hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジアシルグリセロールキナーゼγを介するがん抑制機構の解明

遺伝子導入はアデノウイルスを利用し、細胞増殖(MTT法)、細胞遊走(Boyden Chamber法)、細胞浸潤(マトリゲルBoyden Chamber法)について検討した。野生型DGKGの過剰発現では大きな変化は見られなかったが、酵素活性欠失ミュータント(DGKG-KD)の過剰発現により増殖・遊走・浸潤がやや抑制された。さらに常時活性化型ミュータント(DGKG-CA)の過剰発現によっても増殖・遊走・浸潤が抑制された。特に遊走・浸潤の抑制はかなり強く現れていた。DGKGはアクチン再構成系のシグナリング経路に関与する可能性が示唆されているので、我々は次にDGKGを過剰発現したDLD1細胞を用いてRacプルダウンアッセイを行い、Racの活性化状態を検討した。定常状態の細胞ではDGKGの発現による活性化Rac量に違いは見られなかったが、飢餓状態細胞へのEGF刺激(5分後)を与えた状態で観察したところ、DGKG-CAミュータントで活性化Rac量が減少していた。異常の結果より、DGKGの発現が抑制された大腸がん細胞では、高レベルのRac活性化に伴う細胞の遊走能・浸潤能増大が起きている可能性が示唆された。分子生物学DGKGの発現抑制が大腸組織のがん化と関連があるかどうかを明らかにするためにDGKGの機能解析実験を進めているが、幾つか予想外の結果が得られており、その度に仮説を修正しながら研究を進行している。現時点では研究をどのような形でまとめるのかを決めかねており、当初の予定通りの進行ではないと判断した。DGKGのDNAメチル化による発現抑制が大腸がんで起こっているという結果が極めて順調に実証された。当初予定していた実験計画を全て実施する事はできなかったが、ここまでの結果には全く問題は無い。おおむね計画通りに研究を遂行できていると評価できる。前年度から引き続き、DGKGの細胞内機能を探る試みを続ける。これまでの実験結果から、DGKGの発現が酵素活性によらず増殖や運動を抑制する影響を与えると考えていたが、DLD1細胞では野生型DGKGを発現しても影響が現れなかったので、単純な理由ではなさそうである。DGKGの酵素活性が失われているときと常時活性化されているときとで全く異なるメカニズムによって増殖や運動が抑制されているという仮説を現在考えている。前年度はRacやRhoの活性化を検出しようとする試みはうまくいかなかったが、さらに下流のWAVE、WASPあるいはROCKなどの活性化まで範囲を広げて複雑な運動制御の細胞内シグナル伝達系のどの場所にDGKGが関与するかを調べたい。一方で、DGKGの細胞内機能が最後まで明らかにできない可能性もある。この場合に備えてDGKGを大腸がんマーカーとして利用できるかどうかについても検討する必要がある。さらに検体数を増やした統計的解析を平行して進める。当初の目標通り、DGKγの発現抑制が細胞のがん化にどのように関与しているかを検討する。既にDGKγの発現が細胞増殖・浸潤・運動に影響を与えることが明らかになっているので、既知のシグナル伝達系におけるDGKγ発現の効果を調べる。
インフルエンザウイルスの迅速判定を可能にする新規手法の開発

新型インフルエンザの出現は人類生存の脅威となっている。迅速判定のために電解発光法とリポソーム(細胞膜からなる小さな入れ物)を組み合わせた新規手法を検討した。リポソームの調製法、リポソームの中に入れる発光物質であるルテニウム錯体の合成、測定操作の最適化を通して測定精度の向上に成功した。インフルエンザウイルスを測定し、70分の操作で数100粒子のウイルスあれば検出できることを見出した。現在使用されているインフルエンザの迅速判定は感度不足のため感染初期の患者に対してその有効性は十分ではない。そのような問題を解決するために、本研究では、インフルエンザウイスルの高感度な迅速検出法を開発することを目的とする。我々が工夫した電解発光とリボソーム(0.1μm程度の細胞膜様の球状の袋に水溶液を閉じ込めたもの)を組み合わせた手法について検討した。(1)イムノリポソーム調製の確立:リポソーム粒径、表面抗体結合量、検出に用いるリポソーム濃度について最適化を行い、データの精度向上が達成できた。(2)測定条件の最適化:マイクロ電極上での検出操作、具体的には破壊条件、印加電圧、洗浄操作について検討を行った。その結果、エタノールで破壊し、+1.2V(Ag/AgCl)の電圧印加で良いことが分かった。洗浄操作はリン酸緩衝液により2回の洗浄で十分であった。(3)新規ルテニウム錯体の合成:金電極に吸着できるように、先端にアミノブチル基を導入したルテニウム錯体を使用していた。しかし、溶解性に問題があるために親水性を高めた側鎖を持つ錯体を合成、単離し、電解発光することを確認した。(4)アルカンチオール修飾金ナノ粒子の調製:リボソーム膜の電子移動を向上させることができれば、リボソーム内のルテニウム錯体を直接電解発光させることが期待できる。そこで表面にアルキル基を吸着した金ナノ粒子(10nm程度)を調製し、それをリボソーム膜内に導入することに成功した。しかし、電解発光の増加を観測できなかった。(5)ウイルス抗体の特異性の評価:H1N1型に対応する抗体をELISA法により評価した。(1)インフルエンザウイルス試料の測定:初期のヘマグルチニンペブチドを固定化した電極とルテニウム錯体内包イムノリポソームを使用し、抗原抗体反応後、リン酸緩衝液で洗浄した。続いて界面活性剤を添加し、直ちに電解発光を測定した。それより、数1000pfu/mLインフルエンザウイルスを90分で測定する条件を見出した。測定条件の探索により、測定時間のさらなる短縮が可能であると期待される。(2)イムノリポソームの改良:幾つかの脂質材料を使用したリポソームを調製し、ルテニウム錯体の内包率を調べた。アニオン性脂質の添加により内包率の著しい向上が認められたが、バックグランド発光の低下には繋がらなかった。内包溶液の検討によりさらなる内包率の向上が期待される。(3)新規ルテニウム錯体の合成:3段階の反応により親水性の側鎖を導入した錯体を2種類合成し、NMRおよびIRによりその構造を確認した。これらの錯体をリポソームに内包させ、HPLCで内包率を評価した。それらの内包率は、これまでのルテニウム錯体よりも大きな値であった。一方、合成した錯体自身の発光強度は弱かったので、ウイルス検出の感度向上には至らなかった。(4)感度向上の検討:金電極表面に金微粒子を析出させて表面積を増加させることに成功した。さらに、犠牲分子を探索し、従来のトリエチルアミンよりも強い電解発光を引き起こす新規アミンを見出した。これらの知見を活用してさらなる感度向上を目指す。現在、インフルエンザの迅速判定として使用されている方法(ELISA法:酵素を結合した抗体を利用した検出法)は感度不足のため感染しても陰性の判定(数10万個のウイスル数が必要)となる恐れがあり、さらに感染初期のウイルス数が少ないときは判定が困難である。申請者が開発した電解発光とイムノリポソームを組み合わせた手法はウイルスの高感度検出が可能であるが、安定性に問題がある。本研究では、数100粒子を安定に検出する手法を確立し、実用化を目的としている。最終年度の成果は以下のとおりである。1.マイクロ電極の容量低減化:サンプルと電解液(0.1 Mトリエチルアミンを含むpH=7.4リン酸緩衝液)の混合比を最適化し、50μLの容量で測定できるようにした。2.電解発光シグナルにおけるバックグランドの低減:本測定法は高感度であるため、様々な測定操作の影響を受け、バックグランドの上昇を生じ、測定精度の低下をもたらす。そのためには電極表面で安定な自己組織化膜(SAM)を作成することが重要である。SAMの材料であるジチオジプロピオン酸の溶液に極わずかな添加物を加えることによりSAMによる金電極表面の被覆率を大きく向上させる手法を見出し、バックグランドの減少を確認した。この電極を使用することにより大きな精度向上を確認した。

3.インフルエンザウイルスの数粒子検出:これまで検討した測定条件を用いてインフルエンザウイルスを測定すると数100粒子の確実な検出が可能であった。この要因は2のSAM被覆率の向上によるものである。今後は実用化を視野に入れて試作機の作製を検討する予定である。インフルエンザウイルスの測定についてはほぼ当初の計画どおり進んでいるが、吸着機構の解明については今後検討していく予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。電解発光の検出を安定化させるには、バックグランドシグナル(BGS)の低減化が重要である。原因として金電極表面の不完全なSAM形成あるいはリポソームの電極面への吸着が推測される。それらに対応する条件を検討することによりBGSを低減し、インフルエンザウイルスの高感度検出を実施する予定である。
人形浄瑠璃体験を取り入れた、日本の伝統的な言語文化への理解を深めるための教材開発

本研究の目的は、伝統的な言語文化への理解を深め古典を鑑賞する力を涵養するために、伝統的な語り文化の一つである人形浄瑠璃・文楽の語り(義太夫節)を学校で体験できるような教材を開発することであった。具体的には、中学校や高等学校の国語や総合的な学習の時間で、経験のない教師でも「義太夫節」の演奏指導ができるような教材を開発めざした。本研究では、NPO法人人形浄瑠璃文楽座の協力を得て、複数の動画や音源教材を作成することができた。1「伊達娘恋緋鹿子火見櫓段」「傾城阿波鳴門」の演奏動画、2三味線の基本奏法を身につけるための動画、3三味線の演目演奏用教材とするために手元を拡大した動画、4太夫が床本を語るための基盤づくりのための大阪弁で床本を読み上げた音源、5演目を耳で覚えるための演奏音源、の4つである。これらの教材を活用して義太夫節の演奏に取り組む中で、生徒たちは西洋音楽とは異なる日本独自の語りや音曲の特質について深く理解することができるようになり、日本の伝統芸能の表現の豊かさやその価値を学ぶことができた。さらに、校内の発表会で演奏を披露したことで、それを見た他の生徒にも「義太夫節」を身近なものと感じさせる機会とすることもできた。本研究で作成した教材はまだまだ改良の余地のあるものではあるが、「義太夫節」という日本の語り文化の持つ魅力やその特質に触れる体験をすることは、日本の伝統的な言語文化への理解を深め、伝統芸能の鑑賞者を育てていくことにつながるということが本研究で明らかとなった。鑑賞者を育てることは、伝統芸能を維持発展させていくためにも必須のことである。そのために、より汎用性の高い教材を開発することが引き続き必要であると思われる。
高齢者の認知機能を低下させる要因の解析

高齢者の認知機能低下を来す要因を調べるため、2004年から2006年にかけて佐賀県伊万里市黒川町在住の65歳以上の高齢者の認知機能(MMSE, FAB)や抑うつの程度(ベック抑うつ尺度, BDI)及び年齢、性、家族構成、就労の有無、婚姻など様々な生活要因を調査し、唾液中3-methoxy-4-hydroxylphenylglycole(sMHPG)濃度を測定した。3年後の2007年から2009年にかけて同じ集団を対象に認知機能とBDIを測定し、うつと認知機能低下に関連する生活要因やsMHPGの影響について前方視的に検討した。最初の調査を行った214名のうち2回目の調査まで終了した人は144名(男性44名、女性100名)であった。男性においてsMHPGの基礎値は1回目のBDI得点とは有意な相関は認めないが、3年後のBDI得点と有意な正の相関を認めた(r=0.40, P=0.007)。ロジスティック解析で2回目の調査でうつ状態と関連する1回目の調査での要因はsMHPGの高値と就労していないことであった。しかし、女性ではこの傾向は認めなかった。一方、認知機能については147名(男性43名、女性104名)が対象となった。MMSE得点は2回の調査で有意差はなかったが、FAB得点は2回目に有意に低下していた。男性においてFAB得点の低下の大きさとsMHPGの基礎値が有意な相関を示し、sMHPGが高いほど3年後のFAB得点の低下が大きいことが明らかになった。男性のみとはいえ健常高齢者の唾液中MHPGの高値は将来のうつ状態や認知機能の低下に関連している可能性が示唆された。唾液採取は簡便であり、負担も少ないことから将来メンタルヘルスのスクリーニングに活用できるかもしれない。●過去3年間に渡り佐賀県伊万里市黒川町において老化に関する長期疫学縦断研究を行ってきた。これまでに250人の認知機能検査と頭部MRI撮像を行うと共に生活状況や生活習慣などの調査を済ませ、採血した血漿も保存している。そこで、本年度から3カ年で前方視的に同様の認知機能検査を施行すると共に、保存している試料中のノルアドレナリンの最終代謝産物である唾液中3-methoxy-4-hydroxyphenylglycol(MHPG)が認知機能の低下要因となるかを検討した。●MMES得点は3年間で有意な差は認められなかった。一方、FAB得点は今回有意に減少していた(t=-3.0,P=0.003)。1回目の唾液中MHPG濃度は同時に測定したFAB得点と有意な相関はなかったが、特に男性において今回測定したFAB得点と有意な逆相関が認められた(r=-0.46,P=0.004)。また3年間のFAB得点差と1回目のMHPGと有意な逆相関が認められた(P=0.004)。今回のFAB得点のカットオフポイントを14/15として、認知機能正常群と低下群にわけて従属変数とし、年齢、性、教育歴、高血圧、糖尿病、アルコール歴、喫煙、MHPGを独立変数としてロジスティック回帰分析を行うと、MHPGのみ有意な相関が認められた(OR 0.87、95%CI 0.80-0.96、P=0.003)。●今回の結果から65歳以上の男性高齢者において唾液中MHPG濃度が高いほど3年後の認知機能が低下することが示唆された。

1、高齢者の認知機能と血漿中長鎖不飽和脂肪酸(n-3PUFAs)の関連についてn-3 PUFAsは認知機能低下を抑制する作用があると欧米のコホート研究で報告されているが、魚の摂取量が欧米の3倍といわれる日本でもその傾向が認められるか検討した。2、高齢者の認知機能及びうつ状態と唾液中cortisolの関連自記式のうつ病評価尺度であるBeck Depression Inventory (BDI)得点はその時点の唾液中cortisol値と相関はないが、3年後のBDI得点と有意な相関が認められた。すなわち、唾液中cortisol値は3年後のうつ状態の予測因子になる可能性が示唆された。認知機能とcortisolの関連はなかった。現在サイトカイン類と認知機能の関連について検討中である。目的と方法)高齢者の認知機能低下を来す要因を調べるため、2004年から2006年にかけて佐賀県伊万里市黒川町在住の65歳以上の高齢者の認知機能(MMSE, FAB)や抑うつの程度(ハミルトンうつ病尺度, HDS)及び年齢、性、家族構成、就労の有無、婚姻など様々な生活要因を調査し、唾液中3-methoxy-4-hydroxyl phenylglycole(sMHPG)濃度を測定した。3年後の2007年から2009年にかけて同じ集団を対象に認知機能とハミルトンうつ病尺度を測定し、認知機能低下に関連する生活要因やsMHPGの影響について前方視的に検討した。結果)最初の調査を行った214名のうち2回目の調査まで終了した人は144名(男性44名、女性100名)であった。男性においてsMHPGの基礎値は1回目のHDS得点とは有意な相関は認めないが、3年後のHDS得点と有意な正の相関を認めた(r=0.40, P=0.007)。ロジスティック解析で2回目の調査でうつ状態と関連する1回目の調査での要因はsMHPGの高値と就労していないことであった。しかし、女性ではこの傾向は認めなかった。一方、認知機能については147名が対象となった。MMSE得点は2回の調査で有意さはなかったが、FAB得点は2回目に有意に低下していた。男性においてFAB得点の低下の大きさとsMHPGの基礎値が有意な相関を示し、sMHPGが高いほど3年後のFAB得点の低下が大きいことが明らかになった。考察)男性のみとはいえ健常高齢者の唾液中MHPGの高値は将来のうつ状態や認知機能の低下に関連している可能性が示唆された。唾液採取は簡便であり、負担も少ないことから将来メンタルヘルスのスクリーニングに活用できるかもしれない。縦断研究によりCortisolの濃度とうつ状態との関連を見出した。またn-3 PUFAsと認知機能に一部関連が見出された。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度はサイトカイン類の測定を行い、認知機能低下及び鬱状態との関連を検討していく。
高齢者の自立支援体制の拡充を目指した社会参加活動の促進とQOLとの関係

平成18年度の主な研究実績は、査読論文1本および国内学会での発表2件である。また実践活動として、K市における高齢者の自立支援体制の拡充を目指した、介護予防プロジェクト(食育支援活動部門)の事業実施・調査に参画した。平成18年度は実践と研究活動の融合を目標の一つとしており、高齢者の自立支援体制の拡充について、学術的研究発表と、地域社会における実践活動の両面から研究を進めた。学術研究発表成果については、社会参加活動の一環としての、シルバー人材センターを通した就業活動が、高齢者の主観的なWell-beingおよび「生きがい感」の維持に関連することを明らかにした。これは、就業活動への参加の多寡とその活動を通した生活の変化の認識の状態が、生きがい感の保持に関連することを述べたものであり、Health and Quality of Life Outcomes誌へ投稿掲載されている。また、当該結果を中心に、"プロダクティブ・エイジングの可能性"について、日本心理学会70回大会において報告を行った。発展的な老いのモデルを提示するプロダクティブ・エイジングの考え方は古くて新しい課題であり、ポジティブ心理学への関心とあわせて、高齢者の社会参加活動と主観的幸福感の関係がプロダクティブ・エイジングの実現に資する可能性について述べた。また、個人の包括的QOLを考える場合、健康と心理的安寧の状況は、その健康をどう主観的に捉えるかに影響されることが多いが、その関係性の理解を助ける基礎的研究として、主観的健康感に関連する要因について、第17回日本疫学会において発表を行った。これは、個人の疾病の発症や死亡と密接に関係する、主観的健康感について考察を深めると同時に、主観的Well-beingにおける健康にまつわるWell-beingに関連する部分について考えるための研究であった。他にブータン王国政府の招聘を受けて研究チームに参画している、GNH(Gross National Happiness)プロジェクトは、現行の高齢者の主観的幸福感に関する研究および、自立の概念を基礎に行ってきた研究成果を活用したものであり、本研究プロジェクトの一環として捉えられると考える。本年度は、学術学会での報告3編、および学術雑誌への掲載1編が主な報告業績である。学会発表としては、ブラジルで開催された国際老年学会(World Congress of Gerontology)において、"Relationship between postretirement working opportunity and "Ikigai" among members of SHRC in Japan based on one's porpose of work."について口頭発表を行った。本発表は、社会参加活動の一形態としてのシルバー人材センターでの活動と、主観的健康感および"生きがい感"の保持との関係について、検討したものであり、特に社会経済状態の違いと密接に関連する"就業理由"の異なる二群間での比較検討を行った。すなわち、(1)経済的利益を第1目的として就業する群(経済的就業群)と(2)友人づくりや健康維持を第1目的とする群(ゆとり就業群)では、社会経済状態および疾病を含む総合的な健康状態を調整したうえでも、主観的健康状態および生きがい感の実感に差がみられた。しかしながら、いずれの群においても、就業活動日数が増加するに従って、"生きがい感"を実感する者のオッズ比が高くなるDose-responseを認めた。これは、社会参加活動と身体的および心理的QOLとの関係を検討したものであり、高齢者における社会参加活動の機会の提供と、主観的健康状態および生きがい感との関連を示したものとして、社会心理的要因が高齢者の心身の健康に及ぼす影響を検討する自立研究の一環として位置づけられる。この結果については、学会発表後、学術雑誌への投稿準備中である。また、日本疫学会において、"Factors associated with Ikigai among members of public temporary empoloyment agency for seniors(Silver Human Resources Center)in Japan."についての発表および、救急医療における病院前重症度スコアの試み"についての発表を行った。また、上記の発表については、特に性差に着目して検討を深めた結果を、BMC : Health and Quality of LifeOutcomesに投稿し掲載されている。これは、社会参加活動に積極的に参加している高齢者を対象とした生きがい感の関連要因"の検討結果である。すなわち、サクセスフル・エイジング達成の条件を、潜在的に備えやすい環境にある高齢者集団における、"生きがい感"の関連要因の検討であり、結果としては、社会参加活動の一環としての就業活動の多寡が"生きがい感"の有無に関連していることが示唆された。また、特にそれは就業活動の結果として社会生活の変化が実感できている場合において顕著であり、さらに男女差が認められた。結果として、男性では社会経済状態など環境的な要因と生きがい感との間に関連が認められたが、女性では、心理的充足感を示す項目と生きがい感の保持との間に関連が認められた。

また、当該結果を中心に、"プロダクティブ・エイジングの可能性"について、日本心理学会70回大会において報告を行った。発展的な老いのモデルを提示するプロダクティブ・エイジングの考え方は古くて新しい課題であり、ポジティブ心理学への関心とあわせて、高齢者の社会参加活動と主観的幸福感の関係がプロダクティブ・エイジングの実現に資する可能性について述べた。また、個人の包括的QOLを考える場合、健康と心理的安寧の状況は、その健康をどう主観的に捉えるかに影響されることが多いが、その関係性の理解を助ける基礎的研究として、主観的健康感に関連する要因について、第17回日本疫学会において発表を行った。これは、個人の疾病の発症や死亡と密接に関係する、主観的健康感について考察を深めると同時に、主観的Well-beingにおける健康にまつわるWell-beingに関連する部分について考えるための研究であった。他にブータン王国政府の招聘を受けて研究チームに参画している、GNH(Gross National Happiness)プロジェクトは、現行の高齢者の主観的幸福感に関する研究および、自立の概念を基礎に行ってきた研究成果を活用したものであり、本研究プロジェクトの一環として捉えられると考える。
南半球極地域の永久凍土の形成とそれに及ぼす気候変動の影響

1.南極半島地域マランビオ島付近の地質と地形について(1)調査地域(マランビオ島)の基盤地質について本項目については、アルゼンチン側分担者と研究協力者が現地調査を分担した。マランビオ島は南北2つの島が中央部で結合した形をとるが、これは基盤地質の違いを反映している。南側は中生代白亜紀の泥岩・礫岩から成立ち、陸生の植物化石を含んでいる。北側は新生代第3紀中期の泥岩からなり、貝化石を多く含むことから海成層であることがわかる。今回の調査では、この両者の明確な不整合を確認した。(2)調査地域(マランビオ島)の地形の概要について本項目については、アルゼンチン側研究分担者と国内分担者とが、予め入手した航空写真を用いて地形判読と1級図化機による地形図の作成を行った。その結果、大きく3段の海成段丘から成り立つことがわかった。また、段丘堆積物の解析と比較から、いずれも侵食段丘であり、南極氷床による侵食を受けていないことが判明した。2.マランビオ島の永久凍土について(1)地球物理的探査による永久凍土の垂直的分布の決定永久凍土の深さを推定するために、地震探査と大地比電気抵抗探査を行った。弾性波による永久凍土深さの推定では、表層の夏融解層が最大で1.2mであること、少なくとも60m以深にまで凍土層が存在することが分かった。測線を2000mまで延ばして行った直流電気比抵抗探査によれば、最上位段丘(Meseta比高200m)では永久凍土深さは128m、中位段丘(Sub-meseta比高60m)では44m、沖積の海岸段丘(Larsen比高5m)では28m深さであることが推定され、以前に推定された200mよりもやや永久凍土が浅いことが分かった。また、地表面から20m位置には、堆積物中に高塩分の層があることも分かった。この成因は後に述べる氷楔に含まれる塩類集積とも関連し、マランビオ島にのみ見られる現象である。(2)永久凍土中に形成された永楔(Ice-Wedge)について最上位の段丘面(Meseta)上には、北極の永久凍土地域に発達するツンドラ構造土に類似した網目構造が観察される。この正確な分布と微地形を測量した後、基盤の第3紀層を掘削して地下に形成されている氷楔を調査した。従来北極を含めて基盤に入り込んで氷楔が形成されている報告はなされていない。永久凍土を構成する土質がシルトー粘土の場合には、その熱的性質と力学的性質から判断すると、冬の強い冷却で、凍土に深い割れ目が生ずることはよく観察されている。これに比べて基盤岩石のせん断強度ははるかに大きく、発生する割れ目の幅は小さくなる。楔の頭部(最上部)の幅は約40cmで、北極の場合に比べると1/10以下である。楔の長さは180cmあり、途中氷の構造には粘土質の割れ目が入るなどの複雑な様相を呈する。(3)氷楔に含まれる塩類について氷楔の氷を融解させてその化学組成について分析を行った。表面から80cmまでではCaイオンの集積があり、150cmー180cmではNaイオンの異常な集積が見られた。濃度で比較すると海水の数分の1にも達することが分かった。こうした異常な塩類集積は、南極のドライバレーでも観察されているが、氷楔中に塩類集積しているのはいままでに報告がない。年間を通じて乾燥しており、堆積物からの溶脱も生じにくい状況であり、しかも氷の境界に集積していることから、ある時期に現在よりも湿潤で温暖な気候条件での溶脱を仮定する必要がある。現在の気候環境下での凍結による割れ目の発生を確認するため、地上パターンの精密測量と基準点を設けてあり、次回の調査で再測する予定である。3.関連する気候条件(1)マランビオ島の気候条件の特徴現地での気象観測等から次のような気候の特徴を挙げることが出来た。周辺海域(ウェッデル海)では1年のうち約10ケ月は海氷に閉ざされている。このため、夏の気温が低く抑えられており、年平均気温は-9.5°Cとなっている。北極と比較するなら連続的永久凍土地域に対応することが分かった。

2.マランビオ島の永久凍土について(1)地球物理的探査による永久凍土の垂直的分布の決定永久凍土の深さを推定するために、地震探査と大地比電気抵抗探査を行った。弾性波による永久凍土深さの推定では、表層の夏融解層が最大で1.2mであること、少なくとも60m以深にまで凍土層が存在することが分かった。測線を2000mまで延ばして行った直流電気比抵抗探査によれば、最上位段丘(Meseta比高200m)では永久凍土深さは128m、中位段丘(Sub-meseta比高60m)では44m、沖積の海岸段丘(Larsen比高5m)では28m深さであることが推定され、以前に推定された200mよりもやや永久凍土が浅いことが分かった。また、地表面から20m位置には、堆積物中に高塩分の層があることも分かった。この成因は後に述べる氷楔に含まれる塩類集積とも関連し、マランビオ島にのみ見られる現象である。(2)永久凍土中に形成された永楔(Ice-Wedge)について最上位の段丘面(Meseta)上には、北極の永久凍土地域に発達するツンドラ構造土に類似した網目構造が観察される。この正確な分布と微地形を測量した後、基盤の第3紀層を掘削して地下に形成されている氷楔を調査した。従来北極を含めて基盤に入り込んで氷楔が形成されている報告はなされていない。永久凍土を構成する土質がシルトー粘土の場合には、その熱的性質と力学的性質から判断すると、冬の強い冷却で、凍土に深い割れ目が生ずることはよく観察されている。これに比べて基盤岩石のせん断強度ははるかに大きく、発生する割れ目の幅は小さくなる。楔の頭部(最上部)の幅は約40cmで、北極の場合に比べると1/10以下である。楔の長さは180cmあり、途中氷の構造には粘土質の割れ目が入るなどの複雑な様相を呈する。(3)氷楔に含まれる塩類について氷楔の氷を融解させてその化学組成について分析を行った。表面から80cmまでではCaイオンの集積があり、150cmー180cmではNaイオンの異常な集積が見られた。濃度で比較すると海水の数分の1にも達することが分かった。こうした異常な塩類集積は、南極のドライバレーでも観察されているが、氷楔中に塩類集積しているのはいままでに報告がない。年間を通じて乾燥しており、堆積物からの溶脱も生じにくい状況であり、しかも氷の境界に集積していることから、ある時期に現在よりも湿潤で温暖な気候条件での溶脱を仮定する必要がある。現在の気候環境下での凍結による割れ目の発生を確認するため、地上パターンの精密測量と基準点を設けてあり、次回の調査で再測する予定である。3.関連する気候条件(1)マランビオ島の気候条件の特徴現地での気象観測等から次のような気候の特徴を挙げることが出来た。周辺海域(ウェッデル海)では1年のうち約10ケ月は海氷に閉ざされている。このため、夏の気温が低く抑えられており、年平均気温は-9.5°Cとなっている。北極と比較するなら連続的永久凍土地域に対応することが分かった。
大気圧非平衡プラズマと固体抽出剤を用いたハイブリッド核種分離法の研究開発

使用済み燃料中に含まれる種々の元素を分離することは高レベル廃棄物の減容の観点からも、有用元素利用の観点からも重要である。本研究開発では、固体抽出剤を用いた核種分離技術の開発を目的として、大気圧非平衡プラズマによる化学転換を応用した使用済み燃料溶解に関する基礎研究と新規固体抽出剤の開発と核種吸着・分離に関する基礎研究を行った。本年度は吸着剤の合成として、シリカ担持型ピリジン樹脂および無担持型ピリジン樹脂の合成を行った。また、イミノニ酢酸樹脂の合成法を確立し、安定的にキレート樹脂の合成が出来るようになった。クラウンエーテルについては、サイズやベンゼン環の数の異なるベンゾ15クラウン5(BC-15)、ベンゾ18クラウン6(BC-18)、ジベンゾ18クラウン6(DiBC-18)、ジベンゾ21クラウン7(DiBC-21)を縮合重合により樹脂化したものを作成した。合成したクラウンエーテル樹脂のうち、DiBC-21樹脂とDC-18樹脂の塩酸および硝酸からの各種金属イオンに対する吸着挙動についてバッチ試験を用いて検討した。金属イオン半径を考慮すると、Cs(I)はDiBC-21樹脂に、Sr(II)はBC-18樹脂に吸着されると予想されたが、Sr(II)が6mol/dm^3以上の塩酸からBC-18に吸着された以外は、吸着がほとんど観測されなかった。一方、両樹脂はエーテル環のサイズが異なるにも関わらず、共に塩酸系ではBa(II)およびFe(III)への吸着を示した。また、硝酸系ではAg(I)に対し非常に強い吸着を示し、Pd(II)も吸着した。さらに塩酸系では酸濃度の増加と共に吸着が顕著になったのに対し、硝酸系での吸着における酸濃度依存性は小さかった。つまり、クラウンエーテル樹脂はホストゲスト機能を有すると考えられているが、エーテルそのものに吸着が強固であるものにはサイズ効果はほとんど発現せず、エーテル環のサイズに影響を受けないことがわかった。したがって、クラウンエーテル樹脂による高度分離では吸着機構を考慮しながら利用することが必須であることを明らかがとなった。Cs(I)の吸着剤としてはフェロシアン化物を含浸させた吸着剤の開発も行い。フェロシアン化物含浸固体吸着剤ではCs(I)を強く吸着できることが確認された。また、燃料の化学形転換に用いる大気圧非平衡プラズマによる反応装置の試作を行い、プラズマ発生の確認も行っている。本装置は平成24年度に模擬燃料による化学形転換試験に用いる予定である。固体抽出材として、ピリジン樹脂、イミダゾール樹脂、および空孔径の異なるクラウンエーテルを官能基とする樹脂を用いて、使用済み燃料に含まれる元素の吸着特性の把握、特にマイナーアクチノイド元素の吸着特性と分離に関する研究として、ネプツニウムの課数調整法を確立した上で、塩酸溶液中でのピリジン樹脂への吸着特性を4価、5価、6価の価数ごとに確認した。また、希土類元素の相互分離をイミダゾール樹脂を用いて実施し、アルコールを添加することによる溶液の有機性による影響を確認し、有機性増加による分離促進効果とアルコールの凝集による分離阻害の影響で分離性能が説明できることを明らかにした。ホストゲスト系配位子を持つクラウンエーテルを官能基とする固体抽出剤を用いた研究では、金属イオンにより吸着平衡到達時間が異なることが見出された。また、バッチ式吸着試験において塩酸系での吸着挙動が類似している金属イオンのうち、カラムにより相互分離できるものがあることが示された。さらに、硝酸中でγ線照射を行った固体吸着剤は、低線量でも開環し、低酸濃度で種々の金属イオンを吸着するようになること、またその吸着挙動は、さらに線量を増加させても殆ど変化しないことが明らかとなった。また、大気圧プラズマを用いた化学転換ではセリアを模擬物質として化学転換を行い、四塩化炭素とヘリウムの混合比を調整することにより塩化物への化学転換が進むことを確認した。固体抽出剤であるイミダゾール型樹脂を用いて希土類元素の吸着特性と相互分離に関する研究を行い、データを取得し、希土類元素の相互分離の可能性を見出した。また、ホストゲスト系配位子を持つクラウンエールを官能基とする固体抽出剤を用いた研究では、空孔形の異なるクラウンエーテルを用いて吸着特性における空孔径とイオン半径の関係についてデータを得た。その結果、従来、クラウンエーテルの空孔径とイオン半径の関係では空孔径が若干大きいほうが良いと考えられていたが、実際には若干小さいな物の方が選択性が高いことを確認した。燃料溶解のために行う大気圧非平衡プラズマによる化学転換試験装置の試作と模擬燃料を用いた塩化物転換の試験を実施し、化学転換後に塩酸溶液に溶解させることに成功し、プラズマによる化学転換に可能性があることを確認した。また、プラズマに用いる気体の種類や混合比などの条件を見出した。イミダゾール型樹脂を用いて、ウランを含む模擬廃液による塩酸系でカラムを用いた吸着試験を実施し、分離データを収集した。また、高レベル放射性廃液中のアルカリ金属イオンを除去する方法として、アルカリ金属イオンの吸着に優れた特性を示す無機イオン交換体をポーラス状の有機体に固定する方法を開発した。この方法により、事前に線量の高いセシウムやストロンチウムを簡便に除去できることが期待できる。クラウンエーテルを官能基とする固体抽出剤を用いた研究では、抽出剤の繰り返し利用や金属イオンの相互分離の観点から、吸着性金属イオンの溶離挙動について検討した。

塩酸濃度増大と共に分配係数が増大する複数の金属イオンのうち、吸着した金属イオンが水では溶離せず、キレート剤を溶離剤としても溶離率がさほど向上しないものがあることがバッチ試験により明らかとなった。また硝酸系における吸着性金属イオンは分配係数の硝酸濃度依存性が小さいことを既に見出しているが、硝酸濃度の変化だけでは吸着した金属イオンの効率的な溶離は困難であることを、カラム試験より確認した。燃料溶解のために行う大気圧非平衡プラズマによる化学転換法開発に関しては、工学的に大量処理が可能なシステムの試行として、基礎実験で用いていた平板型電極を用いたプラズマ生成法から円筒型電極を用いたプラズマ生成法への切り替えて実験を行った。現状では発生したプラズマは、まだ不安定では合ったが、ペレット等の現実的な大きさのものに対応できる可能性を示した。固体抽出剤を用いた研究では、イミダゾール樹脂、クラウンエーテル樹脂、およびアクリル担体を用いた無機系吸着剤の研究を行った。イミダゾール樹脂を用いた研究では、各種元素の吸着挙動を確認した後、ウランを含む模擬廃液を作成し、クロマトグラフィ試験により、ウランの分離および混在する元素の分離挙動の確認を行っている。クラウンエーテル樹脂を用いた研究では、強く吸着し溶離が困難であったBa(II)について、DiBC-18樹脂を用いて検討した結果、キレート剤(シュウ酸、クエン酸、EDTA)含有水溶液を用い、これらキレート剤濃度の増加と共に、かつpHによらず溶離率を向上させることができることを見出した。また、クラウンエーテル樹脂のγ線に対する耐久性に関するデータも取得し、塩酸と硝酸では耐久性が異なることも明らかにしている。無機吸着体は固体抽出剤の中でも強い選択性を持つものが多いがその性状からクロマトグラフィでの使用が難しいものが多かったが、無機吸着剤をアクリル担体に担持する方法を見出し、クロマトグラフィで十分に使用に耐えられるものとすることに成功している。燃料溶解の前処理で用いる大気圧非平衡プラズマ装置では、電極形状の改良によりトーチ状のプラズマ反応装置の作成に成功し、種々使用済み燃料の形態に左右されず、また工学的にプロセスが成り立ちうるものであることを確認した。使用済み燃料中に含まれる種々の元素を分離することは高レベル廃棄物の減容の観点からも、有用元素利用の観点からも重要である。本研究開発では、固体抽出剤を用いた核種分離技術の開発を目的として、大気圧非平衡プラズマによる化学転換を応用した使用済み燃料溶解に関する基礎研究と新規固体抽出剤の開発と核種吸着・分離に関する基礎研究を行った。ピリジン樹脂、イミダゾール樹脂、内径の異なるクラウンエーテル樹脂など、種々の固体抽出剤を、塩酸、硝酸両系で、吸着可能な金属イオンのデータをほぼ取得しており、模擬溶液を用いた試験も実施し吸着特性を確認している。また、クラウンエーテルでは、固体抽出剤のγ線に対する耐久性に関するデータも蓄積中であり、おおむね順調に進展している。大気圧非平衡プラズマによる化学転換法に関しても工学的に使用可能なプラズマを得るために電極形状を変えて実験を実施しており、めどが立ちつつある。27年度が最終年度であるため、記入しない。
魚類の紫外線視覚による形状識別と摂餌

1)蛍光灯照明下においてキンギョを用いて縦縞と横縞を識別する学習を完成後、紫外線LED照射下において紫外線反射縞模様に置き換えて識別学習行動をみた。供試魚は紫外線模様に対して識別行動を示さなかったことより、紫外錐体のみでは高度な形状識別が困難であると考えられた。2)上記の実験方法を変えて、心電図条件付法による形状識別能を確認する実験を行っているが、まだ結論を得られていない。3)紫外線LED照射下においてウグイを用いて紫外線縞模様に対する視運動反応を調べた。視運動反応装置内において、ウグイは弱い視運動反応を示したことより、紫外線視覚で運動視は可能であるが通常光下における反応より精度が低いと考えられた。4)上記の実験はテレビでモニタするため背景光に近赤外線(波長860nm)を用いたが、供試魚はこの近赤外線に感度をもつ可能性がみられた。コイを用いて近赤外線応答を網膜電図と心電図法によって調べ、両方で応答が見られた。ティラピアを用いた同様な実験では、波長860nmと940nmに心電図応答がみられ、近赤外線受容器は眼であり、上生体は近赤外線感度をもたなかった。網運動反応による受容視細胞の特定を行った結果、完全な暗順応でも近赤外線に心電図応答があることから、桿体が近赤外線受容視細胞であることが明らかであるが、錐体の可能性は否定できなかった。2)紫外線LED照射下においてウグイを用いて紫外線縞模様に対する視運動反応を調べた。3)上記の実験はテレビでモニタするため背景光に近赤外線(波長860nm)を用いたが、供試魚はこの近赤外線に感度をもつ可能性がみられた。今後、S電位によっても、近赤外線受容器が眼と上生体のいずれか、さらに錐体細胞と桿体細胞のいずれであるかを確認する。2)上記の実験を方法を変えて、心電図条件付法による形状識別能を確認する実験を行っているが、まだ結論を得られていない。5)網膜運動反応による受容視細胞の特定を行った結果、完全な暗順応でも近赤外線に心電図応答があることから、桿体が近赤外線受容視細胞であることが明らかになったが、錐体の可能性は否定できなかった。
気候モデルの開発および気候変化の数値実験

気候システム研究センターにおいて、気候モデルの主要部である大気大循環モデルと海洋大循環モデルの開発を前年度に引続き実行した。大気モデルでは、放射過程の取り扱いで、全波数域を20のチャネルに分け、それぞれの中で吸収係数の大小に応じて波数を並べ変えて伝達方程式を解くという新しい方式を導入した。その簡略化版を中分解能モデル(T42)に組み込んで夏の日射條件で長期積分を実行した。結果は、最初の試みとしては合格と言えるレベルにある。海洋大循環モデルは、計算方式・プログラムの改良で効率を上げることに努め、従来の78倍の計算スピードを持つ世界海洋循環モデルの開発に成功した。大気モデルを用いたヒプシサーマル期(今から8000年前頃)の温暖気候のシミュレーションの予備実験、簡略化した海洋循環モデルで熱塩循環に及ぼす表層風成循環の影響を調べる実験、一次元の海洋モデルで人間活動による二酸化炭素放出に対して海洋がその一部を吸収する効果および温室効果による加熱を吸収して昇温を暖和・遅延させる効果の実験なども実行した。各大学グループの成果は次の通りである。京都大学では、NOAA衛星データを用いて成層圏循環および全オゾン量の年々変動を10年間にわたって解析し、プラネタリー波活動の大小とオゾ量との間に相関があることを見出した。また、簡略化された大循環モデルを用いて周極渦の不安定による崩壊過程の詳細な数値実験を行った。九州大学グループでは、中層大気大循環モデルに改良された放射スキームと分子粘性の効果を導入して実験を行い、潮汐波の砕けがより良く表現されることがわかった。東大・理では、海洋の季節変動に伴い発生する各地のドーム現象の数値実験を行い、そのメカニズムを解明した。東海大ではエルニーニョ南方振動現象が大気・太平洋結合系の不安定振動であることを示した。
肥満高血圧の減量による降圧機序と栄養・運動因子

【目的】肥満是正に伴う降圧にはインスリン抵抗性が関与し,肥満高血圧者の血圧には肥満Ob遺伝子血清レプチン濃度(Leptin)が関与することがこれまでの研究で明らかになり、インスリン抵抗性、血清レプチン濃度に及ぼす栄養・運動因子を検討した。【対象と方法】対象は年齢47.0歳の女性135名(BMI:29.2kg/m^2)である。栄養・運動による減量指導を3カ月間行い、開始時(0M)、3カ月(3M)後に日本コーリンBP8800を用いて血圧を測定し、早朝空腹時に安静臥床30分後の採血を行った。0M、3MにMRIにより腹部脂肪を測定し、75gOGTTならびに24時間蓄尿(24hU)を行った。同時に連続3日間の秤量法と撮影法を併用した食事調査を行った。3カ月の減量指導により血圧が血圧測定値の変動を検討した2%以上降下した血圧降下群(83名)と非降下群(42名)に群別した。【結果】(1)減量前0M)のBMI、腹部脂肪、MBPは群間に差を認めず、血清Leptin、ΣIRIにも差はなかった。(2)3カ月後、体重、BMI、脂肪体重は両群で有意に減少した。MBPは血圧降下群で有意に低下し、(3)LDL-C・血漿レニン活性・ΣIRI・HOMA指数・血清レプチン濃度は血圧降下群で有意に低下し、非降下群では差を認めなかった。(4)重回帰分析で全員のMBP変化率に脂肪体重とΣIRIが有意に正に回帰された。(5)3カ月後、エネルギー・脂質摂取量は両群で有意に減少し、Na/K, Ca・Mg摂取量に差はなかった。(6)ΣIRI変化率に飽和脂肪酸変化率が有意に正に回帰され、エネルギーとの関連は認めなかった。【結語】中等度肥満者の減量に伴う降圧には、インスリン抵抗性が関与し、インスリン抵抗性にはエネルギー・脂肪摂取量ではなく飽和脂肪酸の摂取量の関与が示唆された。【目的】肥満是正に伴う降圧には、インスリンと関連の強い肥満Ob遺伝子血清レプチン濃度(Leptin)が関与することがこれまでの研究で明らかになり、インスリン抵抗性、血清レプチン濃度に及ぼす栄養・運動因子を検討した。栄養・運動による減量指導を3ヵ月間行い、開始時(OM)、3ヵ月(3M)後に日本コーリンBP8800を用いて血圧を測定し、早朝空腹時に安静臥床30分後の採血を行った。OM、3MにMRIにより腹部脂肪を測定し、75gOGTTならびに24時間蓄尿(24hU)を行った。3ヵ月の減量指導により血圧が血圧測定値の変動を検討した2%以上降下した血圧降下群(83名)と非降下群(42名)に群別した。【結果】(1)減量前(OM)のBMI、腹部脂肪、MBPは群間に差を認めず、血清Leptin、ΣIRIにも差はなかった。(2)3ヵ月後、体重、BMI、脂肪体重は両群で有意に減少した。MBPは血圧降下群で有意に低下し、SBP・DBPも有意に低下した。(3)血漿レニン活性・ΣIRI・HOMA指数・血清レプチン濃度は血圧降下群で有意に低下し、非降下群では差を認めなかった。(4)重回帰分析により、全員のMBP変化率に脂肪体重変化率とΣIRIが有意に正に回帰された。(5)3ヵ月後、エネルギー摂取量、脂質摂取量は両群で有意に減少した。(6)ΣIRI変化率に飽和脂肪酸変化率が有意に正に回帰され、エネルギー摂取量との関連は認められなかった。【結語】中等度肥満者の減量に伴う降圧には、ΣIRIが関与し、ΣIRIにはエネルギー摂取量よりも飽和脂肪酸摂取量の関連が強いことが示唆された。

MBPは血圧降下群で有意に低下し、(3)LDL-C・血漿レニン活性・ΣIRI・HOMA指数・血清レプチン濃度は血圧降下群で有意に低下し、非降下群では差を認めなかった。(4)重回帰分析で全員のMBP変化率に脂肪体重とΣIRIが有意に正に回帰された。(5)3カ月後、エネルギー・脂質摂取量は両群で有意に減少し、Na/K, Ca・Mg摂取量に差はなかった。(6)ΣIRI変化率に飽和脂肪酸変化率が有意に正に回帰され、エネルギーとの関連は認めなかった。【結語】中等度肥満者の減量に伴う降圧には、インスリン抵抗性が関与し、インスリン抵抗性にはエネルギー・脂肪摂取量ではなく飽和脂肪酸の摂取量の関与が示唆された。【目的】肥満是正に伴う降圧にはインスリン抵抗性が関与し,肥満高血圧者の血圧には肥満Ob遺伝子血清レプチン濃度(Leptin)が関与することがこれまでの研究で明らかになり、インスリン低抗性、血清レプチン濃度に及ぼす栄養・運動因子を検討した。【対象と方法】対象は年齢47.0歳の女性135名(BMI:29.2kg/m^2)である。栄養・運動による減量指導を3カ月間行い、開始時(OM)、3カ月(3M)後に日本コーリンBP8800を用いて血圧を測定し、早朝空腹時に安静臥床30分後の採血を行った。OM、3MにMRIにより腹部脂肪を測定し、75gOGTTならびに24時間蓄尿(24hU)を行った。同時に連続3日間の秤量法と撮影法を併用した食事調査を行った。3カ月の減量指導により血圧が血圧測定値の変動を検討した2%以上降下した血圧降下群(83名)と非降下群(42名)に群別した。【結果】(1)減量前(OM)のBMI、腹部脂肪、MBPは群間に差を認めず、血清Leptin、ΣIRIにも差はなかった。(2)3カ月後、体重、BMI、脂肪体重は両群で有意に減少した。(5)3カ月後、エネルギー・脂質摂取量は両群で有意に減少し,Na/K, Ca・Mg摂取量に差はなかった。(6)ΣIRI変化率に飽和脂肪酸変化率が有意に正に回婦され、エネルギーとの関連は認めなかった。【結語】中等度肥満者の減量に伴う降圧には、インスリン低抗性が関与し、インスリン抵抗性にはエネルギー・脂肪摂取量ではなく飽和脂肪酸の摂取量の関与が示唆された。
効率的なTc-99m製造のためのモリブデンナノ粒子の新規合成法の確立

核医学診断に用いられるテクネチウム-99mの親核種であるモリブデン-99を国内生産するために昇華法が提案されている。この手法を効率化するためにMo-100のナノ粒子が必要である。そこで本研究では、微生物によるナノ粒子生成反応を模擬して、人工的にモリブデンナノ粒子を合成する手法を構築した。生体膜の構成成分であるホスファチジルコリンとコレステロールを水中で分散させ、球状リン脂質二重膜(リポソーム)を作成した。このリポソームの内部にモリブデン酸イオンを封入し、外部からカルシウムイオンを添加した。この際の諸条件を検討することで、30-50 nm程度のモリブデンナノ粒子の合成を確認した。本研究の目的は、医療用99mTcを生産するための材料となるモリブデンナノ粒子の新規合成法を確立することである。効率的な系の構築を目指し、球状脂質二分子膜リポソームを用いた液相中におけるモリブデンナノ粒子合成法について検討を行う。初年度(平成25年度)は、リポソーム内部にさまざまな陽イオンを封入し外部からモリブデン酸イオンを加えることで、リポソーム界面における難溶性モリブデン酸塩の生成について分析した。主に誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-OES)を用いた液相分析および走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた固相分析を行い、以下の知見を得た。(1)リポソーム内部から流出する陽イオン(Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe3+)濃度の経時変化をICP-OESを用いて定量した。(2)脂質二分子膜を介したイオン移動について電気化学的手法を用いて検討した。(3)カルシウムイオンを用いてモリブデン酸塩の合成実験を行い、生成した固相をSEMにより分析した。これにより数百ナノメートル程度の粒子の生成を確認した。加えて、時間経過に伴いこれらの粒子が凝集してマイクロメートルサイズの粒子となることが分かった。以上の知見をもとに50ナノメートル以下の粒子が得られる最適条件の決定に着手した。次年度(平成26年度)は引き続き、実験により得られるモリブデン粒子の固相分析を進め系の効率化を図る。現在、中性子反応Mo-100(n,2n)Mo-99を利用したテクネチウムジェネレーターの実用化が進められている。このシステムの効率化するためには、材料となるMo-100のナノ粒子を用いることで、反応効率を上げることが有効と考えられる。そこで本研究では、微生物表面で起こるリン酸塩ナノ粒子のバイオミネラリゼーションを模倣し、モリブデンナノ粒子を合成するための手法の構築を行った。微生物モデルとして球状脂質二分子膜(リポソーム)を用い、リポソーム表面で起こるモリブデン酸カルシウムのナノ粒子を得るための条件について検討した。サイズを直径100nmに揃えたリポソームの内部に10mMモリブデン酸ナトリウムを封入し、濃度を変えた塩化カルシウムをそれぞれ混合した後、2時間3日、室温で撹拌した。反応終了後、反応溶液は同的光散乱(DLS)により固相の粒度分布を調べた。また反応溶液をイオン液体と混合した後脱気して水分を除き、TEM測定を行った。さらに残りの反応溶液を限外ろ過により脱塩し、固相を乾燥させてSEM測定を行い以下の知見を得た。1カルシウムイオン濃度を変化させた結果、1mM以下ではDLSおよびSEM測定において固相生成が確認できなかった。一方50mMよりも濃い場合1μmを超える固相が多数観測された。このとこから本実験系では10mMを最適濃度とした。2反応時間を変えて測定を行った結果、3日経過した試料は1μmを超える粒子が生成した。このため最適時間は1日に設定した。3上記で最適化した条件で固相生成反応を検討した結果、DLS測定により平均粒径が1030nmの増加したことを確認した。またTEM分析により、1020nmの粒子生成を確認できた。分析化学本年度の実験により、リポソームを用いたモリブデンナノ粒子に関する基礎的なデータを収集した。さらに固相分析により数百ナノメートル程度のモリブデン粒子が確認できた。当初の目標は50ナノメートル程度としており粒径の制御については今後の課題であるが、リポソームを用いた基本的な実験系は構築できたと考える。これらの状況から、本研究はおおむね順調に進展していると考える。本年度(平成25年度)の実験により、リポソームを用いたモリブデンナノ粒子合成に関する基礎的な実験系が得られた。今後は各種イオン濃度、反応時間、温度など種々のパラメーターを変えることにより、モリブデン粒子の粒系制御に関して最適条件を求める。

現状は順調に進展していると考えており、計画の大幅な変更はない。平成26年度から所属機関を変更したが実験設備などに大きな影響はなく、所属機関内の共通機器等の利用および数回の外部測定で遂行可能であり、研究を進める上で大きな支障はないと考える。目的とする50nm以下のリポソームが得られた場合、SEMでは詳細な分析ができないため、九州大学でのTEM測定を想定し旅費(1週間×4回)を計上していた。しかし、本年度得られたモリブデン粒子は凝集して粒径が大きかったためTEM分析を必要とせず、SEM分析により十分分析が行えた。実験系の構築についても予想よりスムーズに実験条件が定まったため、無駄なく予算が執行できた。これらの理由により次年度使用額が発生するに至った。所属機関が変わったため、使用可能な装置にも若干の変化が生じた。このため卓上遠心分離器(10万円)、ゲルろ過用カラム(10万円)、試薬(20万円)を新たに購入する。その他、消耗品類および共通装置(SEM、TEM、XRD、ゼータサイザー)などの利用費(60万円)に充てる。前所属機関での議論(2回)および学会参加のための旅費(30万円)も必要となる。また最終年度となるため、成果発表のための論文投稿費(10万円)も必要である。以上の計画に沿って平成26年度の計画を進めていく。