hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
感染事象から紐解く，カンピロバクターの病態発現に係る分子基盤の解明

本研究では,食品媒介性感染症として世界中で多発するカンピロバクターがヒト生体内での感染過程で顕す遺伝子発現及び腸内細菌叢の動態を発症患者由来検体を研究対象にプロファイル化し,疫学情報及び原因菌株のゲノム特性と融合を通じ,本菌感染に伴う病態発現の分子基盤に係る基礎知見の集積を図ることを目的としている。ヒト腸管環境において本菌が顕す病態形成機構は依然として不明な点が多く、主たる病原因子の同定並びに微生物間クロストークに関する分子解明,ひいては予防治療に資する標的分子の特定や腸管環境下の細菌叢調節を通じた感染制御策の構築等へと波及することが期待される。
近代日本における父親の家庭教育参加に関する歴史社会学的研究

本研究は、自叙伝の分析を通して、近代日本の家庭教育の実態を、とりわけ父親の関与のあり方に着目して明らかにした。従来の定説どおり、時代が下るにつれて家庭教育に対する母親の関与が増大する傾向は見られたが、必ずしもそれに伴って父親が家庭教育から撤退し稼得責任のみに集中するようになっていたわけではなかった。少なくとも昭和初期まで、父親も、進路指南、職業教育、知育、徳育といった家庭教育の多様な側面に比較的強く関与する傾向が続いていた。そうした傾向は、旧中間層のみならず、母親が教育の中心を担っていたとされる新中間層においても確認された。本研究課題は、自叙伝の記述を第一次資料として、明治期から第二次世界大戦後までの各時期における日本の家庭教育の実態の詳細を、特に父親による関与の仕方の変化という観点から明らかにすることを目的とする。4年間の研究期間の初年度にあたる平成25年度には、日本経済新聞社「私の履歴書経済人」全38巻に収録された243名分の自叙伝の中から、同一出生年の著者による作品のうち最初に新聞に掲載されたものを抽出する方法で57名分を抽出して分析を行った。分析の手順は次の通りである。1) 57名分の自叙伝の全テキストから著者の基本的属性や教育の内容に関する事項を抽出して1人1シートに記録し、2)著者たちが受けてきた教育の内容を上位3、下位9のカテゴリーに分節化し、3)各著者の基本的属性、各カテゴリーに該当する教育の担い手、特記事項を一覧表に整理し、4)家庭教育の内実とその担い手に時代と階層によってどのような共通性と差異が見られるのかを検討した。分析の結果、次の傾向が明らかになった。1)家庭教育の担い手としての言及は、全体的には母よりも父の方が多いが、世代が若くなるにつれて母への言及頻度が高くなる。2)進路形成への関与については、いずれの世代でも圧倒的に父への言及が多い。3)知育の担い手としては、明治中期生まれまでの世代では圧倒的に父への言及が多いが、明治末期生まれになると父への言及と母への言及の割合が拮抗してくる。4)徳育の担い手としては、大正期後半生まれ以降の世代になると母への言及が増えるが、父も依然として重要な役割を果たしているとして言及され続けている。また、体育は父、保育/ケアは母という明確な相違が見られるが、これらへの言及は少ない。前年度には、日本経済新聞社「私の履歴書経済人」全38巻に収録された243名分の自叙伝の中から、同一出生年の著者による作品のうち最初に新聞に掲載されたものを抽出する方法で57名分を抽出して分析を行った。その際、出生年代が下るにつれて変化していた家庭教育のあり方には、出生年代の違いのみならず、執筆時の時代的風潮の影響を受けた執筆スタイルの変化が反映されている可能性が指摘された。そこで今年度には、分析事例を増やすとともに、執筆時の時代的風潮が執筆スタイルにもたらすバイアスの程度を検証するために、同一出生年の著者の自叙伝のうち、掲載時期が最も遅い著者の自叙伝57名分を抽出して分析を行った。両標本の特性を比較したところ、前年度標本に比べて今年度標本では、執筆年が平均して約11年遅かった。これをふまえて、前年度と同じ要領(前年度研究実績および今年度論文参照)で今年度標本を分析し、前年度の結果と比較したところ、全体で、父と母への言及回数に1割程度の増加が見られたが、それ以外の傾向は、前年度得られた知見とほぼ同じだった。すなわち、今回行った量的分析の結果を見る限り、10年程度の執筆年の違いでは、執筆時の時代的風潮が執筆スタイルに与える影響は大きなものではないことが見出された。本研究課題は、自叙伝の記述を第一次資料として、近代日本の家庭教育の実態の詳細を、特に父親による関与の仕方の変化という観点から明らかにすることを目的とする。日本経済新聞社「私の履歴書経済人」全38巻に収録された243名分の自叙伝から抽出した事例を用いて、最初の2年間は、家庭教育の具体的内容と担い手に関する長期的変遷を明らかにしてきた。3年目にあたる今年度は、子どもの教育に熱心な「教育家族」の先駆けとされる新中間層が拡大する大正期生まれの全著者60名分の事例を対象とし、家庭教育の具体的あり方と家族の階層再生産との関わりを中心に分析を進めた。各事例を、子どもに直接引き継ぐことのできる職業的家産を有する「旧中間層」と、それを有しない「新中間層」に分類し、両集団間で、地位達成戦略や学歴ならびに家庭教育の具体的なあり方を比較した結果、次の傾向が明らかになった。「旧中間層」では、主として「特定地位継承」戦略のもと、父親主導で「職業指南」と「職業教育」を中心とした家庭教育が顕著であり、学歴は垂直レベルでも水平レベルでも多様であった。学校教育は、大規模事業者層にとっては主として「地位表示」の手段でありながら「投資」としての性格も有しており、零細事業者層にとっては積極的な「投資」であり「地位形成」手段としての性格を強く持っていた。

「新中間層」では、主として「一般的地位達成」戦略のもと、父親主導の教育方針のもとにありながら、母親が日々配慮の行き届いた家庭教育を担う傾向が見られ、主として学歴取得を最優先としながらも、子どもの純真さを尊重したりしつけに気を配ったりしながら、必ずしも職業に直結しない文化伝達も進んで行われる傾向が見られた。結果的には東大法学部を中心とする官立大学への進路がとられており、学校教育は明らかに「地位形成」手段としての性格を強く持ち合わせていた。第1に、研究の進展に伴い、旧中間層と新中間層の間での教育戦略と家庭教育の相違という、当初は計画されていなかった視点で分析を行うことができ、新たな知見を見出せた。近代日本の家庭教育に関する従来の研究は、旧中間層と新中間層の違いにあまり着目しないまま、主として新中間層に焦点を当てる傾向が見られたが、両者の相違とともに、これまであまり研究されてこなかった大正期の旧中間層の家庭教育の様子を具体的に明らかにした点で、本研究は重大な意義を持つと思われる。第2に、予定していた程度の成果発表ができた。今年度の研究成果の一部に基づいた研究発表を、研究協力者とともに日本教育社会学会第67回大会(駒澤大学)「教育の歴史社会学」部会で行い、それをまとめた共著論文を『関西大学文学論集』(第65巻第3-4合併号)に執筆した。また、日本家族社会学会第25回大会(追手門学院大学)では国際セッションに海外の研究者と一緒に登壇して成果の一部を英語で発表し、日本心理学会第79回大会のシンポジウム(招待講演)でも成果の一部を発表するなど、海外の研究者や他分野の研究者に向けても成果を発信することができた。さらに、成果の一部を含む論考を、単著『男子問題の時代?ー錯綜するジェンダーと教育のポリティクス』(学文社2016年5月10日発行)に収めて出版した。他方で、前年度終了時には、各階層に典型的ないくつかの事例を抽出し、「私の履歴書」の記述のみならずその他の資料も参照しながらよりインテンシブな事例分析を行うことを計画していたが、その作業には若干の遅れが生じた。本研究課題は、自叙伝の記述を第一次資料として、近代日本の家庭教育の実態の詳細を、特に父親による関与の仕方の変化という観点から明らかにすることを目的とする。日本経済新聞社「私の履歴書経済人」全38巻に集録された243名分の自叙伝から抽出した事例を用いて、最初の2年間は家庭教育の具体的内容と担い手に関する明治初期から昭和初期までの長期的変遷を明らかにし、3年目は大正期生まれの全著者60名分の事例を対象として社会階層と家庭教育の具体的あり方との関連を分析した。最終年度にあたる今年度は、インテンシブな個別事例分析と、明治・大正期から2000年代までの長期的変遷に関する総合的分析を行った。個別事例研究については、前年度の成果に基づいて大正期生まれの著者のうち旧中間層と新中間層のそれぞれに典型的とみなされる家庭教育を受けてきた人物数人を選定し、事例の詳細な検討を行った結果、新中間層だけでなく旧中間層の父親の間でも学校教育や学歴が「地位表示」のみならず「地位形成」の手段としても重視されていた側面や、旧中間層だけでなく新中間層の父親の間でも教育的配慮をめぐらせた周到な家庭教育戦略がとられていた様子が明らかにされた。
肉腫に対する抗がん剤複合多層カーボンナノチューブの効果

骨肉腫を代表とする骨軟部肉腫の治療効果を向上させるために,drug delivery systemとしての働きを期待されている多層カーボンナノチューブ(multi-walled carbon nanotubes; MWCNT)に抗がん剤を複合させ,その骨肉腫に対する効果を評価した.抗がん剤複合MWCNTは骨肉腫細胞に対して,抗がん剤単独,MWCNT単独で投与するよりも,優れた抗腫瘍効果を示した.骨肉腫の細胞株143B細胞を1.0×106cellずつ10週齡,雄のヌードマウス(BALB/ c-nu/nu)の右脛骨に注射し,骨肉腫モデルマウスを作成した.注射する直前に多層カーボンナノチューブ(multi-walled CNT; MWCNT)を混合し,1.0μg/ml,10μg/mlの濃度とした群を作成した.陽性コントロールとして一般的な肉腫に対する抗がん剤である塩酸ドキソルビシン(DOX)を注射直前に加えて1.0μM,5.0μMの濃度とした群を使用した.各群n=3とした.注射後4週で動物用マイクロCT撮影にて下腿注射部局所に発生した腫瘍サイズを測定し,肺組織の病理組織検査にて肺転移の有無,個数を評価した.骨肉腫細胞注射後4週の腫瘍サイズはコントロール群が1729mm3,MWCNT 1.0μg/ml群が1399 mm3,10μg/ml群が394 mm3であり,MWCNTは注射部位局所での骨肉腫の発育を濃度依存性に抑制した.また,肺組織の1断面の平均転移数はコントロール群で5.5個,MWCNT 1.0μg/ml群が2.2個,10μg/ml群が0.7個でありMWCNT10μg/ml郡では骨肉腫モデルマウスにおいてコントロール群と比較して,肺転移を有意に抑制した.また,信州大学工学部にて塩酸ドキソルビシン(DOX)を複合したMWCNTを作成した.MWCNTに界面活性剤であるPluronic F-127を加えてUltrasonicator(US300T,Nissei)による2時間の処理にてMWCNTを分散させた.DOXを界面活性剤入りMWCNTに混合し,さらに30分sonicationをすることにより,MWCNT複合DOXを作成した.骨肉腫を代表とする骨軟部肉腫の治療効果を向上させるために,drug delivery systemとしての働きを期待されている多層カーボンナノチューブ(multi-walled carbon nanotubes; MWCNT)に抗がん剤を複合させ,その骨肉腫に対する効果を評価した.抗がん剤としてドキソルビシン(Doxorubicin;DOX)を複合させたDOX複合MWCNTを作成した.DOX複合MWCNTは界面活性剤であるPluronic F-127と混合し,sonicationを30分行うことにより作成した.作成したDOX複合MWCNTはフォトルミネッセンス法にてMWCNTにDOXが吸着していることを確認した.DOX複合MWCNTを培養中のヒト骨肉腫細胞(143B細胞)に添加し,その抗腫瘍効果を確認した.培養中の143B細胞にDOXのみ,MWCNTのみ,DOX複合MWCNTをそれぞれ添加し,添加後24時間でAlammerBlue Assayを行い,細胞増殖を評価した.その結果,DOX複合MWCNT群にて,MWCNTのみ,DOXのみを添加した群に比べ,有意に細胞増殖を抑制することを確認した.また,143B細胞を免疫不全マウスであるヌードマウス(BALB/c-nu/nu)の脛骨に投与した骨肉腫モデルマウスにて,MWCNTを局所投与した群にて骨肉腫の肺転移数が抑制されることを確認した.骨肉腫細胞に対してDOX複合MWCNTは,抗がん剤単独,MWCNT単独で投与するよりも,優れた抗腫瘍効果を示した.骨肉腫を代表とする骨軟部肉腫の治療効果を向上させるために,drug delivery systemとしての働きを期待されている多層カーボンナノチューブ(multi-walled carbon nanotubes; MWCNT)に抗がん剤を複合させ,その骨肉腫に対する効果を評価した.抗がん剤複合MWCNTは骨肉腫細胞に対して,抗がん剤単独,MWCNT単独で投与するよりも,優れた抗腫瘍効果を示した.MWCNTはその繊維が絡まり合い,「ダマ」になっており,均一分散が困難であった,通常のsonicatorでは十分に分散させることができず,horn-typeのUltrasonicatorを用いることにより,十分に分散させ,抗がん剤を複合させることができた.抗がん剤複合CNTの作成が遅れたため,その後の細胞実験,動物実験が遅れている.整形外科学今後,抗がん剤複合MWCNTの抗腫瘍効果について評価を行う.肉腫細胞株に対する抗腫瘍効果の評価として,抗がん剤複合MWCNTを培養した肉腫の細胞株へ添加し,腫瘍細胞への影響を評価する.ControlとしてMWCNTのみ,抗がん剤のみを加えた群を作成する.肉腫の細胞株としては引き続きヒト骨肉腫細胞(143B細胞)を使用する.また,肉腫モデル動物に対する抗腫瘍効果の評価として抗がん剤複合MWCNTを肉腫モデル動物に投与し,その抗腫瘍効果を評価する.抗がん剤複合MWCNTは腫瘍への局所投与を行う.肉腫モデル動物はヌードマウスへの143B細胞移植により作成する.肉腫細胞移植を行った肉腫モデルマウスにも抗がん剤複合MWCNT,抗がん剤のみ,MWCNTのみを投与し,その抗腫瘍効果を評価する.抗腫瘍効果は小動物用CTによる生体の観察,測定を同一個体で経時的に行い,また,屠殺し採取した局所および肺の病理組織像を観察する.信州大学工学部にて引き続き,抗がん剤複合MWCNTの解析を行っていただく.

透過型電子顕微鏡による観察,ラマン分光分析等により解析を行う予定である.抗がん剤複合MWCNTの作成に時間がかかったため,初年度中に抗がん剤複合MWCNTを使用した実験を開始することができなかったため,次年度使用額が生じた.次年度にはin vitroの細胞実験とin vivoの腫瘍モデルマウスによるMWCNT複合抗がん剤の効果についての実験を行う予定である.in vitro用の細胞については購入して増殖させ,冷凍保存してあるため,次年度使用額は主に動物実験の動物の購入,飼育およびそれに関わる試薬,実験器具の購入に使用する予定である.
電気抵抗測定を利用した曳糸性測定・評価システムの開発

曳糸性とは物質が持つ"糸を引く"性質のことであり、材料の繊維化に必要不可欠であるのみならず、食品分野や生物学分野でも重要な物性である。"曳糸性"は物質の粘度と相関が深いが、必ずしも粘度のみで決まるものではなく、非線形流動(加工硬化)の程度や試験条件、特に歪速度が大きく影響する。また、実際の繊維形成時には、通常温度や組成を変化させて最終的に固化させるため、繊維形成時の"曳糸性"(通常"紡糸性"と呼ばれることが多い)はより複雑なものとなる。これまでに報告されている"曳糸性"の測定法は、いずれも基本的には材料を一定温度下で引き伸ばした際の最大の伸びを使用している。測定のほとんどは目視に頼るものであり、曳糸性の発現機構に関する考察も定性的なものにとどまる。そこで我々は、無機塩法アルミナ繊維用紡糸液について液状糸の電気抵抗変化を利用し、その破断形態及び破断までの直径変化を定量的に測定する装置を製作した。また、電気抵抗の測定と同時に高速度カメラによる撮影を行うことによって、液状糸の電気抵抗変化がどのような液状糸の状態を反映しているかを確認した。さらに従来システムよりも高感度かつ連続的な測定が可能な電気抵抗測定装置を備え,試料温度300°C以下,雰囲気温度-10100°Cで制御可能なシステムを使用して無機塩法アルミナ繊維用紡糸液について液状糸の電気抵抗変化を系統的に測定した。その結果、紡糸液の組成・温度と粘度、動的粘弾性的性質との関連、これらの紡糸液物性および雰囲気温度・引き上げ速度が曳糸性および破断までの細化プロフィールに及ぼす影響を定量的に評価することができた。曳糸性とは物質が持つ“糸を引く"性質のことであり、材料の繊維化に必要不可欠であるのみならず、食品分野や生物学分野でも重要な物性である。本研究では、無機塩法アルミナ繊維紡糸液について、自作した曳糸性試験装置を利用して液状糸引き上げの際の電気抵抗変化プロフィールを測定した。同時に高速度カメラによる観測も行い、各測定での破断距離を測定してこの距離で糸長を規格化し、重ね合わせた結果、いずれの測定・測定レンジについても比較的良く揃ったマスターカーブが得られた。このマスターカーブにおいて、観測された電気抵抗プロフィールは糸長の36乗に比例する領域、電気抵抗がほぼ2桁もステップ的に増加する領域、および電気抵抗が糸長に対して直線的に増加する領域、の3つに分けられ、第1と第2の領域の境界はネック状変形の発生と増加、第2と第3の領域の境界はネック状変形の数が飽和することに対応していることが分かった。また、糸直径ムラ(ネック状変形)が必ずしも直接的に液状糸の破断と結びついていないことも確かめられた。このことは、古典的なキャピラリー破断・凝集破断理論では、この系のような曳糸性に富む系の曳糸性を説明できないことを示す。ネック状変形後の"細い"領域では、ゾル・ゲル転移もしくはゾル相とゲル相の相分離により、ゲル糸が形成されている可能性が高い。

また、実際の繊維形成時には、通常温度や組成を変化させて最終的に固化させるため、繊維形成時の"曳糸性"はより複雑なものとなる。これまでに報告されている"曳糸性"の測定法は、いずれも基本的には材料を一定温度下で引き伸ばした際の最大の伸びを使用している。測定のほとんどは目視に頼るものであり、曳糸性の発現機構に関する考察も定性的なものにとどまる。そこで我々は、無機塩法アルミナ繊維用紡糸液について液状糸の電気抵抗変化を利用し、その破断形態及び破断までの直径変化を定量的に測定する装置を製作した。また、電気抵抗の測定と同時に高速度カメラによる撮影を行うことによって、液状糸の電気抵抗変化がどのような液状糸の状態を反映しているかを確認した。本年度は、上記の研究に基づき、試料温度および雰囲気温度の制御が可能な曳糸性評価システムの開発を進めた。この結果、従来システムよりも高感度かつ連続的な測定が可能な電気抵抗測定装置を備え、試料温度300°C以下、雰囲気温度-10100°Cで制御可能なシステムが開発できた。現在最終調整中である。また、信州大学繊維学部精密素材工学科高須・村上研究室で見出された新しい重縮合触媒による有機・無機ハイブリット高分子ゾルの繊維化を意図し、同研究室との共同研究によって安定した紡糸液の調製法を探索した。この結果、有機アルミニウムゾルの系について高粘度のゾルが得られ、曳糸性測定による最適化条件探索の結果、直径数十μmの均一な有機アルミニウムハイブリッド繊維を作製することができた。曳糸性とは物質が持つ"糸を引く"性質のことであり、材料の繊維化に必要不可欠であるのみならず、食品分野や生物学分野でも重要な物性である。"曳糸性"は物質の粘度と相関が深いが、必ずしも粘度のみで決まるものではなく、非線形流動(加工硬化)の程度や試験条件、特に歪速度が大きく影響する。本年度は,昨年度開発した、従来システムよりも高感度かつ連続的な測定が可能な電気抵抗測定装置を備え,試料温度300°C以下,雰囲気温度-10100°Cで制御可能なシステムを使用して無機塩法アルミナ繊維用紡糸液について液状糸の電気抵抗変化を系統的に測定した。その結果、紡糸液の組成・温度と粘度、動的粘弾性的性質との関連、これらの紡糸液物性および雰囲気温度・引き上げ速度が曵糸性および破断までの細化プロフィールに及ぼす影響を定量的に評価することができた。また、実際の繊維形成時には、通常温度や組成を変化させて最終的に固化させるため、繊維形成時の"曳糸性"(通常"紡糸性"と呼ばれることが多い)はより複雑なものとなる。
睡眠時無呼吸症候群と代謝性症候群および循環器疾患との関係に関する研究

都市部一般住民に対してパルスオキシメトリー検査を実施し、無呼吸低呼吸回数を正常群、軽症群、中程度以上群に分類した。軽症群、中程度群以上はそれぞれ男性で42%、22%、女性で25%、5%であった。睡眠時呼吸障害は、血圧上昇、動脈硬化、炎症反応、肥満、メタボリックシンドロームと関連性が認められ、睡眠時呼吸障害を有している者に対して早期発見することが、動脈硬化、高血圧の予防につながりうると考えられた。睡眠時無呼吸症候群は、交通事故、労働災害などを引き起こす危険性のある疾患であるが、一般住民を対象とした睡眠時無呼吸症候群の研究は国内ではほとんどない。さらに、睡眠時無呼吸患者では早朝高血圧、血小板凝集能も上昇するなど脳梗塞を発症しやすい状態にあるといわれているが、一般住民を対象とした研究は今まで我が国でほとんど報告されていない。そこで今回、都市部一般住民において睡眠呼吸障害の頻度を明らかにした上で、睡眠呼吸障害と家庭血圧、止血凝固能などの循環器疾患との関連について検討し、睡眠呼吸障害の高リスク者への循環器疾患予防のための具体的な改善方法を提示することを目的とする。都市部一般住民(男性1677名、女性2050名)を対象に睡眠に関する問診を聴取した。いびきの頻度が毎日、週3-4回、週1-2回、月2回以下、なしの順に、男性の腹囲は87.8±0.5cm、85.5±0.7cm、86.3±0.6cm、85.3±0.7cm、83.8±0.4cm (trend p<0.001)、女性の腹囲は85.9±0.9cm、85.6±1.5cm、83.4±1.0cm、82.4±0.8cm、81.0±0.4cm (trend p<0. 001)であった。呼吸停止の頻度もいびきの頻度と同様の傾向が得られた。また、ESS眠気度問診で、15点以上、14-11点、10-6点、5点以下の群の順に、男性の腹囲は84.7±0.4cm、85 5±0.3cm、85.5±0.5cm、87.3±0.7cm (trend p=0.018)、女性の腹囲は81.3±0.4cm、82.3±0.3cm、82.6±0.5cm、82.5±0.8cm (trend p=0.165)であった。現在、パルスオキシメトリー検査(PulseWatch PMP-200)を実施し、合わせて受診者に(1)起床排尿後、及び(2)就寝時の血圧を2回ずつ計測し、体脂肪率は、8極誘導インピーダンス法を用いた高精度体成分分析装置(バイオスペース社製InBody 3.0)を用い、体脂肪率は、8極誘導インピーダンス法(バイオスペース社製InBody 3.0)を用い、動脈硬化の評価は、頚動脈と脈派伝播速度を実施して、データ収集を行っている。背景・目的:睡眠時無呼吸症候群は、交通事故、労働災害などを引き起こす危険性のある疾患であるが、一般住民を対象とした睡眠時無呼吸症候群の研究は国内ではほとんどない。方法:同意の得られた40-69歳の健診受診者(男性328名、女性461名)を対象とした。パルスオキシメトリー検査(パルスウォッチPMP-200)を自宅で実施して、無呼吸低呼吸回数(3%ODI)をそれぞれ4つのカテゴリー(正常群:0-4.9、軽症群:5.0-14.9、中程度以上群:15.0-)に分類した。結果:軽症群、中程度群以上はそれぞれ男性で42%、22%、女性で25%、5%であった。正常群を基準に、中程度群以上が有意に高値であったものは、収縮期血圧(性年齢、喫煙、飲酒調整平均の2群間の差6.8mmHg)、拡張期血圧(同4.3mmHg)、Body Mass Index(同4.2kg/m^2)、腹囲(同11.2cm)、空腹時血糖(同13.4mg/dL)、HbA1c(同0.35%)、インスリン(同3.3μU/mL)、HOMA-IR(同1.2)、高感度CRP(同0.02mg/dL)、IL6(同3.4pg/mL)、BNP(同15.7pg/mL)であった。

また、メタボリフクシンドロームの構成因子数は、中程度以上群で有意に高かった。結論:都市部一般住民の睡眠時呼吸障害の疑いのある割合は、男性で20%、女性で5%認められた。睡眠時呼吸障害は、血圧上昇、動脈硬化、炎症反応、肥満、メタボリックシンドロームと関連性が認められ、睡眠時呼吸障害を有している者に対して早期発見することが、動脈硬化、高血圧の予防につながりうると考えられた。
サーカディアンリズムの温度補償性を導く分子反応ダイナミクスの数理的研究

サーカディアンリズムの基本はフィードバック制御がもたらす不安定性にある.時計遺伝子が転写されてmRNAを作り,これは細胞質においてタンパク質に翻訳される.タンパク質が核に入り自らの遺伝子転写を抑制する.このネガティブフィードバックにより自律的なリズムが作られている.化学反応は温度によって速度が大きく変化する.ところが化学反応系がつくり出したサーカディアンリズムは,幅広い温度領域において周期がほとんど変化しないという「周期の温度補償性」を示す.これは細胞周期系などでは見られない性質である.本研究は、遺伝子タンパク質ネットワークが温度に対する周期のロバストネスを創発する条件を明らかにすることを目指し数理的研究を行った.フィードバックループの各反応ステップが全体の周期に及ぼす影響を,固有値の感度解析により調べた.そして速度上昇の及ぼす全体の周期に対する影響が,1.飽和度によって,2.さらに分子反応ネットワーク上の場所によって,正反対になることを発見した.mRNA分解を含め,多くの反応の速度上昇は,周期を短くする一方,転写やタンパク質分解反応が速くなるとき,逆に全体の周期は長くなる.このときインループ反応が未飽和であるほど,転写の周期に及ぼす影響は大きくなることがわかった.この結論は異なる仮定に基づく数理モデルにおいても,一般的に成り立つことを大規模数値シミュレーションにより確かめた.さらに反応の温度依存性を取り込んだモデルを構築し,全体の周期の温度依存性を解析することによって,mRNA分解の温度依存性を小さくし,逆にタンパク分解・あるいは転写いずれかの反応の温度依存性を大きくすることにより,周期の温度補償性を創り出せることを明らかにした.行動の1日のリズムを遺伝子タンパク質ネットワークのダイナミクスにもとづいてつくり出す概日時計が,生体内外の激変する環境にたいしてロバストネスを創発するためのメカニズムについて研究した.1.安定にリズムを作るための分子反応ダイナミックスの機構。概日時計の遺伝子タンパク質ネットワークのモデルとして,時計遺伝子の発現,タンパク質のリン酸化,2量体形成によるカップリング,自己転写抑制などを取り込んだ非線形力学系モデルを用いた.反応ステップの飽和度のリズム形成条件に及ぼす影響を、線形安定性、大域安定性解析の手法を駆使して解析することにより,フィードバックループを順方向にたどる反応ステップ(インループ反応)については,未飽和であるほどリズムを形成しやすいことがわかった.ループの枝にある反応ステップ(ブランチ反応)については逆に飽和状態に近いほどリズムを作りやすい.年度の後期にブリュッセル自由大学Goldbeter教授の研究室を訪問した.教授の研究室で収集した資料をもとにシミュレーターモデルを作成し,数理的研究から得られた結論が一般的に成り立つことを確かめた.2.温度が変化し化学反応が速くなっても全体の周期が一定に保たれる「周期の温度補償性」をつくり出す機構反応速度上昇の周期に及ぼす影響を,グラフ理論的解析によって,ネットワークの場所ごとに徹底的に調べあげ,反応の周期に及ぼす影響は(1)飽和度によって,(2)さらにネットワークの場所によって,正反対になることを発見した.とくにタンパク分解,転写の速度上昇が周期を大きく変化させる.この結果は周期の温度補償性を実現するためには,タンパク分解,転写の温度依存性を制御することがきわめて有効であることを示す.サーカディアンリズムの基本はフィードバック制御がもたらす不安定性にある.時計遺伝子が転写されてmRNAを作り,これは細胞質においてタンパク質に翻訳される.タンパク質が核に入り自らの遺伝子転写を抑制する.このネガティブフィードバックにより自律的なリズムが作られている.化学反応は温度によって速度が大きく変化する.ところが化学反応系がつくり出したサーカディアンリズムは,幅広い温度領域において周期がほとんど変化しないという「周期の温度補償性」を示す.これは細胞周期系などでは見られない性質である.本研究は、遺伝子タンパク質ネットワークが温度に対する周期のロバストネスを創発する条件を明らかにすることを目指し数理的研究を行った.フィードバックループの各反応ステップが全体の周期に及ぼす影響を,固有値の感度解析により調べた.そして速度上昇の及ぼす全体の周期に対する影響が,1.飽和度によって,2.さらに分子反応ネットワーク上の場所によって,正反対になることを発見した.mRNA分解を含め,多くの反応の速度上昇は,周期を短くする一方,転写やタンパク質分解反応が速くなるとき,逆に全体の周期は長くなる.このときインループ反応が未飽和であるほど,転写の周期に及ぼす影響は大きくなることがわかった.この結論は異なる仮定に基づく数理モデルにおいても,一般的に成り立つことを大規模数値シミュレーションにより確かめた.さらに反応の温度依存性を取り込んだモデルを構築し,全体の周期の温度依存性を解析することによって,mRNA分解の温度依存性を小さくし,逆にタンパク分解・あるいは転写いずれかの反応の温度依存性を大きくすることにより,周期の温度補償性を創り出せることを明らかにした.
家畜体表面における熱・物質伝達率解析のための家蓄姿態の3次元座標表示

家蓄姿態の3次元測定を非接触法で行なう測定装置と3次元座標計算を行なう画像処理プログラムを開発した.測定装置はレ-ザによるスリット光を家蓄体表面に照射し,この映像をITVカメラでVTRに収録した後画像処理装置を通してマイクロコンピュ-タに取り込むものである.画像処理プログラムはコンピュ-タに取り込んだスリット光画像に2値化や細線化などの画像処理を施し,家蓄体表面上のスリット輝点の3次元座標を写真測量の原理に基づいて計算するものである.本研究では生体重が27,65,88kgの剥製豚を供試家蓄とした.体軸方向に垂直なスリット光を体表面に照射した映像を0.52cm間隔で全長にわたり収録した.映像をコンピュ-タに取込み,画像合成で得た輪切断面外周点の3次元座標を計算してデ-タファイル化した.豚体表面は約23.5万点の3次元座標で表現され,デ-タファイル化した豚の体尺寸法は実測値と2cm以下の差異であった.3次元透視投影変換の結果,豚のデ-タファイルはコンピュ-タグラフィックス法を用いることにより豚姿態を立体的に点表示できることが確認できた.豚の体表面3次元座標デ-タファイルから体表面を3角形面素で構成する多面体表示方法を開発した.この方法は豚体を胴体部,耳翼部,前脚部,後脚部に分割した後,各部位において一定の断面間隔で体表面上の点をスプライン関数でサンプリングし,断面間において3角形面素を作製するものである.例えば27kg豚の胴体部を多面体表示したときの3角形面素数は7776,頂点数は3890,稜線数は11664であった.3次元透視投影図から輪郭線を抽出し,輪郭線を立体角投射法則に基づいて変換することにより豚体の立体角投射図が得られること,また3次元平行投影図から豚体表面に入射する直達日射量が算定可能であることを確認した.他の家蓄についても引き続き解析中である.家蓄姿態の3次元測定を非接触法で行なう測定装置と3次元座標計算を行なう画像処理プログラムを開発した.測定装置はレ-ザによるスリット光を家蓄体表面に照射し,この映像をITVカメラでVTRに収録した後画像処理装置を通してマイクロコンピュ-タに取り込むものである.画像処理プログラムはコンピュ-タに取り込んだスリット光画像に2値化や細線化などの画像処理を施し,家蓄体表面上のスリット輝点の3次元座標を写真測量の原理に基づいて計算するものである.本研究では生体重が27,65,88kgの剥製豚を供試家蓄とした.体軸方向に垂直なスリット光を体表面に照射した映像を0.52cm間隔で全長にわたり収録した.映像をコンピュ-タに取込み,画像合成で得た輪切断面外周点の3次元座標を計算してデ-タファイル化した.豚体表面は約23.5万点の3次元座標で表現され,デ-タファイル化した豚の体尺寸法は実測値と2cm以下の差異であった.3次元透視投影変換の結果,豚のデ-タファイルはコンピュ-タグラフィックス法を用いることにより豚姿態を立体的に点表示できることが確認できた.豚の体表面3次元座標デ-タファイルから体表面を3角形面素で構成する多面体表示方法を開発した.この方法は豚体を胴体部,耳翼部,前脚部,後脚部に分割した後,各部位において一定の断面間隔で体表面上の点をスプライン関数でサンプリングし,断面間において3角形面素を作製するものである.例えば27kg豚の胴体部を多面体表示したときの3角形面素数は7776,頂点数は3890,稜線数は11664であった.3次元透視投影図から輪郭線を抽出し,輪郭線を立体角投射法則に基づいて変換することにより豚体の立体角投射図が得られること,また3次元平行投影図から豚体表面に入射する直達日射量が算定可能であることを確認した.他の家蓄についても引き続き解析中である.家畜姿態の3次元測定を非接触法で行なうための測定システムとコンピュ-タプログラムを開発した。測定システムはレ-ザによるスリット光を家畜に照射し、その映像をITVカメラでVTRに収録した後、画像処理装置を通してマイクロコンピュ-タに取込み、2値化および細線化等の画像処理を行ない、家畜体表面上のスリット輝点の3次元座標を計算し、それらをファイル化するものである。本年度は生体重が27,65,88kgの剥製豚を供試家畜として、体軸方向に垂直なスリット光を0.52cm間隔で全長にわたり照射し、姿態映像を8方向(正姿勢と仰向姿勢でそれぞれ左右前後)から収録して解析に供した。なお、豚姿態の映像収録に先立ちITVカメラの外部・内部標定要素を解析的にキャリブレイションした。各豚のデ-タファイルは約23.5万点の3次元座標から成り、デ-タファイル化した豚の体尺寸法は実測値と約2cm以下の差異であった。3次元透視投影変換の結果、これらのデ-タファイルはコンピュ-タ内で豚姿態を立体的に再現できることが確認できた(図1)。ポリゴンを要素とする多面体で豚姿態を表示するために、デ-タファイル化した座標を円筒座標系におけるスプライン補間により約67千点の座標に変換した(図2)。現在、多面体表示による3次元再構成と稜線探索法による輪郭線抽出について解析中である。豚の体表面

3次元座標デ-タファイルから体表面を3角形面素で構成する多面体表示方法を確立した.その方法は豚体を胴体部,耳翼部,前脚部,後脚部に分割した後,各部位において一定の断面間隔で体表面上の点をスプライン関数でサンプリングし,第K断面と第(K+1)断面間において3角面素を作製するものである.表1は体重27kg豚の各部位を3角形面素で多面体表示したときの頂点数,稜線数,面素数である.図1は多面体表示したときの豚について,隠線処理および隠面処理を施した透視投影図のコンピュ-タグラフィックスである.このように任意の位置から見たときの豚姿態はコンピュ-タ内で立体的に再現可能になった.各部位間の接続関係および相互干渉関係については検討がさらに必要であるが,本研究により体表面の熱・物質伝達率の数値解析が体表面形状に基づいて行なえるようになった.稜線探索法により透視投影図から輪郭線を抽出し,輪郭頂点座標を透視座標系からワ-ルド座標系に戻した後に立体角投射法則に基づいた座標変換を施すと,立体角投射図が得られることを確認した.すなわち本研究手法を用いることにより放射伝熱に関する豚の形態係数が体表面形状に基づいて算定可能である.多面体表示した豚の平行投影図は太陽からの直達光を受けている体表面を表している.したがって,任意の太陽位置における平行投影図から豚体表面に入射する直達日射量を体表面形状に基づいて算定できることも確認した.本研究手法は汎用性を考慮したものであり,他の家畜についても引き続き解析中である.
水熱合成酸化物への過剰水酸基導入よる特異結晶の創製

水熱合成酸化物中の過剰なOH基が特異結晶の生成を促す可能性に着目し、OH基による結晶生成制御、すなわち、ヒドロキシエンジニアリングという新規分野の確立を目指す。従来、水熱合成では生成物に取り込まれたOH基は結晶性の低下を誘起する欠陥であるとされてきたが、BaTiO3水熱合成に関する研究で、生成物への過剰なOH基の導入により正方晶の柱状結晶粒子が生成することを見出した。TiO2系でもOH基が準安定結晶の生成に寄与する可能性が示唆された。本研究ではBaTiO3とTiO2に焦点を絞り、結晶安定化に対するOH基の寄与を明らかにし、核生成・成長反応を制御してOH基を意図的に導入し、特異結晶の発現を狙う。
18〜19世紀のアメリカにおける音読・朗読とその文化的意義

本年度は、20世紀初頭に音読・黙読が衰退したことを明らかにし、その事情を探ることを目的にして研究が続けられた。その結果、初等教育では、ちょうど世紀転換期頃が読書方法の転換点があったことが判明した。すなわち、19世紀末頃までは、音読教育、朗読教育が主流で、上手な音読・朗読が内容の正しい理解に通じると考えられていたが、20世紀初頭頃から黙読教育が主流になり、音読や朗読は正しい理解や深い考察を妨げる悪い習慣とみられるようになった。たとえば、1901年のThe School Review誌第9号には、音読を勧める新刊と黙読を勧める新刊とがそれぞれ別の書評者によって肯定的に書評されていて興味深い。高等教育では、その分水嶺はもう少し早かったようだ。かつては、文学とelocution、recitationとは、かたく結びついていた。しかし、19世紀末から高等教育機関で行われるようになった文学教育では、elocutionやrecitationは排され、精緻で透徹した研究が求められるようになった。その結果、音読や朗読は時代遅れの非学問的な読書方法だと考えられるようになったようだ。たとえば、シカゴ大学のハイラム・カーソンは、19世紀末、大学の文学研究が、文学の音声的側面を無視し、技術的側面ばかりに注目するようになったことを嘆いていて注目に値する。あるいは生活環境では、明かりの普及が関係していると思われる。19世紀後半まで、家庭の中の明かりは乏しく、もっとも読書にふさわしい明るさが得られた場所は、家族の集まる暖炉の前だった。家族はそこに集まって、音読や朗読を通していわば共同的読書を行っていた。しかし、20世紀に入って電灯が家庭の各部分に普及するようになって、読書がもっぱら個人単位で行われるようになった。以上のように、初等教育、高等教育、家庭生活環境、これらの変化が読書の形態に変化を与えたと考えられる。アメリカでは音読・朗読が20世紀初頭まで連綿と続いていた普通の読書法であったことを示すことが本研究の第一の目的である。そこで、本年度は、アメリカにおける音読と朗読の実例を集めるという地道な基礎的作業が中心になった。その結果、たとえば、18世紀の代表的な教科書であるノア・ウェブスターのAn American Selection of Lessons in Reading and Speakingは、現代のリーダーとは違って、全体が音読・朗読のためのアンソロジーであると明示されていることが明らかになった。同様に、19世紀の代表的な教科書であるウィリアム・マクガーフィーのEclectic Readerも興味深い資料であることが分かった。なぜなら、その中で、シェークスピアや聖書などの一節がが音読・朗読の対象になっていたことは当然ともいえるが、ベーコンやフランクリンなどの比較的難解な英文までも音読・朗読の対象になっていたからである。その他、文学作品では、たとえばルイザ・メイ・オルコットのベストセラー『若草物語』のなかに、一人で書物を読むことができる伯母に、主人公のジョーが本を朗読してあげる場面があった。これは朗読を聴く行為も読書であったことを示していると思われるし、ハーマン・メルヴィルの有名な『白鯨』にも、聖書をひとりで音読していた老人が聖書の口調で話をする場面があった。これは、音読することによって、その書物と、あるいはその書物の語り手と、一体化することを示唆しているように考えられる。このような、音読・朗読が行われていた証拠集めを来年度も続けたい。なお、本年度の研究が進むにつれ、日本における音読・朗読にも興味の対象が広がり、関連する資料の集められた。日本とアメリカの状況を対照させることも、本研究の目的の遂行に役立つと思われる。
1細胞ゲノムの非増幅シーケンスによる未培養微生物の完全長ゲノム取得

環境に存在する微生物の99%は実験室で培養できない。この未培養微生物の全貌を明らかにする理想的な方法は、シングルセルから完全なゲノム配列を解読する「シングルセルゲノミクス」を実現することである。本研究では、1細胞ゲノムを断片化させることなく抽出し、ゲノムを増幅することなくダイレクトシーケンスを行う「究極のシングルセルゲノミクス手法」の開発に挑戦する。この実現により、不明瞭であった微生物ダークマターの群集構造と機能の関係の全てを明らかにする革新的技術を提示し、微生物ゲノム分野の新時代を拓く。
湾岸アラブ産油国と中東紛争-アラブの石油戦略の分析-

平成25年度は「湾岸アラブ産油国と中東紛争ーアラブの石油戦略の分析ー」という研究課題を明らかにするために多くの研究発表を行った。論文「サウディアラビアとクウェートの石油政策と第一次石油危機、一九七〇年ー一九七四年」では、国内世論や国民議会の影響を受けたクウェート政府がパレスチナ問題についてより大胆な政策(イスラエルを支援した米等への石油禁輸)を取らざるを得なくなった過程を解明した。こうしたクウェートの言わばボトムアップ型の政策決定に対し、サウディアラビアはトップダウン型で政策決定をしていた。すなわち、サウディアラビアの石油禁輸措置はエジプトのサダト大統領からの働きかけを受けたファイサル国主が決断したという面が大きかった。学会発表「サウディアラビアの石油政策とパレスチナ問題、1945年ー1949年」では、サウディアラビアの政治指導者がイスラエル建国を支持したアメリカに猛烈に反発した様子をサウディアラビア側の一次資料も用いて明らかにした。ただし政治指導者の間ではアメリカへの反発に温度差も見られた。この点を更に掘り下げるため、2013年11月にはアメリカの国立公文書館でアメリカ側の史料収集も行った。論文「サウディアラビア、クウェートの石油政策とアラブ・イスラエル紛争、2000年2012年」では、2000年代のイスラエル・パレスチナ紛争と、それに対するサウディアラビア、クウェート等の湾岸諸国の反応を議論した。イスラエル・パレスチナ紛争は湾岸諸国の国民感情を逆なでするものであったが、サウディアラビアやクウェートの政治指導者は冷静にこれに対処し、石油市場が大きな混乱に陥ることはなかった。こうした論文・学会発表とは別に、市民向け講座で近年の湾岸諸国・パレスチナ問題関係を概説するアウトリーチ活動も実施した。(抄録なし)研究代表者は、湾岸アラブ産油国、特にサウディアラビアとクウェートがアラブ・イスラエル紛争ないしはパレスチナ問題に対してどのような姿勢で臨んだかという点を、特に両国の石油政策に着目して研究しているが、今年度は1.第一次石油危機の前後(1970年-1974年)、2.イスラエル建国の時期(1945年-1949年)、3.現代(2000年-2012年)の三つの時期に絞ってこのテーマを考察した。1に関しては、アラブの石油戦略の形成過程においてクウェートが重要な役割を果たし、他方その終息過程においてはサウディアラビアが重要な役割を果たしていたことを明らかにした。このことによって、最大のアラブ産油国であるサウディアラビアの動向に主に注目していた学説では捉えきれなかったアラブの石油政策形成における小国の役割の重要性を明らかにした。2に関しては、アメリカのトルーマン政権の親イスラエル政策とサウディアラビアの親パレスチナ政策との対立が、サウディアラビアにあるアメリカの石油会社の活動に対して影響を及ぼさなかったのかという点を考察したが、石油利権を放棄するよう求める強い圧力が主として周囲の国からサウディアラビアに対して強くかかっていたものの、サウディアラビアは安全保障・経済の両面で依存するアメリカとの関係を重視したためアメリカの石油利権を守った点を考察した。3に関しては、第二次インティファーダや2008年のイスラエルによるガザ攻撃などによってアラブ世論の反イスラエル感情が高まる中で、サウディアラビアとクウェートがイスラエルを支持するアメリカに対して圧力をかけようとした形跡があったかどうかを考察したが、周辺国やメディアの一部が石油を用いてアメリカに圧力をかかるべきだという圧力があったものの、両国は信頼される石油供給者としての地位を維持することを第一に考え、そうした圧力には応じなかったことを考察した。研究の柱になる三つの時期についての研究が相当進んできており、特に上述の1に関する論文は査読付き雑誌への掲載が決定している。また、平成24年4月-7月にかけて実施したサウディアラビアにおける調査、そして平成25年3月に実施したサウディアラビアとクウェートにおける調査を通じて平成25年度に発表予定の2、3の時期の議論の根拠になる資料やインタビューを多く集められたため。

既に資料がほぼ集まった上述の2と3の研究を学術雑誌と学会の双方で発表する。それが終わり次第、1、2、3の時期を理解する上での助けになる間の時期(1950年代-1960年代および1980年代-1990年代)について、サウディアラビアとクウェートの石油政策に焦点を置きつつ概括的な議論を行う。これらに必要なアラビア語文献や資料、インタビューの収集のためにサウディアラビア、クウェートに、そして英文の外交資料の収集のためにアメリカ、イギリスでの調査も予定している。(抄録なし)
アリールホウ素置換遷移金属錯体による二酸化炭素の光還元反応

1アリールホウ素置換基を有するルテニウム(II)錯体(RuB)を光増感剤/光触媒とする二酸化炭素の光還元反応:光増感剤としてのイリジウム錯体、電子供与体、およびRuBのアセトニトリル溶液の光反応により二酸化炭素をCOへ光還元可能であることを明らかにした。最適条件下において、RuBのターンオーバー数は10を超え、RuBが二酸化炭素光還元の光触媒となることを実験的に明らかにすることができた。また、アセトニトリル中におけるRuBの電気化学還元によっても二酸化炭素をCOへ還元できることを明らかにし、アリールホウ素置換ルテニウム錯体の二酸化炭素還元能を明らかにした。2ルテニウム(II)錯体によるマイクロチャンネル中における二酸化炭素の光還元反応:ルテニウム(II)錯体を光増感剤/光触媒とする二酸化炭素の光還元反応をマイクロチャンネル中において試みた。その結果、マイクロチャンネル中においても二酸化炭素の光還元反応が進行し、生成物としてのギ酸生成を確認した。さらに、マイクロチャンネルと顕微吸収分光法を組み合わせることにより、二酸化炭素光還元反応の反応中間体の捕捉を試みた。その結果、反応系への光照射によりルテニウム(II)錯体の一電子還元体の生成を確認するとともに、その経時変化を秒単位で追跡可能であることを明らかにした。また、ルテニウム(II)錯体のオリゴマー生成についても吸収スペクトルから確認することができた。マイクロチャンネルと顕微分光を併用することにより、バルク系では不可能な短時間領域における二酸化炭素光還元反応の反応機構の解明が可能になった。26年度が最終年度であるため、記入しない。1アリール置換基を有するルテニウム(II)錯体による二酸化炭素の一酸化炭素への光還元反応アリールホウ素置換基を有するルテニウム(II)錯体およびその他の遷移金属錯体に基づく二酸化炭素の光還元反応を試みた。アリールホウ素置換基を有するルテニウム(II)錯体の場合、アセトニトリル/トリエタノールアミン存在下における光照射により二酸化炭素が一酸化炭素に還元されることを明らかにした。また、反応の高効率化を目指し、この光還元反応をマイクロチャンネルチップ中において試みた。その結果、マイクロチャンネル中においても二酸化炭素の一酸化炭素への光還元反応が進行することを確認することができた。しかしながら、発生した一酸化炭素がマイクロチャンネル中の圧力を上げるため、反応溶液の送液がスムーズに起こらないという問題があることが分かった。今後、マイクロチャンネルの構造を最適化することにより、問題を克服する。2遷移金属錯体による二酸化炭素の蟻酸への光還元反応アセトニトリルートリエタノールアミン溶液系におけるルテニウム(II)ーレニウム(I)錯体光触媒を用いた二酸化炭素の光還元反応を試みたところ、光反応により蟻酸が生成することを確認した。平成26年度においては蟻酸の定量実験を行い、バルク中およびマイクロチャンネル中の光還元反応の効率を比較・検討する。アリールホウ素置換基を有するルテニウム(II)錯体による二酸化炭素の一酸化炭素への光還元反応をバルク中ならびにマイクロチャンネル中において確認する事ができ、本研究目的に照らし、一定の成果を得る事ができた。また、ルテニウム(II)ーレニウム(I)錯体光触媒系においても二酸化炭素の蟻酸への光還元反応を確認できた。以上から、初年度の研究としては、おおむね順調に研究を進めることができたものと判断しているとともに、平成26年度の光反応の高効率化へ向けた準備を行うことができた。1アリールホウ素置換基を有するルテニウム(II)錯体による二酸化炭素の一酸化炭素への光還元反応平成25年度に引き続き、本研究項目を検討する。反応の効率化を行うには、反応機構の解明が不可欠であるため、速度論的方法、閃光光分解法、電気化学法等を駆使して反応機構の解明を行う。

また、マイクロチャンネルの構造(形状、チャンネルサイズ)や反応溶液の送液法を最適化することにより、マイクロチャンネル中における二酸化炭素の一酸化炭素への光還元反応を試みる。その上で、バルク中とマイクロチャンネル中の光還元効率を比較・検討し、本研究目的を達成する。2遷移金属錯体による二酸化炭素の蟻酸への光還元反応本系については、蟻酸の生成を確認しているものの、反応系の最適化に至っていないとともに、マイクロチャンネル中の実験は未だ行っていない。キャピラリー電気泳動法による蟻酸の定量法を確立するとともに、バルクおよびマイクロチャンネル中の光反応と蟻酸の定量分析を行う。蟻酸は反応溶液に熔解するため、マイクロチャンネル中の反応溶液の送液には支障が無いものと期待される。バルクおよびマイクロチャンネル中の光反応を行い、その光還元公立を比較・検討する。以上の実験を通して、二酸化炭素の光還元反応の高効率化を行い、本研究の目的を達成する。
建築空間の太陽光利用を容易にする固定式太陽光採光ミラーの開発

建築空間への直射日光による採光に関して、太陽の高度・方位による影響の極力少ない固定式採光手法について検討を行った。本研究では、屋外に設置して窓面から屋内の天井面への採光、吹抜空間上部から吹抜空間内への採光に適用可能な固定式採光ルーバーの基本的な形状の開発に成功した。また、前述のルーバーの計画手法を応用した光ダクト状の採光装置を検討し、最終的にトップライトの様に屋上などに用いる事が想定される、地軸に平行な軸を回転中心とした回転体形状の採光装置を開発するに至った。改良の余地はあるものの、この方法によって理論上は太陽方位に全く左右されずに特定方向の限定された範囲を照射する採光装置の計画を可能とした。当初の計画に従い、初年度は太陽の高度に大きく影響されずに太陽光を建築空間に採光する固定式の採光装置について、窓面外側や吹抜空間上部の屋外に設置可能な採光ルーバーの形状設計及び性能検証等を実施した。・形状設計は、計画にて示したCPC(Combined Parabolic Concentrator)形状を基本とする非結像光学の手法に基づいて実施した。光線追跡シミュレータにて、同形状のルーバーを南向きオフィス及び吹抜空間に適用した場合の採光及び配光を検証した。その結果、良好な採光効果を確認している。また同時にオフィスを対象とした場合に、特定高度の日射によるグレアの発生など改善すべき点の抽出も行っている。・同ルーバーの1/4縮尺模型を製作し、オフィスを対象とした模型実験を実施した。本実験にて机上面照度を測定し、シミュレーション結果の検証を行った。また、模型内の目視画像により、室内に実現される光環境について確認し、明るさ・グレア等に関する情報を得た。・シミュレーション及び拡張アメダスデータを用いて、同ルーバーを理想的に設置した場合の年間照明電力を試算した。基準照度を500lxとしたオフィスの場合には、50%以上の照明電力の代替が期待されることを確認した。・以上の検討を踏まえ、理想的な実施形態を検討した。ルーバー等の2次元断面は強度と価格等からアルミ押出を基本とするが、3次元曲面の併用による効果が期待されるため、樹脂あるいは金属のキャストによる成型と鍍金等による表面処理(鏡面化)について継続検討することとしている。初年度に実施した非結像光学の手法を用いたルーバーによる採光装置の研究開発は、太陽の日周運動による高度の変化に対応し、成果を上げたものの、太陽の方位への対応には課題がある結果となった。この事を踏まえて、太陽方位による影響の極力少ない固定式採光手法について検討を行った。その結果、地表と太陽軌道の関係を考察する事で、初年度の採光断面の計画手法にて設計した、採光部と放光部の組合せからなる2次元的な採光装置形状を、地軸に平行な軸を中心とした回転体として、地軸と平行に設置する事で、理論上は太陽方位に全く左右されずに、常時地軸に沿った方向の限定された範囲を照射する採光装置の計画が可能である、という発想を得た。この採光装置に用いる2次元の採光装置形状は、春秋分の太陽高度を標準として、夏至、冬至それぞれ+/ー23°の範囲から採光可能な非結像光学による断面を用いれば足りるため、比較的に設計し易い装置と出来る特徴がある。この採光装置の3Dシミュレーションモデルを作成し、採光部と放光部の組合せの検討を実施し、夏至、冬至の採光、放光性能を併せて確認しながら、基本形となる採光装置形状を決定した。3Dプリンターで同形状を造形し、金属蒸着を施した実験模型を製作した。この模型を用いた縮尺実験を行い、太陽方位に対する対応についても確認を行った。回転体とした場合には採光量を確保しにくい事が予測されたため、これに対する机上検討を同時に行ったが、これについては本研究の中で結論は得ていない。以上の成果をまとめると以下の通りである。1)太陽方位、高度に影響されない固定型採光装置の計画方法を発見した。2)同計画方法に従って、実際に採光装置の一例を計画し、解析によって効果を確認した。3)模型を作製し、実際に屋外で実験する事で、その効果を確認した。26年度が最終年度であるため、記入しない。建築環境工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画した、1)採光形状検討及び光線追跡シミュレータによる設計と検証、2)サンプル作成と実験的性能検証、3)実用化へ向けた実施形態の検討、までを予定通り実施した。初年度の成果から、より積極的な固定式の採光装置の着想も得ており、順調に進展していると判断する。