hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
各種オレフィンから選択的プロピレン合成の鍵を握るゼオライト触媒と反応機構

種々のH^+-交換ゼオライトを用いてエチレン,1-ブテン,ペンテンエ,ヘキセン転化を行い,プロピレン選択率に及ぼすゼオライトの細孔空洞容積の影響を調べた。エチレン,及び1-ブテン転化反応では,反応中に生成するオクチルカチオンの大きさとゼオライトの細孔空洞容積とが一致すると,選択的にプロピレンが生成した。一方,エチレン転化反応で,反応初期におけるプロピレン生成機構を細孔空洞内に生成した炭化水素を基に推定した.両反応において,特定のオクチルカチオンからプロピレンが生成した。更に,ヘキセン転化ではヘキシルカチオンの大きさとゼオライトの細孔空洞容積とが一致すると,選択的にプロピレンが生成した。また,ペンテン転化反応においては,ペンチルカチオンの大きさとゼオライトの細孔空洞容積とが一致すると,選択的にエチレンとプロピレンが生成した。こうした事実は反応の選択性がゼオライトの細孔入り口径ではなく,細孔空洞容積によって決まることを示している。21年度の研究目的は、ゼオライトの細孔入り口構造が8員環ゼオライト,例えばSAPO-34をはじめとする各種ゼオライトにおいて、プロピレンへの選択率を高め、触媒寿命の向上を図るため、細孔入口径、酸強度、粒子径などの諸因子が触媒活性や寿命に及ぼす影響を把握すること、さらにこれを基に今後の研究の展開を図るための研究指針を示すことであった。本年度における研究成果を以下にまとめた。1)酸強度の高いゼオライトはプロピレンの生成速度が高い。2)SAPO-34ではその結晶粒子の大きさによって触媒活性が大きく影響を受ける。・結晶粒子径が小さい程,触媒活性が高く,しかも触媒寿命が長くなる。・プロピレンの選択率は結晶粒子の大きさに依存する。結晶粒子の大きさ4μm以下のでは,プロピレン選択率80%を示す。一方,結晶粒子の大きさが小さすぎると,外表面の影響によって,プロピレン選択率が低下する。3)ゼオライトの細孔入口径はプロピレンの選択率に影響する。しかし,プロピレン選択率は入り口細孔径よりゼオライト細孔の空洞の大きさに強く影響を受ける。言い換えるとゼオライト細孔の空洞の大きさが,およそ200Å^3であるときに高いプロピレン選択率を示す。この現象は細孔入口構造(8員環,10員環,12員環)によらない。これらの知見を活かして、以下に述べる研究に展開をはかる1)SAPO-34、ZSM-5等のプロピレンの生成に特異的なゼオライト結晶に新たに空洞を設ける、またナノシート状のゼオライトを合成する等により、反応活性点の失活を抑制し、有効に利用することによって触媒性能を向上させる。2)ゼオライトの局所構造についてMAS-NMRなどを用いて解析し、従来の粒子状ゼオライトの局所構造と比較しながら高い活性を示す活性点構造を明らかにすることによって触媒性能を向上させる。プロトン交換ゼオライトによるヘキセンやオクテンの分解反応は,それぞれが対応するカルベニウムイオンのβ切断によってプロピレンを生成する。このときカルベニウムイオンの大きさがゼオライトの細孔空洞容積と一致したときに選択的にβ切断が進行することを見出した。この実験結果は,特定のカルベニウムイオンがβ切断を起こしていることを示している。例えば,エチレン転化反応によるプロピレン生成反応では,オクチルカチオンの大きさとほぼ等しい空洞容積をもつゼオライトを触媒とすると,選択的にプロピレンが生成した。この現象は細孔入口構造が8員環,10員環,12員環のゼオライトに共通する現象である。また,反応物質を1-ブテンとしても,プロピレンを選択的に生成するゼオライトは,オクチルカチオンの大きさとほぼ等しい空洞容積をもつゼオライトであった。このことはエチレン転化反応によるプロピレンの生成は,エチレンからブテンまたはブチルカチオンを経由し,これらの二量化反応で生成するオオクチルカチオンのβ切断反応によってプロピレンが生成することを示唆している。一方,ヘキセン分解反応によるプロピレン生成反応では,ヘキシルカチオンと同じ大きさの細孔空洞容積をもつゼオライトは,選択的にプロピレンを生成した。上記の実験結果は,細孔入り口径の大きさよりおも細孔空洞容積がプロピレンの選択性を支配していることを示している。即ち,従来から提案されているゼオライト触媒の遷移状態規制のコンセプトとは異なっている。

本年度の研究目的はゼオライト触媒によるエチレン転化における反応初期と定常状態でのプロピレンの生成機構を解明するため,以下の1)ー3)を目的とした。ここで細孔内に生成する炭化水素種は反応初期と定常状態で異なるので,複数の生成経路でプロピレンが生成している可能性が高い。従って反応条件を区別して反応機構を解明した。1)細孔入り口径,および細孔空洞容積の異なるゼオライトを合成する。2)細孔内に生成する炭化水素の同定と定量を行ない、プロピレンの生成挙動を調べる。3)反応初期:1-ブテン共存下で1 3CH2=13CH2の転化反応を行ない、13CH6、13CCH6、13CC2H6、およびC3H6の分布を調べ、その分布に及ぼすゼオライト細孔容積の影響を明らかにする。その結果以下のことが明らかとなった。エチレン転化によるプロピレン生成反応におおいて,プロピレンの選択性はゼオライトの細孔空洞容積によって決定された。このとき,エチレンはゼオライト細孔内の酸性プロトンの触媒作用によってブテンに転化し,ブテンの二量化反応によってオクテンに変化した後,分解反応を起こしてプロピレンを生成した。さらにオクテンの大きさとゼオライトの空洞容積が一致するときに,選択的にプロピレンを生成した。プロピレンの生成がオクテンを経由していることは,ゼオライトの細孔空洞内に生成した炭化水素の分析と1-ブテン共存下で1 3CH2=13CH2の転化反応を行なったときのプロピレン分子に含まれる炭素の同位体分布の測定から明らかとなった。前者の実験では,細孔内のオクテン生成量と気相で観測されるプロピレンの生成量が比例関係を示したことから,オクテンを経由してプロピレンが生成すると結論した。24年度が最終年度であるため、記入しない。
先端医療技術をめぐるリスク評価およびリスク・コミュニケーションのモデル構築

研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション向上のための教育プログラムの実践と構築については、臨床事例に即した問題解決の理論・実践を踏まえ、医学研究・臨床医療におけるリスクの倫理的課題の教育プログラムを策定した。異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話として、関連分野専門家間の対話実践に基づき、先端医療技術におけるリスク評価やリスク・コミュニケーションについての複眼的検討枠組みを構築した。道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討として、放射線被曝や人工化学物質に伴うリスクに加えて、医療・環境関連のリスクをめぐる言説分析を通して、リスクの文脈的理解の意義を確認した。(1)研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション能力向上のための教育プログラム策定...数年来継続中の臨床医工学教育プログラムにおける科目「臨床医工学の倫理問題」を担当し、医学研究及び臨床応用におけるリスクを含む倫理的課題の教育を実施した。事例に即したリスク評価の困難さと道徳的・社会的リスクへの視点、新しい医療技術の臨床研究・試験が抱えている倫理的・社会的諸問題への対処法を組み込み、それらの実践及びその有効性評価のフィードバックを踏まえて、先端医療技術の倫理的・社会的側面に即した教育プログラムの開発に向けて基盤構築を行った。(2)異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話の促進...関連分野専門家(医学・生命科学、法律学、哲学・倫理学、社会学・人類学、科学技術社会論等)の間の対話実践を実施した。具体的には「リスクと複雑性」をテーマとする国際会議(2013年8月、釧路)にて"Moral and Social Risks of the Genetic Testing Business"と題する報告を行い、議論を行った。(3)道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討...先端医療技術をはじめとするテクノロジーが人間社会や人間存在にどのような変容をもたらすのか、とりわけ治療的介入と人間改造あるいはエンハンスメントとの関連について、哲学・倫理学を中心とする人文科学研究者の間での集中的な討議を重ねてきた。その成果として、脳神経科学および再生医療についての倫理問題をそれぞれ論文にまとめて発表した。(1)研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション能力向上のための教育プログラムの実践...臨床医工学教育プログラム科目「臨床医工学の倫理問題」と、広域大学連携科目リベラルアーツ教育プログラム「医の倫理学」を担当し、医学研究及び臨床応用におけるリスクを含む倫理的課題の教育を実施した。事例に即したリスク評価の論点整理を踏まえて、受講者とともに検討するという教育プログラムの実践を試みた。(2)異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話の促進...引き続き、関連分野専門家(医学・生命科学、法律学、哲学・倫理学、社会学・人類学、科学技術社会論等)の間の対話実践を実施した。具体的には、リスク論をめぐるワークショップ(日本倫理学会)、先端医療に関わる個別リスクについて(日本生命倫理学会)、多文化社会における医療のあり方についての国際大会(日本医学哲学・倫理学会)で、研究者諸氏との間で議論を行った。(3)道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討...今年度は放射線被曝や人工化学物質に伴うリスク論をめぐる言説に焦点を当て、「リスク論言説における倫理・社会」という論稿をまとめる作業を行い、完成させた。そのプロセスにおいて、リスク論に取り組んでいる哲学・倫理学研究者との間で集中的な討議を重ね、原稿のチェックを含めた研究協力を実施し、成果としてまとめた(2015年7月に論文集として刊行予定)。(1)研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション能力向上のための教育プログラムの実践...引き続き、臨床医工学教育プログラム科目「臨床医工学の倫理問題」と、広域大学連携科目リベラルアーツ教育プログラム「医の倫理学」を担当し、医学研究及び臨床応用におけるリスクを含む倫理的課題の教育を実施した。さらに、看護師対象の研修において、グループ討論による臨床事例に即したリスク評価の論点整理と問題解決実践を試みた。(2)異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話...引き続き、関連分野専門家(医学・生命科学、法律学、哲学・倫理学、社会学・人類学、科学技術社会論等)の間の対話実践を実施した。具体的には、遺伝子検査や再生医療など先端医療ビジネスにおけるリスクの問題(NPO団体・市民研、釧路生命倫理国際ワークショップ、欧州医療哲学会、九州医学哲学・倫理学会)、放射線被曝におけるリスク評価と社会的取り組み(国際臨床生命倫理学会)について、研究発表および討論を行った。(3)道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討...放射線被曝や人工化学物質に伴うリスク論をめぐる言説に焦点を当て、リスクに関する理論的考察を深め、「リスク論言説の対立構図」という論稿としてまとめた(2016年1月に丸善出版より『生命と科学技術の倫理学ーデジタル時代の脳・心・社会ー』として刊行)。(1)研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション能力向上のための教育プログラムの実践...対話プログラムをグループ討論として臨床現場のスタッフで実施し、そこで浮かび上がってきた課題の検証を進めている。(2)異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話の促進...関連学会・研究において研究成果の口頭発表および討論を実施し、多様な分野の研究者との対話の可能性を探っているが、その成果はまとめられていない。(3)道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討...哲学・倫理学、人類学といった人文科学研究者の間での集中的な討議を重ね、国内外の関連学会や研究会で議論を積み重ねつつ、社会科学や自然科学研究者も巻き込んだ議論の場の組織化は一応できている。

(1)研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション能力向上のための教育プログラムの実践...医療機器セミナー・プログラム科目「臨床医工学の倫理問題」と、広域大学連携科目リベラルアーツ教育プログラム科目「医の倫理学」を担当し、医療機器開発・医学研究・臨床応用におけるリスクを含む倫理的課題の教育を実践した。また、看護師対象の研修において、グループ討論による臨床事例に即したリスク評価の論点整理と問題解決実践を試みた。期間内での教育実践から、教材における事例活用の必要性、対話型授業の導入の意義が確認された。(2)異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話...関連分野専門家(医学・生命科学、法学、哲学・倫理学、社会学・人類学、科学技術社会論等)の間の対話実践を実施した。具体的には、日本生命倫理学会シンポジウム報告「科学技術と生命倫理ーリスクの視点から」を行った。期間内に行った対話実践の成果を踏まえて、複眼的視点を取り入れたリスク論の意義と問題点が明らかとなった。(3)道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討...放射線被曝や人工化学物質に伴うリスクに加えて、食品関連(添加物、農薬等)、医療関連(ワクチン等)のリスクをめぐる言説分析を通して、考察を深めた。既発表論文「リスクをめぐる対立構図ー「リスク論言説」とその批判的検討ー」(2016)において提示した問題枠組みの有効性が確認された。研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション向上のための教育プログラムの実践と構築については、臨床事例に即した問題解決の理論・実践を踏まえ、医学研究・臨床医療におけるリスクの倫理的課題の教育プログラムを策定した。異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話として、関連分野専門家間の対話実践に基づき、先端医療技術におけるリスク評価やリスク・コミュニケーションについての複眼的検討枠組みを構築した。道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討として、放射線被曝や人工化学物質に伴うリスクに加えて、医療・環境関連のリスクをめぐる言説分析を通して、リスクの文脈的理解の意義を確認した。(1)研究・臨床のスタッフにおけるリスク評価およびリスク・コミュニケーション能力向上のための教育プログラムの実践...プログラムの基盤構築を踏まえ、試行的に授業に組み込み、課題の検証を進めている。(2)異分野専門家間相互のリスクをめぐる対話の促進...研究成果報告に基づいて、具体的な対話実践を試み、その課題の検証を進めている。(3)道徳的・社会的リスクの哲学・倫理学的検討...哲学・倫理学、人類学といった人文科学研究者の間での集中的な討議を重ね、国内外の関連学会や研究会で議論を積み重ねつつ、社会科学や自然科学研究者も巻き込んだ議論の場を組織化しつつある。
インド密教の空間認識に関する文献学的研究

本研究では、インド密教において(1)どのように象徴的な空間が形成されたか、(2)形成された空間はいかなる構造をそなえていたか、(3)空間は実践の場にどのように投影されたか、という三点を、サンスクリット文献を用いて明らかにした。そして、そこから宗教的な空間認識のひとつとして、インド密教の空間モデルを抽出した。主としてとりあげた文献資料は、マンダラの観想法を扱ったNispannayogavalTと、マンダラの制作方法を説くVajravalTである。これらの文献から空間認識に関する事例を収集し、その特徴を明らかにした。この他に、空間の投影の事例として、ネパールの密教寺院の構造も研究の対象とした。「中心と周縁をそなえた円、もしくは多角形」が宗教的な空間の典型的な形態であることは、すでにエリア-デなどによって指摘されている。密教的な空間の構造もその例外ではないが、儀礼や瞑想法などの実践的な側面からの空間認識の方法として、「中心から周縁」「周縁から中心」というふたつの方向性をそなえている。そして、周縁への拡散や中心への収斂が、放射状に行われるケースと、右回りに行われるケースが認められた。さらに、これらの運動を確認するために鳥瞰的な視点から空間全体を認識する第三のケースがある。以上の「放射型」「右旋型」「鳥瞰型」という三つの空間認識のタイプが、インド密教の諸事例から得られたものである。さらに注目すべき点として、ひとつの事例の中に二つ、もしくは三つの異なるケースが共存していることを指摘した。これは、視点を一箇所に固定して行われる近代的な空間認識とは異なり、視点の移動、あるいは複数の視点の内在を許容する空間認識の方法として、密教空間を特徴づけるものである。
日本語獲得および第二言語習得における言語発達指標の開発と日英対照言語発達研究

今年度は、1歳から3歳までの母国語としての日本語獲得児3名の縦断データ、1歳から4歳までの日本語獲得児1名の縦断データ、3歳から5歳までの日本語獲得児3名の縦断データを、形態素コーディングを含む国際的な言語分析フォーマットであるCHILDESフォーマットに整えた。このデータベースに基づきCLANプログラムによる形態素解析を行った。分析に当たっては、以下の10の言語領域を文橡とした:1)動詞活用、2)形容詞活用、3)形容動詞活用、4)否定形、5)接続詞・接続助詞、6)名詞句構造、7)格助詞、8)指示詞、9)疑問詞、10)終助詞。CLAN分析によって発話サンプルごとの特定形態素の出現頻度及び種類数を導き出し、さらにその結果を統合することによってそれぞれの領域における発達過程をStage 1からStage 5までの段階に区分した。これまでは、3歳までの発達指標しか得られていなかったが、今年度の研究によって、5歳までの言語発達過程が明らかになった。さらに、Stage分類の際、独自に開発した発達的順序スケーリングシステム(SDOS)を適用し、発達順序を裏付ける数量的指標を得ることができた。本研究で得られた言語発達指標にもとづき、今後、子どもの発話サンプルから統語的発達段階を明らかにすることが可能となり、言語発達に遅れのある子どもの言語発達評価への適用が期待される。本研究の目的は、以下の通りである。1.日本の研究者が米国およびカナダ研究者と協力して収集した、日英語の子供から大人までのデータを統一した形式によってデータベース化し、2.これに基づき言語発達の基本的尺度として母国語および第二言語としての日本語と英語に適用可能な言語発達指標を構築する。また、3.この指標を分担研究者らが開発した既存の言語解析プログラム(CLAN)上に組み込み、コンピュータ上で言語を自動解析するツールとし、言語発達研究者が容易に使用できるプログラムとして一般公開する。さらに、4.言語発達指標としての妥当性を検証する過程で、第一言語と第二言語における日英語の普遍的言語習得過程を明らかにする。13年度は、以下の4種類の共有データを拡充することを目指し、統一形式によるデータベース作成にあてた。1.1歳から3歳までの母国語としての日本語(以下L1J)獲得児の縦断データ2.3歳から5歳までのL1J獲得児の縦断データ3.第一言語としての日本語(以下L2J)習得児・者の発話データ4.第二言語としての英語(以下L2E)習得児・者の発話データこれらの発話は転記後、CHILDESフォーマットに合わせて新たにコーディングし、統語的解析に向けて既存のデータベースを進めている。また、本年度は形態素分析を行うための前提となる、基本的形態素カテゴリーの検討を海外共同研究者とともに行った。さらに、この結果に基づき統語的解析プログラム(CLANプログラム)の整備を進めており、今後、このプログラムを用いた統語的側面の解析が実施する予定である。1.今年度は1)1歳から3歳までの母国語としての日本語(以下L1J)獲得児の縦断データ、2)3歳から5歳までのL1J獲得児の縦断データ、3)第二言語としての日本語(以下L2J)習得者の発話データ、4)日英バイリンガル児の発話データの拡充を行った。特に、1)、2),の共有データとして新たに3歳以降の発話を含む4名の日本語習得児の縦断的自発話データを収集するとともに、CHILDESフォーマットへの書き起こしおよびコーディングを行った。これにより、来年度以降、言語分析プログラムCLANによるを解析が可能になった。現在、上記データベースをもとに、言語発達指標となる以下の13の統語的側面を各分担者がCLANプログラムを用いて解析し、各パラメーターの出現頻度および出現順序について明らかにする準備を進めている:1)動詞活用、2)否定表現、3)使役、4)接続詞、5)項構造、6)名詞句構造、7)格助詞、8)数助詞、9)指示詞、10)疑問詞、11)数量詞、12)終助詞、13)視点を表す表現(敬語を含む)。

2.CLANプログラムによる形態素分析については、研究分担者からのフィードバックを得ながら、日本語の特性に基づいた改良が行われた。3.分担グループにより、「発話の構造的複雑さの観点から見た言語獲得過程」「CHILDESによる言語発達指標の開発」「動詞形態素の獲得過程と母親からのインプットとの関連」「日本語研修生追跡調査結果」について検討が行われた。今年度は、1歳から3歳までの母国語としての日本語獲得児3名の縦断データ、1歳から4歳までの日本語獲得児1名の縦断データ、3歳から5歳までの日本語獲得児3名の縦断データを、形態素コーディングを含む国際的な言語分析フォーマットであるCHILDESフォーマットに整えた。このデータベースに基づきCLANプログラムによる形態素解析を行った。分析に当たっては、以下の10の言語領域を対象とした:1)動詞活用、2)形容詞活用、3)形容動詞活用、4)否定形、5)接続詞・接続助詞、6)名詞句構造、7)格助詞、8)指示詞、9)疑問詞、10)終助詞。CLAN分析によって発話サンプルごとの特定形態素の出現頻度及び種類数を導き出し、さらにその結果を統合することによってそれぞれの領域における発達過程をStage 1からStage 5までの段階に区分した。これまでは、3歳までの発達指標しか得られていなかったが、今年度の研究によって、5歳までの言語発達過程が明らかになった。さらに、Stage分類の際、独自に開発した発達的順序スケーリングシステム(SDOS)を適用し、発達順序を裏付ける数量的指標を得ることができた。本研究で得られた言語発達指標にもとづき、今後、子どもの発話サンプルから統語的発達段階を明らかにすることが可能となり、言語発達に遅れのある子どもの言語発達評価への適用が期待される。
造血幹細胞移植患者の多職種連携がんリハビリテーションプログラム構築と効果検証

骨髄移植に代表される造血幹細胞移植を受ける患者は、大量の抗がん剤投与や全身放射線照射、無菌室隔離により活動量が減少し、筋力が低下する。そのため、活動量を維持し、筋力維持を目指したリハビリテーションプログラムを構築し、移植患者に実施し、下肢の筋力を測定した。その結果、運動実施率高群の最終筋力125%、運動実施率低群の最終筋力91%となり、運動実施率が高いと最終筋力の割合が有意に高いことが示され、また、通常ケア群と週に1回運動状況を確認する関わりあり群では、関わりあり群の運動実施率が有意に高いことが示された。今後は、運動プログラムの運動実施率を向上させるための具体的な方策を検討していく必要がある。平成25年2月24日から平成26年3月31日まで、産前・産後休暇・育児休暇を取得し、平成25年度は研究を一時中断しているため、研究実績はなし。活動促進看護プログラムを研究実施施設で実践可能とするために、血液内科の医師、造血幹細胞移植実施病棟の看護師、病院内の理学療法士から情報収集を行った。各職種で担当できる役割・業務を明確にし、造血幹細胞移植に携わるスタッフ全員の承認を得て、実施可能な活動促進看護プログラムに修正した。また、リハビリテーション内容を記録したDVDを作成し、パンフレットと共に研究実施施設で活用していけるよう準備をした。平成24年8月から平成25年2月までに、造血幹細胞移植を受ける対象患者5名に研究協力依頼し、全員から研究参加の同意が得られ、活動促進看護プログラムを実施している。今後は、対象者のリクルートとともに対象者から得られたデータの分析を行い、研究施設に還元し、学会報告等していく予定である。造血幹細胞移植を受ける成人患者に、前年度に作成したがんリハビリテーションプログラムを実施し、リハビリテーション実施率、筋力、活動量、倦怠感を測定し、またリハビリテーションの受け止めをインタビューにて調査し、データ分析を行った。その結果、研究期間中、参加の同意を得られた患者29名中、退院まで測定できた23名(男性12名、女性11名)の平均年齢は42.9±11.0歳、疾患はNHL 9名、AML 6名、ALL/APL/MM各2名、HL/MDS各1名、移植形態は、同種移植14名、同系移植1名、自家移植8名であった。同種・同系移植のCR在室日数は平均71.0±20.1日、退院日数は移植後平均67.6±19.4日、運動実施率は平均29.5%(範囲0-94%)、最終筋力の割合は108%であった。自家移植のCR在室日数は平均31.9±6.0日、退院日数は移植後平均26.8±9.6日、運動実施率は平均49.9%(範囲0-84%)、最終筋力の割合は109%であった。運動実施率に幅があるため、運動実施率を中央値で高群と低群に分け比較した所、最終筋力の割合は運動実施率高群125%、低群91%で有意差(p=0.048)が認められ、運動実施率が高いと最終筋力の割合が高いことが示された。また、通常ケア群と週に1回運動状況を確認する関わりあり群に分けて運動実施率を比較した所、通常ケア群24%、関わりあり群56%で、有意差(p=0.011)が認められた。従来、筋力の維持は,患者に任されていたが、今回,具体的な運動プログラムを提示し、実施を促すように介入した結果、運動実施率の高さが,筋力低下の予防に大きく貢献していることが示唆された。今後は、運動プログラムの運動実施率を向上させるための方策を検討していく必要がある。上記結果を第37回日本造血細胞移植学会総会にて発表した(2015年3月6日)。がん看護平成24年度の時点で、がんリハビリテーションプログラムを完成させ、造血幹細胞移植患者へ実施を開始できている。平成25年度は産休・育休にて研究を中断していたが、復職に伴い、研究を速やかに再開しているため。多職種の役割分担、プログラムの修正、DVD作成等、研究実施施設でのプログラム実施に関しては、平成24年4月から8月までに完了し、8月末から造血幹細胞移植患者へのプログラムの実施が開始できている。おおむね順調に進展しているが、対象患者が少なく、平成25年2月の時点で5名に留まっている。平成26年度は造血幹細胞移植患者にがんリハビリテーションプログラムを実施し、その効果測定を引き続き実施していく。同時にデータ分析も行い、その結果を学会等に発表していく。

今後は、対象者をリクルートし、データ収集といデータ分析を行い、調査施設にプログラムの実施結果とその効果を示し、学会等でも公表していく予定である。産前産後育児休業により、研究を一時中断していたため。データ分析のための逐語録作成のための費用と学会発表に向けたポスター、スライド等の作成費用、学会参加の費用、論文作成のための費用等に使用予定である。
サイクリックモビリティを含む液状化過程における地盤杭構造物系の動的相互作用の評価

1995年兵庫県南部地震における地盤の液状化と杭基礎建物の被害を調べ、地盤条件・入力条件との関係について検討した。その結果、液状化発生条件・液状化後の地盤変形量と地盤特性の関係を示した。また、杭の被害要因として上部構造からの水平力と転倒モーメント、地震時の地盤のせん断変形、地盤破壊による支持力の減少、地震後の地盤の側方流動の4つがあることを示した。さらに、傾斜計調査、孔内カメラ検査により、地中部の埋立層と沖積層の地層境界付近の杭体に被害が出ていることを確認し、応力解析から地盤変形の影響が大きいことを確認した。次に、相似則をより満足させることの出来る遠心力載荷装置を用いた地盤・杭基礎・構造物系の振動実験を行い、杭の曲げモーメント、せん断力、土圧と地盤-構造物系の相対変位を求めることで、地盤変位と構造物慣性力が杭に及ぼす影響について検討した。その結果、杭の曲げひずみを発生させる要因として、構造物慣性力と地盤変形の影響があることを確認した。さらに、両者の影響による曲げひずみを位相を考慮して重ね合わせることで、杭に発生する曲げひずみが予測できる可能性を示した。この際、建物の固有周期が地盤の固有周期より小さい場合は、慣性力と地盤変位を同時に、両者がほぼ等しい場合には別個に評価できる可能性を示した。以上の研究成果に基づいて、液状化地盤における杭の設計で考慮すべき応力条件とその経時変化を明らかにするとともに、液状化過程における地盤変位の推定法、地盤変位を考慮した杭応力の推定法を提案した。さらに兵庫県南部地震で被害を受けた杭、受けなかった杭についての解析・検討から、提案手法の有効性と適応限界を考察した。相似側を満足させることができる遠心載荷装置を用い、地盤杭基礎構造物系の振動実験を行い、杭の曲げひずみと地盤構造物の相対変位を求め、構造物慣性力と地盤変位が杭に及ぼす影響を検討し、(1)杭の曲げひずみを発生させる要因として、構造物慣性力、地盤変位の影響があることを確認し、さらに(2)杭の最大曲げモーメントを発生させる要因が、構造物固有周期と地盤の固有周期との関係により変化することを示した。1995年兵庫県南部地震における建物基礎被害を分類した。その結果、基礎から傾斜している杭基礎・直接基礎建物が、埋立地、沖積低地、緩扇状地性地形に多いことを示し、その要因として、上部構造からの水平力と転倒モーメント、地震時の地盤のせん断変形、地盤破壊による支持力の減少、地震後の地盤の側方流動があったことを示した。液状化に伴う側方流動により被害を受けた建物の基礎杭に対する孔内内視カメラと傾斜計調査および応答変位法による検討から、(1)側方流動による杭の破壊・変形モードは、海側と山側で異なる場合があること、(2)海側山側で杭の破壊・変形モードが異なることは、海側山側における地盤の側方流動量の差に起因している可能性が強いこと、(3)側方流動により杭基礎に働く応力・変形モードを求めるためには、海岸線に直交する方向で地盤の側方流動量が変化する影響を考慮して、杭・基礎構造-地盤系の応力解析を行う必要があり、そのために杭・基礎構造-地盤一体系に対する応答変位法が有効であることを示した。1995年兵庫県南部地震における杭基礎建物の被害を調べ被害分類を行った。その結果、被害要因として上部構造からの水平力と転倒モーメント、地震時の地盤のせん断変形、地盤破壊による支持力の減少、地震後の地盤の側方流動の4つがあることを示した。

また、傾斜計調査、孔内カメラ検査により、地中部の埋立層と沖積層の地層境界付近の杭体に被害が出ていることを確認し、応力解析から地盤変形の影響が大きいことを確認した。次に、相似則をより満足させることの出来る遠心力載荷装置を用いた地盤・杭基礎・構造物系の振動実験を行い、杭の曲げモーメント、せん断力、土圧と地盤-構造物系の相対変位を求めることで、地盤変位と構造物慣性力が杭に及ぼす影響について検討した。その結果、杭の曲げひずみを発生させる要因として、構造物慣性力と地盤変形の影響があることを確認した。さらに、両者の影響による曲げひずみを位相を考慮して重ね合わせることで、杭に発生する曲げひずみが予測できる可能性を示した。この際、建物の固有周期が地盤の固有周期より小さい場合は、慣性力と地盤変位を同時に、両者がほぼ等しい場合には別個に評価できる可能性を示した。以上の研究成果に基づいて、液状化地盤における杭の設計で考慮すべき応力条件とその経時変化を明らかにするとともに、液状化過程における地盤変位の推定法、地盤変位を考慮した杭応力の推定法を提案した。さらに兵庫県南部地震で被害を受けた杭、受けなかった杭についての解析・検討から、提案手法の有効性と適応限界を考察した。
理科教育における野外観察学習の一般化に関する基礎的研究

1野外観察地のカラースライドによる事前調査:生活環境の異なる学校の児童にスライドをみせたところ、市街地の児童は畑が多い、空気がきれい、緑と植物が多い等の指摘が多く、市街地周辺の児童では、地質と谷川に関する情報が多かった。2標識地ごとの観察:上記の2つの学校の児童が同一の地域で自由な野外観察をするとき、市街地の児童は中流域で植物に強い興味を示し、市街地周辺の児童は下流域で地質に強い興味を示した。3観察の深まり:観察の深まり方を、「見るだけ」、「採集する」、「採って試す」、「記録する」、「問題を解決する」の5段階に分けたとき、「見るだけ」、「記録する」という児童は割りに多いが、「試す」、「問題を解決する」という段階まで観察を深める児童は大変少ない。4観察地域の空間環境の把握:野外観察調査の終了直後に、観察地域の絵(地図)を全員に描かせたところ、標識地相互間の位置関係が部分的にでも把えられる児童は全体の約3割にすぎない。さらに、このとき観察地の崖や特定の標識の絵(スケッチ)を描いた児童が多かったが、その中でも上流の大きな崖や中洲のある谷川、下流の広い谷間と木のつるが下がっている崖の様子を描いたものが多かった。このことは、実際の野外観察で楽しく活動ができ、児童にとって強く印象に残った地点が上記のような場所であったということを意味しているを思われる。2つの小学校(明徳,牛牧)の第6学年児童を対象に野外観察調査をした.1標識地点における自由観察(観察1)と課題別観察(観察2)両校とも標識地2,4,7.9で多くのことを観察しており,観察1では明徳小が植物を,牛牧小が地質的なものを多く指摘している.観察2では,明徳小が地質と植物(9番),牛牧小が地質と植物(7番),及び地質と谷川(9番),両校とも地質(10番)のことを多く指摘している.観察1と2を通して,標識地点2,4,7,10で多くのことを指摘する傾向は,前年度の調査結果と同じである.2観察1と2の記録を基に,児童の観察の深まり方(見た→採った→試した→スケッチした→考察した)を調べた.観察1で明徳小は植物について見た,スケッチしたというものが多く,ついで谷川,動物,地質の順になっている.試す行動は谷川に多い.牛牧小は地質について見た,スケッチしたというものが多く,ついで動物,植物,谷川の順である.両校とも,試す,考えるという行動は大変少ない.観察2では両校とも地質について見る,スケッチするが圧到的に多い.多少異なることは,明徳小に地質について試す,牛牧小で植物を見て,採ったというのが幾分多く見られたことである.3観察1,2の記録を基に,児童の観察の広がり(観察対象の移り変わり)を調べた.観察1の明徳小では,谷川→動物→植物→地質のように進むものと,植物の収集のみと谷川→動物→植物のように移行するものが多くみられる.牛牧小では,崖の様子→地質→植物のように移行するものが多い.この調査から,明徳小(商店街)と牛牧小(田園地帯)でその観察の仕方に多少差のあることがわかった.1.同一学校の児童を2グループに分けて、谷の上流と下流を観察させさらに途中で上流と下流の入れ替えをして観察をさせた。その観察地点や内容の指摘数は、上流では両グループとも似ているが、下流では少し異なっている。(上石津町須城谷での野外観察調査)2.最初の時間帯の方が入れ替え後よりも、両グループとも観察者指摘数は多いが、これは最初のうちは探し回ることが多いのに対して入れ替え後では落ち着いて観察に取り組んだ結果と思われる。3.観察の深まりという点では、ちょっと見て簡単なスイッチや記録をとるという段階の観察の仕方が多いが、採集する、採集したものや対象物に働きかけたり、疑問を解決するような観察の仕方は大変少ない。

4.観察地域における空間環境の把握状況を調べるために観察地域の絵(地図)を描かせたところ、標識地相互間の位置関係が部分的にでも把え得るものは全体の約3割である。5.観察地域の絵(地図)を描かせた際、観察地の崖や特定の標識地の絵を描いたものが多かった。その中でも、上流の大きな崖とおり易い谷川、下流の割に広い谷間と藤つるが沢山下っている崖を描いたものが多かった。このことは、実際の観察で楽しく活動ができ児童にとって強く印象に残った地点であろうと考える。
分離膜と酵素含有培養液を利用した環境汚染有毒物の分解・除去プロセスの開発

種々の環境汚染有毒物に対して大きな分解活性を示す白色腐朽菌の培養液中に分泌される酸化系酵素により、染色産業廃水中に多量に含有される様々な染料の分解・脱色が可能であることを明らかにした。次いで、酵素の分離膜への固定化を試み、種々の酵素固定化膜を作製して、その処理効果を明らかにし、酵素の分解活性と膜の分離機能を併用した廃水処理プロセス構築のための基礎的知見を得た。本研究では、膜・微生物ハイブリッド型水再生プロセスを発展させた新規な環境汚染有毒物の分解・除去プロセスの開発を行う。微生物として、種々の環境汚染有毒物に対して分解活性を示す白色腐朽菌を用い、この微生物が産生する分解酵素を効率良く利用するためのシステムの確立を目指す。本年度は、染色産業廃水の高度処理について検討を行った。染色産業廃水中には、多量の染料が含有されており着色しているため、処理水の再利用のためには廃水の脱色が必要不可欠となる。染料は難生分解性物質であるため、活性汚泥法などの従来の生物学的処理では脱色が困難であるが、白色腐朽菌および白色腐朽菌が産生する酵素による脱色実験の結果、白色腐朽菌による脱色が可能であること、また白色腐朽菌が産生する酵素の内、ラッカーゼとマンガンペルオキシダーゼにより廃水の脱色が可能であることが明らかとなった。特にラッカーゼによる処理では、アゾ型やアントラキノン型など様々な構造の染料に対して脱色・分解が可能であったことから、この酵素を有効に利用する方法の検討を行った。ラッカーゼを連続的に利用する方法の一つとして、ラッカーゼを分離膜に固定化する方法について検討し、ラッカーゼ固定化膜の作製および固定化膜による脱色実験を行った。固定化によりpHに対する安定性が増し、また固定化膜により廃水の染料濃度の変化に対応でき、連続的な脱色が安定してできることが明らかとなった。本年度は、白色腐朽菌が産生するラッカーゼを固定化した酵素固定化膜を作製し、これを用いた染色産業廃水の高度処理について検討を行った。染色産業廃水中には、多量の染料が含有されており着色しているため、処理水の再利用のために廃水の脱色が必要不可欠となる。共有結合法によるナイロン膜へのラッカーゼの固定化およびラッカーゼを包括したアルギン酸ゲル膜の作製を検討した結果、共有結合法では固定化による失活が著しかった。-方、アルギン酸ゲル膜への包括固定では、失活はあまり見られず、条件により固定化量を調節できることがわかった。また、フリーのラッカーゼによる処理との比較から、固定化によりpHに対する安定性が増すこと及び脱色効果が大きくなることがわかった。本研究では、脱色と同時に廃水中の固形分の分離が可能な処理方法の確立を目指していることから、着色廃水の膜透過脱色処理について検討を行った。種々の酵素固定化量のアルギン酸ゲル膜を用いて処理を行ったところ、いずれの条件においても処理開始直後にはわずかな脱色率の低下が観察されるものの、その後は安定した脱色率を示した。また、酵素固定化量を増加させることにより、脱色率を向上できることが確認され、最適条件下では80%という大きな脱色率を維持でき、高度な脱色処理を安定して行うことが可能であった。以上の結果より、染料溶液を酵素固定化ゲル膜に透過させることで、処理条件によって決まる一定の割合で脱色された処理液が連続的に得られることがわかり、分解酵素を効率良く利用するための手法を確立することができた。
東京の神社と氏子域に関する研究

4月から6月は、前年度末までにおいて研究対象としていた明治初頭の東京における神社と神官の問題を論文化した。このテーマは本研究の後半部における柱の1つとなるものであり、かつ近代移行期における社会組織の変貌を語るうえでの重要な意味をもつ論考となった。要約すると、明治初頭の東京において社格制度に基づいた神社の階層化や神職身分の排除、列格社神官による無格社管理制度などによって、伝統的な社家支配や神主組合は解体され、神社自身を絶対的な核とする官僚体制が再構築されたことが新たに明らかになった。7月から9月は、年度中期においては、本研究の前半部における論点でもある、制度史と都市空間史の交差を扱った内容に関する研究を行い、論文化した。具体的には、氏子域形成の初期的状況を詳細に分析した結果、東京においても「氏神」の選定や多重氏子の整理、および武家地の分割を通して、社寺掛による伝統の選択的な再評価が行われたことによって、東京の氏子域は上記のように均質化された複層性を有する領域として再構築されたことが明らかとなった。10月から12月は、本研究のプロローグとなりうる近世江戸市中における氏子町の分布に関する研究を執り行い、論文化した。特に「御府内備考続編神社部」をおもな史料として用い、記載された由緒から各神社の勧請や再興、あるいは遷座の実態を分析している。その結果、近世初頭において植民的に形成された領域的な鎮守と徐々に形成される個別の鎮守が複層し、そのなかで氏子が揺動するといった構造を掴めた。1月からは、本研究の土台となる明治初頭の東京における神社の境内空間についての研究に着手している。研究内容の論文投稿に予定より多くの時間を費やしてしまった。6月末までに現在進行中である明治初頭の東京における神社の境内空間についての研究をまとめ論文化、海外学会において発表する。その後研究全体のキーストーンとなる日枝神社の史料の読解にかかる。
中国北方少数民族の生活変容の記憶と現在にかんする社会学的研究

社会主義国家の特異な民族政策下において、中国の北方少数民族の人びとが経験してきた生活変容のプロセスを明らかにすることによって、生活領域や生活様式の近代化のなかで獲得されてきたもの、喪失しつつあるものについて、彼ら自身の生活世界の視点から示した。とくに近年復興しつつある民族イベントは、当該民族の人びとにとって「創られた伝統」であることは看取されつつも、彼らの一定のアイデンティティの源泉ともなっている。こうした関与のプロセスを、政府の民族政策批判でもなく、単なる一民族の承認運動でもない、当事者自身に生きられた社会史の一端として描きだした。本研究の目的は、中国北方少数民族の生活世界の変容を、彼ら自身の集合的・個人的記憶の語りをとおして再構成し、中国東北社会の歴史を多元的現実として記述し考察することにある。この目的のために今年度行われた調査・研究の概要は以下のとおりである。第一は、中国のフィールドにおけるネットワーク形成と資料収集である。中国北方少数民族のなかで、とくにオロチョン族、エヴェンキ族、ダウール族などの「小民族」が集住する地域として代表的なのが、内モンゴル自治区ホロンバイル市のハイラル周辺の地域である。本年度は、このホロンバイル市を中心に各少数民族の幹部や若者へのネットワーク形成を重点的に行った。とくに少数民族研究の拠点の一つである呼倫貝爾民族歴史文化研究院院長と研究員を訪問し、現在の研究状況についての情報交換、さらに資料や文献の交換を行った。また、現地を訪問していた中央民族大学の研究者や人類学・言語学の専門家等へのインタビューも行った。第二に、北方少数民族の一つ、エヴェンキ族はホロンバイル地方の各地に分散して生活しているが、彼らの集団の重要な拠点であるエヴェンキ自治旗(南屯)および根河市のオルグヤ民族郷において、インテンシブなフィールドワークを行った。民族自治旗の政府所在地である南屯において、民族研究会の代表者への聞きとり調査および資料収集、さらに民族芸術の継承・保存に取り組む人々への聞き取り調査を行った。根河市には現在も山林でトナカイ遊牧を行う人々がおり、彼らの山中のテント(猟民点)へ赴き、生活の現況についてのヒヤリングと参与観察を行い、また政府支援による定住村では老人や若者への意識調査を行った。第三に、戦前期に行われた中国北方諸民族にたいする各種調査研究の資料収集を、日本国内の図書館において実施した。これらの調査の成果は、下記の研究報告のなかに一部反映されている。本研究の目的は、中国北方少数民族の生活世界の変容を、彼ら自身の集合的・個人的記憶の語りをとおして再構成し、中国東北社会の歴史を多元的現実として描きだすことにある。この目的にそって今年度行った具体的調査・研究の概要は以下のとおりである。第一に、中国の現地フィールドにおける資料収集である。地域の主要な地方誌はすでに入手しているが、過去の資料や個別の団体ごとの出版物など、収集資料の補完を行った。中国では全国的にすべての出版物が流通しているとはいいがたく、地域における民族関係文献は貴重な資料となる。第二に、北方民族の一つ、エヴェンキ族の民族イベントの参与観察および生活状況と生活の変容にかんする聞きとり調査である。8月上旬に鄂温克民族自治旗の中心、南屯で行われた鄂温克民間芸術団による公演のリハーサルと公演当日の取材、さらにハイラルで行われた専門家集団による舞台公演の取材、またより小規模なボランティア集団である伊敏河芸術団、現代的に商業化されたモンゴル・バンドの取材等を行った。これらにより当地の民族文化・芸術の維持活用の多様なレベルの実態について解明することができる。さらにエヴェンキ族は自治旗内の各地に分散して小さなソム(村)をなして居住してきた。これら各地のソム(南屯・錫尼河東蘇木・輝蘇木・伊敏蘇木・陳巴爾虎旗鄂温克蘇木)を回り、現在の生活状況と生活変化について聞きとり調査を行った。第三に、昨年度に引き続き、戦前、戦中の民族資料の収集を、日本国内の図書館において行った。さらに、これまでの調査データのテープ起こし、データ整理をとおして、中国北方少数民族の生活世界の変容について、多面的な角度から分析を進めた。これらの調査・研究の成果は下記の研究報告に一部反映されている。この目的にそって今年度行った調査・研究の概要は以下のとおりである。本研究課題を遂行するにあたってまず重要なのは、中国東北地域の各地の少数民族居住地にたいしてネットワークをつけること、および現地におけるフィールドワークと資料収集である。

そこでまず第一に、北京の中央民族大学、中国社会科学院の関連研究者の方々とのとあいだで研究状況に関する情報収集、およびフィールド先への調整をお願いしている研究者との打合せを行った。第二に、内モンゴル自治区内オロチョン族自治旗においてインテンシブなフィールド調査を行った。本年2011年はオロチョン自治旗建旗60周年にあたり、オロチョンの民族的な祝祭である篝火節を含めたさまざまな記念祝賀行事が、9月3日の前後に準備、実施された。そこで、民族自治旗の政府所在地である阿里河鎮において、民族研究会の代表者および研究会メンバーへの聞きとり調査、さらに民族芸術の継承・保存を担当する団体でもある芸術団体「烏蘭牧騎」の主要なオロチョン族歌手、各民族の舞踊メンバーへのインタビュー、また猟民村の若者代表者や地域の古老への聞きとり調査などを行った。さらに体育館や劇場・少年宮等で練習を重ねていた各種のイベント準備と当日の式典にたいして、参与観察を行った。第三に、戦前期、「満洲国」時代に行われた中国北方諸民族にたいする各種調査研究の資料収集を、日本国内の図書館において実施した。これらの調査の成果は本年度の研究報告のなかに一部反映されている。さらに学会や各種研究会で研究報告を行い、中国北方少数民族の生活世界の変容についての記憶研究の分析枠組みについて検討を行っている。研究の進捗状況についておおむね順調に進展していると考える理由は、以下のとおりである。本研究課題では、研究計画は大きく三つの段階に分かれる。これらはそれぞれ別個に並列的に行うことの可能な作業であり、そのそれぞれについて、調査・研究が比較的順調に進展している。第一段階は、中国北方諸民族にかんする通時的な歴史・民族資料の収集であり、すでにこの二年間で中国東北現地および北京、さらに日本国内での資料収集が進んでいる。第二段階は、民族自治旗における民族イベントについてのフィールド調査であるが、オロチョンについてはすでに調査を完了し、エヴェンキについてもおおむね現状を把握できるだけの現地調査を実行した。第三段階は、それぞれの少数民族の古老を中心としたライフヒストリーの収集であるが、これについても、すでに2030人のインタビュー・データが収集できている。理由の一点目はフィールド調査の進捗状況にかかわる。本研究では、中国東北地域の三つの少数民族居住地における、それぞれの民族イベントへの参与観察やインタビュー調査をとおして、民族文化の伝承や関与のかたちについて調べることを大きな調査項目としている。その主要な対象であるオロチョン族の民族イベントの調査は、本来に年目に行う予定であったが、一年前倒しのかたちで完了した。そのため、本年度は他地域への調査が行えなかったが、今年度計画していた地域への調査を、来年度実施する予定である。調査地でのイベント開催の都合により、調査の順番が若干入れ替わっているが、調査自体はおおむね予定どおり進行している。理由の二点目としては、フィールド調査のための連絡調整状況にかかわる問題である。いくつかのフィールドワーク調査地をもつ本研究では、調査先との連絡調整が不可欠であるが、これまで調整をお願いしていた機関に加えて、新たに呼倫貝爾民族歴史文化研究院(内モンゴル自治区ハイラル)の研究員とも連携がとれており、調整状況はかなり進展してきている。
バイオミネラリゼーションにおける生体高分子が関与した炭酸カルシウムの結晶成長機構

生物が関与して形成される固体無機物質はバイオミネラルと呼ばれ、それを構成する結晶の結晶相や方位、形態、機械的性質などは高度に制御されている。この要因として、結晶内部に含有されている有機高分子が重要な役割を果たしていると考えられている。そこで私は軟体動物の貝殻を研究対象とし、結晶内に存在する有機高分子の機能を解明することを目指した。本研究では、炭酸カルシウムの多形の一つである方解石で構成された貝殻に着目した。まず、アコヤガイ(Pinctada fucata)、タイラギ(Atrina pectinata)、イワガキ(Crassostrea nippona)のという三種の二枚貝貝殻の稜柱層を調べた。EDTA(エチレンジアミン四酢酸)で結晶を溶解し、残渣として残った有機高分子を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察すると、アコヤガイとイワガキにはネットワーク状の、タイラギには細い繊維状の有機高分子が見られた。次に走査透過電子顕微鏡(STEM)により得られるZコントラスト像の電子線トモグラフィーを用いて、有機高分子の3次元分布を可視化した。その結果、やはりアコヤガイやイワガキではネットワーク状の有機高分子が存在していることが確かめられた。ネットワーク状の有機高分子は結晶に小角粒界を伴ったsub-grain構造を導入することが透過型電子顕微鏡(TEM)観察により分かり、結晶成長の物理的障害となっていることが考えられた。ネットワーク状の有機高分子がsub-grain構造を導入している様子は、二枚貝のみならず、巻貝のエゾアワビ(Haliotis discus hannai)やカモガイ(Collisella dorsuosa)の方解石結晶でも観察され、多種に渡って見られた。sub-grain構造は方解石結晶の機械的性質を向上させることが示唆されており、貝が生き残るための戦略としてこのように微細構造を制御していることが考えられた。またこのようなバイオミネラルにおける有機・無機相互作用は、新規の有機・無機複合ナノ材料の創製や、炭酸塩バイオミネラルの二酸化炭素固定による環境科学への応用が期待される。(抄録なし)生物が関与して形成される固体無機物質はバイオミネラル(生体鉱物)と呼ばれる。バイオミネラルは巧みに制御された構造を持ち、様々な面で無機的に形成された鉱物よりも優れた性質を持つことが知られている。そのような特徴を誘起する大きな要因は、バイオミネラルに含まれる有機物であると考えられている。結晶間に存在する有機物は、結晶が形成される空間を区画することでその形態を制御することが知られているが、結晶の内部に存在する有機物、特に生体高分子が結晶に大きな影響を与えることが最近の研究で示唆されている。そこで、透過型電子顕微鏡(TEM)による観察や電子線エネルギー損失分光分析(EELS)等を組み合わせることで結晶内に存在する生体高分子を可視化することにより、結晶と生体高分子の相互作用を解明することを目的とした。またそれを明らかにすることは、バイオミネラリゼーション全般における結晶の成長機構の理解に繋がると考えた。本研究で研究対象としたアコヤガイとタイラギの貝殻の稜柱層と呼ばれる部位は、炭酸カルシウムのカルサイトで構成され、多くの研究がなされている代表的なバイオミネラルである。これらをTEMやEELSを用いて調べると、結晶内の生体高分子の分布や形状に差があることが分かった。アコヤガイでは生体高分子が不均一に分布することで結晶に小角粒界を密に導入していたが、タイラギでは均一に分布しており、小角粒界は観察されなかった。このように、アコヤガイとタイラギでは生体高分子が異なった影響を結晶に与えていることが示唆された。そこで、それぞれの貝殻から抽出してきた生体高分子の存在下でin vitroでカルサイトを形成し、その結晶を評価することで生体高分子の結晶への影響を調べた。この実験でも生体高分子が結晶に与える影響は異なっており、その性質や形態、分布が結晶との相互作用において重要であることが分かった。生物がつくる骨や歯、貝殻のような固体無機物質はバイオミネラル(生体鉱物)と呼ばれる。バイオミネラルでは、それを構成する結晶の結晶相や方位、形態、機械的性質などが高度に制御されていることが多い。それには結晶内部に含有されている生体高分子が重要な役割を果たしていると考えられているが、結晶と生体高分子の相互作用のメカニズムは未解明である。そこで本研究では、炭酸カルシウムで構成されたバイオミネラルにおける有機・無機相互作用を解明することを目指した。一つ目の実験として、二枚貝の貝殻を研究対象とし、その結晶内部に存在する生体高分子が微細構造や特性に及ぼす影響を調べた。透過型電子顕微鏡(TEM)によって結晶内の生体高分子を可視化し、生体高分子の分布に着目すると、分布が不均一だと結晶に小角粒界や歪みが導入され、sub-grain構造が形成されることがわかった。さらに、この微細構造は結晶に劈開やクラックが発達することを抑制し、機械的な弱さを克服していた。二つ目の実験として、貝殻から抽出した有機物を添加しin vitroで炭酸カルシウム結晶を形成する実験を行った。抽出した有機物に結晶欠陥を導入する性質があり、天然の貝殻の微細構造がある程度再現されることがわかってきている。また抽出した有機物を分子生物学的手法で調べる実験も行い、先行研究では酸性アミノ酸が多いほど炭酸カルシウムと相互作用しやすいと考えられていたが、本研究から単純に酸性アミノ酸の量だけでは有機物と結晶の相互作用は説明できないことが示唆された。今後は有機・無機相互作用をより詳細に調べ、バイオミネラリゼーションのメカニズム解明につなげていく。