hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂肪肝過小グラフト移植におけるグラフト機能不全の克服：ドナープール拡大を目指して

脂肪肝過小グラフト移植モデルを用いて、コントロール群(C群)とスタチン投与群(S群)の2群間での血清学的・病理学的比較を行った。1)血清学的肝機能検査:術後3日目の血清AST値・術後7日目のヒアルロン酸値はC群に比し、統計学的有意差はないがS群で低値であった。術後7日目の中性脂肪値はS群で有意に低値であった。2)組織学的所見:術後7日目の組織学的所見ではC群に比較し、S群でZone1の門脈周囲の炎症細胞浸潤が抑制されている傾向を示した。ただし脂肪肝は術後7日目には両群ともに改善傾向を示し、差は認めなかった。スタチン投与により移植後早期の虚血再灌流障害や肝線維化が軽減される可能性がある。近年、生活習慣病に関連して成人の8%程度は非アルコール性脂肪性肝疾患(non alcoholic fatty liver disease :NAFLD)であると言われており、脳死および生体肝移植ドナーの脂肪肝に遭遇する機会は多い。しかし脂肪肝グラフトは移植後十分に機能せず、グラフト機能不全が高率に発症する事が最大の難点であり、特にグラフトサイズに制限のある生体肝移植ではグラフト機能障害はさらに顕著となり、良好な肝再生を得ながらこれらの諸問題を順次克服していかなければ移植成績の向上はなし得ない。以前よりわれわれは高脂血症治療薬として汎用されているスタチン系薬剤(HMG-CoA還元酵素阻害薬)が持つ多面的効果(pleiotropic effect)、特に血管内皮機能改善作用と免疫抑制機能に着目し、過小グラフト肝移植におけるスタチンのグラフト機能保護効果を研究した結果、肝移植後のグリソン鞘周囲の炎症細胞浸潤が軽減され、虚血再灌流障害を軽減する傾向がある事を明らかにしてきた。つまり肝移植においてもスタチンがグラフト機能保持に有用である事が判明しつつあり、これを脂肪肝グラフト移植克服にも適応可能ではないかと考えた。NAFLDグラフト肝移植に対するスタチンの使用報告例がなく未知な部分が多いが、スタチンが持つpleiotropic effectの中でも特に抗酸化・抗炎症作用と血管内皮機能改善作用、脂肪沈着抑制作用に着目し、より簡便で非侵襲的な方法で脂肪肝グラフト移植後の類洞内皮障害軽減と脂肪変性軽減・門脈圧制御が可能となると考えられる。より簡便で非侵襲的な方法で脂肪肝グラフト移植後の類洞内皮障害軽減と門脈圧制御および良好な肝再生が実現し、グラフト機能保護が達成できるのではないかと考えている。当該研究では脂肪肝過小グラフト肝移植におけるスタチンの作用・効果を解明する予定である脂肪肝グラフトは移植後十分に機能せずグラフト機能不全を高率に発症することが最大の難点である。機能不全克服のため様々な試みがなされているが、未だ臨床に応用できる有効な方法は確立されていない。高脂血症治療薬として汎用されているスタチン系薬剤(HMG-CoA還元酵素阻害薬)が持つ多面的効果(pleiotropic effect)、特に抗酸化・抗炎症作用と血管内皮機能改善作用、脂肪沈着抑制作用に着目し、より簡便で非侵襲的な方法での脂肪肝グラフト移植後の機能不全の回避や機能保持が可能である事を証明する。ラットの高度脂肪肝グラフトを用いた50%ないし30%部分肝移植モデルを用いて、肝移植におけるスタチンの具体的な作用を解明するため、移植後の組織学的な脂肪肝やグラフト障害・肝線維化の評価、血清および組織中の肝再生因子発現と組織学的な肝再生の状況、門脈血行動態の変化などをコントロール群と比較検討して研究を進めている。【研究の目的】近年marginal graftの中でも生活習慣病に関連したnon alcoholicfatty liver disease (NAFLD)による脂肪肝グラフトに遭遇する機会が多いが、脂肪肝グラフトは移植後十分に機能せずグラフト機能不全を高率に発症することが最大の難点である。高脂血症治療薬として汎用されているスタチン系薬剤(HMG-CoA還元酵素阻害薬)が持つ多面的効果(pleiotropic effect)、特に抗酸化・抗炎症作用と血管内皮機能改善作用、脂肪沈着抑制作用に着目し、より簡便で非侵襲的な方法での脂肪肝グラフト移植後の類洞内皮障害軽減と脂肪変性軽減・肝再生や肝線維化抑制への関与を解明する。【方法】ラットの高度脂肪肝グラフトを用いた50%部分肝移植モデルを用いて、コントロール群(C群)とスタチン投与群(S群)の2群間での血清学的・病理学的比較を行った。【結果】1)血清学的検査:肝移植後3日目のASTはC群:563±73 U/L、S群:302±73U/LとS群で低い傾向を示した。術後7日目の中性脂肪値はC群:76.7±4.2mg/dl、S群:38±10.4mg/dlとS群で有意に低値であった(p=0.03)。ヒアルロン酸はC群:152±41ng/ml、S群:56.1±6.6mg/dlとS群で低い傾向を示した(p=0.07)。T-Bil値では差を認めなかった。2)病理学的検査:術後3日目の組織学的所見ではC群に比較し、S群でZone1の門脈周囲の炎症細胞浸潤が抑制されている傾向を示した。なお移植後の脂肪肝は両群ともに術後7日目には改善しており、差は認めなかった。

スタチン投与により肝移植後早期の虚血再還流障害や肝線維化が軽減される可能性が示唆された。ただ脂肪肝モデル作成にばらつきがあり、改善の余地があると考えられる。脂肪肝過小グラフト移植モデルを用いて、コントロール群(C群)とスタチン投与群(S群)の2群間での血清学的・病理学的比較を行った。1)血清学的肝機能検査:術後3日目の血清AST値・術後7日目のヒアルロン酸値はC群に比し、統計学的有意差はないがS群で低値であった。術後7日目の中性脂肪値はS群で有意に低値であった。2)組織学的所見:術後7日目の組織学的所見ではC群に比較し、S群でZone1の門脈周囲の炎症細胞浸潤が抑制されている傾向を示した。ただし脂肪肝は術後7日目には両群ともに改善傾向を示し、差は認めなかった。スタチン投与により移植後早期の虚血再灌流障害や肝線維化が軽減される可能性がある。高度脂肪肝グラフト移植におけるドナー肝作成が安定しておらず、移植後に脂肪肝が組織学的評価で容易に改善してしまう症例が散在している。また30%過小グラフト移植は非常に手技が繊細かつ高度な技術を要するので、その確立・安定化に時間を要しているため、やや進捗状況は遅れている。肝移植高度脂肪肝グラフトドナーの作成を安定させ、術後のグラフト機能に対してよりcriticalな状況となる30%過小グラフト移植の症例数を増やし、データ収集を進めて解析を進める予定である。現在、ラット高度脂肪肝(NAFLD)グラフト移植モデルの作成を行っているが、肝障害の遷延するほどのNAFLDグラフトの作成が安定しない状況である。移植後、速やかに脂肪肝が正常な状態に戻ってしまう個体があるので、薬剤の効果判定に適さないと考えられる。肝障害を伴う脂肪肝グラフトの安定した作成を目指して、食餌摂食期間や量・種類などを変更しながらモデルの改良を行っている最中である。高額な試薬等の購入には少し少額であるため、次年度分と合わせ有効利用することにした。安定したラット高度脂肪肝(NAFLD)グラフトの作成をいち早く確立し、50%部分肝移植モデルや30%部分肝移植モデルといったよりcriticalな過小グラフト移植におけるスタチンの効果を解明していく方針である。NAFLDに対する治療法として、スタチンの有用性についての報告例は徐々に散見されるようになってきてはいるが、スタチンがどのように脂肪肝グラフト移植におけるグラフト機能不全を改善するかは解明されておらず、過小グラフト移植における本薬剤の有効性が示せれば、脂肪肝ドナーの分割グラフト移植の成績向上の一助となり、ドナー不足の状況を大幅に改善する可能性を秘めていると考える。脂肪肝ラット肝移植モデルは作成に高額な飼料購入・ラット頭数・手術物品などに経費が非常にかかるため、それらの購入および抗体などの実験物品購入に使用する予定である。試薬等の購入には少額であるため、次年度分と合わせ有効利用することとした。レシピエント・ドナー手術のためのラットとMCDD(メチオニン・コリン欠損食)の購入、各種試薬の購入を行い、モデル作成および解析を進めていく予定である。
細菌細胞が非分裂条件下で生きのびる機構とエネルギーの関係

【研究目的】細菌は自然生態系の中で分解者・生産者という重要な役割を担っている。自然環境中では栄養資源の量が変動するため、栄養源が豊富な時には細菌は分裂増殖し、それ以外の期間は分裂しない状態で生きのびていると考えられる。しかし非分裂条件下で、細菌細胞が生きのびるために必要なエネルギー量や何にエネルギーを使用しているのかの詳細はよくわかっていない。本研究では細菌の非分裂条件下での生存機構をエネルギー(ATP)との関係から明らかにするために、光エネルギーからATPを獲得できる光合成細菌を利用して非分裂条件下でATPを消費している生理活性とATP維持に関わる細胞状態を特定する。【平成25年度研究計画】25年度は、これまでの研究で紅色光合成細菌の中でも非分裂条件下・暗条件および浸透圧・熱ストレス条件下で生存性が高いことがわかっているRhodopseudomonas palustris CGA009株を材料として、非分裂条件下・生子性の異なる細胞の網羅的転写角析、非分裂条件移行過程における代謝動態、非分裂条件下でのATP生産能力解析を行った。【25年度研究成果】非分裂条件下でのATP生産能力解析から、非分裂条件下では光の有無にかかわらず光合成によるエネルギー獲得能力を維持しており、非分裂条件下で生き残るために光合成をエネルギー源として頼りにしている可能性が示唆された。暗条件でも他の細菌種に比べて生存性の高かったR. palustrisでは非分裂条件下での代謝・転写状態はエネルギー供給量によって大きく異なり、エネルギー供給のあるときはタンパク質回転が積極的に行われていると示唆された。一方でエネルギー供給量が制限される条件では供給量の高いときとは異なる代謝・転写状態であり、非分裂条件を生きのびるための生存機構は細胞内のエネルギー量によって異なる可能性が示された。平成25年度に予定していた網羅的遺伝子解析において成果を得ることができた。非分裂条件下での細胞のエネルギー状態によって遺伝子発現は異なっており、生存戦略とエネルギーには深い関わりがある可能性が示唆された。また光と細胞内エネルギーとの関係を詳細に解析することに成功し、非分裂条件下でのエネルギー状態についての理解を深化できた。このように、生存性・生存戦略とエネルギー状態について新しい知見を得ることができた。以上から、当初の計画以上に進展しているといえる。今年度で本研究課題は終了となる。今後は、これまでわかってきたことを報告・吟味するために論文にまとめる。24年度までに明らかとなった種間での生存性の違い、25年度までに明らかになった非分裂条件下での代謝動態、遺伝子発現状態について、それぞれ論文としてまとめ、発表する予定である。本研究課題終了後の研究としては、より詳細な遺伝子解析を行い非分裂条件下での生存性に大きく関与する遺伝子をさらに絞り込んで特定する予定である。今回は長く生存する細菌種を用いたが、短命な細菌種についても非分裂条件下での生理状態を解析することで、非分裂条件下での生存性とエネルギーの関係についてより追求できると考えている。【研究目的】細菌は生態系の中で分解者・生産者という重要な役割を担っている。自然環境中では栄養資源の量が変動するため、細菌は栄養源が豊富な時に分裂・増殖し、それ以外の期間は分裂せずに生きのびていると考えられる。しかし非分裂条件下で、細菌細胞が生きのびるために必要なエネルギー量やエネルギーの使用用途の詳細はよくわかっていない。本研究では細菌の非分裂条件下での生存機構をエネルギー(ATP)との関係から明らかにするために、光からATPを獲得できる光合成細菌を利用して、非分裂条件下でATPを消費している生理活性とATP維持に関わる細胞状態を特定する。【23年度研究計画】23年度は、(1)材料となる光合成細菌種の検討、(2)ATP消費に関与する生理状態の特定と種によるATP消費の違いの検討を行った。【23年度研究成果】(1)これまで使用した細菌種に1種加えた4種で非分裂条件下での生存性を観察したところ、Rhodopseudomonas palustrisが最も長く生存した。R. palustrisの非分裂条件下での生理状態を詳しく解析することで、生存性に関与する生理状態だけでなく細菌細胞が長く生存するための要因を特定することにもつながると考えられた。(2)非分裂条件下での代謝動態を明暗条件下で比較したところ、暗条件下(エネルギー供給なし)では代謝産物量に偏りが見られ、この偏りが暗条件下での生存率の低下に関与する可能性が示唆された。代謝動態をエネルギー状態のみを変えて解析した先行例はほとんどなく、本研究でエネルギー状態と代謝動態との関係について新たな知見を得ることができた。また、浸透圧・高温ストレス条件下での生存性を種間で比較したところ、R. palustrisが最も生存することができた。生存性の高かったR. palustrisは、他の種に比べて少ないATP消費で細胞状態を維持できる可能性が示唆された。自然環境では栄養資源の量が変動するため、細菌は栄養源が少ない期間は分裂せずに生きのびていると考えられる。【平成24年度研究計画】

平成23年度までの研究で、紅色光合成細菌5種の中でRhodopseudomonas palustrisの生存性が最も高いことがわかっている。24年度は生存性の高いR.palustrisを使用して、(1)非分裂条件下でATP供給があるときに維持されている生理状態の特定、(2)非分裂条件下での生存性に関与する遺伝子の探索を行った。【平成24年度研究成果】(1)代謝産物を約100種類分析したところ、光照射によるATP供給のある細胞とATP供給のない暗条件の細胞間で大きな違いがあることがわかった。エネルギー利用に関係する代謝が大きな影響を受けており、暗条件ではエネルギー不足から代謝機能が低下していることが示唆された。また、細胞膜構造に注目したところ飽和脂肪酸量の比率の変化により生存性の高い細胞の膜は流動性が低下している可能性が考えられた。(2)定量PCR法により、m-RNAの遺伝子発現解析を6遺伝子について行ったところ、光照射により生存性の高い細胞と暗条件にある生存性の低い細胞では遺伝子発現量に最大で数十倍の違いがあることがわかった。一方、発現量にあまり違いのない遺伝子もあることがわかった。来年度はマイクロアレイを用いて網羅的遺伝子発現解析を行う予定であり、生存性による遺伝子群転写パターンを明らかにできると期待される。R.palustris専用のマイクロアレイは今年度中に作成済みである。【研究目的】細菌は自然生態系の中で分解者・生産者という重要な役割を担っている。自然環境中では栄養資源の量が変動するため、栄養源が豊富な時には細菌は分裂増殖し、それ以外の期間は分裂しない状態で生きのびていると考えられる。しかし非分裂条件下で、細菌細胞が生きのびるために必要なエネルギー量や何にエネルギーを使用しているのかの詳細はよくわかっていない。本研究では細菌の非分裂条件下での生存機構をエネルギー(ATP)との関係から明らかにするために、光エネルギーからATPを獲得できる光合成細菌を利用して非分裂条件下でATPを消費している生理活性とATP維持に関わる細胞状態を特定する。【平成25年度研究計画】25年度は、これまでの研究で紅色光合成細菌の中でも非分裂条件下・暗条件および浸透圧・熱ストレス条件下で生存性が高いことがわかっているRhodopseudomonas palustris CGA009株を材料として、非分裂条件下・生子性の異なる細胞の網羅的転写角析、非分裂条件移行過程における代謝動態、非分裂条件下でのATP生産能力解析を行った。【25年度研究成果】非分裂条件下でのATP生産能力解析から、非分裂条件下では光の有無にかかわらず光合成によるエネルギー獲得能力を維持しており、非分裂条件下で生き残るために光合成をエネルギー源として頼りにしている可能性が示唆された。暗条件でも他の細菌種に比べて生存性の高かったR. palustrisでは非分裂条件下での代謝・転写状態はエネルギー供給量によって大きく異なり、エネルギー供給のあるときはタンパク質回転が積極的に行われていると示唆された。
メディカルツーリズムとしての不妊治療に関する文化人類学的研究

本研究の主要な成果は以下の点を明らかにしたことにある。(1)「ポスト生殖革命時代」の今日、卵子提供や代理出産等の先端的な不妊治療はメディカルツーリズムの一種として実施されている。(2)先端的不妊治療によってうまれた子は「多元的親子関係」を持つことがあり、その場合、関与する家族は「相互浸透的家族」となる。(3)米国のLGBTカップルは「共同養育」(co-parenting)という新たな子作り/子育てを試みており、そこに関与する者は「拡大家族」(extended family)を形成する。(4)日本のLGBTカップルも、意図や自覚はしていないものの、すでに「共同養育」を実践しつつある。本研究は、近年ますます盛んになりつつあるメディカルツーリズムとしての不妊治療に注目し、現在世界的な規模で進行している親子・家族・結婚観及び制度の変動の実態を実証的な調査を通して明らかにすることを目的としている。本年度はまず、関連著書や論文集、学術論文等を収集するとともにそれらを批判的に検討して理論的な整理を行った。その成果は、「ポスト生殖革命時代の親子と家族」(2013年7月6日開催、第7回基礎法学総合シンポジウム)や「『社会的親』と『心理的親』ーアメリカ及びカナダにおける法的な親子概念の拡張ー」(2014年3月7日開催、日本生殖医学会倫理委員会第90回委員会報告)などとして口頭発表を行うとともに、「ポスト生殖革命時代の親子と家族ー多元的親子関係と相互浸透的家族ー」(2014年3月刊行、『法律時報』86巻3号)等の論文として刊行した。平成25年度にはまた、メディカルツーリズムの実態調査の一環として、日本人不妊治療患者(客)を主要な顧客とするタイ・バンコクのメディカルツアー会社、GID(ブレンダ)を訪問し、同社の代表者にインタビューを行い、タイにおけるメディカルツーリズム、特に卵子提供や代理出産等の不妊治療についての概要を聴取した。また、タマサート大学社会学・人類学部を訪問し、先端的生殖補助医療が社会や文化に及ぼす影響に関心を持つ研究者(教員)らと懇談し、情報や意見を交換した。なお、研究代表者は、平成16年度以来今日に至るまで日本生殖医学会(旧日本着床学会)倫理委員会の外部倫理委員を務めており、同倫理委員会の場で、本研究で得られた知見等に基づいて随時、代理母出産や卵子提供の社会的適応(加齢等の社会的な理由による卵子提供)の是非等に関して意見等を具申している。本研究では、タイにおける不妊治療を中心としたメディカルツーリズムの実態調査を集中的に行う予定であった。しかしながら、1)タイにおいても提供卵子や代理母出産等を用いた不妊治療は医学的、倫理的、政治的にかなり微妙な問題であり、インタビュー調査等に応じてくれるメディカルツーリズム斡旋会社や医療機関等を探すのが困難となったことや、2)平成25年26年にかけてタイの首都バンコクを中心にして反政府暴動が激化し、調査研究を実施すること自体が困難となった。そこで、急遽、当初の計画を若干変更し、平成27年度より、生殖補助医療を利用したLGBTカップル(クイア・カップル)らの家族形成が近年特に顕著となりつつあるアメリカ・サンフランシスコでの調査研究に力点を移した。こうしたことから、本研究は当初の計画よりやや遅れる結果となった。本研究は、近年ますます盛んになりつつあるメディカルツーリズムとしての不妊治療に注目し、現在世界的な規模で進行している親子・家族・結婚観及び制度の変動の実態を、タイやアメリカにおける実証的な調査を通して明らかにすることを目的として実施した。2015年にはタイ・バンコクのメディカルツアー会社(GID)でインタビュー調査を行い、タイにおける卵子提供や代理出産等の不妊治療等について概要を聴取した。また、アメリカ・サンフランシスコの不妊治療斡旋会社(IFC)やクイアの家族形成を支援するNGO(Our Family Coalition)等においてインタビュー調査を実施した。さらに、日本の新宿で性同一性障害者の子作り等をサポートするG-Pit Net Worksでもインタビュー調査を行った。これらの調査から得られた成果の一部は、同年11月29日に天理大学で開催されたAJJ(Anthropology of Japan in Japan)学会にて口頭で発表し、先端的生殖補助医療が社会や文化に及ぼす影響に関心を持つ日本内外の研究者と情報や意見を交換した。以上のごとく本研究はおおむね順調に進んでいたが、研究期間の半ば以降、タイにおける反政府デモの発生や軍事クーデターの勃発、戒厳令の発令等の政変や、日本人男性がタイ人の代理母に多数の子どもを産ませていたという国際的スキャンダルの発覚等のためにタイでの現地調査が困難となった。そのため補助事業期間を1年間延長したものの事態は改善せず、結局、最終年度の2016年度は関連著書や論文集、学術論文等を収集するとともにそれらを批判的に検討して理論的な整理を行うにとどまらざるを得なかった。

(2)先端的不妊治療によってうまれた子は「多元的親子関係」を持つことがあり、その場合、関与する家族は「相互浸透的家族」となる。(3)米国のLGBTカップルは「共同養育」(co-parenting)という新たな子作り/子育てを試みており、そこに関与する者は「拡大家族」(extended family)を形成する。(4)日本のLGBTカップルも、意図や自覚はしていないものの、すでに「共同養育」を実践しつつある。平成26年度は、タイにおける不妊治療を中心としたメディカルツーリズムの実態調査を集中的に行う予定であったが、以下のような2つの理由から現地調査を断念せざるを得ず、当初の計画より研究の進展がやや遅れている。まず1つ目として、平成25年の9月以降タイの暫定政権は平成26年度も引き続き戒厳令を布いており(平成27年4月1日に解除)、現地で効果的な調査研究を実施することに困難が予想されたことがある。それに加え、2つ目として、平成26年10月に、日本人男性がタイ人の代理母に多数の子どもを産ませていたことが発覚して国際的に大問題となり、インタビュー調査等を予定していたメディカルツーリズム斡旋会社や医療機関等との連絡が困難になったことがある。以上の2つの理由から、平成26年度については、本研究は当初の計画よりやや遅れていると評価せざるを得ない結果となった。タイ・バンコクでの不妊治療に関する現地調査やアメリカ・サンフランシスコでの生殖補助医療を利用したLGBTカップル(クイア・カップル)の家族形成に関するインタビュー調査等を通してある程度の資料がすでに得られたので、現地での調査研究はいったん終了する。今後は、これまでの調査研究で得られた情報や資料をまとめ、日本内外で公表・発信することを試みる。その際、近年のメディカル・ツーリズムや生殖補助医療、LGBTカップル(クイア・カップル)の家族形成等の世界的な動向を参照しつつ、評価・分析を行う。また、研究成果を日本語だけでなく英語でも口頭発表や論文として公表し、日本内外の研究者の評価を仰ぐこととする。社会人類学平成27年度も引き続き、タイにおける不妊治療を中心としたメディカルツーリズムの調査を行う。現地調査の実施に当たっては、現地のタマサート大学の研究者等から事前に関連情報を得るとともに協力や助言を求めるなどし、もっとも効果的かつ有効な調査ができるように配慮する。平成27年4月1日には戒厳令も解除されており、また、日本人男性による代理母出産スキャンダルもすでにおおむね沈静化しているので、平成27年の夏季休暇中に集中的かつ効果的な現地調査を実施するものとする。加えて、インターネット上でタイの新聞記事等を閲覧し、合わせて関連図書や論文等の文献を入手・分析するなどし、現地調査を補うバーチャル研究や文献研究を引き続き行うものとする。平成25年度は、タイにおける不妊治療を中心としたメディカルツーリズムの実態調査を集中的に行う予定であったが、以下のような2つの理由から限定的に調査を実施せざるを得ず、当初の計画よりやや遅れている。
食生活におけるESDを食教育に導入することの必要性と教育効果についての検討

本研究は、食教育へのサステナビリティ教育(ESD)の導入促進に向け、その教育の効果と必要性を明らかにすることを目的とする。研究は、食文化を題材とした食のESDを実感できる教材開発とそれを用いた教育手法の開発をし、更に完成した食のESD教育手法を用いた教育実践によりその教育効果を明らかにすることで、食教育へのESD導入の必要性を証明する。一方、食におけるESDは食を主に扱う家庭科と環境を主に扱う理科による教科横断的教育により行われることが望ましい。開発した食のESD教育手法はそのモデル教育として活用可能であり、家庭科と理科の教科横断的教育推進への寄与も本研究成果として目視している。
帯電した人体が誘起する静電誘導電圧による電子機器の障害とその対策に関する基礎研究

本研究では,帯電した人体等の移動によって金属筐体内に生じるEMI(電磁障害)を明確にし,電子機器の誤動作を防止するためのEMC(電磁環境)対策,および電子機器の設計に指針を与えることを目的として,モデル実験による基礎的な研究を行った。実験では,球ギャップ間の火花放電を利用した静電誘導電圧の測定と,電気光学効果を利用した電界計測装置(光電界センサー)による誘導電圧と電磁ノイズ測定の可能性について検証を行った。1.静電誘導電圧の測定帯電物体が金属筐体の近くを移動したときに,静電誘導現象によって筐体内に生じる誘導電圧の測定を,球電極と電磁波検出センサーを併用することで可能にした。この測定法によって,金属筐体内の二つの導体のうち片方の導体を接地すると,誘導電圧は両側の導体が非接地の場合よりも高くなることを実験と計算から明らかにした。さらに,金属筐体内に配置した二つの導体の面積比を変化させて筐体内に生じる誘導電圧を測定し,誘導電圧が導体の面積の増加とともに高くなることを明らかにするとともに,数Vレベル(GMRヘッドは約10Vで故障が起こると言われている)の電圧未満になる安全な電子機器の設計に必要な検討を行った。また,誘導電圧によって二つの導体間で生じる放電は,片側の導体を接地した場合は2回,導体のどちらも接地しない場合は多数回起こることを明らかにした。2.電磁パルスの測定誘導電圧の時間的特性を調べることを目的とした実験を行うために,光電界センサーの低周波数領域における周波数特性を調べた結果,換算式を算出することで表面電位計として使用できることが分かった。また,静電気放電の特性を調べることを目的とした実験を行うために,球ギャップ間での放電を1回に限定して光電界センサーで調べた結果,放電電圧が高い場合と低い場合では,電磁ノイズの時間変化を表す波形が大きく異なることを明らかにした。本研究は、静電誘導に起因する障害とその対策の基礎研究として、帯電した人体が電子機器の近傍を移動している状態を模擬したモデル実験を行い、帯電物体の移動が誘起する静電誘導現象によって電子機器内部の導体に生じる瞬時的な過電圧や放電と同時に周囲に放射される電磁パルスの特性を明らかにすることを目的としている。そこで研究初年度となる平成17年度では、人体帯電電位の測定と、静電誘導現象を捉えるための電界測定装置の性能評価および測定技術の確立を行った。人体帯電電位の測定では、日常における様々な動作を対象として人体が帯電する過程を測定し、時間経過に伴う帯電電位の変化を調べた。その結果、人体帯電電位の変化は足の動き、特に靴底と床との距離による影響が大きく、靴底が床から離れるときには正極性、床に接するときは負極性の電位が発生することが分かった。また、歩行による電位の時間変化は、数数十Hzの周期で増減を繰り返しながら上昇することも分かった。これにより、モデル実験での実験条件を得ることができた。一方、静電気に関する計測は機器の接続による外乱を極力抑える必要があることから、非接触での測定が望ましい。そのために本研究では、NECトーキン(株)製の光電界センサーを使った電界強度の測定から静電誘導による過電圧や静電気放電の時間的・空間的特性を調べることを試みる。そこで、過電圧の特性を調べることを目的とした実験を行うために,光電界センサーの低周波領域における周波数特性を調べた。その結果、補正式を算出することで光電界センサーを表面電位計として使用できることが分かった。また、静電気放電の特性を調べることを目的とした実験を行うために、球ギャップ問での放電現象を光電界センサーで調べた。

その結果、放電パルス電流の時間変化と一致した信号が得られ、静電気放電の時間的・空間的特性を非接触で測定できることが分かった。本研究は,帯電物体の移動が誘起する静電誘導現象によって電子機器内部の導体に生じる過電圧や放電と同時に放射される電磁パルスの特性を,実験によって明らかにすることを目的としている。平成18年度は,球ギャップ間の火花放電を利用した静電誘導電圧の測定と,静電気放電によって放射される電磁パルスの測定を行った。(1)静電誘導電圧の測定接地していない金属筐体内に生じる静電誘導電圧は,接地した金属筐体内に生じる電圧よりも数倍高くなることを明らかにした。これは,非接地金属筐体内の電子機器が容易に誤作動する可能性を示唆している。さらに,金属筐体内に配置した二つの導体の面積比を変化させて金属筐体内に生じる静電誘導電圧を測定し,静電誘導電圧が導体の面積の増加とともに高くなることを明らかにした。この結果は,電子回路基板の設計に役立つと思われる。また,静電誘導電圧によって二つの導体間で生じる放電は,片側の導体を接地した場合は2回,導体のどちらも接地しない場合は多数回起こり,帯電した物体が金属筐体の近くを通過すると,金属筐体内の導体の電圧極性は帯電物体が金属筐体を通過する前と後で異なることを明らかにした。これは,帯電物体の移動により,電子機器内部のディジタル論理回路エラーが容易に起こることを示唆している。(2)静電気放電による電磁パルスの測定球ギャップ間での静電気放電による電磁パルスの特性を光電界センサーで調べた。実験では,リレー回路によって球電極の印加電圧を遮断する装置を作製して放電を1回に限定した。球ギャップ間を調整して放電電圧を変えた実験を行ったところ,放電電圧が低い電圧ほど立ち上がり時間の早い高周波成分(本実験では50MHz以上)を持つ電磁パルスが発生することが分かった。これは,エネルギーの小さな放電でも,低電力化・高周波駆動化の傾向にあるデバイスは誤動作が容易に起こることを示唆している。
多剤耐性菌の新規殺菌法開発に向けた合成金属錯体を用いるヘム獲得機構の解析

病原菌の一種である緑膿菌は、ヒトなどの宿主中において生存に必須な鉄源を効率良く獲得するために、ヘム獲得機構を発達させている。鉄源へのアクセスが制限される宿主中において、緑膿菌はヘム獲得蛋白質HasAを分泌し、宿主細胞からヘムを奪い取る。HasAに捕捉されたヘムは、緑膿菌の細胞膜上に発現するHasA特異的な受容体のHasRに認識され、緑膿菌の細胞内に取り込まれる。これまでに、ヘムの代わりに鉄フタロシアニンや、ジフェニルポルフィリンを基本骨格とした、嵩高い官能基を有する合成金属錯体を捕捉させた「偽のHasA」が、HasAの外膜受容体HasRに作用してHasRを介したヘム獲得を阻害し、緑膿菌の増殖を停止できることを報告した。増殖が抑制された原因を明らかにするために、本年度は、合成金属錯体を捕捉した「偽のHasA」とHasRから形成される、「HasA-合成金属錯体-HasR」三者複合体の、結晶化に取り組んだ。また、フルオレセインを化学修飾したHasAを用いて、緑膿菌外膜上のHasRとHasAの相互作用を解析した。ヘムを捕捉した本物のHasAと比較して、合成金属錯体を捕捉した「偽のHasA」の方がHasRと強く結合し、HasAがHasRから解離できなくなることを解明した。また、光増感剤のガリウムフタロシアニンを捕捉させたガリウムフタロシアニンHasAを、既存の抗生物質による治療が困難な多剤耐性緑膿菌に作用させ近赤外光を照射すると、発生する一重項酸素により死滅させることができると分かった。さらに、本手法と既存の抗生物質と併用することで、殺菌率を10倍以上向上できることも明らかにした。緑膿菌のHasRノックアウト株と蛍光修飾HasAを用いた実験により、合成金属錯体を捕捉した「偽のHasA」が、緑膿菌外膜上のHasRによって誤って認識され、ヘムを捕捉した本物のHasAと同様に、緑膿菌外膜上のHasRに結合することを明らかにした。また、8種類の多剤耐性株のゲノムDNAを抽出し、hasA遺伝子とhasR遺伝子をコードする領域をPCRによって増幅して得たDNA断片を鋳型に、遺伝子配列解析を行った。HasRのモデル構造から、HasAとの相互作用に関わると考えられるアミノ酸残基に変異は導入されておらず、「偽のHasA」を利用する本手法が、多様な臨床株にも有効であることを示す結果を得ており、当初の計画以上に研究が進行している。「HasA-合成金属錯体-HasR」複合体の構造を決定するために、結晶化条件のスクリーニングを行い、X線回折実験に使用できる良質な蛋白質結晶の調製を行う。ヘムが結合した緑膿菌由来の「HasA-ヘム-HasR」複合体の結晶構造も明らかになっていないため、こちらの複合体も並行して結晶化と構造解析に取り組む。HasA-HasR複合体に内包されている金属錯体の構造の違いによって、蛋白質の構造に異なる変化が生じていると考えており、蛋白質の構造解析を基盤として、金属錯体の種類と増殖抑制効果の関係を明らかにする。

HasRのモデル構造から、HasAとの相互作用に関わると考えられるアミノ酸残基に変異は導入されておらず、「偽のHasA」を利用する本手法が、多様な臨床株にも有効であることを示す結果を得ており、当初の計画以上に研究が進行している。「HasA-合成金属錯体-HasR」複合体の構造を決定するために、結晶化条件のスクリーニングを行い、X線回折実験に使用できる良質な蛋白質結晶の調製を行う。ヘムが結合した緑膿菌由来の「HasA-ヘム-HasR」複合体の結晶構造も明らかになっていないため、こちらの複合体も並行して結晶化と構造解析に取り組む。HasA-HasR複合体に内包されている金属錯体の構造の違いによって、蛋白質の構造に異なる変化が生じていると考えており、蛋白質の構造解析を基盤として、金属錯体の種類と増殖抑制効果の関係を明らかにする。
水先人きょう導時における海難の実態解明に関する研究

本研究は、水先人がきょう導中に発生した海難を調査し、その現状を明らかとすると共に海難防止策について検討した。水先人に関する海難事例を海難審判庁裁決録より細かく調査し、海難要因となる各種項目を抽出しデータベース化した。本研究の調査結果から、水先人海難における主な原因は人為的なものが多く、その中でも慣れによる過信や思い込み、あるいはコミュニケーション不足による情報交換不十分がきっかけとなり、事故が引き起こされていること明確になった。本研究は、水先案内人(通称PILOT)が操船を指揮している際に発生した海難事例に着目した研究を行っている。これは、その海域を熟知し、船舶を安全に航行させるために乗船している水先人がきょう導しているにもかかわらず海難に至った要因の中に、海難の本質があるのではないかと考えたためである。また、平成19年度に新たな水先人養成制度がスタートし、水先業務は現在変革期にあるといえる。22年度は、過去に発生した水先人海難について、海難審判庁裁決録より抽出し、裁決録に記載されている海難要目のデータベース化を行った。データベース化した海難要目は、発生日時、発生場所、船種、トン数、気象・海象状況、海難原因、適用法規、相手船の視認距離、損害状況等である。これらのデータベースを元に、水先人海難の特徴を把握するために統計解析を行った。この調査により、その海域を安全に航行するために水先人が操船している船舶においても、人的要因で海難に至っていることが明らかとなり、他の船種に比べ、水先人海難ならではの特徴も明らかとなりつつある。これからの安全運航の在り方を検討するに当たり、過去の海難事例を検討し、特徴を把握しておくことは重要なことである。また、本年度に神戸大学海事科学部の水先人訓練の現場視察も実施した。今後、水先人きょう導時の海難事例をさらに細かく検討(例えば、海域毎の問題点を明確にすることなど)し、水先人に対してアンケート、及びヒアリング調査を実施する予定である。本研究は、水先案内人(通称PILOT)が操船を指揮している際に発生した海難事例に着目した研究である。平成22、23年度は、過去に発生した水先人海難について、海難審判庁裁決録より抽出し、裁決録に記載されている海難要目のデータベース化を行った。また、学会の研究会に参加し、水先人教育の現状について調査を行った。また、平成23年度は水先人の単独事故となる乗揚げ海難についてもデータベース化を行った。データベース化した海難要目は、発生日時、発生場所、船種、トン数、気象・海象状況、海難原因、適用法規、相手船の視認距離、損害状況等、である。これらのデータベースを解析した結果、その海域を熟知している水先人といえども、ほとんどの海難要因は人的要因が問題となっていることが分かり、水先人海難の特徴が明らかとなってきた。平成24年度は特徴的な事例についてさらに細かく検討し、具体的に何が問題となり海難に至ったのかを明らかとする。さらに、昨年度実施予定であった、アンケートやヒアリング調査を水先人に対して実施し、データ解析の結果と合わせて検討を行う。本研究は、水先案内人(通称PILOT)が操船を指揮している際に発生した海難事例に着目した研究を実施した。さらに、平成19年度に新たな水先人養成制度がスタートし、水先業務の現状は変革期にある。これまでに、過去に発生した水先人海難について海難審判庁裁決録より抽出し、裁決録に記載されている海難要目のデータベース化を行った。さらに、学会の研究会への参加、及び水先人教育施設や、実海域の航行管制現場等の現場視察を実施した。データベース化した海難要目は、発生日時、発生場所、船種、トン数、気象・海象状況、海難原因、適用法規、相手船の視認距離、損害状況等で、そのデータベースをもとに統計解析を行い水先人海難の傾向や特徴を明らかとした。さらに、調査対象海難の裁決録文章より海難原因に至った要因を詳細に読み取り、調査対象海難の発生要因を検討した。

これらの調査結果を踏まえて、現役水先人に対して水先嚮導中のヒヤリハットの事例や、嚮導中に特に注意していることや心がけていること、さらに現行水先制度の問題点等に関するアンケート及びヒアリング調査を実施し、水先人海難の現状や特徴を明らかとした。水先人嚮導中に発生した衝突海難においても海難発生要因は人為的なミスによって生じており、その具体的な理由としては水先人の豊富な嚮導経験による「思い込み」や「慣れ」が起因となっていることや、情報交換が不十分により海難に至っていること等が本研究より明らかとなり、これらの結果をまとめた資料は、今後の水先教育のみならず一般船舶における安全航行に有益な資料となると思われる。昨年度、水先人に対して、現場水先人によるシミュレータ操船実施をしていただき、データ収集を計画していたが、大学シミュレータは、水先人教育以外に使用制限があること、及び水先人の実験要請がおりあわなかったため実施できず、研究費も未使用に至った。また、10月下旬より、日本各地への現場実務者へのヒアリング調査を計画していたが、一身上の都合により出張が困難な状況となり、研究に遅れが生じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、これまで作成してきたデータベースの更なる充実と、個々の細かな事例研究を進めていき、データベースの解析結果を踏まえたアンケート及びヒアリング調査を実施し、水先人海難防止のための対策をとりまとめる。
多様性マネジメント:米国自動車産業における日系企業の実態調査

平成16年度研究経過:平成16年度までに収集した資料を整理、研究考察を深めることができ、下記学会等において研究成果の一部を発表した。平成16年5月11日16日にかけて、米国イリノイ州デュページ州立大学を調査研究のため訪問し、多様性マネジメント研究者と研究考察に関する意見交換を行うとともに、研究資料についての情報提供などを受け取ることができた。滞在中に、イリノイ州シカゴ市近郊に立地する日系自動車部品販売会社(Lyndex Nikken)を訪問し、担当役員に対するヒアリング調査を実施した。また、東京の日産自動車本社に対するヒアリング調査も二度にわたって実施することができた。平成16年度研究成果(学会等発表):「ポジティブ・アクションの現状と課題」日本ビジネス実務学会第中国・四国ブロック研究会(四国大学) 2005年9月11日平成14年度研究経過:8月14日23日にかけて、米国オハイオ州ボーリング・グリーン州立大学を調査研究のため訪問し、多様性マネジメント研究者及び学内担当者にインタヴュー調査を実施し、研究方法に関する意見交換を行うとともに、研究資料の提供などを受け取ることができた。滞在中に、オハイオ州に立地する米国ホンダのメリズビル工場や、ボーリング・グリーン市に立地する日系自動車部品工場を訪問し、それぞれ担当役員の方がたに対するヒアリング調査を実施した。数多くの関連資料及び関連図書を入手することができた。平成14年度研究成果(学会発表):「多様性マネジメントに関する一考察」日本ビジネス実務学会中国・四国ブロック研究会(高松短期大学)2002年9月1日研究を今後どのように発展させていくか:次年度には、ミシガン州デトロイト市近郊に立地するAAI(マツダとフォードの合弁企業)の工場及び日系自動車部品工場を訪問し、担当役員に対するヒアリング調査を実施する予定でいる。調査地域が広範囲にわたることが予想されるが、米国トヨタ及び米国日産に対するヒアリング調査も検討したい。また、収集した資料・図書に関する整理・研究を進めていく予定である。平成15年度研究経過:平成15年度に収集した資料を整理、研究考察を深めることができ、下記学会において研究成果の一部を発表した。平成16年3月18日26日にかけて、米国オハイオ州ボーリング・グリーン州立大学を調査研究のため訪問し、多様性マネジメント研究者と研究考察に関する意見交換を行うとともに、研究資料についての情報提供などを受け取ることができた。滞在中に、ボーリング・グリーン市に立地する日系自動車部品工場(石川ガスケット社)を訪問し、担当役員の方に対するヒアリング調査を実施した。大学図書館においても、数多くの関連資料を入手することができた。平成15年度研究成果(学会発表):「多様性マネジメントに関する一考察-米国日系自動車工業の事例研究-」日本ビジネス実務学会第22回全国大会(静岡文化芸術大学)2003年6月8日研究を今後どのように発展させていくか:次年度には、イリノイ州シカゴ市近郊に立地する日系自動車部品工場を訪問し、担当役員に対するヒアリング調査を実施する予定でいる。また、東京の日産自動車本社及び米国日産に対するヒアリング調査も検討したい。これまでに収集した資料・図書に関する整理を進め、研究考察をさらに深めて、研究成果を報文として発表する予定である。平成16年度研究成果(学会等発表):「ポジティブ・アクションの現状と課題」日本ビジネス実務学会第中国・四国ブロック研究会(四国大学) 2005年9月11日
表面プラズモン共鳴とシングルサイト活性種の協奏効果を発現する新規複合型触媒の創成

近年、表面プラズモン共鳴を利用した触媒反応の促進が広く検討されており、触媒活性点となるPdと表面プラズモン共鳴を示すAuをヘテロ接合させることで、可視光照射下で特定の触媒反応が促進されることが報告されている。しかし、PdとAuの界面で熱電子緩和が起こりやすいことが知られており、Auの表面プラズモン共鳴で生じた共鳴励起電子の触媒反応への効率的な利用には未だ課題がある。当該研究では、Auナノ粒子表面上での活性点構造を制御した新しいナノ構造触媒の開発を行い、表面プラズモン共鳴による活性向上の最大化を目的としている。本年度は、表面プラズモン共鳴によって生じる共鳴励起電子を効率的に反応加速へ利用可能なナノ構造の設計、合成およびその触媒性能の評価を行った。具体的には、グラフェン被覆Auナノロッドを合成し、その上にPdクラスターを担持した触媒の合成を試みた。グラフェンは高い電気伝導性を有する層状物質であり、Auと接触させておくことで表面プラズモン共鳴により生じた電荷の移動を促進可能であると考えられる。本年度はまずグラフェン-Auナノロッド複合体の合成を試み、グラフェンの前駆体である酸化グラフェンの導入量や調製方法を検討することで、Auナノロッド周辺に均一なグラフェン層を被覆することに成功した。さらに、グラフェン層上にPdクラスターの担持を行いPdクラスター担持グラフェン被覆Auナノロッドを調製し、その構造を種々のキャラクタリゼーションにより同定した。これを鈴木ー宮浦カップリング反応に用いると、可視光照射下において従来の触媒よりも高効率に反応が進行した。実験的検討と量子化学計算から、本触媒系においてグラフェン層は活性種固定化サイトとなるだけでなく、電子メディエーターとしての役割を果たし、Auナノロッドで生成された共鳴励起電子がPdに効率的に輸送され、反応が促進されることを見出した。本研究ではナノ構造を制御した新しいプラズモニック触媒の開発を行っている。当該年度は、表面プラズモン共鳴で生じた熱電子の効率的な利用を目的として、Pdクラスター担持グラフェン被覆Auナノロッドを合成し、その構造解析と触媒性能評価を行った。酸化グラフェンを水中で超音波分散、濾過した後、これをAuナノロッドコロイドと混合、静置することでグラフェン被覆Auナノロッドコロイドが得られた。このコロイド中にPd前駆体水溶液を加えて水素還元処理を行うことで、グラフェン被覆Auナノロッド担持Pd触媒の調製に成功した。調製した触媒は透過電子顕微鏡観察、元素マッピング分析およびラマン分光測定によってその構造が同定され、また紫外可視光吸収分光測定によってカーボン被覆後においてもAuナノロッドによる可視光吸収が維持されることが分かった。調製した触媒を鈴木ー宮浦カップリング反応に用いると、可視光照射下では暗所下に比べて約4倍高い活性を示し、参照触媒との比較からグラフェン層の存在が反応活性向上に寄与することが分かった。反応速度の光量依存性測定や電子捕捉剤を用いた反応試験を通して、本触媒における活性向上はAuナノロッドの共鳴励起で生成された熱電子に由来すると推測された。さらに、グラフェン被覆Auをモデル化し量子化学計算を行うと、Auからグラフェンへの電子移動が起こることが分かった。以上の結果から、本触媒系においてグラフェン層はPd活性点の固定化サイトとなるだけでなく、Auで生じた共鳴励起電子をPdへ効率的に輸送し、触媒反応を促進していることが示唆された。当該年度において計2報の論文を投稿したほか、国内外で10件の学会発表を行い、そのうち3件で講演賞・ポスター賞を受賞した。以上の研究結果から、当該研究は現在まで当初の計画以上に進展していると考えられる。本研究では、表面プラズモン共鳴を示す貴金属ナノ粒子上に、単原子の金属活性種(シングルサイト活性種)を担持した複合型触媒の創成を行うことを目的としている。これまでの研究で得られた知見・材料をもとに、次年度は以下の2つのアプローチから、Auナノロッド上へのシングルサイト活性種の固定化を試みる。(1)これまでの研究でグラフェン被覆Auナノロッドにおいて、可視光照射下で高い反応促進効果が得られることを見出している。一方で、当研究室ではこれまでに、平面構造錯体を前駆体に用いることで、炭素材料へシングルサイト活性種を担持可能であることを報告してきた。この手法を応用し、π-π相互作用を介してグラフェン被覆Auナノロッド上への錯体前駆体の固定化を行い、シングルサイト触媒を調製し、表面プラズモン共鳴誘起熱電子による反応加速を目指す。(2)窒素と炭素からなる化合物である層状カーボンナイトライド(g-C3N4)は、グラフェンと同様に可視光透過性・電気伝導性を有し、Auナノロッドの被覆材として利用可能であると考えられる。また、g-C3N4は高秩序な平面規則構造の中にN原子で囲まれたサイトがあり、ここに金属原子を配位させることでシングルサイト活性種を固定化可能であることが知られている。そこで、これまでに開発した手法を応用してg-C3N4被覆Auナノロッド複合体を合成し、これにCo前駆体を導入し化学還元処理を施すことで、g-C3N4上にCoをシングルサイトで担持する。調製したg-C3N4被覆Auナノロッド担持Co

シングルサイト触媒をCO2の光触媒的還元反応に適用し、Auの表面プラズモン共鳴で生成された共鳴励起電子がCoシングルサイト活性種上で起こる還元反応に与える影響を調査する。さらに、XAFSなど分光学的手法を用いて、活性種構造の同定や反応加速メカニズムの解明を試みる予定である。近年、表面プラズモン共鳴を利用した触媒反応の促進が広く検討されており、触媒活性点となるPdと表面プラズモン共鳴を示すAuをヘテロ接合させることで、可視光照射下で特定の触媒反応が促進されることが報告されている。しかし、PdとAuの界面で熱電子緩和が起こりやすいことが知られており、Auの表面プラズモン共鳴で生じた共鳴励起電子の触媒反応への効率的な利用には未だ課題がある。当該研究では、Auナノ粒子表面上での活性点構造を制御した新しいナノ構造触媒の開発を行い、表面プラズモン共鳴による活性向上の最大化を目的としている。本年度は、表面プラズモン共鳴によって生じる共鳴励起電子を効率的に反応加速へ利用可能なナノ構造の設計、合成およびその触媒性能の評価を行った。具体的には、グラフェン被覆Auナノロッドを合成し、その上にPdクラスターを担持した触媒の合成を試みた。グラフェンは高い電気伝導性を有する層状物質であり、Auと接触させておくことで表面プラズモン共鳴により生じた電荷の移動を促進可能であると考えられる。本年度はまずグラフェン-Auナノロッド複合体の合成を試み、グラフェンの前駆体である酸化グラフェンの導入量や調製方法を検討することで、Auナノロッド周辺に均一なグラフェン層を被覆することに成功した。さらに、グラフェン層上にPdクラスターの担持を行いPdクラスター担持グラフェン被覆Auナノロッドを調製し、その構造を種々のキャラクタリゼーションにより同定した。これを鈴木ー宮浦カップリング反応に用いると、可視光照射下において従来の触媒よりも高効率に反応が進行した。実験的検討と量子化学計算から、本触媒系においてグラフェン層は活性種固定化サイトとなるだけでなく、電子メディエーターとしての役割を果たし、Auナノロッドで生成された共鳴励起電子がPdに効率的に輸送され、反応が促進されることを見出した。本研究ではナノ構造を制御した新しいプラズモニック触媒の開発を行っている。当該年度は、表面プラズモン共鳴で生じた熱電子の効率的な利用を目的として、Pdクラスター担持グラフェン被覆Auナノロッドを合成し、その構造解析と触媒性能評価を行った。酸化グラフェンを水中で超音波分散、濾過した後、これをAuナノロッドコロイドと混合、静置することでグラフェン被覆Auナノロッドコロイドが得られた。このコロイド中にPd前駆体水溶液を加えて水素還元処理を行うことで、グラフェン被覆Auナノロッド担持Pd触媒の調製に成功した。調製した触媒は透過電子顕微鏡観察、元素マッピング分析およびラマン分光測定によってその構造が同定され、また紫外可視光吸収分光測定によってカーボン被覆後においてもAuナノロッドによる可視光吸収が維持されることが分かった。調製した触媒を鈴木ー宮浦カップリング反応に用いると、可視光照射下では暗所下に比べて約4倍高い活性を示し、参照触媒との比較からグラフェン層の存在が反応活性向上に寄与することが分かった。反応速度の光量依存性測定や電子捕捉剤を用いた反応試験を通して、本触媒における活性向上はAuナノロッドの共鳴励起で生成された熱電子に由来すると推測された。