hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電力機器絶縁における自然界共存物質の極限的利用に関する基礎研究

購入品が納入され次第、ストリーマ放電の電子密度測定に取り掛かる。本研究グループが開発し特許を有している気体カー効果を利用した電界測定システムについて、更に感度および分解能を向上させるべく、光学系および信号処理系の改良を行った。高圧側電極として細線電極、接地側電極として平板電極を用いた電極系にこの測定システムを適用した結果、不平等電界中でも電界測定が可能であることを見出した。また、細線電極よりコロナ放電が発生しイオン流場となっている雰囲気に対して、この測定法を適用したところ、中性気体分子によるKerr効果に比べて格段に大きな出力変化が観測され、その出力はイオン密度の関数となっていることが明らかになった。このことは、新たなイオン密度測定法が構築できる可能性を示唆している。シャックハルトマン法を利用した電子密度測定システムについては、電子密度のみがイオン密度や中性粒子密度と異なり、屈折率変化の透過光波長依存性があることを利用して、2波長の光を同時伝搬するシステムを構築した。コロナ放電程度の電子密度の小さい領域においても、電子密度分布を計測できるよう検討を行っている。上記の計測法の開発と平行して、電力機器絶縁における自然界共存物質の極限的利用を考える上で必要となる、気体の絶縁破壊特性を詳細に検討している。気体ギャップ構成において、気体の種類、混合ガスの条件を変えながら、交流、インパルスおよびVFTOに対するV-t特性を初めとした絶縁破壊特性を体系的に測定した。対象ガスとして、環境負荷が極めて小さく注目されているCF_3Iガスを中心に、現在、絶縁ガスとして広く使用されているSF_6ガス、それらの窒素、二酸化炭素との混合ガスを選択した。その結果、針対平板電極における破壊電圧-破壊遅れ時間特性(V-t特性)は、短時間領域において、CF_3IをN_2に20%以上混合すると飽和特性を示し、また、長時間領域においてはCF_3IをN_2に20%混合した場合に破壊電圧が最大となるなど、興味ある現象を見出すに至った。本研究は、電力設備・機器において、低環境負荷である物質、例えば自然界共存物質を使用し、なおかつ高い絶縁信頼性と省資源・コンパクト化を実現できる最適ガス絶縁設計指針の提案を目指して進められた。昨年度に引き続き、シャック・ハルトマン型レーザ波面測定法による気体放電中の電子密度計測法の開発を進めた。本計測手法は、マイクロレンズアレイによって輝点を形成し、その動きから波面の位相状態を求める手法であるが、弱電離空間への適用に際しては測定感度を3桁程度の向上が不可欠である。そこで、マイクロレンズアレイを2枚用いて擬似的に長焦点距離を実現するシステムを考案し、測定感度を従来に比べ2桁向上するまでに至った。同様に気体Kerr効果による非接触電界測定法の開発においては、空間電荷存在下におけるKerr効果を検討した結果、空間電荷が存在しない大気圧空気におけるKerr効果と大きく異なった振舞いをみせていることを見出した。この現象の原因として、イオンのKerr定数が中性気体分子のKerr定数に比べて格段に大きいこと、イオン存在下では外部電界強度とは無関係にイオン密度の関数として複屈折が生じるということが考えられ、気体Kerr効果による新たな空間電荷測定法の可能性を示唆している。SF_6ガスに変わる低環境負荷絶縁ガスを見出すために、温暖化係数がCO_2並みに小さく、また、絶縁性能がSF_6ガスに匹敵するCF_3Iについて、昨年度に引き続き検討を進めた。
認知行動療法に基づく大学生のうつ病と自殺の予防

本研究では,日本の大学生においてうつ病と自殺のリスクを高める心理学的要因として自動思考,社会的スキル,快活動といった認知行動的な要因の関与を検討した。これらの研究に基づき,リスクの高い大学生を対象とした心理学的予防プログラムを開発した。本研究において開発されたプログラムは日本の大学生のうつ病と自殺のリスク低減に有効であることが示唆された。うつ病は大学生にとって重大な精神健康上の問題である。また,うつ病は大学生の自殺の主要なリスクファクターであることも知られている。本研究では大学生のうつ病と自殺の予防を目標としたプログラムを認知行動療法に立脚して開発し,その有効性を検討することを最終目標としている。本年度は,プログラムの開発に先だって大学生のうつ病と自殺のリスクを高める認知行動的リスクファクターの検討を行った。抑うつ症状と自殺念慮,およびさまざまな認知行動的要因のアセスメント(自動思考,社会的スキル,快活動,ストレスフルな出来事)を実施した。抑うつ症状と自殺念慮を基準変数とし,上述の認知行動的要因を説明変数とした分析(なお,ストレスフルな出来事はコントロール変数とした)において,これらの要因が大学生の抑うつ症状と自殺念慮に及ぼす影響を明らかにした。上記の説明変数はいずれも認知再構成法,社会的スキル訓練,行動活性化といった認知行動療法の個別の技法に対応するものであり,直接的に変容を試みることが可能である。次年度には本年度に明らかにされたリスクファクターに働きかける介入要素を組み合わせ,大学生のうつ病と自殺のリスク低減を目指したターゲットタイプの予防プログラムを作成する。このプログラムを,スクリーニングによってうつ病のリスクが高いと判別された大学生に適用した上で,介入前,介入後,フォローアップの3時点でアセスメントを実施し,介入効果の判定を行う。本研究では大学生のうつ病と自殺の予防を目標としたプログラムを認知行動療法に立脚して開発し,その有効性を検討することを目標としている。本年度は,昨年度に実施された大学生のうつ病と自殺のリスクとなる認知行動的要因に働きかけるターゲットタイプの予防プログラムの効果を検討した。自記式の抑うつ評価尺度においてカットオフスコアを上回る得点を示すものの,構造化面接においてうつ病の診断基準に該当しない対象者を選抜することで,うつ病リスクの高い大学生を抽出した。研究への参加に同意の得られた対象者10名のうち,7名をプログラムに参加する条件(介入条件),3名をプログラムに不参加の条件(統制条件)とした。90分×5セッションからなる集団認知行動療法プログラムを実施し,介入の前後にアセスメントを実施した。介入条件では,プログラムの前後で抑うつ症状が有意に低下し,自殺念慮も有意に低下していた。加えて,介入条件ではポジティブな自動思考が有意に増加し,快活動の頻度も有意に増加していた。このような変化は統制条件ではいずれも認められなかった。以上のことから,本研究において開発された集団認知行動療法プログラムは大学生のうつ病と自殺のリスク低減に有益である可能性が示された。今後はより大規模な効果研究において,上記のような効果が支持されるかどうか検討することが求められる。
ゲーム理論と感性パラメータ法を用いた群ロボット制御に関する基礎研究

感性パラメーターによる数値化された感性情報を,機械学習に適応させるために,感性パラメーターの規格化を行い,機械学習に対応するようにした。機械学習による結果が,有意義な個性を反映したものであるかの検証と出力要素の検討を引き続き行っている。同時に,個性のある要素からなる群ロボットの協調作業をゲーム理論によって制御しようとしている。この研究においては,協調型ゲーム理論が持続的に協調制御をするために,状態の一部を相手に公開することで協調性のある収束をすることがわかった。現在は,境界条件を指定した上で,複数個体の協調型ゲーム理論による制御において,どのようなデータをどれくらい公開すれば最適な結果が得られるかのシミュレーションによるモデル実験を行っている。群ロボット間の通信については,メッシュネットによるヒエラルキーレスのネットワークを検討している。メッシュネットにおける問題として従来から検討されているトラフィック問題をシミュレーション実験によって追試検討した。メッシュネットの一部のノードが欠損した場合(群ロボットにおいては構成ロボットの一部が故障した場合に相当する),欠損したノードの持つデータが喪失する。各ノードの個性データをメッシュネット上の他のノードに分散バックアップできるようにプロトコルの検討を行った。メッシュネット上ノードにおける結合数および,伝達情報量の制御を行うことによって,トラフィック数の制御しつつ喪失データの再現性の関係を明らかにすることがわかった。この結果からプロトコルを提案しモデルを構築できるように,シミュレーション実験を開始している。個性を持ったロボットには,外因に関する要素も大きい。実機による検証は重要である。本年度は,3Dプリンターを購入し,実機テスト用のプロトタイプの製作が円滑に進むようにした。・感性パラメータの機械学習については,先行研究の事例から発展した手法を検証しつつある。・ゲーム理論においては,協調型ゲーム理論の発展形をモデル化できるところまで進んでおり,当初の予定をクリアしている。・メッシュネットについては,多重化によるトラフィック増大の現象解析を確認でき,ノード制限と伝達量のコントロールによるメッシュネット全体でのバックアップ機能が可能であることを突き止めている。これからシミュレーションによるモデル実験を計画できている。・実機の作製は,プロトタイプの作製まで進んでおり,センサー位置や認知機構など先行研究を参考に具体的な検討に入っている。感性データによる動作の個性化については,困難な課題が山積しそうなので,設計変更が容易なように工夫した個体設計を進めている。・感性パラメータの機械学習による課題については,機械学習の結果が曖昧性を維持するようにする必要がある。機械学習の学習不十分と曖昧な出力を区別する定義等が必要であると考える。結果を感性パラメーターで示すなど検討を進めていきたい。また,機械学習の結果をロボットの動作に反映させる方法について,当初の計画を前倒しにして検討していきたい。・協調型ゲーム理論の群ロボットへの応用は,まずはコンピューターでのシミュレーション環境を整えて,多種なモデルにおいての解析が可能なようにしたい。2019年度中に幾つかのモデルを発表できればと思う。・メッシュネットについては,ノードと伝達ルールのシミュレーションを進めていく。ノード欠損時の復旧率についても検討する必要がある。・実機の制作は,コンスタントに進めていく。特に,無線を用いた通信については,メッシュネットの構築と合わせて検討していく。・感性

パラメータの機械学習による課題については,機械学習の結果が曖昧性を維持するようにする必要がある。機械学習の学習不十分と曖昧な出力を区別する定義等が必要であると考える。結果を感性パラメーターで示すなど検討を進めていきたい。また,機械学習の結果をロボットの動作に反映させる方法について,当初の計画を前倒しにして検討していきたい。・協調型ゲーム理論の群ロボットへの応用は,まずはコンピューターでのシミュレーション環境を整えて,多種なモデルにおいての解析が可能なようにしたい。2019年度中に幾つかのモデルを発表できればと思う。・メッシュネットについては,ノードと伝達ルールのシミュレーションを進めていく。ノード欠損時の復旧率についても検討する必要がある。・実機の制作は,コンスタントに進めていく。特に,無線を用いた通信については,メッシュネットの構築と合わせて検討していく。予定よりも人件費が大きくなったため,購入を予定していたサーバーを再検討し,さらにロボット製作に3Dプリンターが不可欠なことがわかったため物品購入を調整した結果,購入を予定していた部品等が予算不足で購入できず,2019年度の予算と合わせて購入を再計画することとした。以上から,次年度に10,004円を繰り越して使用させて頂きたい。
脳fMRIを用いた腰部脊柱管狭窄症による痛みの可視化へ向けた基礎研究

腰部脊柱管狭窄症の主症状は疼痛性の間欠跛行であるが、痛みを客観的に評価する方法は確立されていない。研究者らは脳におけるfunctional MRI(fMRI)を用いて、腰部脊柱管狭窄症による痛みの画像評価を行うことを本研究の目的とした。腰部脊柱管狭窄症のモデルラットを作成し、足底に電気刺激を加え、fMRIの撮像を行った。健常ラットも同様に撮像を行ったが、健常ラットと比較して、信号強度の異なる個体もあったが、ほとんど相違を認めない個体もあった。今後個体数を増やして検討する必要がある。また、神経根や馬尾を結紮して撮像を行うなどさらなる研究が必要であると考えた。われわれは、ラットの腰椎椎弓を切除し、硬膜管の後方にシリコンラバーを挿入することで、多椎間において硬膜管を後方から圧迫し、腰部脊柱管狭窄症モデルラットを作製した。現在、このモデルラットの足底に電気刺激を与え、fMRIを撮像しているが、刺激方法、撮像方法を調整し、検討を行っている。腰部脊柱管狭窄症モデルラットの作製に時間を要したこと、また、足底の刺激方法、MRの撮像方法を慎重に検討していることから計画当初より進行が遅れている。超高齢化社会を向かえ、健康寿命を脅かす運動器疾患の中でも腰部脊柱管狭窄症に罹患する患者数は増加している。主症状は疼痛性の間欠跛行であり、腰臀部痛および下肢痛をきたす。治療として消炎鎮痛剤やプロスタグランジン製剤の内服、神経ブロックなどの保存療法が第一選択であり、それに抵抗する場合に除圧術や固定術の手術療法が選択される。本症では、馬尾神経あるいは神経根が腰椎の退行性変化で生じる椎間板膨隆、靭帯肥厚および骨棘形成などで慢性的な物理的圧迫を受けて痛みを発症する。痛みの部位とMRI上の画像所見から責任高位を診断するが、画像上の圧迫所見が必ずしも痛みの原因とはならないことも多く、痛みを画像で客観的に捉えることは確立されていない。さらに、本症のような慢性刺激が関与する疼痛性疾患では、早期から心理的・社会的因子が、疼痛の発生、増悪や遷延化に深く関与していることが知られ、痛み感覚が共有する脳内神経ネットワークが存在すると考える。しかし、痛みを客観的に評価する方法は確立されていない。撮像条件を決定した上で、一定の方法で撮像を行い、fMRIで神経細胞の活動が起こった部位について観察を行う。また、刺激を温熱刺激、化学刺激、機械刺激に変更し、それぞれの刺激でfMRIを撮像する。最終的には、刺激の強度を変化させて、信号強度変化を測定し、疼痛の定量的評価を試みる。整形外科脊椎外科領域モデルラット作製に時間を要したことから、当初の計画より研究が遅延している。そのため必要と予定していた動物や実験器具をまだ購入していないため。前年度購入予定であったが、購入できなかった動物や実験器具の購入に充てる。
キラル情報転写伝達型不斉配位子の開発と触媒反応への利用

本研究では、容易に軸が回転するため軸不斉を持たない化合物において、分子内に中心不斉を持つキラル部位を配置し、このキラル情報が、擬似軸不斉部分に転写され、さらにその不斉情報がフレキシブルな置換基を介して伝達されることで効果的な不斉環境が構築できるキラル情報転写伝達型不斉配位子の開発を中心に行う。さらに、このような配位子を利用することで初めて達成できる触媒的不斉反応を合わせて開発する。本年度は、キラル情報転写伝達型不斉配位子の開発を行うにあたり、軸不斉部分が触媒的不斉反応にどのような影響を与えるのかを明らかにするため、炭素-窒素結合軸部位のラセミ化がほとんど進行しない1-アダマンチル基とシンナミル基を有するP,オレフィン型不斉配位子を合成した。さらにパラジウム触媒を用いたマロン酸誘導体を求核剤とする不斉アリル位アルキル化反応に利用可能であるかについて検討した。その結果、最高90%eeの不斉収率で目的物が得られることを明らかにした。次に、1-アダマンチル基を2-アダマンチル基に置き換えたP,オレフィン型不斉配位子の開発を検討した。該当化合物を合成したところ、第2級アルキル基である2-アダマンチル基は1-アダマンチル基よりも立体障害が小さいため、軸不斉部位のラセミ化が著しく速くなった。しかしながら光学活性体として取り扱うことが可能であり、パラジウム触媒を用いたインドール誘導体を求核剤とする不斉アリル位アルキル化反応の不斉配位子として利用した結果、最高96%eeの不斉収率で目的物が得られることを明らかにした。さらに本研究の主題であるキラルアミンを不斉源とする疑似軸不斉を有するP,オレフィン型不斉配位子の開発を行うことにより、容易に軸が回転するため軸不斉を持たないものの擬似軸不斉が発現し効果的に反応場の不斉環境を構築できる可能性があることを示唆する結果を得ることができた。本年度は、該当研究に関する学術論文を4報報告することができ、概ね研究計画が順調に進展していると評価できた。また疑似軸不斉を有するP,オレフィン型不斉配位子の開発についても着実に進展しており、該当評価区分は妥当であると思われる。今後は、今年度見出したキラルアミンを不斉源とする疑似軸不斉を有するP,オレフィン型不斉配位子の開発を積極的に行うことにより、容易に軸が回転するため軸不斉を持たないものの、擬似軸不斉が発現し効果的に反応場の不斉環境を構築できる不斉配位子の概念を確立する。特に二座配位子の設計指針として、配位部位であるシンナミル基を他の官能基、例えばシンナモイル基に変化させたP,オレフィン型化合物を設計・合成することでキラル情報転写伝達型不斉配位子の適用範囲の拡大を狙う。

今後は、今年度見出したキラルアミンを不斉源とする疑似軸不斉を有するP,オレフィン型不斉配位子の開発を積極的に行うことにより、容易に軸が回転するため軸不斉を持たないものの、擬似軸不斉が発現し効果的に反応場の不斉環境を構築できる不斉配位子の概念を確立する。特に二座配位子の設計指針として、配位部位であるシンナミル基を他の官能基、例えばシンナモイル基に変化させたP,オレフィン型化合物を設計・合成することでキラル情報転写伝達型不斉配位子の適用範囲の拡大を狙う。該当年度において、順調に研究成果が出たため、予定していた試薬・ガラス器具等の物品費の支出が抑えられた一方、分析依頼料、成果発表のための旅費、英語学術論文投稿のための英文添削依頼費等の経費が予想以上に支出された。以上の結果として数万円の当初使用予定額との差異が生じたが、概ね予定通りの支出であったと考えられる。予定額との差異は翌年度分の助成金と合わせて、研究を推進するのための試薬・ガラス器具等の物品費として使用する予定である。
腹腔内癒着における線溶系阻害因子PAI-1の機能解明

腹部外科手術後の腸閉塞の原因である腹腔内癒着のメカニズムについてマウスを用い実験を行った。外科侵襲に伴い線維素溶解系がPlasminogen activator inhibitor-1(PAI-1)により抑制されることが示され、その遺伝子欠損マウスでは、癒着が発症しないことが判明した。また東北大学から提供されたPAI-1阻害薬でも同様の効果を認めた。PAI-1の遺伝子欠損およびPAI-1阻害薬では、PAI-1の活性化は抑制され、tPA、Plasminの活性化が認められ、線溶系の促進をもたらすことで癒着が解消されることが判明した。しかしながら遺伝子欠損マウスでは損傷治癒過程である癒着がもたらされないことで腹腔内出血の可能性が示唆され、Hbの低下を認めた。しかしながらPAI-1阻害薬では、腹腔内出血は認められなかった。癒着組織にはマクロファージ、T、B細胞などの炎症細胞の浸潤が認められていたが、遺伝子欠損PAI-1マウスでは炎症細胞の浸潤が認められなかった。Rag-2欠損マウスを用い、またクロドロン酸を用いることで、マクロファージがもっとも癒着に関与する細胞であることが示唆された。PAI-1によりマクロファージの腹腔内の動員が抑制されたおり、PAI-1による遊走がPAI-1阻害薬によって抑制された。またマクロファージはEpidermal growth factor(EGF)の分泌に関与しており、そのシグナルをEGFR阻害薬で抑制することでもって癒着が解消された。PAI-1は一時止血でも重要な血小板や腹膜上皮である中皮細胞が分泌を担当しており、中皮細胞上でEGFRを介して強固な癒着が形成される可能性が示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。
核融合炉の液体Li冷却および液体Li-He二相流冷却の流動・伝熱特性の評価

核融合炉第一壁の冷却方式を検討するため、「液体リチウム-ヘリウム二相流循環装置」に下面加熱矩形流路からなるテスト部を設置し垂直磁場下でのヘリウム流、液体リチウム流及び液体リチウム-ヘリウム二相流の3者のMHD圧損と熱伝達率に関する基礎実験を行った。主な結果は次の通りである。1.非磁場下のヘリウム流、リチウム流の圧損と熱伝達率は従来の関係式でほぼ整理できた。2.リチウム流の熱伝達率は磁束密度を増加させるにつれて層流化のため一度低下し、その後数倍近くまで増大した。3.リチウム-ヘリウム二相流のMHD圧損は、磁束密度0.40.5 Teslaでピークをもち、ヘリウム流量が大きいほど減少すると共に磁場の影響が小さくなった。また熱伝達率は、磁束密度の増加と共にほぼ単調に増加した。尚、圧力変動特性については明確な結果が得られていない。以上の実験結果を核融合炉の磁束密度条件まで外挿し、上記の3通りの冷却方式を解析的に比較検討した。主な結論を次に記す。1.液体リチウム冷却ではこれまで考えられている形状、材質の冷却管ではMHD圧損が極めて大きくなり、材料の許容温度以下に設計することは不可能である。従って、内壁の絶縁材の開発が必要である。2.ヘリウム冷却では、MHD圧損の問題はないが、熱容量、熱伝達率が小さいため材料の許容温度以下に設計することはできなかった。3.ヘリウム-リチウム二相流冷却では、【G_(Li)】/【G_(He)】=5のときヘリウム冷却に比べて圧損が約3倍増加するが熱伝達率が一桁、熱容量が約4倍上がり、系圧力も低く保てるため第一壁冷却方式として良好である。但し、定常実験に加えて流動安定性、気泡の分離、液滴によるエロージョン等に関するデータの蓄積が今後必要であろう。主な結論を次に記す。
複雑微小環境クロストークからみた肥満による膵癌進展メカニズムの紐解き

非肥満マウス・肥満マウスのそれぞれの内臓脂肪組織から、脂肪前駆細胞を初代培養し、1膵癌細胞の単培養をコントロールとし、膵癌細胞と2非肥満内臓脂肪細胞、3肥満内臓脂肪細胞、の共培養を行い肥満脂肪細胞が膵癌細胞にもたらす影響を検討する。さらに、血管内皮細胞との共培養も行い、膵癌細胞・脂肪細胞が血管新生にもたらす影響を検討する。それぞれの現象のメカニズムを分子生物学的に解明した後、動物実験やヒト膵癌組織を使用し検証する。
イギリス憲法学における「共和主義」

本研究が対象とする共和主義とは、平等な市民の地位を理論の中核とし、市民がその自由を確保するために政治に参加することによって、国家権力の恣意的な行使を抑制しようとする政治理論である。本研究は、共和主義の内容を明らかにし、日本の裁判員制度を共和主義の視点から批判的に考察するとともに、イギリス憲法学において共和主義理論を提示する学説を検討し、議会制民主主義を人権保障から捉える憲法モデルを提示した。平成21年度は、民主主義科学者協会法律部会学術総会にて裁判員制度に関する報告を担当することになった関係で、研究計画を一部修正し、本研究の主たる対象たるP.ペティットの共和主義に関する英米での議論をフォローするとともに、英米での共和主義の一つの現れである「市民の司法参加」という問題にとりくんだ。報告では、日本の憲法学において、裁判員制度を「共和主義」で正当化する議論があることを踏まえて、そこでいわれている「共和主義」とは、18世紀に展開する「積極的自由」を念頭においたものであり、その理解とは異なるもう一つの「共和主義」の立場に立つならば、必ずしも日本の裁判員制度を評価することはできないことを明らかにした。共和主義における自由が消極的自由であり、平等な市民で構成される国家がそれを実現するとするならば、司法過程に対する市民の参加の第一の目的は、政治過程や司法過程への「参加」を通じた市民的徳の習得ではなく、国家権力が市民の自由を恣意的に侵害し、国家が「専制」に陥らないよう市民が監視することに置かれるべきである。以上の研究を通じて、市民の自由と国家権力が相互依存的であるからこそ、両者は対立するのとしてとらえなければならないことを、市民の司法参加という具体的な局面の検討によって明かにすることができた。イギリス憲法学における「共和主義」の展開を明らかにするという本研究の目的との関係では、「市民の司法参加」という具体的な問題の検討を通じ、「共和主義」の想定している自由と国家との関係の一端を明らかにするという成果をえることができた。この成果を踏まえて、イギリスにおける「共和主義」の受容について、さらに研究を進めていきたい。平成22年度は、イギリス憲法学における「政治的憲法」と「法的憲法」の具体的な検討を通じて、イギリス憲法学における「共和主義」の興隆の意義を明らかにすることを課題とした。まず成果として挙げるべきは、イギリス憲法学において、共和主義に基づき政治的憲法を擁護する主張をしているAdam Tomkinsグラスゴー大学教授に対するインタビューを行ったことである。その結果、イギリス憲法学における「政治的憲法論」について、私なりの理解も深まった。また、1998年人権法に基づく判例が蓄積していく中で、政治的憲法論の主張者に見解の相違が表れてきたことを確認することができた。Tomkins教授は、これまでの主張を微妙に変え、法的憲法が政治的憲法を補完する可能性を認めるに至っている。それに対して、K.D.Ewingロンドン大学教授は、人権法に基づく諸判決に対して、否定的な評価を維持している。この点は、共和主義に基づく憲法解釈が、民主主義をどうとらえるのかという根本的な問題を提起しており、本研究にとって重要な示唆を得たものと考えている。本年度は、これらを踏まえた具体的な成果を、発表していく予定である。他方、英米の共和主義の「源流」を探る作業は、資料の収集を含めてあまり進んでいない。今年度は、研究計画最後の年であるので、Q.Skinnerの著作を手掛かりに、17世紀の「共和主義」の歴史的な研究に進んでいきたいと考えている。平成21年度に、本研究の成果の一部に基づいて、日本の裁判員制度と共和主義の関係の論稿を発表したが、本年度は、憲法理論研究会春季研究総会にて、同じテーマでコメンテーターを務める機会に恵まれた。その成果を、憲法理論叢書(19)『政治変動と憲法理論』において発表した。その結論は、共和主義と司法への市民参加には親和性があるが、共和主義における市民参加の目的は、市民としての法的地位の十分な保障およびその地位の回復にあるべきだというものである。また、本題である「イギリス憲法学における『共和主義』」について、研究成果の一部をまとめる作業をおこない、『イギリス憲法と共和主義』と題して信州大学法学論集第19号に発表した。本論文の意義としては、まず、(1)「共和主義」には、自治を強調する「新アテネ主義」と非従属を強調する「新ローマ主義」の二つの流れがあること、(2)新アテネ主義の立場をつきつめるならば、パターナリズムと卓越主義に陥ってしまう危険性があること、(3)それにもかかわらず、両者の差異を強調しすぎるならば、「共和主義」としての思想的特徴が失われてしまうこと、を指摘して、共和主義の思想内容を明確にしたことがあげられる。次に、イギリス憲法学における現代的なイシューである「政治的憲法論」と「法的憲法論」の対立において、「政治的憲法論」の正当化根拠の一つとして、「共和主義」が注目されていることを示したことである。論文においては、歴史的な視点から、国会を共和主義的自由を保障する機関と位置づける

A.トムキンスの見解と、裁判所の違憲審査制が共和主義的自由=非従属の自由に反することを政治哲学の観点から指摘し、通常の政党政治に基づく議会制民主主義こそが非従属の自由の保障に適していることを示したR.ベラミーの見解を詳しく検討した。
高齢心疾患に対するω６系脂肪酸及び脂肪酸代謝関連物質による食事プログラムの確立

高齢心血管疾患患者は肉体的、精神的、社会的脆弱性を包括する概念であるフレイルの状態にある。高齢心血管患者においてはフレイルの一因となる低栄養状態こそ予後不良因子であることが報告されている。そのため高齢化社会における心血管疾患予防・治療のための栄養指導の指針の作成は急務である。本研究では、多施設前向き介入研究により「ω-6系多価脂肪酸ならびに脂肪酸代謝関連物質への介入が、心血管疾患患者の予後を改善するか」を解明することを目的とする。高齢化社会における心血管疾患の予防・治療のための効率的かつ安価な栄養指導プログラムを開発することは、健康寿命の改善、医療経済への負担軽減に寄与すると考えられる。
チタン系酸化物を用いたハイブリッド型太陽電池・熱電変換素子の作製と物性評価

本研究では、チタン系酸化物TiO2およびSrTiO3を用い、光電変換・熱電変換ハイブリッド素子を作製し、物性評価を行った。ハイブリッド素子の基礎となるSrTiO3:Nb薄膜は、酸素ガス無供給下でスパッタリング法を用いて成長し、熱処理することにより結晶化することがわかった。また、色素増感太陽電池の電極材料として熱電半導体SrTiO3:Nb単結晶基板を用いることにより、太陽電池として発電を確認し、熱電素子としても機能していることが分かった。本研究は、色素増感太陽電池の光起電力に加え、温度差による熱起電力も組み込み、素子全体としてのエネルギー変換効率をあげた材料を探索するものである。チタン系酸化物を基本材料として、色素増感太陽電池と熱電素子(温度差発電)を組み合わせたハイブリッド素子の作製及び物性評価を目的とする。平成22年度は、主にRFスパッタリング法によりTiO_2薄膜、SrTiO_3薄膜を作製し、酸化還元アニールによる結晶構造・キャリア濃度の制御に関して以下のような結果を得ることができた。Nb_2O_5粉末を混入した自作SrTiO_3焼結ターゲット材料にてSrTiO_3 : Nb薄膜を酸素無供給下でスパッタリングを行った。この方法で成長した試料は、ほぼ非結晶になっており、成長後に真空中、大気中、または水素(2%)ヘリウム混合気体中でアニール処理することで結晶化を試みた。X線回折とオージェ電子分光分析の結果から、どの雰囲気でもポストアニールにより結晶化することがわかった。真空中でのアニールにおいても結晶が成長することから、非結晶状態で取り込まれている酸素を利用して結晶化していると考えられる。また、還元雰囲気でのアニールは、酸化雰囲気でのアニールよりさらに結晶化しやすく、大きく結晶の歪が解消されることがわかった。これはリアクティブスパッタリング法を用いることなく、SrTiO_3結晶がより安価に成長できる点で重要である。しかしながら、Nbをドープしたこれらの試料において、結晶中にNbが取り込まれていることを確認したが、電気測定の結果からはキャリアが活性化していることは確認できなかった。TiO_2薄膜については同様に粉末焼結ターゲットによる成膜法でアナターゼ型TiO_2の成膜に成功しているので、TiO_2/SrTiO_3 : Nb薄膜の作製には還元雰囲気のコントロールが今後重要となる。チタン系酸化物を基本材料として、色素増感太陽電池と熱電素子を組み合わせたハイブリッド素子の作製及び物性評価を目的とする。平成23年度は、主にスパッタリング法によるTiO2、SrTiO3薄膜の結晶成長と酸化還元アニール後の電気特性評価に関して以下のような結果を得ることができた。RFスパッタリング法を用い、酸素ガス無供給下にてArガスのみで室温でSrTiO3:Nbを成膜した。ターゲットのNb濃度を変えて作製した薄膜を水素ヘリウム混合ガス中600°Cでアニールした。X線回折の結果から、アニールした薄膜は一部アモルファスから多結晶SrTiO3が結晶成長していることがわかった。また、二層膜であるTiO2:Nb/SrTiO3:Nbも同様に成膜し、単層膜と同じ条件でアニールを行うと、SrTiO3:Nbからのピークのみが観測された。この時アニールの前後で試料の色が黒から透明に変化する現象が見られた。オージェ電子分光からは、アニール後にSrがTio2に拡散している状況は見られなかった。以上の結果からターゲットのNb濃度を大きくすると結晶化しづらいこと、TiO2でキャップしてもSrTiO3は膜中の酸素を利用して結晶化することがわかった。これはリアクティブスパッタリング法を用いることなく、SrTiO3結晶がより安価に成長できる点で重要である。NbをドープしたこれらのSrTiO3膜において、これまでにキャリア活性は確認されていないので、本研究の目的の熱電材料として使うのは難しい。しかし、アナターゼ型TiO2を作製する手法を得ているので、光照射下でのTio2/SrTio3:Nb膜のゼーベック効果測定と合わせて、ハイブリッド素子の物性評価に適用する準備ができた。本研究は,色素増感太陽電池の光起電力に加え,温度差による熱起電力も組み込み,素子全体としてのエネルギー変換効率をあげた材料を探索するものである。チタン系酸化物を基本材料として,色素増感太陽電池と熱電素子を組み合わせたハイブリッド素子の作製及び物性評価を目的とする。平成24年度は,酸化物熱電半導体であるSrTiO3:Nbを電極として,色素増感太陽電池を作製することによりハイブリッド素子作製を試みた。色素増感太陽電池の電極材料にITO,FTO,TiO2:Nb,SrTiO3:Nbの4種類の導電性金属酸化物を用いて,発電効率を比較した。

TiO2:Nb(ルチル型)とSrTiO3:Nbは,単結晶バルクを用いた。可視光透過率の小さな導電膜であるTiO2:Nb(ルチル型),SrTiO3:Nbを電極として使用した色素増感太陽電池では,対極から光を照射することにより,発電が確認された。特に,TiO2:Nb(ルチル型)を使用して作製した試料では,従来の透明導電膜と同様のI-V特性が見られた。ITOやFTOだけでなく,Nbをドープした酸化チタンも色素増感太陽電池の電極として有力な候補の一つであることを示した。また,SrTiO3:Nbを電極として作製した試料では,TiO2/SrTiO3:Nbの界面状態の影響と思われる短絡電流の低下,フィルファクターの低下はあるものの,I-V特性の結果から,光照射により明確な発電が確認された。さらに同じ試料において,電極のSrTiO3:Nbのゼーベック係数を測定したところ,バルク試料と同等の値であり,熱電素子としても機能することを確認した。本研究により,色素増感太陽電池・熱電半導体ハイブリッド素子の原型を作製することができた。スパッタリング法によるTiO2/SrTiO3膜の成長法において、酸素無供給下でのNbドープによるキャリア活性制御が難しいことがわかり、SrTiO3薄膜を熱電材料に用いることが困難になったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。予定していたスパッタリング膜を用いることは難しいため、市販の単結晶SrTiO3:Nb膜上にスパッタ法でTiO2を成長させた試料で、熱電効率を評価する。また、色素増感太陽電池の電極部分にも市販の単結晶SrTiO3膜を用い、ナノサイズTiO2を作製することにより、ハイブリッド素子を試作する。
感謝スキルが対人関係と自己認知に及ぼす形成・拡張効果の介入的実証研究

感謝表出スキル尺度を開発するために,大学生を対象に,横断的質問紙調査を2回,縦断的質問紙調査を1回,実験室実験を1回行った。これらの4つの研究から,感謝表出スキルの因子構造,信頼性,再検査信頼性,基準関連妥当性に関する妥当性の証拠を複数収集した。感謝表出スキル尺度は,32項目から成り,十分な信頼性を備えている。また,感謝表出スキル尺度は,既存のソーシャルスキル尺度(相川・藤田,2005),対人的感謝尺度(藤原・村上・西村・濱口・櫻井,2014),心理的負債感尺度(相川・吉森,1995)と正の相関関係を示した。儀礼的感謝行動の実行頻度や儀礼的感謝行動と対人関係の良好さの認知との関連について検討するために,女子大学生を対象に,感謝行動尺度(相川,2014)の儀礼的感謝の項目を用いて質問紙調査を行った。その結果,回答者が実行する儀礼的感謝行動は感謝行動全体の4割以上を占めていた。また,感謝行動全体における儀礼的感謝行動の割合が多いほど対人関係認知が悪化することや,儀礼的感謝行動に接触する側の孤独感を高める効果も示された。小学校教師の「挨拶」「感謝」「謝罪」の3つのソーシャルスキルの実行が,子ども達のソーシャルスキルの実行を促進させるか,また,子ども達のソーシャルスキルの実行が自らの学校適応感を高めるのかを検証するために,小学校教師100名を対象に質問紙調査を実施した。分析の結果,「感謝」に関して,教師の実行が子どもの実行を促すこと,子どもの「感謝の実行」が学習活動と社会的機能を高めること,社会的機能が学校適応感を高めることが明らかになった。2018年度の研究成果は,感謝表出スキル尺度を開発できたこと,「儀礼的感謝行動」という,「感謝表出スキル」と似ているが内容が質的に異なる行動がもたらす影響について実証できたこと,小学校教師の感謝スキルの実行が,子ども達の「感謝の実行」を高め,これを媒介して,子どもたちの学習活動,社会的機能,学校適応感を高めることを明らかにできたことである。これらの研究成果は,3年間の研究計画全体の2年目として,おおむね順調に進展していると言える。なぜならば,これらの研究成果を踏まえて研究を発展させれば,2019年度の最終年度は,研究計画全体の当初の目標に達することができる可能性が高いと判断できるからである。2018年度の縦断的質問紙調査によって,感謝表出スキルは,知覚されたサポートおよび互恵意識を高め,これらを媒介することで,信頼感を向上させると同時に孤独感を低減させることを実証した。この結果を踏まえて,2019年度の研究では,開発した感謝表出スキル尺度を用いて,大学生を対象に,感謝表出スキル・トレーニングを行う。その際,孤独感が高い大学生をスクリーニングし,介入実験を行う。この介入実験により,2018年度の縦断的質問紙調査の結果を実験的に証明し,感謝表出スキルの実行の効果性を因果的に実証する。この研究と並行して,女子大学生を対象に感謝スキル・トレーニングを実施する。このトレーニングにおいては,儀礼的感謝行動が対人関係認知を悪化させるという2018年度の調査結果をふまえた内容を含める。具体的には,儀礼的感謝行動を頻繁に行わないよう教示し,相手に儀礼的感謝だと誤解されないための記号化の仕方を練習する。トレーニングの事前・事後・フォローアップ調査を実施し,トレーニング効果について検証する。他方,2018年度の小学校教師を対象に実施した質問紙調査と同様の目的で,2019年度は,中学校教師および中学生を対象に実施し分析する。調査対象は関東圏内の公立中学校35校を想定している。中学校教師の視点に,中学生自身による自己評定の視点を加えて検討する。これにより,教師の視点と中学生の視点の両方から目的を検討することができる。また,生徒のソーシャルスキルと学校適応の関係性の認知について,教師と生徒,両者の視点は同じなのか差異があるのかを検討することができる。さらに2019年度は,2018年度の研究成果を,学会発表や学術論文への投稿を通じて広く公開して,研究成果に対する他の研究者からのフィードバックを得る。平成29年度は,研究分担者同志で本研究全体の目的と目標を確認し合い,各自の分担に沿って,おもに以下のような研究活動を行った。第1に,本格的な介入研究を2年目に行うための情報収集と測定項目作り,および予備的なトレーニングを実施した。幼稚園1園,小学校2校に出かけてゆき,ソーシャルスキルの行動観察を行い,保育士,教師に聞き取り調査を行い,情報収集を行った。また,感謝IATの作成を試みた。特性感謝を測定する従来の尺度は,社会的望ましさの影響を強く受けると考えられる。そこで,潜在的連合テスト(IAT)を利用して,パソコン上で回答者の特性感謝を測定する道具の開発を行った。この研究成果は,紀要論文にまとめた。さらに,感謝スキル・トレーニングの予備的トレーニングを大学生に実施し,効果測定を行った。第2に,調査研究を2つ行った。そのうちの1つは,感謝感情と負債感情とでは,利益供与者に対する返報行動の形式と,返報行動の実行までの時間に違いがあることを,日本人と中国人を対象にして比較検討した。2つめの調査研究は,大学生において,感謝スキルの実行が,当人の孤独感の低減に効果のあることを実証した。この研究での孤独感は,subjective well-beingの1つの指標として取りあげた。

第3に,感謝スキルが,直接的な返報行動に及ぼす効果について,囚人のジレンマゲームを用いた実験室実験で検討した。感謝スキルの実行が,利益葛藤状況に置かれた個人間での,互恵性の形成に及ぼす可能性を探った。第4に,一定に成果が認められた研究は,国内学会や国際学会で,学会発表を行った。国内学会(日本社会心理学会,日本教育心理学会)での発表を計4件,国際学会での発表を1件行った。また,学会でのシンポジウムで話題提供者になった。本研究は3年計画であり,平成29年度は,その1年目であるので,本格的な介入研究を2年目に行うための情報収集を行い,新たに潜在的連合テスト(IAT)の測定項目作り,予備的なトレーニングを実施した。調査研究を2つ行ない,実験室実験も行った。以上のことから,3年計画の最初の1年目としての,この1年間の研究は,おおむね計画通りに進展した。感謝表出スキル尺度を開発するために,大学生を対象に,横断的質問紙調査を2回,縦断的質問紙調査を1回,実験室実験を1回行った。これらの4つの研究から,感謝表出スキルの因子構造,信頼性,再検査信頼性,基準関連妥当性に関する妥当性の証拠を複数収集した。感謝表出スキル尺度は,32項目から成り,十分な信頼性を備えている。また,感謝表出スキル尺度は,既存のソーシャルスキル尺度(相川・藤田,2005),対人的感謝尺度(藤原・村上・西村・濱口・櫻井,2014),心理的負債感尺度(相川・吉森,1995)と正の相関関係を示した。儀礼的感謝行動の実行頻度や儀礼的感謝行動と対人関係の良好さの認知との関連について検討するために,女子大学生を対象に,感謝行動尺度(相川,2014)の儀礼的感謝の項目を用いて質問紙調査を行った。その結果,回答者が実行する儀礼的感謝行動は感謝行動全体の4割以上を占めていた。また,感謝行動全体における儀礼的感謝行動の割合が多いほど対人関係認知が悪化することや,儀礼的感謝行動に接触する側の孤独感を高める効果も示された。小学校教師の「挨拶」「感謝」「謝罪」の3つのソーシャルスキルの実行が,子ども達のソーシャルスキルの実行を促進させるか,また,子ども達のソーシャルスキルの実行が自らの学校適応感を高めるのかを検証するために,小学校教師100名を対象に質問紙調査を実施した。分析の結果,「感謝」に関して,教師の実行が子どもの実行を促すこと,子どもの「感謝の実行」が学習活動と社会的機能を高めること,社会的機能が学校適応感を高めることが明らかになった。2018年度の研究成果は,感謝表出スキル尺度を開発できたこと,「儀礼的感謝行動」という,「感謝表出スキル」と似ているが内容が質的に異なる行動がもたらす影響について実証できたこと,小学校教師の感謝スキルの実行が,子ども達の「感謝の実行」を高め,これを媒介して,子どもたちの学習活動,社会的機能,学校適応感を高めることを明らかにできたことである。これらの研究成果は,3年間の研究計画全体の2年目として,おおむね順調に進展していると言える。なぜならば,これらの研究成果を踏まえて研究を発展させれば,2019年度の最終年度は,研究計画全体の当初の目標に達することができる可能性が高いと判断できるからである。今後は,最初の1年間での基礎研究の成果を踏まえて,本研究で提唱している「感謝行動の形成・拡張モデル」の本格的な検討を行う。
交感神経制御におけるＣａチャネルβサブユニットの重要性

電位依存性カルシウム(Ca)チャネルの遺伝子改変動物(β3欠損マウス、β2欠損マウスマウス)、あるいは遺伝子変異動物(電位依存性カルシウムチャネルβ4欠損マウス、電位依存性カルシウムチャネルCaV2.1変異マウスなど)を用いて、心臓の調律に関する研究を展開した。研究の過程で心臓の調律に関与する遺伝子や、薬物などの影響を解析し、相当数の研究を報告した。他にカルシウムチャネルを修飾する因子であるヒスタミン受容体やオレキシンに関する報告も行った。(1)電位依存性Caチャネルβ2サブユニットのリン酸化部位に変異を導入し、変異遺伝子を過剰に発現するマウスモデルを作製した。このマウスモデルにおいては、交感神経刺激による陽性変力作用が減弱していることが判明した。(2)シルデナフィルがTRPCチャネル(Caチャネルの一種)発現を抑制することにより、心肥大を防ぐことを示した。(Kiso et al., 2013)(3)循環ペプチドであるエンドセリンが電位依存性Naチャネルの発現を制御することにより、脱分極の発生を抑え、カテコールアミン分泌を抑制することを示した。(Nemoto et al., 2013, FEBS letters)その他、インスリンの神経細胞における情報伝達系についても報告した。(Nemoto et al., 2014)(4)脳内ペプチドであるオレキシンによる自律神経系への影響を、遺伝子改変動物(オレキシン欠乏ラット)を用いて、循環器系で精査した。レキシンおよびその受容体が上頸神経節で存在すること,そのフィードバックシステムによる交感神経系トーヌス維持に重要であることを示した. (Murakami et al., 2014,日本生理学会)(5)小動物における循環器系解析を遂行する上で重要となる適切な麻酔法の検索、特に自律神経系への抑制効果が少ない麻酔法について精査した。吸入麻酔法、とくにイソフルランが適切であることを報告した。(Murakami et al., 2014)電位依存性カルシウムチャネル遺伝子変異マウスの解析では、その構成分子であるβ4サブユニット欠損マウスを用いて解析を行った。β4サブユニット欠損マウスでは、小脳プルキンエ細胞が減少し、P型カルシウムチャネルの発現が低下、小脳失調症状を呈し、生後4週程度で死亡した。心電図では生後4週に高T波を示した。高カリウム血症がその一因と思われた。さらに交感、副交感の両自律神経系制御機能が低下していた。(Murakami et al., BBRC)。チャネル機能を修飾するGタンパク共役型受容体も検討した。各種ヒスタミン受容体欠損マウス(H1,H2,H3)を用い、ヒスタミンが自律神経の調節に神経伝達物質として働いていること、中でもH1受容体が情報伝達の中心となることを示した(Murakami et al., BBRC)。さらにオレキシン欠乏ラットも解析した。オレキシン欠乏ラットは自律神経系制御が明らかに低下していた。オレキシンが自律神経系制御にも深く関与することを示した(Murakami et al., BBRC)。電位依存性カルシウムチャネルβ4欠損マウスを用いて、同遺伝子が心拍の決定に関与すること、交感神経のトーヌス維持に重要であることを示した。小動物、特にマウス、ラットにおける心調律を生理的に解析するため、様々な麻酔、特に吸入麻酔の種類と心拍数変動との関係を報告した。チャネル機能に影響を与える因子として、各種ヒスタミン受容体欠損マウス(H1、H2、H3欠損マウス)における心拍の揺らぎを検討し、ヒスタミンH1受容体、H2受容体、さらにオレキシンの交感神経トーヌス維持における重要性を報告した。オレキシンによる副腎からのカテコールアミン分泌における制御機構の可能性を報告した。電位依存性カルシウムチャネルの兄弟遺伝子とも言える陽イオンチャネルのTRPに関する研究も相当数行った。とくに心肥大や、不整脈との関係を報告した。ペプチドホルモンであるアドレノメジュリンのGPCR受容体に関する報告など、広く循環器系の研究を行った。循環器系解析においては、小動物、とくに新生児マウスの心拍数を測定する系を確立し、従来から注目されている電位依存性カルシウムチャネルとリアノジン受容体との相互作用とも言えるカルシウムクロックによる心拍数制御機構や、心拍数制御における複数の電位依存性カルシウムチャネルの重要性なども、研究対象にした。マウス心電図の経時測定と波形解析の測定システムを構築した。概ね、順調に遂行中である。遺伝子改変動物の評価を進めた。

現在、論文を投稿中である。論文発表の形で社会に還元する。研究室異動に伴い、小動物の循環器系解析実験系の構築を行った。概ね順調に研究を遂行している。研究は進行中である。遺伝子発現の解析や生理学実験に必要な試薬に関し、若干の余剰が生じた。遺伝子改変動物の評価をさらに進め、論文発表等の形で社会に還元したい。平成27年度における研究遂行に必要な謝金、研究試薬購入費用、論文投稿費用として使用する。研究は進行中である。遺伝子発現の解析や生理学実験に必要な試薬類に関し、若干の余剰が生じた。平成26年度における研究遂行に必要な謝金、研究試薬購入費用、論文投稿費用として使用する。
二酸化炭素の資源化を目指した海水中での触媒反応

水溶液中でのCaCO3生成反応を試みるため。二酸化炭素の水和反応を触媒する炭酸脱水酵素モデル錯体を添加したことによる影響を検討評価した。生物によるCaCO3生成と人工合成によるCaCO3生成に分けて実験を行った。前者では、サンゴの石灰化(CaCO3生成)を促進させることを目的に、海水中でも触媒作用を示すモデル錯体を合成し、サンゴの成長に対する触媒効果を評価した。後者は、モデル錯体を用いてCaCO3の結晶形をコントロールすることを目指し、錯体の添加が結晶形に及ぼす影響を検討した。また、CAモデル錯体共存下での、水溶性ルテニウム触媒を用いたCO2の水素化を検討した。本研究では、二酸化炭素を海水中へ固定して有用化合物へと変換する触媒プロセスの構築を目的とし、炭酸脱水酵素(Carbonic Anhydrase,以下CAと略す)の合成モデル錯体を用いて二酸化炭素を速やかに海水中に取り込み、水和して得られた炭酸水素イオンを水素化触媒に有用物質へと変換する。また、二酸化炭素固定化の一つとしてサンゴ骨格に着目し、炭酸脱水酵素が及ぼすサンゴ骨格形成への影響を解明する。今年度は炭酸脱水酵素モデル錯体の合成とキャラクタリゼーションを行い、人口海水中における錯体の挙動を分光学的手法を用いて追跡した。また、水素化触媒の合成およびスクリーニングを行った。1)本研究で用いる炭酸脱水酵素(CA)モデル錯体の合成に成功した。また、それら錯体の海水中での挙動を分光化学的に追跡し、二酸化炭素との反応条件を確立することができた。2)サンゴ骨格成長に及ぼすCAの役割を解明するための実験条件の検討を行い、次年度以降に実際の培養が可能となった。3)水素化触媒の合成およびスクリーニングを行ったが、予定より若干遅れている。二酸化炭素固定化の一つとしてサンゴ骨格に着目し、炭酸脱水酵素が及ぼすサンゴ骨格形成への影響を解明する。今年度は複数の炭酸脱水酵素(CA)モデル錯体を系統的に合成し、構造解析を行った。また、海水中においても錯体の構造が保たれていることをNMRにより確認した。これらのCAモデル錯体を用いて、サンゴの培養を行ったところ、骨格の成長(石灰化)および光合成を促進させる結果が得られた。さらに、二酸化炭素を海水中で水素化することを目的として様々な錯体をスクリーニングしたが、二酸化炭素の水素には至っていない。しかし、ケトン類の水素化において、海水中でより効率良く反応を触媒する錯体を見出した。1)複数の炭酸脱水酵素(CA)モデル錯体を系統的に合成し、構造解析を行った。2)水素化触媒の合成およびスクリーニングを行い、ケトン類の水素化において、海水中でより効率良く反応を触媒する錯体を見出した。二酸化炭素固定化の一つとしてサンゴ骨格に着目し、炭酸脱水酵素(CA)が及ぼすサンゴ骨格形成への影響を解明を目的として、前年度に合成・構造解析を行った複数の炭酸脱水酵素(CA)モデル錯体を用いて実験を行った。最終年度は、1)CAモデル錯体を用いた炭酸カルシウム結晶成長(人工合成)に関する実験および2)CAモデル共存での二酸化炭素の水素化実験、を集中的に実施した。前者では、人工合成による炭酸カルシウムの生成反応では、水酸化カルシウム水溶液の懸濁液に二酸化炭素ガスを吹き込むバブリング法と塩化カルシウム水溶液と炭酸ナトリウム水溶液との反応の沈殿法を適用した。前者では、添加物の種類に関係なく結晶形はカルサイトのみであることをXRD測定より同定したが、形状はSEM測定で判断出来なかった。後者では、無添加下では最も安定なカルサイト(立方形)が得られ、種類に関係なく錯体を添加するとカルサイト(立方形)およびバテライト(球状)の2種類を生成した。また添加物の濃度に依存性があることがわかった。添加濃度を高くすると不安定なバテライトの生成率が増えた一方で、低濃度ではカルサイトのみが生成した。ここで得られたカルサイトは珍しい球状であった点は、非常に興味深く、生成メカニズムを検討している。これらの結果より、CAモデル錯体の効果は結晶形の制御および炭酸カルシウムの生成促進をさせる可能性が高いと示唆された。後者においては、二酸化炭素の水素化触媒として有効な水溶性ルテニウム錯体を見出し、人工海水中において効率的に二酸化炭素をギ酸へと変換することに成功した。しかしながら、CAモデル錯体の添加では著しい効果を見いだすことができず、現在条件を検討中である。CAモデル錯体と炭酸水素イオン還元触媒を共存させたタンデム触媒系を構築する予定である。また、CAモデル錯体によるサンゴ骨格への影響を飼育サンゴを用いて系統的に調べる。

1)系統的に合成したCAモデル錯体を用いて、サンゴの石灰化ならびに光合成への影響を見積もる。また、in vitro実験を行い、CAモデル錯体共存条件における炭酸カルシウムの結晶形の制御を行う。2)炭酸水素イオンを効率良く水素化する触媒系を構築し、当初の目的であるタンデム型分子触媒システムの構築を目指す。無機化学予算執行は計画的に実施されていたが、年度末に計画していた合成実験で用いる予定であった試薬やガラス器具の購入が間に合わず、次年度への繰り越しとなった。予算執行は計画的に実施されていたが、年度末に計画していた合成実験で用いる予定であった試薬やガラス器具の購入が間に合わず、次年度への繰り越しとなった。研究遂行に必要なガラス器具や試薬の購入に使用する。