hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境負荷の低減を指向した界面活性剤の効率的生産技術の開発

微生物反応器に取り付けた消泡翼による発泡制御下、バイオサーファクタント生産菌Bacillus subtilis ATCC21332の好気培養に成功した。反応器内における泡沫層の存在により、バイオサーファクタントの生産と濃縮を同時に行うことができた。バイオサーファクタントの回収率は、培養終了後に泡沫分離を行うことで92.3%まで高めることができた。この生産法は、処理液量が減少するため分離工程における運転コスト削減に貢献する。消泡装置で泡をコントロールし、微生物反応器内に泡沫層を存在させながらバイオサーファクタントを生産する方法について検討した。1.消泡方式に関する検討これまでの研究で適用していた消泡方式では、発泡が激しくなる条件(高通気攪拌条件)になると、泡コントロールできなかった。そこで、消泡効果を高めるために、回転羽根による泡の破壊と液滴衝突による泡の破壊の二つ消泡機構を利用する方式を試みた。攪拌軸上に取り付けた消泡翼(円板の下面に6枚の羽根が取り付けられている回転翼)の上面に、ポンプにより持ち上げた培養液を滴下し、回転作用を利用して消泡翼端から液滴を飛散させた。この方式により、発泡の激しい条件でも培養終了時まで泡をコントロールすることができた。2.培養液および泡沫層におけるバイオサーファクタントの分離特性に関する検討1で検討した消泡装置を備えた10L容の微生物反応器を用いて、泡沫層存在下でリポペプチド型バイオサーファクタント生産菌Bacillus subtilis NT1の好気培養を実施した。泡沫層と培養液部に分けて、バイオサーファクタント濃度を評価した。泡沫層では、上部と下部でバイオサーファクタント濃度を測定したが、両者はほとんど違いがなかった。培養の早い段階で、泡沫層のバイオサーファクタント濃度は、培養液部に比べて著しく大きくなった。これは、生産されたバイオサーファクタントが培養液部から泡沫層に速やかに分離していることを示唆している。培養液部のバイオサーファクタント濃度に対する泡沫層のバイオサーファクタント濃度の比として算出した濃縮比は、培養が進むにつれて低下し、やがて一定となることがわかった。1.培養液部および泡沫層におけるバイオサーファクタントの分離特性平成21年度に開発した消泡装置を微生物反応器に取り付け、泡沫層存在下でリポペプチド型バイオサーファクタント生産菌Bacillus subtilis ATCC21332を好気的に培養した。培養3時間後に、安定した泡沫層が形成された。泡沫の液含率は22%程度であり、培養期間中の変化は小さかった。バイオサーファクタント濃度は、培養液部と泡沫層に分けて評価した。泡沫層のバイオサーファクタント濃度は、培養液部に比べて高い値を示した。バイオサーファクタントの生産量が増えるにつれて、泡沫層へのバイオサーファクタントの濃縮比は減少する傾向にあった。2.バイオサーファクタントの生産性と回収率からみた最適培養および操作条件通気条件を変化させて、バイオサーファクタントの生産性と回収率を検討した。バイオサーファクタント生産量は、通気量1.0L/minの場合に比べて、2.0L/min以上の場合の値が著しく大きかった。48時間培養終了時のバイオサーファクタント生産量は、最大で約800mgであった。一方、バイオサーファクタントの回収率については、通気量の低い1.0L/minの条件の方が高い値を示した。しかしながら、いずれの通気条件においても、培養終了時の回収率は4060%の範囲にあった。培養液部から残りのバイオサーファクタントを回収するため、培養終了後に泡沫分離操作を実施した。通気量1.0L/minで1時間泡沫分離を行うことにより、バイオサーファクタントの回収率を最大92%まで高めることができた。消泡装置を装着した微生物反応器を用いるバイオサーファクタントの効率的な生産方法について検討した。バイオサーファクタントは、微生物が生産する低環境負荷型の界面活性剤である。バイオサーファクタント生産菌の好気培養では液の泡立ちが発生するが、この反応器では、消泡剤を一切添加せず消泡装置のみで泡を抑えて反応器内に泡沫層を存在させる。培養液部で生産されたバイオサーファクタントは、界面活性物質の特性のため泡沫層に濃縮する。培養終了後に泡液として取り出すと、分離精製工程で少量の液体を処理することになる。そのため、従来法に比べて省エネルギー的にバイオサーファクタントを生産できる。生産菌としてBacillus subtilis ATCC21332を使用し、リポペプチド型のバイオサーファクタントであるサーファクチンの生産系に本方法を適用した。

高い通気撹絆条件(通気量:3.0L/min、攪絆速度:800rpm)で48時間培養したが、最後まで反応器から泡が溢れないように制御することに成功した。通気量が高くなるほど、バイオサーファクタントの生産量が増加することがわかった。最大バイオサーファクタント生産量は、培養液1Lあたり203mgであった。泡沫部のバイオサーファクタント濃度は、培養液部に比べて最大10倍も大きく、バイオサーファクタントは泡沫層に濃縮することが確認された。泡沫によるバイオサーファクタントの回収性能は、何れの培養条件でも終了後に40%近くのバイオサーファクタントが培養液部に残存することが明らかとなった。この改善策として、培養終了後に低い通気量(1.0L/min)で1時間泡沫分離操作を行い、泡沫を回収した。この方法により、バイオサーファクタントの回収率を最大92%まで高めることができた。
各種材料を見たり触ったりした時の感性および脳液特性に及ぼす生活環境の影響

日本人は,木材を材料として高く評価しすぎであるという中国人留学生の疑問を基に,各種材料,特に木材が,生活環境が変わることによりどのように評価されるのかを知ることを目的として,本研究を計画した。2年間で得られた結果は以下の通りである。(1)日本人と中国人で,道具,住宅などに用いる材料についての評価では,明らかな差異が生じた。材料に対するイメージの差異は,日頃の生活や習慣に影響されることを明確にした。(2)カナダで行った調査では,木になじみの薄い国の中国人と同様の評価をしたのがメキシコ人であり,森林国のカナダ人は日本人と同じような評価を下した。木材への親しみは,やはり身の回りの環境に影響されることがこれらも明確となった。(3)留学生など日本在住の中国人を対象にして調査した結果では,日頃よく目にする住宅内装材料に関しては,ほぼ日本人と同じ評価を下した。このことは,身の回りの環境が変化することにより,材料に対するイメージにも変化が生じることを明確にした。(4)同じ材料を用い,北海道・神戸・鹿児島での官能検査を行った結果,ほとんどの項目について,同じ傾向が得られたが,乾湿感のみに大きな差異が認められた。これはそれらの地域における年間の雨量と相関が認めら,材料に対するイメージは,気候風土にも影響されると推察した。(5)左右の手で,異なる材料を触った時,両者に温冷感や粗滑感に差があるほど,触った瞬間の脈拍が速くなる傾向が認められた。そこで,この傾向をより明確にするために,同じ材料で,一方を冷蔵庫に入れへ温度を下げ,温度差をつけた材料や,表面をサンドペ-パ-で粗くした材料からも確認することができた。(6)最後に,各種の色紙を提示し,それを凝視している時の眼球運動および脈拍をポリグラフで測定した結果,眼球運動では,赤など暖色系の色ほど,電圧値が高く,緊張感を示す結果となった。それに対して,脈拍ではそれと若干異なった。しかし,目と心臓の動きを両者測定することにより,心理的な動きを物理的に捉えることの可能性を示唆していた。日本人は,木材を材料として高く評価しすぎであるという中国人留学生の疑問を基に,各種材料,特に木材が,生活環境によってどのように評価されるのかを知ることを目的として,本研究を計画した。実験では,身の回りで木材にあまり馴染みのないという中国東北部と森林王国のカナダで官能検査など種々の材料評価を行った。また,感覚についての物理的な量として,本年度購入のポリグラフを用い脳波の検査を計画していたが,測定端子などの関係から,本年度は,眼球運動などについての基礎的実験を行った。得られた結果は以下の通りである。1.まず,中国で行った官能検査では,日本人ほど木材を優れた材料と考えておらず,各種材料の一つとして評価していることが明確となった。また,日本に留学している中国人に同じ実験を行った結果から,日頃よく接する床材などは,日本人と同じ評価になることも分かった。ただ,家具など,日本の生活で,あまり接触しないものについては,東北部の中国人と同じ評価であった。このことは,材料の評価がまさに生活環境の影響を受けていることを示すものである。

2.次に,カナダで行った調査では,森林国のカナダ人が日本人と近い評価をしたのに対して,中国と同様に主に石材や土系の家に住んでいるメキシコ人は,概して石材の方の評価が高かった。また,インド人も同様の評価を下した。詳細は省くが,概して外国人は,日本人ほど木材を高く評価してはいない。特に日本人は,ヒノキに対する思い入れが強く,ベイマツと比較して,すべての点で高い評価であった。一方,外国人はヒノキ,ベイマツともに同じ評価であった。3.前者を総合的に見てみると,材料に対する評価では,日本人は,温冷感を基礎に,材料の好みを評価しているのに対して,外国人は温冷感と粗滑感を基礎に評価していることも明確となった。4.最後に,各種の色紙を提示し,それを凝視しているときの眼球運動および脈拍をポリグラフで測定した結果,眼球運動では,赤など暖色系の色ほど,電圧値が高く,緊張感を示す結果となった。それに対して,脈拍ではそれと若干異なった。しかし,目と心臓の動きの両方を測定することにより,心理的な動きを物理的に捉えることの可能性を示唆していた。本研究では,まず生活環境と材料に対するイメージの関係について明確にし,木の国日本で,住宅材料として,これからも永遠に木材が愛着や親しみを持って使われるだろうという考え方に若干の疑問を呈したいと考えた。そこで,本年度も昨年度に続き,身の回りであまり木材に馴染みがないという北中国と,森林王国のカナダに留学中の学生に依頼してイメージ調査を行い,木材に対する絶対的な尺度の可能性について検討した。さらに,小さな日本ではあるが,北海道と鹿児島で,木に対するイメージが異なるのかも調査した。材料の触感性について,生理的な反応を昨年度購入のポリグラフを用いて測定し,物理的な尺度を得る方法についても検討した。得られた結果は以下の通りである。(1)供試材料として,昨年度のもの以外に住宅の代表的な内装材料を加え,それらの静的な触覚特性の官能検査を行ったが,昨年度とほぼ同じ結果が得られた。また,視・触覚特性についての検査も行った結果,材料によっては,日本人と中国人で明らかな差異が生じる材料があった。このことにより,材料に対するイメージの差異は,日頃の生活環境に影響されることを再確認した。(2)木になじみの薄い国の代表として中国人の実験を行ってきたが,留学生など日本在住の中国人を対象にして分析を行った結果,日頃よく目にする住宅内装材料に関しては,ほぼ日本人と同じ評価を下した。このことは,身の回りの環境により,材料に対するイメージに変化が生じたことも明確となった。(3)同じ材料を用い,北海道・神戸・鹿児島での官能検査を行った結果,ほとんどの項目について,同じ傾向が得られたが,乾湿感のみに大きな差異が認められた。これはそれらの地域における年間の雨量と相関が認めら,材料に対するイメージは,気候風土にも影響されると推察した。(4)左右の手で,異なる材料を触った時,両者に温冷感や粗滑感に差があるほど,触った瞬間の脈拍が速くなる傾向が認められた。そこで,この傾向をより明確にするために,同じ材料で,一方を冷蔵庫に入れへ温度を下げ,温度差をつけた材料や,表面をサンドペ-パ-で粗くした材料からも確認することができた。
経営学的経営哲学構想のための基礎研究:「科学としての経営学」の底流と課題

本研究では、これまでの経営学研究の歴史展開過程を、特に主要な学説に焦点をあてて、その学説の哲学的・方法論的基盤にまでさかのぼって批判的に考察した。その過程で確認したことは、以下の3つである。第1に、経営学史には、(1)「科学としての経営学」を指向する主潮流(知識経営論の系譜)と、(2)それに加え、むしろ経営哲学研究の重要性を強調する系譜があること、第2に、現代文明が抱える(1)自然環境問題、(2)文化多元性の問題、(3)人間性の問題といった諸課題の生成に「科学としての経営学」(=知識経営論の系譜)が重要な役割を果たしてきたこと、そして第3に、現代文明の諸課題を克服するために、改めて経営哲学の構想・体系化が要請されること、である。本研究の要は、真理の追究に偏重する「科学としての経営学」(経営科学)の特徴を明らかにすることにある。そのために本年度は、「真・美・善の統合体としての経営体」という観点から経営学の原理的考察に着手した他に、以下の研究に着手した。それは、経営学の史的展開上、「科学としての経営学」(経営科学)と「哲学としての経営学」(経営哲学)との相即的発展を主張したM.P.Folle賃の経営思想である。Follettは、まさに科学的管理による「作業の科学化」が進行していた状況下で、「作業の科学化」にとどまらず「管理全般の科学化」(経営科学)を唱えた。「作業の科学化」は、組織原理=機構の官僚制化をもたらした。それが、「組織と個人との統合」というFollettの問題意識へとつながっていく。その解決の方途としてFollettは、「管理全般の科学化」のみならず、その問題性を克服するための「科学的管理の哲学」(経営哲学)の必要性を指摘する(ただしその具体的内容についてFollettは述べておらず、その具体化こそ本研究の課題である)。Follettは「組織と個人との統合」を実現させる上で、「プロフェッション」という生き方に注目する。しかし官僚制化の進展には大きな問題があった。それは、当該組織体の維持を旨とする「官僚制の原理」と他者へのサービスを旨とする「プロフェッションの原理」との相克である。本研究を通じて、形式合理性を管理=組織原理とする官僚制組織にプロフェッションが組み込まれることで、「組織という他者へのサービス」(官僚制原理)を優越させ、「社会という他者へのサービス」(プロフェッション原理)が看過される「閉じられたプロフェッション」の危険性(プロフェッションの官僚制原理への包摂)を孕むことをみた。こうした視角は、こんにち盛んなプロフェッションに関する議論に対するひとつの重要な批判的視角を提供する。そのために本年度は、「科学としての経営学」を推し進め近代経営学の扉を開いたH.A.Simonの理論を中心に検討した。Simonは「科学としての経営学」を志向して「管理科学」を提唱し、近代経営学の扉を開き、その後の経営学の主潮流を決定づけた。Simon理論は、論理実証主義を自身の方法論的基盤に据え、経営学の科学的精緻化(経営科学)を大いに促進させた。経営科学を志向するサイモン理論の経営学史上の位置を確認するために、F.W.TaylorやM.P.Follett、G.E.Mayoといった諸学説と関連づけつつ考察した。その過程で明らかになったことを端的に言えば、それは、Mayoが文明論的に批判した「知識経営の問題性」を克服するよりも、むしろ深刻化させることとなったと指摘できる。言い換えれば、Simon理論は、経営学の理論的精緻化・再構成を目指し、結果として<世界>に潜在する多様な意味の<組織の意味>への一元化・優越を促し、組織的価値を社会的価値から乖離させる危険性を、つまり「閉じられた人間協働」の危険性をより深刻化させたのである。Simon理論は、Follettが指摘した経営科学と経営哲学との同時的発展という経営学体系の展開を促すというよりも、むしろ論理実証主義に立脚することで価値的要素をその研究対象から除外し、経営科学に偏向する形での経営学の展開を方向づけ促進させたのである。Simon理論によって方向づけられた近代経営学の主潮流は、その帰結として「閉じられた人間協働」化の危険性を孕んだのである。ここに、Simonとともに近代経営学の祖と位置づけられるC.I.Barnardの理論を検討する必要性が出てくる。

これはH20年度のひとつの課題である。本研究の課題は、「現代文明の形成に際して経営学が果たしてきた役割」を検討することであり、そのことを通じて「新たな文明の形成に向けて経営学果たしうる役割」を考察する手がかりを得ること目指している。そのために本研究では、経営学の主潮流を経営(組織)現象の真理を探究する「科学としての経営学」を捉え、経営学の史的展開過程に潜む問題性を明らかにするという経営学説史的な接近を採用した。本研究課題を遂行するために、「科学としての経営学」としてF. W.テイラーの科学的管理やサイモン理論を取り上げてきた。また、こうした主張流を批判する視角としてG. E.メイヨーやM. P.フォレットを取り上げてきた。その過程で明らかになったことは、第1に「科学としての経営学」は組織目的の効率的な達成を志向するあまり、組織体に潜在するその他の多様な意味(自然的、社会的あるいは人間的)を看過ないし軽視することで、「閉じられた人間協働」化を促進したことであり第2にその帰結として、自然的意味の軽視が自然環境破壊を、社会的意味の軽視が文化多元性の問題を、あるいは人間的意味の軽視が人間性の危機の問題を、惹起してきたことである.「科学としての経営学」の基本問題は、組織の意味の諸他の意味に対する優越とそれに伴う多様な意味の間での調和の破れにある.経営学の主張流が孕んでいるこうした課題に応えるために、ここに、「新たな価値の創造」を中核に据えるC. I.バーナードの創造的管理論の現代的意義を見いだした。また、そのより具体的な展開のひとつの可能性として「環境経営論Environmental Management」の構想を報告した。今後の研究は、バーナード理論をたたき台としてより具体的な展開の模索である。
西部北太平洋モンスーンの長期変動によるアジア沿岸域の気候への影響

過去117年間の気象データを復元し、日本を含む東アジアから太平洋域の夏の天候の年々変動を広く特徴づける大気圧分布のパターンであるPJパターンを1897年ー2013年まで定義した。この結果、PJパターンと東アジアの夏の気温、東南アジアの雨季の雨量、沖縄や台湾を通過する台風数、日本のコメの収穫量、長江の流量などとの相関関係が、明瞭な時期と不明瞭な時期とが数十年周期で繰り返し訪れていることを明らかにした。各国気象局との協力のもと、20世紀のアジア沿岸域の降水量・気温・気圧の気象資料の収集と電子化作業を実施した。気象庁所蔵の資料は、旧日本統治領の台湾、朝鮮、千島、樺太、満州の1911-1932年の日降水量、気温、気圧データのデジタル化した。フィリピンの戦時中の1942-1944年の日降水量、気温、気圧のデジタル化した。さらに、中国沿岸の1873-1880年の日降水量、気温、気圧、風のデジタル化を実施した。フランス気象局を訪問し、旧フランス領インドシナ気象局が発行した19世紀末からの気象月報・気象年報・雨量年報の画像データを作成した。同画像データ群からベトナム中部における雨期の日雨量データまたは月統計値をデジタル化し,19世紀末から21世紀初頭にかけての100年以上にわたるデータセットを作成した。これまでに収集しデジタル化した気象データをもとにフィリピンにおける夏のモンスーンに伴う雨季開始時期について1903-2012年まで再現した。1990年代後半から雨季入りの時期が早まる傾向があるほか、1940年以前にも現在より早く雨季が始まることを明らかにした。また、19522008年のフィリピンにおける降水量の季節変化を解析した結果、西岸域では、2000年以降のラニーニャ年に乾季が明瞭にみられないパターンが現れていることが明らかとなった。また、作成したベトナム中部での100年以上の降水量データセットを用いて雨期の降雨特性を調べた。旧フランス領インドシナならびにベトナム・カンボジア・ラオス・タイにおける20世紀の降水情報のデジタル化を実施した。ベトナム水文気象局と協働して,ベトナム全土で19地点における日降水量または月降水量統計値を1900年代から1972年までデジタルデータを作成した。また,1900年代から1960年代にかけてのメコン河流域の29地点(カンボジア,6地点;ラオス,5地点;タイ,14地点;ベトナム,4地点)の日降水量または月降水量統計値をデジタル化した。これら新たにデジタル化した降水情報と現地気象局より収集した近年の日降水量データを組み合わせて使用することにより,ベトナムまたはメコン河流域における20世紀全体での降水特性の長期変動を記述する基盤が構築された.戦時中のフィリピン気象観測記録の電子化を行い、これまでに電子化したデータから、とくに長期の気象観測記録が電子化できたマニラの日降水量データを用いて、夏の降水量の季節変化とその長期変動特性を解析した。旧日本統治領の台湾、朝鮮、千島、樺太、満州の1933-1941年の日降水量、気温、気圧データのデジタル化した。これで、1901-1941年のデータセットが完成した。夏季西部北太平洋モンスーンの指標(PJパターン)を地上気圧データから定義し、1897-2013年の117年間の長期変動を調べ、論文を投稿した。PJパターンは、東アジアの夏の気温・降水量、台湾・沖縄の台風活動、フィリピンの降水量などとの関係が明瞭な時期と不明瞭な時期が数十年の間隔で変動することを明らかにした。大気海洋データを復元するデータレスキューに関するワークショップを開催し、情報交換を行った。過去117年間のPJパターンを定義し、長期変動を調べ、1897年ー2013年までの過去117年間分の気象観測データを復元し、夏季西部北太平洋モンスーンの指標であるPJパターン指標を定義した。東アジアの夏の気温、東南アジアの雨季の雨量、沖縄や台湾を通過する台風数、日本のコメの収穫量、長江の流量等との関係に相関の明瞭な時期と不明瞭な時期とが数十年周期で繰り返し訪れていることを明らかにした。この研究は学術論文にまとめて、出版した。さらに、プレス発表を行い、10社以上の新聞などに記事が掲載された。1877年に日本の約30か所の灯台において日々の気象データを記録した資料のデジタル化を実施した。旧フランス領インドシナにおける20世紀前半の降水資料のデジタル化を実施した。デジタル化した資料に基づき、ベトナムならびにカンボジアにおける降水特性の100年スケールでの長期変動傾向を明らかにした。18672013年におけるマニラ(フィリピン)の日降水量データを使用し、降水の季節進行の長期変化傾向を解析した。その結果、マニラの雨季入りの遅速には20年程度の周期的な変動がみられた。マニラにおける雨季明け(乾季の入り)の長期変化傾向をみると、平年は11月末12月中旬頃に始まる雨季明けが、1980年代後半以降、1月初め頃にずれ込む傾向にあることがわかった。

この結果、PJパターンと東アジアの夏の気温、東南アジアの雨季の雨量、沖縄や台湾を通過する台風数、日本のコメの収穫量、長江の流量などとの相関関係が、明瞭な時期と不明瞭な時期とが数十年周期で繰り返し訪れていることを明らかにした。本年度は前年度に引き続き、20世紀のベトナム、フィリピン、旧日本統治領での降水量、気温、気圧のデータのデジタル化を実施し、アジア沿岸域の夏季の20世紀における気候変動を降水量、気温データから明らかにするため、解析を進め、論文にまとめて投稿した。また、大気海洋データを復元するデータレスキューに関するワークショップを開催し、情報交換を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。熱帯気象学アジア沿岸部地域において、降水量、気温、気圧のデジタル化を進め、データセットを作成する。これらの気象データを用いて、アジア沿岸域の夏季の20世紀の変動について降水量や気温から明らかにし、夏季西部北太平洋モンスーンの指標(PJパターン)との関係について論文を出版する。研究成果は、国内、国外の学会、ワークショップで広く発表する。本研究で復元した気象データについては、学会で分科会を提案し、情報発信する。本年度の研究目的は、アジア沿岸域の20世紀の降水量、特に気温、気圧データの紙媒体を収集し、デジタル化することであった。計画通り旧日本統治領、中国沿岸、フィリピン、旧フランス領インドシナのアジア沿岸域の19世紀から20世紀の気象資料を各国気象局、研究分担者、研究補助の協力のもと収集し、デジタル化に着手した。アジア沿岸域のフィリピン・ベトナム・西太平洋域の気象資料が新たに見つかり、資料の収集と、気象データに電子化する役務作業を次年度に実施することとしたため未使用額が生じた。アジア沿岸域のうち、日本、韓国、中国、フィリピン、ベトナム、西太平洋諸国の20世紀の日単位の降水量、気温、気圧データを収集し、デジタル化することでデータセットを順次作成する。これを用いて、アジア沿岸域の夏季の20世紀における気候変動を降水量、気温データから明らかにする。PJパターンに代表される西部北太平洋モンスーンとの関係について、20世紀を通した変動を明らかにする。対象とするテーマは年々変動のレジームシフトと長期変動とする。アジア沿岸域のフィリピン・ベトナム・西太平洋域の気象資料の収集と電子化のため、出張旅費と役務作業に使用する。当初予定していたベトナム気象局所蔵の20世紀の気象資料の収集と電子化作業が、ベトナム気象局との間の手続きに時間を要したため、次年度に使用計画を変更した。ベトナム気象局所蔵の20世紀の気象資料の収集と電子化作業のための、出張旅費と電子化作業の謝金と役務に使用する計画。
16世紀イタリアの建築家ヴィンチェンツォ・スカモッツィの建築作品に関する研究

平成19年度は、平成17年度から行ってきたイタリア現地での建物の実測、建物に関連する資料の収集について、データ整理と資料の読解を実施した。そもそも本研究は、スカモッツィの建築作品がルネサンス後期、マニエリスム期、バロック前期の狭間に計画されたものであることから、その作品に時代の思想や様式の変化を見出すことを目的として開始された。現在のところ、スカモッツィの作品は、前期、中期、後期に分類でき、はっきりと表面化するものではないが、確かに時代の狭間に計画された、すなわち混沌とした時代の痕跡が建築様式に表れていることを見出している。今後の研究としては、この基本研究を継続していき、建築様式の系統化、そしてそれを裏付ける思想の中身を明らかにしていきたいと考えている。平成17年度は当初の目的であった現地イタリアにおいて現存するスカモッツィの建築作品の調査,ならびに資料収集を実施した。調査結果は以下の通りである。1,ヴィチェンツァ周辺に現存する作品としてフェッラモスカ荘,ヴェルラート荘,ピザーニ荘,トリッシーノ邸(1),オリンピコ劇場,トリッシーノ邸(2),聖カルロの小堂を調査した。調査内容は,建物の平面構成・空間構成,建物正面の全体と細部,各室内部の空間構成ならびに装飾である。スカモッツィの建築書所収の図面と比較して,異なる部分や手を加えられている部分が見られた。また所有者の都合上,ヴェルラート荘,トリッシーノ邸(1)(2),聖カルロの小堂については,内部構成を確認することができなかった。以上から,調査による新しいデータとともにスカモッツィの建築書所収の図面をもとに,18,19年度に作品研究を実施する。(ただし,調査に基づく作品の概要は,すでに平成18年度日本建築学会北陸支部論文報告集に投稿している)2,ヴェネツィアに現存する作品としてプロクラティエ・ヌォーヴェ(新庁舎),サンティ・ジョヴァンニ・エ・パオロ教会内部香部屋入口装飾,聖ニコロ・ダ・トレンティーノ教会,コンタリーニ邸,マルチャーナ図書館内一室の室内装飾を調査した。所有者の都合上,コンタリーニ邸の内部構成を確認することができなかった。したがって調査による新しいデータとともにスカモッツィの建築書所収の図面をもとに,18,19年度に作品研究を実施する。平成17年度は当初の目的であった現地イタリアにおいて現存するスカモッツィの建築作品の調査、ならびに資料収集を実施した。調査1ヴィチェンツァ周辺に現存する作品としてフェッラモスカ荘、ヴェルラート荘、ピザーニ荘、トリッシーノ邸(1)、オリンピコ劇場、トリッシーノ邸(2)、聖カルロの小堂を調査した。調査内容は、建物の平面構成・空間構成、建物正面の全体と細部、各室内部の空間構成ならびに装飾である。スカモッツィの建築書所収の図面と比較して、異なる部分や手を加えられている部分が見られた。また所有者の都合上、ヴェルラート荘、トリッシーノ邸(1)(2)、聖カルロの小堂については、内部構成を確認することができなかった。調査2ヴェネツィアに現存する作品としてプロクラティエ・ヌォーヴェ(新庁舎)、サンティ・ジョヴァンニ・エ・パオロ教会内部香部屋入口装飾、聖ニコロ・ダ・トレンティーノ教会、コンタリーニ邸、マルチャーナ図書館内一室の室内装飾を調査した。平成18年度は、これらのデータを整理することを中心とした。現在、上記調査対象の空間構成について分析を行っている。また、平成19年度にはパドヴァに現存する幾つかの建物を調査することになる。
イリジウム触媒の水素移動能を活用する含窒素複素環の触媒的合成法の開発

本研究者は有機イリジウム錯体の化学に注目し、その基礎的な性質について検討する中で、Cp^*配位子を有するイリジウム錯体が有機分子間の水素移動反応において極めて高い触媒活性を示すことを見出してきた。本研究課題では、この水素移動反応を含窒素複素環をはじめとする有用な化合物の合成触媒系へ発展させることを目的として検討した。最初にアミノアルコール類を原料に用いる分子内環化反応について検討し、[Cp^*IrCl_2]_2触媒を用いたインドール及び1,2,3,4-テトラヒドロキノリン誘導体を合成する反応系の構築に成功した。本反応はイリジウム触媒によるアルコール部位の水素移動型酸化を鍵反応として進行するものである。続いて、本反応をアルコールとアミンの分子間N-アルキル化反応へと発展させた。[Cp^*IrCl_2]_2触媒存在下で、アニリンとベンジルアルコールとの反応によりベンジルアニリンを高収率で得る反応をはじめとして、様々な一級アミンのアルコールによるN-アルキル化が可能な触媒系を開発した。次に、[Cp^*IrCl_2]_2触媒を用いた一級アミンとジオールの反応について検討し、ピロリジン、ピペリジン、アゼパン及びモルホリン等の合成化学的に重要な骨格を一段階の反応で収率良く得られる新しい触媒系の構築に成功した。また、1,2,3,4-テトラヒドロキノリン誘導体を簡便に合成する反応として、入手が容易なキノリンの移動水素化反応を検討した。[Cp^*IrCl_2]_2触媒存在下で、水素源として2-プロパノールを用いることによりキノリン類の位置選択的かつ官能基選択的な移動水素化が進行し、1,2,3,4-テトラヒドロキノリン誘導体を高収率で得ることができた。これら一連の触媒反応はCp^*イリジウム触媒の高い水素移動能により達成されたものである。本研究では、この水素移動反応を有用な化合物の合成触媒系へ発展させることを目的として、アルコールとアミンの反応によるN-アルキル化反応についてとりあげ、検討した。最初に、2-アミノフェネチルアルコールおよび3-(2-アミノフェニル)プロパノール等のアミノアルコール類の分子内N-アルキル化について検討した。触媒として[Cp^*IrCl_2]_2と塩基の存在下で反応を行うことにより分子内N-アルキル化が良好に進行し、2-アミノフェネチルアルコールからはインドール(80%)が、3-(2-アミノフェニル)プロパノールからは1,2,3,4-テトラヒドロキノリン(96%)が得られた。アルキル基、アリール基、クロロ基およびアルコキシ基を有する原料を用いても同様の反応が良好に進行した。本反応はイリジウム触媒によるアルコール部位の水素移動型酸化を鍵反応として進行するものであり、合成化学上有用なインドールおよびテトラヒドロキノリン類を段階で触媒的に得られる点に特長があり、副産物としては水が生じるのみであり、環境負荷の小さい触媒系である。次に、アルコールとアミンの分子間N-アルキル化について検討した。触媒として[Cp^*IrCl_2]_2と塩基の存在下、アニリンとベンジルアルコールとの反応によりベンジルアニリン(88%)が得られた。

様々な一級および二級アルコールを用いても反応は良好に進行し、モノアルキル化生成物を選択的に与えた。また本触媒系は他の一級アミンのN-アルキル化に対しても有効であり、一般性は高い。本反応は、過去に知られていたルテニウム触媒を用いた系よりも低い温度で進行し、用いる原料もより一般的に適用可能であり、アミン合成の新しい手法を提供するものといえる。本研究者は有機イリジウム錯体の化学に注目し、その基礎的な性質について検討する中で、Cp^*配位子を有するイリジウム錯体が有機分子間の水素移動反応において極めて高い触媒活性を示すことを見出してきた。昨年度までに、1)アミノアルコール誘導体の水素移動反応を経た環化反応によるインドール及びテトラヒドロキノリン誘導体の合成、2)アルコールとアミンの反応によるN-アルキル化、等の新しい触媒系の開発に成功した。本年度は、これらの成果をさらに発展させた新しい有機合成触媒系の構築に取り組み、以下の成果を得た。最初に、一級アミンとジオールとの反応による含窒素複素環の合成について検討した。触媒として[Cp^*IrCl_2]_2と塩基の存在下、ベンジルアミンと各種ジオールとの反応によりピロリジン、ピペリジン、アゼパン及びモルホリン等の骨格を有する含窒素複素環を良好な収率で得ることができた。本反応はイリジウム触媒によるジオールのヒドロキシ部位の水素移動型酸化を鍵反応として進行するものであり、合成化学上重要な含窒素複素環を段階で触媒的に得られる点に特長がある。次に、アルコールを水素源とするキノリン類の移動水素化反応について検討した。触媒として[Cp^*IrCl_2]_2と酸の存在下、2-プロパノールを水素源とするキノリン類の位置選択的な移動水素化反応が良好に進行し、1,2,3,4-テトラヒドロキノリン類が得られた。様々な官能基を有するキノリンを原料に用いても本反応は官能基選択的に進行した。本反応は、入手が容易なキノリン誘導体を原料として、合成化学上重要なテトラヒドロキノリン類の合成を温和な条件の移動水素化反応により達成できることに特長がある。
法律上取締役でない者が会社経営に従事した場合に生じる会社法上の諸問題に関する総合的研究

本研究では、法律上取締役でない者(以下事実上の経営者という)が会社経営に関与した場合に生じる法的諸問題を、事実上の経営者の会社ないし第三者に対する責任と取締役が他の会社の事実上の経営者となった場合の競業取引・利益相反取引規制に分けて考察した。これまでの事実上の経営者に関する研究は、以上の問題を区別せずに行われる傾向にあったが、両者は法律構成を異にし、区別して議論されるべきである。判例の分析からも、前者については、事実上の経営者が実際に経営に関する指揮命令等を行っていたがに関心が払われ、後者については、事実上の経営者が競業取引や利益相反取引の実行行為者であるかどうかに焦点が当てられていることが明らかになった。イギリスや韓国では、「事実上の取締役」を一定範囲で取締役に準じて扱うための立法が行われた。イギリスでは、判例法上発展した影の取締役制度が制定法において認知されたという経緯がある一方で、韓国では20世紀末の通貨危機の際に急速な立法作業によって導入された。これらは、いずれも取締役の第三者に対する責任について主として意味を持つ。事実上の経営者は支配株を背景にしているのが通常である。アメリカでは、支配株主の忠実義務理論が発展してきた。本研究では、とくに支配株主と会社間の会社機会の分配について詳しく扱ったが、支配株主は取締役に準じて、会社の機会を自己のために奪うことが禁止されることが明らかになった。平成14年の商法改正により委員会等設置会社が導入され、取締役の位置づけが変容し、また経営を担う執行役という機関も新設された。今後は、「事実上の取締役」「事実上の執行役」の意義付けについてさらに細かな分析が必要になろう。(1)事実上の主宰者による競業取引・利益相反取引A会社の取締役が、B会社の代表取締役ではないがその経営を意のままに支配し、B会社をしてA会社と競業取引や利益相反取引を行わせた場合、右取締役に競業避止業務・利益相反取引回避義務違反の責任を課するというのが判例の立場であり、学説も概ねこれを肯定する。判例は右取締役をB会社の「事実上の主宰者」と呼ぶが、この「事実上の主宰者」概念は、右取締役がB会社の代表者ではないがB会社のための競業取引・利益相反取引の実行行為者となりうる立場を説明するために用いられている。(2)事実上の取締役の第三者(会社債権者)に対する責任正規の取締役でなく、取締役としての登記もない者が会社経営に深く関与している場合、商法266条ノ3の規定を類推適用して、そのような者(以下事実上の取締役という)に対第三者責任を負担させる判例がある。事実上の取締役の対第三者責任を肯定する判例は、すべて当該事実上の取締役がその会社のオーナーであった事例に関するものであるので、事実上の取締役の対第三者責任は、その者がオーナーである場合にのみ認められるとする分析もあるが、むしろその者が会社の業務執行を継統的に行っていたか否かが責任を肯定するかどうかの判断基準となるべきである。以上の研究は、著書「取締役の競業避止義務」第3編第7章において公表した。1平成12年度は、予定通り短期間渡米し、テキサス大学ロー・スクールにおいて、ヘンリー・ヒュー教授より、「事実上の経営者に関する法的諸問題」についての私の研究につき、レビューを受けた。その際、同教授より、当該問題に関する日米間の視点の違い、問題の社会的および学問的な重要性の相違などにつき重要な指摘を受けた。アメリカでは、事実上の取締役(de facto director)理論は、適法な手続きを経て取締役または役員に選任されてはいないが事実上取締役・役員の職務を行っている者の行為(その者が会社を代理または代表した場合など)により会社が拘束されるとすることにより、取引の安全を図るためのものとして展開されてきた。

したがって、事実上の取締役・役員自身が会社や第三者に対して義務違反に基づく責任を負うかどうかという事柄は、派生的あるいは枝葉的問題と把握されている。日本では事実上の取締役の対第三者責任が盛んに(これを中心として)論じられてきたのとは対照的であり、アメリカにおける要件論・効果論を日本法の解釈論に持ち込もうとするとき、このような前提の違いに着目し、慎重な比較法的検討を行う必要があることが、ヒュー教授および他のテキサス大学スタッフとの討論により明らかになった。2大阪市立大学国際学術交流研究会における韓国学術院会員・孫朱〓教授の報告より、韓国では1998年の会社法改正により事実上の取締役、背後取締役および表見取締役の責任が立法化されたという事実を知った。これらは、本研究課題との関係が大きいので、韓国会社法の状況も比較法の対象に加える予定である。3本研究の成果の一部として昨年度末に公表した「取締役の競業避止義務」(有斐閣)により、平成13年1月、公益信託大隅法学研究奨励基金第5回大隅健一郎賞を受賞した。法制審議会会社法部会が平成13年4月に公表した商法の抜本的改革提案(商法等の一部を改正する法律案要綱中間試案(以下中間試案という)では、大会杜の経営機構として、社外取締役を中心メンバーとする各種委員会を取締役会に設置して取締役会を監督機関としての色彩の濃いものとし、監査役を置かず、会社経営は取締役であることを要件としない執行役が担当するという制度の導入が提言され、この提言は、平成14年2月の「商法等の一部を改正する法律案要綱(以下改正要綱という)」でも維持されている。取締役でない者が会社経営を担当するというシステムの採用の有無は、本研究のテーマとも深くかかわるものである。そこで、平成13年度は、中間試案から改正要綱に至る商法改正論議の検討と株式会社経営機構の比較法的検討に、本研究をシフトせざるを得なかった。改正法関係では執行役と取締役会の関係に検討の中心を置いた。その中で、商法は株式会社の業務執行者について明確な規定を置いておらず、現行法のもとでも取締役以外の者に業務執行を行わせるという制度設計も可能であったのではないかという基本的問題も生じてきた。さらに、本研究テーマとの関係では「法律上執行役でない者」が経営を担当した場合の問題(いわば事実上の執行役の問題)が、事実上の取締役の問題とパラレルに考え得るかという論点も生じる。以上の問題について、アメリカ・イギリス・ドイツ・フランスおよび韓国の制度を比較法の対象とした。これら制度論を中心とした今年度の研究成果は、「株式会社における経営管理機構改革」法学雑誌48巻4号においてまもなく公表する予定である。本研究では、法律上取締役でない者(以下事実上の経営者という)が会社経営に関与した場合に生じる法的諸問題を、日本法上の研究関心から、事実上の経営者の会社に対する責任、第三者に対する責任、取締役が他の会社の事実上の経営者となった場合の競業取引・利益相反取引規制および事実上の経営者の行為についての会社の責任に分けて、比較法的考察を踏まえて検討することが当初の目的であった。そのようなスタンスで研究をすすめるうち、各国においてこの種の問題の扱われ方に相違があることが明らかになった。アメリカではいわゆる支配株主の少数株主または従属会社に対する信認義務という形で判例法が展開し、取締役に類似の会社に対する義務および責任法理が発展していった。
薬用資源の有効利用を指向したモノテルペン精油成分生合成研究

シソ属植物精油成分生合成経路の解明:シソ属植物の香気には十種類以上の精油型が存在し、それぞれ精油に含まれる成分組成が異なっている。成分の多くはモノテルペン化合物であり、これらの生合成を担う酵素としてゲラニルニリン酸(GDP)を基質とするリモネン、リナロール、ゲラニオール合成酵素が既にクローニングされている。さらに、昨年度の研究で、第一級モノテルペンアルコールを基質とする二種のアルコール酸化酵素もクローニングされた。しかし、これらのアルコール酸化酵素は、ピペリテノンを主成分とするシソ属植物の精油成分生合成中間体であると考えられるイソピペリテノール(第二級モノテルペンアルコール)は基質としなかった。そこで本年度の研究では、シソ属植物由来のEST (expressed sequence tag)ライブラリーからさらなる精油成分生合成関連酵素の探索を行い、昨年度とは別のアルコール酸化酵素であるISPD1とISPD2を得た。ISPD1は、シス体トランス体両方のイソピペリテノールを基質とし、イソピペリテノンを生成した。さらに、イソピペリテノンを基質とした還元反応を触媒した。一方ISPD2はシス体イソピペリテノールのみを基質とし、イソピペリテノンへ変換したが、イソピペリテノンの還元反応は行わなかった。なお、ピペリテノンを主成分とするシソ属植物からは、ISPD2のみがクローニングされたことから、ISPD2がシソ属植物におけるピペリテノンの生合成に関与している可能性が推察された。(抄録なし)1.シソ属植物精油成分生合成経路の解明:シソ属植物の香気には十種類以上の精油型が存在し、それぞれ精油に含まれる成分組成が異なっている。本研究では、シソ属植物由来のEST(expressed sequence tag)ライブラリーからさらなる精油成分生合成関連酵素の探索を行い、二種のアルコール酸化酵素を得た。これら二種のアルコール酸化酵素は、シソ属植物の精油成分生合成中間体であるとされるゲラニオールやペリラアルコールを基質とし、それぞれシトラールとペリラアルデヒドへ変換した。一方、シトラールはGDPからゲラニオールを経て生合成されると推測され、ゲラニオールはGDPからゲラニオール合成酵素によって合成されることが明らかとなっている。そこで、GDPを基質とし、ゲラニオール合成酵素と本研究で得られたアルコール酸化酵素を加えた試験管内での連続酵素反応を行ったところ、シトラールが生成した。また、半定量的RT-PCRの結果から、本研究のアルコール酸化酵素はシソ属植物において精油型に関係なくに発現していると考えられた。これらの酵素はゲラニオール合成酵素などと比較して基質特異性が低く、ゲラニオールやペリラアルコールなど基質となりうる化合物も多いため、シソ属植物の精油型の多様性に大きく寄与したと考えられる。2.リナロール、ゲラニオール合成酵素の構造活性相関:シソ属植物由来のリナロール合成酵素とゲラニオール合成酵素は、ともにGDPを基質とするが、導入する水酸基の位置が異なる。これら水酸基導入の位置選択性について酵素構造上の特徴から検討したところ、とくに5つのアミノ酸が重要であることが示唆された。キメラ酵素CH12とCH13はこの5つのアミノ酸が異なるのみだが、前者はゲラニオールを後者はリナロールを生成した。これは、526番目のアミノ酸側鎖の空間配置が異なるためであると推察された。CHI2では、H526の側鎖が活性ポケット内部に張り出しており、GDPの保持や中間体の電子局在化へ関与している可能性が高いと考えられる。一方、CH13では、N526の側鎖は活性ポケットとは反対の方向に飛び出しており、リガンドとの相互作用は極めて小さいと考えられる。CH12においては5つのアミノ酸側鎖によりカルボカチオン中間体の正電荷が局在化することでゲラニオールが生成したが、CHI3ではそれらアミノ酸の影響がなくなり、中間体がより安定な第三級アリルカチオンとなることでリナロールが生成したと考えられる。ゲラニオール、リナロール両合成酵素間の5つのアミノ酸の違いは、シソ属内で保存されており、ゲラニオール合成酵素とリナロール合成酵素、およびそれらのキメラ酵素の生成物特異性は、これらのアミノ酸側鎖とリガンドとの距離に大きく依存していることが示唆された。

一方ISPD2はシス体イソピペリテノールのみを基質とし、イソピペリテノンへ変換したが、イソピペリテノンの還元反応は行わなかった。なお、ピペリテノンを主成分とするシソ属植物からは、ISPD2のみがクローニングされたことから、ISPD2がシソ属植物におけるピペリテノンの生合成に関与している可能性が推察された。本研究ではシソ属植物の精油成分生合成経路について立体制御機構を含めて明らかにすることが目的である。本年度の研究では、精油成分生合成に関与していると考えられる二種のアルコール酸化酵素のクローニングと機能発現を行った。また、試験管内での二段階の連続酵素反応を行い、植物における精油成分生合成の試験管内での再構築に関する知見を得た。さらに、GDPを基質とする二つのモノテルペン合成酵素の水酸基導入の位置選択性について酵素の構造上の特徴から検討し、位置選択性に関与していると推測されるアミノ酸領域を同定した。これらの知見は精油成分生合成経路を解明する上で非常に有益な知見であり、研究はおおむね順調に進展している。・シソ属植物由来のESTライブラリーを探索し、精油成分生合成関連酵素遺伝子のさらなる探索を行う。とくに生合成経路の各ステップのうち、水酸化やフラン環形成反応を担っていると予測されるP450を中心にクローニングと機能解析を行う。・クローニングしたP450と既に明らかとなっている精油成分生合成関連酵素を用いた連続反応を行い、in vitroでの精油成分生合成反応の再構築を行う。・さらに、シソ属植物間で精油成分生合成酵素の配列等を比較し、栽培手であるシソの成立過程に関する考察を行う。(抄録なし)
電極上における自己集合性分子の吸着形態の高度制御によるストレス応答型感応膜の創製

1.金属表面へのリポソームの固定化金属表面へのリポソームの固定化方法についてさらに検討した。平成15年度までに,カルボキシチオールで修飾した水晶振動子マイクロバランス(QCM)電極への中性リポソームの固定化を達成している。本年度は,さらに脂肪酸混合リポソーム(酸性,負電荷の表面を有する)をアミノチオールで修飾したQCM電極上に水溶性脱水縮合剤を用いて1段階の操作で固定化することができた。なお,振動数変化から見積もられる固定化量は,カルボキシチオールへの中性リポソームの固定化量と同程度であることが確かめられた。2.ペプチド-脂質膜間相互作用の検出QCM固定化リポソームをモデル細胞膜として用い,細胞膜への沈着,アミロイド繊維形成がアルツハイマー病の発症と関連するとされているアミロイドβペプチドと脂質膜との間の相互作用を検討した。本研究では,細胞膜(脂質膜)特性がアミロイドβペプチドの吸着挙動におよぼす影響を脂肪酸混合リポソームを用いて検討した。1,2-ジミリストイル-sn-グリセド-3-ホスホコリンを主成分に,ステアリン酸(炭素数18,不飽和結合0)およびリノール酸(炭素数18,不飽和結合2)をそれぞれ物質量比で100/40となるように調製したリポソームをQCMに固定化し,アミロイドβペプチド溶液中で振動数変化を比較したところステアリン酸を混合したリポソームを固定化したQCMの振動数の方がリノール酸の場合に比べて10-20倍大きく,アミロイドβとの相互作用が大きいことがわかった。不飽和結合の少ないステアリン酸を混合したリポソームは,酸化ストレスを受けて劣化した,流動性の小さい細胞膜のモデルであり,アミロイドβの吸着と細胞膜の酸化劣化との関連が示唆された。1金属電極表面の疎水性と自己集合性分子の吸着形態の制御ストレス応答性を有する超分子であるリポソームの電極上への固定化を試みた.水晶振動子マイクロバランス(QCM)の金電極表面にカルボキシチオールの自己集合単分子層(SAM)を形成させた場合,裸金電極およびメチル末端チオールのSAMを形成させた場合に比べて,リポソーム溶液中での振動数変化が大きく,リポソームがそのまま電極表面に吸着していることが分かった.さらに,SAMのカルボキシル基をコハク酸イミドで活性化し,ホスホアミノエタノール導入リポソームと接触させると両者間のアミノカップリング反応によって化学的に中性リン脂質より調製したリポソームを固定化することができた.このとき,活性化時間を変化させるとリポソームの固定化量を制御できることも分かった.また,同手法により,様々な粒径(50400nm)のリポソームも粒径を保って固定化された.一方,ビオチン化脂質を導入したリポソームを用いると,アビジン-ビオチン結合の繰り返しによってリポソームによる電極被覆率が100%を越え,リポソームの積層が確認された.2固定化リポソームとタンパク質との相互作用の測定固定化リポソーム層が固定化前と同等の表面特性およびストレス応答性を有していることを確認するために,変性タンパク質の吸着量をOCMを用いて測定した.0-2.5Mの変性剤塩酸グアニジン(GuHCl)で変性させた炭酸脱水酵素(CA)の溶液にリポソーム固定化QCMを浸漬すると,CAが変性中間体の状態にあると考えられる[GuHCl]=1-1.5MでCAの吸着量が最大となり,タンパク質の変性状態に依存したリポソーム-タンパク質間相互作用が観測された.1.金属表面へのリポソームの固定化金属表面へのリポソームの固定化方法についてさらに検討した。
高速・高分解能磁性ナノ粒子イメージングシステムの開発

Magnetic Particle Imaging(MPI)によるがんや循環器疾患の早期診断が期待されている。しかし、MPIでは高い画像分解能を得るために急峻な傾斜磁場分布が必要となる。本研究では、高速に収集された画像データに対して画像分解能に優れた新たな画像再構成アルゴリズムを提案した。画像再構成法の有効性を数値解析によって評価し、従来の方法に比べて優れた画質が得られることを示した。また、2次元MPIシステムを構築し、提案した画像再構成法の妥当性を実験的に明らかにした。さらに、交番磁場を用いることなく磁性ナノ粒子を加振して磁化信号を検出する新たな信号収集法を提案し、その実現可能性を示した。体外から投与した磁性ナノ粒子をトレーサとして利用して、『がん』や循環器疾患の早期診断を目指した分子イメージング技術"Magnetic Particle Imaging(MPI)"が提案されている。MPIでは、磁場強度がほぼゼロとなるField Free Point(FFP)を形成する傾斜磁場分布が緩やかな場合に、FFP境界領域の磁性ナノ粒子から磁化信号が検出されてしまい画像ボケを引き起こす。この影響を軽減するために、Field of View(FOV)内の各位置に磁性ナノ粒子を配置して得られる信号(システム関数)と、未知の磁性ナノ粒子分布に対してFFPをスキャンして得られる観測信号とから磁性ナノ粒子の分布を再構成する『相関画像再構成法』を提案している。しかし、この方法ではデータ収集に長時間を要する。本研究では、FOV内においてFFPを連続的に走査しながら交番磁場を重畳して高速にデータを収集するとともに、画像分解能と信号対雑音比に優れた画像再構成法を提案し、さらに、試作機を構築しこれらの妥当性を明らかにすることを目的としている。平成27年度は、相関画像再構成を反復して逐次近似する『反復法画像再構成』を提案し、連続的にFFPを走査して得られた数値データに提案手法を適用した場合に1 mm程度の分解能で画像再構成できることを明らかにした。また、同様の手順によってデータ収集が可能な小型MPIシステム(傾斜磁場強度:2.3 T/m、交番磁場強度:65 mT、交番周波数:192 Hz、有効ボア径:50 mm)の構築に着手し、基本モジュールの一次性能評価を行った。その結果、数値解析に比べて画像分解能が低下する恐れのあること、および、連続スキャンを行うために磁場生成コイルに印加する交番電源周波数の改善が必要であることを確認した。(1)FFPを連続的に走査して得られたデータから画像再構成可能な方法を提案でき、(2)小型2次元MPIシステムを構築し、データ収集を可能としたことから、当初の予定をほぼ達成したと判断している。MPIでは、磁場強度がほぼゼロとなるField Free Point(FFP)と磁性ナノ粒子の磁化特性が飽和するのに十分な磁場強度とから成る磁場分布を利用し、FFPに存在する磁性ナノ粒子から磁化信号を検出する。このような磁場分布を形成する傾斜磁場強度が弱い場合には、FFP境界領域に存在する磁性ナノ粒子から磁化信号が検出されるため画像ボケが生じる。この影響を軽減するために、Field of View(FOV)内の各位置に磁性ナノ粒子を配置して得られる信号(システム関数)と、未知の磁性ナノ粒子分布に対してFFPをスキャンして得られる観測信号とから磁性ナノ粒子の分布を再構成する『相関画像再構成法』を提案しているが、この方法ではデータ収集に長時間を要する。本研究では、FOV内においてFFPを連続的に走査しながら交番磁場を重畳して高速にデータを収集するとともに、画像分解能と信号対雑音比に優れた画像再構成法を提案し、さらに、試作機を構築しこれらの妥当性を実験的に明らかにすることを目的としている。平成28年度までに、数値解析によって連続的なFFP走査で1 mm程度の画像分解能が達成できることを明らかにした。また、同様の手順でデータ収集可能な小型MPIシステムを構築し、FFPの走査法と種々の画像再構成法の評価を開始した。現在のところ、再構成画像に画像ボケが認められるため、今後、数値解析の結果と対比させながら原因究明を図る。また、特異値分解、ニューラルネットワークに基づいた新たな画像再構成法を提案し、画像分解能の改善・画像再構成時間の短縮の可能性を示した。(1)小型2次元MPIシステム(傾斜磁場強度:2.3 T/m、交番磁場強度:65 mT、交番周波数:192 Hz、有効ボア径:50 mm)を構築し、収集されたデータに基づいて画像再構成が可能なことを明らかにしたこと、(2)特異値分解に基づく画像再構成法を提案し画像再構成時間の短縮が可能なことを明らかにしたこと、(3)ニューラルネットワークに基づく画像再構成法を提案し画像分解能の改善が可能なことを明らかにしたこと、(4)交番磁場の印加に代わり、磁性ナノ粒子の能動的な加振により磁化信号を検出する新たなデータ収集法を提案し、検出感度の改善の可能性を確認したことから、当初の予定をほぼ達成したと判断している。