hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖鎖被覆リポソームを利用した抗結核ワクチンの開発

結核防御抗原MPT51をオリゴマンノース被覆リポソームに封入した新規抗結核ワクチンを開発した。本ワクチンで免疫したマウスでは、抗原特異的なT細胞応答および抗体産生が効率良く誘導された。また、誘導された免疫応答において産生されるサイトカインの種類や抗体のクラスから、本ワクチンによって結核の防御に重要とされるTh1型の抗原特異的な免疫応答を誘導できることが示唆された。結核菌に対するワクチンとしては生菌ワクチンであるBCGが用いられているが、その成人肺結核に対する防御効果は否定的であり、より有効なワクチンの開発が急務となっている。これまで我々は、MPT51をはじめとして、いくつかの結核防御抗原のT細胞エピトープを同定してきた。これらを用いた成分ワクチンにより、結核菌に対する免疫応答を効率よく誘導するためには、アジュバントや抗原デリバリーシステムの開発が必須事項である。本研究は我々が新規開発したオリゴマンノース被覆リポソーム(OML)に、結核菌防御抗原を封入してマウスへ種々の条件で接種し、その免疫誘導効果を指標として結核菌抗原を標的とした効率の良い抗原デリバリーシステムを構築することを目的としている。本年度はまず実験系を確立する目的で、卵白アルブミン(OVA)を仮想抗原としてOMLに封入してマウスに免疫し、IFN-γ産生を指標にして免疫応答を解析した。その結果OVAをOMLに封入してマウスに免疫すると、OVA単独免疫に比べ、抗原特異的なCD4陽性およびCD8陽性T細胞が、より効率的に誘導できることが明らかになった。加えて、大腸菌で大量発現させた結核防御抗原MPT51をOMLに封入してマウスに免疫し、産生されるMPT51特異的な抗体のサブクラスを検討したところ、一部のマウスでIgG2a/IgG2cの抗体価の上昇が確認できた。これらの結果から、OMLを免疫に用いる事で、結核に対する免疫で重要とされるTh1型の免疫応答を効率よく誘導できることが示唆された。上記の実験結果を基に、大腸菌で大量発現させた結核防御抗原MPT51をOMLに封入してマウスに免疫し、産生されるMPT51特異的な抗体のサブクラスを検討した。その結果、一部のマウスでIgG2a/IgG2cの抗体価の上昇が確認でき、OMLにより結核に対する免疫で重要とされるTh1型の免疫応答を誘導できる可能性が示された。一方で、MPT51に対するT細胞応答は非常に弱く、より免疫原性の強い抗原への変更やアジュバントの付加等の必要性も示唆された。これらを用いた成分ワクチンにより、結核菌に対する免疫応答を効率よく誘導するためには、アジュバントや抗原デリバリーシステムの開発が必須である。本研究は、我々が新規開発したオリゴマンノース被覆リポソーム(OML)をデリバリーシステムとして、新しい抗結核ワクチンを開発することを目的としている。卵白アルブミン(OVA)を仮想抗原としてマウスを免疫した予備実験では、OMLに封入したOVAはOVA単独に比べ、抗原特異的なCD4陽性およびCD8陽性T細胞をより効率的に誘導できた。この実験結果を基に、大腸菌で大量発現させた結核防御抗原MPT51をOMLに封入してマウスに免疫し、抗原特異的なT細胞応答および抗体産生の誘導能を検討した。OMLに封入したMPT51により、抗原特異的なIFN-γ産生細胞が誘導でき、IgG2a/IgG2cクラスの抗原特異的な抗体価の上昇が確認できた。これらの結果から、OMLに封入した結核防御抗原で免疫することにより、結核に対する免疫で重要とされるTh1型の免疫応答を効率よく誘導できる可能性が示唆された。

しかしMPT51に対するT細胞応答は弱く、マウスに接種した結核菌に対する防御効果は得られなかったため、より免疫原性の強い抗原へ変更しての検討が必要と考えられた。
マルテンサイト変態の結晶学と第II種双晶変形

マルテンサイト変態の機構に関しては、「現象論」と呼ばれる優れた結晶学的理論があり、多くに合金系に適用されたが、理論と実験との詳細な比較を行うと、すべての点で良い一致の得られるのはごくまれであり、最近迄現象論の適用性に疑問が持たれていた。変態の際不可欠の格子不変変形は、従来第I種双晶と信じられていたが、最近筆著等はCuーAlーNi合金で第II種双晶を見出し、第II種双晶を格子不変変形として現象論の再検討を行うと、理論と実験の間に、あらゆる点で極めて良い一致のあることを明らかにした。同様にTiーNi合金の格子不変変形も第II種双晶であることを明らかにした。そこで本年度は合金系を更に広げて、CuーSn合金、AgーCd合金及びAuーCd合金についても再検討を行った。その結果、結論を先きに言えば、CuーSn合金の格子不変変形はやはり第II種双晶であったが、AgーCdとAuーCdの格子不変変形は従来の報告通り、第I種双晶であった。CuーSn合金については、従来第I種双晶を格子不変変形とする詳しい解析があったが、理論と実験の不一致をどうしても解消することができなかった。しかし今回我々は、X線回折により格子不変変形とすれば、晶癖面、双晶面、結晶方位関係の全てに亘って理論と実験の間に極めてよい一致のあることを明らかにすることができた。又この結果をもとに、この合金特有の"槍型モーホロジー"をよく説明することができた。以上により、マルテンサイト変態の際の格子不変変形は、合金系によって、第I種のものと、第II種双晶のものとどちらも存在することが明らかになった。また格子不変変形を正しく選べば、「現象論」が種々の合金系によく適用できることが明らかになった。マルテンサイト変態の機構に関しては、「現象論」と呼ばれる優れた結晶的理論があり、多くの合金系に適用されたが、理論と実験との詳細な比較を行うと、すべての点で良い一致の得られるのは極めてまれで、現象論の適用性に疑問が持たれていた。しかし我々は最近、現象論の適用に当っては、入力の情報としての格子不変変形の選択に問題のあることに気付いた。すなわち従来格子不変形としての双晶は第【I】種と信じられてきたが、我々は最近Cu-Al-Ni合金の【r'-1】マルテンサイトの中の格子不変変形としての双晶は第【II】種であることを見出した。そこで【<III>_(r'-1)】第【II】種双晶を格子不変変形として現象論の計算したところ、晶癖面は第【I】種でも第【II】種でも極めて近いことが明らかになった。一方双晶面【K_1】の方位は、第【I】種と第【II】種で大きな相違のあることが明らかになった。次に現象論の計算結果と実験値の比較を行うため、Cu-Al-Ni合金の単結晶をブリッジマン法で作製し、応力誘起変態の手法で単一のマルテンサイトの兄弟晶を誘起し、結晶学的パラメータとしての、晶癖面,【K_1】面法線,結晶方位関係,形状戴を精密に測定した。この結果を、上記現象論の計算結果と比較し、あらゆる点で理論と実験の間に極めてよい一致のあることが明らかとなった。

更にこの結果の一般性を確かめるため10本の単結晶試料について晶癖面と【K_1】面の測定を行ったが、結果はいずれも第【II】種双晶の結果と一致し、Cu-Al-Ni合金における格子不変変形は第【II】種双晶であることが確立された。この結果は又、格子不変変形を正しく選べば、現象論が極めて有効な理論であることをも示している。尚この研究を通して精密な結晶方位関係の決定法をも開発した。Au-Cd合金についても同様の研究を行っているが、今の所格子不変変形は第【I】種と第【II】種という二つの異なる結果が得られており、まだ結論を下す段階にない。次年度更に多くの試料について研究を行っていく必要がある。マルテンサイト変態の機構に関しては,「現象論」と呼ばれる優れた結晶学的理論があり,多くの合金系に適用されたが,理論と実験との詳細な比較を行うと,すべての点で良い一致の得られるのはごくまれであり,最近迄現象論の適用性に疑問が持たれていた.変態の際不可欠の格子不変変形は,従来第2種双晶と信じられていたが,最近筆者等はCu-Al-Ni合金で第II種双晶を見出し,第II種双晶を格子不変変形として現象論の再検討を行うと,理論と実験の間に,あらゆる点で極めて良い一致のあることを明らかにした.同様にTi-Ni合金の格子不変変形も第II種双晶であることを明らかにした.そこで本年度は合金系を更に広げて, Cu-Sn合金, Ag-Cd合金及びAu-Cd合金についても再検討を行った.その結果,結論を先きに言えば, Cu-Sn合金の格子不変変形はやはり第II種双晶であったが, Ag-CdとAu-Cdの格子不変変形は従来の報告通り,第I種双晶であった. Cu-Sn合金については,従来第I種双晶を格子不変変形とする詳しい解析があったが,理論と実験の不一致をどうしても解消することができなかった.しかし今回我々は, X線回折により格子不変変形は第II種双晶であることを明確にすると共に,第II種双晶を格子不変変形とすれば,晶癖面,双晶面,結晶方位関係の全てに亘って理論と実験の間に極めてよい一致のあることを明らかにすることができた.又この結果をもとに,この合金特有の"桧型モーホロジー"をよく説明することができた.以上により,マルテンサイト変態の際の格子不変変形は,合金系によって,第I種双晶のものと,第II種双晶のものとどちらも存在することが明らかになった.また格子不変変形を正しく選べば,「現象論」が種々の合金系によく適用できることが明らかになった.
子どもの読字活動時における脳反応について

本研究の目的は、子どもの読字活動時の脳反応について、近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)と機能的MRIを用いて明らかにすることである。課題は、無意味単語の速読課題、単語の逆唱課題、物語の音読および黙読課題の4種類である。読字能力を反映する各課題遂行速度(単語数/分)と局所脳血流変化量との関係性を解析し、読字が苦手な子どもと得意な子どもの脳活動の差異を明らかにする。経年的に同検査を施行し、子どもの読字能力の習熟過程に伴う脳活動変化についても明らかにする。さらに、読字が苦手な子どもに対してはトレーニングを行い、その効果をNIRSおよび機能的MRIを用いて評価する。
啓発活動が都市交通施設整備に対する市民意識に与える影響に関する実証的研究

近年、環境保全・都市再生・都市交通問題解決のための都市の装置として注目されているLRT(Light Rail Transit、次世代型路面電車システム)を対象として、その整備の社会的合意を得るために、どのような啓発活動が必要かについて堺市の事例に基づいて実証的に研究したものである。研究機関と行政・市民が連携して活動すること、新しい交通システムとしてのLRTの役割を具体的に示していくこと等が、市民理解を進める上で重要であることが明らかとなった。2008年(平成20年)に開始した本研究においては、大阪府堺市で進められている平成19年度事業着手、平成22年度開業予定のLRT整備計画(次世代型路面電車システム)をケーススタディの対象として、以下の3点を研究課題として掲げた。(1)LRT整備に関連して社会的合意形成を阻害している要因は何か。特に、市民に対して提供される計画情報の内容や提供方法について、重点的に明確にする。(2)LRTのような従来なかった都市交通施設整備が、住民の意識と交通行動に与える影響を忠実に記録し、また実証的に検証する。(3)社会的合意形成、市民理解向上に果たす各種広報・啓発活動の効果を明らかにし、効果度の高い手法を明らかにする。しかし、平成21年9月に実施された市長選挙の結果を受けて、平成22年度のLRT開業が実現しなかったために、既存の路面電車である阪堺電気軌道堺市内線の存続と活性化をテーマとして、本研究の主要テーマである都市公共交通施設整備と市民意識との関連から多見た社会的合意形成について、実証的に明らかにすることに内容を変更して進めた。堺市全域8,000世帯とLRT導入沿線地域(大小路沿道および阪堺電車沿線)2,000世帯にアンケート票を世帯当たり3票ずつ配布した。配布は、2008年9月中旬下旬に、各家庭へのポスティングにより行った。そして、郵送によりアンケート票を回収した。市内全域分については、8000世帯に配布、回収世帯数1282世帯(回収率16.0%)、有効票2247票であり、沿線地域分については、2000世帯に配布、回収世帯数356世帯(回収率17.8%)、有効票591票であった。回収されたアンケート結果を分析し、以下の結論を得た。1.まず、LRTの認知度については、区別に差違はあるが、約70%が認知しており、平成18年度の類似調査よりも倍増以上となっている。各種報道や広報により市民の認知度は高まっている。2.LRTに対するイメージでは、環境や交通バリアフリーに対する貢献は広く知られているのに対し、まちの活性化やにぎわいへの整備効果については、期待感はあるもののその具体的道筋については、各種の疑問が提示されている。3.LRT事業費や採算性などの経済性には懸念を示す人の割合が相対的に高い。4.行政からのLRT事業に対する広報・説明については、70%もの人が「少ない」と回答している。このように、市民意識の面からは、LRTに対する期待感はあるものの、行政からの説明が不十分という評価ともあいまって、その実現に対する不安感が残っているといえる。今後、具体的な啓発活動を通じて、市民意識がどのように変化するかを平成21年度以降に分析したい。平成21年9月の堺市長選挙結果に基づいた情勢の変化により、ケーススタディ対象である堺LRT計画が当面凍結となり、当該地域での焦点が既存軌道(阪堺線)の存廃問題に移った。そこで、存廃問題をテーマとした市民の公共交通に対する意識調査を実施することとした。阪堺線沿線の住民に対して、無作為に抽出した2,000世帯、4,000票(1世帯に2票)をポスティング配布し、郵送回収法をとった。総回収数は829票(回収率20.7%)、世帯回収数587世帯(世帯回収率29.4%)である。調査の結果、沿線住民の阪堺線に対する想いは強く残したいという意識は高い。しかし現実問題として、沿線地域の衰退により乗りたくても行く場所が継続的に減少しているという現実があり、行政施策としては路面電車だけを対象にいくら再生方策を練ったとしてもまちづくり、すなわち行き先地の社会的・経済的・商業的魅力度を向上させることなく路面電車の再生はありえないことが明らかとなった。ケーススタディ対象である堺市での既存軌道(阪堺線)の存廃問題に関して、当面の存続のための行政からの支援策として財政的な補助がなされることが決まった。これに関連して、軌道事業者が料金の低廉化や多様な運賃制度の導入がなされ、また筆者らや市民活動等により様々な啓発活動が行われている。そこで、平成21年度研究として実施した市民意識調査に基づいて、同一調査対象者に対して、交通行動や阪堺線やその他公共交通に関する第2回目の意識調査を実施した。前回調査で回答を受けた約500世帯を対象として、203サンプルを回収した。

調査の結果、これら運賃政策や各種啓発活動の結果、阪堺線利用頻度が上昇し、特に買い物と娯楽目的交通については、従来行かなかった目的地に出かけるなどの阪堺線利用の増加と多様化が見られた。今後さらに既存軌道の活性化を図るためには、低床式車両の導入、他の鉄道、バス等との運賃一体化や結節点整備等の連携政策が望まれれていることが明らかとなった。平成23年度は、ケーススタディ対象地域である堺市において、2つの市民意識調査を実施した。ひとつは、既存軌道(阪堺線)活性化のための運賃補助や軌道整備等の公的支援が平成23年1月から開始され、順調に乗降客数が増加している阪堺線沿線地域での調査。もうひとつは、それ以外の堺市全域における公共交通意識調査である。アンケートの内容は、阪堺線やその他の公共交通の利用状況、交通行動、利便性評価等に関するものである。アンケート配布対象は、阪堺線沿線2000世帯、堺市内その他地域10000世帯であり、両調査合わせて約3000サンプルを回収し、分析を実施した。調査の結果、既存軌道の支援策や各種啓発活動の結果、新規の軌道需要が見られ、また自動車利用からの転換等の交通行動変化が見られた。また、調査では積極的に啓発活動を行った市民とそうでない市民とに区分して、公共交通に対する意識や評価、交通行動の変化の違いについて分析した。具体的には、詳細なパンフレットを同封して解説したグループ、簡易なパンフレットのグループ、特に何も回生しないでアンケートを行ったグループの3つに区分した。その結果、啓発活動の強弱が公共交通に対する意識や評価について、有意に効果をもたらすことが確かめられた。これらの分析結果に基づいて、市民属性の別にどのような内容・方法の啓発活動がより効果的であるかについて分析し、社会的合意形成の観点から交通施設整備計画の提示方法について明らかにすることが今後の研究課題である。
中世・ルネサンス時代における音楽家の社会的身分とその組織構造

本研究は、北フランスのカンブレー大聖堂の聖歌隊を素材として、中世・ルネサンス時代における音楽家の社会的身分とその組織構造の解明を目指すものである。今年度は、これまでの研究のまとめとして、上記の教会における音楽制度の総合的な考察を行った。まず予備的な考察として、近年の「音楽拠点」研究の動向を整理し、それらを評価しつつも前近代における音楽家身分のあり方という観点については、やや議論が不足している点を批判した。次に、カンブレー大聖堂の歴史や教会制度全般を概観し、参事会に由来する資料群を「史料論」的な視点を踏まえて整理した。本論においては、まず教会参事会の音楽保護政策を検討した。そこには芸術の庇護者としてパトロンのあり方は存在しなかった。本来、礼拝(=成果の演奏)を司るべき参事会員が、その職務を下級聖職者に代行させていた事実が、教会の音楽保護政策を規定していたのである。次に、音楽家とみなされる各種の職務、すなわち「代理」「少年聖歌隊」そしてこれらを監督する「代理担当参事会員」が、職掌と在職者の伝記的情報から検討された。先行研究において、これらの諸身分は専ら「歌手」ないしは「音楽家」としてのみ扱われてきたが、本研究においては彼らが「聖職者」としての志向と「音楽家」としてのそれの間で揺れ動いていた点が指摘された。結論においては、これらの成果を踏まえ、中世・ルネサンスにおける「聖歌隊」とは、近代的な意味での「職業的芸術家」の集団ではなく、雑多ながらも「共同体」というアイデンティティによってまとまっていた人間の集合であった点が強調された。なお、これらの成果は博士論文のかたちでなされた。本年度は、これまで一定の成果がある聖歌隊の主要な構成員ではなく、その周辺にいた者たち、ないしは制度的な環境について重点的に調査し、その成果を公表した。具体的にはまず、平成18年11月に東京大学にて開催された財団法人史学会の大会で、「礼拝堂付き司祭」という下級聖職者身分について口頭報告を行ない、本来「私的聖務」をその存在理由とするこの身分が、教会制度の一部として変容してゆく過程を示した。ついで、12月には聖歌隊の財政基盤についての論じた文章を、『円卓』と題する論文集の一編として出版した。そこでは、従来の研究者が豊潤とみなしていたこの聖歌隊の財政は、じつは15世紀中葉より漸進的に増大したものに過ぎなく、またその過程には様々な制度的な障害が横たわっており、教会当局による音楽保護は必ずしも順風満帆に進んだ訳ではないことを指摘した。以上の研究成果は主として前述のカンブレー大聖堂を対象したものだが、他の教会との比較検討の必要は当然存在する。そこで、平成19年1月から2.月にかけては渡仏し、パリ、リール、カンブレー、アラス、アミアン、ランス、シャロン=アン=シャンパーニュ、ルアン、エクス=アン=プロヴァンスなどの図書館・文書館にて、資料調査を行なった。本研究は、北フランスのカンブレー大聖堂の聖歌隊を素材として取り上げ、音楽史上「ルネサンス」期と称される15、16世紀の西欧世界における、音楽家の社会的身分その組織のあり方の解明を目的とするものである。昨年度、私は特別研究員奨励費を使用して、上記の教会関連の史料が保存されているフランスのノール県立文書館ならびにカンブレー市立図書館の二つを中心として、10近い研究施設で史料調査を行い、デジタル・カメラで3万点に及ぶ史料を撮影した。よって本年度は、研究成果の公表を急ぐのではなく、その分析に集中した。分析は、従来より行っている『カンブレー大聖堂参事会審議録』の1520年代以降と、下級聖職者への施しにかかわる「厚生職」と、教会の物品にかかわる「教会財産管理職」の会計文書を中心に進めた。その結果、15世紀後半に形成された聖歌隊組織が16世紀半ばまで大きな変更もなく存続していたことが明かになった。また聖歌隊関連の史料から得られた音楽家の伝記的情報を補強することができた。そして、他の、教会関連の史料-とりわけ教会組織についての内規-を分析することで、この教会の事例の一般性と特殊性について、ある程度の評価が可能になった。次年度は、これらの分析結果を綜合し、「代理職」「参事会員」「少年聖歌隊」という3つの主要な聖歌隊組織について一定の見解を提示したいと考えている。そしてひいては、カンブレー以外の地域や組織の聖歌隊と比較しつつ、「中世・ルネサンスにおける音楽家の身分と組織」という当研究課題にもひとつの答えを示したい。

次に、音楽家とみなされる各種の職務、すなわち「代理」「少年聖歌隊」そしてこれらを監督する「代理担当参事会員」が、職掌と在職者の伝記的情報から検討された。先行研究において、これらの諸身分は専ら「歌手」ないしは「音楽家」としてのみ扱われてきたが、本研究においては彼らが「聖職者」としての志向と「音楽家」としてのそれの間で揺れ動いていた点が指摘された。結論においては、これらの成果を踏まえ、中世・ルネサンスにおける「聖歌隊」とは、近代的な意味での「職業的芸術家」の集団ではなく、雑多ながらも「共同体」というアイデンティティによってまとまっていた人間の集合であった点が強調された。なお、これらの成果は博士論文のかたちでなされた。
多機能複合型施設としての都市公共施設の再編整備計画に関する研究

本研究は,公共施設をはじめとする種々の都市施設から商業・業務施設までを対象にして,それら施設の機能・用途の相互関係と物理的空間の共用可能性に着目し,単独機能・単体施設として存在している施設の中で一体化できるものを集め,多機能複合型施設へと再編していく都市整備の考え方について,その可能性を探るための基礎的な調査と分析を行ったものである.対象地域に京都市の中心街区を選び,主要6街路,各々約1km沿いにあるすべての施設について,位置と機能あるいは用途とその分布状況を特定する調査を行った.公共施設としては,数が多くてその配置の理論や実態が定かでない交番・公衆便所等からポスト,電柱,標識といった小さな施設をとりあげ,地図上にそれらの設置場所をプロットしていく作業を行った.さらにそれら各施設についての分布間隔を統計量として求め,その特徴をふまえて都市景観整備のために小さな公共施設を一体化していくことの可能性を考察した.一方,街路沿いの建物については,そのすべてに対して商業統計上の業種分類を用いて,各階の用途構成を調べ,それらをリレーショナルデータベース化する作業を行った.そのデータを用いて各業種ごと,総店舗(テナント)数に対する階別分布比率(4段階)と通り別の分布比率(6街路)を求め,それらの値をクラスター分析で処理して,似たような高さ(階)に位置することができる業種のグルーピング,及び一つの通りを単位にした場合に,近接して位置することの多い業種のグルーピングを行った.さらに5階建以上の建物を対象に階別業種構成を分析し,複合用途建物として一棟の中に共に収めることができる業種の特定を行い,その場合の階別構成の特徴を考察した.本研究は,公共施設をはじめとする種々の都市施設から商業・業務施設までを対象にして,それら施設の機能・用途の相互関係と物理的空間の共用可能性に着目し,単独機能・単体施設として存在している施設の中で一体化できるものを集め,多機能複合型施設へと再編していく都市整備の考え方について,その可能性を探るための基礎的な調査と分析を行ったものである.対象地域に京都市の中心街区を選び,主要6街路,各々約1km沿いにあるすべての施設について,位置と機能あるいは用途とその分布状況を特定する調査を行った.公共施設としては,数が多くてその配置の理論や実態が定かでない交番・公衆便所等からポスト,電柱,標識といった小さな施設をとりあげ,地図上にそれらの設置場所をプロットしていく作業を行った.さらにそれら各施設についての分布間隔を統計量として求め,その特徴をふまえて都市景観整備のために小さな公共施設を一体化していくことの可能性を考察した.一方,街路沿いの建物については,そのすべてに対して商業統計上の業種分類を用いて,各階の用途構成を調べ,それらをリレーショナルデータベース化する作業を行った.そのデータを用いて各業種ごと,総店舗(テナント)数に対する階別分布比率(4段階)と通り別の分布比率(6街路)を求め,それらの値をクラスター分析で処理して,似たような高さ(階)に位置することができる業種のグルーピング,及び一つの通りを単位にした場合に,近接して位置することの多い業種のグルーピングを行った.さらに5階建以上の建物を対象に階別業種構成を分析し,複合用途建物として一棟の中に共に収めることができる業種の特定を行い,その場合の階別構成の特徴を考察した.本研究は従来、単独機能、単体施設として整備されてきた都市内公共施設について、その機能の相互関連、物理的空間の共用可能性に着目し、それら施設を多機能複合型公共施設として再編整備することにより、都市の貴重な公共空間をよりきめ細かな市民サービスに役立たせると共に、都市景観の整備をも同時に計ることを目的にしたものであり、現状の各種公共施設の分布実態の分析をふまえ、それら施設を多機能複合型施設へと再編整備するための理論的根拠の尊出と結合可能な施設の組み合わせの抽出、及び一体化させる場合の建築的解決法の例示を研究課題としたものである。本年度は、都市の公共施設のうち特に個体数が多くてその配置の理論も不明確である交番、公衆便所及び電柱、標識、公衆電話といった小さな施設をとりあげてその分布実態を調べた。以下に研究成果を列記する。1)京都市内にある交番、特定郵便局、公衆便所の総数並びに分布を調べた。2)京都市内の性格の異なる6街路(長さ約800m)をとりあげ、街路沿にある13種の街路施設(標識,電柱,信号,街灯,ゴミ箱,灰皿,公衆電話,バス停,郵便ポスト,ベンチ,タクシー乗場、公衆便所、交番)について、その個数、分布間隔を調べた。その結果、3)上記13種の街路施設の分布状態からその街路の特徴、性格が把握できること。4)主に他街路との交差部においてそれら施設の過度な集中現象がみられること。5)上記施設の設置間隔のヒストグラムを作成し、平均、分散を調べた結果、各施設とも同じ街路内でかなりバラツキがある上、異なる街路間ではその平均値にもかなりの差があった。6)以上からここで扱った街路施設が街路の景観整備状況を示す指標とみなせること、及びその設置形態に一貫性がみられないことから、景観上の視点からそれら施設の統合一体化を検討できる可能性を示した。62年度は上記街路施設が集中する交差点での統合化の方法を具体的に検討する予定である。
テラビットをめざす超高密度磁気記録媒体の微細磁区構造と高分解能磁気力顕微鏡観察

1.超高密度磁気記録媒体の磁気微細構造と媒体ノイズ(1.1)ノイズ-保磁力重ねあわせマップ法による媒体ノイズ相関解析記録ノイズと反転磁場マッピングを同一位置で行う磁気力顕微鏡(MFM)ノイズ-保磁力重ねあわせマップ法を開発し、400600Gbit/inch^2クラスの垂直媒体の記録ノイズの原因を解明した。記録ノイズは、(1)数100nm程度の局所領域に同程度の磁化反転磁場を持つ結晶粒が集合した結晶組織の空間揺らぎの形成、(2)不十分な磁気ヘッドの磁場勾配、に起因することを初めて明らかにした。テラビットクラス媒体開発には、結晶組織の空間揺らぎの低減、大きな磁場勾配を持つ磁気ヘッドの開発が必要である。(1.2)FePtナノドットパターン媒体、アルミナナノホール媒体の開発L1_0 FePtに各種のイオン照射を行い、Nb、Ga、Cr照射によって保磁力が消失することを示した。ついで、FIBによってGaイオンを照射し、一辺約100nmの磁性ドットの作製に成功した。また陽極酸化アルミナナノホールに磁性体を充填したアルミナナノホール媒体を作製し、MFMによる磁化反転磁場解析を行った。磁化反転磁場は空間的にランダムで、ナノホール間の磁気相互作用が十分小さい。いずれの材料も次世代テラビット媒体として高いポテンシャルを有している。2.原子からナノ分解能を有する磁気力顕微鏡イメージング装置の開発(2.1)高分解能磁性探針の作製MFMの高分解能化には、探針先端に高飽和磁化・高保磁力の極薄膜を形成する必要がある。そこで、Si探針に酸化処理を行い、次いで高保磁力FePt合金を製膜した新規探針を開発した。開発探針の空間分解能を評価した結果、1115nm程度の高い空間分解能が得られ、MFMの高分解能化に成功した。(2.2)周波数変化検出方式の導入MFMの高分解能の目的として、探針振動周波数検出方式を導入した。テラビット(1 Tbit/inch^2)磁気記録をめざして、反転磁場マッピング法を用いて記録ノイズの要因を明らかにした。また新規パターン媒体ならびにMFM用高保磁力探針の開発に成功した。[1]超高密度磁気記録媒体に関する基礎研究(1)超高密度媒体の反転磁場マッピングの作成と活性化体積の評価200 Gbit/inch^2クラスの媒体を用いて反転磁場マップを作成し、ついで微弱磁場間隔-保磁力マップ法を用いて活性化体積の評価をした。(1)CoCrPt媒体中の活性化体積は20nm以下であることを明らかにした。(2)CoCrPt媒体中には、20100nmの反転磁場の空間揺らぎが存在することを明らかにした。(2)ノイズ-保磁力重ねあわせマップ法を用いた媒体ノイズの起源の解明反転磁場マップと媒体ノイズと記録再生特性の相関解析を行い以下の結論を得た。(1)ビット内の反転磁区やジグザク遷移は、弱い反転磁場を有する領域によって生じる。(2)弱い反転磁場を有する領域は一度記録された後、次のビットを記録する際の漏洩逆磁場で磁化反転を起こし、ビット内の反転磁区やジグザグ遷移を発生することを明らかにした。(2)FePt薄膜に対するイオン打ち込みによるパターン媒体の開発とテラビット媒体の提案L1_0FePt膜に各種イオン(B, C, Cr, Nb, Zr, Ga)の打ち込みを行い、ソフト-ハード二相パターン媒体の提案を行った。表面平滑度、二相の分離度でGaイオンが最も良好な結果が得た。

[2]ナノ分解能を有する磁気力顕微鏡イメージング装置の開発Si探針にSiO_2/FePt極薄膜をスパッタした、高保磁力高分解能(10nm)探針の開発に成功した。1.超高密度磁気記録媒体の磁気微細構造と媒体ノイズ(1.1)ノイズ-保磁力重ねあわせマップ法による媒体ノイズ相関解析記録ノイズと反転磁場マッピングを同一位置で行う磁気力顕微鏡(MFM)ノイズ-保磁力重ねあわせマップ法を開発し、400600Gbit/inch^2クラスの垂直媒体の記録ノイズの原因を解明した。記録ノイズは、(1)数100nm程度の局所領域に同程度の磁化反転磁場を持つ結晶粒が集合した結晶組織の空間揺らぎの形成、(2)不十分な磁気ヘッドの磁場勾配、に起因することを初めて明らかにした。テラビットクラス媒体開発には、結晶組織の空間揺らぎの低減、大きな磁場勾配を持つ磁気ヘッドの開発が必要である。(1.2):FePtナノドットパターン媒体、アルミナナノホール媒体の開発L1_0 FePtに各種のイオン照射を行い、Nb、Ga、Cr照射によって保磁力が消失することを示した。ついで、FIBによってGaイオンを照射し、一辺約100nmの磁性ドットの作製に成功した。また陽極酸化アルミナナノホールに磁性体を充填したアルミナナノホール媒体を作製し、MFMによる磁化反転磁場解析を行った。磁化反転磁場は空間的にランダムで、ナノホール間の磁気相互作用が十分小さい。いずれの材料も次世代テラビット媒体として高いポテンシャルを有している。2.原子からナノ分解能を有する磁気力顕微鏡イメージング装置の開発(2.1)高分解能磁性探針の作製MFMの高分解能化には、探針先端に高飽和磁化・高保磁力の極薄膜を形成する必要がある。そこで、Si探針に酸化処理を行い、次いで高保磁力FePt合金を製膜した新規探針を開発した。開発探針の空間分解能を評価した結果、1115nm程度の高い空間分解能が得られ、MFMの高分解能化に成功した。(2.2)周波数変化検出方式の導入MFMの高分解能の目的として、探針振動周波数検出方式を導入した。
ST合剤内服薬による副作用発現に対する危険因子の検討と適正使用への貢献

[目的]膠原病の治療においてステロイド薬は中心的な役割を担う薬剤である。しかし、ステロイド薬は顕著な有効性を示す反面、多種多様で時に重篤化し得る副作用があり、特に膠原病の治療でステロイド薬の大量投与を行う際には、ニューモシスチス肺炎(PCP)を合併することがある。同肺炎はときに致死的になることから、スルファメトキサゾール/トリメトプリム(ST)合剤の内服薬を予防的に少量で投与することが推奨されており、その予防効果は明らかとなっている。しかし、申請者が膠原病患者へ服薬指導を行う中で、副作用発現によりST合剤の中止を余儀なくされた例が頻回に認められた。これまでに、ST合剤の予防投与による副作用発現率および副作用発現の危険因子は明らかとなっていないのが現状であるため、本研究では、ステロイドを投与している膠原病患者を対象として、ST合剤の予防投与による、副作用発現の危険因子を検討することで、ST合剤の適正使用に貢献することを目的とする。[研究成果]千葉大学医学部研究院倫理審査委員会の承認を得て(承認番号991)、2005年4月から2010年3月に当院アレルギー膠原病内科において膠原病の治療目的で高用量のステロイド薬が投与され、かつPCP予防目的でST合剤を投与された入院患者におけるST合剤による副作用発現状況を調査した。対象者は150名であり、そのうちST合剤によるものと考えられる副作用の発現した患者は32名(23.3%)であった。また、発現頻度の高かった副作用は皮疹14件(9.3%)、肝機能障害(6.7%)、血小板減少(4.0%)、腎機能障害(2.0%)であった。また、ST合剤による副作用発現率と非発現率を比較したところ、年齢、性別、ステロイド薬の初期投与量、免疫抑制剤の有無に有意さは見られなかった。一方、シクロホスファミドパルス(IVCY)施行患者では、IVCYを施行していない患者に比べてST合剤のよる副作用の発現率は有意に高かった。さらにIVCY施行患者では肝機能障害の発現頻度が46.7%と高かった。疾患別、使用薬剤別に細かく検討を行うには症例数が少ないため、調査期間を延長し、症例数を増やす事により再度検討を行う予定である。
コンドロイチン硫酸の高硫酸化活性ドメインの酵素合成とその生体内機能の解明

K4CPおよび硫酸転移酵素を用いて、糖鎖長ならびに硫酸化位置・割合が異なる多様な人工コンドロイチン硫酸(CS)を合成し、高硫酸化CS糖鎖ライブラリーを構築した。ビオチン標識CSライブラリーを用いて、ELISAやBiacore分析を行い、CS結合性生理活性分子との親和性を解析した。昆虫に感染するバキュロウイルス由来の新奇CS分解酵素(ODV-E66)を見出し、宿主であるカイコ幼虫の組織にCSが存在することを生化学的・組織化学的に実証した。特に中腸上皮を防御する囲食膜にCSが存在することから、ウイルスCS分解酵素ODV-E66がバキュロウイルス感染の初期段階に影響していることを示唆した。1.酵素合成高硫酸化コンドロイチン硫酸(CS)ライブラリーの構築大腸菌由来コンドロイチン糖鎖伸長酵素(K4CP)を用いて調製した一定糖鎖長(平均46糖、平均分子量1万)の還元末端ヘキサメチレンジアミン修飾コンドロイチンポリマーに,安定発現動物細胞株から得られた各種硫酸基転移酵素(C4ST-1, C6ST-1, GalNAc4S-6ST, UA2ST)を組み合わせて反応させ,二糖単位あたり二硫酸基および三硫酸基が修飾した多様な構造の高硫酸化CSポリマーを合成した。2.酵素合成CSオリゴ糖ライブラリーの構築とそれらの配列構造の決定糖鎖長8のコンドロイチンオリゴ糖を出発物質として,各種硫酸基転移酵素を用いて硫酸化修飾を段階的に施し,多様な硫酸化構造をもつ高硫酸化CSオリゴ糖鎖ライブラリーを構築した。それら硫酸化オリゴ糖の配列構造を蛍光HPLCや質量分析機を用いて完全に決定した。3.生理活性分子との親和性解析得られた人工糖鎖の還元末端をビオチンに変換して,ストレプトアビジンを塗布したELISA用マイクロプレートや表面プラズモン測定用チップに固定化した。それらCS糖鎖固定化担体を用いて,神経性サイトカインや抗CS単抗体などのCS結合特性を酵素抗体反応や表面プラズモン測定法により微量解析を行い,それぞれのCS結合性分子と高親和性CS構造を解析した。4.昆虫ウイルス由来コンドロイチン分解酵素と昆虫CSの解析各種バキュロウイルスが産生するエンベロープタンパク質ODV-E66がコンドロイチン分解酵素活性を示すことを確認し,その酵素学的性質を解析した。その中でも高い酵素活性を示したBmODV-E66を産生するバキュロウイルスBmNPVが感染するカイコ幼虫の組織に分布するCSを生化学的および免疫組織学的に解析した。1.酵素合成高硫酸化コンドロイチン硫酸(CS)ライブラリーの構築大腸菌由来コンドロイチン糖鎖伸長酵素(K4CP)を用いて調製した多様な糖鎖長(平均分子量4千から30万)をもつコンドロイチン多糖体に,安定発現動物細胞株で発現させた硫酸基転移酵素群(C4ST-1, C6ST-1, GalNAc4S-6ST, UA2ST)を組み合わせて反応させて、多様な構造をもつ高硫酸化CSライブラリーを構築した。2.酵素合成CSオリゴ糖ライブラリーの構築とそれらの配列構造の決定糖鎖長8から16糖のコンドロイチンオリゴ糖をK4CP変異酵素固定化バイオリアクターによる逐次合成法で調製し,各種硫酸基転移酵素を用いて硫酸化修飾を段階的に施し,多様な硫酸化構造をもつ高硫酸化CSオリゴ糖鎖ライブラリーを構築した。それら硫酸化オリゴ糖を蛍光HPLCや質量分析機による解析で配列決定方法を確立した。3.生理活性分子との親和性解析得られた人工糖鎖群の還元末端をビオチンで修飾し, ELISA用マイクロプレートや表面プラズモン測定用チップに固定化した。それらCS糖鎖固定化担体を用いて,神経性サイトカインや抗CS単抗体、およびCS結合性病原体由来分子とのCS結合特性をELISAや表面プラズモン測定法により解析した。4.昆虫ウイルス由来コンドロイチン分解酵素と昆虫CSの解析カイコ幼虫に感染するバキュロウイルスBmNPVが産生するODV-E66もAcMNPV由来タンパク質と同様に高いコンドロイチン分解活性を持っていた。生化学的および免疫組織学的に宿主カイコ幼虫の組織中にある酵素基質CSの分子組成と組織分布を解析した。とくに幼虫の中腸内腔にある囲食膜にCSが高密度に存在していた。そして、バキュロウイルスODV-E66のコンドロイチン分解活性はウイルスの初期感染を促進していることが示唆された。(1)CS合成酵素の確保大腸菌由来コンドロイチン糖鎖伸長酵素(K4CP)を大腸菌発現系で,各種硫酸基転移酵素(C4ST-1, C6ST-1, GalNAc4S-6ST, UA2ST)を動物細胞発現系で大量安定に調製出来る発現系を開発し,当面の酵素合成に必要な酵素を確保した。(2)高硫酸化

CS糖鎖の調製糖鎖マイクロアレイなどの親和性解析のために還元末端にヘキサメチレンジアミンやビオチン基を結合させた分子量1万(糖鎖長約46)のコンドロイチン糖鎖を化学及び酵素的に合成した。このコンドロイチン糖鎖に各種硫酸基転移酵素を用いて硫酸化修飾を段階的に施し,糖鎖長は一定ながら多様な硫酸化構造をもつ高硫酸化CS糖鎖ライブラリーを構築した。(3)生理活性分子との親和性解析得られた人工糖鎖の還元末端修飾基(ヘキサメチレンジアミン,ビオチン基)を利用して,マイクロアレイ用スライドグラス,ELISA用マイクロプレート,表面プラズモン測定用チップに高硫酸化CS糖鎖誘導体を固定化した。それら糖鎖固定化担体を用いて,ミッドカイン・プレイオトロピンや各種抗CS抗体などのCS結合特性をエバネッセント蛍光マイクロアレイ,酵素抗体反応,表面プラズモン測定法により微量解析を行い,それぞれの生理活性分子と高い親和性を示す高硫酸化CS構造を探索した。(4)新奇コンドロイチン分解酵素の発見昆虫細胞に感染するバキュロウイルスがコンドロイチン分解酵素を産生することを見出し,その酵素が包埋型ウイルスエンベロープタンパク質の一つODV-E66と同定した。その酵素は低硫酸化部位(0Sと6S単位)しか切断しない特異な基質特異性を持つことを特定した。この酵素の活性部位の立体構造を解析するためと,高硫酸化CSドメインの切り出しに応用するために大量発現系を開発した。当初の計画以上に高硫酸化CS誘導体の調製は順調に進み,二糖単位あたり二硫酸あるいは三硫酸が豊富・多様に結合した高硫酸化CS糖鎖を合成してCS糖鎖ライブラリーを充実させた。オリゴ糖合成においても八糖の硫酸化反応を行い,多様な硫酸化組成からなるCSオリゴ糖ライブラリーも構築できた。これら合成CSオリゴ八糖の配列構造決定方法を,蛍光標識・特異的酵素分解・高速液体クロマトグラフィー・質量分析機などを駆使して確立することができた。これらCS糖鎖ライブラリーの還元末端をビオチン化し,ELISAや表面プラズモン測定法によりCS結合性分子との高親和性CS構造を探求し,生物機能との関連性を考察できた。さらにAcMNPV以外のバキュロウイルス由来ODV-E66にもコンドロイチナーゼ活性があり,その中で高酵素活性ODV-E66を産生するバキュロウイルスBmNPVの感染宿主であるカイコ幼虫のCSを生化学的および免疫組織化学的に解析し,ウイルス感染機構との関連性に探求できた。当初の計画通りに、高硫酸化CS誘導体の調製は順調に進み,特異的な硫酸基が98%以上修飾された糖鎖など,高硫酸化CS糖鎖ライブラリーを構築した。特に,硫酸基転移酵素を機能的に組み合わせることで,今まで生合成経路が不明であった3硫酸二糖単位(GlcUA2S-GalNAc4S6S)の酵素合成に成功した。さらに,高硫酸化CS活性ドメインの切り出しに応用できる特異な基質特異性を持つ新奇コンドロイチン分解酵素を昆虫細胞に感染するバキュロウイルスから見出した。高硫酸化
グローバル連携による専門性と語学力強化を図る「ホスピタリティ教育」教授法の研究

観光ホスピタリティ学の分野で、アジア太平洋地域を中心とした研究者・教育者とのネットワークを構築し、ホスピタリティ教育、英語教育、キャリア教育を融合した実践的なカリキュラムを開発し、その教授方法について研究を進めた。「経験学習」、「企業や行政との連携」が、実践的なカリキュラム開発に重要であることが明らかになった。この取り組みは、学生の職業の選択を明確にし、グローバル社会で必要とされる知識やスキルの理解につながった。さらにCLIL(内容言語統合型学習)アプローチを用いた観光ホスピタリティ科目の実施は、観光ホスピタリティ学の基礎的な知識獲得だけでなく、英語学習へのモチベーションを高めた。グローバル連携として、タイ王国ジュシタニカレッジ学長Ms. Veera Pardpattanapanichを招聘し、タイにおける国際観光の現状について御講演いただいた。ホスピタリティ教育の在り方について、Ms.Veeraと地域の企業家や教育関係者と意見交換の場を持つことができた。Ms.Veera滞在中のイベントは、「ホスピタリティと観光」科目の特別プロジェクトとして学生が積極的に関わるように計画運営し、カリキュラムの中心的な活動となっている。インターンシップの成果として参加学生の報告書をまとめ、平成26年5月にAsia Pacific Forum for Graduate Students Research in Tourismにて発表予定である。また、海外インターンシップは、パイロットスタディの形で一部マレーシアで8月に実施できた。さらなる可能性を探るべく、5月にタイDushi Thani Collegeを訪問し、11月、1月に香港を訪れ、受け入れ企業について調査を行った。ビザの問題があり短期インターンシップの実施は難しいことが明らかになったが、キャリアサクセスプログラムとして研修受け入れ先が見つかり、平成26年9月に香港にてプログラムを実施予定である。これまでの研究内容は、大学英語教育学会JACET第52回国際大会特別企画「グローバル人材育成のための大学英語教育の取り組み」ポスターセッションにて発表を実施した。この内容は文部科学省に提出されている。ホスピタリティ教育に関するテキスト・教材に関する情報収集と共に、オリジナルテキスト作成に向けて、ゲストスピーカーの原稿をテキストに取り込むなどの作業を進めているところである。学生の就職率の向上、編入学者数の増加が示すように、これまでの研究取り組みは、学生のキャリア教育に対してよい影響を与えていると考えられる。初年度は、グローバルネットワークを活用して研究会の開催や授業実践で、新しいホスピタリティ教育の可能性を探った。6月7月には、海外からの講師(Dr. Andy Nazarechuck, President, Asia Pacific CHRIE, Former Dean of University of Nevada Las Vegas Singapore Campus)を招聘し、また国内の観光ホスピタリティ産業従事者や教育研究関係者からの協力を得て、研究会を実施することができた。札幌国際観光セミナーには約100名、ニセコ国際観光セミナーには、約50名が参加し、活発な意見交換が行われた。これらの研究会は「ホスピタリティと観光」科目の特別プロジェクトとして、受講学生が、計画、準備、実施に携わった。これらの取り組みから、講義形式の授業だけでなくプロジェクト型の「経験学習」を取り入れることの有効性を実感した。また、観光ホスピタリティ産業従事者や専門家とのネットワークを広げることができた。研究調査として、「ホスピタリティ」の概念について、また、観光ホスピタリティ教育に関する教育プログラムについて国内外で調査を行っている。これらの調査結果をさらに発展させて、具体的なホスピタリティ教育・語学教育・キャリア教育への提言を行いたいと考えている。観光ホスピタリティ産業における外国語の必要性、異文化理解、外国人観光客の受け入れについて、文献研究および地域の企業の方からの意見を聞き、研究を進めている。途中経過であるが、これらの研究の一部を、JACET北海道支部大会や日本コミュニケーション学会北海道支部大会で報告する機会を持つことができ、地域の研究者・教育者と情報を共有することができたことが大変有益であった。平成26年度は、香港理工大学からケイ・チョン博士をお招きして、札幌とニセコを中心に地域の観光ホスピタリティ関係者との情報交換を行った。ケイ・チョン博士より国際観光地としての北海道を客観的に見ていただき、また、本学のホスピタリティ教育に関して具体的な助言をいただいた。平成24年度に引き続き、ニセコ町商工観光課から協力をいただき、ケイ・チョン博士を囲む懇談会を開催した。札幌では、北海道運輸局国際観光課との共催で観光ホスピタリティ専門家会議を開催した。これらのセミナーを通して、道内のホテルや観光関連企業・行政機関とネットワークを広げることも大きな収穫となった。上記のセミナー参加者の協力を得て、インバウンド観光に関するアンケート調査Study on Accommodating International Guests(外国人旅行者受け入れに関する調査)を実施した。「ホスピタリティと観光」の授業に関しては、4月から英語テキストを用いた英語講義で、基本的な概念を学び、後半はイベントマネージメントの実践である「Kaye Chon博士の公開講座」を運営した。前年度までの実践をもとに、十分な準備期間を持ち、英語での司会や学科紹介などこれまで以上によいイベント運営となった。

英語講義の部分は、英語教育の中でもCLILアプローチの実践につながった。インターンシップは、国内と国外の研修を引き続き行った。平成26年度の新たな試みとして、香港にて「キャリアサクセスプログラム」を実施し国外でのインターンシップとした。香港国際空港、香港ディズニーランド、ホテルICONでの研修を実施し、グローバルな環境でのキャリアについて理解を深めるとともに、英語学習へのモチベーションが上がった。これまでの研究を紀要の形で、まとめることができた。観光ホスピタリティ学1ホスピタリティや観光の概念について論文の形でまとめることができたが、国内外の「ホスピタリティ教育」の概要については、平成26年度に早急にまとめる必要がある。2国内のインバウンド事業における外国語(英語)の役割と顧客の様々なニーズに対応するための多文化理解を促す教育方法について研究を進めているところであるが、「観光ホスピタリティビジネスにおける異文化体験・異文化理解トレーニングについての調査」の一部結果は、25年5月25日-28日、World Conference on Hospitality, Tourism and Event Research & International Convention & Expo summit 2013 (Bangkok, Thailand)にて、報告を行った。国内の実践例については、更なる調査が必要である。3ホスピタリティ教育に関するカリキュラムの実践として、国内外からの専門家を招へいし、「総合講義ホスピタリティ」「ホスピタリティと観光」の授業を充実させるとともに、学生に実社会での英語の使用や、ホスピタリティ産業自体の知識を深めることを目指し、授業を運営している。また、英語で観光ホスピタリティを効果的に学ぶように教材や指導方法の工夫を実践しており、その効果を平成26年にまとめる予定である。4地元でのインターンシッププログラムについては、企業の担当者から聞き取り調査を実施でき、また、学生の報告書の分析を行い、インターンシップの有効性を検証することができた。5ホスピタリティ教育に関するテキストの作成については、ゲストスピーカーの原稿を一部まとめることができたが、更なる、素材の収集と原稿作成作業が残されている。文献研究、研究会の開催、授業実践、研究発表は、計画通り順調に進んでいる。国内、海外視察については行き先を一部変更し調査を行ったが、計画すべてを実行するには至らなかった。
燃料電池内部の水分量を適正に動的コントロールできる可変ガス流路の開発

本研究で示したカソード側の酸化ガスの流動を利用し,リブの位置を変えることでガスの流動パターンを変えることのできる“可変ガス流路"やリブ素材を調湿効果のある多孔質素材とした“調湿ガス流路"等を有する固体高分子形燃料電池は,燃料電池内部の水分をその状況に応じて適切にかつ動的に生成水をコントロールでき,固体高分子膜の乾燥抑制のための加湿器(補器)を必要としない“燃料ガスの無加湿化"を可能とする.本研究は,固体高分子形燃料電池のカソード側ガス流路を形成するリブを可動型にし,発電状況に応じてその位置を変え,酸化ガスの流動パターンを変えることで,様々な発電環境で長時間の安定発電を可能とする可変ガス流路の開発を目的とする.平成24年度は,ガス流路の最適な可変タイミングおよびその判定パラメータに関しての新たな知見を得ること,また得られた判定パラメータ情報をもとに可変タイミングと位置をマイコンでフィードバック自動制御することができる自動可変ガス流路を試作し,その動作確認を行うとともに,発電特性と生成水挙動に及ぼす自動可変ガス流路の効果を検討した.平成23年度の実験において,無加湿,低保水状態で起動した際,発電初期に出口側のガス流路面が生成水によって曇ることが観察された.そこで赤外線受光量の変化を感知する赤外線センサを流路切り替え指標のセンサとし,可視化面の曇りによる赤外線受光量変化を感知することでモータの回転をマイコン制御する自動可変ガス流路を試作した.試作した燃料電池は,マイコンで一対のモータの回転を制御し,左右一対のリブをそれぞれ上下に4[mm]直進駆動させることで,流路幅8[mm]のサーペンタイン型と,流路幅8[mm]と4[mm]のストレート型を選択することができる.そこで,サーペンタイン型流路で発電しない低初期含水率の条件において,保水性の良いストレート型流路で起動し,MEA内部の水分を発電できるまで増加させ,その後にサーペンタイン型流路に切り替える自動化を試みた.その結果,赤外線センサが発電初期の曇りを感知し,プログラム制御されたマイコンによって,モータを駆動させ,ガス流路をストレート型からサーペンタイン型に変更し,長時間の発電が可能であることを確認した.なお,本研究成果は,第50回日本伝熱シンポジウム(2013年:仙台)で発表予定である.本研究は,固体高分子形燃料電池のカソード側ガス流路を形成するリブを可動型にし,発電状況に応じてその位置を変え,酸化ガスの流動パターンを変えることで,様々な発電環境で長時間の安定発電を可能とする可変ガス流路の開発を目的とする.平成25年度は,更なる生成水の動的コントロール技術として,古来より日本家屋の壁材として知られる漆喰材(珪藻土)の調湿効果が,最先端技術である燃料電池内の余剰生成水の動的制御ならびに積極的な加湿に利用可能ではないかと考え,ガス流路を構成するリブを珪藻土の調湿素材で成形した『調湿ガス流路』を提案し,燃料電池の水分挙動ならびに性能について検討を行った.カソード側の可動リブは市販の珪藻土板を直径30[mm],厚さ1.5[mm]の円形に加工したものを使用した.なお,この珪藻土リブは手動およびモータで回転させた.リブを回転せずに固定した場合,開始から約140分頃にリブの上部および出口側に水が溜まりプラッギングが生じた.これにより出力の低下と変動がみられた.そこで出口側の水を水の溜まっていない入口側に持っていくようにリブを180°回転させてみた.回転周期はリブの出口側に水が現れる10[min]とした.その結果,出口側に溜まった水は回転毎に入口側で乾燥し,プラッギングは発生せず出力の低下が抑えられ,安定した出力を維持することを確認した.すなわち,排水性ならびに保水性の高い珪藻土リブを有する燃料電池は,リブを回転させることで吸水・排水を繰り返し,その調湿効果を持続させることで,低電流密度条件の発電においてはプラッギングによる出力の低下を抑制する効果を持つことを確認した.なお,本研究成果は,第51回日本伝熱シンポジウム(2014年:浜松)で発表予定である.本研究で示したカソード側の酸化ガスの流動を利用し,リブの位置を変えることでガスの流動パターンを変えることのできる“可変ガス流路"やリブ素材を調湿効果のある多孔質素材とした“調湿ガス流路"等を有する固体高分子形燃料電池は,燃料電池内部の水分をその状況に応じて適切にかつ動的に生成水をコントロールでき,固体高分子膜の乾燥抑制のための加湿器(補器)を必要としない“燃料ガスの無加湿化"を可能とする.本研究は,固体高分子形燃料電池のカソード側ガス流路を形成するリブを可動型にし,発電状況に応じてその位置を変え,酸化ガスの流動パターンを変えることで,"無加湿で高電流密度発電","氷点下環境での発電を想定した凍結防止のためのガスパージによる燃料電池内部低含水時の起動と発電"等といった過酷な発電条件で燃料電池内部の水分量を適正に動的コントロールし,長時間の安定発電を可能とする可変ガス流路の開発を目的とする.なお,これまでの実績から,無加湿・高電流密度での発電時では,"燃料電池内の温度変化の検知"が,ガス流路の切換えタイミングに成り得る可能性があるとの結果を得ている.