hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
看護基礎教育から継続教育にわたる手指衛生改善のための標準的支援プログラムの構築

看護師に対しては, ATP拭き取り検査と蛍光色素法を併用した手洗い及び,蛍光色素法を用いた手袋の外し方の演習を行った.手指衛生が重要であるという思いを強化し,自分自身の手洗い方法についての振り返りをする機会となっていた.以上から,これらの教育的介入は,学士課程看護学生,看護師の手指衛生の改善に有効であることが示唆された.研究実施計画通り,看護基礎教育における手指衛生改善のための支援プログラムの実施と評価を行い,看護継続教育においても同支援プログラムの実施と評価を行った.研究実施計画の通り,看護基礎教育における手指衛生改善のための支援プログラムの実施と評価を行ったことに加え,次年度に実施予定であった継続教育における支援プログラムの実践と評価も一部行った.引き続き,看護基礎教育における手指衛生改善のための支援プログラムの実施と評価を行う.そして,手指衛生改善のための標準的支援プログラムの看護基礎教育及び継続教育における有効性を検証する.引き続き,看護基礎教育における手指衛生改善のための支援プログラムの実施と評価を継続していくこと,及び,継続教育における支援プログラムの実践と評価をすすめていく.看護基礎教育における手指衛生改善のための支援プログラムの実施のための,ブラックライト,簡易細菌検査に係わる費用,ATP拭き取り検査のための試薬,文房具等の消耗品,成果発表のためのノートパソコン,デジタルカメラ,ポスター作成費,出張旅費,データ入力のための人件費,報告書作成費等に使用する予定である.教育的介入に使用するための,ビデオ装置一式,プロジェクター,レーザープリンタ,ノートパソコン等の備品及び,簡易細菌検査に係わる費用,ATP拭き取り検査のための試薬,文房具等の消耗品,研究成果発表のためのポスター作成費,出張旅費,データ入力のための人件費に使用する予定である.
新規クロロフィルを用いた光化学系エネルギー変換機構の解明

酸素発生型光合成において、クロロフィルaが合成機構・反応機構の基盤として機能する。しかし、このクロロフィルaよりも低エネルギーを使用する新規クロロフィル(d, f)の反応素過程を理解することは、特異的な光合成反応ばかりでなく、それを摂動として捉えることにより、一般的な光合成反応を知ることにつながる。本年度はクロロフィルfをもつ光化学系I, II標品の単離に前年度までに成功していることから、この標品をもちいて、定常及び時間分解分光法を用いて、励起エネルギー移動機構の解析を行った。その結果、室温に置いて長波長側のクロロフィルを励起することにより、短波長側に励起エネルギーが移動して蛍光を発することを観測した。また、この時、複数のクロロフィルfを経由してクロロフィルaにアップヒルにエネルギーが移動する知見を得た。エネルギー移動には吸収帯の重なりが必要なことから、アップヒルのエネルギー移動には吸収帯の大きな重なりが必要と示唆される。本成果により、明らかになった効率的なエネルギー移動機構により、アップヒルエネルギー移動の原理が明らかとなる。現在、本標品を用いて三次元結晶構造解析の準備を進めている。また、本新規クロロフィルをもつ標品あるいはクロロフィルaをもつ標品を利用して、生体を用いた人工光合成系の開発も進めている。光化学系のエネルギーおよび電子移動の量子収率はほぼ1に近いことから、これら標品と炭素系新材料を組合わせた還元力の生成機構の構築を進めている。現在、光化学系IおよびIIと炭素系新素材とを組合わせて、光照射により水素を得ることに成功している。電子供与体として水を用いることにより持続的なエネルギー創生が可能になる。これらの他、好酸性藻類を用いてその生育機構を解明し、光合成の機構解明の報告も行った。新規クロロフィルを含むシアノバクテリアより精製度の高い光化学系I,II標品の単離精製に成功し、この標品をもちいて励起エネルギー移動の解析を行った。吸収帯の重なりと近接が効率的なエネルギー移動を支えているとの知見を得ている。また、本標品を用いた構造解析にも着手しており、新規クロロフィルの局在部位を明らかにすることは光合成機構の解明に大きなインパクトを与えることが期待できる。また、生体を用いた人工光合成も水素を得るところまで研究が進行していることから、この系を用いた持続的なエネルギー生産の基盤技術の獲得が期待できる。この二年間の研究で新規クロロフィルをもつ光合成光化学系コア複合体の単離精製に成功している。今後は、この標品を用いて、生化学的処理、あるいは有機溶媒で処理することにより、結合しているクロロフィル数を減らすことを計画している。クロロフィル数の減少により、新規クロロフィルが光化学系のどこに局在し、機能しているかを分光的に明らかにしていく。分光解析および構造解析により、新規クロロフィルの局在部位を明らかにし、低エネルギーから高エネルギー側への励起状態の移動機構を明らかにする。これらを人工光合成に応用することにより、より効率的な系を創生していく計画である。新規クロロフィルの吸収位置・局在部位を知ることが、その反応素過程の理解につながる。そのためには、細胞からクロロフィル(Chl)を結合した光化学系標品の単離・精製が必要となる。遠赤色光下の培養にて新規クロロフィルであるChl fを約10%蓄積するシアノバクテリアから、光化学系I, II標品の単離精製に成功した。この単離精製標品のポリペプチド解析から遠赤色光下で発現される遺伝子が構成タンパク質として存在することを確認した。また、光化学系I,IIの初期電子供与体はChl aであることを明らかにした。このことは、Chl fからChl aへの上り坂のエネルギー移動が存在することになる。これを明らかにするため,Chl fを励起して、Chl aに励起エネルギーが室温において移動することを確認した。Chl dを主要色素とするシアノバクテリアにおいて最少の電荷分離能をもつ光化学系II反応中心においてChl aが電荷分離に寄与していることを明らかにした。このシアノバクテリアは98%がChl dで残りはChl aなのだが、Chl aがこの電荷分離経路のどこに存在するかの解明を進めている。光化学系標品を利用した人工光合成反応の創生は持続可能なエネルギー供給につながり、化石燃料の枯渇が予想される現代において可及的課題である。新規クロロフィルを用いて、この反応を行えれば可視光に加えて近赤外光もエネルギー変換に使用できることになる。まずは基盤的技術獲得のためにChl a系を用いてカーボンナノチューブ等の基板に光化学系標品を結合させ、光照射により電子移動を行う素子の作成に成功した。また、水分解触媒の安定化についても報告した。また、持続的な光化学系II反応の安定化のために重要な光化学系II表在性他パク質の機能・局在位置についても報告した。新規クロロフィルを含むシアノバクテリアより精製度の高い光化学系I,II標品の単離精製に成功している。この標品をもちいて励起エネルギー移動の解析を行っており、距離と波長の重なりを工夫することにより室温において効率的な反応が生じる可能性を見いだしている。また、反応に関与するChl aの局在部位を明らかにする研究も精製度の高い標品を用いることにより可能としている。新規クロロフィルを用いたエネルギー創生のために系全体の安定化や光変換素子の作成を進めている。

しかし、このクロロフィルaよりも低エネルギーを使用する新規クロロフィル(d, f)の反応素過程を理解することは、特異的な光合成反応ばかりでなく、それを摂動として捉えることにより、一般的な光合成反応を知ることにつながる。本年度はクロロフィルfをもつ光化学系I, II標品の単離に前年度までに成功していることから、この標品をもちいて、定常及び時間分解分光法を用いて、励起エネルギー移動機構の解析を行った。その結果、室温に置いて長波長側のクロロフィルを励起することにより、短波長側に励起エネルギーが移動して蛍光を発することを観測した。また、この時、複数のクロロフィルfを経由してクロロフィルaにアップヒルにエネルギーが移動する知見を得た。エネルギー移動には吸収帯の重なりが必要なことから、アップヒルのエネルギー移動には吸収帯の大きな重なりが必要と示唆される。本成果により、明らかになった効率的なエネルギー移動機構により、アップヒルエネルギー移動の原理が明らかとなる。現在、本標品を用いて三次元結晶構造解析の準備を進めている。また、本新規クロロフィルをもつ標品あるいはクロロフィルaをもつ標品を利用して、生体を用いた人工光合成系の開発も進めている。光化学系のエネルギーおよび電子移動の量子収率はほぼ1に近いことから、これら標品と炭素系新材料を組合わせた還元力の生成機構の構築を進めている。現在、光化学系IおよびIIと炭素系新素材とを組合わせて、光照射により水素を得ることに成功している。電子供与体として水を用いることにより持続的なエネルギー創生が可能になる。これらの他、好酸性藻類を用いてその生育機構を解明し、光合成の機構解明の報告も行った。新規クロロフィルを含むシアノバクテリアより精製度の高い光化学系I,II標品の単離精製に成功し、この標品をもちいて励起エネルギー移動の解析を行った。吸収帯の重なりと近接が効率的なエネルギー移動を支えているとの知見を得ている。また、本標品を用いた構造解析にも着手しており、新規クロロフィルの局在部位を明らかにすることは光合成機構の解明に大きなインパクトを与えることが期待できる。また、生体を用いた人工光合成も水素を得るところまで研究が進行していることから、この系を用いた持続的なエネルギー生産の基盤技術の獲得が期待できる。単離精製標品を用いた時間分解分光法や振動分光法等の物理化学的測定を進めて、原子・電子レベルの解析を進める。また、光変換によるエネルギー創生についても、本標品を用いて進めて行く。本研究は生物の多様性を用いた研究で有り、光合成生物と光環境応答を明らかにすることにより、生物による環境の多様性の維持をも明らかにしていきたい。この二年間の研究で新規クロロフィルをもつ光合成光化学系コア複合体の単離精製に成功している。今後は、この標品を用いて、生化学的処理、あるいは有機溶媒で処理することにより、結合しているクロロフィル数を減らすことを計画している。クロロフィル数の減少により、新規クロロフィルが光化学系のどこに局在し、機能しているかを分光的に明らかにしていく。
教育研究機関の実験機器等に含有されているアスベストの分析・調査

本研究で対象とした試料は、教育研究機関で使用されている実験機器等24製品、31検体の試料である。このうちアスベストが検出された検体は14検体であった(45%)。検出された検体については、すべてわが国の公定法であるJIS法に準じて濃度を算出した。代表的なものでは、廃棄予定実験台3製品の天板すべてにクリソタイルが612wt%、保管中の定温乾燥機4製品中3製品の保温材にクリソタイルが669wt%検出された。実験用金網の耐熱材では、アスベスト代替品として市販されている4製品中、3製品にトレモライトが1528wt%検出され、保管されていた古い1検体はクリソタイル、アモサイト両方がそれぞれ29wt%、6wt%の濃度で含有されているのが判明した。真空ポンプ等のパッキン類3製品には何れもアスベストは検出されなかった。アスベストの分析は、主として顕微鏡観察とエックス線回折により行う。わが国では含有率を重視しているため、エックス線回折による測定法の位置付けが高い。しかし、アスベストは繊維状のけい酸塩鉱物であると定義されていることから、形状を確認するための顕微鏡観察が必須となる。今回、セピオライトを母材とした検体について、位相差顕微鏡(JIS法)と偏光顕微鏡で分散染色法を試みた結果、最終判定に関し、光学的情報量の差から偏光顕微鏡観察の優位性が確認できた。また、EPA(米国環境保護局)で採用されている偏光顕微鏡を使用した定量法であるポイントカウンティング法(PC法)は、計数した粒子と繊維数から算出される濃度でありJIS法の定量単位である重量濃度とは異なるが、クリソタイル、アモサイト、トレモライト含有試料で比較した結果、すべてJIS法による値を下回った。PC法とJIS法、すなわち顕微鏡法とエックス線回折法による定量法については、学術的、人の健康の観点両面を踏まえたより精緻な検討が必要である。
蓄電装置搭載電気車の回生電力量向上方法の研究

本年度は最終年度であり,前年度までの成果に基づいて,各検討結果相互の影響や考慮すべき事項を検討した。蓄電装置を用いた回生電力量向上方法については,主回路分離再投入時の制御法を前提に,前年までに消費電力量を7.8%低減できる結果を得ている。(成果1)誘導電動機の出力密度最大化設計法に関しては,速度引張力特性の変化が,消費エネルギー低減に効果があい,V/Fパターンの変化が小型軽量化に効果があることを明らかとした(成果2)。オンライン電動機温度上昇推定に基づく省エネルギー運転法の検討については,誘導電動機ベクトル制御系に装備されている二次抵抗推定法が,主電動機温度推定に有効であることを明らかとし,これを指標として,回生ブレーキ性能向上による,回生電力向上の可能性を示した。(3)以上,本研究期間に得られた13の成果について,総合的に適用することで,従来の架線電圧のみを直流入力電圧とし,40km/h程度を定トルク領域終端とする電気車に比べ,概ね2030%程度の省エネルギー効果が期待できることを明らかとした。電気鉄道車両の運動エネルギーを回収し有効利用することで,その運転に要するエネルギーを削減する方法として,蓄電装置を搭載し回生エネルギーを再利用する方法が用いられる。しかし,インバータや電動機の電圧や電流制限から回生電力には限界がある。そこで本研究では,蓄電装置を搭載した電気鉄道車両において,架線と主回路を切り離し電動機電圧を向上する際の主回路機器制御方法と,寸法制約内での電動機回生電力を最大化するための主電動機設計法と,列車運転中にオンラインで電動機温度を推定しつつランカーブを最適化することで回生ブレーキパワーを増大する方法についてそれぞれ明らかにすることで,蓄電装置を搭載した電気鉄道車両の省エネルギー効果を限界まで高める方法を明らかとすることを目的とする。この目的を達成すべく,平成28年度は,“1架線の分離投入時の主回路機器制御法",“2制約寸法内における誘導電動機出力最大化設計法"および“3オンラインRMS電流推定による電動機温度上昇推定法"のそれぞれについて,研究分担者間で連携しながら,それぞれで確立を目指す。具体的には以下のような成果を得た。“1架線の分離投入時の主回路機器制御法"については,架線と蓄電装置の電力配分制御において,架線からの電力を0とする制御と捉え,その制御系構成法を明らかとした。",“2制約寸法内における誘導電動機出力最大化設計法"については,定トルク領域を高速側に拡大した際の,電流,電圧,すべり,モータ定数などの変化のルールについて,検討を進め,制約寸法内で出力を最大化するための具体的な電動機設計に繋がる成果を得た。“3オンラインRMS電流推定による電動機温度上昇推定法"については,温度上昇抑制の一手法と成り得る消費電力を最少化する運転方法について検討を進めた。“1架線の分離投入時の主回路機器制御法"については,架線と蓄電装置の電力配分制御において,架線からの電力を0とする制御と捉え,その制御系構成法を明らかとしており,当該制御系の具体的な考案と検証が行えた。",“2制約寸法内における誘導電動機出力最大化設計法"については,定トルク領域を高速側に拡大した際の,電流,電圧,すべり,モータ定数などの変化のルールについて,検討を進め,制約寸法内で出力を最大化するための具体的な電動機設計に繋がる成果を得ており,これに基づいて具体的な設計行う段階まで進んでいる。“3オンラインRMS電流推定による電動機温度上昇推定法"については,温度上昇抑制の一手法と成り得る消費電力を最少化する運転方法について検討を進めており,最少化するための情報を利用することで,温度上昇推定が可能であると考える。以上より概ね順調に進展していると評価した。蓄電量管理方法の考案と蓄電装置容量と回生電力量向上効果の検討については,蓄電装置のエネルギー量を適正範囲に保ち,必要なときに力行パワーアシストや,回生電力吸収動作が行えることが必要である。そこで,今年度は惰行時には蓄電装置のパワーアシストや回生電力吸収を行わないことから,この期間に蓄電装置のエネルギーマネジメントを行う方法を提案した。この方式について数値シミュレーションで検証を行い,2500VまでDCリンク電圧を昇圧させた際に,通常の1500Vの架線電圧で走行する場合に比べて,約7.8%の省エネルギー効果が得ながら蓄電装置のエネルギー管理がなされることを明らかにした。主回路機器の制御に加え,走行パターンの変化により,蓄電装置の省エネルギー効果最大化する方法についても検討がなされた。この手法は,電動機温度上昇推定に基づいて消費エネルギー面で最適な運転法をオンラインで提案することに寄与することが期待できる。また,電動機(主回路機器)温度上昇推定のベースとなる,主回路機器損失モデルの導出も行い,オンラインでの温度上昇の推定根拠を明らかとした。電動機電圧可変時の誘導電動機出力最大化設計法の明確化については,外形寸法制約内で,導体寸法を増やし,固定子鉄心寸法を減少させる方法について検討を行った。その結果,固定子鉄心のバックヨークの磁気飽和の限界まで鉄心寸法を減少させ,銅損一定の条件下で,導体断面積を増加させた場合,固定子のトルク電流は約30%の向上が可能であることがわかった。したがって,誘導電動機設計の変更で,この分だけ,出力密度の向上が可能であることが明らかとした。蓄電量管理方法の考案と蓄電装置容量と回生電力量向上効果の検討については,一定の省エネルギー効果が明らかとなり,回生電力向上効果が明らかとなった。

オンライン電動機温度上昇推定に基づく省エネルギー運転法の検討については,実際の損失のモデル化がなされ,具体的な温度上昇計算の準備ができた。電動機電圧可変時の誘導電動機出力最大化設計法の明確化については,出力密度向上策が明らかとなり,当初の目論見が達成し得ることを明らかとした。本年度は最終年度であり,前年度までの成果に基づいて,各検討結果相互の影響や考慮すべき事項を検討した。蓄電装置を用いた回生電力量向上方法については,主回路分離再投入時の制御法を前提に,前年までに消費電力量を7.8%低減できる結果を得ている。(成果1)誘導電動機の出力密度最大化設計法に関しては,速度引張力特性の変化が,消費エネルギー低減に効果があい,V/Fパターンの変化が小型軽量化に効果があることを明らかとした(成果2)。オンライン電動機温度上昇推定に基づく省エネルギー運転法の検討については,誘導電動機ベクトル制御系に装備されている二次抵抗推定法が,主電動機温度推定に有効であることを明らかとし,これを指標として,回生ブレーキ性能向上による,回生電力向上の可能性を示した。(3)以上,本研究期間に得られた13の成果について,総合的に適用することで,従来の架線電圧のみを直流入力電圧とし,40km/h程度を定トルク領域終端とする電気車に比べ,概ね2030%程度の省エネルギー効果が期待できることを明らかとした。平成29年度以降も,計画通り研究を進める予定である。“1架線の分離投入時の主回路機器制御法"については,架線と蓄電装置の電力配分制御において,実際に架線からの電力を0としたうえでの,架線切り離し時の動作について検証し,必要であれば制御系の改良を行う予定である。“2制約寸法内における誘導電動機出力最大化設計法"については,制約寸法内で出力を最大化するための具体的な電動機設計な設計を行い,その効果の評価を行う予定である。“3オンラインRMS電流推定による電動機温度上昇推定法"については,温度上昇推定を行い,その精度の検証なども行う予定である。蓄電量管理方法の考案と蓄電装置容量と回生電力量向上効果の検討については,引き続き電池容量および主回路動作の検討を進める予定である。また,オンライン電動機温度上昇推定に基づく省エネルギー運転法の検討については,求めた損失モデルを用いて、温度上昇の推定シミュレーションを行い,出力向上の限界を明らかにする予定である。誘導動機電圧可変時の誘導電動機出力最大化設計法の明確化については,固定子巻線の巻数を減らした場合の出力密度向上策について検討を行う。以上の結果と,これまでの成果も踏まえ,本年度は本課題最終年度であることから,総合的な省エネルギー効果について検討を行う予定である。予算と決算で差額が生じたため。次年度物品費として使用予定。
代謝物プロファイリングによる膵臓がん早期診断システムの開発

がんは日本人の死亡原因の第1位である。この予防には、がんの疑いのある方を早期発見し、病院で精密検査を受けることが重要である。簡便で低コストかつ高感度な早期スクリーニング法として、がん患者特有の血中代謝物のプロファイルを用いることを考えた。このため、質量分析計を用いたヒト血清メタボロミクス解析法の確立を行った。これを、膵臓がん患者と健常者の数十例の血清サンプルで実施したところ、複数の代謝物で統計的に有意な変動が見られた。さらに、この代謝物プロファイルの変化のメカニズムを明らかにするため、質量分析計を用いた代謝酵素を網羅的に比較定量するプロテオミクス法を確立した。がんは日本人の死亡原因の第1位であり、この予防には早期発見が重要である。国内には優れた画像検査技術があるが、これを一般的な健康診断と同様に実施することは、人材面・コスト面を考えると現実的ではない。よって、より簡便で安価なスクリーニング法を開発する必要がある。そこで、がんの早期スクリーニング法として、がん患者特有の血中代謝物のプロファイルを参照する「代謝物プロファイリング」による診断を考えた。がん患者に特徴的な代謝物プロファイルを取得するため、質量分析計を用いたヒト血清メタボロミクスの解析システムの確立し、これまでに膵臓がんをはじめとする様々ながんで変動する代謝物群を同定した。しかし、この代謝物プロファイルに違いが起こるメカニズムは不明である。この違いの原因を明らかにするため、代謝に関わる酵素群についても網羅的に比較定量するプロテオミクスの系を確立した。具体的には、比較するサンプルのうち片方に、安定同位体ラベルしたアミノ酸を取り込ませる。その後、比較するサンプル由来のタンパク質を等量混合し、質量分析計で比較して、タンパク質量の比較定量を行う。その結果、モデルとしてヒト乳がんの培養細胞を用いたところ、安定的に100種類以上の代謝酵素のタンパク質量の測定が可能となった。これには、代謝の主要経路であるペントースリン酸回路、解糖系、TCA回路に関わる重要な酵素が含まれている。これにより、様々ながん種の培養細胞を用いることにより、代謝物プロファイルの違いの原因を明らかにする系を確立した。この解析法を用いて、細胞増殖時と、抗がん活性を有するPI3K阻害剤を用いた細胞増殖抑制時に、相反する挙動を示す酵素(脂肪酸合成酵素(FASN)、乳酸脱水素酵素(LDHA)、ATP-クエン酸リアーゼ(ACLY))が判明した。これは抗がん剤の効果や患者に対する治療効果の判定に応用できる可能性がある。がんは日本人の死亡原因の第1位であり、予防には早期発見が重要である。国内には優れた画像検査技術があるが、これを一般的な健康診断と同様に実施することは、コストを考えると現実的ではない。よって、より簡便で安価ながんの早期スクリーニング法として、がん患者特有の血中代謝物のプロファイルを参照する「代謝物プロファイリング」による診断を考えた。がん患者に特徴的な代謝物プロファイルを取得するため、質量分析計を用いたヒト血清メタボロミクス(代謝物の網羅的)解析システムを確立し、これまで膵臓がんをはじめとする様々ながんで変動する代謝物群を同定した。しかし、この代謝物プロファイルに違いが生ずるメカニズムは不明である。この違いの原因を明らかにするため、代謝に関わる酵素群についても網羅的に比較定量するプロテオミクスの系と共に、酵素の活性化に関わるリン酸化・アセチル化などのタンパク質の翻訳後修飾を比較・決定する系を確立した。具体的には、抗がん剤の候補とされている薬剤を培養細胞に投与し、増殖抑制を起こした細胞を比較対象として用意した。リン酸化・アセチル化などの翻訳後修飾を認識する抗体を用いてウエスタンブロットを行い、比較するサンプルで大きく違いのあるタンパク質を同定した。これには、ブロットしたメンブレンから直接タンパク質を溶出し、プロテアーゼ処理後、質量分析計でタンパク質を同定する方法を用いた。実際にこの解析法を、ヒト乳がん由来の細胞に、抗がん活性を有する試薬を投与したサンプルに用いたところ、翻訳後修飾に違いが生じるタンパク質(Elongation Factor 2(EF2)、60kDa Heat shock protein)が判明した。EF2に関しては、さらにこのタンパク質の翻訳後修飾部位に特異的な抗体で確認を行った。この結果、様々な組織由来のがん培養細胞を用いることで、がん種ごとの代謝物プロファイルの違いの原因を明らかにできると考えられる。がんは日本人の死亡原因の第1位であり、これを避けるためには早期発見が重要といわれている。国内では優れた画像検査技術はあるが、一般的な健康診断と同様に実施するのは、人材面・コスト面を考えると現実的ではなく、簡便なスクリーニング法を開発する必要がある。そこで、がんの早期スクリーニング法として、がん患者特有の血中代謝物のプロファイルを利用する「代謝物プロファイリング」を用いることを考えた。

がん患者に特徴的な代謝物のプロファイルを取得するために、質量分析計を用いたヒト血清メタボロミクスの解析システムの確立を行った。具体的には、代謝物の抽出法、測定に適した誘導体化法やカラムの検討を行った。質量分析計としては、ガスクロマトグラフィー-質量分析計(GC-MS)を用いることにした。四重極型のGC-MSは、ダイナミックレンジが大きく、血中に存在する代謝物のように、含有量にばらつきが大きいサンプルを解析するのに最も適している。その結果、ヒト血清サンプルを用いて、安定的に60種類程度の血清中の水溶性代謝物(有機酸、アミノ酸、脂肪酸など)の測定が可能となった。この解析法を、膵臓がん患者と健常者の数十例の血清サンプルを用いて実施したところ、複数の代謝物で統計的に有意な変動がみられた。この方法は、少量の血清(50μl)で実施できるため、健康診断で採取する血液の一部を使って、早期診断ができる可能性がある。また、ある特定の疾患に特徴的なプロファイルを得られれば、他のがんはもちろんのこと、患者数の多い心臓病や糖尿病などの他の疾患にも応用できる可能性があるため、この研究は意義あるものと考えている。これまでに膵臓がんをはじめとする様々ながんで変動する代謝物群を同定した。しかし、この代謝物プロファイルに違いが起こるメカニズムは不明であった。今年度の研究目的であった、質量分析計を利用しての細胞内代謝酵素の網羅的定量解析のプロトコールが確立できた。これにより、主要な代謝経路であるペントースリン酸回路・解糖系・TCA回路に関わる重要な酵素の比較定量が可能となった。当初の計画通り、おおむね順調に進展していると考える。まず最初の研究目的であった、質量分析計を用いてのヒト血清メタボロミクスの解析プロトコールが確立できた。懸念としていた再現性もよく、当初の計画通り、おおむね順調に進展していると考える。これまでに、がん患者群と健常者群のグルーピングに寄与する代謝物(がん患者群と健常者群で差がある血中代謝物)を、統計解析の一つの方法である多変量解析によって同定してきた。この違いがどの代謝酵素群によって引き起こされるのか調べるため、代謝酵素のタンパク質量を網羅的に比較する系を確立し、がん化により量が増える代謝酵素を同定した。代謝の活性化には、酵素量の増減も重要であることには違いないが、今後はさらに一歩踏み込んで、酵素活性が変動する翻訳後修飾の違いの検出に取り組む予定である。そこで、来年度の研究目的としては、代謝酵素の活性に関わる翻訳後修飾(リン酸化、アセチル化など)を検出する系を質量分析計を用いて確立し、がん化に関わる代謝酵素の翻訳後修飾を調べることとする。上記の方法で得られたデータを使って、がん患者群と健常者群のグルーピング寄与する代謝物を、統計解析の一つの方法である多変量解析によって調べる。これには、統計解析ソフトウェアであるSIMCA-P+を用い、主成分分析(PCA)あるいは、判別分析(PLS-DA)によるローディングプロットで、このグルーピングに寄与する代謝物を同定する。
レリーフフォト法を応用した木簡文字鮮明化の研究　－平城宮出土木簡を中心にして

1、研究目的本研究は、古代のすがたを克明に伝える資料でありながら、長期間土中に埋まっていたために墨書部分が不明瞭な状態となっている出土木簡の墨書文字撮影に用いている赤外線写真法と、位相ずらし技術を使用した「レリーフフォト」法を組み合わせた新しい鮮明化技術の研究である。本研究により、平城宮跡出土木簡および関連遺跡出土の木簡について樹種による検討も含めた文字鮮明化法に新たな判読手法を加え、木簡研究の前進に役立てることができる。2、研究方法研究にあたり、赤外線およびカラー撮影用に研究所にて製作した、特殊多波長同軸撮影レンズの改良をおこなった。また、事前情報収集として(一社)日本写真学会の開催する年次大会・画像保存セミナー等に参加し、画像処理技術の情報収集をおこなった。改良されたレンズ・周辺機器を使用して、平城宮跡出土木簡約120点・関連遺跡として九州での出土木簡を中心として約50点の木簡を撮影し、画像処理をおこなった。3、研究成果本研究を進める上でポイントとなる技術の赤外線撮影と位相ずらしレリーフフォトにより、文字を不明瞭にする木地の黒ずみと年輪から墨書の切り分けを可能にすることができた。レリーフフォト法は画像の濃淡境界に半透過画像を重ね、任意の方向に画像をずらして位相を逆転させ、濃淡エッジを強調する技法である。画像をずらす方向のコントロールにより、年輪部分を目立たせずに墨書のみを強調することが可能であることを確認した。これにより、従来不明瞭なまま釈読していたために判読不明であった木簡の文字を、研究所史料研究室において釈読の再評価をおこなうことが可能となった。今後、平城官跡出土木簡および、許可の取れた関連遺跡出土木簡について木簡データベースにて公開・運用される予定である。また、本研究で得られた技術は関連する学会・研究会での化表および研究出版物に掲載予定である1、研究目的本研究は、古代のすがたを克明に伝える資料でありながら、長期間土中に埋まっていたために墨書部分が不明瞭な状態となっている出土木簡の墨書文字撮影に用いている赤外線写真法と、位相ずらし技術を使用した「レリーフフォト」法を組み合わせた新しい鮮明化技術の研究である。また、本研究で得られた技術は関連する学会・研究会での化表および研究出版物に掲載予定である
新規C末端ペプチド単離法に基づくプロテオーム解析法の実用化

全カルボキシル基を化学的にアミド化したタンパク質を酵素消化すると、目的とするC末端ペプチド以外のすべてのペプチドに遊離のカルボキシル基が生じる。これらのアニオン性解離基をもつすべてのペプチドは、強塩基性陰イオン交換体(SAX)カラムを用いる高速液体クロマトグラフィーで大部分除去できる。SAXカラムに吸着しないC末端ペプチドを高度に濃縮し、質量分析によるアミノ酸配列解析を容易にする方法が確立できた。本研究では、技術的困難のため近い将来プロテオミクスの進展のボトルネックとなるおそれの高いタンパク質の同定を迅速かつ確実に行うため、簡単で高感度のタンパク質のカルボキシル末端(C末端)ペプチドの単離とそのアミノ酸配列解析法の完成を目指す。平成21年度の研究で、タンパク質中の全カルボキシル基をアミド化した後酵素消化し、消化によってアニオンとして解離しうる遊離のカルボキシル基を、目的とするC末端ペプチド以外のすべてのペプチドに生じさせ、負電荷を帯びたすべてのペプチドを強塩基性陰イオン交換体(SAX)に吸着させて除去することで、タンパク質のC末端ペプチドを濃縮・分離するという計画は、高速液体クロマトグラフ用SAXカラムを用いることで、少なくとも高度の濃縮までの計画は達成できた。現在さらに濃縮効率を高めるための実験を行っている。一方、濃縮したタンパク質のC末端ペプチドの質量分析法によるアミノ酸配列解析実験は、カルボキシル基の修飾にエチレンジアミンを用いることでスペクトルの解析が容易になった。またこの修飾によって、酸性のアスパラギン酸が塩基性のリジンのアナログに変換され、トリプシン様酵素で部分的にではあるが加水分解されるという現象を見いだした。現在、この現象を利用したタンパク質の限定的酵素消化と、質量分析における解析を修飾試薬の安定同位体標識を組み合せた新たな手法を加えて、目的とするタンパク質の簡易かっ迅速な同定法の開発を進めている。本研究は簡単で高感度のタンパク質のカルボキシル末端(C末端)ペプチドの単離とそのアミノ酸配列解析法の完成によって、近い将来プロテオミクスの進展の障害になると危惧されるタンパク質の同定に関する技術的困難の解決を目指す。平成22年度までの研究で、既に当初の計画であるタンパク質中の全カルボキシル基のアミド化と、その酵素消化物の強塩基性陰イオン交換体(SAX)を用いる分離に基づくタンパク質のC末端ペプチドの濃縮法の実用化は達成の目処がついた。現在、SAXカラムで濃縮したC末端アミド化ペプチドのタンデム(MALDI-TOF/TOF)質量分析法によるアミノ酸配列解析実験を行っている。この実験の過程で、ペプチド中のアルギニンのグアニジノ基とN末端アスパラギン酸のカルボキシル基の存在によって複雑なMALDI-TOF/TOFスペクトルを与えるためにアミノ酸配列解析が困難となる問題が発生したが、前者については含水ヒドラジンによる脱グアニジノ反応を開発することで解決した。この研究成果は11.研究発表にあげたKuyama(連携研究者)らの論文で公表した。さらにN末端アスパラギン酸のカルボキシル基に関する問題については、C末端の^<18>Oによる安定同位体標識法を研究する過程で、塩基触媒による脱炭酸反応を見いだし、現在その反応機構と反応効率の向上を目指す実験を行っている。以上のように、平成22年度は前年度に確立された方法論を実用化するために必要な個別の問題点の解決に取り組み、その一部について解決策を見いだした。また、研究成果は膠のコラーゲン,絹のフィブロインやセリシンなど文化財に含まれるタンパク質の同定に適用し、考古・古代学にも有用であることを実証した。平成22年度までの研究で、タンパク質中の全カルボキシル基をアミド化した後酵素消化し、消化によってアニオンとして解離しうる遊離のカルボキシル基を目的とするC末端ペプチド以外のすべてのペプチドに生じさせ、負電荷を帯びたすべてのペプチドを強塩基性陰イオン交換体(SAX)カラムを用いる高速液体クロマトグラフィーによって高度に濃縮するという計画は達成できた。平成23年度にはさらに濃縮効率を高めるため、全カルボキシル基を化学的にアミド化する替わりに、GluCというアスパラギン酸とグルタミン酸のC末端側で切断するプロテアーゼを用いて目的とするC末端ペプチド以外のすべてのペプチドのC末端を酸性度の高いジカルボン酸にして同じSAXカラムに吸着除去する実験を行い、分子量約66,000のウシ血清アルブミンC末端ペプチドの濃縮に初めて成功した。こうして技術的困難のため近い将来プロテオミクスの進展のボトルネックとなるおそれの高いタンパク質の同定を迅速かつ確実に行うため、簡単で高感度のタンパク質のカルボキシル末端(C末端)ペプチドの単離とそのアミノ酸配列解析法の完成を目指すという研究実施計画はほぼ達成できた。方法の実用化に関しては、研究協力者の大阪大学蛋白質研究所の九山特任准教授らとの共同研究により、末端ペプチドを化学的に修飾して質量分析による高感度分析およびアミノ酸配列解析を可能とする方法を確立することで実現の目処がついた。

現在、これらの成果をもとにして、さらにタンパク質のNおよびC末端同時解析法を実現すべく、平成24年度から限定的酵素消化と、修飾試薬の安定同位体標識を組み合せた新たな質量分析法による基盤研究(C)「被翻訳後修飾タンパク質のNおよびC末端構造同時解析法の開発」を開始した。
R タンパク質が茎頂分裂組織の形成・維持におよぼす影響の解析

恒常活性型のRタンパク質(uni-1D)は地上部の形態異常を引き起こす。そのサプレッサーの一つが26Sプロテアソームの構成タンパク質の一つ(RPT2a)であり、UNIタンパク質と結合した。また、得られたサプレッサーを次世代シークエンサーによるSNP解析で同定する方法を確立した。膜貫通型レセプターカイネースのER(ERECTA)もサプレーサーであり、サイトカイニン信号伝達を介してSAMの分化に影響する。篩部のコンパニオン細胞で発現したERECTAが花茎の伸長制御に重要な働きをする事も明らかにし、内皮細胞で発現するEPFL4,EPFL6がリガンドとして結合する事を明らかにした。植物の地上部器官は全て、茎の上端に位置する茎頂分裂組織から生み出される。この茎頂分裂組織に対して茎頂分裂組織の外部から遠隔的に影響を与える作用の存在が示唆されつつあるものの、そこに関わる分子機構はほとんど解明されていない。これまでに研究代表者の主宰するグループでは、Rタンパク質であるUNIタンパク質が茎頂分裂組織の外部で活性化すると、茎頂分裂組織の活性が影響を受けることを示してきた。そこで、本研究においては、このUNIタンパク質が茎頂分裂組織に影響を与える際の分子メカニズムに対して新しい知見を得ることを目的とする。この研究を行うにあたっては、UNIタンパク質に加えて、このUNIタンパク質に由来するシグナルが働く経路で重要な役割を果たすことをこれまでに明らかにしてきたERECTA受容体キナーゼにも注目した。このERECTAにはファミリー遺伝子群が存在することが知られているが、本年度はまず、UNIタンパク質が茎頂分裂組織に影響を与える際に機能する仕組みにおいて、このERECTAファミリー因子群が協調して関わっていることを示した。さらに、この経路で働く新たな因子を得るために遺伝学的スクリーニングを行い新たな変異体を獲得し、この変異体の原因遺伝子の同定も試みた。従来、変異体の原因遺伝子の同定は多大な労働力と時間を要する作業であったが、今回、次世代シークエンサーを用いて獲得するゲノム全体の配列情報を利用することで、従来の方法とは比べ物にならないほど迅速で発展性の高い原因遺伝子同定法の確立を試みた。その結果、実際にこの手法によって非常に迅速に原因遺伝子を同定することに成功した。これらの研究成果は、今年度に複数の論文として発表した。このERECTAにはファミリー遺伝子群が存在することが知られているが、本年度はまず、篩部のコンパニオン細胞で発現したERECTAが花茎の伸長制御に重要な働きをする事を明らかにし、このレセプターに結合するリガンドがEPFL4,EPFL6であり、これらは内皮細胞で発現する事を明らかにした。また、3種のERECTAファミリー遺伝子群が協調して家茎頂メリステムの形成・維持に関与し、その過程でサイトカイニンが重要な働きをする事も明らかにした。さらに、UNIタンパク質に由来するシグナル経路で働く新たな因子を得るために遺伝学的スクリーニングを行い新たな変異体を獲得し、この変異体の原因遺伝子の同定も試みた。この研究を行うにあたっては、このUNIタンパク質に由来するシグナルが働く経路で重要な役割を果たすことをこれまでに明らかにしてきたERECTA受容体キナーゼに注目した。本年度は、細胞膜結合型受容体をコードするERECTA(ER)ファミリー遺伝子群(ER, ERL1, ERL2)の関わる複数の発生現象の解析を進めた。

まず、ERは花茎の形態に関わることが古くから知られていたが、その際のリガンドは不明であったので、その同定を試み、EPFL4とEPFL6と呼ばれるペプチドホルモンがリガンドとして働くことを明らかとした。次に、ERファミリーの中でERとERL1が機能冗長的に花茎の形成層の維持に関わることを明らかとした。この制御においてもEPFL4とEPFL6がリガンドとして機能することも判明した。また、茎頂分裂組織に存在する幹細胞の恒常性の維持にERECTAファミリーの全てのメンバーが機能冗長的に関与することも明らかとした。野生型の幹細胞はサイトカイニンの濃度変化に対する緩衝作用を持ち、サイトカイニン刺激に対して大きな反応を見せないのに対して、ERECTAファミリーの機能が欠損すると、幹細胞がサイトカイニンに過剰に反応することが明らかとなった。ERECTAが茎の伸長に関連するレセプターキナーゼである事は15年以上前に解っていたが、どのようにして伸長に関与するか全く不明であった。今回、リガンドが明らかになる事で、組織、細胞間のコミュニケーションが伸長に重要である事が明らかになった。これは予期した以上の成果と言え、当初の計画以上に研究が進展していると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、ERECTAファミリーの茎頂分裂組織に対する影響や他の幹細胞に対する影響を調べる事で、植物の形態形成における細胞間コミュニケーションの分子機構を明らかにするとともに、レセプターとリガンドの組み合わせがモジュールとしていろいろな場面で使われる実態を明らかにしていく事で新しい研究の展開を行う。さらに、UNIのサプレーッサーをさらに単離する事で、幹細胞の分化、維持機構に対する新しい知見を蓄積していく。
盲学校における盲聾二重障害生徒の心情表現の理解及び共感する心の育成の研究

〔研究目的〕盲聾二重障害の生徒は、日常的に使う言葉や学習を進めていく上で必要な言葉を理解するだけでも多くの時間を要する。また、盲聾教育は、言葉と具体物の一致をさせながらの学習展開が最も効果的とも言われている。そのため心情表現の理解はタイミングを逸しやすく机上のものとなりやすいため、共感的に理解することが難しい。更に、余暇活動の内容についても盲聾二重障害者はかなりの制限があるため、豊かな生活を送るためにも読書をする力は必要不可欠となる。これらの点ををふまえ、本研究では、本校高等部1年に進学した当該生徒を対象とし、人の心情表現を理解し、共感する心を育成するための方法を研究することを目的とする。〔研究方法〕(1)対象生徒の友人とのやりとりの場面を観察もしくは通訳介助を行う(2)対象生徒に友人とのやりとりについての文章を書かせる(3)心情表現を推測しながら読み進める物語を教材にする以上の三点を基に心情表現の理解度及び共感的に実際の場面で活用することができたかを判断する。〔研究成果〕本研究では、必ずしもこの方法が良いというものは得られなかった。が、知的に遅れがない盲聾二重障害生徒の心情表現の理解及び共感する心の育成を行う上で、最小限度必要な条件について、まとめることができた。(1)指導のタイミング盲聾障害を持つ生徒は、主体的に外部に働きかけることが極めて少ないため、対象生徒が自発的に外部との関わりを持ち始めた頃に指導を開始するとより効果的である。この時、当然のことながら対象生徒に外部への働きかけの必要性を指導し続けていることが前提となる。(2)人的環境・対象生徒の言語能力を前年度以前から理解する教員が言葉の指導を担う・会話の通訳だけでなく、状況通訳までも確実に行える外部の通訳介助者の存在は必須である。(3)指導上の留意点・指導をすべき言葉について、全てを教えようとせず、段階を踏んで指導をおこなう。・対象生徒の無理解からきている言葉については、時間を明けず確認し、指導する。・指導した言葉が使える場面が出てきた時は、すかさずその言葉を使う。・指導した言葉については、何度も質問内容を変えて確認する。
予冷ターボジェットアフターバーナーにおける水素燃焼および窒素酸化物生成メカニズム

極超音速飛行を行うためのエンジンとして水素を燃料とした予冷ターボジェットがある.離陸からマッハ6に至る幅広い作動レンジで環境負荷物質の排出の少なく高効率のエンジンを実現するためには燃焼現象の理解が必要である.本研究では,予冷ターボジェットアフターバーナーにおける燃焼状態を把握するため,モデル燃焼器を用いた実験を実施した.また,同時に詳細反応モデルを使用した数値流体解析も実施した.高エンタルピー風洞内の水素噴射において,高効率の燃焼形態の把握と窒素酸化物生成メカニズムを明らかにした.また,粒子添加二色法による非接触の水素火炎温度測定手法を提案し,有効性を示した.水素を燃料とする予冷ターボジェットモデルアフターバーナーの燃焼メカニズムの解明を目的とし,高エンタルピー風洞を使用して,水素火炎の温度測定試験を実施した.高温度における非接触温度測定手法を確立するため,主流水素にSiO2を主成分とする粒径が1μmの粒子を加えた.前年度,ブンゼンバーナーで確立した二色法による温度測定手法を,高エンタルピー風洞を用いた燃焼試験に応用した.ロンボイドプリズムを用いた光学系により二波長同時測定を可能とした.二色法に使用する波長として656nmと532nmの二つを選定した.インジェクタ噴口配置を,二列で配置した通常配置と,半周期ずつずらした千鳥配置で実験を行った.主流空気に対して当量比0.7の希薄,および当量比1.8の過濃条件に対して実験を行った.希薄条件において,噴口配置の違いによる温度分布の違いが観察された.この挙動は数値計算結果でも同様であり,燃料の貫通高さの影響であると結論づけられた.過濃条件では,通常配置では振動燃焼が観察されたが,千鳥配置では安定した燃焼が得られた.この時,噴射器直後は多量の水素によって温度が低く保たれていることが確認された.振動燃焼の場合には,測定に十分なS/N比を達成するため,露光時間を振動周期より長く設定する必要があった.そのため,平均温度しか測定することができなかった.また,現在の光学系を用いた二色法による温度計測の精度を明らかにし,粒子の放射率補正を行うため,単純な火炎形態である対向流水素/空気バーナーによる計測を試みた.しかしながら,本年度においては安定した平面火炎を作り出すことができなかった.数値計算においては,RANSモデルと水素素反応モデルを用いて解析を行った.二段噴射の上流と下流の噴射角度の違いによる燃焼効率の変化を調べた.二つの噴流の干渉による混合の様子と燃焼効率の挙動を明確にすることができた.極超音速飛行を行うためのエンジンとして水素を燃料とした予冷ターボジェットがある.離陸からマッハ6に至る幅広い作動レンジで環境負荷物質の排出の少なく高効率のエンジンを実現するためには燃焼現象の理解が必要である.本研究では,予冷ターボジェットアフターバーナーにおける燃焼状態を把握するため,モデル燃焼器を用いた実験を実施した.また,同時に詳細反応モデルを使用した数値流体解析も実施した.高エンタルピー風洞内の水素噴射において,高効率の燃焼形態の把握と窒素酸化物生成メカニズムを明らかにした.また,粒子添加二色法による非接触の水素火炎温度測定手法を提案し,有効性を示した.水素を燃料とするスペースプレーン用予冷ターボジェットエンジンのアフターバーナーにおける燃焼挙動の解明および環境負荷低減を目的とし,高エンタルピー風洞での燃焼試験を行った.同時に,燃焼メカニズムおよび窒素酸化物生成メカニズムの解明を目的とした,数値シミュレーションを行った.燃焼器形状はラム型燃焼器であり,主流方向にストラットの二列の噴射口から角度をつけて噴射する.本年度はまず燃焼容器,噴射器の設計および作成,圧力や温度測定法の検討を行った.本年度は風洞試験において,熱電対を用いて燃焼効率を求めた.対向するインジェクタから噴射された水素と主流の干渉の様子を明確にし,噴射角と燃焼効率の関係を明示した.数値計算を同時に行うことにより,噴射挙動の違いが燃焼メカニズムに及ぼす影響を調べ,噴射角の変化は乱流構造に大きな影響を及ぼすことを示した.また,壁面への熱損失が全体の燃焼効率に及ぼす影響を明確にした.この解析手法により,水素燃焼器における最適な燃焼器形状を考える指針になる.噴射水素の主流空気に対する当量比が過濃の場合,振動燃焼が観察された.この振動燃焼の様子をハイスピードカメラにより観察し,解析を行っている.振動燃焼時においては,燃焼効率は大きく減少する.この現象は希薄条件の場合には観察されなかった.振動の周波数は概ね500Hzであり,インジェクタからのカルマン渦に起因するものでなく,燃焼器の気柱振動によるものであることがわかった.燃焼効率測定手法では,数本の熱電対を使用し,エンタルピーを推算することで求めた.測定位置や温度むらの影響を大きく受け,誤差が大きいと考えられる.そこで,本研究では,主流中にマイクロメートルオーダーの粒子を加え,その放射により二色法で温度を求める手法提案し,バーナー試験により基礎データの収集を行った.それにより,本手法の有効性を示すことができた.水素を燃料とする予冷ターボジェットアフターバーナー部における燃焼試験を実施した.高エンタルピー気流中における水素の燃焼特性および窒素酸化物の生成挙動を実験的に調べた.また,粒子を水素に混入し,燃焼ガス温度分布を測定する手法を開発し,辻バーナーを使用した測定法の校正試験および高エンタルピー気流中における温度測定を実施した.

最初に熱電対を使用して燃焼効率を求めた.二列の噴射孔からなる千鳥型,平行型配置の噴射器を使用した燃焼試験においては,噴射角度の組み合わせにより最適な噴射形態を得た.噴流の衝突による混合促進および燃料の貫通高さの変化によると考えられる.また,当量比を変化させて,窒素酸化物の生成特性を調べた.主流に空気に対する水素流量が過濃である場合,同じ火炎温度の希薄条件の場合と比較して,窒素酸化物の生成が大幅に抑制された.過濃水素燃焼場における還元雰囲気により,窒素酸化物の生成が抑制されることが実験的に示された.本研究では,水素火炎の新たな温度測定手法として,SiC粒子を利用した二色法による温度測定法を提案した.粒子を用いた温度測定として,アルミナや酸化マグネシウムに関しても試験を行ったが,十分な発光強度が得られなかった.バーナーを用いた試験を実施した結果,SiC粒子の場合,すす粒子と比較して短波長側に強い放射率を有しており,低温度においても白く明るい発光が得られた.辻バーナーにより較正試験を行うことにより,波長毎の放射率比の特性を明確にし,温度比法により温度測定が可能であることを示した.較正試験を実施したのち,実際の高エンタルピー風洞における燃焼中でのSiC粒子を使用した温度測定を実施した.結果,アフターバーナー中での温度分布を測定することができた.粒子添加手法等による温度測定への誤差要因がいくつか考えられるものの,本測定法の今後の発展可能性を示すことができた.航空宇宙推進本研究では,水素を燃料とする予冷ターボジェットアフターバーナー内の燃焼メカニズムの解明と環境負荷物質の排出の少ない高効率の燃焼形態の実現を目標として研究を行っている.主流と燃料噴射形態の干渉が燃焼に及ぼす影響,窒素酸化物生成メカニズムの解明,および高温水素火炎に対する非接触計測手法の確立を目指している.実験においては,主流全温1000K程度の高エンタルピー風洞にモデルアフターバーナーを設置し,種々のインジェクタを準備し,実験を実施している.現在,高エンタルピー風洞を用いた実験のノウハウを確立し,基礎データの取得が終了し,安定した応用試験の実施に至っている.主流空気に対する水素流量が希薄条件においては,安定した燃焼が確立されており,定性的な温度分布が得られている.過濃条件においては,振動燃焼の発現のため,瞬間的な温度計測はできていないものの,振動燃焼メカニズムの解明は非常に重要であり,現象として興味深い.この現象解明は理化学的および工学的に非常に有益である.今年度は1μm程度の微細な粒子に対して温度測定を実施し,定性的な温度分布の取得と応用の可能性を示すことができた.今後は,最適な粒子の選定と温度計測制度の向上が望まれる.現在,二色体温度測定において現在は灰色体近似を用いている.精度向上と放射率補正を目的とし対向流バーナーを用いた校正試験を試みたものの,安定した平面火炎を実現することができなかった.