hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胸腺上皮細胞亜集団の分岐メカニズム

β5tの転写制御メカニズムを明らかにすることにより、上皮前駆細胞から皮質、髄質上皮細胞分岐を担う分子メカニズムの解明を目指した。Foxn1は胸腺器官形成に必須な転写因子であり、Foxn1欠損マウスではβ5t発現が検出されない。そこで、Foxn1がβ5t転写を制御する可能性について検討したところ、Foxn1は胸腺皮質上皮細胞においてβ5tタンパク翻訳開始点近傍の配列に結合し、β5tの発現を制御することが明らかになった。また、Foxn1によるβ5tの発現制御は、胸腺でのCD8+T細胞の適切な産生に重要であることが明らかになった。胸腺上皮細胞は皮質および髄質上皮細胞に分類され、T細胞の抗原認識特異的レパトアの形成を担っている。両上皮細胞は共通の前駆細胞から分岐するが、分岐を担う分子メカニズムは明らかになっていない。本研究では、皮質上皮細胞特異的に発現するβ5tの転写制御メカニズムを明らかにすることにより、上皮細胞分岐の分子メカニズム解明を目指した。先行研究において、β5tゲノム領域下流にEGFPをつないだレポータープラスミドと転写因子Foxn1を細胞株に共発現するとEGFP発現が正に制御されたことから、β5tゲノム上のFoxn1結合配列を検索した。β5tゲノム上には、Foxn1結合コア配列を含む領域が18カ所存在し、その中でもβ5t翻訳領域直近の領域(site13)は、これまで報告されているFoxn1結合コンセンサス配列と相同性が最も高く、いくつかの動物種間で保存されていた。細胞株を用いたDNA免疫沈降アッセイを実施したところ、Foxn1はsite13に結合するが、site13のFoxn1結合コア配列に1塩基変異を挿入するとFoxn1の結合は抑制された。さらに、レポーターアッセイにおいて、Foxn1によるレポータ遺伝子の発現は、site13のFoxn1結合コア配列に変異を入れることにより顕著に低下した。in vitro実験で得られた結果をさらに検証するために、site13に変異を挿入したマウスを作製した。変異マウスの皮質上皮細胞におけるβ5tの発現について検討したところ、野生型マウスやヘテロマウスと比較して有意に低下していた。また皮質上皮細胞におけるβ5tの発現低下にともない、胸腺でのCD8陽性T細胞の生成が変異マウスで減少していた。これらの結果は、Foxn1は胸腺皮質上皮細胞におけるβ5tの発現を正に制御し、正常な免疫システムの維持に重要であることを示唆する。研究が当初計画した通りに進んでいる。特にFoxn1によるβ5tの発現制御メカニズムに関しては、今年度の研究計画であったin vitro実験に加え、次年度の計画であるin vivo実験の一部も今年度実施し、当初の見込み以上の結果が得られているため。胸腺上皮細胞は皮質および髄質上皮細胞に分類され共通の上皮前駆細胞から分化する。しかし、その分岐を担う分子メカニズムは明らかになっていない。本研究では、皮質上皮細胞特異的なbeta5tの転写制御メカニズムを明らかにすることにより、上皮細胞分岐を担う分子メカニズムの解明を目指した。皮質上皮細胞と髄質上皮細胞での遺伝子発現を比較したマイクロアレイ解析結果から、皮質上皮細胞で発現が有意に高いGfi1, Ets1,髄質上皮細胞での発現が有意に高いNkx2.6, Cdx1, Mxd1, Elf3によるbeta5t発現の制御をin vitroレポーターシステムで検討したが、これらの転写因子によるbeta5tの転写調節は確認されなかった。いっぽう、皮質、髄質両上皮細胞の分化に必要な転写因子Foxn1を発現すると、beta5tの発現が正に制御されることが明らかになった。beta5tゲノム上にはFoxn1の結合配列が存在しており、この配列に変異を導入したマウスでは、皮質上皮細胞でのbeta5t発現が低下した。beta5tはCD8陽性T細胞の正の選択を担う胸腺プロテアソームの構成鎖であるが、この変異マウスでは胸腺でのCD8陽性T細胞の生成が低下していた。これらのことから、皮質上皮細胞でのFoxn1によるbeta5tの発現制御が正常な免疫システムの維持に重要であることが明らかになった。おもしろいことに、髄質上皮細胞はFoxn1を発現しているのにも関わらずbeta5tは発現しないことから、Foxn1に加え、上皮細胞分岐を担う他の分子機構の存在が考えられる。現在、上皮前駆細胞および髄質上皮前駆細胞を対象としたRNA-seqやChIP-seqなどから、Foxn1以外の分子機構の解明に挑んでいる。

Foxn1以外の転写因子によるβ5tの発現制御、ならびに上皮細胞分岐の制御について検討するために、皮質上皮細胞と髄質上皮細胞での遺伝子発現を比較検討したマイクロアレイ解析結果から発現差分がみられる転写因子のを絞り込み、欠損マウス胸腺でのβ5tの発現、および上皮細胞分化を検討する。すでに、いくつかの転写因子については欠損マウスの胸腺を入手し実験を進めている。また、胸腺上皮細胞を対象とするクロマチン修飾解析から、β5tをはじめとする皮質上皮細胞や髄質上皮細胞を特徴づける遺伝子のエンハンサーを予測し、エンハンサー領域に結合する転写因子の同定をおこなうことにより、胸腺上皮細胞の分化分岐を担う分子メカニズムの解明を目指す。免疫学研究の進捗にともない、購入する必要のない消耗品が生じたため。次年度の研究計画のひとつであるクロマチン修飾解析に必要な試薬の購入に使用する。
医療福祉サービスの質向上に関連する研究

高齢者介護施設におけるサービスの質向上を目的に,1高齢者介護施設における職員の作業疲労評価,2高齢者介護施設における感染症対策に関する調査を実施した.【介護施設におけるWLBコンサルティングの導入と評価】千葉県内の介護施設職員を対象にワーク・ライフバランスコンサルティングを1年間1パッケージで導入した.介入の評価を,生化学的指標および活動量計,フリッカー検査,質問紙により測定した.結果,介入前後での唾液中コルチゾールの有意な差が認められ,介入による疲労軽減が示唆された。また活動量計の測定結果からは,部署ごとの活動量の差を比較検討した.【介護業務の疲労評価による改善提案】神奈川県内の介護施設職員を対象とし介護作業の疲労を測定した.特に食事介助・排泄介助・入浴介助について,その作業前後のフリッカー値測定,勤務時間中の活動量測定,問診により評価した.結果,作業前後で疲労の蓄積が示唆された.また,前述の三大介護における活動量以上に夜勤帯におけるコール対応による活動量が連続して高く,こちらについては以後も検証が必要である.【介護施設における感染症予防策調査】全国の特別養護老人ホームを対象に,感染管理についての質問紙調査を実施した.研究は縦断研究で,H25年度・H26年度に実施した調査をうけた追跡調査である.H25・H26年度の調査からは,感染症発生は施設内における研修や感染症の情報周知といった感染対策の実施有無よりも,看護師能力や施設属性に左右されることが推測される結果となった.この結果は予想外であり,より詳細に調査すべくH26年度新たに施設属性および看護師属性の項目を精査し追跡調査を行った.以後,施設沿革から看護師養成の状況なども一因として検討する予定である.また現場との乖離は質問紙調査の限界であり,今後ヒアリング調査・フィールドワークの実施も予定している.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。【研究1-1.介護施設におけるWLBコンサルティングの導入と評価】千葉県内の介護施設の職員を対象とし、WLB(ワーク・ライフバランス)コンサルティングを1年間1パッケージで導入した。介入の評価を、開始前、中間時期の2回、唾液中コルチゾールの測定および活動量計による活動量の測定、フリッカー検査、質問紙調査(自覚症状しらべ、QOL調査票)により測定を行った。コンサルティング介入および疲労測定は全て終了しており、現在データの整理・コルチゾールの測定・解析を進めている。本研究における研究報告は一部を論文化し、現在投稿中。【研究1-2.介護業務の疲労評価による改善提案】神奈川県内の介護施設(特別養護老人ホーム)の介護職員を対象とし、介護業務自体の疲労を測定した。介護作業のうち、食事介助・排泄介助・入浴介助について、その作業前後のフリッカー値測定、勤務時間中の活動量測定、問診に回答してもらった。【研究2.介護施設における感染症予防策調査】独立行政法人福祉医療機構の運営するWAMNETに掲載されている全国の特別養護老人ホームを対象として、介護施設の感染管理についての質問紙調査。本研究は前年度からの継続研究で、H25年度に実施した調査結果をH26年度に整理・報告を実施した上で、新たに追跡調査を実施するという運びである。研究活動は、H26年度H27年度に実施予定の質問紙の調査項目について、外部機関の専門家の助言とともに前年度調査結果の解析から整理し、調査項目を精査する作業から開始した。現在、調査備品は全て整った状態で、質問紙の最終精査を進めている。また活動量計の測定結果からは,部署ごとの活動量の差を比較検討した.【介護業務の疲労評価による改善提案】神奈川県内の介護施設職員を対象とし介護作業の疲労を測定した.特に食事介助・排泄介助・入浴介助について,その作業前後のフリッカー値測定,勤務時間中の活動量測定,問診により評価した.結果,作業前後で疲労の蓄積が示唆された.また,前述の三大介護における活動量以上に夜勤帯におけるコール対応による活動量が連続して高く,こちらについては以後も検証が必要である.【介護施設における感染症予防策調査】全国の特別養護老人ホームを対象に,感染管理についての質問紙調査を実施した.研究は縦断研究で,H25年度・H26年度に実施した調査をうけた追跡調査である.H25・H26年度の調査からは,感染症発生は施設内における研修や感染症の情報周知といった感染対策の実施有無よりも,看護師能力や施設属性に左右されることが推測される結果となった.この結果は予想外であり,より詳細に調査すべくH26年度新たに施設属性および看護師属性の項目を精査し追跡調査を行った.以後,施設沿革から看護師養成の状況なども一因として検討する予定である.

また現場との乖離は質問紙調査の限界であり,今後ヒアリング調査・フィールドワークの実施も予定している.予定していた研究計画は、多少の研究期間・研究方法の修正はあったものの、当初の計画から大幅な変更なはく、スケジュール通り順調に進められた。27年度が最終年度であるため、記入しない。【研究1-1介護施設におけるWLBコンサルティングの導入と評価】一連の介入と介入の評価として導入した疲労測定は終了したため、今後はデータ整理および解析を進め、適時学会発表と論文化を進める。【研究1-2介護業務の疲労評価による改善提案】研究1-1同様、一連の介入と介入の評価として導入した疲労測定は終了したため、今後はデータ整理および解析を進め、適時学会発表と論文化を進める。【研究2介護施設における感染症予防策調査】初年度、ヒアリングおよび前の年の調査結果から質問項目の取捨選択と質問紙調査のための備品類を収集した。今後は質問紙内容を精査し、発送作業回収、データ整理・解析を行い、適時学会発表と論文化を進める。
ヒトG蛋白共役型薬物受容体サブタイプ遺伝子の創薬への応用

G蛋白質共役型受容体は一つの遺伝子ファミリーを形成する。本研究では、ヒトの新規受容体サブタイプ遺伝子をクローニングし、培養細胞に受容体遺伝子を導入・発現させた安定発言細胞体を作製し、その単一受容体発現細胞を用い受容体サブタイプの細胞内情報伝達機構を解析、更に特異的な作動薬、枯抗薬を開発し、また得られた特異的薬物を用い、生体内標的臓器における各受容体サブタイプの生理作用を検討する事を計画した。具体的には、近年複数のサブタイプが存在することが知れてきているα1アドレナリン受容体をモデル系として用い、この創薬ストラテジーの検証・確立を目的とした。【研究方法】ヒトα1アドレナリンサブタイプ受容体遺伝子をすべてクローニングし(a,b,d型)、各受容体を安定発現する細胞を作出した。各種薬物の薬理特性は結合実験と細胞内カルシウムイオン濃度測定により比較した。【結果】各種サブタイプ受容体遺伝子をヒトでクローニングし、その遺伝子安定発現細胞を作成し、受容体構造、情報伝達機構を検討した。更に、これらα1アドレナリン受容体サブタイプ受容体安定発現細胞を用いて、各種α1アドレナリン受容体選択的拮抗薬をスクリーニングし、新規α1Aアドレナリン受容体選択的括抗薬KMD-3413を見出した。更に、CECが極めて親水性の高い特性から、細胞膜表面の受容体のみを不活化するとの仮説に基づき、α1A受容体ならびにα1B受容体遺伝子のN端にFLAG-tag、またはC端にGreen Fluorecent Proteinを組み込んだ受容体遺伝子を作製し、蛍光抗体ならびに蛍光リガンドを用いフローサイトメトリー解析、共焦点顕微鏡による画像解析を行い、α1A受容体は主として細胞内に、α1B受容体は細胞膜表面に多く存在すること、又親水性の高いCECはサブタイプに関わらず、細胞表面に存在するα1アドレナリン受容体蛋白を不活化し、各サブタイプ受容体蛋白の細胞内局在の相違がCEC感受性を決定していることを明らかにした。【考察】ヒトの3種類のα1アドレナリン受容体(A,B,D型)をクローニングし、安定発現細胞を用い新規α1Aアドレナリンの受容体選択的括抗薬KMD-3413を見出した。また、共焦点顕微鏡を用いた、受容体の細胞内局在検出系による可視化技術を確立し、受容体蛋白の細胞内局在が薬物作用を考える上で非常に重要であることを示した。【結論】本研究では、G蛋白質と共役する受容体の代表であり、近年複数のサブタイプが存在することが知れてきている。α1アドレナリン受容体をモデル系として用い、一般的創薬へのストラテジーを検証・確立することを目的としたが、この方法論により実際治療に役立つと考えられる薬物のスクリーニングが可能であることが証明された。また、α1受容体サブタイプの生理的意義を知り、受容体蛋白の細胞内部在等を解析する可視化細胞生物学アプローチにより薬物治療上有用な情報が得られることが期待される。

α1アドレナリン受容体をモデル系として用い、一般的創薬へのストラテジーを検証・確立することを目的としたが、この方法論により実際治療に役立つと考えられる薬物のスクリーニングが可能であることが証明された。また、α1受容体サブタイプの生理的意義を知り、受容体蛋白の細胞内部在等を解析する可視化細胞生物学アプローチにより薬物治療上有用な情報が得られることが期待される。【目的】G蛋白質と共役する受容体の代表であり、近年複数のサブタイプが存在することが知られてきているα1アドレナリン受容体をモデル系として用い、一般的創薬へのストラテジーを検証・確立することを目的とした。【研究方法】各種ヒトα1アドレナリンサブタイプ受容体遺伝子をクローニングし、更にその受容体を安定発現する細胞を作出し、各種薬物の薬理特性を結合実験と細胞内カルシウムイオン濃度測定により比較した。【結果】各種サブタイプ受容体遺伝子をヒトでクローニングし、その遺伝子安定発現細胞を作成し、受容体構造、情報伝達機構を検討した。更に、これらα1アドレナリン受容体サブタイプ受容体安定発現細胞を用いて、各種α1アドレナリン受容体選択的拮抗薬をスクリーニングし、新規α1Aアドレナリン受容体選択的拮抗薬KMD-3413を見出した。【考察】G蛋白質と共役する受容体の代表であり、近年複数のサブタイプが存在することが知られてきているα1アドレナリン受容体をモデル系として用い、創薬ストラテジーを検証・確立することを目的とした。ヒトの3種類のα1アドレナリン受容体サブタイプ(A,B,D型)をクローニングし、いずれもG蛋白質共役受容体ファミリーに共通の7回の膜貫通領域を持つ構造を有していること、及びα1A受容体にはスプライスバリアントを2種見出した。いずれも、GqやG11等の3量体G蛋白質と共役し、MAPキナーゼの活性等を介して、細胞増殖に関与することを明かとした。また、この細胞を用いた成果として新規α1Aアドレナリン受容体選択的拮抗薬KMD-3413を見出した。【結論】本研究では、G蛋白質と共役する受容体の代表であり、近年複数のサブタイプが存在することが知られてきているα1アドレナリン受容体をモデル系として用い、一般的創薬へのストラテジーを検証・確立することを目的としたが、この方法論により実際治療に役立つと考えられる薬物のスクリーニングが可能であることが証明された。【目的】G蛋白質共役型受容体は一つの遺伝子ファミリーを形成する。本研究では、ヒトの新規受容体サブタイプ遺伝子をクローニングし、培養細胞に受容体遺伝子を導入・発現させた安定発現細胞株を作製し、その単一受容体発現細胞を用い受容体サブタイプの細胞内情報伝達機構を解析、更に特異的な作動薬ね拮抗薬を開発し、また得られた特異的薬物を用い、生体内標的臓器における各受容体サブタイプの生理作用を検討する事を計画した。具体的には、近年複数のサブタイプが存在することが知られてきているα1アドレナリン受容体をモデル系として用い、この創薬ストラテジーの検証・確立を目的とした。
ハワイ・ローカル劇の世界:クム・カファ劇場の誕生と発展

ハワイの地に西洋と東洋の伝統的な劇の影響を受けて19世紀から21世紀にかけて誕生し発展したハワイ・ローカル演劇の関する資料やスクリプトを、主にハワイ大学ハミルトン図書館、クム・カフア劇場、ホノルル・シアター・フォー・ユースにおけるリサーチと劇作家・演出家の協力により収集し、彼らへのインタビューも参考として、国内外において論文を口頭発表し、また出版した。本研究は、ハワイが西洋文化に浸食される中でハワイ王朝の史劇を壮大な自然を背景に野外で上演されることでハワイのペジェントの伝統が確立し、19世紀に始まるプランターションの勃興と繁栄により中国、日本、フィリピン、韓国などのアジアの国々からの移民によってもたらされた母国の独自の伝統的な演劇が紹介され融合する過程を経て、ハワイのアメリカ併合とそれに続くアメリカ教育の導入と様々なレベルのアメリカ化により、英語という共通言語と英米劇というジャンルによる影響下のもとにハワイ独自のピジン英語という共通言語に基づいたローカル劇が誕生するという歴史的な軌跡を追う同時に、現在進行するローカル劇の作品を追うことが必要とされた。研究の成果は、ハワイ大学におけるBamboo RidgeInstituteに二度出席し、ローカル作家や批評家とパネルに参加したことにより、その後の研究が発展した。特にハワイ・ローカル文学の系統をアメリカで最初に立てた日系三世の批評家で全米のアメリカ学会会長も務めたこともあるStephen Sumidaとパネルで議論ができたことは大きな刺激となった。また、ハワイのローカル劇というマイナーな今野にも関わらず、その出版論文の多くが、MLA等の国際学会での口頭発表の機会を得た。19世紀から20世紀のハワイ・ローカル演劇の起源に関する図書、さらにハワイ大学とクム・カフア劇場におけるリサーチにより、上演記録、未出版のスクリプトを収集してまとめ、さらに上演時のポスター、パンフレットやマス・メディア用に撮影された写真などの収集を行い、スキャナにと取り込み、コンピューターに保存した。リサーチの過程において、韓国大田市韓南大学において2002年4月に開催された2002年度韓国日本文化学会春季学会大会において、基調講演「現代ハワイにおける多民族ローカル文学の行方」をする機会を得た折、ハワイにおいて活躍する作家の中でその作品がクム・カフア劇場で戯曲化された韓国系のGary Packに関することにも触れ、その後そのテーマを発展されるためにPack氏と意見交換も行った。また、2002年ハワイ大学において開催されたCenter for Asia-Pacific Exchange主催による第22回アメリカン・スタディーズ・フォーラムに出席し、討論に参加した折、ハワイにおける多民族社会と文化や演劇に関して意見交換をする機会を得た。さらに、現代ハワイのローカル文学運動を推進した代表的人物であり、ローカル劇を築いた一人であるDarrell H.Y.Lumから閲覧を許可された未出版のスクリプトやインタビューをもとに論文を完成させ、その過程でLumとクム・カフア劇場で上演を多数しているアメラジアン劇作家Velina HasuHoustonに関する章を共著Asian American Playwrghtsにおいて担当した。また、クム・カフア劇場における最新作Lois-Ann YamanakaのHeads by Harryの戯曲化を鑑賞し、さらにローカル劇作家や演出家もインタビューする機会を得た。昨年度より行っている19世紀から20世紀のハワイ・ローカル演劇の様々なテーマに関する資料収集の一環として、図書司書のJoan Hori氏とDore Sumoto氏の協力により、ハワイ大学ハミルトン図書館Hawaiian Collectionにおいて貴重図書や未出版の新聞記事や書簡などの資料収集を行った。その中で特に、戯曲化されているモロカイ島とハンセン病、さらにハンセン病患者のコロニーで一生を捧げたFather Damienに関する資料とハワイと、サモアを含む南太平洋に関して多くの著書を残したRobert Louis Stevensonの妻と娘に関する貴重な文献も入手した。

リサーチの過程において、2003年10月30から11月1日にかけて韓国春川において開催された韓国アメリカ学会(The American Studies Association of Korea)主催の第38回国際アメリカ学会年次大会において、招聘され、クム・カフア劇場でも上演されたハワイ・ローカル文学の中の韓国系作家Nora Okja Kellerの作品に関するスピーチを行い、同発表論文は学会配布冊子に出版された。また、2004年3月20にはHonolulu Theatre for Youthにて上演されたDis/Troyを、さらに21日にはクム・カフア劇場においてVictoria Nalani Kneubuhlの最新作Stevensonの妻と娘をテーマとしたFanny and Belleを同氏と共に鑑賞し、インタビューを行った。また、22にはManoa Valley Theatreで開催されたBamboo Ridge Press主催の朗読会For the Love of Writingに出席し、Juliet S.Kono, Lois-Ann Yamanaka, Nora Okja Kellerにインタビューする機会を得た。19世紀から20世紀のハワイ・ローカル演劇の起源に関する図書、さらにハワイ大学とクム・カフア劇場におけるリサーチと劇作家・演出家の協力により、上演記録、未出版のスクリプトを収集してまとめ、さらに上演時のポスター、パンフレットやマス・メディア用に撮影された写真などの収集を行い、国際学会において論文を発表し、国内外において論文を出版した。論文としての発表に関しては、2003年の10月に韓国春川において開催された韓国アメリカ学会主催の第38回国際アメリカ学会年次大会に招聘され口頭発表した論文を書き直した論文が、2004年の夏に韓国アメリカ学会の学術誌に掲載された。また、2004年10月にハワイ大学で開催された2004年度のハワイ・ローカル文学の中心であるバンブーリッジ大会において、アメリカ学会会長のStephen Sumidaと大会主催代表者でありローカル作家であるJuliet S.Konoと同じパネル、"Lost in Translation : Local Writers/Local Literature"で、論文"Lost in Translation and Regained in Cultural Translation"を発表した。また、現代ハワイのローカル劇の代表的劇作家の一人であるVictoria Nalani Kneubuhlから閲覧と使用を許可された未出版のスクリプトやインタビューをもとに論文を完成させた。特にKneubuhlの最新作Fanny and Belleを彼女と共に鑑賞し、ハワイ大学でのリサーチとインタビューをもとに、論文をまとめることができた。また、クム・カフア劇場とホノルル・シアター・フォー・ユースにおいて、ハワイにおいて活躍する若手ローカル劇作家の最新作を鑑賞し、作品を上演した演出家にもインタビューする機会を得た。
脳の可塑性と神経伝達・調節物質代謝及び脳活動基調の時空特性

当研究チームは、ラット脳の微小領域単位で、広域調節系神経伝達物質[ドーパミン(DA)・ノルエピネフリン(NE)・セロトニン(5-HT)]の定常水準・遊離の連続時間追跡・誘発を行った結果、全脳や局所の限定追及では求め得ない明確な領域・時間特性が観測され、時空的、系間比較した結果、此等の“前シナプス過程"には、複数の時間特性を持つ内在性の“動的コード(Dynamic Codings)"の階層が存在し、特に5-HT/NE定常水準の反極性24h周期の遷移と此のCodingの脳幹・視床・視床株・海馬、皮質等の領域間の順位相・他領域での逆相同調を典型とする“系・領域間関連"、又、上行性調節系稠密投射を受ける皮質・辺縁系調節系起始領域で、脳基調調節領域である中隔縦束(MSDB)や前脳基底部に於いては、3つのアミン系定常水準共優勢と著明なDA/NE定常水準の逆極性短周期(2-3h)同調、及び、誘発応答特性に基づくDA/NEの非小胞体遊離機構優位の示唆、等が示された。此等の内在代謝Codingsの幾つかは、覚醒・睡眠や行動など生理的脳基調の相交替の内在時間特性に密接に関連し、5-HTの血中前駆体Trp酵素的(TSO)分解による迅速可逆的全脳5-HT除去擾乱に際しては、5-HT/NE水準遷移は解消する一方、意識の水準(覚醒・睡眠)と行動相の24時間周期交替は分単位短周期に崩壊した。此の際、微小領域のMultiunit Activity追跡から、生物時計候補視覚交差上核明期優勢日周律動は完全維持、これに反極の皮質、視床活動の消失も著明でなく、MSDBなどの少数領域に、活動の日周律動消失・短周期化が観測されている。此の事実は、5-HT系擾乱が、偏在する時計機構と脳基調の結合の擾乱、又は、特定局所でのSCN時間伝達・発現機構の遮断、の可能性を示唆するものである。
日本の教育型大学における卒業研究の教育実態に関する研究―人文社会科学系を中心にー

本研究は日本における教育型大学の卒業研究の教育実態(人文社会科学分野を中心に)を検討するもので、仙台を中心とする東北の大学の卒研に取り組んだ学生と教員のアンケートとインタビュー調査の結果に基づいて、学生と教員の卒研への取り組み状況、卒業論文の完成度とその要因、卒業研究の教育に対する評価という三つの側面から分析した。その結果、卒業研究に積極的に取り組んでいる学生は少なくないが、学生間に大きな違いが見られた一方、教員は精力的に取り組んでいるものが大多数である。卒業論文の完成度について大きな差があり、自分の卒論の完成度は合格できないレベルであると自己評価している学生が1割もいる。学生の回答結果を用いて卒業論文の完成度に影響する要因に関する重回帰分析を行った結果、「高校での成績」、卒業研究が「選択科目であるかどうか」、「教員の論文添削回数」は正の影響力をもち、「4年次の履修単位数」が負の影響力をもっている傾向が見られた。「高校成績」の影響は基礎学力の多様性からもたらした卒論の完成度への影響をうかがえるが、「4年次の履修単位数」の負の影響と「選択科目であるかどうか」の正の影響は入学時から卒業研究を取り組む前の学修状況が重要であることを物語っている。この意味において高校までの学習の蓄積はいかに重要か、学士課程、とりわけ卒研前の教育プログラムでいかに学習の効果をあげられるかは、より先決的な課題であることを示唆している。「教員の論文添削回数」の正の影響は卒論の完成度は教員の努力によるところが大きいことを意味している。しかし、教員の努力は必ずしも卒業論文の成果に繋がっていないことから卒業研究の必要性について教員の意見が大きく分かれている。特に教育効果が限定的であるという結果から、教育型においては学生の特徴に合わせた、卒業論文と異なったプログラムの開発・提供が必要とされているだろう。日本の教育型大学における卒業研究の教育実態に関する研究2015年度は上記のテーマについて、まず先行研究のレビューを行いながら、教育型大学の卒業研究の実態に関するアンケート調査の予備調査を行なった。先行研究では日本の大学の教員はゼミや卒業研究での指導に力点におき、また「日本の大学生は4年生になって卒業論文、卒業研究などに多くの時間を使う」という調査結果から、卒業研究は日本の学士課程の教育特徴であると見している。一方、実際に教育型の大学で行った予備調査の中で卒業研究に関する教育実態は大学、学部・学科によって異なり、かなり多様となっており、多くな問題を抱えていることが分かった。多様な学生が大学に入学してきている背景のもとで、在学生の学習意欲および基礎学力の欠如は卒業研究の教育に直接影響を及んで、カリキュラムの見直しや卒業研究の運営の工夫などが急務となっていると言わざるを得ない。教員の中で学部教育における卒業研究の必要性に対する考え方も決して同様ではなく、二つに大きく分かれている場合もある。大学の教育カリキュラムとして卒業研究はどのような位置付けにすべきのかを真剣に検討しなければならない課題となっていることが確認できた。予備調査を踏まえ、卒業研究に関する教育の実態を明らかにするため、学生対象と教員対象のそれぞれのアンケート調査項目を検討した。作成した調査票を東北の仙台を中心に5個の私立大学で学生(1月2月)と教員(2月3月)に対してアンケート調査を行った。(回収率は大学によって異なり)、学生は約400部、教員は84部の解答票を回収した。これから調査結果について分析を行い、卒業研究の教育実態と教育に影響する要因を分析し、それに合わせヒヤリング調査も計画通りに進めていきたいと考える。2015年度に大学の副学長に就任したことで、予測不可能なことが次々対応しなければならないため、計画通りに進めていく時間的な余裕がもたず研究の進行(特に詳細な情報収集と整理の作業)はやや遅れている状況です。日本の教育型大学における卒業研究の教育実態に関する研究2016年度は上記のテーマについて、まず2015年度の取り組み状況を踏まえ、アンケートの追加調査を行い、115部を回収することができた。また計画に沿ってインタビュー調査も行なったが、校務が忙しいため予定通りの数をこなしておらず、残りの分を次年度に先送りすることとなった。調査の結果について、初歩的な分析を行い、いくつかの傾向を見ることができた。まず(卒業研究の導入としての)ゼミについて、学生はゼミを選ぶ際にゼミで取り扱う「専門・内容」と「教員のイメージ」によって決める傾向が強い。一方教員はゼミのメンバーを決める際に学生の関心のある「テーマ・内容」、「学習意欲」によって決める傾向が強い。そのため「問題関心を確認する」(55.1%)、「面談する」(43.6%)などのことを行っている。他には「小論文を書かせる」(14.1%)、「テストをする」(13%)などを行ない、選抜のような決め方も見受けられる。また、卒業研究の取り組みに学生は最も大変だったこととして「分析」と「資料・データの収集」(4割強)、「論理的に書く」と「論文の構成」及び「テーマの設定」(ともに3割を超え)をあげた。一方、教員の方は卒論指導に最も大変だったこととして、「論理的に書くことの指導」(64.1%)、「物事を考えることの指導」と「資料・データ収集の指導」(ともに4割近く)を挙げているが、「作文基礎の指導」(約3割)、「ゼミ出席の指導」(約1割)も大変だったこととしてあげている。

これから上記のような傾向などをもたらした要因や相互関係などについてより詳細な分析を行いながら、インタビュー調査も予定通りに増やしていき、総括して卒業研究の教育実態を明らかにしていきたいと考えている。科研が採択された年度に副学長に就任し、校務が多忙であるため、科研に取り組む時間がなかなか取れず、1年目から当初の計画通りに進んでいない状況にある。日本の教育型大学における卒業研究の教育実態に関する研究(人文社会科学を中心に)について、2017年度は主に学生のアンケート調査の分析と、インタビュー調査の追加・内容分析を行った。アンケート調査の(重回帰)分析結果から卒業論文の完成度は下記の要因に影響されている。1教育側の要因として、学生の卒業論文の完成度は3年次までのアカデミックライティングのトレーニングの有無・頻度、4年時の卒業研究での個人指導の回数と正の相関をもっている。2学生側の要因として、学生の卒業論文の完成度は高校での平均成績分布と正の相関、4年時の履修単位数と負の相関をもっている。上記の分析結果は学生のインタビューからもある程度の裏付けが得られた。例えば3年時までの授業の中で小論文の指導、添削を受けた場合、また、社会調査やフィールドワーク、国内外の実習など(大学外主催のものも含む)のプログラムに参加した際に報告書が課されたり、指導を受けたりした場合、何らかの力が身につき、卒業研究を進める中でも活かされたというケースが幾つもあった。それに加え、高校の在学中に模試などのために小論文のトレーニングを受けたり、また入試形態によって特別指導を受けたりした学生の中で一定の力を身につけたと感じた学生もいた。つまり、卒研にかかわる基礎的な学習・トレーニングは重要であるといえよう。一方、完成度の比較的高い学生は4年時に卒業研究のほかに履修する(しなければならない)単位数が比較的少ない者が多い。つまり、履修状況が比較的よくて、単位を落とされたケースがあまりない場合、卒業研究も比較的うまく仕上げている。そこから通常の授業での学習姿勢や成績が卒業研究の質も影響していると読み取ることができる。上述の分析を通して教育型大学の卒業研究の教育実態は、学生と教員の両側の取り組み状況に影響されていることは明らかにされた。2015年度から副学長に就任したことにより、初年度から研究計画通りに進めることができず、計画の調整をしたものの、その遅れをうまく挽回することができなかった。本研究は日本における教育型大学の卒業研究の教育実態(人文社会科学分野を中心に)を検討するもので、仙台を中心とする東北の大学の卒研に取り組んだ学生と教員のアンケートとインタビュー調査の結果に基づいて、学生と教員の卒研への取り組み状況、卒業論文の完成度とその要因、卒業研究の教育に対する評価という三つの側面から分析した。その結果、卒業研究に積極的に取り組んでいる学生は少なくないが、学生間に大きな違いが見られた一方、教員は精力的に取り組んでいるものが大多数である。卒業論文の完成度について大きな差があり、自分の卒論の完成度は合格できないレベルであると自己評価している学生が1割もいる。学生の回答結果を用いて卒業論文の完成度に影響する要因に関する重回帰分析を行った結果、「高校での成績」、卒業研究が「選択科目であるかどうか」、「教員の論文添削回数」は正の影響力をもち、「4年次の履修単位数」が負の影響力をもっている傾向が見られた。
高感度反射赤外分光と電子刺激脱離による準安定表面反応中間体の構造と反応過程の研究

次世代機能素子や高度表面機能材料の作製には、分子線エピタキシー(MBE)、X線・荷電粒子線リソグラフィ等の極先端技術の確立が重要となっている。そのためには、これらの表面プロセスを支配する化学現象、特に化学反応素過程を理解しなくてはならない。しかし、従来の表面研究手法の多くは、単に組成分析のためだけのものであったり、平衡状態にある安定な表面のみを対象としたものであるため、時々刻々進行する表面反応の素過程を分子レベルで明らかにしうるものではない。本研究では、固体表面上で進行する化学反応の準安定反応中間体を捉えうる新しい表面分光法の開拓をめざし、高感度反射赤外分光法と電子刺激脱離イオン分光法を組合せた手法の開発を行ない、表面反応の基礎過程の解明を目指した。本研究者らが新たに開発した飛行時間フーリェ変換型イオン分光器を完成させた後、やはり新たに製作した超高真空対応2軸回転機構に搭載して、超高真空槽内に設置した。飛行時間フーリェ変換型イオン分光器は静電型分析器の低エネルギーにおける分解能の悪さ、通常の飛行時間型の検出効率の低さを同時に克服するものであり、本研究者らの独自の考案によるものである。また、フーリェ変換型赤外分光光度計を利用して、高感度反射赤外分光装置を設計製作した。この超高真空槽には、ほかに表面構造解析のための低速電子回折装置、昇温脱離測定のための四重極質量分析計、直視型電子刺激脱離装置などが設置されている。予備実験として、Ru(001)上に吸着した一酸化炭素の電子刺激脱離の測定を行った。また、Ru(001)表面上における一酸化炭素とメチルアミン、アセチレンなどとの共吸着過程、Mo(112)表面の酸素による化学修飾に関する研究を進めた。
外科的侵襲が免疫能抑制、臓器障害をおこす機序の解明とその制御法の開発

外科的侵襲による免疫能抑制、臓器障害の機序解明をおこない、それを制御する戦略を開発することが研究目的である。マウス外科的侵襲(外傷出血)モデルを用いトロンボモジュリンの効果を中心に研究を行なった。Recombinant human soluble thrombomodulin(TM)を蘇生開始時に投与したマウスでは、血中の炎症メディエーター濃度が著明に低下し、血中肝逸脱酵素濃度上昇が抑制され、肝細胞のHMGB 1発現も抑制された。TM処理により外科的侵襲による肝障害発生が改善されることがわかった。TMが外科的侵襲による臓器障害予防戦略の候補として有効である可能性が示唆された。外科的侵襲が免疫能抑制、臓器障害を惹起する機序の解明をおこない、それを制御する戦略を開発し合併症の発生、死亡率の低下を図ることがこの研究の目的である。マウス外科的侵襲(外傷出血・熱傷)モデルを用いて検討し、将来、臨床応用可能な戦略を開発する。侵襲により活性化されたマクロファージから炎症性サイトカインが放出され、サイトカインにより好中球が活性化し、肺、肝に集積することが知られている。活性化された好中球は組織障害をおこすプロテアーゼ、活性酸素、リン脂質代謝物質やNOなどのメディエーターを放出する。また近年、DNA結合蛋白のひとつであるHigh-mobility group box-1(HMGB1)が敗血症動物モデルにおいて組織障害メディエーターとして働いていることが報告されている。HMGB1は活性化マクロファージや壊死細胞から放出され、細胞外で組織障害を引き起こす。しかし、HMGB1が外傷・出血、熱傷において臓器障害メディエーターとして作用しているのかどうかは未だ解明されていない。今年度研究では、マウス外科的侵襲モデルを用いて、侵襲後の肺、肝障害に活性化マクロファージ、好中球がどのように関与しているのか、HMGB1が臓器障害メディエーターとして作用しているのかどうか、検討した。その結果、マウス侵襲モデルにおいて、TNF-alpha、IL-6、HMGB1の血中濃度が増加することを確認した。外科侵襲により好中球の肝、肺への集積を認め、肝障害、肺障害が発生することも確認できた。組織免疫染色の結果は検討中であるが、肝障害の発生とHMGB1の発現に相関関係が見られている。今後は臓器障害と炎症メディエーター、血液中生理活性物質との関連解析をさらに進める予定である。外科的侵襲が免疫能抑制、臓器障害を惹起する機序の解明をおこない、それを制御する戦略を開発し、合併症の発生、死亡率の低下を図ることがこの研究の目的である。マウス外科的侵襲(外傷出血)モデルを用いて検討し、将来、臨床応用可能な戦略を開発する。平成23年度は、トロンボモジュリン(TM)の効果を中心に研究を行なった。外傷出血により血中の炎症メディエーター(TNF-alpha、IL-6、HMGB1)濃度は上昇した。また、肺のMPO活性は増加し、Wet-Dry weight ratioも増加した。このことから、外傷出血により肺への好中球集積が起き、炎症を惹起していることが推測された。さらに血漿AST、ALT濃度も著明に増加し、肝障害が発生していることも明らかになった。肝細胞免疫染色による検討では、肝組織でのHMGB1発現が外傷出血後、亢進していることがわかった。TMを蘇生開始時に投与したマウスでは、血中の炎症メディエーター濃度が著明に低下し、肺MPO活性、Wet-Dry weightratioも改善した。また、血中肝逸脱酵素濃度上昇が抑制され、肝細胞のHMGB1発現も抑制された。平成23年度の研究により、TM処理により外科的侵襲による臓器障害発生が改善されることがわかった。

トロンボモジュリン(TM)を蘇生開始時に投与したマウスでは、血中の炎症メディエーター濃度が著明に低下し、肺MPO活性、Wet-Dry weightratioも改善した。また、血中肝逸脱酵素濃度上昇が抑制され、肝細胞のHMGB1発現も抑制された。今回の研究により、TM処理により外科的侵襲による臓器障害発生が改善されることがわかった。TMが外科的侵襲による臓器障害予防戦略の候補として有効である可能性が示唆された。外科的侵襲による臓器障害発生の機序については解明が進んでいる。免疫能抑制についても、先天性免疫を担当するマクロファージ、好中球、樹状細胞機能について研究を進めている。予防戦略開発については、トロンボモジュリンの有効性が示唆される結果を得ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。免疫能、臓器機能を維持することが外科的侵襲後の合併症予防に重要と考えられる。今後も研究計画に則り、外科的侵襲(外傷出血・熱傷)による肺、肝での免疫能・臓器機能の変化、脾樹状細胞機能の変化、そしてそれらの制御候補薬物について制御効果の検討を行う。先天性免疫を担当するマクロファージ、好中球、樹状細胞機能およびantimicrobial peptide発現を制御し、臓器不全を予防する戦略を開発したい。今後はbicalutamide処理による制御効果の検討を行う予定である。
樹木組織培養系によるキシロオリゴ糖の生理活性分析

ユーカリ材よりキシランを単離し、カブトムシ幼虫の糞より選抜したMicrocella属類縁菌の産出するキシラナーゼで加水分解し、主生成物として、以下の(1)aldopentao-および(2)aldotetrao-uronic acidを単離した。これらのアルドウロン酸を(1)MS培地に025ppm添加してポプラのカルスを培養し、その生長への影響を観察するとともに、(2)LP培地に010ppm添加してスギおよびヒノキシュートを培養し、発根への影響を観察した。(1)ではaldopentaouronic acidを5ppm添加したとき、苗条原基の分化率が最も高かった。(2)ではaldotetraouronic acidを1.02.0ppm添加したときスギシュートで高い発根率が認められた。エゾノキヌヤナギの組織培養による再生系の開発では、試みた各種植物ホルモンを組み合わせたすべての培地で芽の伸長が認められ、さらに再生苗の主茎軸を切り取るか、そのまま長期培養することで増殖シュートを得ることができた。しかし、カルス培養では、継代培養すると生育は低下した。安定的なカルス培養とそれからの固体再生系の開発がエゾキヌヤナギの育種研究には必要であり、今後の課題となった。ユーカリ材およびスギ材よりキシランを単離し、酸および酵素で加水分解した。酸には0.125M硫酸および2Mトリフルオロ酢酸(TFA)を用いた。また、酵素には、カブトムシ幼虫の糞より選抜したMicrocella属類縁菌およびTrichoderma virideの産出するキシラナーゼを用いた。加水分解物を酸性糖と中性糖に分別し、酸性糖はさらにイオン交換クロマトグラフィーでここのアルドウロン酸に分別した。分別したアルドウロン酸は2MTFAでの加水分解による構成等の分析、イオン交換クロマトグラフィーにおける分配係数(Dv)および^1Hおよび^<13>C NMRで構造を決めた。主に得られた酸性糖は以下のものである。特に最後の酸性糖はユーカリ材特有のもので、新アルドウロン酸であった。
気孔孔辺細胞における光情報伝達と原形質膜H^+-ATPaseの活性制御

気孔の青色光情報伝達系についてソラマメ孔辺細胞プロトプラストを材料にして調べ、以下の結果を得た。1)昨年度見いだしていた80kDの蛋白質の燐酸化は、青色光照射後30秒目、まだ、プロトン放出の開始していない時期に、すでに大部分が燐酸化されることを見い出した。また、プロトンポンプを活性化するカビ毒フシコクシンを加えても燐酸化レベル影響されなかった。この結果は、80kD蛋白質の燐酸化が青色光情報伝達系プロトン放出の原因であり、結果ではないことを示している。2)さらに、新たに55kDの蛋白質が燐酸化されることを見い出した。この燐酸化はML-7では阻害されず、55kD蛋白質が青色光情報伝達系で80kD蛋白質より上流に存在する可能性を示している。3)青色光依存のプロトン放出はカルシウムチャネルブロッカーベラパミルやLa^<3+>には阻害されず、また外液のCa^<2+>濃度変化にも影響されなかった。一方、この反応は細胞内小器官に蓄積されたCa^<2+>を遊離させるカフェインやCa^<2+>-ATPaseの阻害剤シクロピアゾニック酸などに阻害された。この事実は、気孔の青色光反応に細胞内小器官のCa^<2+>が関与することを示している。4)気孔の青色光反応に関与の可能性のある孔辺細胞中のCa^<2+>依存カルモジュリン非依存性のプロテインキナーゼ(CDPK)の全塩基配列を明らかにした。また、RT-PCRの結果から、このCDPKは孔辺細胞には発現しているが、葉肉細胞にはほとんど発現してないことが示された。
微粒子群の光及び計算機を用いた画像変換による構造抽出と応用計測の研究

液体燃料の微粒化過程や粒子分散状況と燃焼への効果を調べるに当たりその微視的或は巨視的な微粒子群の構造特徴を捉え計量化することが重要である。本研究は、微粒子群の画像情報を、光学的に或は計算機を用いて種々の変換処理をすることにより、構造を特徴づける有効なパラメターを見出しそれで評価する方法を確立することが目的であり、次の成果を得た。1.微粒子群の光学的レンズフーリエ変換(フラウンホファ回折)画像記録時に、数ミクロン以上の粒子では、用いる光の波長は問題でなく、測ろうとするサイズに応じてレンズの焦点距離を適当に選ぶ必要があり、粒径と粒子間距離の情報を同時に記録する場合、特に注意を要することが分かった。2.粒子群のTVディジタル画像をコンピュータにより二次元フーリエ変換することによって粒子の特徴を捉えようとしたとき、変換領域の計算点数が256点平方くらいに限られるため、粒子を表す画素数を充分にとると境界の影響が現れ、粒子の画素数を少なくすると粒径をうまく表せないことが明らかになった。これは画像解析装置の取り込み画素数と計算点数を増やすことによって改善する他ないことが分かった。3.粒子分散度を、微粒子群の画像から計測・ディジタル処理(パワースペクトルのフーリエ変換)することによって求めた自己相関関数で評価する新しい計測方法を見出し確立した。4.ディーゼル噴霧の画像で、周辺粒子分散域から中心未微粒化域について、それぞれ長方形局所領域ごとの自己相関関数を評価してみると、この自己相関は平均粒子分散度として極めて有用であることが確認された。5.上記の自己相関関数を光学的なレンズフーリエ変換で求めることが出来れば実時間評価が可能で、実用的に大変有用であるがそれは簡単でなく今後に残された課題として研究を進める。
分子認識機能を有するミクロポーラスクリスタルの開発設計と応用

分子をその形状と化学親和力によって認識し、吸着・変換・分離の高い機能を有するミクロポア多孔体(ミクロポーラスクリスタル)の設計と応用開発を目的とし、下記の研究を行った.1.粘土層間架橋多孔体化学修飾による分子認識機能の発現アルミナおよびSiO_2-TiO_2ゾル架橋粘土多孔体の細孔にイオンを導入することにより、高い分子認識機能を付与できることを見いだした.Naイオンを加えたアルミナ架橋多孔体はキシレン異性体を認識できる.2.複酸化物による粘土層間架橋多孔体の合成と吸着特性Al_2O_3-NIO複酸化物による架橋に成功した.アルミナだけの架橋体に比較して、耐熱性が著しく向上することを見いだした.複酸化物超微粒子に付随する特異な触媒活性が期待できる.3.シリガゾル粒子で架橋した高比表面積、高耐熱性ミクロポア多孔体の合成シリガゾル粒子は負に荷電しており、粘土層間に直接導入できないが、酸化鉄ゾルで化学修飾することにより、容易に高比表面積の架橋体を生成することを見いだした.修飾に用いた酸化鉄は酸で洗浄することにより除去できる.シリカ架橋多孔体は高い耐熱性を示した.4.非ケイ酸塩層状結晶の層間架橋体の合成と吸着・触媒特性層状チタン酸塩Rb_xMn_xTi_<2-x>O_4層間をシリカで架橋したミクロポア多孔体を合成し、吸着特性を詳細に調べた.細孔はゼオライトに類似した均一なミクロポアであり、合成条件により、分子認識機能を有する多孔体が得られることを明らかにした.5.層間架橋粘土配向膜の作成と気体透過の研究粘土層間架橋多孔体を多孔性アルミナ基板状に配向させた気体透過膜を作成した.二次元の粘土粒子の特徴を生かして、ピンホールやクラックのない透過膜が容易に作成できることを示した.配向膜は高温まで安定であり、400°C以上では水素、ヘリウムガス分子は活性拡散に従うことを明らかにした.分子をその形状と化学親和力によって認識し、吸着・変換・分離の高い機能を有するミクロポア多孔体(ミクロポーラスクリスタル)の設計と応用開発を目的とし、下記の研究を行った.1.粘土層間架橋多孔体化学修飾による分子認識機能の発現アルミナおよびSiO_2-TiO_2ゾル架橋粘土多孔体の細孔にイオンを導入することにより、高い分子認識機能を付与できることを見いだした.Naイオンを加えたアルミナ架橋多孔体はキシレン異性体を認識できる.2.複酸化物による粘土層間架橋多孔体の合成と吸着特性Al_2O_3-NIO複酸化物による架橋に成功した.アルミナだけの架橋体に比較して、耐熱性が著しく向上することを見いだした.複酸化物超微粒子に付随する特異な触媒活性が期待できる.3.シリガゾル粒子で架橋した高比表面積、高耐熱性ミクロポア多孔体の合成シリガゾル粒子は負に荷電しており、粘土層間に直接導入できないが、酸化鉄ゾルで化学修飾することにより、容易に高比表面積の架橋体を生成することを見いだした.修飾に用いた酸化鉄は酸で洗浄することにより除去できる.シリカ架橋多孔体は高い耐熱性を示した.4.非ケイ酸塩層状結晶の層間架橋体の合成と吸着・触媒特性層状チタン酸塩Rb_xMn_xTi_<2-x>O_4層間をシリカで架橋したミクロポア多孔体を合成し、吸着特性を詳細に調べた.細孔はゼオライトに類似した均一なミクロポアであり、合成条件により、分子認識機能を有する多孔体が得られることを明らかにした.5.層間架橋粘土配向膜の作成と気体透過の研究粘土層間架橋多孔体を多孔性アルミナ基板状に配向させた気体透過膜を作成した.二次元の粘土粒子の特徴を生かして、ピンホールやクラックのない透過膜が容易に作成できることを示した.配向膜は高温まで安定であり、400°C以上では水素、ヘリウムガス分子は活性拡散に従うことを明らかにした.[研究目的]分子をその形状と化学親和力によって認識し、吸着・変換・分離の高い機能を有するミクロ多孔性結晶(ミクロポーラスクリスタル)の設計と応用開発。[研究成果の概要]1。粘土ケイ酸塩層間の酸化物ゾル粒子による架橋と細孔制御モンモリロナイトのケイ酸塩層間を粒子径を調整したSiO_2-TiO_2ゾル粒子で架橋し、層間に形成される細孔の制御を試みた。その結果、層間距離と細孔容積は合成条件によって調節できるが、細孔径や分子認識機能はあまり影響を受けないことが分かった。2。層間架橋多孔体の吸着特性分子のサイズ、形状および極性が異なる各種溶媒蒸気の吸着測定を行ない、架橋多孔体の分子識別機能の評価を行なった。架橋体は疎水的であり、水の吸着速度はトルエンに対して1ケタ以上の遅くなることを明らかにした。3。吸着分子をプローブとする細孔構造の精密解析層間架橋体に吸着した^<129>XeのNMR測定を行ない、細孔の構造解析を試みた。その結果、NMR吸収の化学シフト値と拡りより、細孔径は約9Aと推定されるが、ゼオライトに比較して、細孔径が広い分布を持つことが分かった。4。架橋多孔体膜の作成

薄い多孔体膜の作成に成功した。セラミックフィルターへの応用の可能性について検討する計画である。1.分子認識機能を有する粘土層間架橋多孔体の合成と吸着特性SiO_2-TiO_2ゾル架橋粘土多孔体は1015の比較的大きなミクロポアを有している。この細孔をSiCl_4を用いて化学修飾することにより、多孔体に分子認識機能を付与できることを見い出した。窒素や水分子は吸着できるが、トルエンやメジチレンは殆ど吸着しない多孔体の合成に成功した。2.非ケイ酸塩層状結晶の層間架橋層状チタン酸塩Rb_xMn_xTi_<2-x>O_4層間のRbイオンをまずアルキルアンモニウムイオンC_nH_<2n+1>NH_3^+(n=318)でイオン交換し、ケイ酸テトラエチル(TEOS)を反応させることにより、層間をシリカで架橋したミクロポア多孔体の合成に成功した。焼成して層間のアルキル鎖を除くことにより、ミクロポアが形成される。吸着特性を測定し、アルキル鎖長を変化させることにより、分子認識機能を有するミクロポア多孔体が得られることを明らかにした。3.複酸化物による層間架橋体の合成と吸着特性Al_2O_3-NiO複酸化物による架橋体の合成に成功した。この架橋多孔体は従来のアルミナだけの架橋体に比較して、耐熱性が著しく向上することを見い出した。層間での複水酸化物の生成を利用するこの反応は、多孔体の合成に停まらず、層間への複酸化物生成の基本反応として、機能性層状ナノコンポジットの開発において、広範な応用が期待できる。