hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CTスキャン方式分散状態計測法を用いた精密制御懸濁重合反応システムの試作と応用

(平成9年度)まず反応槽内における分散懸濁状態をCTスキャン的に断面計測する技術の確立に努めた。槽水平断面の槽内壁面に設置した電極間の分極・干渉を防ぐために、交流電源を用い、隣接法と呼ばれる走査型測定システムの回路設計ならびに製作を行った。(平成10年度)重合反応場における計測の前段階として、反応を伴わない場での固-液分散状態を前年度に作成した計測システムを用いて、測定することを試みた。(平成11年度)重合後期に発現すると考えられる降伏値を有する塑性的流動状況をCTスキャン・トモグラフィー計測することを試み、翼廻りのみ流動が生起するいわゆるカバーン領域の計測に成功した。スチレン懸濁重合反応を対象とし、反応の初期、中期、後期のそれぞれの段階で、生成重合物の凝集塊の有無を判別することに成功した。(平成12年度)塑性流体のカーバン計測につき、多断面でのCTスキャン計測結果を3次元的に構成することにより、カバーンの構造を立体的に明らかとした。また、本システムを用いて懸濁重合場の初期におけるモノマー相の分散状態と反応の安定進行との関係を明らかにし、安定操作領域を推定した。さらに重合場におけるトモグラフィーの連続的計測を試み、1)反応が良好に進行する場合、2)反応過程の途中で、凝集塊が生成し、反応が不良となる場合、ならびに3)両者の中間的な状態となる計3つの場合につき計測を可能とすることができた。最後の場合において、分散剤の再投入や、翼回転数を変化させることなどにより、重合反応を安定に制御することが可能であると期待される。以上のことから、本計測システムを用いて得られる画像をもとに、重合反応応を常に安定な状態で遂行することができるよう、精密に制御するシステムを構築するための基本構造を得ることができた。今年度は、まず反応槽内の分散懸濁状態をCTスキャン的に断面計測するための技術の確立に努めた。重合反応装置には、種々のタイプのものが考えられるが、CTスキャン方式による計測器の組み込みの容易さ、制御のための懸濁安定剤・モノマー調整剤の注入の容易さ、さらには生産性効率などを勘案し、本システムには、縦置き円筒槽攪拌型を選定した。槽を水平に切った、各断面の槽内壁面に電極を複数個設置し、電極間の分極を防ぐため交流電流を用い、隣接法と呼ばれる走査型測定システムの回路設計ならびに製作を行った。反応を伴わないコールド試験として、測定系はポリマーに粒径既知のポリメチルメタクリレート(PMMA)を用い、槽内に張った水中に既知量、分散懸濁させたものの電圧測定を行った。現在、得られた電圧の測定結果を境界条件とし、有限要素法を用いて槽内断面の抵抗分布を解析し、これより、槽内懸濁分散状態の画像として再構成する手法の確立につき検討中である。以上のことと併せて、モノマーにメチルメタクリレートを用い0.5Lビーカースケールでの懸濁重合反応を行い、翼形状、翌回転数、分散剤の量などが分散状態、最終生成物の重合物物性等に与える影響についての予備的検討も行った。次年度は本予備的検討を基に、実際の重合場における分散懸濁状態の断面計測に向けて展開していく予定である。平成9年度にビーカスケールでのモデル槽における異相系分散状態の電気抵抗方式トモグラフィー計測システムの試作を行うとともに、槽内における分散状態の画像再構成手法の確立を試みた。今年度はこれらの実績を基に以下のような検討を行い研究の実績を得た。1)実験槽における固-液系分散状態計測の予備実験

直径0.19mのアクリル樹脂製円筒を用い、電極を円周方向に16本、槽高さ方向に4段組み込んだものを実験槽として構築した。電極は絶縁処理の工作上の問題から槽壁を貫通させる方式とした。同槽を用い0.01mol/lKCl水溶液中に直径30mmのテフロン丸棒を挿入あるいは直径1mmのポリスチレン粒子群を分散させた状態について槽内周に沿った電位分布の計測から槽内の電気抵抗値分布を求め、これを画像として再構成することができた。本システムは隣接計測法を用いており、槽中心部においての計測が弱点となる。このことを勘案し、画像再構成時に補正を加えることにより、従来報告されているものよりも数段鮮明な画像を得ることができた。2)撹拌翼付き実験槽における固-液系ならびに気-液系分散状態の計測上記の実験槽にまず4枚傾斜パドル翼を設置し、ポリスチレン粒子群を、KCl水溶液に懸濁させた状態の、槽内高さ方向各断面での抵抗値分布を画像として捉えた。粒子濃度の増加に伴い、妥当と考えられる抵抗値分布を得た。本実験は来年度遂行予定の懸濁重合反応を模擬したものである。次に翼をラシュトンタービンに換え、重合後期に発現すると考えられる降伏応力を有するレオロジー特性のcarbopol水溶液中における気泡の分散状態について抵抗値分布の画像を得た。同流体は槽外からの気泡分散状態の可視化観察ができ、本装置を用いて得た抵抗値分布の画像は、同観察結果と良好に合致することを確認した。来年度(平成11年度)は、これらの実績を踏まえ、ステンレス反応槽に本計測システムを組み込み、懸濁重合場での計測を行うとともに、抵抗値分布からの濃度分布への変換についても遂行していきたい。平成10年度における1)実験槽における固-液系分散状態計測の予備実験、2)撹拌翼付き実験槽における固-液系分散状態の計測、3)撹拌翼付き実験槽における気-液系分散状態の計測(このうち1),2)については粉体工学会第35回夏期シンポジウム(神奈川県湘南国際村,1999)にて口頭発表済み。)を踏まえ今年度、平成11年度は以下のことを行った。1)重合後期に重合槽内で発現すると考えられる降伏値を有する塑性流体の流動挙動を測定した。同流体は、剪断作用が強く作用する撹拌翼の廻りのみで流動が生じ、その外側は静止状態を形成することが知られている。この流動領域はあたかも洞穴上となることからcavernと呼ばれる。このcavernに電解質水溶液を注入することにより両領域での電気低抗値に差違を作り、本CTスキャン計測システムを用いて流動領域の境界を断面的に捉えることに成功した(化学工学会第32回秋季大会(金沢,1999)にて口頭発表済み。)。2)スチレンの懸濁重合を対象として、ガラスビーカー槽内で実際に反応を起こし、反応の初期、中期、後期のそれぞれの場面において、本CTスキャン計測システムを用い、生成重合物の擬集塊の有無を判別することに成功した(化学工学会第65年会(東京,2000)にて口頭発表予定。)。これは連続的な反応場での計測ではないが、それに至る直前の段階に相当する。本研究の最終年度に当たる平成12年度は、これらの実績を踏まえ、懸濁重合場での連続計測を行うとともに、ステンレス反応槽に本計測システムを組み込むことで、ビーカースケールからベンチスケールヘの重合装置の大型化に取り組む予定である。昨年度までにおける1)塑性流体の流動状態のCTスキャン方式
二人ゲームにおける評価関数の評価と自動生成

ゲーム情報学の分野において、将棋や囲碁、チェスなどの二人零和有限確定完全情報ゲームを対象として研究を行った。この分野における大きな研究目的に人間に勝つような強いプログラムを作ることがあるが、そのためには評価関数(形勢判断)とゲーム木探索(先読み)が重要であり、両者の改良について多くの研究がされている。評価関数やゲーム木探索の性能を評価するには、一般に対戦が用いられるが、時間がかかることや結果のフィードバックがないなどの問題がある。この問題点を解決するための手法として、棋譜データとプログラムの評価関数との関係を見るEvaluation Curveなどの評価手法を報告者は提案し、その有効性を示してきた。本年度は、対戦実験など性能評価に関する実験データの追加・充実した。モンテカルロ木探索はコンピュータ囲碁で大きな成功を収めた手法で、他のゲームでも応用が試されている。しかし、将棋やチェスでは、従来手法に匹敵する成果は得られていない。モンテカルロ木探索の試みの中で評価関数とモンテカルロ木探索を組み合わせる手法があり、いくつかのゲームでは従来のモンテカルロ木探索、従来のアルファベータ探索よりも良い性能を得ることに成功した例が報告されている。これまでの研究や、モンテカルロ木探索と評価関数両者の性能評価を行ってきた知識と経験を生かし、本年度はモンテカルロ木探索手法と評価関数を組み合わせる手法についてコンピュータ将棋を題材として研究を行なった。その中では、昨年度取り扱った静止探索を組み合わせることを提案し、従来のアルファベータ探索には及ばなかったが、従来のモンテカルロ木探索手法、評価関数だけを使ったモンテカルロ木探索手法よりも性能が良くなることを示した。これらの問題点を解決するため、棋譜データとプログラムの評価開数との関係を見るEvaluation Curveなどの評価手法を提案してきており、本年度は、評価手法についての調査を行った他、実験データを充実させ、提案する評価手法の使用条件や用いる棋譜データに関する議論や知見を深めた。具体的には、チェスや将棋の評価関数を対象として数値指標による評価の実験を行い、囲碁においてモンテカルロ木探索を対象とした実験の充実をさせた。さらに、Evaluation Curveは目視による評価であるという難点があったため、これを補うような数値指標について研究を行った。しかし、グラフによる評価には複数の要素があり、数値化を行うとそれらの情報が欠損するため、現状では目視による評価が最善であるとの結論に至った。また、評価関数と密接な関係にある静止探索についても研究を深めた。評価関数やゲーム木探索の性能評価手法の研究はプログラムの強さを改善するために重要である。一般に用いられている手法では、ゲームに対して深い知識がなくてはフィードバックが困難であったが、Evaluation Curveによる評価では比較的知識が少なくともフィードバックが可能である。
直接的アリール化重合のための混合配位子触媒の開発

1.混合配位子触媒を用い,2,2'-ビチオフェン(BT)とジフルオロベンゾチアジアゾール(BTz)誘導体およびナフトビスチアジアゾール誘導体(NTz)との共重合(直接的アリール化重合:DArP)を行い,高分子量のポリマー(poly(BT-alt-BTz)およびpoly(BT-alt-NTz))を高収率で合成した.得られたポリマーは,対応する右田-Stilleカップリング重合生成物(Stilleポリマー)と同様のNMRスペクトルを示し,ホモカップリングや分岐などの構造欠陥をほとんど含まないことが分かった.また,DArPポリマーは,Stilleポリマーとほぼ同じ光学的ならびに電気化学的性質を示した.さらに,DArPポリマーを用い,バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池を作製して評価したところ,その光電変換効率(PCE)はStilleポリマーと同等であることがわかった(PCEの最高値:9.2%).このPCEは,DArPで合成されたポリマーとしては現時点において最も高い値である.2.高選択的な反応条件の確立を目的とし,DArPの繰り返し過程のモデルとなる1:1クロスカップリングを用いて,反応に及ぼす溶媒の影響を調べた.2-ブロモ-5-メチルチオフェンと2-メチルチアゾールを基質として,P(C6H4OMe)3を支持配位子として用いて調べた結果,溶媒の極性が低下するとともに反応性が向上した(THF < 2-MeTHF <ベンゼン).その際,クロスカップリング選択性は逆の傾向を示した(THF > 2-MeTHF >ベンゼン).また,選択性の低いベンゼン中の反応にTMEDAを添加することにより,クロスカップリング選択性が最も高くなった.以上のように,ベンゼンのような低極性溶媒とTMEDAとを組み合わせることにより,反応性と選択性を両立した優れた触媒系を構築できることがわかった.本年度も前年度に引き続き,研究計画に挙げた三つの重点課題のうち,(1)混合配位子触媒の性能評価と,(3)基質適用範囲の拡大において顕著な成果が得られた.また,実際の電子デバイス(有機薄膜太陽電池)を作製し評価を行うことで,我々が開発を進めているDArP触媒の優れた重合制御能と材料合成における有用性を実践的に検証することができた.さらに,(2)混合配位子触媒による反応制御機構の解明についても,DArPのモデルとなる1:1クロスカップリングを用いて検討を行い,触媒副反応とその抑制手法に関する知見を得ることができた.このように,本研究は,当初の計画通り,順調に進展している.本年度は,半導体材料として優れた特性を示すものの,C-H結合を多く含むためにそのDArP合成が難しいとされてきたポリマーを標的とする.具体的には,側鎖にチオフェン環を有するベンゾジチオフェンの誘導体をモノマーとして混合配位子触媒の性能を評価し,触媒の高性能化をはかる.また,合成したポリマーを用いて有機電界効果トランジスタや有機薄膜太陽電池を作成し,それらの性能評価を通してより実践的な観点からポリマー構造の高次制御法を開拓する.また,前年度に引き続き,直接的アリール化反応に伴う副反応の抑制法について検討する.本研究は順調に進展しており,研究計画に変更の必要はない.1.混合配位子触媒を用いてtrans-1,2-ジチエニルエテン(trans-DTE)とジブロモイソインディゴ(IID)との共重合(直接的アリール化重合:DArP)を行い,trans-poly(DTE-alt-IID)(DArPポリマー)を高収率で合成した.得られたポリマーは,対応する右田-Stilleカップリング重合生成物(Stilleポリマー)に比べて,不要ピークの少ないクリーンなNMRスペクトルを示し,ホモカップリングや分岐などの構造欠陥をほとんど含まないことが分かった.電界効果トランジスタを用いた検討においても,DArPポリマーは,Stilleポリマーに比べて高い電荷移動度(最高:0.31 cm2/V・s)を示した.また,Stilleポリマーがdouble-slope型の電荷移動曲線を示したのに対して,DArPポリマーはゲート電圧に依存しない理想的な電荷移動特性を示した.一方,電荷移動度はポリマーの重量平均分子量の増加とともに顕著に低下し,これはポリマーの溶解性の低下に起因して基板上に作成した薄膜の均質性が失われるためであることが分かった.2.この問題を解決するためcis-1,2-ジチエニルエテン(cis-DTE)とジブロモイソインディゴ(IID)とのDArPによりcis-poly(DTE-alt-IID)を合成した.ビニレン基がシスに制御されたこのポリマーは,トランスポリマーに比べてはるかに高い溶解性と成膜性を示した.さらに,cis-poly(DTE-alt-IID)の薄膜を240 °Cに加熱すると速やかにビニレン基のシス-トランス異性化が起こり,高い均質性を保持したままtrans-poly(DTE-alt-IID)の薄膜へとほぼ定量的に変化することが分かった.このように調製されたトランスポリマーの薄膜は,高分子量であっても高い電荷移動度を示した.本年度は,研究計画に挙げた三つの重点課題のうち,(1)混合配位子触媒の性能評価と,(3)基質適用範囲の拡大において顕著な成果が得られ,実際の電子デバイス(電界効果トランジスタ)を用いて,我々が開発を進めているDArP触媒の優れた重合制御能と材料合成における有用性を実践的に検証することができた.また,

(2)混合配位子触媒による反応制御機構の解明についても,2-ブロモチオフェン誘導体と2-メチルチアゾールとの直接的アリール反応について反応系の検討を行い,触媒副反応の詳細な解析を進めるために必要な定量性の高い反応系を見出している.このように,本研究は,当初の計画通り,順調に進展している.1.混合配位子触媒を用い,2,2'-ビチオフェン(BT)とジフルオロベンゾチアジアゾール(BTz)誘導体およびナフトビスチアジアゾール誘導体(NTz)との共重合(直接的アリール化重合:DArP)を行い,高分子量のポリマー(poly(BT-alt-BTz)およびpoly(BT-alt-NTz))を高収率で合成した.得られたポリマーは,対応する右田-Stilleカップリング重合生成物(Stilleポリマー)と同様のNMRスペクトルを示し,ホモカップリングや分岐などの構造欠陥をほとんど含まないことが分かった.また,DArPポリマーは,Stilleポリマーとほぼ同じ光学的ならびに電気化学的性質を示した.さらに,DArPポリマーを用い,バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池を作製して評価したところ,その光電変換効率(PCE)はStilleポリマーと同等であることがわかった(PCEの最高値:9.2%).このPCEは,DArPで合成されたポリマーとしては現時点において最も高い値である.2.高選択的な反応条件の確立を目的とし,DArPの繰り返し過程のモデルとなる1:1クロスカップリングを用いて,反応に及ぼす溶媒の影響を調べた.2-ブロモ-5-メチルチオフェンと2-メチルチアゾールを基質として,P(C6H4OMe)3を支持配位子として用いて調べた結果,溶媒の極性が低下するとともに反応性が向上した(THF < 2-MeTHF <ベンゼン).その際,クロスカップリング選択性は逆の傾向を示した(THF > 2-MeTHF >ベンゼン).また,選択性の低いベンゼン中の反応にTMEDAを添加することにより,クロスカップリング選択性が最も高くなった.以上のように,ベンゼンのような低極性溶媒とTMEDAとを組み合わせることにより,反応性と選択性を両立した優れた触媒系を構築できることがわかった.本年度も前年度に引き続き,研究計画に挙げた三つの重点課題のうち,(1)混合配位子触媒の性能評価と,(3)基質適用範囲の拡大において顕著な成果が得られた.また,実際の電子デバイス(有機薄膜太陽電池)を作製し評価を行うことで,我々が開発を進めているDArP触媒の優れた重合制御能と材料合成における有用性を実践的に検証することができた.さらに,(2)混合配位子触媒による反応制御機構の解明についても,DArPのモデルとなる1:1クロスカップリングを用いて検討を行い,触媒副反応とその抑制手法に関する知見を得ることができた.このように,本研究は,当初の計画通り,順調に進展している.平成30年度は,昨年度に引き続き、これまで不溶化の問題が指摘されてきたビチオフェンやジチエニルエテンをモノマーとして混合配位子触媒の性能を評価し,触媒の高性能化をはかる。特に,合成したポリマーを用いて有機電界効果トランジスタや有機薄膜太陽電池を作成し,それらの性能評価を通してより実践的な観点からポリマー構造の高次制御法を開拓する。また,直接的アリール化反応に伴う副反応の同定とその抑制法について検討する.
抗腫瘍性β－グルカン生合成酵素の同定と応用

β-1,3-グルカン合成関連酵素の探索を行い,その性質と利用法について調べた。スエヒロタケのβ-1,3-グルカンシンターゼは推定触媒ドメイン単独でUDPグルコースをドナーとした活性を示した。また,細胞壁消化画分と培養上清にラミナリオリゴ糖を基質とする糖転移酵素があることを見出した。β-1,3-グルカンやラミナリオリゴ糖の合成に有用な細菌由来のホスホリラーゼを発見した。β-1,3-グルカンの合成系に細菌由来の分岐酵素を加えて反応を行い,水溶性の分岐型β-1,3-グルカンを試験管内合成した。スエヒロタケのシゾフィランの主鎖合成に関与すると思われるβ-1,3-グルカンシンターゼ(BGS)の機能解析を行うために、BGS触媒ドメインの大腸菌による発現と精製を試みた。シャペロンとの共発現や可溶化タグとの融合タンパク質の発現を行ったところ、微量の目的タンパク質が可溶性画分に得られた。精製した組換えタンパク質のBGS活性を測定している。スエヒロタケ菌糸体から細胞膜画分を調製する方法を確立した。膜画分とUDPグルコースを混合した反応で得られた産物はアニリンブルーで染色された。したがって、膜画分にはBGSなどのβ-グルカン合成関連酵素が含まれており、試験管内でβ-グルカンが合成されたことが予測された。β-1,3-グルカンホスホリラーゼを用いたβ-1,3-グルカン合成系に、この膜画分を加えて反応を行ったところ、水不溶性の直鎖β-1,3-グルカンの合成が抑制された。このため、膜画分にはβ-グルカンの可溶化に関する成分が含まれていることが予想された。この成分はβ-グルカン分岐酵素(BGB)の可能性がある。β-1,3-グルカンを切断し、生じた糖鎖を別の分子に転移するGH17ファミリーの酵素が細菌や子嚢菌にあることが最近、報告された。BGBも同様の反応を触媒している可能性がある。スエヒロタケのゲノム中に、少なくとも2種類のGH17ファミリーの酵素がコードされていることを見出した。このうち、一つの酵素をコードするcDNAをクローニングし、組換え酵素発現用のプラスミドを作製した。また、ラミナリオリゴ糖の合成を行うラミナリデキストリンホスホリラーゼ(LDP)を好冷性細菌から発見し、組換え酵素を得た。BGSやBGBの活性測定に使用するために、LDPを用いてラミナリオリゴ糖を調製した。スエヒロタケH4-8株を入手し、培養条件を検討した。2%グルコースを含む最少培地を用いて30°Cで菌糸体を振とう培養したところ、培養3-4日目から培地上清にシゾフィランが蓄積した。本培養条件においてシゾフィラン合成系酵素(主鎖合成酵素と分岐酵素)が生産されていると考えられた。培養3日目の菌糸体から全RNAを調製した。ゲノム情報の分析から、シゾフィランの主鎖合成にはβ-1,3-グルカンシンターゼ(BGS)が関与していると考えられた。BGSには二種類のアイソザイムBGS1とBGS2が存在した。RT-PCR解析を行ったところ、上記の培養条件では両遺伝子が発現していることが明らかとなった。そこで、各アイソザイムの機能解析を行うために、BGS1とBGS2の触媒ドメインのコード領域cDNAをプラスミドpCold IIに連結してpNI-203とpNI-204を構築した。これらを用いていくつかの大腸菌を形質転換し、タンパク質の発現を行った。大半のケースでは、BGS1とBGS2の触媒ドメインタンパク質は封入体内で観察されたが、シャペロンプラスミドを含むBL21(DE3)/pGro7/pNI-203ではBGS1触媒ドメインと予想されるタンパク質を可溶性画分に得ることができた。β-グルカン分岐酵素の探索ではβ-1,3-グルカンホスホリラーゼ(BGP)による直鎖β-1,3-グルカンの合成系を利用する予定である。既知の微細藻類BGPは至適pH 5、至適温度30°Cであり、グルカン合成条件に制限があることが問題であった。本年度、細菌のBGPを初めて発見し、組換え酵素を得た。細菌BGPは至適pH 7、至適温度50°Cであり、β-グルカン分岐酵素の探索により適した性質の酵素であると考えられた。【平成26年度研究成果】スエヒロタケβ-グルカンの主鎖合成に関与すると思われるβ-1,3-グルカンシンターゼ(BGS)の推定触媒ドメインを大腸菌で発現し、活性測定を行った。

アイソトープを利用して活性測定を行ったところ、2種類のBGS(BGS1とBGS2)の推定触媒ドメインはいずれもUDPグルコースをドナー基質とした糖転移活性を示した。2価陽イオンが酵素の活性化に関与している可能性が示唆された。スエヒロタケ菌糸体の細胞壁消化画分にラミナリオリゴ糖を基質とした分岐活性が観察された。部分精製したタンパク質の一次構造を解析した結果、GH16ファミリーに属する酵素や機能未知タンパク質が当該酵素の候補として考えられた。一方、細菌のβ-グルカン分岐酵素と相同性を示すスエヒロタケ由来タンパク質の触媒ドメインには明瞭な分岐活性が認められなかった。β-1,3-グルカンホスホリラーゼによるβ-1,3-グルカンの合成系にβ-グルカン分岐酵素を加えて反応を行った。その結果、β-1,3-グルコシド結合とβ-1,6-グルコシド結合を有する分岐型の水溶性多糖が生成された。【研究期間全体の研究成果】スエヒロタケBGSの推定触媒ドメインが単独で酵素活性を示すことを明らかにした。スエヒロタケβ-グルカン分岐形成酵素の部分精製を行い、性質と構造を解析した。β-グルカン分岐酵素とβ-1,3-グルカンホスホリラーゼの同時反応を行い、分岐β-グルカンを試験管内で合成した。細菌β-1,3-グルカンホスホリラーゼとラミナリデキストリンホスホリラーゼを新たに発見し、これらの酵素を用いたβ-1,3-グルカンやラミナリオリゴ糖の試験管内合成系を確立した。糖質科学・酵素化学・食品化学BGSは高分子量の膜貫通型タンパク質であり、全長の発現が困難であると思われたため、触媒ドメイン(約60 kDa)のみの発現を試みている。しかし、BGS触媒ドメインの大腸菌による発現と精製が当初予想していたよりも難しいことが分かってきた。シャペロンとの共発現では微量のタンパク質が可溶性画分に得られるが、BGS触媒ドメインはシャペロンと強固な複合体を形成したため、高純度に精製できなかった。また、可溶化タグProS2とBGS触媒ドメインの融合タンパク質も大半は封入体内で観察された。このため、十分な量のBGS触媒ドメイン精製タンパク質の調製に至っていない。また、組換えタンパク質の活性を測定しているが、有意な活性はまだ検出されていない。活性測定に使用可能なタンパク質量が限られていることや、測定条件が適切でない可能性があるため、さらなる検討が必要である。シゾフィラン蓄積条件(炭素源グルコース)で培養したスエヒロタケから調製した細胞膜画分には、膜タンパク質以外に多量の多糖(β-1,3-グルカン)が多く含まれていた。そのため、この膜画分を用いて多糖の合成反応を行うと、膜画分に元から含まれている多糖と反応で得られた多糖の区別ができず、結果の解釈が困難となることが分かった。この問題の解決には若干時間を要したが、グリセロールを炭素源とした培養を行うと改善されることが判明した。ラミナリオリゴ糖の合成に有用なLDPの発見は予定外の成果であった。ラミナリオリゴ糖はBGSやBGBの活性測定に必要な基質であるが、市販品は非常に高価である(500円/mg以上)。LDPを用いて二糖から七糖までのラミナリオリゴ糖を大量に合成し、各オリゴ糖を活性炭カラムで精製した。これらのオリゴ糖は関連酵素の活性測定に役立つと思われる。スエヒロタケ菌糸体の全RNAの調製方法の確立に時間を要した。当初、いくつかのプロトコールを用いてRNeasy Plant Mini Kit(キアゲン)を用いたRNA調製を試みたが、いずれも非常に低い収量であった。
氷期・間氷期サイクルの気候変化・海面変化による河岸段丘の形成過程の解明-最終氷期後半と後氷期における河床縦断面形の定量的解析-

北海道日高地方の8河川(鵡川・沙流川・新冠川・静内川・三石川・鳧舞川・元浦川・日高幌別川)で,最終間氷期(約12-13万年前)以降に形成された河岸段丘面を,火山灰編年学と地形学的手法に基づいて,M1面(形成期は約12-13万年前),M2面(9-10万年前),L1面群(約4-6万年前),L2面群(約1-2万年前),F面群(1万年前以降)に分類・区分した.次に,これら段丘面の地形的特徴を整理して地形分類基準とし,北海道東部の渚滑川・湧別川,関東地方の荒川・久慈川,近畿地方の宮川に分布する段丘面群の地形分類と対比・編年を,空中写真判読・現地調査により行った.下流域で沖積層下に埋没している段丘面は,ボーリング資料を用いて抽出した.その結果、これら流域でも日高地方の段丘面区分と編年が適用でき,気候変化と海面変化に伴う段丘形成モデルが多くの流域で成立することが,改めて確認された.以上13流域と,北海道東部の十勝川・関東地方の多摩川・相模川,中部地方の豊川,近畿地方の由良川の計18流域で,各段丘面と現河床の縦断面投影図を作成してべき関数近似を行い,その乗数値から氷期・後氷期における河床縦断面形の曲率変化を検討した.最終氷期後半のL2面群から復元された河床縦断面形の乗数値は,現河床縦断形の乗数値に対して20-50%の減少を示し,河床縦断面形の氷期の直線化と後氷期の曲率増大が示された.この減少率は,これまでに推定された最終氷期後半における降水量の減少率と類似する.しかし,関数近似の際に基準点をどこに取るかで乗数値が異なるなど,近似手法についての課題が残された.北海道日高地方の6河川について,約12-13万年前以降に形成された河岸段丘面を,M1面,M2面,L1面群,L2面群,F面群に分類・区分した.段丘堆積物に挟在したり,段丘面を被覆するテフラの推定降下年代や,段丘堆積物中に挟まれる木片の^<14>C年代測定結果から,M1面は約12-13万年前,M2面は約10-9万年前,L1面群は約5-3万年前,L2面群は約2-0.9万年前,F面群は約0.9万年前以降に,それぞれ形成されたことが明らかになった.下流域でF面群下に埋没しているL2面群の一部については,既存のボーリング資料からその分布高度をできる限り明らかにした.以上の埋没段丘面を含む段丘面について,各河川基準点からの距離と分布高度との関係を求め,段丘縦断面形のデータ・ベースを作成した.次に,これら日高地方の段丘面の地形的特徴を整理して地形分類の基準とし,北海道東部の常呂川・渚滑川・湧別川,東北地方の馬淵川,関東地方の荒川・久慈川,中部地方の豊川,近畿地方の宮川に発達する段丘面群の地形分類を,空中写真判読により行った.また下流域で沖積層下に埋没している段丘面を抽出するため,既存ボーリング資料の収集を行った.北海道東部3河川の下流域ではボーリング資料がわずかで,沖積層下の埋没段丘面を確認できていない.宮川では掘削長の大きなボーリング資料が少なく,2地点でL2面群相当面を確認できたのみであった.現地調査は,テフラにより段丘面の形成時代が確定できない荒川・豊川・宮川で実施した.これら流域においてL1・L2面群の形成時代を示すことを目的としたが,14C年代資料が得られず,形成時代を決定することはできなかった.北海道日高地方の8河川(鵡川・沙流川・新冠川・静内川・三石川・鳧舞川・元浦川・日高幌別川)で,最終間氷期(約12-13万年前)以降に形成された河岸段丘面を,火山灰編年学と地形学的手法に基づいて,M1面(形成期は約12-13万年前),M2面(9-10万年前),L1面群(約4-6万年前),L2面群(約1-2万年前),F面群(1万年前以降)に分類・区分した.次に,これら段丘面の地形的特徴を整理して地形分類基準とし,北海道東部の渚滑川・湧別川,関東地方の荒川・久慈川,近畿地方の宮川に分布する段丘面群の地形分類と対比・編年を,空中写真判読・現地調査により行った.下流域で沖積層下に埋没している段丘面は,ボーリング資料を用いて抽出した.

その結果、これら流域でも日高地方の段丘面区分と編年が適用でき,気候変化と海面変化に伴う段丘形成モデルが多くの流域で成立することが,改めて確認された.以上13流域と,北海道東部の十勝川・関東地方の多摩川・相模川,中部地方の豊川,近畿地方の由良川の計18流域で,各段丘面と現河床の縦断面投影図を作成してべき関数近似を行い,その乗数値から氷期・後氷期における河床縦断面形の曲率変化を検討した.最終氷期後半のL2面群から復元された河床縦断面形の乗数値は,現河床縦断形の乗数値に対して20-50%の減少を示し,河床縦断面形の氷期の直線化と後氷期の曲率増大が示された.この減少率は,これまでに推定された最終氷期後半における降水量の減少率と類似する.しかし,関数近似の際に基準点をどこに取るかで乗数値が異なるなど,近似手法についての課題が残された.
大規模災害被災地における環境変化と脆弱性克服に関する研究

大規模災害被災地への人道支援や復興支援は、災害規模が大きくなるほど、地域を越え、国を越えたものとなる。そうした支援が被災地の従来の社会関係資本を正しく評価し、それを復旧・復興に活用し、さらにはその機能と価値を高めることによって、将来の更なる災害に対する脆弱性を克服することに繋がる。しかし、地域や国を越えての異なる文化や社会構造の理解は容易ではなく、多分野の専門家や住民との協働が求められる。それは、開発途上国の被災地への支援だけでなく、先進国で発生した災害の被災地支援についても同様であることが、2011年3月発生の東日本大震災で示された。平穏時から、対話と協働に基づく活動と研究が重要である。本研究は、大規模な自然災害の被災地においてエスノグラフィー調査を実施し、災害による自然・社会環境の変化を地域社会はいかに受け止め、次の災害に備え、その社会が持つ脆弱性をどう評価し、その克服に向けていかなる取り組みをしているのかの実態を明らかにするものである。調査対象地域は、(1)1998年7月発生のパプアニューギニアのアイタペ津波被災地であるサンダウン州、(2)2001年1月発生のインド西部地震被災地のグジャラート州カッチ地方、そして2004年12月に発生したインド洋地震津波災害被災地である(3)インドネシアのアチェ州、(4)南インドのタミールナードゥ州、(5)スリランカ南部州、(6)タイのプーケット県・パンガー県で、すべて地震と津波の災害被災地である。初年度は、まず各メンバーのこれまでの研究についての報告と本プロジェクトの計画に関する会合を6月下旬に開催した。現地調査は、金谷がインドのグジャラート州カッチ県において、被災地である染色産地の村の移住に伴う生活上の変化について調査した。林は本務の関係から調査可能な乾季にパプアニューギニアの現地に入れず、シドニーのニューサウスウェールズ州立図書館での文献調査と、大規模災害被災地復興の比較の観点から、1906年に発生したサンフランシスコ地震・大火災の復興過程に関して、図書館・博物館等で関連資料の収集を実施した。2004年のインド洋地震津波災害被災地調査として、杉本がインド、タミルナードゥ州ナーガパッティナム県庁より公刊された津波災害報告書の分析を行い、同州中東部および南部の被災地の現状と復興過程における宗教のはたす役割について現地調査を実施し、関連資料を収集した。高桑はスリランカ南岸の2箇所の地区を選定し、異なる出身地域/職業の人々から形成される新たなコミュニティ建設の状況に関して現状を把握した。インドネシアのバンダアチェでは、田中が復興住宅の建設過程について、現場の職人に対するヒアリング調査を実施し、同様の形式であるフィリピンのNon-Engineered住宅の建設過程との比較検討を行なった。牧はバンダアチェ近郊に位置する2つの再定住地において、入居者の1)元の居住地、2)入居に至る経緯、3)職業に関して調査した。齋藤はバンダアチェ被災地の土地権、特に、賠償金不払い事例における政府側と住民側の土地占有と権利に関する解釈の違いを調査するとともに、土地問題関係の資料を収集した。鈴木はタイ南部パンガー県のスリン諸島内にある「少数民族」モーケン村落において、被災後の生活変化に関する聞き取り調査を実施した。山本と柄谷は、本年度は現地調査を実施せず、これまで収集したデータの分析をし、学会発表や論文として成果を公開した。2009年度は、初年度の実績を踏まえて以下の研究活動を展開した。金谷はインド西部地震後の復興について、とくにダマルカー村と移住村で移住経過に焦点をあてた調査を実施した。林はパプアニューギニアにおいて、アイタペ津波災害後の再定住地での土地権問題と生業について現地調査を実施した。2004年のインド洋地震津波災害被災地調査として、高桑は、昨年度に選定したスリランカ南岸の新たに建設されたコミュニティと周囲の環境との関係に関して調査をおこなった。インドネシアのバンダアチェでは、齊藤が紛争事例を中心に、土地権を定める複数の法とその解釈および紛争当事者の戦略に関するデータを収集した。タイ南部での調査を予定していた柄谷と鈴木は、柄谷の体調不良により年度内の現地調査が不可能になったため2010年度に延期し、被災後の住民生活の変化と観光産業の動向に関する聞き取り調査を実施した。そのために必要とする経費は、2009年度から2010年度への繰り越しが認められた。インド南部の被災地調査を、杉本星子に研究協力者として依頼し、復興における村落内の寺院の役割と社会ネットワークの構築に関するデータ収集を実施した。

比較研究の観点から、田中はインドネシアのパダンにて2009年9月発生の地震・津波災害の復興に関して、またフィリピンのマリキナ市においては洪水災害に関する行政の対応に関してデータを収集した。杉本良男・牧・山本の3名は本年度は現地調査を実施せずに、杉本と牧は昨年度収集したデータの分析を行ない、山本はこれまで収集したデータの分析を踏まえ、恒久住宅と住まい方に関する論文の執筆に従事した。2010年度は、初年度の実績を踏まえて以下の研究活動を展開した。金谷はインド西部地震後の復興について、ローカル新聞に掲載された震災10周年の記事と、ダマルカー村の移転の調査を行った。林はニューオリンズにおいて、ハリケーン・カトリーナ災害の記憶・記録に関する調査を実施した。2004年のインド洋地震津波災害被災地調査として、高桑は、スリランカ南部と南東部にてコミュニティの自律性に寄与する仏教寺院の役割について調査した。インドネシアのバンダアチェでは、齊藤が土地問題およびリロケーションに関してデータを収集し、林は津波ミュージアムの開館準備状況とメモリアルイベントについて調査した。また、山本はパンテリーク再定住地で、恒久住宅の増改築状況とその居住者の入居まで履歴、転入後の住まい方について調査を行った。タイ南部では、柄谷と鈴木が2009年度から2010年度に繰り越しが認められた経費によって、被災後の住民生活の変化と観光産業の動向に関する聞き取り調査を実施した。インド南部のタミルナードゥ州では、杉本がキリスト教会の援助について調査を実施した。比較研究の観点から、田中はフィリピンのマリキナ市にて、Engineered住宅とNon-Engineered住宅の建設プロセスの比較調査を実施した。牧は本年度は他の経費で、インドネシアのバンダアチェにて、被災社会の流動性に関する現地調査を実施した。2011年度は以下の研究活動を展開した。林はパプアニューギニアのポートモレスビーで、1998年のアイタベ津波災害発生以降の災害センターの体制と、教育メディアセンターの活動について調査をおこなった。2004年のインド洋地震津波災害被災地に関しては、杉本が南インド、タミルナードゥ州の津波被災地において、巡礼聖地の大祭を開催するに当たり協会と村会が展開したメディア戦略に焦点を当てることで、災害復興に果たす宗教の役割について調査を実施した。高桑は、スリランカのマータラ県の津波被災者定住地にて、青年層を中心とした環境整備活動に関して調査した。山本は、インドネシアのバンダアチェ市郊外に建設された中国慈善協会の再定住地で、入居している世帯に対して質問紙調査を実施した。齋藤は、やはりバンダアチェ市とその近郊で、集団移転問題に関して、首長選挙前という時期に注目してデータ収集をおこなった。また、林はバンダアチェ市に開館した津波ミュージアムの展示と運営、市内の文化遺産の修復状況に関して調査を実施した。田中は、比較研究の観点から、タイのバンコクの洪水災害について、被災した現地日系企業の復旧状況について調査し、各企業の対応状況について情報を収集した。タイ南部では、鈴木が少数民族モーケンの被災村落にて、支援がもたらした意識の変容に関しての調査をおこなった。牧は、本年度は別の経費にて、東日本大震災の被災地を対象に、昭和三陸津波の復興計画の分析、昭和・明治三陸津波後の再定住地における被害状況についての調査を実施した。
キラル 1,3ーシンジオールの高選択的不斉アルドール反応によるone-pot合成

(S)-バリンのp-トルエンスルホンアミドとボラン・THFから調整されるキラルボラン1__は不斉アルドール反応に対する良いプロモーターである。この1__をシリルエノールエーテルとアルデヒドの反応に用いると高いエナンチオ選択性で1,3ーシンジオールが得られることがわかった。この反応は不斉アルドール反応進行後にその反応中間体に対して1__のヒドリドによる還元が進行したものと考えることができる。種々反応条件を検討した結果、右に示すような条件で高い光学純度を持つ1,3ーシンジオールを合成することが可能になった。1,3ーシンジオールは対応するアルドール生成物と比較して高い不斉収率であることから反応の第二段階である還元も高い選択性で進行していることがわかる。この連続した不斉アルドール反応-不斉還元反応はアキラルな出発物質から一段階で1,3ーシンジオールを与えるこれまでにない有用な反応である。次にこの方法を用いた天然物の不斉合成について検討した。ターゲットとして選択したendo-1,3-ジメチル-2,9-ジオキサビシクロ[3,3,1]ノナン2__はNorway spruceから単離されたambrosia beetleに対する一次誘引物質である。下に示すA,B2つの方法を検討した。Aでがアセトアルデヒドに対する面選択が不十分であったため、満足な選択性は得られなかったが、Bの方法を用いて十分なエナンチオ選択性で目的物の不斉合成を達成することができた。
双方向流に適した動翼の性能解析とジェットファンへの応用

自動車用トンネルの分野では、縦流換気と火災対策としてジェットファンの画期的な性能改善が要望されている。そのようなファンでは従来、空気力学的性能よりも非常時の信頼性から、動翼を通る流れの向きを回転方向によって正逆を切り替える方式が採用されてきた。本研究ではその方式を前提に、先ず双方向流に適した動翼を主として数値流体力学の立場から追究し,その成果を実機に応用して、厳密な性能試験から本研究の有用性を明らかにする。初年度、環状流路に置かれた単独翼の空力性能を乱流解析した結果から、双方向流に対して同一形状をとる翼形としては、そりの分布よりも前縁・後縁部を極力薄くするとよいことが明らかにされた。低騒音化の技術開発の面から2段ジェットファンを前提として、得られた成果に基づく動翼(口径:630mm用)を製作した.2年目(最終年度)の本年度は、動翼の取付角と回転数をパラメータとして、送風量、軸方向推力、ファン効率、比騒音などのジェットファン性能を詳しく調べた。いずれも、従来の性能を超える結果が得られたとみている。例えば騒音は、ファンの出口側での測定にもかかわらず、90dB以下となった。その際、ファンケーシング長も10%以上短縮している。さらに、新たな知見として、動翼前後の流れを5孔ピトー管で調べて双方向流に対する2段動翼の設計渦形式として周方向速度一定が好適であるということを明らかにした。それらの成果をまとめて、本年3月開催された日本機械学会の講演会で公表した。本研究は、自動車トンネルの縦流換気用として広く使用されているジェットファンの性能向上の基盤研究として、動翼回転の正逆だけで流れ方向を変えるという、いわゆる双方向流を高効率で可能にする好適形状の翼を流れ学の立場から検討し、そのような翼の翼列性能を数値解析により調べ、さらにその結果に基づきジェットファン用の動翼を製作してその流力性能を実用性の面から明らかにすることを目的としている。なおここでは、低騒音化を目指しているために、動翼回転数を極力低くできるように、2段方式を前提にした。短期間で成果が得られるように、本年度は先ず、従来の研究を基にして双方向流用動翼の翼形を平板翼を含めて7種類取り上げ、k-ε乱流モデルとレイノルズ方程式に基づく非圧縮流の数値計算から円形翼列性能を求めた。該当レイノルズ数領域における結果によれば、双方向流に対して同一形状をとる翼形としては、前縁・後縁部を極力薄くしたものが揚力、抗力ならびに揚抗比特性の面で望ましいことが分かった。その成果をもとにして2段ジェットファン用のそり無し翼形からなる動翼を設計した。その際半径方向フローパターンには従来の研究に基づきチップ側に負荷をかける半強制渦形を採用している。現有の口径630mmジェットファン試験設備を使用して上述のそり無し動翼の性能を予備的に調べた。従前行ったそり付き翼からなる動翼の実験結果との比較によれば、ファン効率だけでなく騒音の面でも改善が期待されることを確認できた。そのようなファンでは動翼を通る流れの向きを回転方向によって正逆に切り替える方式が専ら採用される。本研究では、先ず双方向流に適した動翼を主として数値流体力学の立場から追究し,その成果を実機に応用して、厳密な性能試験から本研究の有用性を明らかにする。初年度、環状流路に置かれた単独翼の空力性能を乱流解析した結果から、双方向流に対して同一形状をとる翼形としては、そりの分布よりは前縁・後縁部を極力薄くするとよいことが明らかにされた。低騒音化の技術開発の面から2段ジェットファンを前提として、得られた成果に基づく動翼(口径:63mm用)を製作した.

2年目(最終年度)の本年度は、動翼の取付け角と回転数をパラメータとして、送風量、軸方向推力、ファン効率、比騒音などのジェットファン性能を詳しく調べた。いずれも、従来の性能を超える結果が得られたとみている。例えば、騒音は、ファンの出口側での測定にもかかわらず、90dB以下となった。その際、ファンケーシング長も10%以上短縮している。さらに、動翼前後の流れを5孔ピトー管で測定して、双方向流に対する2段動翼の設計渦形式として周方向速度一定が好適であるということを明らかにした。多くの国内メーカーが本研究の成果を利用できるように、本年3月開催された日本機械学会の講演会においてそれらを公表した。
鼻アレルギーマウスモデルを用いた粘膜免疫の検討

様々な細菌に表出している免疫学的優勢抗原決定基であるphosphorylcholine (PC)を、マウスに経鼻投与したのちに、鼻アレルギーマウスモデルを作成するとアレルギー症状の抑制が認められた。PC前投与によってIL-4産生を抑制し、Th2型免疫応答が抑制され、血清中total IgEの上昇が抑制された。PC経鼻投与にて、アレルギー発症が抑制される可能性が示唆された。PC舌下投与による鼻粘膜へのPC特異的免疫応答の観察PC-KLHのみ、PC-KLHと粘膜アジュバントとしてコレラトキシン(CT)を加えた群を準備して検討した。週1回3週にわたってケタミン麻酔下に舌下投与を行って、最後の免疫から1週間後に、血清、唾液、鼻腔洗浄液、膣洗浄液を採取して、PC特異的抗体価をELISA法にて測定し、脾臓、鼻粘膜のPC特異的抗体産生細胞数をELISPOT法にて測定した。PC舌下投与により、PC経鼻投与と同程度のPC特異的分泌型IgAが、唾液、鼻腔洗浄液中に誘導されたことが観察された。また、膣洗浄液に関しては、経鼻投与よりも有意に高く舌下投与により誘導された。中耳炎を含めた上気道感染予防粘膜ワクチンの開発へ向けて、抗原舌下投与は有効な抗原投与ルートであることが確認された。感作前PC経鼻投与によるアレルギー発症への影響PC-BSAを週1回3週にわたって経鼻投与した後に、週1回3週にわたり抗原(OVA)を腹腔投与し感作の後、7日間連日の抗原経鼻投与にて鼻アレルギーマウスを作成した。アレルギー症状、鼻粘膜への好酸球浸潤、血清totalIgE、抗原特異的IgEをELISA法にて測定した。脾臓のCD4陽性T細胞をMACS法にて分離採取して、抗原刺激によるサイトカイン(IFN-γ、IL-4)産生能をELISA法にて測定した。PC前投与によって、アレルギー症状の抑制が認められた。血清中totalIgEは、PC前投与によって上昇が抑制された。血清中tota1IgEは、PC前投与によって上昇が抑制された。Th1/Th2サイトカイン産生を,脾臓CD4陽性T細胞のOVA刺激によるIL-4とIFN-γ産生を調べたところ,コントロールと比べて有意にPC前投与でIL-4産生抑制を認めた。IFN-γについては、コントロールと比べて有意差は認めなかった。脾臓CD4陽性T細胞の定量PCRでは,コントロールと比較してPC前投与群でIL-4mRNAの発現低下を認めた。PCを用いて経鼻免疫することでIL-4産生を抑制し,Th2型免疫応答が抑制されたと考えられた。また,IgE高値の鼻アレルギーマウスモデルにおいて,経腹腔PC投与によりIgE産生を抑えることができた。グラム陽性及び陰性細菌の共通構成成分であるPCはCD4陽性T細胞に作用しTh1/Th2バランスを変化させ、アレルギー発症が抑制される可能性が示唆された。尚、当初予定していた鼻アレルギーマウスモデルを用いた舌下免疫療法のメカニズムを考察するに至る有意な実験データは得られず今後の検討課題である。
ガストンネル型プラズマ溶射による高性能熱遮蔽複合膜の開発に関する研究

ガストンネル型プラズマ溶射を用いて、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)を基とするセラミックス複合皮膜を作製し、超耐熱熱遮蔽複合膜(TBC)の開発に関する研究を行った。この場合、ランタンジルコニアLa_2Zr_2O_7などセラミックスとの複合化によりジルコニアの持つ熱遮蔽機能に加えて、高温耐食性などの機能を高めた。このため、様々な作製条件で得られたジルコニア複合皮膜の組織・構造、物理的機能性(機械的特性、熱的特性など)や化学的機能性(反応分解性、耐食性など)について各種分析装置を用いて明らかにして適正溶射条件を求めた。1.適正溶射条件において得られた50%8YSZ+50%La_2Zr_2O_7複合膜の微細組織・構造をFE-SEM、XEDSを用いて調べた結果、300μm以上の厚みの品質のよいLa_2Zr_2O_7複合膜が得られることが分かった。また、皮膜断面中の気孔率は8-13%であった。4.作製したLa_2Zr_2O_7/8YSZとLa_2Zr_2O_7/CYSZによる多層膜TBCのサーマルショックテストの結果、従来の単層膜のTBCと比較し、格段に良い耐熱衝撃性が得られた。本研究では、大阪大学開発のガストンネルプラズマ溶射を用いて、各種の球状セラミック粒子を用いた超耐熱熱遮蔽複合膜(TBC)の開発に関する研究を行う。このため、高温、高融点金属(モリブデン、タングステンなど)、セラミックス(アルミナ、シリカ、セリアなど)との複合化によりジルコニアの持つ熱遮蔽機能に加えて、高温耐食性などの機能を50%以上高めることを目標として、高エネルギー密度をもつガストンネル型プラズマ溶射により、ジルコニア複合材料の高性能化・高機能化を実現し、1300°Cの超高温環境に耐えられる超耐熱TBCの開発を行っている。今年度は、従来用いたアルミナ、ジルコニア(YSZ)などのセラミックス溶射粉末の代わりに、研究分担者のSUBRAMANIAMYugeswaranがこれまでに研究してきたランタン(La)ジルコニア化合物の粉末を用いてガストンネル型プラズマ溶射により超耐熱熱遮蔽複合膜(TBC)を作製するため、混合粉末を溶融してランタンジルコニウム酸化物を生成するアーク溶融装置を設計・製作した。これにより、様々な条件でランタンジルコニア化合物を合成し、これを破砕してサイズ10ミクロン程度の溶射用粒子の作製を行った。この場合、作製した溶射粒子の品質を調べ、ランタンジルコニウム酸化物及び若干の不純物の存在を確認したが、溶射膜作製実験に対する影響は少ないものと考えている。なお、現在の装置構成では、一回の実験で化合物粒子を多量に作製できないので、アーク溶融装置の改良を検討中である。また、ランタン、ジルコニアに加えてシリカやセリア入りジルコニア粉末、高融点金属(モリブデン、タングステンなど)粉末などを使用した高機能TBC作製を議論している。ガストンネル型プラズマ溶射によりイットリア安定化ジルコニア(YSZ)、高温時に安定で、低熱伝導率を持つランタンジルコニア(La_2Zr_2O_7)を始めとするセラミックス皮膜を作製し、その超耐熱熱遮蔽複合膜(TBC)としての適合性を調べた。その結果、プラズマアーク法によるLa_2Zr_2O_7の作製では、La_2O_3とZrO_2を1:2の割合で混合した粉末を溶融させて、均質なLa_2Zr_2O_7を高効率に作製した。プラズマアーク電流値が60Aのとき、低ガス流量の場合に60秒以下の短時間に80%以上の生成効率であることを明らかにした。このLa_2Zr_2O_7溶射用粒子を用いたガストンネル型プラズマ溶射により、ランタン入りジルコニアとYSZとの複合皮膜を作製し、その皮膜の機械的特性などを測定し、SEM,TEMやXRDなど各種分析装置により機能性の評価を行った。この場合、適正溶射条件について検討し、従来のYSZを用いた溶射皮膜と高温耐食性などの性能の比較を行った。具体的には、ガストンネルプラズマ溶射装置によるランタンジルコニア複合膜の作製において、ランタンジルコニア粉末とジルコニア粉末(YSZ)の各種比率の混合粉末を用いて溶射実験を行ない、300μm以上の厚みの品質のよいランタンジルコニア複合膜を作製した。この場合、ジルコニア膜と比較してランタンジルコニアはビッカース硬度がHv=1200から低下するものの、適正条件である50%ランタンジルコニア+50%YSZ複合膜では、ビッカース硬度Hv=960で気孔率14%の腐食性が1/2以下になることが明らかになった。また、1300KにおけるNa_2SO_4中での高温耐食性についても従来のYSZの溶射皮膜と比較して同等の値25が得られた。

このため、様々な作製条件で得られたジルコニア複合皮膜の組織・構造、物理的機能性(機械的特性、熱的特性など)や化学的機能性(反応分解性、耐食性など)について各種分析装置を用いて明らかにして適正溶射条件を求めた。1.適正溶射条件において得られた50%8YSZ+50%La_2Zr_2O_7複合膜の微細組織・構造をFE-SEM、XEDSを用いて調べた結果、300μm以上の厚みの品質のよいLa_2Zr_2O_7複合膜が得られることが分かった。また、皮膜断面中の気孔率は8-13%であった。4.作製したLa_2Zr_2O_7/8YSZとLa_2Zr_2O_7/CYSZによる多層膜TBCのサーマルショックテストの結果、従来の単層膜のTBCと比較し、格段に良い耐熱衝撃性が得られた。
特発性心筋症における癌遺伝子・癌抑制遺伝子発現についての分子病理学的検討

(1)肥大型心筋症における心筋ミオシン重鎖(β-MHC)遺伝子点変異の検出:久留米大学医学部第三内科および関連医療施設に入院し、本研究のプロトコールに対してインフォームドコンセントが得られた肥大型心筋症症例51例とその家族62例について、末梢静脈血白血球細胞よりゲノムDNAを抽出した。PCR法を用いて心筋β-MHC遺伝子の各エクソン毎にDNAを増殖した後、SSPC法を用いて各エクソンについて心筋症症例及び家族のDNA塩基配列の異常をスクリーニングした。心筋症症例のうち13例にβ-MHC遺伝子のいずれかのエクソンにDNA塩基配列の異常か認められた。これらの塩基配列の異常を見いだされたエクソンについて、現在、直接塩基配列決定法を施行し遺伝子変異の同定をすすめている。また、心筋症症例の家族についても同様の検討を開始した。(2)心筋生検標本の病理学的・分子病理学的検討:インフォームドコンセントが得られた上記の肥大型心筋症症例51例において、経静脈的に右室側心室中隔より各症例につき数個の心筋生検標本を採取した.各症例について光学顕微鏡的および電子顕微鏡的組織学的検討、免疫組織学的検討、RT-PCR法を用いたプロトオンコジーン発現の検討を現在行っている.肥大型心筋症の光学顕微鏡的特徴として、心筋細胞径、心筋細胞変性・錯綜配列・間質線維化の程度および心筋細胞死の有無について検討している。電子顕微鏡的には、心筋フィラメント配列の変化、心筋細胞におけるアポトーシス・ネクローシスを示唆する所見の有無について検討している。さらに、免疫組織学的にアポトーシス関連蛋白質bcl-2,BAX,p53の発現の検討を行っている。
伝承文化の総合的記述の試み：北ロシアのフォークロア調査資料に基づいて

本研究では、北ロシアのフォークロア(口承伝承)の伝統を伝える多様な資料について、その最良の整理・保管・提示方法を模索のうえ実施し、国内外の研究者および現地のインフォーマントや地域の人々が共有・活用できる形で提供することを目指す。具体的には、ロシア連邦アルハンゲリスク州上トイマ地区において1995年より実施されてきたフォークロア調査で採録した資料を電子アーカイブ化し、最終的にはマルチメディア資料集として刊行する。これらの成果を検証することにより、脱ジャンル的視点からの「総合的パフォーマンスとしてのフォークロア研究」の重要性が明らかになることが期待される。