hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
部分還元状態における末端酸化酵素複核金属中心の配位構造変化

酸化還元にともなうCu_B配位構造の変化と複核中心への外部配位子の結合チトクロム酸化酵素の酸化型においてはCu_Bには3つのHis残基が配位しているが、Michel等の報告によれば酸化型にアザイド(N_3)を結合させるとその内のひとつのHis残基が解離するらしい。彼らはヘム配位子の結合に伴うCu_B配位子の解離・再結合及びそれに伴うプロトン化・脱プロトン化サイクルによるプロトンポンプ機構を提唱している。そこで金属酸化還元中心をある酸化還元状態に保持し、外部配位子の複核中心への結合を赤外スペクトルにより測定・解析した。(a)空気酸化シアン結合型は2146cm^<-1>に赤外バンドを示し架橋型配位構造をとっていることが推定された。アザイド結合型でも同様に複核中心の間で架橋型構造をとっていると思われる分子種の赤外バンドが2051cm^<-1>に観測された。しかし明らかに通常の架橋型結合とは異なる分子種の存在を示唆する赤外バンドも観測された。(b)部分還元状態でのシアン結合型の場合、Fe_<a3>^<3+>-CNに由来する赤外バンドが2131cm^<-1>に観測された。アザイド結合型の場合、還元の進行に伴って2つの分子種に由来する赤外バンドが2003.5, 2015.5cm^<-1>に現れた。これら2つの赤外バンドは結合したアザイドの周囲の環境が互いに大きく異なることを示唆している。(c)大腸菌チトクロムbo-型ユビキノール酸化酵素で同様な測定を行ったところ同様な結果が得られた。即ちヘム-銅末端酸化酵素に共通して見られる酸化還元に伴うCu_B立体配位構造変化の存在が示唆される。(d)チトクロム酸化酵素の空気酸化アザイド結合型に少量のシアンを添加すると複核中心にアザイドとシアンが同時に結合したと考えられる分子種が一過性に出現した。この時アザイドは架橋構造をとっていると考えられ、シアンはCu_Bに配位していると考えられる。しかしCu_B-CNに由来する赤外バンドは見られなかった。
島嶼における上・下水道・廃棄物処理の環境負荷低減化に関する研究

小笠原諸島をフィールドとして,島嶼で導入可能な処理方法を適宜選択し,使用エネルギー生産に伴う環境負荷と処理により排出される最終廃棄物等による環境負荷をそれぞれ算定し,総合的な視野に立って環境負荷の少ない処理システムの構築を行い,エネルギー供給案を含め,生活基盤システムの処理プロセスについての総合的な改善案を構築した小笠原諸島をフィールドとして,島嶼で導入可能な処理方法を適宜選択し,使用エネルギー生産に伴う環境負荷と処理により排出される最終廃棄物等による環境負荷をそれぞれ算定し,総合的な視野に立って環境負荷の少ない処理システムの構築を行い,エネルギー供給案を含め,生活基盤システムの処理プロセスについての総合的な改善案を構築した離島での「エネルギー」使用の効率化は,切実な問題である.個人の生活においての「エネルギー」の節約は,各個人の「エネルギー」に対する意識レベルに応じて実行される.しかし,生活基盤施設を運営・稼動していく場合,施設の利便性を享受している利用者の施設自体への「エネルギー」節約に対する意識は各種様々である.多様な意識を持つ利用者を満足させ,かつ「エネルギー」の消費量が少ない生活基盤施設の構築の必要性は,資源供給を島外に頼らざるを得ない離島では今後一層増してくる.一方,世界的に温暖化防止の観点から,エネルギー消費を抑制する情勢となっている.島嶼に設置されたエネルギー効率の劣る小規模施設で,いかにエネルギー消費を抑えつつ排出廃棄物等の環境への負荷の少ない良好な処理を行っていくかは重要な課題となっている.初年度(平成22年度)は,エネルギー消費に関する住民意識調査の実施,並びに対象地域の生活基盤施設におけるエネルギー関連データの収集,処理プロセス検討のための現地予備調査を中心に展開したまず,ヒアリング調査に関しては,小笠原村を主とする日本国内の孤立型離島を対象に,住民のエネルギー消費に対する意識,上水道・下水道・廃棄物処理の生活基盤施設への要望について調査する.具体的な方法は,現地にて直接面談してのヒアリング調査を実施したエネルギー使用の実態調査については,自治体に対して,上水道・下水道・廃棄物処理の生活基盤施設のエネルギー使用に関する資料の収集を行った.入手したデータは順次整理,解析を行っている.また,処理原水水質,廃棄物排出状況などを小笠原諸島,沖縄にて調査し,処理プロセス改善のための基礎データを収集した本年度は処理原水水質,廃棄物排出状況などを現地にて調査し,処理プロセス改善のための基礎データを収集する継続して実施した.さらに,小笠原村を対象に新規浄水場建設を想定して,エネルギー効率,排出物削減を考慮した浄水処理プロセスを複数系統構築し、使用エネルギー、最終廃棄物についてシミュレーションを行い,構築したプロセスの環境負荷効率の評価を行うとともに,現在の浄水処理フローについて,各プロセスでの浄水状況を現地にて分析し,問題点の抽出を行った.また,全国の浄水場の浄水処理の水道原水,浄水処理プロセスを調査し,島嶼にある小規模浄水場との差異を検証比較するとともに,高濃度マンガン原水を使用している浄水場の浄水システムを精査し,統計処理により高濃度マンガン原水使用の場合の最適な浄水方法-特別なマンガン処理を行わない通常システムによる浄水処理の提案を行った.提案した浄水処理によるマンガン除去を小笠原村の浄水場で検証を行い,提案した浄水システムの妥当性を示した.このことにより,薬剤使用量の削減の可能性を示した.また,エネルギーを使用しない貯水池の水質改善策として,植物による水質浄化法について継続的な測定分析を行った,さらに,浄水処理場からの廃棄物である浄水スラッジを有効利用し下水道の改善に使用するため,浄水スラッジの投入による下水道の処理工程改善及び処理水質改善効果についても,統計的見地と水質分析の立場から検証し,その有効性を示した.小笠原諸島における浄水処理を現地にて調査し,処理プロセス改善のための基礎実験を行い,廃棄物削減効果のある浄水改善策について実証実験を行った.また,浄水場の管理データの収集を実施し,収集したデータの解析を行い,原水水質と有機物除去の関係,残留塩素消費の関係を数値化した.さらに,全国の浄水場の浄水処理の水道原水,浄水処理プロセスを調査し,島嶼にある小規模浄水場の統合についてライフサイクル分析を行い,費用,CO2排出量をもとに評価検討し,水道事業の広域化,統合についての総合的視野からの提言構築を行った.島嶼で導入可能な処理方法を適宜選択し,使用エネルギー生産に伴う環境負荷と処理により排出される最終廃棄物等による環境負荷をそれぞれ算定し,総合的な視野に立って環境負荷の少ない処理システムの構築を行い,エネルギー供給案を含め,生活基盤システムの処理プロセスについての総合的な改善案を構築した.小笠原諸島父島,母島をはじめ島嶼での現地調査を実施することによって,予定通りのデータが収集できたため当初の予定通りに研究が進行している.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成22年度,23年度に収集した資料,データを基に環境負荷削減のシミュレーションを行っていく.分析途中で,さらに必要となるデータ,資料については,その都度収集を行っていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒドロキシアパタイトの組成と骨伝導能に関する研究

湿式法で合成、1200°Cで焼成、種々の条件で作製した顆粒ヒドロキシンアパタイト(以下HAP)を用い、その化学組成や形状の与える影響について検討した結果、HAPの形状は骨伝導性と密接な関係のあることが明らかになった。すなわち、化学量論比に近いCa/P比であれば、数十μm以上の網状に連続する気孔を有する多核型顆粒が最も良好な骨伝導性を示した。これらの条件を有するHAPをL929細胞を用いて培養実験を行ったところ、ほぼ満足する細胞親和性が得られた。また、HAPの溶出性状が骨伝導能に与える影響を調べる目的で各HAPの溶出試験を行った結果、HAPにおけるCa、Pの溶出は、気孔などの形状、組成、科学物相などの要因が関係することが明らかになったが、HAPの骨伝導性とは必ずしも相関を示さなかった、さらに、HAPは、湿式法で合成した場合、TCPが生成され易いが、Mgが固溶すると1200°Cでもβ型が安定して存在することが明らかになった。この現象は、生体におけるHAP-骨複合体の安定性に影響を与える可能性を示すものであった。このMgの影響ならびにHAPの骨組織親和性を検討する目的で、マウス新生仔頭蓋冠由来の骨芽細胞様細胞MC3T3-E1を用いて、培養実験を行った。その結果、培養液中にHAP顆粒を浸漬させることにより、MC3T3-E1細胞の増殖能を促進させたことから、HAPは骨原性細胞に対してその活性に有利に作用することが示唆された。また、HAP中に含まれる少量のMgは、これら細胞の活性を阻害するのではなく、むしろ促進的に作用するものと考えられた。1.湿式法で合成したHAP粉末を造粒成型後、1200°Cで焼成し、Ca/Pモル比、Mgの含有量およびBTCPの有無など組成の異なる4種類のHAP顆粒を作製、体重2Kgの家兎の脛骨内に移植し、組織学的に骨の伝導性を検討した。その結果、Ca/Pモル比が1.621.69であれば、ある程度良好な骨伝導性を示し、少量のMgやBTCPの含有は初期の骨伝導に影響を与えないことが示された。2.次にCa/Pモル比が1.621.69を示すが、形状の異なる6種類のHAP顆粒を作製し、実験1と同様家兎脛骨内に移植し、2週間後の骨伝導性を検討した。その結果、Ca/Pモル比1.62,Mg0.43%,BTCP12%を含み、粒子表面は密であるが、30200Mmの連続気孔を有する多核型顆粒が最も良好な骨伝導性を示した。3.Ca/P比の異なるMg含有HAPの粉末を焼結して得られたBTCP-HAP2相混合セラミックスの界面反応挙動について、無機電解質のほかに牛血清を含んだ溶液を用いて検討したところ、Mgが固有すると1200°Cでも安定なBTCP-HAP2相混合セラミックスが得られることが判明した。以上、種々の条件を有するHAP顆粒を作製し、その化学組成や形状の与える影響について検討した結果、HAPの形状は骨伝導性と密接な関係のあることが明らかになった。すなわち、HAPの化学量論比に近いCa/P比であれば、数10Mm以上の綱状に連続する気孔を有する多核型顆粒が最も良好な骨伝導性を示すことが解明された。また、BTCPを含むHAPが良好な骨伝導性を示したが、Mgはこの2相混合セラミックスを安定させることが示された。1.骨原性細胞の培養素を用いてヒドロキシアパタイトの骨親和性の検討

骨原性細胞には、マウス新生仔頭蓋冠由来の骨芽細胞様細胞MC3T3-E1細胞を用いた。ヒドロキシアパタイト(以下HAP)顆粒を1mg:1mlの割合で、2-MEM内に浸漬させ、CO_2インキュベータ内に留置し、14日後にMediumを採取、MC3T3-E1の培養液中に希釈濃度をかえて添加した。48時間後に1μCiのトリチウムチミジンを添加し、72時間後に培養細胞に取り込まれたトリチムウチミジンの比放射活性を測定した。その結果、HAP顆粒を浸漬させたConditioned Mediumを添加した群では、添加するMediumの濃度に比例して、2-MENだけを用いて培養したコントロール群より、トリチウムチミジンの取り込みが増加した。これは、Medium内にMAPを浸漬させることにより、MC3T3-E1細胞の増殖能が促進することを示すものである。Mgガヒドロキシアパタイトの骨伝導性および安定性に与える影響についてつぎに、培養液中のMg濃度を変化させてMC3T3-E1細胞を培養し、同様にトリチウムチミジンの取り込みを測定したところ、添加するMgの濃度に比例して取り込みは増加した。これは、MgがMC3T3-E1細胞のトリチウムチミジンの取り込みを促進させるものと考えられる。以上の結果より、骨芽細胞様細胞MC3T3-E1は、添加したConditicned Mediumの濃度に依存して増殖の刺激が引き起こされているところから、HAPは骨原性細胞に対してその活性に有利に作用することが示唆された。また、HAP中に含まれる少量のMgは、これら細胞の活性を阻害するのではなく、むしろ促進的に作用するものと考えられた。
「活動的な大統領の時代」のモーリス・オーリウの公法学

本年度については,昨年度に執筆した論文の公表を通じて考えた「民主政の到来」という問題設定に関してさらに考察する論文を準備・執筆した。身分制が崩壊し,誰もが同じ人間であると認識する社会になると,実は権力への従属性が増すのではないかというのが個々での問題である。具体的にはコレージュ・ド・フランスのAlain Supiotが近年発表した著作を分析し,その著作の内容をFrancois Ewaldの古典的著作と対比することで,彼らが「数字によるガバナンス」または「福祉国家」という概念によって描こうとしている問題が,本研究でいう「民主政の到来」という問題と等しいことを描き,それが引き起こしている諸問題を描写した。本研究は全体として,フランス第三共和政において活躍した,モーリス・オーリウの(現代風にいえば)「統治機構論」を扱うものである。それが,第三共和政において名目的存在であると考えられている大統領の活動が活性化した時代を背景として説かれたものであることを前提に,彼の議論の理論的背景を描くことを行った。交付申請書に「研究目的」として掲げたのもこのような内容であり,概ねその目的にしたがって研究を遂行できた。他方で,交付申請書の「研究実施計画」には,「きちんとした論証が重ねられた本格的な論文」,ありていに言えば「ボリュームのある」論文を書くことを計画していた。自らの第二の博士論文にしたいという計画であったが,これも所属大学の紀要に4回に分けて連載する程度の「ボリューム」のあるものを執筆でき,一定の成果が挙げられたと考えている。本研究は,「きちんとした論証が重ねられた本格的な論文」の執筆のために必要な文献の渉猟・読解のために申請された。本年度には,全体の論文のうち,前半部分,つまり,モーリス・オーリウの大統領選出過程公開論の前提を探求する作業を行った。具体的には,何事かを公法的な要請として公開するという場合に,その理由が何かについて,当初予定していたように,オーリウの引用や関連する文献をたどっていった。当初必ずしもつまびらかにしておらず,勉強の結果として明らかになった点としては2点ある。第一は,代表の観念との関係である。代表的なrepresentatif組織であることが公開であることの理由となっていることに気づき,その関連性の根拠を,ホッブズやルソーにたずねた。要するに,代表者は公益のために正しく行動する者であり,公開もまた公益のために正しく行動させるためのものであるということが連関点なのであるが,それをいかに構成するかに論者の工夫の特徴が見て取れた。第二は,これは必ずしも,本年度の課題ではなく次年度以降の課題に関わる点であるが,ウォルター・バジョットの研究とフランス憲法学の民主政研究との関係である。当初からバジョットのいわゆる一元論が,フランスに影響したことは知っており,それが単純な影響ではなく,屈折を伴ったものであることにも気づいていたが,その後,バジョットの進化論的な社会認識も影響があるのではないかという着想を抱いている。このあたりは,次年度以降に,もう少し具体的に明らかにしていきたい。すでに研究実績に書いたことと重なるが,当初予定していたように,大統領選出過程公開論の根拠を探求した結果として,一定分量の原稿を執筆した。必ずしも十分な成果とはいえないが,普段の原稿よりは丁寧に論証を積み重ねた論文となっていると思われるために,おおむね順調に進展していると評価した。本年度には,当初の予定どおり,モーリス・オーリウの戦間期の大統領公選論について勉強し(『公法原理』や『憲法精義』などの著作。それぞれ2版がある),合わせて,オーリウと同時代の仏独のテクスト(レイモン・カレ・ド・マルベール,ロベルト・レズローブ,カール・シュミット,ルネ・カピタン及びそれについての研究文献)についても読解した。議院内閣制については,元首と議会との均衡を重視する二元論と呼ばれる理解と,内閣の議会に対する責任を重視する一元論という理解があることが知られている。現在の感覚からすれば議院内閣制は民主政の一類型と考えられているが,古典的には民主政とは相容れないと考えられていた。つまり二元論が古典的であったのである。このような常識からすれば,元首を公選にする,つまり,大統領を公選にするということは,民主政に近づくことを意味するのだから,議院内閣制を危機に陥れるはずである。他方で,二元論を根拠のないドグマであると論難する立場もあった。ミルキヌ・ゲツェヴィッチらの一元論はこの立場である。これにもいくつかのバージョンがあるが,民主化の現実を受け容れざるをえない状況において,徐々にこの立場が有力になっていった。大統領を公選にしようというのは素朴に考えるとこの現実容認の立場に見える。しかし,オーリウは,奇妙なことに,二元的議院内閣制論に立ちながら公選論の導入を支持した。本年度はこうした提案が,当時の議論の文脈において持った意味をある程度明らかにすることができた。当初の研究計画では,奇をてらわず,丁寧な論証を行った長めの論文を書くことを特徴としていた。そこで,以上の準備作業に続いて,これまでの研究成果を論文の形にまとめた。現在の所属機関の紀要は,所属する研究者の論文を優先的に発表することができる状況にあったので,思いのほか早く公表を進めることができた。すでに見たように,思いのほか順調に論文の執筆が進んだため。

本年度については,昨年度に執筆した論文の公表を通じて考えた「民主政の到来」という問題設定に関してさらに考察する論文を準備・執筆した。身分制が崩壊し,誰もが同じ人間であると認識する社会になると,実は権力への従属性が増すのではないかというのが個々での問題である。具体的にはコレージュ・ド・フランスのAlain Supiotが近年発表した著作を分析し,その著作の内容をFrancois Ewaldの古典的著作と対比することで,彼らが「数字によるガバナンス」または「福祉国家」という概念によって描こうとしている問題が,本研究でいう「民主政の到来」という問題と等しいことを描き,それが引き起こしている諸問題を描写した。本研究は全体として,フランス第三共和政において活躍した,モーリス・オーリウの(現代風にいえば)「統治機構論」を扱うものである。それが,第三共和政において名目的存在であると考えられている大統領の活動が活性化した時代を背景として説かれたものであることを前提に,彼の議論の理論的背景を描くことを行った。交付申請書に「研究目的」として掲げたのもこのような内容であり,概ねその目的にしたがって研究を遂行できた。他方で,交付申請書の「研究実施計画」には,「きちんとした論証が重ねられた本格的な論文」,ありていに言えば「ボリュームのある」論文を書くことを計画していた。自らの第二の博士論文にしたいという計画であったが,これも所属大学の紀要に4回に分けて連載する程度の「ボリューム」のあるものを執筆でき,一定の成果が挙げられたと考えている。次年度は,全体の研究計画の後半部分にあたる,大統領公選論の根拠を検討する予定である。大統領公選論は,ブーランジェ事件を彷彿とさせる禁断の主張であったと思われる。二元的議院内閣制論と公選論が果たして整合するかについては,レズローブの不整合説とオーリウの整合説との間で違いがあり,ミルランの失敗はレズローブ説の懸念の正しさを証明する形になったように見える。レズローブについても深く調べることで,オーリウがなぜ公選論を可能と考えたかを描いてみたい。民主政の進展は,均衡型の二元的議院内閣制にとって危機であったことを本年度は描き出した。では,民主制の下で具体的には何が問題で,いかなる処方箋が可能なのか。最後の1年度はこの点を検討したい。バジョット研究を進める関連文献を購入する必要が生じたが,これは本年度というよりも来年度の研究計画に含めるべきであるため,来年度に書籍購入費用を残しておきたいと考えた。来年度に積み残したテーマの調査に使用したいと考えたため。バジョット研究の書籍の購入のために使用する予定である。
ユビキタス環境都市空間内におけるユーザ挙動モデルの研究

本研究ではユーザが駅や交差点、商業施設や歩道などがある都市空間内で、複数の端末が情報の受配信を行い、その情報に基づいて行動を変えるような状況を想定しモデル化した。データ配信で店舗や交通情報を受け取り、電車などの交通機関を利用して到着、退去を行う状況を想定している。青森市、山形市、横浜市の中心部での歩行回遊行動モデルを作成し、歩行者が複数の地区を適当な規則に従って訪問する一連の連鎖によって回遊を表現する。歩行者は次の目的地とする街区ノードを、その街区ノードの魅力のべき乗に比例し、距離のべき乗に反比例する確率で選択する。最初に青森市や山形市の中心市街地で、次に横浜市で具体的には計測された歩行者数により、モデルで用いる係数を求めた。その結果、横浜のような商業も観光も盛んな都市においては、歩行者として少なくとも、買い物客と観光客の2種類を想定する必要性が確認され、青森市、山形市においては、買い物行動をいくつかのシナリオとして与えることで、多様な目的を持つ歩行者を生成し、うまく歩行者回遊をモデル化できた。このモデルを用いて、これらの歩行者がアドホックなネットワークを構成した場合、携帯端末と通信を行いながら回遊した場合の性能評価を行うためのシミュレーションシステムを作成している。このシステムでは、実験を行うための実際の中心市街地の道路ネットワークや街区ごとの業種別商業集積を編集することが可能で、さらに実験対象区域に設置する情報の受発信を行うためのサーバやセンサを柔軟に配置することが可能になっている。歩行者は観光客、通勤、買い物客などの種別ごとにあらかじめ用意したシナリオに従い、街区間の渡り歩きを行い、サーバ、センサなどとの受発信頻度を性能評価指標として出力する。本システムは回遊モデルをべ一スに作られ、現在、その性能評価、実際の性能実験を行っているところである。ユビキタス情報社会を実現していくには、技術的限界やコストの現実性などを検討した上での運用体制構築が不可欠である。そのためにはRFIDやセンサーネットワークなどの個別要素技術の研究だけではなく、社会レベルでのシステム構築を前提としたトータルアーキテクチャの研究を行う必要がある。本研究ではユーザが駅や交差点、商業施設や歩道などがある都市空間内で、複数の端末が情報の受配信を行い、その情報に基づいて行動を変えるような状況を想定しモデル化する。たとえばデータ配信で店舗や交通情報を受け取り、それによって回遊行動が影響を受けたり、電車などの交通機関を利用して到着、退去を行う状況を想定している。本年度は、青森市、山形市、横浜市の中心部での歩行回遊行動モデルを作成した。モデルでは、街を複数の地区に分割する。歩行者が複数の地区を適当な規則に従って訪問する一連の連鎖によって回遊を表現する。「街」は、ノード及びリンクにより構成されるグラフとして表され、ノードは実際の街における地理的にひとまとまりの街区に、リンクは街区間を結ぶ道路や鉄道に相当する。歩行者は、適当な街区ノードから出発し、街区ノードの訪問を一定数行ったのち街から退去する。街区ノードには、歩行者を誘引する要因として魅力と呼ぶ値を与える。具体的には街区ノードの商業規模や観光地としての規模などを数値化して用いる。リンクは距離に対応する値とその属性を持ち、歩行者がリンクを移動する際における一般の道路、遊歩道、公共交通機関の利用の有無などを区別する。たとえば横浜市申心市街地に対しては、道路、モール、遊歩道、鉄道の4種類の属性を考えた。

モデルの係数は、横浜市が来訪者に対して行った商業地点間の移動についてのアンケート調査から導かれるノード間推移確率とモデルによって算出されるノード間推移確率との平均2乗誤差が最小となるような値を推定値として採用した。また青森市や山形市においても、具体的には計測された中心市街地内での歩行者数により、モデルで用いる係数を求めた。その結果、横浜のような商業も観光も盛んな都市においては、歩行者として少なくとも、買い物客と観光客の2種類を想定する必要性が確認され、青森市、山形市においては、買い物行動をいくつかのシナリオとして与えることで、多様な目的を持つ歩行者を生成し、うまく歩行者回遊をモデル化できることが確認された。次年度は、このモデルを用いて、これらの歩行者がアドホックなネットワークを構成した場合、携帯端末と通信を行いながら回遊した場合の性能評価を行っていく予定である。本研究ではユーザが駅や交差点、商業施設や歩道などがある都市空間内で、複数の端末が情報の受配信を行い、その情報に基づいて行動を変えるような状況を想定しモデル化した。データ配信で店舗や交通情報を受け取り、電車などの交通機関を利用して到着、退去を行う状況を想定している。青森市、山形市、横浜市の中心部での歩行回遊行動モデルを作成し、歩行者が複数の地区を適当な規則に従って訪問する一連の連鎖によって回遊を表現する。歩行者は次の目的地とする街区ノードを、その街区ノードの魅力のべき乗に比例し、距離のべき乗に反比例する確率で選択する。最初に青森市や山形市の中心市街地で、次に横浜市で、具体的には計測された歩行者数により、モデルで用いる係数を求めた。その結果、横浜のような商業も観光も盛んな都市においては、歩行者として少なくとも、買い物客と観光客の2種類を想定する必要性が確認され、青森市、山形市においては、買い物行動をいくつかのシナリオとして与えることで、多様な目的を持つ歩行者を生成し、うまく歩行者回遊をモデル化できた。このモデルを用いて、これらの歩行者がアドホックなネットワークを構成した場合、携帯端末と通信を行いながら回遊した場合の性能評価を行うためのシミュレーションシステムを作成している。このシステムでは,実験を行うための実際の中心市街地の道路ネットワークや街区ごとの業種別商業集積を編集することが可能で、さらに実験対象区域に設置する情報の受発信を行うためのサーバやセンサを柔軟に配置することが可能になっている。歩行者は観光客、通勤、買い物客などの種別ごとにあらかじめ用意したシナリオに従い、街区間の渡り歩きを行い、サーバ、センサなどとの受発信頻度を性能評価指標として出力する。本システムは回遊モデルをベースに作られ、現在、その性能評価、実際の性能実験を行っているところである。
力学的負荷誘発性in vitro OA modelの確立と関節破壊様式の解析

これまで軟骨組織においてメカニカルストレスが細胞骨格を変化させ変形性関節症(OA)の病態に関わっていることは広く知られているものの、その詳細な分子メカニズムは依然として不明のままである。OA発症に至る機序を明らかにすることが本研究の目的である。研究開始年度である今年は、研究実施計画に記載した三段階の中の一段階目に相当する「新たなin vitro OA modelの確立」から取り組んだ。生後8週齢のC57BL/6を屠殺し大腿骨を外科的に切り出し、周囲の筋肉や靭帯などの軟部組織を除去する手技については安定して行えるようになった。一方で、三次元力学的刺激装置(CLS、Technoview社)を用いたOA発症に必要なストレス強度、圧負荷後から細胞固定までの時間について、詳細な条件設定を確立できるまでには至らなかった。大腿骨の形状の個体差や長期培養に伴う感染の問題を解決する必要があることがわかった。メカニカルストレスを加える実験系が安定しない一方で、興味深いことに蛋白分解酵素の一種であるアクチナーゼ処理を大腿骨に加えるだけでも組織学的にOA変化に近い状態が惹起されることが確認できた。具体的には組織切片においてトルイジンブルー染色ではプロテオグリカンなどの軟骨基質の消失と同時に細胞の膨化傾向を認め、免疫染色では細胞内骨格の一種であるvimentinの発現が認められた。これらからOA変化の直接的なトリガーが、メカニカルストレスではなく細胞の膨化現象である可能性が示唆された。大腿骨を検体として切り出す手技は安定して習得することが出来た。今後は三次元力学的刺激装置(CLS、Technoview社)を用いたOA発症に必要なストレス強度、圧負荷後から細胞固定までの時間等の条件設定を引き続き検証していく。OA変化の直接的なトリガーが実は細胞の膨化であり、メカニカルストレスはそれに影響を与える因子の一つである可能性が出てきた。今後は、メカニカルストレスを加える系の確立を急ぐとともに、非ストレス下における軟骨細胞の変化を、定量的にはreal time PCRの手技を用い、定性的には組織学的に解析することで、細胞の膨化とOAとの関連性を探っていく方針である。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果である。
神経ペプチド(CGRP)による前房内免疫制御システムの解明と応用

前房内に存在する神経ペプチドの一種であるcalcitonin gene-related peptide(CGRP)で刺激後の腹腔マクロファージを用いたマウス実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎(EAU)の抑制機構の解明を行った。C57BL/6マウスから得られた腹腔マクロファージ(PEC)をCGRPとヒトIRBPの1-20残基から成る部分ペプチド(IRBP_<1-20>)、またはウシ血清アルブミン(BSA)とともに培養した。そしてIRBP_<1-20>でC57BL/6マウスに強化免疫するのと同時に培養マクロファージを静脈内投与した。強化免疫19日後にマウスの耳介にIRBP_<1-20>を注入して遅延型過敏反応(DH)を測定し、強化免疫21日後にEAUの発症の程度を病理学的に検討した。また、IRBP_<1-20>とCGRPと共に陪養したPECをIRBP_<1-20>強化免疫マウスに注入時、抗IL-10抗体を投与する群、IL-10ノックアウトマウス由来のPECを用いる群を作成し、同様の検討を行った。IRBP_<1-20>とCGRP(100ng/ml)と共に培養したPECをIRBP_<1-20>強化免疫マウスに注入した群ではCGRPを用いない対照群と比較して有意にDHが抑制され、EAUの発症率も80%から30%に減少した。BSAとCGRPで共培養したPECをIRBP_<1-20>強化免疫マウスに注入した群では、EAU発症率が70%と対照群と有為差を認めなかった。そして抗IL-10抗体投与群ではDH抑制、EAU抑制ともに起こらず、IL-10ノックアウトマウス由来のPECを用いた群でも同様にEAU抑制は起こらなかった。抗原特異的にCGRPで共培養したPECはマウスEAUを軽減させる作用を持ち、このメカニズムとしてマクロファージ由来のIL-10を介した抑制機構が推測された。当研究は、失明原因の一因であるヒト難治性ぶどう膜網膜炎の戦略的な治療に多大な貢献をなすと考えている。平成13年度の目標として、神経ペプチドであるCGRPで刺激したマクロファージによるリンパ球増殖能の喪失およびリンパ球産生サイトカインの変化を検討することを挙げた。当初、卵白アルブミン(OVA)に対するTcrトランスジェニックマウス(DO11.10マウス)を使用する予定であったが、入手不可能となり、実験的自己免疫性ぶどう膜網膜炎(以下EAUと略す)が発症可能なマウスであるC57BL/6マウスを用いて以下の実験を行った。CGRP刺激マクロファージのリンパ球反応、生体内の反応で遅延型過敏反応の喪失を検討するために、まず、チオグリコレート腹腔内注入マウスより腹腔マクロファージを採取し、マクロファージをぶどう膜炎発症可能な網膜抗原の部分合成ペプチドとCGRPで刺激し、一晩培養した。このマクロファージを洗浄した後、C57BL/6マウスに静脈投与し、そして網膜抗原の部分合成ペプチドと完全フロインドアジュバントをマウス足蹠に強化免疫し、百日咳トキシンを腹腔内投与した。20日目で遅延型過敏反応を測定したところ、CGRP刺激マクロファージ群では対照群に比べ、有意に抑制されており、22日目でマウス屠殺後に測定したペプチド抗原特異的リンパ球増殖反応も抑制されていた。また、CGRP刺激マクロファージ群でのペプチド抗原特異的リンパ球では、対照群に比べ、IFN-gamma産生の差はなかったものの、IL-10産生は有意に上昇していた。そしてEAU発症率でもCGRP刺激マクロファージ群では対照群に比べ、有意に抑制されていた。これらの結果から、CGRP、抗原刺激マクロファージはIL-10を介して自己免疫性ぶどう膜網膜炎を抑制する可能性が示された。

BSAとCGRPで共培養したPECをIRBP_<1-20>強化免疫マウスに注入した群では、EAU発症率が70%と対照群と有為差を認めなかった。そして抗IL-10抗体投与群ではDH抑制、EAU抑制ともに起こらず、IL-10ノックアウトマウス由来のPECを用いた群でも同様にEAU抑制は起こらなかった。抗原特異的にCGRPで共培養したPECはマウスEAUを軽減させる作用を持ち、このメカニズムとしてマクロファージ由来のIL-10を介した抑制機構が推測された。当研究は、失明原因の一因であるヒト難治性ぶどう膜網膜炎の戦略的な治療に多大な貢献をなすと考えている。
上代漢字文の国語学的研究

日本古代における漢字文の作成はおよそ5世紀初頭前後から始まるが、これに先立って、漢字一文字を記した資料と考えられるものが近年続々と発見されている。これらを含め、古代の漢字資料をデータ化し、その年表を作成しえたことは、日本語表記の発展を概念する上で、貴重な基礎データとなった。「訓」の成立は日本における漢字使用の大きな特質である。最古の訓の確例は6世紀中葉ごろの資料に確認できるが、これは6世紀初頭以降古代朝鮮から儒教・仏教が伝来し、漢文の訓読が本格化したことによるものであろう。そして、純漢文から日本的な漢文、すなわち変体漢文が成立するが、ころは7世紀初頭の資料に確認できるが、6世紀末までは遡ることができると推測される。それは、訓の使用、および古代朝鮮の「俗漢文」の影響によるものである。その後、漢字万葉仮名交じり文へと推移していく。漢字の「仮借」に基づく音仮名は、五世紀後半に確認できるのに対して、日本的な訓仮名の現存最古の用例は7世紀中葉ごろであるが、起源的には6世紀まで遡ることができると推測される。こうして、漢字と万葉仮名を交えた表記が成立するが、それは日本語の音列に可能な限り忠実に記そうとした営為であった。このようにして、漢字仮名交じりの現代表記の原型が生み出されたのであるが、その過程を本研究によって見通しが得られたことは大きな成果であった。今後は翻訳による『Early Japanese』(仮題)刊行に向けて邁進し、欧米におけるこの分野の研究をさらに活性化させたいと思う。上代漢字文が純漢文から変体漢文を経て、漢字仮名交じり文へと推移していく過程を再検討するため、本年度においては、主として7世紀以前の金石文や木簡の原文調査を行うことができた。これとともに複製資料などに基づき、『播磨風土記』『常陸風土記』などの本文の校訂作業を行った。これらに基づき、原文をテキストファイルにデータ化する作業を行い、『上宮聖徳法王帝説』ほかの推古朝遺文、及びそれ以前の金石文、そして『播磨国風土記』『常陸国風土記』などの奈良時代の資料が入力できた。さらに、一部については原文データに基づく漢字索引を完成させ、注釈を付ける作業も平行して行った。『上宮聖徳法王帝説』『八代記』を始め、金石文関係については、刊行予定の『上古の日本語』(課題)に向けての粗々作業を終えた。『上宮聖徳太子法王帝説』の和歌は奈良時代中期以降の表記であることはすでに述べたことがあり、銘文も後代の竄入と見られるほか、「斯貴嶋宮治天下」「志癸嶋天皇御世」「志帰嶋天皇治天下」とある表記も推古朝のものであることを疑わせる。それは、語の表記においては、音訓公用は推古朝には見られないものであり、当時は「斯帰斯麻」のように音仮名のみで書かれるはずのものと推測される。また、訓仮名の「尾治(王)」などの表記も、あるいは時代を下る可能性もあり、『上宮聖徳法王帝説』の成立についてはまだ考えるべき点が残されているように思われる。今後更に厳密な検討を加えたいと思う。訓仮名の成立については、川端善明が『天寿国曼茶羅繍帳銘』(六二二年)に見える「尾治王」を「小治田」と対比させて、「尾」を訓仮名の嚆矢とされた(「万葉仮名の成立と展相」『文字』)。しかし、この銘文は現存せず、『上宮聖徳法王帝説』所引の『天寿国曼茶羅繍帳銘』には「斯帰斯麻天皇」などと天皇号を用いている以上、天武朝以降の成立と見るべきであろう。そこで、訓仮名の古い例を探すと、七世紀中葉(もしくは七世紀前半)の伝飛鳥板蓋宮跡出土木簡の「矢田部」があげられる。

これは部姓を習書風に書き連ねた中に見られるもので、仁徳皇后の八田皇女の名代で、ヤタのヤは〈多数〉を意味すると考えられる。従って、この「矢」は訓仮名の最古の例の一つと見てよかろう。『法隆寺金堂二天造像記』(六五〇年頃)には「山口大口費上而次木〓二人作也」とあるが、この「木」は正訓である可能性が高い。年代の確定する例で見ると、飛鳥池遺跡(奈良県明日香村)出土木簡に「丁丑年十二月三野国刀支評次米」とある「三」である。このミは美祢を表すもので、丁丑年は天武五年(六七六)にあたる。ただ、天武九年(六八〇)には人麻呂歌集非略体歌表記が初めて確認されることから、略体表記歌における「丹穂」(巻七・一二九七)などの訓仮名はさほど珍しくはなかったであろうと見られる。現在のところ、訓仮名は七世紀中葉以前には確例が見られなしが、訓が六世紀中葉には成立していたという事情を考えれば、それを仮借するという用法も六世紀まで遡ることも十分に考えられる。日本上代の漢字文の作成はおよそ5世紀初頭前後から始まるが、これに先立って、一字漢字資料と目されるものがこの数年続々と発見されている。これらを含め、上代漢字資料をデータ化し、その年表を作成しえたことは、日本語表記の発展を概観する上で、貴重な基礎データとなった。本研究によって、その見通しが得られたことは大きな成果であった。現存最古の訓の用例は6世紀中葉ごろのもので、その成立の背景には、6世紀初頭以降古代朝鮮から儒教・仏教が伝来し、漢文の訓読が本格化したことがあげられるよう。その後、7世紀初頭の資料では和化された敬譲表現が表記されていることが確認できるが、これは6世紀末までは遡ることができると考えれる。その和化された漢文が出来したのは古代朝鮮の「俗漢文」の影響が大きく、訓の普及を背景として日本語を基盤とする表記が徐々に形成されてきたのである。音仮名が5世紀後半に確認できるのに対して、日本的な訓仮名の使用は7世紀中葉(もしくは前半)のものが最古のものである。この訓仮名は起源的には6世紀まで遡ることができるようにも推測される。訓仮名には「鴨(かも)」「鶴(つる)」のような複音節のものも7世紀後半には確認できるが、これは複音節の音仮名、たとえば「足(すく)」など、いわゆる二合仮名と称されるものと大きく関わるものであろう。日本語表記の発生とその展開は漢字仮名交じり文という現代表記の原型を生み出したのであるが、その営為の過程を本研究によって粗々描くことができたと思われる。
アフリカツメガエル卵母細胞における翻訳調節機構

動物の卵母細胞には多くの母性mRNAが翻訳されずに貯蔵mRNPとして蓄えられている。我々は、翻訳抑制の分子機構について、アフリカツメガエル卵母細胞の貯蔵mRNPを構成するRNA結合蛋白質に着目して研究を行なっている。本研究ではまず、貯蔵mRNPを構成する主要なRNA結合蛋白質であるFRGY2蛋白質とmRNAとの複合体を試験管内で形成させ、その性状について解析した。大腸菌で発現させたFRGY2と、SP6あるいはT7RNAポリメラーゼによる転写によって調製したmRNAとをインキュベートすると、安定なFRGY2-mRNA複合体の形成が観察された。電子顕微鏡を用いた観察の結果、蛋白質がRNA全体をおおっているような構造が見られた。この複合体をウサギ網状赤血球ライセート無細胞系に添加すると、その翻訳効率は裸のmRNAに比べて大きく低下していた。また、FRGY2との複合体の形成により、mRNAのRNase感受性が低下することがわかった。これらの結果は、このFRGY2-mRNA複合体は、FRGY2によってmRNAがパッケージされたものであり、母性mRNAを細胞内で翻訳させずに安定に長期間保存するという貯蔵mRNPの機能を再現するものであることを示唆している。我々がアフリカツメガエル卵母細胞から単離した20kDのRNA結合蛋白質はリポソーム画分と共沈し翻訳への関与が考えられていた。この蛋白質は卵母細胞では細胞質に存在するのに対して、体細胞由来の培養細胞では核に局在が見られるが、核-細胞質間をシャトルする能力を持つことがわかった。この蛋白質の細胞間での局在の違いに興味を持ち、培養細胞での核移行に必要な領域を同定した。
身体運動における上肢と下肢の左右差および上肢と下肢の協調性

人間の移動動作は、上肢と下肢の連続反復動作によって行われる。日常的に行う歩行と走行動作は、身体動作の中でもっとも完成度の高い動作である。このような完成度の高い歩行と走行動作でさえ、毎回空間的、時間的な左右差がある。本研究の目的は三つの研究課題で構成している。1少年から高齢までの多人数を対象とし、上肢における打ち、投げ等、下肢における歩行・走行、蹴り及び跳躍動作から上肢と下肢動作の片側優勢、空間的・時間的左右差を究明すること。2全身運動における上肢と下肢の片側優勢と協調性との関連を明らかにすること。3加齢、筋力および性別等の要因が上肢と下肢動作の左右差と全身の協調性に与える影響の究明。1.研究の目的:人間の上肢における打ち、投げ、受け取り等、下肢における歩行・走行、蹴り、階段登り及び跳躍動作から上肢と下肢動作の片側優勢、空間的・時間的左右差、また全身運動における上肢と下肢の片側優勢と協調性との関連を明らかにすること。2.研究方法:以上の目的を達成するために、本年度は、男女各30名の被験者に対する次の項目に対する測定を行い、また、上肢と下肢における片側優勢の特性を調査した。その中、特に左利きの被験者を集め、測定を行った。測定した項目:1)上肢に対し、書記、抓み、指組、腕組み、投げ、受け取り、打つ2)下肢に対し、脚組、片足跳び、走り幅跳び、走り高跳び、階段登り、走りのスタート、ボール蹴りであった。以上の動作を撮影し、その片側優性を検出し、それと上肢と下肢との関連性を考察する予定。3.データ解析以上の計測データおよび予備実験の計測データに対する解析や統計処理を行い、次の研究課題を行う予定である。1)上肢と下肢の片側優勢と左右差の確認を行う。同一被験者に対する上肢と下肢の運動動作を調査、計測することにより、上肢と下肢における片側優勢、空間的・時間的な左右差特性を明らかにすることである。2)それぞれ男女の被験者に対する計測から、性別が、上肢と下肢動作の片側優勢および左右差に与える影響を明らかにすること。本年度は、男女各30名の被験者に対する次の項目に対する測定を行い、また、上肢と下肢における片側優勢の特性を調査した。測定した項目:1)上肢に対し、書記、抓み、指組、腕組み、投げ、受け取り、打つ2)下肢に対し、脚組、片足跳び、走り幅跳び、走り高跳び、階段登り、走りのスタート、ボール蹴り以上の計測に対する初歩的な統計処理を行っている1.研究の目的:今年度は、約40名の青年の被験者の動作を調査し、その片側優勢の存在を検出した。以上で行う左右差の動作調査と今まで行った映像解析、筋力などのデータを総合的に検討することによって、上肢と下肢の片側優勢特性、空間的と時間的な左右差、上・下肢の協調特性などを探り、加齢、速度変化、筋力、性別などの要素が動作の左右差と全身協調性に与える影響を検討する。2.データ処理:前年度で計測したデータを解析しながら、補足計測を行った。上肢の左効きの被験者を30人に対する計測を行った。この計測は日本国内と海外で実施した。上肢に対し、書記、指組、腕組み、投げ動作、下肢に対して、走り幅跳び、階段登り、走りのスタート、ボール蹴りなどの動作を撮影し、その片側優性を検出し、それと上肢と下肢との関連性を考察する。今まで計測約120人の上肢と下肢のデータに対する統計解析を行い、上肢の6科目と下肢の6科目に対するそれぞれの左利きの割合を算出し、上肢と下肢の違いと関連性を解析した。3.データー解析:動作解析を行い、変位データ、左右差と筋力、年齢などにおける有意性を検討する。男女の計測データを比較し、左右差における性差の有無を検定する。変位データを算出し、上肢と下肢における空間的と時間的左右差の変化を検討することによって、動作の協調特性を明らかにする。以上のデータ整理や結果検討に基づいて、学会発表や論文の執筆を準備する。データー収集とデーター解析は順調に進展しているヒトの身体は,それぞれ2本の腕と脚で構成され,2本の下肢は主に身体の移動を担い,2本の上肢は生活を営むような巧みな作業を担っている.上肢について,ほとんどの人が利き手と非利き手の動作習慣があり,両手の使い分けや使い勝手さも個々の人がよく経験している.サッカーのような片側脚使用の経験者には,下肢における左右差の存在はみられるが,人間の基本動作となる歩行や走行動作における左右差の存在はまだ明確ではない.今まで歩行や走行動作について,動作の変位や時間における左右差の計測,速度の変化による左右差の変動,左右差の性差および下肢筋力の左右差についての報告はまだ少ない.また歩行や走行に関する研究は,標本数の少ない1サイクルだけのデータから得られた結果が多く,規模の多いデータ解析による研究が少なかった.本研究は,下肢動作の左右差を明らかにするために,12秒間におけるトレードミール上での歩行と走行動作における膝の垂直変位を計測,また座位姿勢での下肢筋力の計測も行った.男子23名と女子19名の被験者における計4段階の計測から,移動速度の変化による下肢動作の左右差の変動,左右差の性差を算出した.

また垂直変位と筋力の値から,片側優勢人数の割合を算出した.以上の結果から,自由歩行では右脚が左脚より高く上がり,男子が女子より左右差が大きいことがわかった.また垂直変位と筋力における右優勢人数の割合は約60%で,男女とも右優勢の人数が多く,その中でも男子が女子より右優勢の人数が多い傾向が見られた.その歩行動作にある左右差は歩行動作自体の発生期から存在し,成人まで存続している可能性が考えられる。右優勢の傾向については,ヒトの生まれつきの特徴であるか,あるいは上肢の右利きに影響されたなどの可能性があると推定される.人間の移動動作は、上肢と下肢の連続反復動作によって行われる。日常的に行う歩行と走行動作は、身体動作の中でもっとも完成度の高い動作である。このような完成度の高い歩行と走行動作でさえ、毎回空間的、時間的な左右差がある。本研究の目的は三つの研究課題で構成している。1少年から高齢までの多人数を対象とし、上肢における打ち、投げ等、下肢における歩行・走行、蹴り及び跳躍動作から上肢と下肢動作の片側優勢、空間的・時間的左右差を究明すること。2全身運動における上肢と下肢の片側優勢と協調性との関連を明らかにすること。3加齢、筋力および性別等の要因が上肢と下肢動作の左右差と全身の協調性に与える影響の究明。1.研究は、ほぼ予定通りに進行中である2.来年度は追加測定を行い、特に左利きの被験者に対する測定を行う予定である。男女それぞれの被験者50名、左利きの被験者15名を確保し、本格的な統計処理を行う予定。3.来年度は、今年度で測定データを整理し、7月の国際学会、9月の日本学会で発表する予定である。1.変位と筋力データの整理、統計処理、左右差の有意性を検定する。2.上肢と下肢における協調性の定量的な検討3.上肢と下肢動作における片側優勢の有無と上下の関連性を検討する。4.加齢、筋力、移動速度、性別などが、左右差、上下の協調性に与える影響の考察5.学会での研究発表、投稿論文の準備バイオメカニクス1.予定した被験者の数が少なかった2.左利きの被験者が予定より少なかったほぼ全額を使用している1.被験者を約20名増やすこと2.左利きの被験者を20名追加すること計画に特に変更はなく、ほぼ当初の計画通りである。
高分子ゲルによるガスハイドレートの安定化とそのガス貯蔵への応用

水分子とメタンのような気体が共存する条件下で,低温・高圧にすると水分子の形成するかご状構造の中にゲスト分子の気体が閉じこめられたような,ガスハイドレートと呼ばれる包接化合物が形成する。このガスハイドレート中には,多量のガスが貯蔵可能であり,メタンガスハイドレート中には,ハイドレート自身の体積に対して約170倍のメタンガスが含まれているごとが知られている。ハイドレートの生成阻止に関しては,寒冷地におけるガス輸送用パイプラインの閉塞防止の観点からの研究が従来行われているものの,その逆の安定化に関する研究はほとんど行われていない。本研究では,このガスハイドレートを安定化するような高分子添加剤を開発し,高分子化合物添加時におけるガスハイドレートの安定性,ガスハイドレートの生成-崩壊の制御性などについて検討を加えた。メタンハイドレートを合成する装置を構築し,実験操作を含め実験手順などの妥当性について検証を行った。次に低分子量化合物添加剤として,ハイドレートの安定化に寄与することが報告されているテトラヒドロフランについて,その添加効果を確認した。さらに高分子化合物でメタンハイドレートの安定化に寄与する物質を探索するために,市販の高分子化合物や新たに合成した高分子化合物を添加した系におけるメタンハイドレート形成や形成されたハイドレートの安定性などについて検討を行った。ハイドレート形成を阻害するような高分子化合物,阻害も安定化も引き起こさない高分子化合物が主であったが,一部の高分子化合物の中には,ハイドレートを安定化させるように作用するものもあった。しかしながら,その効果は十分なものではなく,今後さらなる添加剤の検索が必要であると考えられる。また,水溶性のない高分子添加剤もハイドレート安定化効果に寄与する現象も見られ,添加剤表面の官能基等とハイドレート結晶表面の相互作用による安定化機構の存在も示唆された。今年度は、研究開始の年度で、メタンガスハイドレートを合成するための装置の構築に時間を費やした。メタンガスハイドレートの合成は、通常市販されている汎用性のある機器では困難であり、ガスハイドレートの生成を観察するための観察用窓を備えた耐圧容器を設計、その製作を依頼した。また、完成した耐圧容器を所定温度まで冷却するための恒温槽に耐圧容器を浸漬するためのアングルの設計・製作等を行った。さらに耐圧容器内の温度・圧力測定のための周辺装置、データ収集装置、ガス配管などの整備を行い、ガスハイドレートの合成を行うための環境が整備できた。現在は、ハイドレートの生成過程を記録するための記録装置(視認性の高いもの)の検討を行っている。さらに次年度への展開を図るための基礎的なデータ収集や周辺装置の作動状況などを、現在確認している。次年度は、実際のメタンガスハイドレートの合成および生成したハイドレートを安定化できる系の探索を集中的に行う予定である。本研究では、高分子ゲルや高分子添加剤などの共存下におけるメタンハイドレートの形成について実験を行い、添加したこれらの物質のハイドレート安定化機能の有無について検討を行った。平成11年度に製作した圧力容器やデータ収集システムが正常に作動していることを、水-メタン系で実験を行い、得られた平衡圧力や平衡温度を文献値などと比較し、装置や実験手法が妥当であること確認した。その後、種々の実験を行った。既に報告のある低分子のガスハイドレート安定化剤であるテトラヒドロフランについて、最初に実験を行ったところ、報告されているような安定化効果が見られた。さらに、テトラヒドロフラン類似構造を側鎖に有する化合物を重合、様々な組成を持つ高分子化合物を種々合成し、これを添加した場合のハイドレート形成時の平衡圧力、平衡温度を無添加系における値を比較することにより安定化効果の評価実験を行った。

得られた結果をまとめると、(1)今回合成した高分子化合物の添加により、無添加時に比ベハイドレート生成時の平衡圧力が低下、平衡温度が上昇する現象などが見られた。(2)添加物の構造により安定化の程度が、かなり異なっており、添加剤によっては、無添加時よりも、より高圧、低温条件でないと、ハイドレートが生成しない場合もあり、ハイドレート形成阻害効果が現れることもあった。(3)安定化効果の見られた添加剤でも、添加量に最適値があり、添加量が多すぎるとハイドレート形成を妨げることが明らかとなった。