hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
亜熱帯域「海洋深層水」の理化学的特性と海域環境への影響評価

平成13年度の研究成果として以下の結果を得た.1.沖縄県海洋深層水研究所によって揚水される「海洋深層水」の理化学的特性を明らかにするために、久米島北の粟国海盆においてCTD採水と流向流速計の係留観測した(9月23日10月2日、長崎丸航海)。比較のために太平洋側を含む海域でCTD採水を行った.2.沖縄本島周辺海域の「海洋深層水」は水深約60mより取水されている。この水深の海水は、太平洋側では、塩分極小層であり北太平洋中層水の寄与があるが、東シナ海側では、塩分極小層は明瞭ではない。むしろ表層海水において塩分が高く黒潮海流の影響が顕著である.東シナ海と太平洋の海水は慶良間ギャップを通して、ゆっくりと交換されることが、示唆されており、特徴的である。3.栄養塩類濃度の鉛直分布も太平洋側と大西洋側で異なる分布を示した。4.栄養塩類および炭酸系の鉛直分布から、人為起源の二酸化炭素が、水深約1000mの深層水に影響することが示唆された.5.人為起源の有害物質(有機スズ、PCB)は、沿岸海域と比較してわずかであるが、検出された。PCBは深層海水で高い傾向にある。6.海洋深層水の生理的効果と結晶成長過程への効果について研究した。平成11年度は、亜熱帯海洋深層水の起源、理化学特性および深層水を取り巻く海域環境に関する基礎的な観測研究をおこない、海洋深層水に関する予察的な理解を得た。1)亜熱帯海洋深層水への栄養塩類の供給源である沖縄本島周辺海域における生物生産量の連続測定:生物生産量測定装置と化学分析を併用しておこない、精度および時間分解能の高い観測が可能であった。沖縄本島沿岸域では、海洋生物による光合成による有機炭素生産量が卓越し、二酸化炭素を吸収する傾向にあることが示唆された。2)海水および底質中の有害物質(有機スズ化合物)の測定:沖縄本島沿岸域の表面海水には場所によって、有機スズ化合物が検出された。底質には100ng/1を越える含有量があった。高感度・高精度の分析により観測を継続することが必要である。3)海洋深層水の生理学的特性として、ウニの発生過程への影響について試験した。ウニ(シラヒゲウニ、マダラウニ)を表面海水で飼育し、受精卵を微分干渉顕微鏡、で観察し、卵のサイズ・透明度、幼生のサイズ・色合い、骨格形成や原腸形成などの発生過程のタイミングを調べた。受精からふ化までの時間は13時間であった。さらに、4)放射性核種(ウラン)の高感度分析法の確立、および5)沖縄深層水の水塊構造と時系列的な変動についても、研究が進められた。亜熱帯海洋深層水の理化学的特性と環境影響評価について、長崎丸(長崎大学)を利用して調査航海(2000年9月-10月)をおこない、以下の結果を得た。1)海洋深層水の水塊構造の研究:CTDおよび係留系(流向・流速)による観測をおこない、水塊の流動解析をおこなった。北太平洋中層水が、高知や沖縄で開発中の「海洋深層水」取水深度(400-600m)に進入することがわかった。2)海洋深層水の化学的研究:栄養塩類、炭酸系物質および有害物質(有機スズ化合物、プルトニウム)の鉛直分布の研究をおこなった。栄養塩類濃度は、亜熱帯域では、水深1000m以深で、ほぼ定常的な深層水の値を示す。水深600m付近での取水は、表層から深層の中間的な値を示す。炭酸系物質の研究では、深層で高い二酸化炭素濃度(1000ppm)を示し、深層水の汲み上げによる二酸化炭素の放出への寄与について検討した。また、海洋水中に含有される二酸化炭素の精密分析により、産業革命以降に海水に溶解し、保存された過剰の二酸化炭素の見積もりをおこなった。3)有害物質として、有機スズ化合物を分析した。沿岸海水で高く、外洋表層で少し検出できた。しかし、中層水、深層水ではほとんど検出されず、人為的な汚染の影響が少ないことが示唆された。3)生物効果としては、ウニの発生過程への影響について研究し、卵の保存効果と発生阻害効果があることが示唆された。現在追跡研究中である。

4.栄養塩類および炭酸系の鉛直分布から、人為起源の二酸化炭素が、水深約1000mの深層水に影響することが示唆された.5.人為起源の有害物質(有機スズ、PCB)は、沿岸海域と比較してわずかであるが、検出された。PCBは深層海水で高い傾向にある。6.海洋深層水の生理的効果と結晶成長過程への効果について研究した。亜熱帯海洋深層水の理化学特性と環境への影響を評価するために以下の研究を行った。(1)長崎丸を利用した亜熱帯深層水の流動解析係留系を用いた流向流速の連続観測の結果、沖縄周辺の亜熱帯海洋深層水には、北太平洋中層水の影響があること深層水の流向流速は、潮汐の影響を受けながら太平洋と東シナ海間での海水交換、と沖縄トラフと粟国海盆間での海水交換の影響をうけることが示唆され、亜熱帯深層水の形成のプロセスについて知見を得た。(2)亜熱帯海洋深層水の理化学的研究海洋深層水中の栄養塩類と炭酸系の化学を明らかにした。栄養塩類と炭酸系物質の濃度は、表層と中層では沖縄トラフ側で高く、深層水中では太平洋側でやや高い傾向がある。人間活動の炭酸系化学への影響を評価した。(3)深層水の生物・化学効果:ウニの発生過程への深層水への効果は精子の保存に有効であること、及び生体鉱物(炭酸カルシウム)の結晶成長を抑制することがわかった。深層水の有効利用のための基礎的なデータとなる。(4)深層水中の有害物質:海洋深層水中の有機スズ化合物濃度は、7種の化合物を同定した。沿岸域で高く、外洋で低濃度を検出した。現時点では、まだPCB濃度は低濃度であるが、表層よりも下層でやや高い結果を得た。今後監視が必要である。
家族福祉と地域社会の相互連関に関する研究

国民の生活水準の向上、医療技術の進歩、保健衛生思想の普及などにより、近年、平均寿命が急速に伸び長寿社会となっている。その一方、これらの恩恵から取り残された人々、及びその家族の意識調査の結果を踏まえて在宅及び地域社会の福祉施策の取り組むべき課題を検討した。その結果、1)現状の不満を解決するための施策、2)老人世帯の増加、身体障害者、痴呆性、寝たきり等の増加が顕著になり、介護者としては「家族」と答えるものが大半であるが、在宅介護者の精神的、経済的負担は重く、社会システムを望んでいる、3)ただ単に健康で長寿というだけでは真の幸福感、充足感は得られず、将来に対する不安を解消するための物心両面の要望、具体的には、生計維持はもちろん、健康、生きがいも大きな位置を占めている、などが判った。これらの対応策として、1)自助努力を基本とするため、常日頃の生きがい、健康、友達付き合い、財産形成等の啓蒙、2)家族福祉と地域社会の連携による、在宅介護の精神的負担の軽減、3)地域社会と地域企業のファウンデ-ションによる費用援助施策、4)各種の制度が乱立しており、ネットワ-ク化によるト-タルシステム、5)不満解決型施策から不安解消型施策へのシフト、などの検討が必要である。今日、個別家族では対処しきれない生活問題が国民各階層に著しく進行している。こうした問題の社会化が進行・拡大するという状況下で、住民サイドに立った社会福祉実現のための諸施策の具体化と社会的・組織的実践の提起が課題となってくる。この課題遂行にあたって住民の側より、脆弱化している生活基準としての地域社会を家族福祉と連結させたところで位置づけることが要請されるようになっている。そこでまず、地域社会と連結させた家族福祉の展開が要請される社会的背景、必然性を家族サイド、政策サイドそれぞれ分けて検討し、その本質における差異に明らかにするために資料収集および文献検索を行った。さらに、地域社会における社会変動およびそれにともなう生活上の諸問題を生活主体の側からとらえ、社会福祉の体系、運営、援助方法等について家族問題との関連で検討をすすめるために、上記資料の分析および実態調査に従事した。具体的には、在宅福祉サービスと福祉供給システムに関する資料や福祉のまちづくりに関する各自治体や社会福祉協議会および民間団体の資料ならびに報告を求め、実態を把握した。さらにまた、茨城県内の近接市内の高齢者を対象に福祉ニードを把握するための実態調査を試みて、一応の視角を得た。現在各地域で高齢者の在宅福祉サービスを推進するために、いろいろな推進体制や福祉供給システムが模索されている。しかし在宅福祉サービスの多様な展開がみられる大都市においても、各種の制度が乱立していて、地域社会全体としては、いまだトータールシステムの整備がなされていない現状が見受けられた。したがって、こうした推進体制の確立と同時に、対象者の生活全体を地域で支え、ともに考えていくために、在宅福祉サービスの統合化とネットワーク化の必要が痛感され、これが今後の検討課題であることを認識した。今年度は前年度得た資料の整理および補足調査を行い、考察を深めた。この課題遂行にあたって住民の側より、脆弱化している生活基盤としての地域社会を家族福祉と連結させたところで位置づけることが要請されるようになっている。そこでまず、地域社会と連結させた家族福祉の展開が要請される社会的背景や必然性について、収集した資料や文献をもとに検討を重ねた。さらに、地域社会における社会変動およびそれにともなう生活上の諸問題を生活主体の側からとらえ、社会福祉の体系、運営、援助方法等について家族問題との関連で検討をすすめるために、前年度に引き続き上記資料の分析および補足調査を行った。具体的には、在宅福祉サ-ビスと福祉供給システムに関する資料や福祉のまちづくりに関する各自治体や社会福祉協議会および民間団体の資料ならびに報告を検討し、実態を把握した。現在各地域で高齢者の在宅福祉サ-ビスを推進するために、いろいろな推進体制や福祉供給システムが模索されている。

しかし在宅福祉サ-ビスの多様な展開がみられる大都市においても、各種の制度が乱立していて、地域社会全体としては、いまだト-タルなシステムの整備がなされていない現状が見受けられた。したがって、こうした推進体制の確立と同時に、対象者の生活全体を地域で支え、ともに考えていくために、在宅福祉サ-ビスの統合化とネットワ-ク化の必要が痛感され、これが今後の検討課題であることを再認識した。
非侵襲的脳機能再建の系統的戦略

致死的脳虚血に非致死的脳虚血を先行させると、その脳は遅発性神経細胞死から免れる(脳虚血耐性)。これは先行した非致死的脳虚血がストレス蛋白や神経保護的な成長因子を発現するためだと理解されているが、その詳細は不明である。近年、当研究室は、脳の非侵襲的刺激を先行させると、非致死的虚血同様に脳虚血耐性を獲得することを見いだした。すなわち、非虚血性のpreconditioningによる脳虚血耐性獲得の背景を検索することで虚血から「脳を守る」keyを見いだし、さらには脳虚血の治療応用へと発展させようとするものである。すなわち、非虚血性のpreconditioningによる脳虚血耐性獲得の背景を検索することで虚血から.「脳を守る」keyを見いだし、さらには脳虚血の治療応用へと発展させようとするものである。このことを裏付ける実験事実として、非侵襲的大脳刺激でastrocyteが活性化され動物の脳内に神経成長因子; Nerve growthfactor (NGF), Brain derived neurotrohic factor (BDNF)を含む様々な遺伝子が発現すること(Fujiki and Steward, 1997)、なかでもBDNF発現の条件は神経活動性依存性であること、発現は一過性でかつ神経損傷や痙攣発作は伴わないことをも明らかにした。脳虚血・脊髄損傷動物モデルを対象に、脳虚血耐性獲得に最も有効な高頻度磁気刺激のパラメーターと、その背景に発現される遺伝子を検索することにより脳虚血の病態を細胞・分子生物学的手法で解析、発現した遺伝子が損傷神経の修復・再構成に及ぼす影響を実験的に探った。8-9週齢,約65-75gの砂ネズミを使用。神経細胞の活動性亢進のためのconditioningには経頭蓋磁気または電気刺激を用いた。このことを裏付ける実験事実として、非侵襲的大脳刺激でastrocyteが活性化され動物の脳内に神経成長因子;Nerve growthfactor (NGF), Brain derivedneurotrophic factor (BDNF)を含む様々な遺伝子が発現すること(Fujiki and Steward, 1997)、なかでもBDNF発現の条件は神経活動性依存性であること、発現は一過性でかつ神経損傷や痙攣発作は伴わないことをも明らかにした。このことを裏付ける実験事実として、非侵襲的大脳刺激でastrocyteが活性化され動物の脳内に神経成長因子;Nerve growthfactor(NGF), Brain derived

neurotrophic factor(BDNF)を含む様々な遺伝子が発現すること(Fujiki and Steward, 1997)、なかでもBDNF発現の条件は神経活動性依存性であること、発現は一過性でかつ神経損傷や痙攣発作は伴わないことをも明らかにした。脳虚血・脊髄損傷動物モデルを対象に、脳虚血耐性獲得に最も有効な高頻度磁気刺激のパラメーターと、その背景に発現される遺伝子を検索することにより脳虚血の病態を細胞・分子生物学的手法で解析、発現した遺伝子が損傷神経の修復・再構成に及ぼす影響を実験的に探った。8-9週齢,約65-75gの砂ネズミを使用。神経細胞の活動性亢進のためのconditioningには経頭蓋磁気または電気刺激を用いた。これら検討結果に基づき新規法として脳電気刺激による脳保護の研究を継続した。研究成果は国際的権威のある学術誌(Exp Neurolほか)に採択された。
マナマコの資源生物学的研究

本種の個体群動態研究の基礎を築くため,成体の住み場の環境条件や住み場内の季節分布パターンを明らかにすることを目的に研究をおこなった。標識放流個体の追跡調査による夏眠場の特定を試みたほか,室内実験による行動的特性の理解による間接的な夏眠場の推定を試みた。標識個体の追跡では,砂泥上に放流された個体が,直ちに岸壁の構造物上に移動し,何らかの基物の隙間もしくは下面に付着し,潜り込むように身を寄せていた。この観察から重要と考えられた3つの要素,付着角度の選択性,走触性,背光性について,夏眠場の選択に与える影響を明らかにするために実験をおこなった。その結果,これら全てが満たされて初めて夏眠場が成立する可能性が示唆された。さらに,季節分布パターンを明らかにする目的で,山口県西部の波止場において個体群の追跡調査をおこなった。その結果,冬季には海底にも広く分布する一方,夏季には構造物上に限って分布する季節性が認められ,それは個体の局所移動によるものと考えられた。これによって,季節分布パターンの形成要因について仮説が提示され,特に大きな要因と考えられたことから,基質選択性の季節性の存在を検証する目的で実験をおこなった。その結果,本種の付着基質選択の季節性が明らかになった。初期生態の最大の不明点であった成長バラツキ(成長差)の成因を解明するため。飼育方法が種苗の成長に与える影響について検討した。その結果,摂餌機会の不均等が原因となって成長差が生じると考えられた。さらに,自然の個体群では摂餌機会は均等と予想され,コホート解析の手法により2つの野外調査を実施した結果は,予想通りに成長差の小さいものであり,それぞれ成長式の算出により成長速度の推定がが可能であった。修士課程在学中から取り組んできた大きなテーマの一つ,山口県におけるマナマコの個体群動態の解明を目的とする一連の研究では,長年にわたって確固たる知見のなかったマナマコの夏眠場の選択条件を解明するなど,多くの重要な知見を得ることができ,論文を発表する準備を整えている。また,山口県における稚ナマコの成長の調査を現在も継続して実施している。これが明らかになれば,個体群動態の基本的な情報が一通り出揃うことになり,山口県における資源増殖・管理計画の策定のために,有益な情報を提供することが可能になると考える。北海道では一昨年から研究に取り組んでいるが,二年間に及ぶ調査にも関わらず,稚ナマコの住み場がほとんど見つかっていない。稚ナマコの分布に適した環境条件については,これまで山口県における調査から,生物的・物理的条件を明らかにしてきた。しかし北海道では,そのような条件を満たす場所でも稚ナマコの発見は困難であり,より大きな制限条件が存在するという実態が浮き彫りとなった。そこで現在,北海道での稚ナマコの住み場条件の解明を目的に様々な調査を実施している。野外調査だけでなく,安定同位体比の測定といった化学的手法を用いてマナマコの餌料源の特定を目指し,条件解明の一助とするなど多角的なアプローチを試みている。また,天然の稚ナマコの発見が困難であっても,種苗放流された個体群の成長や季節移動を追跡するなどの代替手段により,北海道におけるマナマコの個体群動態の解明に向けて研究を進めている。そのために必要な体サイズの測定方法については,修士課程在学中に山口県で体サイズ測定の新基準である標準体長を提案したが,これを北海道でも有効に活用するため,標準体長の地域性の検討をおこない,北海道でも高い精度の体サイズ測定が可能であることを実証した。
カウンセリング技法トレーニングの発展に関する研究：マイクロカウンセリングの洗練化

平成30年度は,平成28年度および平成29年度の研究を踏襲し,マイクロカウンセリングで扱われる感情の反映技法を解説とモデリングによって大学生に習得させ,その習熟度の測定と,習熟度の差による援助効果の違いを検討した。大学生26名を対象に,解説による訓練の後にモデリング訓練を受けた群(解説→モデリング群,12名),モデリング訓練の後に解説による訓練を受けた群(モデリング→解説群,14名)に分け,感情の反映技法を習得させた。各訓練の直後に,感情の反映技法の効果を体験するロールプレイを実施させ,クライエント役を演じた際にその技法にどの程度援助効果があったと思うかを評価させた。なお,カウンセラー役の技法の習熟度については,援助効果の評価後に,ロールプレイを共に実施したカウンセラー役とクライエント役で協議させ,10段階で評価させた。結果について,まず,訓練による感情の反映技法の習熟度の違いを検討したところ,解説による訓練のみを受けた者よりもモデリング訓練のみを受けた者の習熟度がより高いと評価されていた。しかし,解説→モデリングという流れで訓練を受けた者と,モデリング→解説という流れで訓練を受けた者の最終的な習熟度の評定には差がみられなかった。次に,感情の反映技法の習熟度による援助効果の差を検討したところ,習熟度が高いと評価されたカウンセラー役がより援助的であるとクライエント役から評価されていた。以上,カウンセリング技法の習熟度の高さが援助効果につながることが示され,そのことから訓練方法が重要であるといえる。そして,その訓練方法については,解説よりもモデリングの方がより高い効果を有するが,両訓練を受けることで効果は最も高くなるため,それぞれの訓練で相互に補完し合うことが最効率であることが示唆された。平成28年度は,マイクロカウンセリングによる訓練効果を明確に捉えるため,国内外の関連文献をレビューするとともに,カウンセリング技法の援助効果を測定するための尺度作成に取り組んだ。また,その尺度を用い,基礎的なカウンセリング技法である感情の反映技法がマイクロカウンセリングの訓練によってどの程度習得されるかを検討するための予備研究を実施した。カウンセリング技法の援助効果を測定する尺度の作成では,カウンセリングおよび心理療法に関するカリキュラムを修めている大学院生3名に依頼し,必要な質問項目を抽出,分類した。その結果,カウンセリング技法の援助効果は,情報整理,共通理解,会話促進,情緒安定,信頼形成,不満解消という6つのカテゴリーに分類されることが示唆された。これに基づき,本研究では上記の6つのカテゴリーそれぞれに関する質問項目を設けた尺度を作成した。次に,心理学を専攻する大学生20名を対象に,マイクロカウンセリングによる感情の反映技法の訓練を実施した。作成した尺度の6つのカテゴリーについて,模擬カウンセリング内で訓練参加者がそれらをどの程度できているかを測定し,訓練前後でその変化を比較した。その結果,全てのカテゴリーの得点が上昇しており,マイクロカウンセリングによる訓練を受けた者は,基礎的なカウンセリング技法を習得し,クライエントに対する援助効果が高まることが示唆された。以上のことから,平成28年度は,マイクロカウンセリングの訓練効果を明確に捉えるための尺度を作成することができたといえる。カウンセリング技法の習得の程度を測定する際,カウンセラーがそれらを円滑に扱うことができるかという視点で捉えられることが多い。しかし,実際はカウンセラーの扱う技法がクライエントにとって援助的に機能しているかという視点を無視することはできない。そのため,平成28年度は,マイクロカウンセリングの訓練効果をより正確に捉える試みとして,カウンセリング技法の援助効果を測定するための尺度開発に取り組んだ。これによってやや進行に遅れが生じているが,研究課題を遂行することに大きな支障はない。平成29年度は,前年度に作成したカウンセリング技法の習得度および援助効果の指標となる尺度を活用し,マイクロカウンセリングにおける基本的かかわり技法の一つである感情の反映技法を大学生に習得させ,それがクライエントの感情の賦活にどのような影響を及ぼすのかを検討した。カウンセリングにおいて,クライエントの感情を賦活させることは,治療的な変容との関連が強いとされている。つまり,カウンセリングではクライエントの感情を賦活させる技法が重要であるといえるが,その機能を有するのが感情の反映技法である。そこで平成29年度の研究では,大学生24名を対象に,マイクロカウンセリングによる訓練を用いていいかえ技法および感情の反映技法を習得させ,それらの技法の効果を体験するロールプレイを実施させた。クライエントを演じた際に各技法によってどの程度感情が賦活されたかを評価させたところ,いいかえ技法と比較して,感情の反映技法はよりクライエントの感情を賦活させることが示された。また,カウンセラーの感情の反映技法の習得度が高く,クライエントの感情を十分に賦活させることができた際には,クライエントの話題整理や納得の度合いがより高まることが示唆された。以上のことから,平成29年度は,マイクロカウンセリングの訓練によって習得された基礎的なカウンセリング技法,特に感情の反映技法は,クライエントの援助に有効であることを実証することができた。申請者の所属機関では,平成30年度より公認心理師養成に取り組むことが決定している。そのため,カリキュラム編成や実習先の調整など,準備に相当の時間を要することとなった。これにより,平成29年度の研究実施に遅延が生じた。しかし,研究成果は順調に得られており,平成30年度ではそれらの成果を踏襲してさらに研究を発展させることが目標である。

平成30年度は,平成28年度および平成29年度の研究を踏襲し,マイクロカウンセリングで扱われる感情の反映技法を解説とモデリングによって大学生に習得させ,その習熟度の測定と,習熟度の差による援助効果の違いを検討した。大学生26名を対象に,解説による訓練の後にモデリング訓練を受けた群(解説→モデリング群,12名),モデリング訓練の後に解説による訓練を受けた群(モデリング→解説群,14名)に分け,感情の反映技法を習得させた。各訓練の直後に,感情の反映技法の効果を体験するロールプレイを実施させ,クライエント役を演じた際にその技法にどの程度援助効果があったと思うかを評価させた。なお,カウンセラー役の技法の習熟度については,援助効果の評価後に,ロールプレイを共に実施したカウンセラー役とクライエント役で協議させ,10段階で評価させた。結果について,まず,訓練による感情の反映技法の習熟度の違いを検討したところ,解説による訓練のみを受けた者よりもモデリング訓練のみを受けた者の習熟度がより高いと評価されていた。しかし,解説→モデリングという流れで訓練を受けた者と,モデリング→解説という流れで訓練を受けた者の最終的な習熟度の評定には差がみられなかった。次に,感情の反映技法の習熟度による援助効果の差を検討したところ,習熟度が高いと評価されたカウンセラー役がより援助的であるとクライエント役から評価されていた。以上,カウンセリング技法の習熟度の高さが援助効果につながることが示され,そのことから訓練方法が重要であるといえる。そして,その訓練方法については,解説よりもモデリングの方がより高い効果を有するが,両訓練を受けることで効果は最も高くなるため,それぞれの訓練で相互に補完し合うことが最効率であることが示唆された。平成29年度は,前年度に作成したカウンセリング技法の援助効果を測定するための尺度を指標とし,マイクロカウンセリングの訓練プログラムをより効果的なものへと発展させることを目的とした実験に取り組む。主な研究計画は以下の通りである。4月から7月:実験を行い,データ収集に取り組む。8月から12月:データ解析および学会発表を行う。追加データが必要な際には追実験を行う。1月から3月:学会発表および得られた情報を踏まえた論文を執筆する。本研究の目的は,マイクロカウンセリングの訓練効果を高め,カウンセラー養成の基盤を支えることである。そのため,平成28年度から29度年の研究では,訓練効果の評価指標となる尺度作成や,訓練で扱われるカウンセリング技法の援助機能を中心に検討してきた。そこで,平成30年度は,それらの成果を踏襲し,援助機能の高いカウンセリング技法をより効率的に習得する方法を実験的に検討する。
ゲルのパターン形成過程における高分子網目のダイナミクスに関する実験的研究

ゲルが強度の貧溶媒に浸されて収縮する過程において,ゲルに形成される泡パターンを共焦点レーザー走査顕微鏡により観察した.このビデオ画像から,この収縮過程においてはゲル表面に高密度の収縮相が膜状に形成されていることが明らかとなった.このビデオ画像から,ゲルの半径,収縮相の厚さなどの特徴的なサイズの時間依存性を明らかにした.この結果,パターン形成過程は四つのステップからなること,およびゲル表面に形成される収縮相の弾性や溶媒に対する摩擦係数がパターン形成に重要な役割を果たしていることが明らかにされた.また,パターン形成は相転移的というよりはむしろ相分離的に起こることが推測された.シリンダー中の溶媒の拡散を仮定し解析した結果,溶媒の拡散定数に対して比較的良い値が得られた.このことから,パターン形成過程は,高分子網目の協同拡散よりむしろ溶媒分子の自己拡散が重要であると考えられる.ゲルが強度の貧溶媒に浸されて収縮する過程において,ゲルに形成される泡パターンを共焦点レーザー走査顕微鏡により観察した.このビデオ画像から,この収縮過程においてはゲル表面に高密度の収縮相が膜状に形成されていることが明らかとなった.このビデオ画像から,ゲルの半径,収縮相の厚さなどの特徴的なサイズの時間依存性を明らかにした.この結果,パターン形成過程は四つのステップからなること,およびゲル表面に形成される収縮相の弾性や溶媒に対する摩擦係数がパターン形成に重要な役割を果たしていることが明らかにされた.また,パターン形成は相転移的というよりはむしろ相分離的に起こることが推測された.シリンダー中の溶媒の拡散を仮定し解析した結果,溶媒の拡散定数に対して比較的良い値が得られた.このことから,パターン形成過程は,高分子網目の協同拡散よりむしろ溶媒分子の自己拡散が重要であると考えられる.ゲルが貧溶媒に浸され,体積相転移する過程において美しいパターンが形成されることが知られている.本研究においては,このようなパターンが形成されるメカニズムを明らかにする目的で研究を行った.パターンが形成される過程において,高分子網目の空間的な分布が時間的に発展する.この過程を共焦点レーザー走査顕微鏡によって時分割観察した.得られた結果を解析することによって,パターン形成には四つの特徴的時間領域があることが明らかとなった.収縮初期の時間領域では,ゲルは相似的にかつ均一に収縮する.次に,ゲル表面に高分子網目の濃度が高い厚い収縮層が形成される.この後,ゲルの収縮は一端停止する.最後に突然パターンが形成され,このパターンは徐々に消失する.また,この過程におけるゲルの直径や収縮層の厚さの時間依存性から,収縮初期は溶媒のゲル中における自己拡散定数によって支配されること,収縮中期には収縮層の弾性率や摩擦係数が重要であること,そして収縮終期はゲルの協同拡散定数で決定されること等が明らかとなった.現在,これらの点を実験的に明らかにするために,ゲルの力学的な性質,大変形下におけるゲルの挙動等について研究を行っている.ゲルが強度の貧溶媒に浸されて収縮する過程において,ゲルに形成される泡パターンを共焦点レーザー走査顕微鏡により観察した.このビデオ画像から,この収縮過程においてはゲル表面に高密度の収縮相が膜状に形成されていることが明らかとなった.このビデオ画像から,ゲルの半径,収縮相の厚さなどの特徴的なサイズの時間依存性を明らかにした.この結果,パターン形成過程は四つのステップからなること,およびゲル表面に形成される収縮相の弾性や溶媒に対する摩擦係数がパターン形成に重要な役割を果たしていることが明らかにされた.また,パターン形成は相転移的というよりはむしろ相分離的に起こることが推測された.シリンダー中の溶媒の拡散を仮定し解析した結果,溶媒の拡散定数に対して比較的良い値が得られた.このことから,パターン形成過程は,高分子網目の協同拡散よりむしろ溶媒分子の自己拡散が重要であると考えられる.
周皮細胞に着目した特発性肺線維症の発症機序解明と治療法の提唱

特発性肺線維症は、肺の既存構築を破壊する線維化が進行する原因不明の難病であり、その線維化を特徴付けるのが線維芽細胞巣(fibroblastic foci; FF)である。FFは肺胞隔壁の生理的血流を遮断し、結果としてその下流に位置する肺胞隔壁を脱落させる。よってFFの新たな形成を抑制することは特発性肺線維症の根本的治療法となりうる。我々は、FFは病的に活性化した血管周皮細胞がその母細胞と推察し、既にヒト正常肺組織から分離した周皮細胞の培養系をも確立している。本研究ではFFが周皮細胞由来であることを病理組織学的に証明するとともに、周皮細胞由来の線維芽細胞を細胞死させる治療法を探索する。
薄型高効率集光太陽電池の研究開発

集光型太陽電池モジュールの高効率化・低コスト化を実現するために、軽量小型化を目指した新規光学素子の設計を行った。また、太陽光の集光環境下での応用に適した低電流大電圧化を目的とし、モノリシック直列接続太陽電池セル開発した。さらに、より実用化に適した構造を検討するために、集光太陽電池ミニモジュールを試作し、フィールド試験設備を用いた評価試験を実施した。本研究では、集光型太陽光発電モジュールの薄型軽量化を目的とし、主に以下の3点について開発を実施した。(1)低電流大電圧化セルの開発(2)薄型モジュール用集光素子の設計(3)モジュールの試作とフィールド試験の実施(1)について、より高い集光度を実現し、ジュール熱の発生による損失を低減するため、太陽電池セルの低電流・大電圧化をめざしたモノリシック集積化直列接合GaAs太陽電池セルの開発を行った。10個のサブセルの直列構造からなるGaAs太陽電池セルによって電流密度を維持しつつ電圧が10倍となることが実証された。さらに、バイパスダイオードを同一のプロセス工程を用いて集積することにより、入射光の分布変動からサブセルの一部が遮蔽されることによって、逆バイアス電圧が印加されることに起因するサブセルの故障を防止する構造を開発した。(2)に関しては、より薄型軽量のモジュール開発を目指した集光素子の光学設計を実施し、100mmサイズで焦点距離が50mmとなるフレネルレンズについて、光学スループットが80%となる条件をのもとで設計を実施した。。(3)に関して、電流整合型3接合タンデム太陽電池と100mmサイズのフレネルレンズ(焦点距離150mm)を用いた集光型太陽電池モジュールを試作し、太陽光追尾架台に搭載した。太陽光を利用したフィールド試験の結果、幾何学集光度400倍のモジュールを用いて変換効率24.8%を達成した。III-V族化合物半導体による太陽電池セルと集光光学素子からなる集光太陽電池モジュールの研究開発において、H23年度は主に1.集光光学素子の基礎設計と2.集光用太陽電池セルの開発を実施した。1.集光光学素子の基礎設計について、フレネルレンズと反射鏡を複合した形状の新規光学素子の設計を行った。直径10cmの受光面積に対して、焦点距離を5cm以下で入射光の導入率が85%以上となる最適条件が得られた。2.集光用太陽電池セルの開発において、集光時に増大する電流がもたらすジュール熱損失を低減させるために、セル面積を分割し、多数のサブセルの直列接続による低電流・大電圧の出力が得られる構造を提案し、試作を行った。GaAs単接合太陽電池セルに対して、10個のサブセルの直列構造および、各サブセルに対するバイパスダイオードのモノリシック集積に成功し、出力電流密度を一定に維持したまま高電圧が得られる太陽電池セルを開発した。光学素子の開発においては、幾何光学支援ソフトウェアを用いた光学設計により、フレネルレンズと反射鏡を複合させた形状での新規光学素子の設計を実施し、目的となる集光型太陽電池の開発において、光学素子の利用面積に対するモジュール厚さは0.5が得られることが明らかとなった。また、設計の最適化を行った結果から、太陽電池セルに導入することができる光のスループットが85%以上となる構造が得られた。これらは申請時に設定した研究目的の値よりも十分に高い値であり、今年度までの達成状況としては概ね順調である。さらに、集光太陽電池モジュールに搭載する太陽電池セルに対して、ジュール熱損失を低減するような低電流・大電圧化を目指したモノリシック集積直列多素子化構造を提案し、開発を実施した。現在までの開発において、電流密度を維持したまま10倍の電圧が得られる素子が得られており、さらにバイパスダイオードのモノリシック集積化にも成功している。集光型太陽電池モジュールの集光比率を制限する主な要因はジュール熱の発生に起因するセル内部抵抗の増大であるため、この新規太陽電池セルの開発によって、より高い集光度の集光型太陽電池システムへの見通しが得られた。1.集光光学素子の開発について、前年度の設計によって得られた新規光学素子に対して実際に太陽電池セルを搭載した場合を想定した最適化を進め、試作を行う。実験室における光学評価実験を実施し、設計値との差異を見積もる。2.太陽電池セルの開発について、さらなる高効率化のために、前年度の開発によって得られたモノリシック集積直列構造の製造プロセスをInGaP/GaAs2接合セルに応用し、25%以上の変換効率を目標として開発を進める。また、実際の集光動作に伴う大電流を想定した電極の最適化を実施する。3.試作した集光光学素子と太陽電池セルを用いて集光型太陽電池モジュールの試作を実施する。室内実験とフィールドテストによって評価を進める。集光光学素子の試作と評価実験用の消耗品を購入する予定である。室内実験およびフィールドテストに要する評価設備は前年度までに購入した物品と、既存の設備を併用することで実施することができる。また、得られた成果の発表のため、国内学会1件、国際学会1件を目安として旅費を使用する予定である。
コストプロポ-ションからみた小中高等学校既存RC造校舎の評価システムに関する研究

学校施設は、教育方法の多様化等に伴い、新しい計画的対応が求められ、平面プランの形態、屋外、屋内の空間構成やデザイン、多目的・オ-プンスペ-スの導入、地域社会への開放、地域施設との複合化等さまざまな点において、その物的教育環境が変わりつつある。このような学校施設の質的転換を効率的に行うためには、地域的な整備状況を考慮しながら、建設コストの検討を行うことが必要である。本研究では、既存RC造校舎を対象に建築工事費用と積算数量について分析を行い、以下のような結果を明らかにしている。1.学校施設の地域的な整備状況をもとに建設コストの検討を行うため、学校施設関係指標をもとに都市を類型化し、都市における公立小中学校の校舎及び体育施設の整備状況を明らかにしている。2.校舎の建設工事費用について、工事種目別及び建築工事科目別に単位面積当たりの各工事費用の分布状況、及び各工事費用の構成比の分布状況をそれぞれ把握している。3.躯体数量について、柱、壁等部位別に単位面積当たり各躯体数量(コンクリ-ト量、型枠量、鉄筋量)の分布状況を把握している。また、各躯体数量と延床面積とは相関が高いこと等を明らかにしている。4.内部、外部の仕上数量について、内壁面積、外部開口部面積等各部分別の仕上数量と延床面積の関係を明らかにしている。特に、内部仕上は、用途別に床仕上面積に対する各部分の仕上数量の分布状況を把握している。5.躯体については施工単価の資料、仕上については部分別単価の資料を用いて、積算数量をもとに工事費の算定を行い、設計工事費内訳明細書に記載されている金額と比較、検討を行っている。また、単価の資料が入手できれば、タイムラグなしに物価変動に対応した工事費を概算できることを示している。1.全国の地方自治体を対象に官公庁統計、現地調査を行い人口特性、学校施設の整備状況を表わすデータを収集した。学校施設整備の構造を探るため、欠損指標をもたない都市を対象に分析を行い、学校施設の整備状況を表わす30指標を選定した。これらをもとに、学校施設の整備状況からみた都市の特性を把握するため、主成分分析を行った。これより、都市の特性は、施設の規模性、施設の不足性、公立外依存性、施設の安全性の4つの軸で捉えられること、主成分得点をもとに全国の都市は、地方中核都市、大都市圏都市、大都市近郊都市、地方独立都市、地方中小都市等7類型に分けられることが明らかになった。2.学校施設の整備状況を調べるため、児童・生徒1人当りの施設規模と、危険校舎面積比率等の校舎・体育施設の整備内容という2つの観点から全国都市をランク分けし、都市類型との関係を検討した。これにより、施設規模については、地方中小都市では児童・生徒1人当りの面積は大きく、1校当りの校舎面積等学校の規模は小さいのに対し、地方中核都市、大都市近郊都市ではこれと反対の傾向を示している。また、整備内容の面については、大都市圏都市では校舎・体育施設共充実しているのに対し、地方中小都市では校舎の整備の遅れがみられる。3.公立の小・中学校の建築費内訳の概要を把握するため、予備的に、152の学校を対象に工事科目別費用項目について構成比率を求めた。コンクリート、型枠、鉄筋、鉄骨等建物の躯体に関わる工事、金属製建具工事の占める割合が大きく、全費用の約半分を占めることがわかった。しかし、建築単価には地域差、建設年による変動等があり、また、建物の仕様、建物形態等も異なるため、建築費の内訳を分析しても限界がある。今後、詳細に分析するためには、建築単価等変動する要因をある程度統一しながら、シミュレーションを行う必要があると思われる。

学校施設は、教育方法の多様化等に伴い、新しい計画的対応が求められ、平面プランの形態、屋外・屋内の空間構成やデザイン、多目的・オ-プンスペ-スの導入、地域社会への開放、地域施設との複合化等さまざまな点において、その物的教育環境が変わりつつある。このような学校施設の質的転換を効率的に行うためには、地域的な整備状況を考慮しながら、建設コストの検討を行うことが必要である。本研究では、既存RC造校舎を対象に建築工事費用と積算数量について分析を行い、以下のような結果を明らかにしている。1.校舎の建設工事費用について、工事種目別及び建築工事科目別に単位面積当たりの各工事費用の分布状況、及び各工事費用の構成比の分布状況をそれぞれ把握している。2.躯体数量について、柱、壁等部位別に単位面積当たり各躯体数量(コンクリ-ト量、型枠量、鉄筋量)の分布状況を把握している。また、各躯体数量と延床面積とは相関が高いこと等を明らかにしている。3.内部、外部の仕上数量について、内壁面積、外部開口部面積等各部分別の仕上数量と延床面積の関係を明らかにしている。特に、内部仕上は、用途別に床仕上面積に対する各部分の仕上数量の分布状況を把握している。4.躯体については施工単価の資料、仕上については部分別単価の資料を用いて、積算数量をもとに工事費の算定を行い、設計工事費内訳明細書に記載されている金額と比較、検討を行っている。また、単価の資料が入手できれば、タイムラグなしに物価変動に対応した工事費を概算できることを示している。
環閉鎖水域をモデルとした生産物質循環管理システムの確立

本研究では長崎県の大村湾沿岸部に面した県内の市町を調査対象とし、この地域をモデルとして環閉鎖性水域における物質のフローを解析し、生産物質循環管理システムを確立することを目的とした。長崎県の中央部に位置する大村湾は、佐世保湾を経由し外界と接する二重に閉鎖的な水理構造をとり、さらに佐世保湾とは2つの狭い瀬戸のみで通じている極めて閉鎖的な海湾である。大村湾を取り囲む3市8町を調査対象地域とし、工業、農業、漁業等の各種生産活動に由来する排水及び廃棄物の地域内動態や廃棄物排出実態、リサイクルの現状を調査した。調査結果より、大村湾の汚濁負荷の概況を調べ、問題点をあげた。また、大村湾に流入している河川からのリンの汚濁負荷量及び水産物として大村湾から除去されるリンの量からリンの動態を検討した。大村湾岸のエミッションは生活排水と工場排水によるものがほとんどを占めており、大村湾沿岸地域人口のうち生活排水処理人口は湾沿岸地域人口の51.1%であり、湾沿岸地域の下水道普及率は、県全体よりも高い39.8%となっている。しかし、生活排水の未処理率の割合も40%と高いので、大村湾の水質汚濁を解消させるためには、この未処理率を低下させることが重要である。大村湾における総リンの濃度は環境基準値以下であるが、年々増加傾向にある。特に、湾奥部が高くなっており、これは湾奥部は海水の交換が困難なこと、河川からの汚濁負荷が大きいことによるものであるが、湾奥部は水産物の水揚げも高く、リンの水産物への転換の可能性が示唆された。大村湾内においては、リンは河川からの流入が高いが、水産物として除去されており、その量は流入量がわずかに多い程度である。また、大村湾の水質データによるリンの量と流出入している量との差は、室内実験1、2)によって試算された大村湾の底質から溶出していると考えられるリンの量とほぼ一致しており、この差は底質からのリンの溶出分であると考えられる。河川からの汚濁負荷として流入しているリンはそのほとんどが水産物に転換されており、湾内においてのリンの収支は河川より流入している分がわずかに多いために大村湾の水質が徐々に悪化していることが明らかとなった。
超音波内視鏡を用いた胆膵疾患診断・治療システムの開発

新しく開発した造影ハーモニック超音波内視鏡が、膵腫瘍性病変の鑑別診断、原発不明腹腔内腫瘤の良悪性診断、およびGastrointestinal Stromal Tumorsの悪性度評価に有用であり、本法を用いることにより、従来の検査法と比べそれぞれの診断能が向上することを報告した。また、癌性疼痛に対して、超音波内視鏡下広範囲腹腔神経叢ブロック術が従来の腹腔神経叢ブロック術よりも良好な成績が得られることを報告した。さらに、超音波内視鏡下ドレナージ術の機器・手技開発を行い、本法が、経乳頭的・外科的治療不能の胆道・膵管閉塞に対する次のドレナージ治療法となり得ることを報告した。本研究は超音波内視鏡を用いた診断・治僚法を研究開発することを目的とし犬を用いる前臨床研究と実際の臨床で得られた検査および治療の評価を行う臨床研究で構成される。平成22年度は、超音波内視鏡ガイド下経消化管的胆嚢ドレナージ術の前臨床研究として、犬の胃内へ超音波内視鏡スコープを挿入し、超音波ガイド下で胆嚢を穿刺し、穿刺孔よりステント留置を行えるかどうかを検討し、細径(4Fr)のプラスチックステント留置が行えることが判明した。また、臨床研究として、原発不明の腹腔内腫瘤の良悪性診断における造影ハーモニック超音波内視鏡検査の有用性を検討したところ、高感度(96.3%)、高特異度(100%)で悪性と良性の鑑別診断が行えることが証明された(Gastrointestinnal Endosc 72 : 637-642, 2010)。また、造影ハーモニック超音波内視鏡検査がGI STの悪性度評価にも応用できることを報告した(Gastrointestinnal Endosc 73 : 227-237, 2011)。さらに、膵癌に伴う癌性疼痛に対して超音波内視鏡を用いて上腸間膜動脈周囲まで穿刺しエタノールによる神経融解術を行うと、従来の腹腔神経叢融解術よりも大きい疼痛緩和効果が得られることを報告した(Am J Gastroenterol 105 : 2599-2606, 2010)。その他、超音波内視鏡ガイド下ドレナージ術が胆道・膵管の減圧にも有用であることを報告した(Endoscopy 42 : E331-332, 2010 ; Digetive Endoscopy 42 : 217-219, 2010)。本研究は、超音波内視鏡を応用した消化器疾患の診断・治療法を研究開発することを目的としている。平成23年度は平成22年度に引き続き、新規治療法の開発として超音波内視鏡下胆嚢ドレナージ術の犬を用いた前臨床研究を行った。本研究では胃と胆嚢の間で細径(4Fr.)のプラスチックステントの挿入可能であり、24時間以上の観察でもステントが逸脱せずに残存していることが、平成23年度の研究により証明され、臨床応用向けての安全性が確認された。また、臨床研究では、造影ハーモニック超音波内視鏡検査により膵腫瘍の質的診断が行えることを報告した(Am JGastroenterol 2012; 107:303-310)。本研究では、造影ハーモニック超音波内視鏡にて膵癌を乏血性腫瘤と定義した場合、高感度(95.1%)および高特異度(89.0%)で膵癌を診断することが可能であることが判明した。特に2cm以下の小病変の診断においてはMDCTよりも有意に優れていた。また、超音波内視鏡下穿刺生検(EUS-FNA)と組み合わせることにより、EUS-FNAの膵癌診断感度を改善(92%→100%)させることが証明された。超音波内視鏡下治療の臨床研究として、通常のERCPによる治療が不能である閉塞性黄疸患者に対して超音波内視鏡ガイド下胆管十二指腸吻合術を行い、その有効性および安全性を評価した(Pancreatlogy 2011;11 suppl. 2:47-51)。本治療法は、超音波内視鏡下で十二指腸球部より肝外胆管を穿刺し、穿刺部にステントを留置する治療法であるが、手技成功率が93%であり、重篤な偶発症は発生せず、開存期間中央値99日と良好な成績が得られ、経皮的ドレナージ治療に変わり得る治療として期待されることが示唆された。本研究は、超音波内視鏡を応用した消化器疾患の診断・治療法を研究開発することを目的とした。

診断に関する研究では、膵腫瘍性病変の質的診断、消化管粘膜下腫瘍の悪性度評価、原発不明腹腔内腫瘤の良悪性鑑別診断等における、造影ハーモニック超音波内視鏡検査による血流評価の臨床的有用性を、Gastrointestinal Endoscopy Clinics of North Americaにて総説として報告した。また、膵癌症例において血管新生に関連した9分子の血清濃度を測定し、予後との関連を検討した結果、インターロイキン8が、遠隔転移例および化学療法無効例に高値であり、予後予測に使用されうるバイオマーカーであることが確認され、Japanese Journal of Clinical Oncologyにて発表した。治療に関する研究では、主に超音波内視鏡ガイド下胆道ドレナージ術(EUS-BD)の治療法およびその治療成績についての検討を行った。前臨床研究では、穿刺部の拡張、ステント留置の際には、超音波画像ガイド下で行うことにより、ガイドワイヤーやステントの逸脱が防ぐことができることが判明した。また、胆汁や膵液の漏出を防ぐためには、拡張操作をできるだけ早く行えるデバイスが有用であることが考えられた。臨床応用では、経乳頭的ドレナージ術が不能な閉塞性黄疸62例に対してEUS-BDを行い、ドレナージルート別で、手技成功率、臨床的改善率および偶発症発生率を評価したところ、それぞれ95-100%および86-100%であり、その有効性が確認された。一方、全体での偶発症発生率が26%であり、さらに安全な治療法となるには今後の機器・手技の開発が必要と考えられた。本研究成果は、第83回日本消化器内視鏡学会総会にて報告した。本研究は、前臨床研究と臨床研究を並行して実施している。平成23年度は、両研究ともに成果が得られ、逐次、学会および論文にて発表を行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度も前年度と同様、前臨床研究と臨床研究を並行して行っていく。前臨床研究では新規治療法をさらに開発することを目的とする。また、前臨床研究で確立された検査および治療法を臨床応用し、その成績を評価していく。
短調美と長調美の特質と脳内基盤の差異

最近、美の問題に関する脳科学的研究(神経美学)が盛んであるが、美のモードに関する研究は未踏である。モードの典型的な例は、音楽における長調と短調に対応する美である。モードは音楽だけでなく芸術作品一般に、明朗な美(以下、長調美(major beauty)とよぶ)と、悲しい美(以下、短調美(minor beauty)とよぶ)が存在する。本研究では、これら短調美と長調美の認知科学的特性と脳内基盤の差異に焦点をあて、認知感性心理学的手法と脳イメージング技法を駆使した分析を行う。具体的には、和音を素材として,長調(Major)と短調(Minor)という異なる調性が生み出す情緒的内容と、両者によって生成される美醜(Beauty/Ugliness)に関与する脳活動をポジトロン断層法(PET)を用いて測定した。その結果、調性にかかわらず,美しい音楽を聴取している場合は、醜い音楽の聴取時に比べ、報酬過程に関与するdorsomedial midbrainに有意な賦活がみとめられた。一方、醜い和音列聴取時は,right inferiorparietal lobuleやleft insulaなど悲しみや恐れの表情認知や不快感情に関与する部位の局所血流量増加が認められた。さらに、長調の美しい和音列聴取時は、短調の美しい和音列聴取時にくらべ、整合性や秩序性をもつ情報処理に関与するleft middle temporal gyrusが、短調の美しい和音列聴取時は、報酬に関与するright corpusstriatumに有意な賦活が見られた。最近、美の問題に関する脳科学的研究(神経美学)が盛んである。しかし、見過ごされている重要な問題に、美のモードの観点があげられる。以上の結果は、調性によって独自の脳基盤が存在することを示唆するものであり、美的感覚の多様性が脳内に表現されている可能性を示している。
超臨界流体中における巨大分子の拡散性とその相関

超臨界流体中における種々の化学種の拡散係数の実測値は少なく、特に分子量の大きな物質についての測定値はごくわずかであり、また、その推算方法についても確立されていない。本研究は分子量の大きな種々の化合物の分子拡散係数について、測定方法の確立、測定データの蓄積、推算法の確立を目的とした。これまでの超臨界流体中における拡散係数測定のほとんどがTaylor法によるものであるが、まず、超臨界二酸化炭素中におけるベンゼンの拡散係数測定をとおして、このTaylor法の測定精度を検証した。また、これまでTaylor法での測定が難しい比較的分子量の大きな溶質について、高分子薄膜を内壁にコーティングしたキャピラリーカラムを用いる非定常応答法を開発した。この方法を用い、以下の11種類の化合物、benzene、phenol、Vitamin K3,α-tocopherol、β-carotene、α-linonenic acid、linoleic acid, arachidonic acid, docosahexaenoic acid, eicosapentaenoicacid、ubiquinone CoQ10について超臨界二酸化炭素中の拡散係数を広範囲な温度、圧力範囲において測定した。またこの場合、Taylor法とは異なり、拡散係数の他に分配係数も算出できるので、種々の化合物についての分配係数の温度、圧力依存性を調べ、また、この分配係数から溶質の無限希釈部分モル体積を算出した。本研究で測定した溶質の最大分子量はubiquinone CoQ10の863で、同方法を用いれば1000を超える分子量の溶質についても原理的に測定が可能である。分子量の大きな溶質についての推算法として、Schmidt数による相関式あるいは超臨界流体の粘度による相関式を用いれば、高い精度で拡散係数を推算できることを示した。また、臨界点付近では熱伝導率や粘度の値が増加し、拡散係数値が低下することが報告されているが、化学反応においても、臨界点付近では光学異性体の立体選択性が向上することを明らかにした。本年度はまず、これまで報告されている測定データの精度および本研究で用いる測定装置の健全性の検証を目的として、過去測定報告の多い、超臨界二酸化炭素中のベンゼンの相互拡散係数を測定した。これまでのベンゼン測定値は他の溶質と比べて、種々の相関式からの値より小さめであったが、本研究では、算出される拡散係数の波長依存性、応答強度の非線形性を明らかにし、ベンゼンのように鋭い吸収ピークを持つ溶質については、UV検出器の測定波長に大きく依存することを示した。過去の測定の波長選択は不適切であり、本測定でも間違った波長を用いれば、これまでの測定値とよく一致することを示した。そして、正しい波長により拡散係数を決定し直し、装置の健全性を確認した。ベンゼンのような低分子量の溶質については、Taylor法では直接拡散管にインジェクターにより導入できるが、常温で固体あるいは高粘性である分子量の大きな溶質は導入できない。分子量の大きな溶質についての測定は非常に少なく、これらの測定報告では溶質を溶かした超臨界流体を拡散管に導入している。この場合、溶質濃度の調節が非常に難しく、また、測定されている分子量はそれほど大きくない。Taylor法では限界があり、より高精度の測定が可能な方法として、本研究では高分子薄膜を内壁にコーティングした拡散管を用いて、溶質を溶かした有機溶媒をトレーサーとして注入する非定常応答法を開発した。これは、有機溶媒と溶質は分配係数の違いから拡散管内で分離され、有機溶媒の影響を完全に排除できる。