはX染色体上に存在し,浸潤・転移や血管新生を抑制する癌抑制遺伝子であり,種々の癌細胞株において発現が顕著に抑制されていることが報告されている.本研究では,第1に,癌細胞株においてのみ明らかにされていたMEFの発現抑制が,ヒト癌組織においても見られるか否かを検討した,その結果,MEFが様々な部位の癌組織で顕著に発現抑制を受けていたことから,MEFがヒト組織においても癌抑制遺伝子として働いていることを示唆した.第2に,癌抑制遺伝子MEFの発現制御機構を明らかにするために,ヒトMEF遺伝子の転写開始部位より上流2kbpをクローニングし,MEFの発現調節機構について詳細な検討を行った.その結果,転写開始部位付近の(-203/-12)の領域がMEFの転写活性化に重要であることがわかった.さらに本領域に結合する転写因子の探索をTFSEARCHやTESSを用いて解析したところ,本領域はGC含量が高く,TATA boxを欠いていたが,転写因子Sp1の結合部位が4つ存在することが明らかとなった.そこで,MEFの発現調節にSp1が関与しているか否かを調べるために,Sp1の過剰発現および機能阻害実験を行ったところ,MEFはSp1により制御されていることが示唆された。さらに,どのSp1結合部位がMEFの発現制御に重要であるか否かを検討するため,Sp1結合部位に様々な組み合わせで点変異を導入し,プロモーターアッセイを行ったところ,MEFの発現調節には4つのSp1結合部位のうち,2つが重要であることが示唆された.この2つのSp1結合部位に実際にSp1が結合するか否かを調べるためにゲルシフトアッセイを行った結果,Sp1はこの領域に直接結合していることがわかった.Sp1に特異的なsiRNAやSp1のDNAへの結合を阻害する試薬Mithramycin Aを用いてSp1の機能阻害実験を行ったところ,Sp1の機能阻害下で内因性MEFの発現は顕著に抑えられた。第3に,MEFの発現制御に重要なSp1結合部位に癌細胞特異的なメチル化の亢進が見られるか否かをbisulfite-PCR sequencing法を用いて検討したところ,正常細胞であるHEK293,16HBE14o-細胞と,癌細胞であるA549,Caco-2細胞間でMEFの発現制御に重要な領域におけるDNAメチル化の差異は認められなかった.以上,本研究により,Sp1が癌抑制遺伝子MEFの基本転写レベルを保つ上で重要な役割を果たしていること,およびその制御はメチル化による発現抑制を受けない制御機構であることが示唆された.Meyeloid-elf-1 factor(MEF)は663アミノ酸からなる転写因子で,85アミノ酸からなるDNA結合部位(ETSドメイン)をもつ転写因子の1つである.本研究では,MEFの翻訳後修飾機構の解明を主目的とし,近年,その制御機構が脚光をあびるSUMO化修飾に関して,種々の検討を行った.まず,MEFがSUMO化されるか否かを検討するため,大腸菌内に基質タンパク質と,SUMO化関連タンパク質(SUMO, E1,E2)を過剰発現させることで,SUMO化タンパク質を簡便,大量に調整した.pET30a-MEFとpTE1E2S1またはpTE1E2S2をBL21(DE3)STAR株にco-transformationした後,IPTGの添加によりタンパク質発現を誘導した.talon beadsを用いて,大腸菌lysateからMEFタンパク質を回収し,anti-MEF antibodyを用いてWestern blottingを行った.その結果,SUMO化関連酵素を含む大腸菌lysateでは,高分子量のMEFが観察された.

従って,過剰発現させたSUMOによって,MEFはSUMO化されることが示唆された,次に,HEK293細胞にLysozymeおよびPerforinプロモーターをもつルシフェラーゼコンストラクトとMEFもしくは,MEF+SUMO1+Ubc9を導入し,それぞれのプロモーター活性を測定した.MEFの導入により,Lysozymeプロモーターの活性は上昇したが,MEFと共にSUMOを導入すると,それぞれのプロモニター活性がMEF単独導入時に比較して3分の1程度にまで減少した.従って,プロモーター活性に対するMEFの転写活性化能は,SUMO化よって低下することが示唆された.
大腸癌肝転移におけるメタドへリンの分子機構の解明と新規分子標的治療の開発

本研究では、癌転移制御のkey moleculeとしてメタドヘリン(MTDH)に注目し、まず、大腸癌細胞を用いてin vitroでのMTDH機能解析として1)EMT-MET plasticityの観点からphenotypic switchへの関連、2)stemness, anoikis resistanceを行う。さらに、当院の外科切除された大腸癌原発巣の切除標本を用いてMTDH発現の臨床病理学的特徴、患者予後、再発転移形式を検討、肝転移症例では原発巣、肝転移巣におけるMTDH発現を比較検討し、原発巣から肝転移形成過程におけるMTDHの生物学的役割を解明する。
強磁場電子スピン共鳴による重フェルミオン・超伝導物質の研究

1.ESRによる高温超伝導物質の研究電子キャリアー型の高温超伝導物質の母結晶Nd_2CuO_4のESRを調べた.30K以下で非常にブロードなスペクトルを発見した.これがNdスピンによるもので5K以下の温度でg値が異常に減少し,異方性が現れることを見いだした.[J.Phys.Soc.Jpn.59(1990)3019].また強磁場磁化過程の最近の研究からNdイオンにCuイオンのstaggered-fieldが作用していることが発見された.これらをもとにNd_2CuO_4のESRの異常性を検討した結果,発見したESRはNd-Cuネットワーク中の反強磁性共鳴であることを見いだした.[J.Phys.Soc.Jpn.61(1992)]2.ESRによる重フェルミオン物質の研究:(1)Ceモノプニクタイド:CeX(X=P,As,Sb,Bi)はCarrier濃度がCe1イオンあたり約0.14%と非常に低い半金属であるにもかかわらず,高濃度近藤効果や重フェルミオン状態などの複雑な物性を示す.また,複雑な磁気相図をもつ.このようなCeの基底状態をさぐるためESRの測定を行った.まず,CeSbを取り上げX-bandのESRを試みたが,ESRは観測できなかった.しかし,50GHz帯でのESRの測定を行ったところ,磁気相図に対応した共鳴吸収のシグナルを世界ではじめて発見することができた.CePについても同様の共鳴吸収を観測した.CeAs,CeBiについては観測できなかった.現在東北大学鈴木グループと共同でCeスピンの濃度をかえた物質群La_1 _xCe_xPの単結晶の作成を始めている.X=0.02の物質でもESRの観測に成功し,さらに強磁場磁化過程で世界で初めてドハース-ファンアルフェン効果を発見した.[J.Phys.Soc.Jpn.62(1993)4190-4193](2)URu_2Si_2の重フェルミオン状態のESR:伊達と金道はURu_2Si_2単結晶の強磁場ESRを50GHz帯で行った.それによってHeavy Fermionと反強磁性状態が共存することを発見した.g値は0.15でこれはUのg値でもなく伝導電子のg値とも異なるという注目すべき値である.この結果はresidual-5f電子とKondo-screening電子のCouplingによるモーメントによって説明できた.1.ESRによる高温超伝導物質の研究電子キャリアー型の高温超伝導物質の母結晶Nd_2CuO_4のESRを調べた.30K以下で非常にブロードなスペクトルを発見した.これがNdスピンによるもので5K以下の温度でg値が異常に減少し,異方性が現れることを見いだした.[J.Phys.Soc.Jpn.59(1990)3019].また強磁場磁化過程の最近の研究からNdイオンにCuイオンのstaggered-fieldが作用していることが発見された.これらをもとにNd_2CuO_4のESRの異常性を検討した結果,発見したESRはNd-Cuネットワーク中の反強磁性共鳴であることを見いだした.[J.Phys.Soc.Jpn.61(1992)]2.ESRによる重フェルミオン物質の研究:(1)Ceモノプニクタイド:CeX(X=P,As,Sb,Bi)はCarrier濃度がCe1イオンあたり約0.14%と非常に低い半金属であるにもかかわらず,高濃度近藤効果や重フェルミオン状態などの複雑な物性を示す.また,複雑な磁気相図をもつ.このようなCeの基底状態をさぐるためESRの測定を行った.まず,CeSbを取り上げX-bandのESRを試みたが,ESRは観測できなかった.しかし,50GHz帯でのESRの測定を行ったところ,磁気相図に対応した共鳴吸収のシグナルを世界ではじめて発見することができた.CePについても同様の共鳴吸収を観測した.CeAs,CeBiについては観測できなかった.現在東北大学鈴木グループと共同でCeスピンの濃度をかえた物質群La_1 _xCe_xPの単結晶の作成を始めている.X=0.02の物質でもESRの観測に成功し,さらに強磁場磁化過程で世界で初めてドハース-ファンアルフェン効果を発見した.[J.Phys.Soc.Jpn.62(1993)4190-4193](2)URu_2Si_2の重フェルミオン状態のESR:伊達と金道はURu_2Si_2単結晶の強磁場ESRを50GHz帯で行った.それによってHeavy Fermionと反強磁性状態が共存することを発見した.g値は0.15でこれはUのg値でもなく伝導電子のg値とも異なるという注目すべき値である.この結果はresidual-5f電子とKondo-screening電子のCouplingによるモーメントによって説明できた.研究目的重フェルミオン物質や高温超伝導物質の電子スピン共鳴(ESR)による研究は電子間相互作用が強く,これまで困難であると考えられてきた.本研究の目的はこれらの系の物質の母結晶を調べたり,ESRの出やすい標的物質を添加したり,さらには強磁場で局在スピンを復活させることでESRを観測し,これを手掛かりに,重フェルミオン物質や超伝導物質の物性を側面から解明することである.平成4年度の実績

2.ESRの研究実験は阪大理学部のESR測定装置および阪大超強磁場実験施設パルス強磁場ESR測定装置を用いて行った.これまでにCeモノプニクタイドのESRの研究結果の概要を記す.まず,CeSbをとりあげX-BandのESRを試みたが共鳴吸収のシグナルは観測されなかった.しかし,50GHz帯での強磁場ESRの観測を行ったところ磁気相図に対応したいくつかのシグナルを発見した.さらに,他のCeモノプニクタイドついても調べたところ,CePでも明確な強磁場ESRシグナルを見いだした.今後はこれらのシグナルの角度変化などを調べ解析を行いたい.3.高周波スパッタ装置の作製重フェルミオン物質や高温超伝導物質は電子間相互作用が強く,電気伝導度は絶縁体から超伝導状態まで多様である.また鋭敏な温度依存性を示す.これを追究するために,種々の薄膜物質を作成したり測定する試料に電極をつつける必要がある.このために,サンユー電子(株)卓上型複合型真空蒸着装置SVC-700を基本体にして高周波スパッタ装置に改造した.完成したシステムは,通常の真空蒸着装置と高周波スパッタ装置の両方の機能をもつ小型の多目的高周波スパッタとなり,今後の種々の実験に活用できる.ESRによる重フェルミオン物質の研究:(1)Ceモノプニクタイド:CeX(X=P,As,Sb,Bi)はCarrier濃度がCelイオンあたり約0.14%と非常に低い半金属であるにもかかわらず,高濃度近藤効果や重フェルミオン状態などの複雑な物性を示す。また,複雑な磁気相図をもつ,このようなCeの基底状態をさぐるためESRの測定を行った。まず,CeSbを取り上げX-bandのESRを試みたが,ESRは観測できなかった。しかし,50GHz帯でのESRの測定を行ったところ,磁気相図に対応した共鳴吸収のシグナルを世界ではじめて発見することができた。CePについても同様の共鳴吸収を観測した。CeAs,CeBiについては観測できなかった。現在東北大学鈴木グループと共同でCeスピンの濃度をかえた物質群La_1 _xCe_xPの単結晶の作成を始めている。X=0.02の物質でもESRの観測に成功し,さらに強磁場磁化過程で世界で初めてドハース-ファンアルフェン効果を発見した。[J.Phys.Soc.Jpn.62(1993)4190-4193](2)URu_2Si_2の重フェルミオン状態のESR:伊達と金道はURu_2Si_2単結晶の強磁場ESRを50GHz帯で行った。それによってHeavy Fermionと反強磁性状態が共存することを発見した。g値は0.15でこれはUのg値でもなく伝導電子のg値とも異なるという注目すべき値である。この結果はresidual-5f電子とKondo-screening電子のCouplingによるモーメントによって説明できた。
新構造オープン形トランスを用いたスイッチング電源の開発

本研究の目的はスイッチング電源の駆動周波数の高周波化による小型化と、数MHz以上の周波数での銅損低減に適したトランスの開発による高効率化を両立させることである。本研究において提案していたオープン形トランスは平成29年度の報告のとおり、共振現象により伝送効率が減少する問題があった。また、オープン形トランスで用いるコイルは体積が大きく電力密度が低下する。そこで、本年度は「平面トランスの小型化による電力密度の改善」と、「小型平面トランスの銅損低減のためのコア構造の検討」を行った。「平面トランスの小型化による電力密度の改善」について、回路の電力密度の向上を目的としてトランスの小型化を検討した。本年度に試作したトランスのコアの体積は0.65 ccであり、前年度の1/4程度に小型化した。また、出力電力50 W時の電力密度は4.4 W/ccとなった。目標達成には至らなかったが、回路の小型化により目標値5 W/ccを達成できる。「小型平面トランスの銅損低減のためのコア構造の検討」について、小形平面トランスの銅損低減技術として巻線に近接するコアの一部に空隙を設けることで、銅線に鎖交する磁束を低減し、銅損を低減する磁束経路制御技術を検討した。解析にて銅損が低減する空隙の寸法を決定しトランスを試作したところ、抵抗は4.7%低減した。これは磁束経路制御による銅損の抑制に起因している。試作したトランスをコンバータに実装して効率の測定を行ったところ、1.7%低下した。磁束経路制御技術の適用により銅損は低減したが、励磁電流が増加したことが効率低下の要因と考えられる。本研究ではオープン形トランスによる銅損低減の目標を達成できなかったが、オープン形構造を実装する回路、磁束経路制御を適用するトランスの構造の課題を明確にした。これらの課題を解決することで、更なるトランスの銅損低減が可能であると考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。目的を達成するため、特別研究員は自己共振の問題を解決するためのオープン形トランスと、高周波化に伴う銅損を低減する磁性塗布線を提案している。研究実施計画において、平成29年度の取り組み内容のうち、磁性塗布線の開発を重点的に行う必要があると判断し、本年度は「オープン形トランスの試作とLLC共振型コンバータへの試験実装」、「トランスの銅損低減のための磁性材料の最適構造の検討」に取り組んだ。「オープン形トランスの試作とLLC共振型コンバータへの試験実装」について、オープン形トランスの物理現象を実測により把握するため、オープン形トランスの試作を行い、コンバータへの試験実装を検討した。平角線を巻線としたオープンコイルを用いてオープン形トランスを試作してLLC共振形コンバータへ実装したところ、効率は最大で73.8%にとどまった。この原因はトランスの寄生容量による共振が主要因と考えられる。「トランスの銅損低減のための磁性材料の最適構造の検討」について、オープン形トランスの銅損低減を目的として、平角線を用いたプレーナートランスの磁束経路制御による銅損低減技術の開発を検討した。トランスの一次側と二次側のコイルを覆うように配置された磁性キャップと、両コイルの間に配置された磁性プレートにより磁性塗布線と同様に磁束の経路を制御して、平角銅線に鎖交する磁束を低減し、銅損を低減する技術を検討した。電磁界解析により磁性キャップと磁性プレートの最適構造を明らかにし、試作、コンバータへの実装を行った。解析結果をもとに磁束経路制御を適用したトランスを試作したところ、コンバータの効率が最大0.3%向上し、磁束経路制御による銅損低減効果を明らかにした。平成29年度は研究計画を変更し、「オープン形トランスの試作とLLC共振型コンバータへの試験実装」、「トランスの銅損低減のための磁性材料の最適構造の検討」に取り組んだ。このほかに「電磁界解析によるオープン形トランスの最適構造の検討、回路シミュレーション」を予定していたが、上記2項目の重要度が高いと判断し、検討に時間を要するため、計画を変更して実施したものである。実施内容のうち、「トランスの銅損低減のための磁性材料の最適構造の検討」はトランスの銅損低減効果を明らかにしており、次年度の内容も一部含まれているため、研究全体ではおおむね順調に進展したといえる。

「小型平面トランスの銅損低減のためのコア構造の検討」について、小形平面トランスの銅損低減技術として巻線に近接するコアの一部に空隙を設けることで、銅線に鎖交する磁束を低減し、銅損を低減する磁束経路制御技術を検討した。解析にて銅損が低減する空隙の寸法を決定しトランスを試作したところ、抵抗は4.7%低減した。これは磁束経路制御による銅損の抑制に起因している。試作したトランスをコンバータに実装して効率の測定を行ったところ、1.7%低下した。磁束経路制御技術の適用により銅損は低減したが、励磁電流が増加したことが効率低下の要因と考えられる。本研究ではオープン形トランスによる銅損低減の目標を達成できなかったが、オープン形構造を実装する回路、磁束経路制御を適用するトランスの構造の課題を明確にした。これらの課題を解決することで、更なるトランスの銅損低減が可能であると考えられる。平成30年度の取り組み内容は「オープン形トランスの最適構造を電磁界解析により導出」、「オープン形トランスの再試作、LLC共振型コンバータへの実装」、「オープン形トランスへの銅損低減のための磁束経路制御技術の適用」を予定している。また、平成29年度の取り組みにおいてオープン形トランスの新たな問題点である寄生容量による共振現象を把握しており、誘電体を用いて電界を制御し、本問題を解決する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
周期的定常流れに対する４次元流れ領域区分の定式化および数値解析法の提案

本研究では流れの状況を理解するために粒子滞在時間を用いる.これをオイラー形式に直すことで,領域全てにおいての時間変化が分かる.研究には脈動流下において周期流れを持つ大動脈流れと,回転部位を含む流体機械流れを用いる.滞在時間の周期変化は流体場を用いて計算し続けることで得られる.出口境界における滞在時間は理論によって推定することができ,計算がこの数字よりも低いとは,入口から出口と繋がっていない領域があることを意味する.そしてその領域では滞在時間を計算した時間と同等になることから時間変動する区分の指標となる事がわかる.本研究では,この計算の精度についても検討し工夫を行った.周期的な流れ場における流体の状況をするために、注目区間に滞在した流体の時間を測定することを試みた。まず最初に、この測定手段として、流体解析と同じオイラー型の定式化をおこなった。この方法では、非粘性の移流のみの流れとなるため、計算精度を担保することが難しい。また、流体解析において高精度である必要のない箇所も、本計算では高精度である必要が生じるこということが分かった。つまり、アプローチとしては、流体解析とは別の格子を用いることも検討すべきであることが示唆された。解析結果から分かったことは、特に重要な点は、この問題の解は、連続である必然性が無いということである。この不連続性を勘案し、特性線アプローチに切り替えることにした。特性線のアプローチでは、計算負荷に比べ、検索負荷が増すことから、並列計算に対する難点がある。しかし、本研究の本質としては、高速に計算できることは次の目標とし、まずは、良い解を得た上で結果を分析することである。特性線を用いた方法における、計算精度を落とす要因は、特性線の追跡精度である。こちらは流体解析の精度が重要となり、今回対象としている非圧縮性流体では、非圧縮コンディションを満たした流れ場を追跡した結果となっているかどうか、という点が特性線に対する難しい点となる。前述の空間微分の不連続性について、不連続か否かを判定数するための指標について取り組んだ。実際には、連続である必然性が全く無いため、すべて不連続となってしまうが、本研究の本質として、不連続と判定される箇所を少なくしたいという目論見があるため、物理的な観点および解析上の観点から検討することとした。滞留時間の空間分布が、不連続になることが確実であることを深く受け入れることなく、解析手法の精度向上で解決しようとしたが、この点はあまり良い策ではなかった。もちろん、手法も向上し、その手法から得られた情報も多かったことから、予定通りの結果ではあった。また、その点に気づいてからは、来年度のプランに向けて十分な準備ができ、総合的に順調に進んでいる。本年度は滞留時間の空間分布を正確に求めるため、特性線を利用した解析手法を導入した。本手法は、一般的な特性線方のように一つ前のステップへ戻るのではなく、周期流れのデータを用いて入り口に到達するまで戻り続けるという方法である。物質点追跡には2次精度のスキームを用いた。計算のエラーは流体場の持つエラーと、追跡精度の2つによるもののみとなり十分高精度である。一方、本手法の計算時間は問題によっては極めて長くなるため、特に3次元解析に利用することは難しいことがわかった。通常の特性線を利用した手法は、オイラー法と同様の解析エラーが発生することから、こちらに妥協することはせず、計算コストの低い2次元で知見を得ることに努めた。本手法とオイラー型の定式化を比較すると境界層近傍に出来る、大きな値の変化により、オイラー型では実際よりも全体的に大きな数字になってしまうことがわかった。従って、そのような問題の起きる境界近傍を細分化した格子を使って滞留時間を解析しオイラー型を使うことが効果的である。利用しているアイソジオメトリック解析では、格子解像度を上げても同一の流れを表現できるという利点があり、本解析の効率化には好都合であった。テスト計算として、回転系である流体機械、また心拍によって生じる脈動下の流れである大動脈流れを用いた。回転機械では、回転部近傍によどみ領域が発生することを本手法で捉えることができ、例えば異物が混入した際にどのような振る舞いをするかの予測が出来ることを示した。研究を推進するにあたり、付随的にアイソジオメトリック解析における要素長の定義について、有限要素法とは異なる解釈が必要であること、そしてその定義および計算方法を提案しまとめた。また、流体解析に弱形化した境界条件を用いた場合、本計算においてもそれに相応しい境界条件を設定する必要があることを示した。本研究では流れの状況を理解するために粒子滞在時間を用いる.これをオイラー形式に直すことで,領域全てにおいての時間変化が分かる.研究には脈動流下において周期流れを持つ大動脈流れと,回転部位を含む流体機械流れを用いる.滞在時間の周期変化は流体場を用いて計算し続けることで得られる.出口境界における滞在時間は理論によって推定することができ,計算がこの数字よりも低いとは,入口から出口と繋がっていない領域があることを意味する.そしてその領域では滞在時間を計算した時間と同等になることから時間変動する区分の指標となる事がわかる.本研究では,この計算の精度についても検討し工夫を行った.今後は、先に示したとおり特性線を使った手法を開発しまずは、高精度な解を得ることに集中する。その後で、検討している不連続性の判断とその可視化を行い、物理現象と数値の理解を行う。最後に、この手法に対する数学的知見を得ることと、並列解析における効率向上を行う。
マイクロ波デバイスの設計と学生実験への応用

1.目的本研究は、フィルタやアンテナ等の電波を用いた通信などに必要な受動デバイスの設計をコンピュータ上で行い、それを実際にプリント基板上に作成して測定を行うことにより、マイクロ波ミリ波工学やマルチメディア光学の授業で得られた知識を実験で実際に試し、更に、シミュレーションを通して、目に見えない電波の世界をビジュアルに確認すると共に、波動の物理現象を応用しつつ設計し、モノを作成して測定し動作を確認するという一連の設計プロセスを実践し学生実験に応用することを目的とする。2.実験方法(1)マイクロ波回路の設計(シミュレーション)技術の習得PC上で電磁界解析ソフトSonnetlite(フリーのマイクロ波シミュレータ)を使用してプリント基板上でのマイクロストリップ線路の設計を行った。対称は、スタブを使った帯域遮断フィルタの設計やアンテナ、カップラ、コンデンサ、インダクタ等いろいろなデバイスを検討した。設計後、周波数特性、電流分布などを表示させ動作原理を検討し設計技術の習得を行った。(2)ものづくり技術の習得(回路パターンの作成)シミュレーション後、基板上に作成する平面型の伝送線路であるマイクロストリップ線路技術を基礎とするアンテナ、フィルダ、共振器の作成をする。金属線路の作成は、銅箔テープを使用し回路パターンを基板上に作成した。(3)実験と測定実験は、発振器、アイソレータ、方向性結合器、検波器、デジタルマルチメータを使用する。方向性結合器の向きを入れ替えることにより、進行(S21)波と、反射(S11)波を測定し、同一周波数における、進行波と反射波の比で反射特性を測定した。3.期待される効果マイクロ波の現象を応用したデバイス設計から一連のプロセスを学生実験に応用することにより、ものづく教育として学部教育に求められている設計教育が実践できた。ものづくりのプロセスにおける、その困難を克服した後の達成感が期待できる。
ヒト細胞接着因子導入Tg-SCDIマウスを用いたヒト脳性マラリアモデルの開発

1.ヒトICAM-1分子を血管内皮に特異的に発現するTgマウスの解析マウスEndothelin1プロモーターまたはSV-40を骨格としたSRaプロモーターの後位にヒトICAM-1cDNAを配したDNAを導入したTgマウス(pEp8/hICAM-1およびSRa/hICAM-1)の組織-特に血管内皮細胞-での発現を免疫組織学的に検索した。すなわち、ビオチン化抗ヒトICAM-1を用いたABC法で検索した結果、pEp8/hICAM-1Tgマウスでは検査した臓器-脳、腎、リンパ節などの-血管内皮で発現していることが確認された。しかし、SRa/hICAM-1Tgマウスでは血管内皮での発現が低いことが明らかになった。また、これらの組織発現の強度とELISAで検出できる血清中の可溶型hICAM-1の濃度の間に相関性があることが明らかとなった。2.Tgマウスの免疫不全化熱帯熱マラリア感染ヒト赤血球を移入することによって、最終的にこのマウスの中で目的である脳性マラリアの症状を起こさせるためには、ヒト赤血球の排除が少ないマウスを作製する必要がある。このため、これらTgマウスをSCIDマウス(C57BL6/J-scid)に戻し交配を行って、Tg-scidマウスの作製を行った。その結果、現在までにpEp8/hICAM-1では3ライン、SRa/hICAM-1では1ラインがSCIDマウス化できた。3.感染赤血球移入実験予備的に、Itgはじめとする熱帯熱マラリア感染赤血球の上記Tg-SCIDマウスへの移入実験を行った。しかし、現在まで脳血管内皮へのsequestrationを確認するまでには至っていない。
次世代中温無加湿作動燃料電池システムの高性能化

我々は、これまでメカノケミカル合成法で新規無機固体酸複合体を開発し、芳香族系有機ポリマーと複合化して、優れた特性を有する無機ー有機コンポジット電解質膜の研究を行ってきた。この電解質膜は、150°C程度の中温領域において無加湿でも燃料電池として作動し、次世代電解質膜として期待される独自の材料であり、実用化には発電性能や連続発電耐久性の一層の向上が課題となっている。本課題では、コンポジット電解質膜の作製に適した無機固体酸複合体と有機ポリマーを設計し、電解質膜の改良を行う。さらに高耐久性触媒とイオノマーを複合化して良好な電極三相界面を創出することによって燃料電池発電特性を高性能化し、実用化に向けて研究開発を格段に発展させる。具体的には(1)コンポジット電解質膜の高性能化、(2)電極/触媒/電解質三相界面の設計、(3)膜・電極複合体連続発電試験と三相界面の反応・劣化機構解析について検討を行っている。今年度特に重要な知見として、(1)出発物質にCsHSO4(CHS)とH4SiW12O40(WSiA)を用い、ジメチルアセドアミド(DMAc)を分散媒として湿式ミリングを行い、乾燥することでxCHS-(100-x)WSiA系無機固体酸複合体が効率よく直接合成できることを見出したこと、(2)CF3基有するモノマーをポリベンジイミダゾール(PBI)と共重合することでリン酸保持性能や耐酸化性などが向上ことを明らかにしたこと、(3)白金(Pt)触媒を酸化チタン(TiO2)で被覆したPt@TiO2コアシュル粒子や触媒担持還元型酸化グラフェン(rGO)を作製したことなどが挙げられる。(1)コンポジット電解質膜の高性能化:乾式ミリング合成したCsHSO4-H4SiW12O40(CHS-WSiA)に湿式ミリング処理を施して微細化することによって、得られるコンポジット電解質膜の均質性と特性が向上することが明らかとなっている。これらの知見に基づく無機固体酸の設計とポリマー骨格構造や有機系修飾添加物の検討を行い、コンポジット電解質膜の高性能に取り組んだ。出発物質にCHSとWSiAを用い、ジメチルアセドアミド(DMAc)を分散媒として湿式ミリングを行い、乾燥することでxCHS-(100-x)WSiA系無機固体酸複合体が効率よく直接合成できることを初めて明らかにした。得られた複合体粒子の粒径はナノサイズであり、ポリベンジイミダゾール(PBI)と複合化して均質なコンポジット電解質を得ることができた。(2)電極/触媒/電解質三相界面の設計:活性化過電圧を低減するためには、良好な三相界面を作るイオノマーが必要となる。現在、超音波スプレー装置を導入して乾式ミリング合成したCHS-WSiAと湿式ミリング合成したCHS-WSiAをイオノマーとして電極に塗布し、活性化過電圧を低減する取り組みを行っている。また、触媒の耐久性向上を目指して白金(Pt)触媒を酸化チタン(TiO2)で被覆したPt@TiO2コアシュル粒子と触媒担持還元型酸化グラフェン(rGO)を作製し、電気化学特性評価を行っている。(3)膜・電極複合体連続発電試験と三相界面の反応・劣化機構解析:コンポジット電解質膜の耐久性を向上する試みとしてPBIに2,2'-bis(4-carboxyphenyl) hexafluoropropane (HFP)を共重合させたF6PBIを合成した。リン酸の保持性能や耐酸化性などが向上し、優れた発電特性が得られている。(1)コンポジット電解質膜の高性能化に関しては、湿式ミリング処理によって種々の無機固体酸複合体を作製してそのキャラクタリゼーション行うと共に、PBIに添加して得られるコンポジット電解質膜の発電性能を評価する。また、TiO2などの酸化物ナノ粒子のPBIへの添加効果についても検討を行う。(2)電極/触媒/電解質三相界面の設計については、超音波スプレー装置を用いて、無機固体酸複合体や新奇炭素系材料をイオノマーとして電極に塗布し、活性化過電圧の変化を調べる。Pt@TiO2コアシュル粒子および触媒担持rGOのキャラクタリゼーションも継続して行う。(3)膜・電極複合体連続発電試験では、PBIコンポジット電解質に加えてF6PBIおよびF6PBIコンポジット電解質膜も作製して、その発電特性評価を進める。今年度特に重要な知見として、(1)出発物質にCsHSO4(CHS)とH4