hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核融合炉固体ブランケットリチウム回収挙動に及ぼす照射効果と表面状態の協同作用

1.高温かつ雰囲気制御下で表面水酸基を拡散反射赤外吸収による観察する装置を用いて、800°Cまでの温度において、Li_2O表面のOD伸縮振動を観測した。この結果、33002450cm^<-1>の波数領域に、合計7ケの吸収ピークが観測された。複数のピークが観測されたことより表面はD_2O吸着に対して均一でないこと、又、雰囲気ガス組成依存性があることより表面状態が酸素ポテンシャルによって変化することが確かめられた。これらのピーク強度の温度依存性、D_2/D_2O圧比(酸素ポテンシャル)依存性、H_2、H_2Oとの交換反応等より、Li_2O表面での-OD存在状態について検討した。また、量子化学的ab-initio計算によりLi_2O表面のOD存在状態について解析し、実験で観察された現象が計算によっても示されるとともに、表面アサインメントへのサポートとなった。2.原子炉照射下高温かつ雰囲気制御下で、欠陥による発光とトリチウム放出を同時に測定する装置(垂直型と横型)を製作した。横型では試料量を最大5gまで用いことによりトリチウム放出測定精度が向上するとともに、発光を直接レンズで集光することによりより正確な発光分析が可能である。これらにより、原子炉照射下高温かつ雰囲気制御下発光測定により、F^O,F^+,F_2,self-trapped excitioni起因するする発光が見られ、その温度依存性、雰囲気依存性より欠陥生成消滅メカニズムが明らかにされた。また、トリチウム放出と発光の相関について、温度変化、雰囲気ガス組成変化より調べ、特に後者について有意義な相関が認められた。3.以上のことを踏まえて、表面反応と欠陥との相互作用を考慮したトリチウム放出モデルを作成した。酸化リチウムに代表されるリチウムセラミックスよりのトリチウム放出挙動に及ぼす、照射効果と表面状態の協同作用を明らかにする目的で研究を行なっており初年度(平成6年度)においては次の成果を得た。(1)原子炉高温照射下で、照射欠陥によって発生する発光とトリチウム放出挙動を同時に測定できる装置を設計製作した。これを用いて600°Cまでの照射下発光現象を測定し、温度の効果、中性子スペクトルの効果を実験的に明らかにし、F^0,F^+欠陥の生成、消減挙動との関連でそのメカニズムを考察した。また、発光に雰囲気ガス(N_2,N_2+H_2)の影響がある事が確かめられ、表面状態と表面附近の欠陥挙動とに相関がある事が実験的に認められた。(2)拡散反射法をフーリエ変換型赤外吸収装置に付け加え、酸化リチウムについて560°Cまでの高温かつ、雰囲気ガス制御下(Cr,Ar+D_2,Ar+D_2O)において表面重水酸基の伸縮振動吸収を観察し、複数のピークを観察するとともにD_2を添加した場合には、吸収ピークが変化する事を確認した。これよりODの吸着に対して表面が不均質であること、D_2添加により表面状態が変化することを明らかにした。(1)平成6年度に開発した原子炉照射下高温かつ雰囲気制御下で、欠陥による発光とトリチウム放出を同時に測定する装置(垂直型)に加えて、横型同時測定装置を製作した。試料量を最大5gまで用いることによりトリチウム放出測定精度が向上するとともに、発光を直接レンズで集光することによりより正確な発光分析が可能となった。これにより、原子炉照射下高温かつ雰囲気制御下発光測定により、F^0,F^+,F_2,self-trapped excitionに起因するする発光が見られ、その温度依存性、雰囲気依存性より欠陥生成消滅メカニズムが明らかにされた。また、トリチウム放出と発光の相関について、温度変化、雰囲気ガス組成変化により調べ、特に後者について有意義な相関が認められた。(2)平成6年度に設置した、高温かつ雰囲気制御下で表面重水酸基を拡散

反射赤外吸収による観察する装置を用いて、800°Cまでの温度において、Li_2O表面のOD伸縮振動を観測した。この結果、33002450cm^<-1>の波数領域に、合計7ヶの吸収ピークが観測された。複数のピークが観測されたことより表面はD_2O吸着に対して均一でないこと、又、雰囲気ガス組成依存性があることより表面状態が酸素ポテソシャルによって変化することが確かめられた。これらのピーク強度の温度依存性、D_2/D_2O圧比(酸素ポテソシャル)依存性、H_2/H_2Oとの交換反応等により、Li_2O表面での-OD存在状態について検討した。また、量子化学的ab-initio計算によりLi_2O表面のOD存在状態について解析し、実験で観察された現象が計算によっても示されるとともに、表面アサインメントのサポートとなった。(3)以上のことを踏まえて、表面反応と欠陥との相互作用を考慮したトリチウム放出モデルを作成した。
同所的種間相互作用に基づく学習とニッチ構築の共進化に対する複雑系アプローチと応用

本研究では,学習とニッチ構築が同時に存在しうる,また,一つの形質が両者の役割を持ちうる状況として同所的種間関係に注目し,複雑系手法に基づく計算モデルの構築と分析,また,応用の検討を行った.まず,複数種間での資源利用重複回避行動の共進化モデルの構築と分析を行い,種間で可塑性が多様化しうることを明らかにした.次に,言語と言語の学習能力,絶対送粉共生系,被食捕食関係などを想定した共進化モデルを構築し,関連する文脈での進化傾向を分析した.また,学習とニッチ構築の進化の基本的性質の分析,応用を念頭にした通信競合回避モデルの構築等も行った.知見と野鳥の歌行動における時間的重複回避との比較検討も行った.本年度は次のことを行った.1)複数種間での資源利用重複回避行動の共進化を議論可能なより一般的なモデルの構築と実験,および,分析を進めた.各種が有限のニッチを繰り返し利用する場合において,利用の重複が発生した際に自らの利用戦略を変更する確率を行動の可塑性と見なし,資源の占有度合いに応じて各種の可塑性が共進化するモデルを構築した.その結果,ニッチの混雑度合いに依存して異なる可塑性の分化傾向が創発することが判明した.2)1)のような傾向が実際の野鳥の歌行動において観察されるかどうかを調査するために,ロボット聴覚システムHARKを利用した音環境観測の可能性について予備的検討を行った.3)学習とニッチ構築の共進化に関するミニマルなモデルを構築し,特にニッチ構築によって改変された環境条件が次世代に受け継がれる生態的継承が系の挙動に与える影響について解析を継続した.成果の公表に向けて知見の整理を進めている.4)種間で共有する資源の利用戦略が共進化する具体的な生態条件として,カンコノキとハナホソガの絶対送粉共生系における,花の匂いの性的二型とその選好性の共進化に注目し,共進化モデルの構築とその基礎的な分析を行った.現在のところ,カンコノキの授粉とホソガの産卵が同時に生じ利益を共有するとき,カンコノキの雄花雌花の匂いの分化とホソガの能動的な授粉行動が創発することを確認している.5)コミュニケーション能力とその可塑性の進化モデルを構築し,学習が進化を促進するボールドウィン効果の発生に関して,その傾向を分析し,成果を公表した.6)本課題に関連する学習,ニッチ構築,ネットワーク構造,共進化等に関する構成論的モデルの構築と解析を行った.本研究では,学習とニッチ構築が同時に存在しうる,また,一つの形質が両者の役割を持ちうる状況として同所的種間関係に注目し,複雑系手法に基づく計算モデルの構築と分析,また,応用の検討を行った.まず,複数種間での資源利用重複回避行動の共進化モデルの構築と分析を行い,種間で可塑性が多様化しうることを明らかにした.次に,言語と言語の学習能力,絶対送粉共生系,被食捕食関係などを想定した共進化モデルを構築し,関連する文脈での進化傾向を分析した.また,学習とニッチ構築の進化の基本的性質の分析,応用を念頭にした通信競合回避モデルの構築等も行った.知見と野鳥の歌行動における時間的重複回避との比較検討も行った.本年度は次のことを行った.1)野鳥の歌行動の時間的重複回避に着想を得た,複数種間での資源利用重複回避行動の共進化を議論可能な一般モデルの構築と実験,および,その解析を進めた.具体的には,各種が共有資源(時空間や音響空間など)を種特異的な長さや大きさで周期的に利用する場合において,利用のタイミング(空間上の利用位置やタイミング)をずらす確率を可塑性と見なし,資源の占有度合いに応じて各種の可塑性が共進化するモデルを構築した.その結果,資源利用期間の長い種は回避しない一方で,残りの資源利用期間の短い種が積極的に重複回避するという可塑性の分化進化の傾向が種々の条件で生じうることが判明した.2)自然界では1)で典型的に想定したような時間的な資源の重複回避だけでなく,空間的な資源利用の重複回避も遍在する.そこで,個体が二次元平面に分布し近傍の個体とのみ周期的に情報発信し合う状況を想定した上で,情報発信の時間的な重複回避行動に加え,重複時に個体が空間を移動する空間的な重複回避行動も同時に進化する個体ベースモデルを構築し,両者の共進化過程の解析を行った.その結果,情報が周囲に届きにくい場合には時間的重複回避を主に利用する一方,情報が広範囲に届く場合には空間的重複回避を利用するように進化することが判明した.3)学習とニッチ構築の共進化に関するミニマルなモデルを構築し,特にニッチ構築によって改変された環境条件が次世代に受け継がれる生態的継承が系の挙動に与える影響について解析した.4)可塑性や学習がコミュニケーション能力の進化に及ぼす影響,ニッチ構築が協調行動の進化に与える影響,外界と相互作用する自己組織系,ゲーム戦略とネットワーク改変戦略の共進化,被食捕食関係の共進化等,学習・ニッチ構築の進化,および,共進化系に関わる構成論的モデルの構築と解析を行った.本年度は次のことを行った.1)複数種間での資源利用重複回避行動の共進化を議論可能なより一般的なモデルの構築と分析をまとめ,今後の展開について検討した.2)学習とニッチ構築の共進化に関するミニマルなモデル構築を継続し,改変された環境条件が次世代に受け継がれる生態的継承と複数種の存在が系の挙動に与える影響について解析し,学習とニッチ構築の共進化によって環境変化がスケールフリー的な変動を示すことを発見した.

3)種間で共有する資源の利用戦略が共進化する生態状況として,絶対送粉共生系における花の匂いの性的二型とその選好性の共進化に注目し,共進化モデルの構築とその基礎的な分析を継続して進めた.雄花雌花の比の影響とその進化や種々のコストの影響について検討を進めた.さらに,両種の関係を最後通牒ゲームと見なした平面版の共進化モデルを構築し分析した.4)種間に存在する非対称な関係として被食捕食関係に注目し,3次元仮想生物進化環境を用いて被食・捕食生物の進化モデルを構築した.特に,一方の進化が他方の環境資源として働く状況として,適応度に応じた個体数変動を導入したところ,生態・進化フィードバックと呼ばれる複雑な過程が生じることがわかった.5)言語と言語の学習能力の共進化モデルを洗練させ,両者の進化速度が共進化過程に与える影響について検討した.6)1)のような資源利用重複回避の傾向が野鳥の歌行動に関する時間的重複回避において観察されるかを調査するために,ロボット聴覚システムHARKを利用した音環境観測の可能性と種間相互作用の抽出に関する予備的検討を行った.7)学習とニッチ構築の進化に関する構成論的モデルを構築した.8)以上を総括し,資源共有問題とその拡張を含む多様な種間相互作用,および,共進化の文脈において,一方の行動の適応的変化が他方のニッチ構築となり,複雑な進化過程が生じうることを明らかにした.人工生命研究実績の概要に示したように,より抽象的なモデルを構築することで,広く資源を共有する複数種間での可塑性の共進化ダイナミクスに関して理解を進めることができた.同時に,野鳥の歌行動の観測と相互作用過程の情報論的分析や,絶対送粉共生系の共進化モデル構築など,実際の生態との比較や方法論の応用に関して新たな展開の足がかりをつくることができた.ネットワーク構造,学習,ニッチ構築,共進化に関連する他のモデルも並行して分析を進めており,研究計画を順調に遂行しつつ押し広げることができたと考えている.研究実績の概要に示したように,これまでに基礎的な進化モデルを構築し,基本的な知見を得ることができた.加えて,空間的局所性を盛り込むことで,相互作用のネットワーク構造の影響を考慮した進化モデルについても既に予備的な研究を始めている.学習,ニッチ構築,共進化に関連する他のモデルも並行して分析を進めており,研究計画を順調に遂行できていると言える.次年度が最終年度であり,次の事を中心に進める予定である.1)複数種の可塑性の共進化モデルにおいて,更なる条件設定の影響等を分析する.2)絶対送粉共生系の共進化モデルの分析を進める.3)野鳥の生態の調査と得られた知見の比較検討を進める.4)得られた知見の工学等への応用の検討を行う.5)全体を総合し,会議発表予稿や投稿論文などにまとめ成果として公表する.次の事を中心に進める予定である.1)現在までに得られた知見を,会議発表予稿や投稿論文などにまとめ成果とする.2)1)の知見をさらに深めるため,可塑性の分化進化の創発に特に焦点を合わせたモデルの構築と理解を進める.3)空間的局所性および相互作用のネットワーク構造が重複回避行動の進化に与える影響の更なる解析を行う.4)野鳥の生態と得られた知見の比較の検討を行う.5)得られた知見の工学等への応用の検討を行う.
時空間的分化パターン誘導による幹細胞群からの臓器機能構築システム

細胞分化の制御は再生医療の大きな課題であるが、臓器については再生の目処が立っていない。我々は光照射で制御可能な細胞膜穿孔法を発見、その応用による大規模細胞分化誘導システムの開発を試みた。細胞集団を処理可能な剣山状細胞膜穿孔体と細胞用光照射パターニング機構の実証運用や、ガラスキャピラリ細胞膜穿孔体による膜穿孔基礎データ収集を行った結果、生化学的穿孔条件や機械的機能の要改良点に関する成果が得られた。細胞分化の制御は再生医療の大きな課題であるが、現在は単純な組織に限られ、臓器については再生の目処が立っていない。我々は細胞死を誘発しにくいサブミクロン径の細胞膜穿孔法を発見、本研究では膜穿孔法と自己組織化材料との組み合わせによって、大規模細胞分化誘導システムの開発を行う。また、細胞への物質導入は光照射によって誘発されるため、光照射パターンの制御により、細胞集団に任意の時空間的パターンで分化誘導を行いうる。これにより、臓器のような多種の細胞からなるシステムを人工的に構築する技術の目処をつける。全体計画としては、光酸化反応を誘発できるナノ剣山状細胞膜穿孔体とその運用システムによって、シート状の細胞群の個々の細胞に対し、印刷的に任意のパターンで物質を導入する、大規模集積型の細胞分化誘導システムを開発する。平成22年度には培養・分化が容易なラット由来クロム親和性褐色細胞種PC12細胞を対象とした。穿孔体成型時の残留気泡の除去や、成型時間の短縮、また成型精度の向上を達成し、以降の穿孔実験の定量的データ収集の基盤が出来た。またディッシュ上のPC12細胞集団に、改良型穿孔体によって細胞膜不透過性蛍光色素を膜穿孔により細胞内に導入成功した。この際の光源は顕微鏡の水銀ランプであったが、一方でLEDアレイを光源としたものでは光量の不足のためか成功しなかった。このため今後の細胞パターニング実験では、ハロゲンランプ光源プロジェクタが必要と見積もられた。なお細胞に対し、期間をおいて穿孔を複数回行う場合には、細胞密度に応じて穿孔時の細胞加圧を変化させる必要があった。このためHeLa細胞で成功していた画像からの細胞面積導出プログラムを基に穿孔制御への応用を試みたが、PC12細胞には形状の違いからそのままでは適用出来ず、年度内にはプログラム修正が間に合わなかった。しかしながら、問題点の抽出は終えており、次年度の実装に目処をつけた。平成23年度には培養・分化が容易なラット由来クロム親和性褐色細胞種PC12細胞を対象とした。細胞実験と装置構築を同時並行で進める予定を変更し、細胞実験の定量性を優先的に確保すべく装置に必要な技術要素を開発した。その結果、分化誘導システムの中核機構である加圧装置精度の向上、分化誘導因子を含む複数の液を交換可能な送液機構の開発、ハロゲンランプ光源とデジタルマイクロミラーデバイスによる光照射パターニング機構といった装置の構築、そして様々な細胞膜穿孔体形状や細胞密度に対応した、運用ソフトウェア開発に成功した。以上のハード・ソフト合わせたシステム構築により、本研究の最終課題である前例のない高度な細胞分化誘導実験に向けた機材の準備は、ほぼ1年前倒しで整った。このため平成24年度には細胞分化誘導実験に集中して取り組むことが可能になった他、このシステムを応用した共同研究も具体化しつつあり、一層の波及効果が期待される。このため光酸化反応を誘発できるナノ剣山状細胞膜穿孔体とその運用システムによって、シート状の細胞群の個々の細胞に対し、印刷的に任意のパターンで物質を導入する、大規模集積型の細胞分化誘導システムを開発する。本年度には、計画の中核となる細胞用光照射パターニング機構の実証運用を行った。

秋田県立大学バイオテクノロジーセンター、秋田大学医学部と連携、様々な細胞を対象に実験を行い、細胞への遺伝子導入と発現について特許性のある成果が得られ、出願を進めている。ただし特許出願前には関連成果を公開出来ないことから、学会・論文発表については制限せざるを得なかった。それを補うべく、ガラスキャピラリ細胞膜穿孔体による基礎データ収集も行い、細胞膜穿孔-回復プロセスに関する成果が得られた。この成果については国際学術会議での発表が受理されている。なお過去に出願した本研究に関連する特許出願が1件、本研究成果等に基づく抗弁により本年度新たに成立した(特許第5053350号)。その一方で、シート状の細胞に対する穿孔体の適用について、僅かな加圧の不均一さが物質導入効率を大きく左石することが判明した。また穿孔体の鋳型メーカーの製造プロセス更新の影響で、剣山状細胞膜穿孔体の成形不良が生じ、この間題は本年度末に解決したが、計画の遅延を招いた。今後、より安定して細胞膜穿孔法を実施できるよう、機器面の改良が重要と考えられる。細胞対象の実験はやや遅れているが、装置開発の面では計画以上に進展しており、全体としてはおおむね順調に進展していると判断した。当初は東京大学バイオ系での研究計画であったが、代表者移籍のため秋田県立大学機械系で研究を行っており、この間で最も変化したバイオ系の研究環境の埋め合わせに難儀してきた。しかしながら秋田県立大バイオテクノロジーセンターや秋田大学医学部との連携が軌道に乗りつつあり、最終年度となる平成24年度には十分な成果が期待できる。加えて両研究機関との発展的な研究課題についても具体的な内容がいくつか定まり、一部は学内予算の支援を受け既に実施中である。更に細胞改変システム実用化に向けた産業界の支援についても、産学官で具体化を進めている。(抄録なし)
老人虐待に関する介護者の要因と心理的過程

本研究では、地域の看護職が把握した事例をもとに、在宅で高齢者の介護を行う家族が虐待に至る心理的過程を明らかにすることを目的とした。埼玉県の全市町村の保健婦が訪問および面接などで過去2年間に関わった事例のうち、老人虐待として把握された52事例を対象に、老人虐待の状況、介護者の意識、家族的背景について量的・質的な分析を行った。老人虐待が起こった背景として、家族構成別でみると「老人と息子夫婦」が21例(40.4%)、「老人2人暮らし」が8例(17.3%)、「ひとり暮らし」が5例(9.6%)、「その他(老人と独身の子どもなど)」が17例(32.7%)みられた。虐待の種類は複合的であり「介護拒否・放任」が29例(55.8%)、「情緒的・心理的虐待」が25例(48.1%)、「身体的虐待」が21例(40.4%)となっていた。虐待が諸王自他要因として挙げられたことは、「老人と息子夫婦」では介護以前に長年の嫁姑や親子関係について問題があったため、介護者が高年齢を心理的に許せないことが報告された。また、「老人夫婦2人暮らし」や「ひとり暮らし」等では、介護者が高齢であったり家庭内に不在であることなどから、家庭内の介護力が低下しているために介護が不十分な状況であることが示された。これらの事例から、加害者の心理的過程として、被害老人からの「回避」「放置」「隔離」「心身への危害」があることを導き出した。これによって看護職の虐待事例に対する援助のあり方と予防の対策について考察した。
結核菌生菌特異的な宿主細胞傷害活性の解析

以前に,結核菌は宿主細胞に対して生菌特異的に細胞傷害活性を持つことを見出している(JICR. 2001).本研究では菌の抗酸化活性の強弱が宿主細胞内での生存と宿主からのサイトカイン産生誘導能に関係していることから,これらが相関していることが示唆された(Kekkaku, 2015, Microbiol Immunol., 2015).毒力の強い抗酸菌で抗酸化活性が高いことから,抗酸化能と宿主細胞傷害活性に何か関係があることが示唆された.結核菌生菌はヒト線維芽細胞株、及びヒトマクロファージに対して細胞傷害活性を持つことを以前に報告している(Takii, et al., J Interferon Cytokine Res. 2001)。この現象は免疫に重要な働きをしているインターロイキン1(IL-1)や腫瘍壊死因子(tumor necrosis factor; TNF)と相乗効果がある。さらに、感染した宿主細胞の培養上清を濾過滅菌した試料にも細胞傷害活性が認められる。この培養上清は、結核菌に対しても抗菌活性を示す。現在、培養上清に含まれる細胞傷害活性因子、及び、抗菌活性物質を同定するために感染後、培養上清を回収し、各種カラムにより分離精製を進めている。近年、ワクチンアジュバントに用いられているアラムアジュバント(アルミニウム塩)の作用機序について宿主の好中球のDNAが網目状に組織に流失していること関与していることが報告された(Marichai, et al., Nat Med. 2011)。このDNAはマクロファージなどの抗原提示細胞の表面上に発現している自然免疫受容体(toll like receptors; TLRs)のリガンドとして働いていることが示されている。この知見と結核菌生菌の宿主細胞傷害活性の獲得免疫に対する効果を考えると、宿主や菌由来のDNAが細胞外や菌体外に放出された結果、これらの核酸が免疫応答を活性化する可能性が想定される。本年度はCpGオリゴDNAがセントラルメモリー細胞を特異的に増やして結核感染防御能を回復させることを報告した(Taniguchi, et al., Immun. Ageing、2013)。本研究では加齢によるBCG免疫低下時の条件で実施しており、CpGオリゴDNAがブースターワクチンとして有用であることを示した。結核菌はヒト線維芽細胞株,及びヒトマクロファージに対して生菌特異的に細胞傷害活性を持つことを明らかにした(Takii, et al., J Interferon Cytokine Res. 2001).感染した宿主細胞の培養上清を濾過滅菌した試料には細胞傷害活性が認められる.さらに,この培養上清は結核菌に対しても抗菌活性を示す.現在,培養上清に含まれる細胞傷害活性因子,及び,抗菌活性物質を同定するために感染後,培養上清を回収し,各種カラムにより分離精製を進めている.近年,ワクチンアジュバントに用いられているアラムアジュバント(アルミニウム塩)の作用機序について宿主の好中球のDNAが網目状に組織に流失していること関与していることが報告された(Marichai, et al., Nat Med. 2011).このDNAはマクロファージなどの抗原提示細胞の表面上に発現している自然免疫受容体(toll like receptors; TLRs)のリガンドとして働いていることが示されている.この知見と結核菌生菌の宿主細胞傷害活性の獲得免疫に対する効果を考えると,宿主や菌由来のDNAが細胞外や菌体外に放出された結果,これらの核酸が免疫応答を活性化する可能性が想定される.本年度は細菌のDNAであるCpGオリゴで誘導されるサイトカインの産生誘導活性について検討したところ,マクロファージや線維芽細胞株には毒性は認められなかったことからCpGは結核菌生菌の直接的な宿主細胞傷害活性には関係していないことが示された.一方,サイトカイン誘導能は有していることから,宿主内で殺菌された菌から放出されたCpGが生菌特異的な細胞傷害活性をサイトカイン誘導を介して関節的に増強させている可能性が示唆された.結核菌はヒト線維芽細胞株,及びヒトマクロファージに対して生菌特異的に細胞傷害活性を持つことを明らかにした(Takii, et al., J Interferon Cytokine Res. 2001).感染した宿主細胞の培養上清を濾過滅菌した試料には細胞傷害活性が認められる.さらに,この培養上清は結核菌に対しても抗菌活性を示す.現在,培養上清に含まれる細胞傷害活性因子,及び,抗菌活性物質を同定するために感染後,培養上清を回収し,各種カラムにより分離精製を進めている.本活性は,抗酸菌の毒力に比例していることを見出している.ウシ型結核菌の弱毒株であるBCGには複数の亜株が存在する(Behr, et al., Science, 1999).BCG亜株の間でも細胞生涯活性が異なる(Takii, et al., J Interferon Cytokine Res. 2001).BCG亜株間でのマクロファージからのインターロイキン(IL)-1, 10, IL-12,腫瘍壊死因子(TNF)-αの誘導の違いを検討した.その結果,宿主細胞内での菌の生存とIL-

1,IL-12の産生誘導能に相関がある一方,IL-10の産生誘導能は逆相関していた(Taniguchi, et al., Microbiol Immunol., 2015).細胞傷害活性はIL-1やTNF-αで増強されることから(Takii, et al., J Interferon Cytokine Res. 2001),これらのサイトカインの誘導の強い株は毒力が強い可能性が示唆された.また,カタラーゼやスーパオキシドディスムターゼ等の抗酸化活性に働く酵素が菌の宿主内での生存能と関係しており(Takii, Kekkaku 2015),感染宿主細胞からのサイトカイン産生誘導能と相関している結果を得た.生菌特異的な宿主細胞傷害活性は感染細胞から産生されるIL-1やTNF-αなどのサイトカインがオートクラインやパラクラインに働き増強されることから,今後,抗酸化活性の強弱と宿主細胞傷害活性について調べていきたい.以前に,結核菌は宿主細胞に対して生菌特異的に細胞傷害活性を持つことを見出している(JICR. 2001).本研究では菌の抗酸化活性の強弱が宿主細胞内での生存と宿主からのサイトカイン産生誘導能に関係していることから,これらが相関していることが示唆された(Kekkaku, 2015, Microbiol Immunol., 2015).毒力の強い抗酸菌で抗酸化活性が高いことから,抗酸化能と宿主細胞傷害活性に何か関係があることが示唆された.核酸成分について,細胞傷害活性に果たす役割について検証することが出来た.現在進めている細胞傷害活性因子の精製と解析では複数の候補化合物が存在することが明らかになってきた.そのうちの1つであるペプチド同画分に細胞傷害活性と抗菌活性の両方を持ち,細胞傷害活性の因子の1つである可能性が示唆された.微生物免疫学ペプチド成分の細胞傷害活性に対する機構解析を進める.該因子に対する抗体等の検出系を確立し,結核感染や治療時での結核菌の活動状況をモニター(バイオマーカーとしての応用を目指す)できるかを検討する.また,抗原としてワクチンの開発への応用を試みる.培養上清の精製画分の中で活性画分は複数あることが判明した。そのうちの1つであるペプチド同画分は細胞傷害活性と抗菌活性の両方を持つことを確認した。また、本活性が核酸成分に獲得免疫を増強させる活性との関係性が見いだせた点は宿主免疫応答に関する役割の解明に一歩近づく成果である。その他に計上していた予算が計画書どうりに執行出来なかった.活性分画に含まれている物質の同定を速やかに行う。他の活性画分中に含まれる成分についても同定作業を進める。当該因子に対する抗体等の検出系を確立し、結核感染や治療時での結核菌の活動状況をモニター(バイオマーカーとしての応用を目指す)できるかを検討する。また、抗原としてワクチンの開発への応用を試みる。物品の購入、旅費に使用する予定である.
個人のストレス耐性に応じた急性期精神医療者向け研修プログラムによる介入研究

本研究では、急性期精神医療コメディカル全般を対象とし、精神的健康殿維持・改善のためのテーラーメイド型・コミュニケーション・プログラムの効果について検討した。アサーションおよび傾聴を軸とした、年齢、性別、職務経験年数、精神的健康度、ストレス耐性の指標を使用し、クロス集計表からできる複数パターンのプログラムを検討した。また、定量的調査、定性的インタビュー調査を実施し、学術的妥当性、臨床的実現可能性について検討した結果、プログラムの実施と評価において継続困難性の克服が課題であることが明らかになった。今後は研究期間終了後も、永続的に使用可能なオンライン・プログラム実施のスキーム作成が課題である。本研究では、急性期精神医療子メディカル全般を対象とし精神的健康殿維持・改善を目的とした、個人のストレス耐性に応じたコミュニケーション・プログラムによる介入研究を行う予定である。これまでに、コミュニケーション・プログラムによる介入の最新の動向把握と情報収集、さらに、系統的文献レビューを行った。その結果を海外関連学術誌へ投稿するため、原著論文作成中である。今後はこれらの知見をもとに、プログラムを作成し介入へとつなげる予定である。これまでに、コミュニケーション・プログラムによる介入の最新の動向を把握する目的で各種学会に参加し、さらに、系統的文献レビューを行った。その結果、コミュニケーション・プログラムによる介入研究の特徴として、分野横断的であること、測定内容にばらつきがあることが明らかとなった。また、対人ストレスと主観的負担感との関連はなく、むしろ個々人の首尾一貫性がより強く医療者のアウトカムと関連していることも明らかになった。介入実施に際しては、ストレスチェック制度を取り入れた新しいモデルを構築することになったが、学術および現場レベルでの情報収集も進んでいることから、おおむね順調に進展している。本研究の目的は、急性期精神医療コメディカル全般を対象とし、精神的健康殿維持・改善を目的とした、テーラーメード型プログラム実施である。ストレス耐性に対応する、アサーションおよび傾聴を軸としたテイラーメード・プログラム、および精神的健康度と、ストレス耐性の指標を使用し、クロス集計表からできる4パターンのテーラーメード型プログラムを特定した。また、定量的プレスタディ、定性的インタビュー調査を実施し、学術的妥当性、臨床的実現可能性について検討した結果、定量的評価内容と定性的アプローチによるテーラーメード型プログラムを特定した。今後はこれらの知見をもとに、研究期間終了後も、永続的に使用可能なプログラム実施のスキーム作成が課題である。定量的プレスタディ、定性的インタビュー調査を実施し、学術的妥当性、臨床的実現可能性について検討した結果、定量的評価内容と定性的アプローチによるテーラーメード型プログラムを特定した。わが国の急性期精神医療・看護・ケアの現場では、精神疾患をもつ患者への対応による従事者のさらなる疲弊が予測されている。本研究では、個人のストレス耐性に応じたコミュニケーション・プログラムの有効性を検討した。まず、福祉・医療分野での対人支援業務におけるコミュニケーションに関し、多面的かつ学術的検討を重ねてきた。定量的および定性的手法を合わせたミックス法による研究が妥当である可能性を指摘できたが、評価指標の特定が今後の大きな課題であった。すなわち、対人支援時、職場内、多職種間にコミュニケーション場面を分類し、個々人のコミュニケーション・スキルを的確に評価しフィードバックすることが、あらゆる場面での良好なコミュニケーションに寄与し、引いては利用者・患者、組織にも関連する可能性があることが明らかになった。本研究では、コミュニケーションに関する個々人の対応をスキルと定義し、かつ定性的な評価も重視することから、スケールによる一律な評価は適切でないと判断するに至った。すなわち、多職種連携場面でのコミュニケーションは、一定レベル以上の知識と技能を必要とされることが容易に想像されるが、我々が着目すべきは、個々人のレベルに応じた対応パターンを特定し、フィードバックすることで現場に寄与することであった。特に、個々人の首尾一貫感覚やパーソナリティに大きく影響を受けるコミュニケーションは、同じ業種であっても全員が同じ水準や次元にあるわけではない。福祉・医療分野での業務遂行には、必要とされる水準が当然ながら存在するが、重視すべきは利用者や従事者自身を含めたすべての関係者にとっての良好なコミュニケーションである。そのためにも、画一的ではないテーラーメード型で、多職種連携にも強化したコミュニケーション・スキルの習得を目指すことが、今後の医療・看護・福祉従事者にとって重要であると考える。ストレス耐性に対応する、アサーション・傾聴を軸としたテイラーメード・プログラムを作成し実施する予定である。

まず、精神的健康度(低・高)と、ストレス耐性の指標でもある首尾一貫感覚尺度(中央値を用いて2群を設定)を測定し、その結果、クロス集計表からできる4パターンのコミュニケーション・プログラムを適用する。プログラムの特定にあたっては、内外のヘルス・コミュニケーション学、社会医学の専門家に意見を求め、プログラムの内的妥当性を担保するよう努める。さらに、実務上の有益性も伴うことから、平成27年12月から施行されている厚生労働省によるストレスチェック制度と連動する内容に設計する予定である。急性期精神医療コメディカル全般を対象とし、精神的健康殿維持・改善を目的とした、テーラーメード型プログラム実施に際し、定量的評価項目(精神的健康度×ストレス耐性)、定性的アプローチ(ストレス耐性)を採用したプログラムを実施する。プログラムの中間評価、妥当性検討にあたっては、内外のヘルス・コミュニケーション学、社会医学の専門家に意見を求め、プログラムの内的妥当性・信頼性を担保するよう努める。さらに、研究期間終了後も、永続的に使用可能なプログラム実施のスキーム作成が課題である。医療統計学介入準備において、実務上の有益性も考慮し厚生労働省が実施するストレスチェックを導入することとした。実施可能性を現場レベルで調整する必要があり、さらに妥当性検討研究が必要となる。そのため、次年度使用額が生じた。プログラム実施に際して、プレスタディと系統的文献レビューで検討したところ、定量的評価と定性的アプローチ、双方を取り入れた修正が必要となった。そのため、当年ではなく次年度使用額が生じた。次年度には、介入に際して、厚生労働省が実施するストレスチェックを導入するため、妥当性検討研究を実施する。また、実施可能性と実務上の有益性評価のための情報収集、学会活動、データ収集も予定していることから、次年度において使用が見込まれている。テーラーメード型プログラム実施に際し、定量的評価項目(精神的健康度×ストレス耐性)、定性的アプローチ(ストレス耐性)を採用したプログラムを実施する。また、プログラムの中間評価、妥当性検討にあたっては、内外のヘルス・コミュニケーション関連誌への投稿、学会参加予定である。さらに、研究期間終了後も、永続的に使用可能なプログラム実施のスキーム作成が課題であることから、次年度において使用が見込まれている。
嚥下運動の三次元動態をエックス線透視画像から解析する

「X線透視撮影装置を用いた三次元画像構築」を、以下の二通りの手法によって行った。二つの方法とも、低被曝線量で有益な情報をもたらす。生体(あるいは生体モデル)がX線透視装置の前で一回転した。その様相をX線動画撮影した。アプリケーションを用いて画像再構築が行われた。上下顎骨、上顎洞、咽頭腔などの三次元的観察が可能となった。しかし、解像度が低いため改善の余地がある。トモシンセシス機能を持つX線透視装置が用いられた。画像データは1mm間隔で230240枚の画像に再構築された。トモシンセシス画像は一回のX線照射で多断層像をもたらした。本法は正面方向(側方向)からの撮影で前後(左右)の断層像をもたらす。<撮影システムの改良>透視画像から三次元画像を得るために,画像アプリケーション(TomoShop F3 Edition,緑野リサーチ:以下TomoShop)を採用した.当初の計画では二方向からX線透視装置を用いて三次元画像構築の元データを取得する予定であった。しかし,TomoShopは,被写体が一回転する様相を撮影するだけで三次元画像構築を可能とする.このため,従来の透視装置に特殊な加工をすることなく容易に三次元画像構築の元となるデータを収集可能となった.生体のX線透過性を模したファントムを撮影し,三次元像構築を試み,成功している.得られた研究成果を「X線透視画像を用いた三次元再構築」として学会発表した.また,ファントムの表面に,ヨード系造影剤を満たした血管留置カテーテルを貼付した状態で三次元画像構築を行っている.得られた成果を演題名「X線透視装置を用いた頭部ファントム三次元画像構築」として発表を行っている.更に,健常成人に本システムで撮影を行い,三次元画像構築に成功している.これは平成26年度に発表予定である.<透視装置を用いた三次元画像構築>トモシンセシス法と呼ばれる撮影が可能なX線透視装置を用いた多断層面画像構築を行っている.これは京都の島津製作所にて行った.トモシンセシス法を用いれば2.5秒程度で生体の多断層面撮影が可能と思われる.得られた成果は平成26年度に発表予定である.「X線透視撮影装置を用いた三次元画像構築」を、以下の二通りの手法によって行った。具体的内容:三次元画像構築のため、次の研究を行った。人体を模したファントム(「研究の目的」では嚥下ロボット)中に,ビデオ嚥下造影検査模擬食品を位置付け,X線透視装置で撮影した.模擬食品の造影剤はバリウム,ヨード系造影剤を使用した.X線透視装置で撮影した画像の信号強度を計測し,研究成果を平成24年9月に開催された,第17回・第18回共催日本摂食・嚥下リハビリテーション学会学術大会で発表した.得られたデータは三次元画像構築の重要な基礎データである。三次元画像構築のためのアプリケーション開発を行った。嚥下運動を三次元的に解析する本手法は、新しい手法であるため、複数の業者に連絡をとって交渉を進めたが、技術的な課題をクリア出来ず難航を極めた。結局、一社と研究初年度末にアプリケーション購入の契約を結んだ。平成25年4月現在、三次元画像表示を可能とするアプリケーションを購入している。意義、重要性:初年度に実施した研究成果は、研究を完遂するにあたり必要不可欠のものである。透視画像から嚥下機能の三次元画像評価を行えるアプリケーション、解析手法は他に類を見ない。従来、不可能とされてきた「エックス線透視撮影装置を用いた三次元画像構築」を行った。研究計画時は二方向からのエックス線透視撮影によって三次元画像を構築する予定であった。しかし、近年の画像アプリケーションと撮影装置の進歩によって、以下の二通りの手法によって三次元画像構築を行った。生体(あるいは生体モデル)が一回転する様相をエックス線透視装置で動画撮影した。動画をパソコンで一秒30コマの画像に分解した。得られた画像データを解析用アプリケーションでFeldkamp法により画像再構築した。これにより、顎骨、上顎洞、咽頭腔などの三次元的観察が可能となった。エックス線撮影による三次元画像構築はCTが常である。本法をCTと比較した利点は、低被曝線量で画像構築が可能であること、撮影装置が安価であることである。生体(あるいは生体モデル)をトモシンセシス法で撮影した。得られた画像データを再構築し、多断層像を得た。本法の利点は、被写体を体位変更することなく異なる方向からの画像情報を得ることができる点である。

つまり、側方向(正面方向)からの撮影で左右(前後)の構造を描出できることである。これにより、左右の解剖構造がエックス線像上で重複してしまい障害が右側か左側かわかりづらい場合でも、容易に局在を診断することが可能となる。また、一回の撮影に要する撮影時間は2.5秒であり、被写体の身体的負担が小さい。エックス線透視装置以外に特殊な機器を用意する必要なく、追加で検査できるのも利点である。二つの方法とも、ビデオ嚥下造影検査のような透視装置を用いた検査において、低被曝線量で有益な情報をもたらす。画像診断X線透視装置を用いて撮影したファントム,および生体の三次元画像構築に成功している.初年度に予定していた嚥下動態を三次元解析するためのアプリケーション選定が終了している。今後は予定通りデータ蓄積を行う。ファントムの画像データ取得は十分であるが,生体のX線透視画像データが少ない.そのため,引き続き生体画像データの蓄積を行う.当初の計画では二方向からのX線透視撮影で三次元画像構築を行う予定であった.しかし,画像処理アプリケーションを用いることによって,一方向からの撮影のみで三次元画像構築が可能となったため,研究手法を変更している.一方向からの撮影で三次元画像構築が可能となれば,特殊なX線透視装置を用いること無く,広く普及しているX線透視装置のみで撮影が可能であり,汎用性が高い研究となると思われる.また,トモシンセシス撮影法を用いて生体の多断層面撮影については,撮影装置が主研究者の施設に稼働しておらず,撮影データの収集に協力を要請できる施設を模索中である.研究初年度に購入予定であった三次元画像構築アプリケーションの購入が研究二年目初頭の購入になった(研究費の使用が繰り越しになった)。わずかな遅れは否めないが研究の進行に影響を及ぼすものではなく、予定通り研究を進める。研究途中に,予定していた方法よりも良い方法で三次元画像構築が可能なことが判明したため研究方法の見直し,変更を行った.生体の画像データを記録する媒体(デジタルビデオテープ,ハードディスクなど)の購入に使用する.また,国内外の学会発表,論文発表を行う.画像構築アプリケーション、コンピュータを購入している(約3,000,000円)。また、引き続きデータの蓄積を行い、その成果を学会などで発信する。
東アジア冷戦体制における李承晩政権の在日コリアン政策

本研究は、韓国政治の中で在日コリアンがどのような位置にあったのかを分析するものである。そのために、韓国の初期政府であった李承晩政権期に行った在日コリアン政策から検討する必要があった。既存の研究においては、日本政府・民族系左派であった「在日朝鮮人総連合会」の関係に焦点を当てた研究は豊富であるが、それと比較すると、韓国政府を主体として考察した研究はあまり進んでいなかった。したがって、本研究では韓国政府の観点として取り扱った。本研究で取り扱った資料としては、以下である。韓国側の国会議事録と、2005年に韓国政府が公開した日韓会談外交文書である。それらを中心に、当時の韓国側が日韓会談で在日コリアンの処遇を取り扱った内容を具体的に確認した。ここからは、韓国政府が帰国事業に対する対応が具体的に確認できる。さらに、日韓会談外交文書だけではなく、『公安調査月報』を通じて、当時の韓国政府と在日コリアンとの関係も確認してきた。上記の検討結果、以下の確認できた。まず、帰国事業を止めるために、日本側が求める在日コリアンの韓国送還を受けるようにしたこと。ただし、在日コリアンが持っている財産と、彼らが日本側から定着費をもらう条件をつけて、在日コリアンの韓国送還を受けることであった。これは、韓国政府が在日コリアンのためではなく、分断体制によって、在日コリアンを韓国送還させてから包摂しようとした。以後、2012年から研究活動を行なった李承晩政権と在日コリアンとの関係に関する検討結果を「韓国政府による在日コリアンの包摂と排除:李承晩政権期を中心に」という題目に博士論文を作成した。そして、同月の16日に「朝鮮史研究会(関西部会)」から、博士論文の内容をまとめて報告も行った。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、韓国政治の中で在日コリアンがどのような位置にあったのかを分析する。そのために、今回は韓国初代大統領であった李承晩と「在日本大韓民国居留民団(民団)」との関係を分析した。まず民団の活動を様々な先行研究から検討を行った。以後、『在日朝鮮人関係資料集成-戦後編-III』を収集し、韓国の国会図書館に行って、『民団50年史』や『駐日代表部』など、民団関連資料と韓国政府と在日コリアンとの関連資料を収集した。その後、『民団新聞』を日本の国会図書館で収集した。これら収集した資料を通じて、1948年の韓国政府樹立直後の李承晩政権と民団との関係について考察した。内容としては、民団が韓国を支持してきた性格の変化が1945年8月の解放直後、1948年の大韓民国樹立、1950年6月の朝鮮戦争勃発の三つの時期によって変遷していったことである。当初、民団幹部らは、反共産主義活動をしても、分断体制を乗り越える意思が強かった。しかし李承晩との関係がより密接になった後、民団幹部らは韓国政府樹立を支持する路線を明確にしていった。そして、朝鮮戦争勃発後、韓国政府を支持する立場をより強く見せるようになった。しかし、民団員の政治イデオロギーの変化以上に、民団の中心構成員自体の変化が大きかった。上の内容を整理したものを、2016年8月の「第11回次世代研究者フォーラム」で報告した。専門分野の研究者からは、韓国からきた李承晩政権関係者と民団との接触に関して、より精密な分析が必要であると指摘を受けた。この指摘を踏まえて、韓国政府との関係をより深く検討するため、韓国・日本の国会図書館へ資料調査を行った。以後、査読付き学術雑誌『コリアン研究』に投稿した。2017年3月に掲載された。朝鮮半島の植民地解放後、在日本大韓民国居留民団(民団)は韓国政府を支持していた在日コリアン団体として、韓国政府が行っていた在日コリアン政策に協力をしてきた。ゆえに、民団の構成員がどのような意識を持ちながら韓国政府との協力を行ってきたのかを整理して考察してきた。既存の研究ではGHQ・日本政府・民族系左派であった「在日本朝鮮人連盟(朝連)」の関係に焦点を当てた研究と比較すると、韓国政府や民族系右派であった民団を主体として考察した研究は少ない。特に民団を研究対象とする場合、当時の在日コリアンを代表する団体である朝連の活動を説明するために、民団との対立を紹介しながら、民団幹部らが持っていた政治イデオロギーに関する分析に研究の重心が偏っていた。しかし、民団と韓国政府の意図がどのように重複していたのか、あるいは重複しなかったのか、そして、民団と韓国政府はどのような関係であったのかが明らかにされてこなかった。このような問題を踏まえて、民団の活動をその意図を検討するため、彼らの活動記録と関連資料を収集した。研究関連資料を検討した結果、韓国政府と民団との関係変遷が激しかったのは、解放直後、大韓民国樹立、朝鮮戦争勃発の三つの時期であった。民団構成員らは、アナキストである在日コリアンらが中心に構成されており、彼らは共産主義国家ではなく統一民族国家を志向していた。しかし、韓国政府樹立後、朝鮮半島は分断国家体制になり、李承晩政権は在日コリアンに冷淡な態度を取り続けた。結果、指導力がある民団員が失望して民団を脱退した。

以後、過去の日本政府との関係が密接であった民団員が、民団勢力を主導するようになり、彼らは北朝鮮との関係改善より、日本との関係を改善するようになった。結果、民団と韓国政府との関係においては、分断体制による日韓関係が重要な課題であった。本研究は、韓国政治の中で在日コリアンがどのような位置にあったのかを分析するものである。そのために、韓国の初期政府であった李承晩政権期に行った在日コリアン政策から検討する必要があった。既存の研究においては、日本政府・民族系左派であった「在日朝鮮人総連合会」の関係に焦点を当てた研究は豊富であるが、それと比較すると、韓国政府を主体として考察した研究はあまり進んでいなかった。したがって、本研究では韓国政府の観点として取り扱った。本研究で取り扱った資料としては、以下である。韓国側の国会議事録と、2005年に韓国政府が公開した日韓会談外交文書である。それらを中心に、当時の韓国側が日韓会談で在日コリアンの処遇を取り扱った内容を具体的に確認した。ここからは、韓国政府が帰国事業に対する対応が具体的に確認できる。さらに、日韓会談外交文書だけではなく、『公安調査月報』を通じて、当時の韓国政府と在日コリアンとの関係も確認してきた。上記の検討結果、以下の確認できた。まず、帰国事業を止めるために、日本側が求める在日コリアンの韓国送還を受けるようにしたこと。ただし、在日コリアンが持っている財産と、彼らが日本側から定着費をもらう条件をつけて、在日コリアンの韓国送還を受けることであった。これは、韓国政府が在日コリアンのためではなく、分断体制によって、在日コリアンを韓国送還させてから包摂しようとした。以後、2012年から研究活動を行なった李承晩政権と在日コリアンとの関係に関する検討結果を「韓国政府による在日コリアンの包摂と排除:李承晩政権期を中心に」という題目に博士論文を作成した。そして、同月の16日に「朝鮮史研究会(関西部会)」から、博士論文の内容をまとめて報告も行った。本研究は、李承晩政権期に行われた在日コリアン政策を分析する研究である。韓国の初期政権であった李承晩政権が在日コリアン問題をどのように扱ったのかを考察し、その問題の起源を論じる。これまでの検討範囲は「韓国民」としての住民登録、在日コリアンの韓国への送還問題、民団と韓国政府との関係を検討してきた。しかし、李承晩政権が行った総括的な在日コリアン政策を評価するためには、帰国事業が行われていた時期まで研究の視野に入れなければいけない。帰国事業に関する先行研究は、北朝鮮、在日コリアン、日本政府の観点が中心になっているが、韓国政府と民団の観点について言及されたことはなかった。従って、本研究では帰国事業に関連する韓国政府と民団側の観点を分析する。以下の3点を中心に分析する。第1点目は、韓国政府が持っていた帰国事業をめぐる在日コリアン認識を分析する。帰国事業によって韓国政府は国民からの支持率低下という打撃を受け、支持率回復のため焦燥感に駆られていた。こうした時代背景の中で、韓国政府内において、どのような議論が行われたのかを確認する。以後、その内容から、韓国政府の対在日コリアン認識を分析し、韓国政府の在日コリアン認識の変遷について論じる。第2点目として、民団の帰国事業反対運動がどのように展開されたのかを分析する。そして民団が韓国政府との関係によって、どのように帰国事業に関与していたかを確認する。
硫黄不定比性新規金属硫化物の探索と硫黄シャトル電池の提案

室温における金属硫化物の電気化学的硫黄脱挿入反応及びアニオンレドックスを利用した高容量二次電池の開発に関して、以下の内容に取り組んだ。1昨年度までの実施内容において、チタン硫化物中の硫黄量の制御が電気化学的に可能であること、及び二硫化チタンと硫化チタンの間で充放電が可能であることを明らかにしたが、構造変化に対しては未検討であった。本年度では充放電時のチタン硫化物の構造変化に対し詳細に調べた、その結果電気化学的に生成した二硫化チタンはナノシートになっていることが粉末X線回折から示唆された。金属二硫化物は多くが層状構造を有しており、またそのナノシートは水素発生触媒として注目され、白金代替材料として研究が進められている。本研究で開発した室温での電気化学的硫黄脱挿入プロセスを用いることで、触媒への利用が期待出来る種々の金属硫化物ナノシートを合成可能であることが示唆された。2アニオンレドックス利用型高容量二次電池として、酸化物イオンと過酸化物イオンの間のレドックスを利用したリチウムイオン電池が報告されている。これまでコバルトをドープした酸化リチウムが正極として用いられていたが、理論容量と比べて可逆容量が小さい問題点が指摘されている。本研究ではコバルト以外の金属のドープを検討した結果、鉄、ニッケル、銅をそれぞれドープした酸化リチウムにおいても電気化学的な過酸化物生成消失反応が進行することを見出し、電気化学的過酸化物生成消失反応の後期3d遷移金属ドープ酸化リチウムに対する一般性を明らかにした。また、コバルトドープ酸化リチウムの試料表面を炭酸ビニレンでコートすることで可逆容量の大幅な増大を見出し、現行のリチウムイオン二次電池の容量を大きく超える400 mAh/gの充放電が50サイクル以上進行することを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。硫黄シャトル電池の電極反応を指向した金属硫化物の室温での電気化学的硫黄脱挿入反応のための条件を検討し、チタン硫化物TiS2とTiSの間の可逆な硫黄脱挿入に成功した。電気化学セルの構成や反応条件の最適化により、電解液に多硫化カリウムの炭酸プロピレン溶液を用いー3.0 V(vs. Ag/Ag+)の定電位還元を行うことで、TiS2は硫黄の引き抜きとともに還元されてTiSとなったことをex-situ XRDにより確認した。さらに、還元生成物のTiSに対し定電流酸化を行うことで硫黄の再挿入も可能であり、TiS2中の硫黄が室温で可逆的に脱挿入されることを明らかにした。TiS2の硫黄の脱離挙動を調べるため、還元反応の電気量を精密に制御することでTiS2の電気化学的還元過程を精密に追跡した。その結果、還元過程においてTiS2とTiSの二相共存状態が存在し、不定比組成のチタン硫化物を経由しないことが明らかとなった。また、TiS2の還元に要した反応電気量から、硫黄脱離反応としては式(1)に示すようにTiS2から硫黄が多硫化物イオンに酸化されながら脱離する反応が示唆された。また、同一の電極を用いてTiS2の電気化学的還元・酸化反応を繰り返し行ったところ、少なくとも3回の還元・酸化処理においてTiSへの還元、TiS2への再酸化がそれぞれ確認され、硫黄の脱挿入反応がサイクル性を持つことを明らかにし、TiS2が多硫化物イオンをキャリアとした硫黄シャトル電池の片電極として利用可能であることを実証した。硫化物イオンをキャリアとした室温動作が可能な新方式二次電池「硫黄シャトル電池」の実証に向け、室温における金属硫化物の電気化学的硫黄脱挿入反応のための条件を検討した。その結果26年度から27年度にかけて、二硫化チタンTiS2の電気化学的硫黄脱挿入反応が可逆に進行することが明らかになった。さらに充放電メカニズム解明及び電気化学的手法を用いた硫黄不定比性金属硫化物の探索を進めるため、TiS2の電気化学的硫黄脱挿入反応に関し、以下の内容に取り組んだ。126年度の実施内容において、TiS2の電気化学的硫黄脱離によってTiSが生成することを粉末X線回折(XRD)から明らかにしたが、還元生成物の組成に関する定量的な評価は未検討だった。そこで27年度には電気化学反応前後の電極の組成をICP発光分光分析やCHNS分析によって調べることにより、還元によってTiS2から硫黄が脱離することを定量的に明らかにした。また、還元後のチタン硫化物は不定比性を持つ化合物であることも明らかになり、室温での電気化学的硫黄脱挿入による不定比性金属硫化物の調製に成功した。226年度に確立した電気化学測定条件では、電解液の自己放電によってTiS2電極の酸化還元反応におけるファラデー効率が低下するという問題点が明らかになった。そこで27年度にはこの自己放電を抑えるため、電極間にガラスセパレーターが設置可能となるように電気化学セル構造を変更した。その結果電解液の自己放電が抑制されファラデー効率が向上した。27年度の実施計画中の項目1「チタン硫化物の室温での電気化学硫黄脱挿入反応に対する反応メカニズムの解明」については、TiS2を還元した際の硫黄脱離量を定量的に明らかにしたことから計画通りであるが、さらに28年度の計画である「新規硫黄不定比性新規金属硫化物の合成・物性探索」において、室温での電気化学的硫黄脱挿入反応によって不定比性チタン硫化物が生成することを明らかにし、計画を前倒しで進展させることができた。項目2の「電気化学硫黄脱挿入反応のファラデー効率の向上」については計画通りに順調に進んだ。