hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
夏播きカバークロップと不耕起播種による春コムギ初冬播き栽培体系の改善

また、その他の無機養分(P,K,Ca,Mg)についても、ヘアリーベッチに高い肥料効果があることが明らかとなり、特にカリウムとカルシウムにおいては、その効果が高かった。本体系におけるエアリーベッチ由来窒素の貢献度を15N安定同位体を用いて計測したところ、子実内窒素のうち、15-25%がヘアリーベッチ由来であり、その割合は早春施肥量が少ないほど増加した。また、圃場における15N投与試験では、コムギ栽培後にヘアリーベッチを導入することにより次年度のコムギ栽培への窒素貢献が増加することが明らかとなった。このことから、ヘアリーベッチは窒素固定のみではなく土壌中の窒素保持にも効果があることが示された。試験全体を通じて、不耕起播種による土壌養分の利用効率の上昇は確認されたが、春コムギ初冬播き時の作業効率の向上は確認されず、反対に融雪後のコムギ実生個体数の減少が観察された。ポット試験でヘアリーベッチ残渣がコムギ実生の成育に及ぼす影響を確認したところ、通常播種では成育促進の効果がみられたものの、初冬播きでは越冬中に生育阻害が生じることが明らかとなった。その原因については現在調査中である。本試験の結果では、初冬播きにおけるヘアリーベッチ栽培と不耕起播種の組み合わせに利点が少なく、従来行われてきた初冬播き前の秋起が必要なものと考えられる。現在、秋起の影響について追加試験を行っている。農業生態学本年の試験では、コムギ実生の生存率の調査を追加したため、ヘアリーバッチ栽培下における養分動態については解析が遅れている。その他の試験については、予定通り完了した。春コムギの初冬播き栽培により収量増加の効果が認められたが、融雪後の出芽数は想定値(150-300本/m2)を下回った(50-127本/m2)。出芽数の不足は、耕起状態に依存せず、反復間で大きくばらつたことから、播種行程の問題が示唆された。初冬播き栽培の最も大きな問題点は、越冬後のコムギ実生の起生数の確保にあり、年次間により大きく異なることが報告されている。2012年の播種では播種機および播種時期を再検討する。土壌養分の動態は、もっとも顕著な違いが生じると考えられる窒素量の測定を先行ており、他の養分(リン、陽イオン)の測定については現在も進行中である。サンプルの採取・調整は問題なく終了しているので、速やかに測定を進める。トラクターの走行性能性試験には、問題は生じていない。今後は、ポット試験における養分動態の解析を進めていく。ポット試験では、特に、ヘアリーベッチからの窒素養分の吸収を中心に調査し、その他、陽イオン(K+,Mg2+,Ca2+)の動態についても明らかとする。圃場試験は、実生の生存率の低下が認められたことから、越冬時の生存要因の解析にむけた試験に切り替える。積雪下の死亡要因について、生理・病理な調査を行う。積雪下の調査になるため、申請年度内では全てが終了せず、今後継続していく。走行性能試験では、前年度までに得られたデータを元に、江別市内の春コムギ圃場について土壌調査を行い、試験圃場の土壌状態と比較することにより、データの妥当性を検討する。2012年度の結果より、夏播きヘアリーベッチと不耕起におけるコムギの初冬播き栽培にコムギの増収の効果が認められた一方、コムギ生育の安定性の検討が必要なことが示唆された。申請時には、最終年度に同栽培体系の広域適応性について検討を始める予定であったが、今後は栽培システムの安定化にも重点をおく。これまでの試験で、コムギの地表散播によるヘアリーベッチ栽培の効果が認められており、コムギ初冬播き栽培における新たな省力化技術としての有効性が示唆される。今後、その検証が重要である。
百日咳菌の特異的なヒト感染性を規定する因子の検索

Bordetella属細菌を用いて、in vivo expression technology (IVET)を導入することが本研究課題の当初の目的である。そこで、細菌感染時に転写活性の上昇するプロモーターをクローニングするために遺伝子組み換え誘発タンパクCreの上流に気管支敗血症菌(Bordetella bronchiseptia)の染色体DNA断片を挿入したライブラリーを作製し、一方でCreの標的配列であるloxPに挟まれたレポーター遺伝子を含むターゲティングベクターを作製することを試みた。しかし、大腸菌を使用して構築したプラスミドベクターをBordetella属細菌に導入する際の効率がきわめて悪いことがわかった。そこで、電気穿孔法と接合法の二つの方法を用いて、Bordetella属細菌が持つDNT遺伝子を相同組換えによって欠失させることをモデル実験として、Bordetella属細菌へのプラスミドベクターの導入方法をあらためて検討した。その結果、電気穿孔法よりも接合法が遺伝子導入の効率がはるかに高いことがわかった。また、大腸菌に比べてBordetella属細菌の増殖速度はきわめて遅いため、あらかじめ対数増殖期に調製したBordetella属細菌を接合に用いるのがもっとも効率のよい遺伝子導入方法であることがわかった。このような予備実験の結果、ようやく、Bordetella属細菌への遺伝子導入の基礎条件が判明し、実際に相同組換えによるDNT遺伝子の欠失変異体の百日咳菌(Bordetella pertussis)を作製することが出来た。この結果を基礎に、将来的にIVET法をBordetella属細菌に応用する予定である。本年度、当部局事務の人為的過誤により百日咳菌とその類縁菌組換え体作製の第二種使用等拡散防止措置確認申請手続きを完了できなかったため、該当の研究計画を実質的に開始することができなかった。当初の計画は、細菌感染時に転写活性の上昇するプロモーターをクローニングするために遺伝子組み換え誘発タンパクCreの上流に気管支敗血症菌RB50株の染色体DNA断片を挿入したライブラリーを作製し、一方でCreの標的配列であるloxPに挟まれたレポーター遺伝子を含むターゲティングベクターを作製する、というものであった。しかし、上記の理由により計画変更を余儀なくされたので、大腸菌を用いてレポーター遺伝子の選択とCreの発現と消長の確認、Cre-loxPによる組み換えが作動するベクターの構築のみを行なった。また、大腸菌とは異なり、Bordetella属細菌は組み換えマーカーに用いられる抗生剤に対して内在的に耐性を示す場合が多い。そこで、組換え体選別に用いる耐性マーカー選択のため供試菌株の薬剤耐性を検討した。その結果、本研究で構築したベクターに組み込まれたCre遺伝子を大腸菌内で発現させloxPを介したレポーター遺伝子の脱落が実際に起こることを予備的に確認した。ただし、発現を誘導させないときの基礎的なCreの転写量を低く抑えることができないため、この点についてベクターの選別など検討を続けている。また、Bordetella属細菌を宿主に用いた場合の組換え体の薬剤マーカーとしてテトラサイクリンとカナマイシンが有効であり、アンピシリンがほとんど無効であることを確認した。以上のように本年度の研究はきわめて予備的な実験を実施したのみで終了したが、確認申請手続きは今年度中に完了する見込みであり、完了次第、構築したベクター系を用いて直ちに本実験に移行する。なお、上記の人為的過誤は専ら事務レベルで生じたものであり、研究代表者には責任がないことを本部局事務当局と確認のうえ、ここに明記しておく。
フランスの労働政策決定時における労使交渉前置主義の意義と日本への示唆

本研究では、フランスにおいて、2007年に労働法改革の前に、政府に対して労使交渉を行うことを義務付ける法律が成立したのは、政府が労使自治の実現という全国レベルの労使代表者の要求を受け入れたことによるが、その労使交渉結果がそのまま法律となる制度ではなく、国のイニシアティブで労使交渉が行われるなど、けっして国が労働法規範設定権を放棄したのではないことを明らかにした。当該労使交渉に参加できる労使代表者の代表性のルールが定められていることなどについては、日本においても参照しうる制度である。平成27年度は、フランスにおける2007年1月31日の法律と、2008年8月20日の法律の分析、およびそれぞれの法律を歴史的文脈において位置づけるために、19世紀後半から現在にわたるフランス労使関係に関連する文献の収集と分析を行うことを当初の計画としていた。文献収集のために、フランス現地に赴くことを予定していたが、出張予定の直前にパリでテロが発生したため、安全性を考慮し、出張を取りやめた。このような計画変更があったものの、以下の通り、研究計画に概ねしたがった研究成果をあげることができた。2007年法によって、労働法案作成過程に労使代表者の意見聴取が必須とされたことについては、労働・雇用問題が政治においても最重要分野となっている現在、政府作成法案がゼネストの発生により頓挫したことを経て、労働者の意見を反映させる法案作成制度の構築が必要とされたことが明らかとなった。そして、労働組合の代表正統性に民主主義的正統性を付与した2008年法については、企業別協定の活用を目的するためだけでなく、2007年法の制度の正統性を強化することが目的とされていたことが明らかとなった。歴史的文脈から2007年法を位置づけなおすと、フランスでは、1920年に設置された経済評議会という政府諮問機関に労働者代表の参加を許可したことが、労働組合の労働法政策決定参加の歴史の端緒であるが、戦後は、全国レベルでの労使代表者の合意が草案となって法律が作成されるという慣行が定着していたところ、非成文の制度であったため、政府が当該慣行を遵守しないケースが生じたことから、2007年法による当該慣行の成文化が図られたことが明らかとなった。昨年パリで発生したテロの影響で、フランス現地にてフランス労使関係に関する資料収集を行うことができなかったが、国内で遂行できる研究は、概ね研究計画に従って遂行することができた。ところが、2015年から2016年現在にいたるまで、フランス労使関係法の大改正にむけた法案が政府より提出されており、本研究目的と関連する部分については、改正法案の検討もする必要が出てくる場合があり、計画よりも多大な作業を要する可能性がある。平成28年度は、フランスにおける立法前の労使交渉前置主義がフランス憲法規定との関係でどのように位置づけられるのかについて重点を置いて研究を行った。平成27年度は、立法前労使交渉前置主義が法制化された2007年の法律を社会的・歴史的文脈において位置づけるための研究を行ったが、その研究の中で、本制度がフランス憲法に適合するものであるかが重要な問題であることが明らかになった。すなわち、フランス憲法第34条は、労働法の基本的原則については法律がこれを定めなければならないとしているところ、労使交渉の結果を法制化することは、立法権限を侵害し、憲法違反になるのではないかという問題がある。この問題について、労使交渉の結果につき、国会は審議を行い、修正権を有しているので、特段立法権を侵害することにはならず憲法違反ではない、と考えられている。しかしながら、その反面、立法府による修正を前提とすると、結局のところ立法前に労使交渉を前置したことの意義自体が問われるというディレンマを抱えることになる、ということが明らかになった。なお、平成27年度の研究によって得られた知見をもとに、フランス本国においてヒアリングを行うことを本年度の研究の1つの目的としていたが、自身の所属機関の変更による引っ越し作業等の都合で、フランス現地に調査に行くことができなかったため、現地でのヒアリング調査は次年度に改めて行うこととしたい。現地でのヒアリング調査を行うことができなかったという点で、すべて予定通り研究が進んでいるとはいえないものの、平成27年度は、労働立法時の労使交渉前置主義法制化の歴史的文脈を分析し、平成28年度は新たに浮上した問題である、当該制度の憲法適合性について分析を加えることができ、概ね研究計画に従って研究を進めることができているといえる。平成29年度は、フランスの労働政策決定時の労使交渉制度の嚆矢である、1925年に創設された全国経済委員会(Conseil national economique)の研究に重点をおいた。すでに平成27年度に、労働立法時の労使交渉前置主義が法制化された2007年の法律を社会的・歴史的文脈において位置づけるための研究を行っていた。しかしながらその時点では、2007年法の成立経緯を、第二次世界大戦後のフランスの労働法制および社会運動の観点から分析したものであって、全国経済委員会についての考察を行っていなかった。当該委員会の設立の経緯、運用こそ、フランスにおいて労働政策決定時の労使交渉制度の原型であり、その後の制度に大きな影響を与えるものであったため、本年度は当該委員会の考察を行うこととした。

2007年法の制度との関連で、この労使交渉にどの組合が参加すべきか(代表性の問題)、労使交渉の内容が法律となれば、政治的民主主義と抵触するのではないか、という問題が議論されてきたことはこれまでの研究で明らかにしてきたが、今年度の研究により、全国経済委員会の創設時および運用の過程においても、まったく同様の問題が提起されてきたこと、およびそれに対する全国経済委員会の存在の正当化(法的論拠)が提示されてきたことがあきらかとなった。平成27年度、28年度で当該研究で明らかにした内容と合わせて、研究成果の公表を大分大学経済論集第70巻第1・2号にて予定している。本研究では、フランスにおいて、2007年に労働法改革の前に、政府に対して労使交渉を行うことを義務付ける法律が成立したのは、政府が労使自治の実現という全国レベルの労使代表者の要求を受け入れたことによるが、その労使交渉結果がそのまま法律となる制度ではなく、国のイニシアティブで労使交渉が行われるなど、けっして国が労働法規範設定権を放棄したのではないことを明らかにした。当該労使交渉に参加できる労使代表者の代表性のルールが定められていることなどについては、日本においても参照しうる制度である。平成27年度に得られた研究成果を基に、今年度は労使代表者が労働法案作成過程に参加する制度の運用状況をフランスの研究者にヒアリング調査し、実際の運用状況を踏まえたうえで、当該制度の意義を検討する。また、労使関係法改正法案の内容を精査し、本研究目的に関連する部分を整理、分析する。平成27年度、平成28年度の研究成果を基に、最終年度は現地でのヒアリング調査を実施し、実際の法制度の運用状況を調査し、当該制度の意義を検討する。また、2016年8月5日の法律による労働法改革が本制度に与える影響の有無を検討する。労働法フランスに出張して現地調査する予定であったが、パリで大規模テロが発生したため、安全性を考慮し出張をとりやめたことで、未使用額が生じた。フランスでの現地調査を行うことができなかったため。本年度のフランス出張および必要文献の購入に、未使用額は充てることとしたい。フランスでの現地調査のための旅費、および必要な文献の費用に充てる。
移動カメラ画像からの動物体と自己移動パラメータのロバスト推定に関する研究

本年度は、以下の研究を実施した。1.移動ロボット実験環境および画像入力系の整備まず最初に移動ロボット実験環境と動画像入力系の整備を行ない、動画像の無線伝送が可能な移動ロボット実験プラットフォームを構築した。2.移動物体抽出・追跡法の開発カメラの移動に伴う静止背景の見かけの働きを検出するために、ロバスト統計の考え方を援用し、画像内の支配的な動きを検出する手法を開発した。さらに、この支配的な動きに基づいて連続する画像フレーム間での背景の位置合わせを行ない、位置合わせ後の差分処理によって動物体領域を抽出する手法を開発した。本手法の有効性を実験的に検証した。また、輪郭の交差を判定することによって分裂・統合を繰り返す分裂統合型動的輪郭モデルにより、一時的な見かけの重なりを有する複数移動物体の輪郭追跡を可能にした。3.実時間処理の予備実験移動物体追跡の実時間処理に着手した。具体的には、上記2の分裂統合型動的輪郭モデルを信号処理(DSP)ボードに実装し、5フレーム/秒の実時間処理を実現した。人間の歩行程度の動きは安定に追跡できることを確認し、実環境での移動物体追跡の実時間処理について明るい見通しを得た。
社会保障法領域における中間組織の研究-比較法による第三者型権利擁護活動の検討

本研究課題遂行に当たっての平成18年度の具体的な研究活動は以下の通りである。1.社会福祉協議会による法人後見業務実施に当たっての検討課題の抽出と検討。2.福祉サービスをめぐる苦情・紛争の解決における第三者型専門家ネットワークの構築と展開。3.社会福祉法人職員自身による権利擁護のあり方。1について都道府県社会福祉協議会は、社会福祉法に基づき、地域福祉権利擁護事業(福祉サービス利用援助事業)の実施が義務付けられているところであるが、当該事業利用者が加齢等とともに、当該事業でカバーしうる状態を超え、成年後見制度への移行が必要なケースが出てきている。ところが、成年後見制度が身上看護をも業務内容としているとはいえ、もっぱら財産管理に力点が置かれているため、特に低所得者層を中心に移行が困難な状況にある。身上看護を中心とする成年後見人等の担い手が不足している現状において、社協の社会的役割から積極的な法人後見が求められる。しかしながら、社協が事業として実施するにあたり、受任対象範囲、マンパワー、利益相反、都道府県社協と市町村社協の役割分担等の多様な検討課題が浮き彫りとなった。18年度は、これらの課題に関して、岡山県社会福祉協議会の協力を得て、岡山県の状況をベースとする結論を得た。本研究で得られた成果をもとに、全国の社協の状況をつぶさに比較検討して、立法政策提言に発展させることを次のステップとしたい。2について岡山大学において職能団体の制約を受けない形で、弁護士、司法書士、医師、看護師、社会福祉士等が個人加入する専門家ネットワークを形成し、それによる権利擁護活動の実践に至ることができた。特に、専門家ネットワークを基盤に「医療・福祉リーガルリスク予防研究センター」を設置し、大学主体の中間組織の立ち上げを行った。10月には「医療・福祉におけるリーガルリスクの予防と解決の将来像-専門職の連携と協働-」と題するシンポジウムのシンポジウム司会を務め、医療関係トラブルをめぐる権利擁護のあり方について討議し、本研究推進の一助とするとともに、本研究での知見を生かした意見交換を行った。3について個人情報保護を素材に、社会福祉法人職員のコンプライアンスおよびリスクマネジメント活動と権利擁護の関係性を検討した。本研究初年度である平成16年度は、文献による理論研究と国内調査を通して、本研究課題に関する焦点の絞り込みを行った。特に、理論と実践の架橋を意識し、NPO法人はもちろん、社会福祉協議会、国民健康保険団体連合会など公的性質を帯びた中間団体の活動調査を積極的に行い、実践からの問題抽出をねらった。これらにより得られた知見は以下の通りである。1.ひとくちに中間組織といっても、その定義自体に国際的共通理解があるとは言えず、我が国に限ってみても、NPO法人、公法人(保険者など)、社会福祉協議会などその有り様は多様であり、NPO法人についても、利用者共同体的組織、専門家により設立された組織、地域共同体組織など多彩である。中間組織の組織形態、財政、活動状況、課題等が明瞭になった。2.我が国においては、宗教的慈善活動の社会的背景を持たないため、現在のところNPO法人をはじめとする民間団体の育成および公法人等の権利擁護機能強化が課題であるが、現場では法制度の整備を望む声が強かった。3.広義の権利擁護システムであるサービスの質評価において、中間組織の役割は増大しており、また、行政と中間組織のコラボレーションが進展しているが、行政の関与は中間組織の「中間性」を阻害する要因ともなり得、その協同の在り方が問題となっていることが明らかになった。4.権利擁護としての苦情解決において、各中間組織の苦情解決対象範囲が限定的であるため(多分に法制度上の問題であった)、利用者がたらい回しにされているケースが多々あり、ワンストップの苦情解決システムを構想する契機となった。なお、本年度は焦点の絞り込みに当てたため、本研究に直接関わる活字での研究発表は行っていない(研究会での報告は行った)。本研究課題遂行に当たっての平成17年度の具体的な研究活動は以下の通りである。1.医療機関設置の医療福祉相談窓口における内部処理の実際と限界の調査。2.国保連、社協の苦情解決の限界と権利擁護の視点からのネットワーク化の検討。3.オーストラリア国における中間組織の展開に関する実態調査。4.福祉サービスをめぐる苦情・紛争の解決における第三者型専門家ネットワークの可能性に関する検討。1についてサービス提供者自身に夜権利擁護活動の実際とその限界の調査を通し、中間組織に期待される機能を整理することができた。2について国保連、社協の苦情解決担当者と対応困難ケースについて議論し、複合的な問題を抱えたケースに対応するための中間組織のネットワーク化の必要性を検討した。同時に、ネットワーク化にあたっては個人情報保護など多様な角度から解決すべき問題があることを理解できた。3についてオーストラリア国メルボルン大学において、文献調査を行うとともに、当地の研究者に中間組織の権利擁護活動の実態についてインタビューを行った。また、PILCH(Public Interest Law Clearing House)の低所得者への権利擁護活動について担当者にインタビューし、中間組織型の権利擁護活動の前提となる法制度、財源調達方法、人的資源調達方法などについて有益な示唆を得た。4について職能団体の制約を受けない形での中間組織としての専門家ネットワークを形成し、それによる権利擁護活動の理論構築を行い、実践をはじめた。

具体的には平成17年度中に医療福祉に関する2回の無料相談を実施し、また、平成18年3月には「福祉(介護を含む)サービスをめぐる苦情・紛争の解決における専門家ネットワークの可能性」をテーマとするシンポジウムの基調報告およびシンポジウム司会を務め、本研究の知見を生かした活動を実践した。実践を通していくつかの課題が浮かび上がってきたので、それらについては次年度に検討する。本研究課題遂行に当たっての平成18年度の具体的な研究活動は以下の通りである。1.社会福祉協議会による法人後見業務実施に当たっての検討課題の抽出と検討。2.福祉サービスをめぐる苦情・紛争の解決における第三者型専門家ネットワークの構築と展開。3.社会福祉法人職員自身による権利擁護のあり方。1について都道府県社会福祉協議会は、社会福祉法に基づき、地域福祉権利擁護事業(福祉サービス利用援助事業)の実施が義務付けられているところであるが、当該事業利用者が加齢等とともに、当該事業でカバーしうる状態を超え、成年後見制度への移行が必要なケースが出てきている。ところが、成年後見制度が身上看護をも業務内容としているとはいえ、もっぱら財産管理に力点が置かれているため、特に低所得者層を中心に移行が困難な状況にある。身上看護を中心とする成年後見人等の担い手が不足している現状において、社協の社会的役割から積極的な法人後見が求められる。しかしながら、社協が事業として実施するにあたり、受任対象範囲、マンパワー、利益相反、都道府県社協と市町村社協の役割分担等の多様な検討課題が浮き彫りとなった。18年度は、これらの課題に関して、岡山県社会福祉協議会の協力を得て、岡山県の状況をベースとする結論を得た。本研究で得られた成果をもとに、全国の社協の状況をつぶさに比較検討して、立法政策提言に発展させることを次のステップとしたい。2について岡山大学において職能団体の制約を受けない形で、弁護士、司法書士、医師、看護師、社会福祉士等が個人加入する専門家ネットワークを形成し、それによる権利擁護活動の実践に至ることができた。特に、専門家ネットワークを基盤に「医療・福祉リーガルリスク予防研究センター」を設置し、大学主体の中間組織の立ち上げを行った。10月には「医療・福祉におけるリーガルリスクの予防と解決の将来像-専門職の連携と協働-」と題するシンポジウムのシンポジウム司会を務め、医療関係トラブルをめぐる権利擁護のあり方について討議し、本研究推進の一助とするとともに、本研究での知見を生かした意見交換を行った。3について個人情報保護を素材に、社会福祉法人職員のコンプライアンスおよびリスクマネジメント活動と権利擁護の関係性を検討した。
ハニカム構造を持つ遷移金属化合物における新奇超伝導状態の探索

本研究では、研究代表者が発見した新超伝導体BaPtSb、SrPtAs、β-BaPtAs、γ-BaPtAsにおいて、カイラルd波超伝導状態の探索と新奇物性の開拓を行う。これらの超伝導体はハニカム構造を持つ。本研究の独創性は、構造の対称性からカイラルd波超伝導状態が自然に導かれるハニカム構造に着目した点にある。研究方法は、良質な単結晶試料の育成、磁化・電気抵抗・比熱による超伝導基礎物性の測定、ミュオンスピン回転/緩和法によるカイラルd波超伝導状態の実証や表面スピン流検出の試みからなる。
グリオーマの発生に関わる変異型IDH1/2 の病態生理学的解析とその臨床応用

イソクエン酸脱水素酵素(IDH)は、低グレードのグリオーマやsecondary glioblastomaにおいて高頻度に点突然変異が生じるが、primary glioblastomaではほとんど変異が検出されない。本研究では、変異型IDH1で最も頻度の高いR132Hに対する抗体(HMab-1)、比較的頻度の高いR132Sに対する抗体(SMab-1)を樹立し、免疫組織染色における有用性を示した。これらの変異型抗体は、グリオーマの予後良好因子となることがわかった。イソクエン酸脱水素酵素(IDH)は、WHO分類のグレードII、IIIのグリオーマやsecondary glioblastomaにおいて高頻度に点突然変異が生じることが報告された。一方、primary glioblastomaではほとんど変異が検出されない。また、酵素活性中心であるIDH1の132番目のアルギニン(R132)、IDH2の172番目のアルギニン(R172)に変異が集中しており、変異型IDH1/2はイソクエン酸をα-ケトグルタル酸に変換する活性を失うだけでなく、α-ケトグルタル酸を2-ヒドロキシグルタル酸(2-HG)に変換する新しい酵素活性を得ることが報告された。臨床的に重要なことには、野生型IDH1/2と比べ、変異型IDH1/2を保持するグリオーマの予後は格段に良く、グリオーマの予後診断マーカーとして有用である。本研究において、変異型IDH1/2に対する特異的モノクローナル抗体を樹立し、グリオーマの予後診断マーカーとして確立することを目的とした。まず、変異型IDH1で最も頻度の高いR132Hに対する抗体(HMab-1; mouse IgG1)を樹立した。HMab-1は野生型IDH1を認識せず、R132Hのみを特異的に認識することを、ELISA法、Western-blot法にて確認した。また、HMab-1は、R132H陽性のグリオーマに対する免疫組織染色にて腫瘍細胞特異的に反応し、血管内皮細胞などの正常細胞には反応しなかった。次に、比較的頻度の高いR132Sに対する抗体(SMab-1; mouse IgG1)を樹立した。SMab-1も同様に、ELISA法、Western-blot法、免疫組織染色にて、R132Sのみを特異的に認識した。これらの変異型抗体を組み合わせてグレードIII症例の生存曲線解析を行うと、IDH1変異が予後良好因子となることがわかった。イソクエン酸脱水素酵素(isocitrate dehydrogenase: IDH)は、ヒトではIDH1,IDH2,IDH3の3つのサブタイプが知られている。そのうちIDH1/2は、WHO分類のグレードII、IIIのグリオーマや、低グレードグリオーマから進行したグレードIVのグリオブラストーマ(secondary glioblastoma)において、高頻度に点突然変異が見られる。一方で、グリオブラストーマとして初発するグリオーマ(primary/de novo glioblastoma)ではほとんど変異が検出されない。また、変異型IDH1/2が検出されるグリオーマの予後は、野生型IDH1/2の予後よりも格段に良く、グリオーマの予後診断マーカーとして有用である。今年度は、変異型IDH1/2に対する特異的モノクローナル抗体を樹立を試みた。まず、各種IDH1/2のペプチドを合成し、BALB/cマウスに免疫した。次に、それぞれの変異型IDH1および野生型IDH1/2に対する特異的なモノクローナル抗体をELISA法により選択し、免疫組織染色およびWestern-blot法により、その特異性を確認した。その結果、IDH1の変異型で最も頻度の高いR132Hに対する抗体(HMab-1)および、比較的頻度の高いR132Sに対する抗体(SMab-1)を樹立した。また、野生型IDH1/2に対する特異的抗体(RMab-3およびRMab-22)を樹立した。HMab-1やSMab-1は野生型IDH1を認識せず、それぞれ、R132HあるいはR132Sのみを特異的に認識することを、ELISA法、Western-blot法、免疫組織染色にて確認した。新規樹立抗体は免疫組織染色に有用であることから、グリオーマの診断や治療方針の決定に役立つと考えられる。今年度に樹立した抗体(HMab-1, SMab-1)を組み合わせると、変異型IDH1/2の90%を認識することができる。残り10%の変異に対する抗体を、次年度中に樹立することを目標とする。すでに、今年度に樹立した抗体(HMab-1, SMab-1)を組み合わせると、変異型IDH1/2の90%を認識することができる。しかし、IDH1/2のすべての変異型を認識するためには、残り10%の変異型IDH1(R132C, R132G, R132L)と変異型IDH2(R172K, R172M)に対する抗体が必要となる。

これらの抗体をカクテルにすることにより、すべての変異型IDH1/2を検出する臨床検査キットを作製することを目標とする。さらに、樹立抗体を用いて、変異型IDH1/2によるグリオーマの発生メカニズムの解明を進める。まず、グリオーマ組織の免疫組織染色に有用であることを検証するとともに、IDH1/2のダイレクトシークエンスの結果と照合し、抗体の感度・特異度を比較する。さらに、臨床応用が可能かどうかを、多施設との臨床研究により検証する。また、グリオーマの血清を用いた免疫沈降法により、血清診断マーカーの可能性を探索する。次に、変異型IDH1/2によるグリオーマの発生メカニズムの解明を行う。具体的には、大腸菌で発現させた各種変異型IDH1/2リコンビナントタンパク質を用いて、それらに結合するタンパク質をグリオーマ細胞株から同定し、機能解析を行う。また、本研究で樹立した特異的抗変異型IDH1/2抗体により、変異型IDH1/2との共役分子をグリオーマの臨床検体から免疫沈降し、機能解析を実施する。さらに、変異型抗体の樹立を行う。すなわち、残り10%の変異型IDH1(R132C, R132G, R132L)と変異型IDH2(R172K, R172M)に対する抗体を順次作製する。
HMG-CoA還元酵素阻害薬によるワルファリン代謝阻害の機構解析

【目的】ワルファリンは、心筋梗塞や脳塞栓症などの血栓塞栓症の治療および予防に用いられるが、効果には大きな個人差がある。個々に合わせた用量を調節する必要があるが、その原因の1つとして併用薬との相互作用が挙げられる。なかでも、一部のHMG-CoA還元酵素阻害薬は、ワルファリンの作用を増強することが知られているが、HMG-CoA還元酵素阻害薬は併用される頻度が高く、ときに死亡例が報告されている。シンバスタチンは主にCYP3A4により、またフルバスタチンおよびロスバスタチンは主にCYP2C9により代謝されることから、これらの薬剤がワルファリン代謝に影響していると考えられるが、阻害の強さや作用機序は不明である。そこで、申請者は、国内で承認されているHMG-CoA還元酵素阻害薬(アトルバスタチン、シンバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、フルバスタチン、ロスバスタチン)を用いて、ヒト肝ミクロゾーム(HLMs)のS-ワルファリン7-水酸化酵素活性に対する影響を検討した。さらに、HMG-CoA還元酵素阻害薬は生体内でacid体とlactone体の両構造をとることが知られており、HMG-CoA還元酵素阻害薬の阻害作用は未変化体だけでなく、その変換体についても解析する必要があると考えられ、ワルファリン代謝に対する各種HMG-CoA還元酵素阻害薬(acid体およびlactone体)の阻害作用とその機構を明らかにすることを目的とした。【方法】HLMsおよび組換え酵素(CYP2C9.1、CYP2C9.3)を酵素源として、S-ワルファリン7-水酸化酵素活性に対する各HMG-CoA還元酵素阻害薬の生体内変換体の影響を検討した。【結果および考察】フルバスタチン、ピタバスタチン、シンバスタチンでは、未変化体(IC^<50>値はそれぞれ0.585μM、31.2μM、41.8μM)の方が変換体(IC^<50>値はそれぞれ8.48μM、45.2μM、>100μM)よりもワルファリン代謝活性を強く阻害した。一方、アトルバスタチン、ロスバスタチン、プラバスタチンでは、未変化体は顕著な阻害作用を示さなかったが、変換体は阻害作用を示した(IC^<50>値はそれぞれ31.7μM、33.5μM、>100μM)。組換え酵素(CYP2C9.1、CYP2C9.3)を用いた解析でも、HLMsと概ね同様の阻害プロファイルを示した。以上の結果から、これらHMG-CoA還元酵素阻害薬の変換体は未変化体と同様、ワルファリン代謝を阻害することが明らかとなった。
超伝導2硼化物の部分電子状態密度の軟x線吸収・発光分光による研究

2硼化マグネシュウム(MgB2)は、2001年その超伝導性が発見され、金属の超伝導体としては、その超伝導転移温度が39Kであり、これまでの23Kよりに遙かに高いことにより、注目されている。標準的な超伝導理論である、BCS理論によれば、転移温度の上限は、30K程度とみつもられており、これまでの常識を覆すMgB2の超伝導発現機構の解明は、重要な課題である。本研究では、2硼化物の単結晶試料について、放射光の偏光性を利用して、ボロンBのK吸収端付近でのx線発光・吸収分光の偏光特性測定を行った。偏光解析から、B-2pの部分電子状態密度のp σ軌道とp π軌道への軌道分離を行い、バンド計算と比較した。p π軌道では、フェルミ準位付近の電子状態密度は、エネルギーが変化しても、ほとんど変化せず、一様な密度変化を示すのに、p σ軌道では、フェルミ準位付近に、擬ギャップが開いていることを明らかにした。A1B2では、フェルミ準位は、擬ギャップの中にあり、フェルミ準位付近での電子状態密度は、非常に低い。MgB2では、擬ギャップより低いエネルギー位置に、フェルミ準位が在るので、高い電子状態密度をフェルミ準位付近で示すことが分かった。このことから、MgB2の超伝導には、p σ軌道の高い電子状態密度が、寄与していることが、分かった。次に、電子間相互作用の強さを見積もった。MgB2では、電子相関が高い超伝導転移温度に寄与しているとの指摘があったからである。強い電子相関があると、電子構造がバンド計算と異なり狭くなる傾向が現れる。そのため、バンド計算との比較を試みた。A1B2では、p σ軌道の電子状態密度のエネルギー変化は、バンド計算と非常によく一致した。ところが、MgB2では、占有状態の電子状態密度は、バンド計算と合っていたが、非占有状態の擬ギャップが、バンド計算より1eV程度狭くなっていた。ホールがp σ軌道にあるとき、この現象が起こることから、この擬ギャップの減少は、電子相関によるものよりは、エキシトニック効果によるものと解釈された。すなわち、この系では、電子相関は、強くない系であることが分かった。2001年にその超伝導性が発見された2ホウ化マグネシウム(MgB_2)は、金属の超伝導体としては27年ぶりに超伝導転移温度をこれまでの23Kから約2倍近い39Kまで更新した。標準的な超伝導理論であるBCS理論では、転移温度の上限は30K程度と考えられており、これまでの常識を覆すMgB_2の超伝導発現機構の解明は、重要な課題である。バンド計算から、MgB_2の超伝導には、Bの2p軌道状態が重要であることが分かった。2ホウ化物の超伝導体には、他にNb_<1-x>B_2がある。本研究は、これら2ホウ化物の電子状態の研究を行ったものである。B-K吸収端近傍軟X線吸収・,発光分光法は、B-2pの電子状態を観測する有力な実験手法である。

本研究では、Nb_<1-x>B_2等の多結晶の測定とともに、単結晶試料を用いたB-K吸収端近傍の軟X線吸収・発光分光の偏光測定により、B-2pの部分電子状態密度のpσ軌道とpπ軌道への軌道分離を行ない、バンド計算と比較した。MgB_2とAlB_2の測定結果からは、pσ軌道では擬ギャップが観測された。MgB_2では、フェルミ準位E_Fが擬ギャップの下にあるので、フェルミ準位近傍のpσの状態密度が高いのに対し、AlB_2では、フェルミ準位が擬ギャップの中にあり、フェルミ準位近傍のpσの状態密度がほとんど無い事がわかった。対照的に、pπ軌道はほとんど一様に広がり、2つの物質でフェルミ準位付近にほとんど同じ程度の状態密度が観測された。これは、MgB_2の超伝導にはB-2pσ軌道が重要な役割を演じている事を示している。また、NbB_2では、MgB_2では一様だったpπ部分状態密度で、Nbのd電子とBのp電子の混成によると思われる鋭いピークが見られ、Nb層とB層の結合が強くなっている事が示された。2ホウ化マグネシウム(MgB_2)は2001年にその超伝導性が発見され、金属の超伝導体としては超伝導転移温度を、これまでの23Kから39Kまで更新した。標準的な超伝導理論であるBCS理論では、転移温度の上限は30K程度と考えられており、これまでの常識を覆すMgB_2の超伝導発現機構の解明は、重要な課題である。今年度は、MgB2,AlB2,ZrB2各単結晶のB-K吸収端近傍の軟X線吸収・発光分光の偏光測定により、B-2pの部分電子状態密度のpα軌道とpπ軌道への軌道分離を行ない、バンド計算と比較した。MgB_2とAlB_2の測定結果から、初めてpσ軌道での擬ギャップを観測した。対照的にpπ軌道では、2つの物質でフェルミ準位付近にほとんど同じ程度の状態密度が観測された。MgB2では、電子間相互作用が、高い超伝導転移温度の発現に寄与しているとの議論があるので、電子間相互作用について検討した。pσ軌道の電子状態密度のエネルギー変化での擬ギャップは、AlB2ではバンド計算と実験で3eVと、実験と理論で良い一致を示したが、MgB2では、理論では4eVであり、実験では3eVと1eVほどの不一致が観測された。電子間相互作用は、擬ギャップを広げる方向に働くと考えられ、実験では逆に狭くなっている。ホールのあるMgB2でこの不一致が起こっていることから、擬ギャップが狭くなったのはエキシトニック効果によるものと考えられる。以上の結果、この系は、電子問相互作用は、強くないと考えられる。
中枢神経系の虚血耐性機序の解明とクロストレランスの治療応用

中枢神経組織にあらかじめ軽い侵襲を負荷しておくと、ある一定期間後に加わる強い虚血侵襲に対し、神経細胞が抵抗を示すこと(耐性獲得)が基礎研究で示されている.われわれは、3.5ATAの高気圧酸素(hyperbaric oxygen: HBO)負荷で、耐性誘導が獲得できることを示した.最大の耐性効果を誘導できるHBOの条件、および、機序を解明できれば、新たな治療戦略のブレークスルーとなりうる.本研究では、至適HBOの条件設定、および、その機序の解明を目的とした.以上、本研究では、HBOによる虚血耐性誘導の機序にp75^<NTR>、C/EBPδ、およびCD74が関わること、蛋白合成阻害の研究(生物学的検証)からp38MAPKによる蛋白発現とシグナル伝達制御が虚血耐性誘導と深く結びついている可能性が明らかとなった.中枢神経組織にあらかじめ軽い侵襲を負荷しておくと、ある一定期間後に加わる強い虚血侵襲に対し、神経細胞が抵抗を示すこと(耐性獲得)が基礎研究で示されている.われわれは、3.5ATAの高気圧酸素(hyperbaric oxygen: HBO)負荷で、耐性誘導が獲得できることを示した.最大の耐性効果を誘導できるHBOの条件、および、機序を解明できれば、新たな治療戦略のブレークスルーとなりうる.本研究では、至適HBOの条件設定、および、その機序の解明を目的とした.以上、本研究では、HBOによる虚血耐性誘導の機序にp75^<NTR>、C/EBPδ、およびCD74が関わること、蛋白合成阻害の研究(生物学的検証)からp38MAPKによる蛋白発現とシグナル伝達制御が虚血耐性誘導と深く結びついている可能性が明らかとなった.本年度は,これまでのわれわれの研究で明らかとなったHBOによる脳虚血耐性誘導の遺伝子および蛋白解析(Brain Research 1130(2007)214-222)をもとに,以下の検討を加えた.1)HBOによる虚血耐性誘導に対する蛋白合成阻害薬の影響HBO(3.5ATA,100%酸素,1日1時間,連続5日間)の条件付けの直前(pre-AM群)もしくは1時間前(pre-1hAM群)にそれぞれアニソマイシン(anisomysin, AM)10mg/kgを生理食塩水1mlに溶解して腹腔内に投与した.対照群(C群)では生理食塩水1mlを腹腔内に投与した.最終のHBO処置より12時間後に両側総頸動脈閉塞+脱血による低血圧(平均血圧50mmHg)による虚血モデルを用い,再潅流7日後の海馬CA1の生存神経細胞数を計測した.C群73±6/mmに対し,それぞれpre-AM群:70±20/mm,pre-1h AM群:3±3(mean±SD)であった.HBOにより誘導される神経保護作用が各HBO処置の直前AM投与では抑制されないが,1時間前のAM投与で有意に抑制されることが明らかとなった.これまでの遺伝子解析の結果に加え,HBOで産生される蛋白が,虚血耐性誘導に関与している可能性が示唆され,現在C群とpre-1h AM群の海馬CA1の組織で,網羅的解析を行っている.2)HBOによる神経保護の病理組織学的検討HBOによる神経保護が,どのような機序で発現しているかを病理組織学的に検討するため、膜結合型フラクタルカイン(Fractalkine)(神経細胞に発現するサイトカイン結合蛋白)とマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP-9)(炎症応答のメディエーター)の虚血再潅流時の発現について免疫組織化学染色で検討した.HBO無処置群では虚血再潅流1,2,4時間でFractalkineの発現を認めなかったが,MMP-9は再潅流4時間で発現するとともに,海馬CA1錐体細胞にMMP-9活性を有するグリアの浸潤が観察された.現在,HBO処置群で検討を行っている.本年度は、これまでの網羅的遺伝子解析で明らかとなった、高気圧酸素(HBO、3.5ATA)で誘導される神経保護関連遺伝子(p75NTR、C/EBPδ、CD74)が作り出すタンパクを修飾し、HBOで獲得される前脳虚血に対するクロストレランスの機序の詳細を検討した。前脳虚血(8分間)は、両側総頸動脈閉塞+脱血による低血圧(平均血圧50mmHg)により作成した。HBO(3.5ATA、100%酸素、1日1時間、連続5日間)条件付けのそれぞれ1時間前に、p38 mitogen-activated protein kinase(p38 MAPK)活性をもつ蛋白合成阻害薬anisomycin(AM)を投与し、最終HBO条件付けの12時間後に虚血を行い、7日後に組織学的検討を行った。HBO条件付け前のAM投与で、HBOによる神経保護作用が抑制された。このHBOによる神経保護作用の抑制は、AM投与とHBO処置の間にp38MAPK阻害薬(SB203580、SB)を投与すると消失し、HBOによる脳保護効果が再現した(生存神経細胞60±15/mm)。p38MAPK活性を持たない蛋白合成阻害薬cycloheximide、CYCLO)をHBOの直前に投与するとHBOの保護効果は消失(生存神経細胞4±3/mm)し、SBとの併用投与で、神経保護効果の一部改善がみられた(生存神経細胞20±20/mm)。ひき続き、2種の蛋白合成阻害薬(AM、CYCLO)

単独とSBとの併用処置による海馬CA1でのp38MAPKのリン酸化および蛋白発現変化の解析を行っており、結果を総括するとともに、今後さらにHBOにより誘導されるp75NTR、C/EBPδ、CD74蛋白とp38MAPKの修飾の関連を明らかにする。
大量の事例画像を用いた3次元モデルの超解像度化

さまざまな物体を撮影した画像(事例画像)を用いて,高解像度の3次元モデルを獲得する研究を行った.物体の詳細な模様(テクスチャ)が失われている低い解像度の3次元モデルしかない場合でも,自然界に存在する様々なテクスチャを蓄えた大量の事例画像があれば,失われた詳細なテクスチャを事例画像の中から検索し,補完することが可能であることを実験により示した.さまざまな物体を撮影した画像(事例画像)を用いて,高解像度の3次元モデルを獲得する研究を行った.物体の詳細な模様(テクスチャ)が失われている低い解像度の3次元モデルしかない場合でも,自然界に存在する様々なテクスチャを蓄えた大量の事例画像があれば,失われた詳細なテクスチャを事例画像の中から検索し,補完することが可能であることを実験により示した.3次元モデルの超解像度化を達成するための第一段階として以下の2つの小テーマについて研究を行った.第一に,複数視点から撮影された画像を事例画像によって超解像度化する研究を行った.元画像で失われた高周波成分を元画像に類似した事例画像の高解像度成分を用いて補完することにより画像の超解像度化を達成する手法について研究を行った.これにより,品質の悪い低解像度の画像からでも高解像度の画像を復元することが可能となった.第二に,対象を複数視点から撮影することで得られた画像を大量の事例画像を用いて超解像度化し, 3次元パッチモデルにテクスチャマッピングすることによって,写実性の高い3次元モデルを生成する手法について研究を行った.各複数視点画像に最も類似した画像領域を事例画像の中から探索し,探索で得られた領域にウェーブレット変換を行うことで得られたLH, HL, HH成分を利用して複数視点画像の超解像度化を達成し,また,超解像度化された複数視点画像をテクスチャマッピングする際に不自然な模様が発生する問題を,不自然な模様が発生する箇所では隣接するパッチに同一の画像を対応付け,不自然な模様が発生しない箇所では隣接するパッチに異なる画像を対応づけることを許容するようなエネルギー関数を定義し,これをグラフカットを用いて最小化することによって解決した.これにより,低解像度の画像から高品質な3次元モデルを獲得することが可能となった.昨年度に引き続き,3次元モデルの超解像度化を達成するために,(1)事例画像を用いた画像の高周波成分の補完による画像の超解像度化手法,(2)複数視点画像から得られる超解像度画像を3次元パッチモデルへのテクスチャマッピングすることによる3次元モデルの高精細化の研究を行った.昨年度の研究により画像の超解像度化が超解像度化前の元画像に(部分的に)類似した事例画像探索によって可能であることが明らかとなっていたが,大量の事例画像を用いる場合,事例画像探索に要する計算コストが膨大となる問題があった.本年度はこれを類似しそうにない画像群の探索を途中で打ち切る枝刈り処理を行うことにより解決した.また,3次元パッチモデルに超解像度画像をマッピングする問題に関しては,昨年度実装した2値グラフカットによるアルゴリズムから,α拡張を用いた多値グラフカットの手法を実装することにより生成される3次元モデルの品質を高める手法を提案した.これにより,テクスチャマッピング時に生じる不自然な模様の発生を最小限に抑えた,高品質な3次元モデルを得ることができた.最後に,複数の3次元物体に対して本研究計画で提案した3次元モデルの超解像度化手法を適用し,提案手法がどの程度の汎用性,つまり,実世界に存在する物体のうちどの程度の物体にまで提案手法が適用可能かの実験を行い,ある程度対象物体のカテゴリを限定すれば,3次元モデルの超解像度化が達成できるとの知見を得た.
誘電特性を利用した分子活性化および物質変換

本年度は焦電性を有する誘電体単結晶から作成した高電場発生ユニットの特性をより詳細に検討するために,さまざまな積層型薄片状結晶および柱状結晶を用いて大気圧,中真空,高真空下での放電特性およびX線発生挙動を検討した.更に,結晶表面に白金を塗布した状況での高電場発生挙動,側面を絶縁する影響の検証を行った.また熱触媒系ではあるもの,液相アルキル化に対して従来型ジルコニア系強酸触媒に匹敵する活性を示す新規モデル触媒を開発した.前年度までにタンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムの柱状単結晶では中真空下での温度変化の際,温度変化開始直後にz軸表面上で放電に伴うスパイク状のX線発生が起こり,続いて約10分間X線発生が継続することを見出している.本年度の積層させた板状結晶を用いたユニットによる放電挙動検証実験では,結晶間のきわめて狭い隙間での放電が確認されたものの連続的なX線発生は確認されなかった.放電現象は同一形状の結晶を積層させたユニットでは不揃い結晶積層型より放電頻度が5倍程度高かった.一方で生じた最高電圧には本質的な相違はなく,X線発生挙動の形状および真空度依存性は小さかった.また表面に白金を塗布しても生じる最高電圧に影響は見られなかった.また積層させた側面を絶縁すると外部検出器によるX線計測はバックグラウンドレベルとなり放電現象も抑制されるものの,放電可能なレベルの高電圧は生じることが確認された.一般に焦電材料では温度変化に伴い発生する電圧と特定の結晶軸長には相関性があり,単一厚さの単結晶を積層させることで誘起される電圧を制御可能であれば,焦電特性を利用した開発研究がより容易に行うことが可能となる.本年度の検討では単結晶薄片を積層または粉砕後に周囲に物質が存在しても近傍で高電場が形成されることを示しており,焦電特性を物質変換反応など新機能へ利用するための知見が得られた.本年度は焦電結晶の形状と周囲環境,特に共存気体の圧力が高電場発生に与える効果を検証し,高精度温度制御システムの導入および試料合成環境の整備を行った。厚さ5mmのzカット薄片型タンタル酸リチウム単結晶を積層させたユニットを製作し,温度変化に伴う高電場発生挙動を大気圧,低真空(10-1 Pa)および高真空(10-4 Pa)下で発生するX線をガイガーカウンターまたはSi-PIN検出器により計測するとともに,放電挙動の可視計測を行った。形状不揃いの結晶を積層させたユニットAは,同一サイズの結晶を同数積層させたユニットBよりX線発生強度が著しく強く,また放電回数がおよそ1/5に抑制されることが見出された。加熱/放冷時の放電回数の比に対して結晶形状の影響は観察されなかった。放電は単結晶側面で発生しており,ユニットB側面に絶縁グリースを塗布すると回数は1/3程度に抑制された。薄片型結晶4枚を積層させた際に発生するX線の最高エネルギーはいずれの真空度でもユニットA,Bともに20 keVであり,形状とは無関係であることが確認された(大気圧下ではX線スペクトルは計測されなかった)。このことは薄片型結晶の粉砕または微粒子化後も,高電場発生挙動が起こり得る可能性を示しており,焦電特性の物質変換反応へ利用するための知見が得られた。上記実験はステンレス製真空フランジにて行った。物質反応を実施するための密閉系ガラス製反応装置のための必要物品は平成29年度中に調達し,製作を進めている。また1773 Kまで加熱可能な誘電材料合成用の電気炉及び耐熱容器も調達し,予備実験を行った。高電場発生実験は概ね順調に進展しており,物質変換反応へ展開するための知見が得られた。本年度は焦電性を有する誘電体単結晶から作成した高電場発生ユニットの特性をより詳細に検討するために,さまざまな積層型薄片状結晶および柱状結晶を用いて大気圧,中真空,高真空下での放電特性およびX線発生挙動を検討した.更に,結晶表面に白金を塗布した状況での高電場発生挙動,側面を絶縁する影響の検証を行った.また熱触媒系ではあるもの,液相アルキル化に対して従来型ジルコニア系強酸触媒に匹敵する活性を示す新規モデル触媒を開発した.前年度までにタンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムの柱状単結晶では中真空下での温度変化の際,温度変化開始直後にz軸表面上で放電に伴うスパイク状のX線発生が起こり,続いて約10分間X線発生が継続することを見出している.本年度の積層させた板状結晶を用いたユニットによる放電挙動検証実験では,結晶間のきわめて狭い隙間での放電が確認されたものの連続的なX線発生は確認されなかった.放電現象は同一形状の結晶を積層させたユニットでは不揃い結晶積層型より放電頻度が5倍程度高かった.一方で生じた最高電圧には本質的な相違はなく,X線発生挙動の形状および真空度依存性は小さかった.また表面に白金を塗布しても生じる最高電圧に影響は見られなかった.また積層させた側面を絶縁すると外部検出器によるX線計測はバックグラウンドレベルとなり放電現象も抑制されるものの,放電可能なレベルの高電圧は生じることが確認された.

一般に焦電材料では温度変化に伴い発生する電圧と特定の結晶軸長には相関性があり,単一厚さの単結晶を積層させることで誘起される電圧を制御可能であれば,焦電特性を利用した開発研究がより容易に行うことが可能となる.本年度の検討では単結晶薄片を積層または粉砕後に周囲に物質が存在しても近傍で高電場が形成されることを示しており,焦電特性を物質変換反応など新機能へ利用するための知見が得られた.粉体を含む多様な形態の焦電体による高電圧発生実験,焦電結晶合成,および焦電効果による分子活性化および物質変換の試みを引き続き行う。1600°Cまで使用可能な高温電気炉および白金るつぼは導入済みであり,多様な誘電体結晶を含む酸化物を合成,評価を行う。ガラス製閉鎖循環式反応装置を完成させて,焦電特性の物質変換反応への適用を試みる。活性試験はアルコール分解反応を第一に行う。焦電特性を有する誘電体単独での活性試験と並行し,焦電材料と固体触媒を混合させた検討を行う。課題採択決定が7月かつ交付時期の年度半ばであったため,装置導入を必要とする研究が申請書と比較して僅かに遅れたために次年度使用額が生じた。一方繰越金額は20%程度でありかつ新年度4月の国際会議旅費等に支出するため,当初の計画通りに研究を遂行する。