hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の社会的孤立の重層的な予防策にむけた個人・地域環境要因の解明

社会的孤立の割合に関して、小地域単位での相当な散らばりが存在していることが確認されたため、今後、地域環境要因に関する探索的な分析に着手する。1孤立死事案の分析、2孤立軽減の実践評価、3孤立の地域環境要因、についての研究を実施した。123のいずれも連携研究者および研究協力者とともに分析を進め、成果の発表・論文化に取り組んだ。また、年7回の研究会を開催し、連携研究者等と課題共有を図りながら進めることができた。(1) 4回にわたって外部の研究会に参加、もしくは、関係機関へ訪問し、孤立死に関わる入手可能な既存調査データに関する情報収集を行った。「セルフ・ネグレクトや消費者被害等の犯罪被害と認知症との関連に関する調査研究事業(あい権利擁護支援ネット)」「セルフ・ネグレクトと孤立死に関する実態把握と地域支援のあり方に関する調査(ニッセイ基礎研究所)」等について二次分析に着手、ないし、そのための準備を行った。(2)昨年度までに社会的孤立軽減にむけた生活支援の先進的な実践として、兵庫県芦屋市の高齢者向け公営住宅に配置された24時間対応型ライフサポートアドバイザー(LSA)事業や愛知県豊橋市の独居高齢者への見守りボランティア事業などについて、実践データを収集・蓄積することができた。前者については、本プロジェクトで開発した生活支援実績データベースに基づいて2015年3月2016年4月までの日々の見守り・生活支援の記録データのクリーニングを行った。また後者については、住民による見守りボランティア活動のプロセス評価を行い、論文に発表した。(3) JAGESプロジェクトと連携して2010年と2013年に行われた高齢者を対象にした大規模調査のパネルデータ(約5.8万人、380学区・包括区のデータ)から、小地域単位での高齢者の社会的孤立等の集積性や高齢者が孤立に移行しやすい地域、孤立から改善しやすい地域に関する探索的な分析を試みた。そうした地域環境に関する指標として、地域単位の健康関連ソーシャルキャピタル指標を開発し、論文に発表した。高齢者の社会的孤立の重層的な予防策として設定した1孤立死事案の分析、2孤立軽減の実践評価、3孤立の地域環境要因の解明のいずれも当初の予定通り「おおむね順調に進展している」といえる。孤立死事案の分析に関しては、「既存の調査データをセルフ・ネグレクトや消費者被害等の犯罪被害と認知症との関連に関する調査研究事業(あい権利擁護支援ネット)」に基づいて、孤立死に至りやすい人々の特性に関する分析を論文に発表した。その後も利用可能なデータを複数探索している。現在は「セルフ・ネグレクトと孤立死に関する実態把握と地域支援のあり方に関する調査(ニッセイ基礎研究所)」の二次分析を研究協力者とともに進めている。孤立軽減の実践評価に関しては,昨年度までに社会的孤立軽減にむけた生活支援の先進的な実践データを収集・蓄積できている。現在、兵庫県芦屋市の高齢者向け公営住宅に配置された24時間対応型ライフサポートアドバイザー(LSA)事業に関して、見守り・生活支援の記録データの解析および論文化に着手している。並行して、複数の地域において、同様のデータ分析の可能性を探索している。
無秩序化した有機ヘテロ界面を導く電子的および構造的要因の解明

初年度はまず、分担者であるNIMS若山裕MANA副拠点長が保有する超高真空STMを使用し、Ag(111)上に形成したフッ素化銅フタロシアニン(F16CuPc)/セキシチオフェン(6T)界面の分子配列を直接観測した。F16CuPc単層に6Tを室温で積層すると、基板表面の[1-21]方向に配列したF16CuPcの長距離秩序が崩れ、6Tはcis-trans異性化によって様々に屈曲してF16CuPcと分子レベルで混合することが分かった。CuPc/6T界面のSTM観測との比較から、F16CuPcー6T間の水素結合によって無秩序構造が安定化したと考えられる。また、6Tの代わりに剛直なセキシフェニル(6P)をF16CuPc単層に蒸着すると、F16CuPc二分子を6Pが挟み込んだ超分子構造を局所的に形成することも分かった。これは、6PがF16CuPcのおおよそ2倍の大きさを持つことに由来する。F16CuPc/6P界面のSTM観察との比較から、F16CuPc/6T界面で短距離・長距離秩序が消失するのは、6Tが柔軟な分子配座をとれることが要因として考えられる。これらの結果をまとめた論文は、J. Phys. Chem. Cに投稿し、受理された。また、申請者の所属が変更後は、2019年度に行う表面エネルギーの算出に向けた接触角計のセットアップを行った。水とジヨードメタンを用いた接触角測定により、F16CuPc薄膜の表面エネルギーが分子配向に依存することを見出した。NIMSにおいて、有機ヘテロ界面を系統的にSTM観察したことにより、室温においてなぜF16CuPc/6T界面の分子配列が乱れるか、の分子的要因を把握できた。しかし、水素結合の有無を赤外吸収分光で調べたり、エントロピーの効果を調べるまでには至らなかった。一方、2019年度に実施予定であった、F16CuPc薄膜の表面エネルギーの分子配向依存性については、前倒しで進めることができた。結果として、所属先が変わったことによる試料作製装置の移動、再セットアップがあった割には、おおむね順調に進展していると言える。2018年度は、銀単結晶基板に形成した二分子ヘテロ界面における分子配列の乱れの原因について、分子レベルでの理解を深めることができた。当初予定していた、F16CuPcと6Tの間に存在すると考えられる水素結合の有無の実験的検証を分子科学研究所UVSORにて調べることを予定している。また、厚膜のF16CuPc/6T界面を作製し、構造無秩序化が分子配向に依存するかどうかをX線回折や、和周波発生分光で確かめる。また、構造無秩序化の様子を分子レベルで調べるため、分子動力学シミュレーションも実施する。

また、厚膜のF16CuPc/6T界面を作製し、構造無秩序化が分子配向に依存するかどうかをX線回折や、和周波発生分光で確かめる。また、構造無秩序化の様子を分子レベルで調べるため、分子動力学シミュレーションも実施する。消耗品の購入において端数が発生した。翌年度の助成金に繰越し、なるべく切りがよい使用方法を心掛けたい。
在宅ナビゲーション透析システムの開発

血液透析の進展に伴い、多くの慢性腎不全患者の延命が可能となったが、患者の平均余命は健常人の半分程度であり、さらなる改良が不可欠である。本研究課題ではそのような背景下、個々の患者にあった透析を在宅で安全に施行できるナビゲーション透析の開発を目的とした。具体的には、透析中のダイアライザ性能ならびに患者からの溶質除去能の経時変化をリアルタイムで測定し、患者にみあった状態へナビゲートするような新しい治療システムを想定している。牛血、牛血漿系のダイアライザ性能評価実験ならびに超音波ドプラー装置を用いた内部濾過流量測定実験、透析液排液中溶質濃度の連続測定実験を通じ、ナビゲーション透析に必要となる基盤技術の創出を試みた。その結果、ダイアライザの透水性、内部濾過特性、溶質除去特性の経時変化に関するデータを詳細に得ることができ、ファウリング(透析膜への膜付着)による影響を強く受けていることが明らかとなった。この性能の経時変化を説明するための理論モデルを立て、ダイアライザ内圧-流量分布に関する血液、透析液流れ方向の運動量、質量の変化を推定し、実験データとの照合を行い、濾過係数などのパラメータ値の時間的推移を求めた。以上の結果から、ナビゲーション透析システムの開発をめざすに必要な基盤技術の開発はある程度達成できたものと考えている。実際のハードウェアの開発は企業化を目指した次のステップ(実用化をめざした研究課題)に委ねることになる。個々の患者に対する適正治療を実施するため、患者の病態をリアルタイムで把握し、そのデータをもとに適正な方向へナビゲートする透析システムの開発を目的としている。具体的には、研究代表者が今まで検討してきた新しいモニタリング技術(圧測定による透水性ならびに内部濾過流量推定、排液モニタリングによる溶質除去動態の推定)をHDに導入し、kinetic modeling(体内溶質分布モデル)にもとづく自動制御機構を透析装置に組み入れたシステム開発を想定している。本研究では、モニタリング技術(ダイアライザ前後の血液/透析液圧と透析液排液中溶質濃度の連続測定)とkinetic modelingにもとづく自動制御機構を透析装置に組み入れることにより、個々の患者に対する至適透析を在宅で施行可能とする、在宅ナビゲーション透析システムの開発を目的としている。本年度は以下の2項目について検討した。1)in vitro実験:マーカー溶質を添加した試験液(水溶液、牛血漿、牛血)に対しHD実験を施行した。透析液排液中には種々の溶質成分が存在するため、溶質濃度の経時変化をマーカーごとに既存生化学検査法にもっとも相関の高い波長成分の吸光度特性を模索した。これは、患者に侵襲のない透析液排液中溶質濃度の連続モニタリングを確立することにより、治療効率を定量的・連続的に評価するシステムを確立するためである。このもっとも相関の高い波長成分は、使用した試験液ごとに若干の相違がみられた。このことは臨床応用時に、患者ごとに最適波長を求める必要性を示唆している。また本実験中、ダイアライザ血液ならびに透析液側入口圧、出口圧の連続測定を行い、ダイアライザの透水性を表す限外濾過率UFRPならびに内部濾過流量QIFの経時変化を調べた。いずれも、経時減少する傾向がみられ、蛋白を含む牛血漿系、牛血液で顕著な結果が得られた。2)モデル計算:1)で得られた圧ならびに溶質濃度データを用い、血液、透析液流れ方向の運動量、質量の変化を表す理論モデルを構築し、実験データにcurve-fittingさせることにより、総括物質移動係数ならびにUFRPを求めた。本研究では、モニタリング技術(ダイアライザ前後の血液/透析液圧と透析液排液中溶質濃度の連続測定)とkinetic modelingにもとつく自動制御機構を透析装置に組み入れることにより、個々の患者に対する至適透析を在宅で施行可能とする、在宅ナビゲーション透析システムの開発を目的としている。本年度は主として以下の2項目について検討した。1)ダイアライザ性能の経時変化:血液透析(HD)施行に伴い、ファウリング(タンパクの膜付着現象)に伴うダイアライザ性能の経時変化が生じる。

今回ダイアライザ前後の血液/透析液圧、内部濾過流量、溶質(クレアチニン、β2-ミクログロブリン、α1-ミクログロブリン、アルブミン)のクリアランスCLの経時変化を牛血液系HD実験より検証した。その結果、血液側圧力の上昇、透析液圧の減少が確認された。また、市販されている高性能ダイアライザにおいて、α1-ミクログロブリン、アルブミンクリアランスの経時減少が確認され、他の小・中分子溶質のCLはほぼ一定の値が得られた。2)ダイアライザ内圧-流量分布モデル:1)の実験結果をもとに、自作モデルを用いダイアライザ内圧-流量分布を計算した。その結果、ダイアライザ局所における膜間圧力差(血液側圧-透析液側圧-コロイド浸透圧)ならびに濾過係数より求めた内部濾過/逆濾過流量も経時的に減少していることが推定された。今後、透析液排液中溶質濃度の連続測定に関する実験を行い、経時的な溶質除去特性の把握に着手する予定である。本研究では、モニタリング技術(ダイアライザ前後の血液/透析液圧と透析液排液中溶質濃度の連続測定)とkinetic modelingにもとづく自動制御機構を透析装置に組み入れることにより、個々の患者に対する至適透析を在宅で施行可能とする、在宅ナビゲーション透析システムの開発をめざしている。本年度は主として以下の項目について検討した。1)血液透析器性能の経時変化を説明する理論モデルの確立:血液透析器性能の経時変化についてはすでに十分な実験結果が蓄積されたので、ファウリングに伴う血液透析器性能の経時減少を予測できる膜透過モデルを理論的に構築し、その妥当性を検証した。具体的には、実験データに対しシミュレーション解析(数値計算)を行うことにより膜濾過係数などのパラメータを求め、経時的に減少することを突き止めた。また、超音波ドプラー法ならびに浄化器入口部膜間圧力差と濾過係数から推算する内部濾過流量の経時変化を求め、理論モデル計算の結果と照合し、概ね妥当な結果が得られた。2)透析液排液中析液中溶質濃度の連続測定:将来の汎用性を考え、実際の臨床で得られる透析液排液中の溶質濃度と高い相関を得る最適吸光波長を溶質ごとに求めることを想定し、本研究では牛血漿系実験ならびに臨床における透析液排液について検討し、溶質としては尿素(分子量60)を対象とした。具体的には、種々の吸光波長スペクトルにおける吸光度の経時変化を求め、検体検査(ウレアーゼ)法により求めた尿素窒素濃度の経時変化と照合して求めた。その結果、検体検査とは異なる波長スペクトル(300nm付近)成分の相関がもっとも高い結果が得られた。今後、ナビゲーション透析システム開発を意識した、アルゴリズムの開発等基盤技術の検討に着する予定である。本研究では、種々のモニタリング技術(ダイアライザ前後の血液/透析液圧と内部濾過流量の連続測定)の開発と理論モデルにもとづく自動制御機構を透析装置に組み入れることにより、個々の患者に対する至適透析を在宅で施行可能とする、在宅ナビゲーション透析システムの開発をめざしている。最終年度である本年度は主として以下の項目について検討した。
バラ科の異なる自家不和合性機構の比較解析～多因子非自己認識型と単因子自己認識型

リンゴにおいて、花粉で発現するSBP1とSSK1の相同遺伝子を単離し、MdSBP1およびMdSSK1と名付けた。これらと、リンゴSFBBタンパク質との相互作用を解析したところ、どちらのタンパク質もSFBBと結合することが判った。しかしさらなる解析により、MdSSK1の方がSFBBに強く結合し、更に遺伝子発現量も遥かにMdSBP1よりも高いことが示された。SFBBと強く結合し発現量も高いMdSSK1が、SFBBとともに主要な複合体を形成して自家不和合性機能に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。自家不和合性は、雌ずい側因子がS-RNaseであるRNase型が最も進化的起源が古く、様々な分類群に広く分布しているとされている。しかし最近、RNase型自家不和合性には、ペチュニア(ナス科)のように複数の花粉側因子が非自己のS-RNaseを認識する「多因子非自己認識型」と、サクラ連(バラ科)のように単一の花粉側因子が自己S-RNaseを認識する「単因子自己認識型」の2タイプが存在することが明らかになった。興味深いことに我々は、サクラ連と同様バラ科に属するナシ連(ナシ、リンゴ)の自家不和合性は、むしろナス科と同じ「多因子非自己認識型」であることを見出した(KakuiらPlant J(2011))。本研究では、バラ科における「多因子非自己認識型」と「単因子自己認識型」の異同の分子基盤と、これらの2タイプの進化的関係を解明する。RNase型自家不和合性を示すナス科においては、S-RNase bindingprotein1(SBPI)が花粉S因子と結合し、SCF様複合体を形成するとの報告がある。だがナス科以外の植物ではSBP1ホモログの解析の報告はなかった。本年度は、バラ科においてもSBP1ホモログが存在し、自家不和合性に関与している可能性を探索した。リンゴ花粉で発現するSBPlホモログを単離してMdSBP1と命名した。大腸菌で組換えMdSBP1を発現させ、リンゴS-RNaseとの結合の有無をプルダウンアッセイによって解析した。その結果、MdSBPIもナス科のSBPlと同様にS-RNaseと相互作用することが確認された。さらに、リンゴ花粉で発現するCullin1ホモログを二種類単離してMdCUL1AおよびMdCUL1Bと命名し、プルダウンアッセイを行った。その結果、MdSBP1はMdCUL1Bとのみ結合することが示された。リンゴ花粉で発現するSBP1ホモログ(MdSBP1)、SSK1ホモログ(MdSSK1)、CUL1ホモログ(MdCUL1A, MdCUL1B)を単離した。これらとリンゴ自家不和合性花粉側因子候補MdSFBB1-S9の組み換えタンパク質を発現し、タンパク質間相互作用を解析した。プルダウンアッセイによってタンパク質間相互作用を解析したところ、MdSBP1、MdSSK1ともにMdSFBB1-S9と結合すること、MdSSK1については二種のCUL1ホモログ(MdCUL1A, MdCUL1B)どちらとも相互作用することが示された。リンゴ花粉で発現するSBP1ホモログ(MdSBP1)、SSK1ホモログ(MdSSK1)、とリンゴ自家不和合性花粉側因子候補MdSFBB1-S9のタンパク質間相互作用を確認しているが、S遺伝子座に多数存在する他のSFBBについては相互作用の有無は不明であった。

未解析のSFBB5-S9についてプルダウンアッセイによってタンパク質間相互作用を解析したところ、MdSSK1とは相互作用するものの、MdSBP1との明確な相互作用は認められない結果となった。ナシ・リンゴの自家不和合性花粉側因子であるSFBBおよび雌ずい側因子であるS-RNaseタンパク質の発現系の構築を試みた。SFBBは他のタンパク質とSCF複合体を構成して機能することが予想されたため、構成タンパク質候補を大腸菌で発現させ、組換えSFBBタンパク質との相互作用解析を行った。その結果、SFBBとSSK1およびSBP1との相互作用が確認されたが、相互作用の強度と遺伝子発現レベルから、SBP1よりもSSK1を含む複合体が主要な役割を果たしている可能性が示唆された。自家不和合性花粉側因子であるSFBBを含むSCF複合体の構成タンパク質について、相互作用解析により知見を得ることができた。しかしながら、正常な立体構造をとったSFBBを発現させる実験系が構築できず、そのためSFBBと、雌ずい側因子であるS-RNaseとの相互作用解析が進展していない点は今後の課題である。自家不和合性は、雌ずい側因子がS-RNaseであるRNase型が最も進化的起源が古く、様々な分類群に広く分布しているとされている。バラ科においてはサクラ連(オウトウなど)では単一の花粉側因子SFBが自己S-RNaseを認識する「単因子自己認識型」を示すが、興味深いことに我々は、ナシ連(ナシ、リンゴ)では複数の花粉側因子SFBBが非自己のS-RNaseを認識する「多因子非自己認識型」を示すことを見出したが、これら2タイプは分子レベルでどのように異なり、なぜバラ科に共存しているのかは不明である。本研究では、ナシ連の「多因子非自己認識型」機構に関与する因子の特定と機能解析を進め「単因子自己認識型」との異同の分子基盤と、バラ科におけるこれらの2タイプの進化的関係を解明することを目的として研究を行った。リンゴのS遺伝子座の構造解析により多数の花粉側S因子SFBBの存在が知られていたが、その相対的配置はハプロタイプ間で異なっていることを見出した。このハプロタイプに固有の構造は、S遺伝子座での組換えを抑制し自家不和合性機構を維持する意義がある可能性が考えられた。リンゴSFBBタンパク質と相互作用するタンパク質として、SBP1とSSK1を見出した。相互作用の強度と発現解析の結果から、花粉内ではSFBBはSSK1と主に複合体を形成し、機能しているものと考えられた。リンゴにおいて、花粉で発現するSBP1とSSK1の相同遺伝子を単離し、MdSBP1およびMdSSK1と名付けた。これらと、リンゴSFBBタンパク質との相互作用を解析したところ、どちらのタンパク質もSFBBと結合することが判った。しかしさらなる解析により、MdSSK1の方がSFBBに強く結合し、更に遺伝子発現量も遥かにMdSBP1よりも高いことが示された。SFBBと強く結合し発現量も高いMdSSK1が、SFBBとともに主要な複合体を形成して自家不和合性機能に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。複数のリンゴ自家不和合性花粉側因子候補SFBBの組み換えタンパク質がSSK1と相互作用することを示すことができた。これは、リンゴの自家不和合性が予想された通り「多因子非自己認識型」であることを示唆する重要な成果である。また、MdSBP1よりもMdSSK1を含む複合体が主要な役割を果たしているとしたこれまでの研究とも一致する結果となった。一方、S-
環境汚染化学物質の大気圧放電分解過程の解明

本研究では,大気圧放電を用いた分解・無害化処理技術の確立のため,汚染物質分解に用いられる放電特性を把握するとともに,放電中で生成され汚染物質分解に寄与する種の生成特性を解明した。発光分光法により大気圧放電中のガス温度などのプラズマパラメータを計測する手法およびin-situ赤外吸収分光分析により大気圧放電中のラジカルを計測する手法を確立させるとともに、大気圧プラズマと水の相互作用で発生し、環境汚染化学物質分解に関係するラジカルの生成特性を明らかにした。本研究は、トルエン、キシレンなどのように大気中への排出量が多い環境汚染化学物質を大気圧放電を用いて分解・無害化する、および、そのメカニズムを解明して適切な制御を可能とするため、汚染物質分解に用いられる放電特性と放電分解効率の向上などの関係を見出すことを目的としている。本年度は、昨年度に課題として残された発光分光法による大気圧放電のガス温度計測手法の確立、および、赤外分光光度計(FT-IR)を用いたin-situラジカル計測システムの構築と測定法の確立を行った。(1)発行分光法によるプラズマ診断:バリア放電型Ar大気圧プラズマジェットの発光を分光分析し、大気中の水蒸気から生成されるOHの発光(309nm)とその付近の回転スペクトルの測定値と、ガス温度を変化させたときの理論スペクトルのフィッティングにより、ガスの回転温度を導出する方法を確立した。回転温度がガス温度に等しいとすると、プラズマジェット内のガス温度は380K程度になること、およびプラズマジェット中のガス温度分布も明らかにした。(2)in-situラジカル計測:厚さ4mmの角型アクリル製容器内に入れた水と、その上部に設置した櫛歯状電極配置において(液面-櫛歯電極間距離=15mm)、櫛歯状電極に18.0 kVの正極性直流高電圧を印加し、電極間にストリーマコロナ放電を発生させる。ミラーを用いてフーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)の赤外光を放電リアクタへ導き、櫛歯状電極直下を通過させ、再びFTIRに戻すことで、in-situ赤外吸収分光を可能とする計測システムを構築した。Ar-O2混合ガス(組成比をAr : O2 = 60 : 40 %)を1.0および7.0 L /minの流量でフローさせた状態で発生する大気圧コロナ放電中に、HO2ラジカルが含まれることを明らかにした。本研究は、トルエン,キシレンなどのように大気中への排出量が多い環境汚染化学物質を,大気圧放電を用いて効果的に分解・無害化処理メカニズムを解明し適切な制御を可能とするため,汚染物質分解に用いられる放電特性と放電分解効率の向上などの関係を見出すことを目的としている。本年度は発光分光法(OES:Optical Emission Spectroscopy)により,大気圧放電中のガス温度,電子温度,電子密度などのプラズマパラメータを計測する手法の確立を目指した。放電プラズマの発光からガス温度、プラズマ中の電子密度等を導出するためには発光スペクトルの高分解能測定が不可欠であり、そのため、本年度に日本分光工業製の25cmシングルモノクロメータ(分解能0.05nm)を導入し、光学測定系を構築した。また、発光強度が比較的高く、かつ安定したプラズマが発生可能な、低気圧グロー放電プラズマを用い、測定系の動作確認を行った。窒素の特徴的な発光がみられる第二正帯および第一負帯の発光スペクトルのいずれにおいても、従来の結果と一致するスペクトルが得られた。特に、第一負帯の390.60 nm付近に回転励起の発光スペクトルによるブロードなピークについても計測されており、ガス温度の導出も可能であることがわかった。本年度は分光器の波長の刻み幅を0.05 nm,入出射スリット幅を0.05 mmとしたので,分解能は0.16 nmであったが、スリットの調整で高分分解能測定も可能であることを確認できた。環境汚染物質の分解に利用される大気圧放電プラズマである,直流コロナ放電,Packed-Bed Dielectric Barrier Discharge (PB-DBD),DBD駆動プラズマジェットの診断,およびこれらの放電で生成されるラジカルの種類,濃度を測定した。得られた成果を放電ごとに示す。(1)水上直流コロナ放電in-situ IRASによりHO2ラジカルの生成を確認した。また、15分程度の放電照射によって,水中にH2O2,NO3-,NO2-が数30ppm程度生成されること、各ラジカル濃度が雰囲気ガスの組成に依存することが示された。O3のH2O2生成への寄与はほとんど見られず,放電プラズマと水面の接触がH2O2生成に重要であることがわかった。これより,高エネルギー種と水面近傍のH2O蒸気の反応がH2O2生成に寄与することがわかった。その他の測定結果も総合して,放電中および水中の活性種生成に係る反応過程を推定した。(2)プラズマジェットOH(A2Σ+→X

2Π,308.9nm)の発光スペクトルを位置分解測定し,プラズマジェット中の分子の回転温度の空間分布を調査した。プラズマ中の中性高エネルギー種のふるまい,発光にかかるOHへのエネルギーの移行が,相対湿度により異なることを示した。(3)PB-DBD PB-DBD中の活性種を明らかにするため,放電を発生後のガス(オフガス)をイオン交換水にバブリングし,水中の生成物の濃度を測定した。水中の活性種としてNO3-が検出されるとともに,オフガスの組成分析でN2O5およびHNO3の生成量が多く検出されたことか,(1)式によりN2O5から生成されるHNO3により水中のNO3-濃度が高くなることが示唆された。放電化学初年度に予定していた発光分光測定結果からプラズマパラメータを導出する過程で多少遅れがあったが、次年度において解決できた。2年目の目標であるin-situ赤外吸収分光診断システムについては、システム構築が完成しラジカル検出にも成功した。その後、環境汚染化学物質を含む合成空気中で大気圧放電を発生させ、発光分光および赤外吸収分光測定により、プラズマパラメータ、ラジカル、分解生成物、フラグメント等を計測し、環境汚染物質の放電分解過程を検討する段階に移行する。発光分光測定システムの構築とその動作確認に時間を要したため、ガス温度の導出および電子密度の導出までに到達できていない。特に、分光器の出力を光電変換・増幅部および分光器の波長変更部分の自動化に時間を要したため、計画よりもやや遅れた。環境汚染化学物質を含む合成空気中で大気圧放電を発生させて汚染物質分解を行うとともに、発光分光ならびに赤外吸収分光測定を行って、プラズマパラメータ、ラジカル、分解生成物、フラグメント等を計測する。この結果に基づいて、環境汚染物質の放電分解過程を検討する。(1)封じ切り実験:放電チェンバにバックグラウンドガス(Ar、N2、O2、He、Xeおよびこれらの混合ガス)に微量のトルエン、キシレン、ベンゼンなどを混合した模擬排ガスを放電チェンバに封入し、大気圧コロナ放電を発生させ、上述の放電診断を行って、生成されるラジカル、環境汚染物質のフラグメント、副生成物を測定する。分解生成物の濃度の時間変化測定から分解過程を予測する。また、このときのプラズマパラメータとラジカル生成の関係も得る。(2)フロー実験:模擬排ガスを一定流量で供給した状態で大気圧コロナ放電を発生させ、上述の放電診断を行う。フロー実験により模擬排ガスを流した状態で放電分解するときに主体となる反応過程や分解生成物を特定する。(3)結果の検討と公表:得られた結果を総合し、環境汚染化学物質の放電分解とラジカル生成、プラズマパラメータの関係を解明する。成果を国内および国外の学会で発表するとともに、論文誌に投稿する。本年度に実施予定であった気体放電の発行分光診断を25年度の始めに実施する。複数の針電極で構成される電極(電極間隔15 - 30 mm程度)を平板電極と対向させて多数針ー平板電極を構成し,放電チェンバ内に設置する(現有物品)。放電チェンバには集光レンズ等を取付け,放電の発光を分光器(平成24年度購入備品)に導いて詳細な波長分解測定を行うシステムを開発する。
コレステロール胆石の石灰化の成因:胆汁中炭酸カルシウム飽和度と析出抑制活性の解析

炭酸カルシウム(以下、CaCO_3)による「石灰化」を伴ったコレステロール(以下、コ)胆石は、内科的溶解療法に抵抗性となるため、この石灰化の機序の解明は重要であるが、これまで全く不明であった。CaCO_3析出には、胆汁での物理化学的飽和度と胆汁に存在するCaCO_3析出抑制活性の両者が関与すると考えられる。そこで本研究では、コ石の石灰化の成因を探るため、胆汁のCaCO_3飽和度とCaCO_3析出抑制活性に影響する因子を解析した。1)胆汁中のCaCO_3過飽和度の測定とそれに影響する因子の解析各種胆石例、非胆石例の胆嚢胆汁のCa^<++>濃度(Ca^<++>電極)、pH、pCO_2(血液ガス分析)を測定、[CO_3^<-->]濃度とCaCO_3過飽和度を計算により求め、ムチン濃度(Schiff法)を定量した。その結果、石灰化コ石例では、非石灰化コ石例や非胆石例に比し、胆汁のpH、[CO_3^<-->]が有意に高く、CaCO_3飽和度は有意に高く、過飽和状態にあることが判明した。胆汁中CaCO_3飽和度は、胆汁脂質やムチン量とは相関せず、胆汁pH値に依存した。2)胆汁中CaCO_3結晶析出抑制活性に影響する因子の解析胆嚢胆汁試料に対して、a)脂質除去(isopropanol処理)、b)ゲル濾過(Sepharose4Bカラム)、c)ムチン除去(限外濾過)、d)カルシウム結合蛋白の除去(CaCl_2で沈殿)、等の処置を行い、CaCO_3析出抑制活性の由来を探った。その結果、胆汁中CaCO_3析出抑制活性は、胆汁脂質やムチンに依存せず、分子量5kDのカルシウム結合蛋白がその主な源であることが判明した。以上、本研究により、コレステロール胆石の石灰化には1)胆嚢胆汁の酸性化障害(pH上昇)に基づく炭酸カルシウム過飽和胆汁の形成と、2)胆汁中カルシウム結合蛋白(5kD)による炭酸カルシウム析出抑制活性が関与していることが明らかとなった。
アジア圏水稲栽培における気候変動下の水資源・窒素資源利用の最適化

今世紀に入ってアジアの稲作は新たな課題に突入している。高収量達成・貧困削減のための作物栽培学から、環境持続性、資源有効活用、さらに気候変動への適応など、SDGsの多様なミッションに応える農業技術が求められている。本研究では作物栽培学研究のアジア地域への展開を念頭に、イネを中心とする主要作物について、水資源利用効率・肥料利用効率の向上(資源有効活用)と作物高収量の高度な両立に向けた精緻なフィールド研究を進める。この共同研究成果をSDGs達成に向けた総合ビジョンへ発展させるため、将来的にはランドスケープレベルの総合研究に結び付ける予定である。
日常生活に伴うすべての温室効果ガス排出量の評価と低炭素型生活行動への実証的適用

経済学での議論を踏まえて産業連関表と家計支出統計の接続表を開発し、家計支出統計の品目ベースでのGHG排出原単位を算出した。この原単位を用いて、うるち米、ハム、衣料用洗剤の3品目についてCFP-PCRに従った一般的なカーボンフットプリント(CF)を算出した。社会調査の結果、3品目のCFの比較値としては、一般的なCFの方が日常生活のGHG排出量より好まれることが分かった。ただし、情報過多が好まれないことも示唆された。近年の社会影響への関心を踏まえ、SLCAの実装もおこない、Tシャツの労働問題に対する選好も評価した。うち、縫製プロセスでの労働問題を回避するための支払意思額が最大となった。製品・サービスへのカーボンフットプリントの貼付(カーボンラベリング)によって、CO2排出量の削減を実施するには、消費者がカーボンフットプリントを見て、購買する製品・サービスを変化させる必要がある。しかし、購買行動に関する規定因は明らかになっておらず、そのため、購買行動を促進させるために何をすれば良いのかは、定量的には不明であった。これは、研究計画の大前提に位置するため、初年度に実施する必要があった。そこで、今年度は、カーボンラベリングに伴って購買行動を変化させるには、まず何をすれば良いのか探るため、間接環境負荷で大きな割合を占める食生活を対象に、カーボンラベリングおよび他の環境配慮型行動の規定因の分析を実施した。そのために、都市部に在住する20・30代の消費者500人を対象に、カーボンラベリングを含む28種類の食生活に関連する環境配慮型行動に関する考え方を調査するインターネット調査を実施した。まず、代表的な規定因モデルである要因連関モデル(広瀬1994)、心理プロセスモデル(小池ほか2003)、集団的防護動機モデル(戸塚・深田2001)の3つの規定因モデルを比較した。その結果、要因連関モデルの適合度が高いことが判明した。次に、要因連関モデルを用いて調査結果を詳細に分析した。その結果、ほぼすべての行動で実行可能性評価(自分はこの行動をおこなえる環境にあると思う)が最も行動意図に与える影響が大きかったにもかかわらず、カーボンラベリングなどラベル表示に関する行動では、社会規範評価(周りの人達がこの行動をしていたら自分もしなければと思う)が最も行動意図に与える影響が大きかった。以上から、カーボンラベリングによって消費者の環境配慮型行動を変化させるためには、まずカーボンラベリングが普及している環境を整備する必要があると考えられる。昨年度実施しなかった、産業連関表と家計支出統計(家計調査および全国消費実態調査)の接続表の開発に取り組んだ。国民経済計算と家計調査の概念に関する既往研究(宇南山2009ほか)に基づき、産業連関表と家計支出統計それぞれの対象範囲を明確にした。続いて、カーボンフットプリントの算定対象としている食料品を対象に、産業連関表・家計支出統計ともに内容例示にまで踏み込んで、項目ごとの対応を実施した。食料品以外については、過去の作業結果を参照し、一通りの接続表を開発した。別途、産業連関表に基づいて産業連関分析をおこない、産業部門ごとの電力需要原単位を求めた。これに、開発した接続表を用いることによって、家計支出統計の項目ごとの電力需要原単位を計算した。これらを用いて、近年問題となっている家庭の電力消費を消費者属性別に分析した。その結果、ライフサイクルの観点では、二人以上の世帯では7646kWh電力を消費しており、うち直接的に使用した電力は60%であったが、間接消費は40%と小さくなく、割合が多い項目を列挙すると、食料(全体に対して12%)、交通・通信(8%)、教養娯楽(4%)であった。単身世帯では、さらに間接影響が大きく、間接消費の割合は46%、割合が多い項目は食料(14%)、交通・通信(10%)、教養娯楽(6%)であった。都市別に分析したところ、小都市B・町村では食料や教養娯楽による間接消費が小さく、他の都市階級では大きかった。一方、交通・通信の都市階級による違いは小さかった。以上から、直接電力以外の財・サービスの消費を抑えることも十分省エネにつながりうるといえる。また、都市階級によって間接消費の大きさが変化するため、省電力に向けては都市階級別の対策設計が有効であると考えられた。昨年度に引き続き、産業連関表と家計支出統計の接続表の開発を進めている。産業連関表と家計支出統計の接続精度を向上させるため、以下の2つのことに取り組んだ。1つ目が、産業連関表の家計支出のベースとなっている国民経済計算と、代表的な家計支出統計である家計調査との接続範囲を明確にすべく、宇南山(2009)を参照しただけではなく、櫻本(2006)や岩本ほか(1995)など他の文献も参照したことである。部門対応を考える際においては、宇南山(2009)の言及は必ずしも十分あるいは正確ではない可能性があり、その検証のため、他の文献での言及との対応を進めている。もう1つ目が、詳細に接続できるようにするため、産業連関表の産業分類のベースとなっている日本標準産業分類および、家計調査・全国実態消費調査の例示を抽出し、対応作業を開始したことである。日本標準産業分類については細分類に記載されている例示、家計調査・全国実態消費調査については品目に記載されている例示をそれぞれ列挙した上で、相互の対応を進めている。

いずれの作業についても、昨年度完成させた接続表の再改訂作業となっており、具体的な精度向上以外の成果は、今年度は得られていない。合わせて、消費者にどのように情報を提示すべきか、環境省のグリーン・マーケット研究会などの議論を整理している。来年度は、これらの整理結果に基づき、調査票を作成して、消費者調査を実施する予定である。日本標準産業分類と家計調査の例示の合理的な対応が難しく、また作業担当者がしばらくの間休学していたため、詳細な接続表の開発に遅れが生じている。昨年度に引き続き、産業連関表と家計調査の概念整理の作業を進め、対応する領域を明らかにした。その上で、産業部門と家計消費品目の対応を手作業でおこない、接続表を完成させた。この接続表を用いて、家計支出統計の品目ベースでのライフサイクルGHG排出原単位を算出した。次に、カーボンフットプリントコミュニケーションプログラム記載のCFP-PCRの情報より、うるち米、ハム、および衣料用洗剤を、調査対象品目として選定し、一般的な製品のカーボンフットプリント(CF)を算出した。同時に、日常生活に伴う1人1日あたりのGHG排出量も算出した。全国の成人900人を対象に、うるち米、ハム、および衣料用洗剤について、CFのみの表示した場合、CFに加えて日常生活のGHG排出量も表示した場合、CFに加えて一般的な製品のCFも表示した場合の3通りについて、選好の変化を選択型コンジョイント分析により調査した。その結果、うるち米は銘柄に対する選好が大きいため、CFに対する選好は有意にならなかった。しかし、ハムと衣料用洗剤では、CFに対して有意な支払意思額が観測された。一方、情報を付加した場合は、支払意思額が低下する傾向にあり、過大な情報は好まれないことが示唆された。負荷する場合どうしでは、一般的な製品のCFを表示した場合の方が、日常生活のGHGを表示した場合よりも大きく、基準値を表示するならば前者が好まれることがわかった。近年、SDGsの制定など、環境問題だけではなく社会問題への高まりを背景に、エコ消費だけではなくエシカル消費への関心も高まっている。そこで、ソーシャルライフサイクルアセスメント(SLCA)を実装し、Tシャツの労働問題に対する選好も調査した。その結果、縫製プロセスの労働問題の有無が最も重要視され、日本で販売されているTシャツでは、中国における労働問題に伴う社会影響が最も大きいことが判明した。経済学での議論を踏まえて産業連関表と家計支出統計の接続表を開発し、家計支出統計の品目ベースでのGHG排出原単位を算出した。この原単位を用いて、うるち米、ハム、衣料用洗剤の3品目についてCFP-PCRに従った一般的なカーボンフットプリント(CF)を算出した。社会調査の結果、3品目のCFの比較値としては、一般的なCFの方が日常生活のGHG排出量より好まれることが分かった。ただし、情報過多が好まれないことも示唆された。近年の社会影響への関心を踏まえ、SLCAの実装もおこない、Tシャツの労働問題に対する選好も評価した。うち、縫製プロセスでの労働問題を回避するための支払意思額が最大となった。接続表の開発は完了したが、内容例示を紐解く作業には多くの作業時間を要求されたため、食料以外については内容例示に踏み込めなかった。作業担当者数を増やし、詳細な接続表を完成させる。
大規模データベースを用いた多エージェント型情報システムの行動シミュレーション

近年の情報システムや社会システムは複数のエージェント達が大規模なデータベースを共有し、その上で自立的に動作する形式でモデル化される。本研究の目的は、過去の履歴データを用いてこの多エージェントシステムの行動をシミュレートする、というデータベースの新しい利用方法を確立することである。次の二点が本年度研究の成果である:1:実際のゲーム形式シミュレーションで扱われている多エージェントモデル(例:都市開発モデルや市場取り引きモデル)を対象に、データベースを用いてその行動をシミュレートする際のモデル記述方式を明らかにしたこと。→具体的には、対象系が変化していく過程の記述を、「多エージェントによる分散制約充足問題とその実行結果にる内部状態データベースの更新操作」の繰り返しによって行なう、という設計方法を提案した。さらに、この方針に基づいて従来からボードゲームで用いられている多エージェントモデルに対して履歴データベスを使ってそのシミュレーションを行なう事例を示し、本提案方式の有効性を示した(文献2)。2:上記1で提案した設計方針に沿って記述された一般的なシミュレーション問題に対し、これを効率良く実行するデータベース処理算法を提案し、処理系を試作して提案算法の有効性を示した。(文献1)。これら二点の成果により、データベースの新しい利用方法として本研究課題の有用性を主張できる。(文献1)。
基材への吸着と二次元分子配列を強相関させた新規界面活性剤型防錆剤の創出

本研究は,二次構造の評価が比較的容易なオリゴグリシン基を水素結合部位として,鉄との接着が実証された糖基を親水基とした両親媒性分子を合成して二次元面内での規則構造を表面改質に応用するナノコーティング剤の開発を目的としている。具体的には,1オリゴグリシン基を有する糖型両親媒性分子を合成し,2この分子の二次元面内分子集合構造,糖基の集合構造(糖鎖クラスター),さらに糖基と鉄の作用構造を検討することによって,3糖基を有するペプチド型両親媒性分子の防錆剤としての有効性を確立するとともに防錆のメカニズムを明らかにする。本年度は,オリゴグリシン基を有する糖型両親媒性分子を合成し,赤外スペクトルからこの分子が二次元面内でポリグリシンII(PGII)構造を形成していることを確認した。次にこの分子を溶液にして鉄基材を浸漬した場合、および単純にキャストした場合の二つについて、酸性雰囲気下での防錆効果を検討した。その結果は、以前に防錆効果を検討したオリゴロイシン基を有する糖型両親媒性分子よりも防錆効果は劣っていた。その理由として考えられるのは次の2点である。まずオリゴグリシン基を有する糖型両親媒性分子は溶解性に乏しく,とりわけトリグリシン基を含む分子はほとんどの溶媒に溶解しない。固体は融点も高い上,粉状で局所的にはPGII構造を形成していても水素結合の重合度は小さいことが予想される。次に,糖基は嵩高いため,分子間の距離が短いPGII構造の形成を阻害している可能性がある。以上の観点から,糖基は鉄に対する親和性を有するものの分子鎖の凝集に対しては負の作用を持つ。そのため以後の研究では、複数の水酸基を持ち、かつ嵩高くない親水基を導入した分子を合成することとする。当初計画した分子が防錆作用を示さなかった点で,計画からは遅れている。しかしながら,原因がわかっていることに加え,合成した分子がアキラルであるにもかかわらず,キラルな会合体(ヘリックス)を形成するという,極めて興味深い現象を見出すことができた。この点は本来の研究目的とは無関係ではあるが,新たな研究に展開できるという点でポジティブな成果であると考えている。糖基が有する複数の水酸基は鉄に対する吸着性に優れていると考えられるが,その嵩高さのため利用を見合わせる。今後はタンパク質の鉄に対する吸着性に着目し,作用基を抽出して親水基に応用する。タンパク質の鉄に対する吸着はタンパク質の両親媒構造に基づくとする見解がある。しかし研究代表者によるこれまでの研究結果から,ペプチド型両親媒性分子の水溶液に鉄を浸漬しても吸着はほとんど起こらず,水素結合や疎水・親水バランスでは鉄との吸着を説明できない。そのためタンパク質の鉄に対する吸着は,アミノ酸の側鎖官能基と鉄の静電的相互作用や,鉄とチオール基(HS-)の間に働く特異的な親和性などに基づいている可能性がある。両親媒性分子の基材に対する吸着性を官能基ごとに検討した基礎的な研究例はほとんどないので,H2N-, HOOC-, HO-, HS-,HO-Ph-などの側鎖官能基と鉄の吸着性を,pH依存性を含めて系統的に検討すれば,タンパク質の鉄に対する吸着についてメカニズムに関する知見が得られる可能性がある。新たに合成したRf型表面改質剤の水溶液に基材を浸漬するだけで自発的吸着が起これば,基材表面にアルキル鎖の配向を単分子層で簡便に固定でき,これまでにないナノスケールの表面改質が実現できる。

しかしながら,原因がわかっていることに加え,合成した分子がアキラルであるにもかかわらず,キラルな会合体(ヘリックス)を形成するという,極めて興味深い現象を見出すことができた。この点は本来の研究目的とは無関係ではあるが,新たな研究に展開できるという点でポジティブな成果であると考えている。糖基が有する複数の水酸基は鉄に対する吸着性に優れていると考えられるが,その嵩高さのため利用を見合わせる。今後はタンパク質の鉄に対する吸着性に着目し,作用基を抽出して親水基に応用する。タンパク質の鉄に対する吸着はタンパク質の両親媒構造に基づくとする見解がある。しかし研究代表者によるこれまでの研究結果から,ペプチド型両親媒性分子の水溶液に鉄を浸漬しても吸着はほとんど起こらず,水素結合や疎水・親水バランスでは鉄との吸着を説明できない。そのためタンパク質の鉄に対する吸着は,アミノ酸の側鎖官能基と鉄の静電的相互作用や,鉄とチオール基(HS-)の間に働く特異的な親和性などに基づいている可能性がある。両親媒性分子の基材に対する吸着性を官能基ごとに検討した基礎的な研究例はほとんどないので,H2N-, HOOC-, HO-, HS-,HO-Ph-などの側鎖官能基と鉄の吸着性を,pH依存性を含めて系統的に検討すれば,タンパク質の鉄に対する吸着についてメカニズムに関する知見が得られる可能性がある。新たに合成したRf型表面改質剤の水溶液に基材を浸漬するだけで自発的吸着が起これば,基材表面にアルキル鎖の配向を単分子層で簡便に固定でき,これまでにないナノスケールの表面改質が実現できる。現有機器のフーリエ変換赤外分光光度計の波数校正用レーザー管が寿命のため使用不能となった。このことは見込まれていたためレーザー管交換を行おうとしたがメーカー保証期間を超えていたため部品調達不能となり、予定していた出費(約50万円)は繰り越しとなった。機器本体の購入は不可能と考えられるので、共通機器センターの機器の使用料、共同研究先の京都大学化学研究所での機器使用に関わる出張旅費等に転換する予定である。
CD8陽性樹状細胞の分化過程におけるBCL6の関与機構の解明

アレルギー性疾患の発症機序として免疫調節機構の異常が深く関わっているが、本研究ではその調節能を持つCD8陽性樹状細胞の分化とBcl6の役割を解析した。転写抑制因子Bcl6の欠損マウス(Bcl6-KO)はCD4T細胞のTh2分化が生体内で起こり、好酸球浸潤をともなうアレルギー性炎症を自然発症する。そのため、アレルギー炎症の機序および免疫応答バランスの制御システムを解析しうるモデルマウスであると考えられる。今までに、我々はCD4T細胞におけるBcl6の標的遺伝子を明らかにしてきたが、生体内におけるBcl6-KOマウスのTh2細胞分化はリンパ球以外の因子も関与することが移植実験等から示唆されている。本研究ではリンパ球の機能分化に関わる樹状細胞の性質をBcl6が制御する可能性を検証し、そのメカニズムを明らかにする目的で生体内および培養系を用いた検討を行い、以下の点を明らかにした。1)Bcl6はCD8陽性樹状細胞,CD4陽性樹状細胞の生体内での分化に必須な転写因子である。また、Bcl6-KO樹状細胞の分化異常はFlt3L刺激後のprecursor分化時に起こり、progenitor intrinsicである。この分化過程において、Bcl6はCD8陽性樹状細胞のprecursorの細胞死を回避するのに重要である。2)Bcl6-KO樹状細胞は野性型樹状細胞よりもCD4T細胞のTh2細胞分化をより誘導する。この機構は樹状細胞におけるIL-12,IL-6の産生をそれぞれBcl6が分化を通してまた直接標的遺伝子として制御していることによる。1、CD8陽性樹状細胞(DC)分化におけるBcl6の関与機構の解析FLT3L存在下での骨髄細胞培養系は生理的な樹状細胞分化を解析する方法として確立された。この方法を用いてBcl6-KO由来骨髄細胞を分化誘導した結果、Bcl6-KO由来細胞では、CD8陽性DC前駆細胞は分化せず、野性型細胞との供培養でも同じ結果が得られたことから、分化異常の原因がDC前駆細胞によるものであることを明確にした。さらにcongenicマウスのシステムを利用して骨髄キメラマウスを作製し、野性型マウスのCD8陽性DC、CD4陽性DCの前駆細胞が存在する骨髄細胞の分画を明らかにした。これらはB220陽性DCの前駆細胞が存在する骨髄細胞の分画とは異なり、Bcl6-KOマウス骨髄細胞ではCD8陽性DC前駆細胞分画が著明に減少していることから、DC前駆細胞の分化異常が骨髄細胞の段階ですでに存在する可能性が示唆された。2、樹状細胞機能発現におけるBcl6の役割の解明DCのサイトカイン分泌を、FLT3L誘導樹状細胞をLPSで刺激して比較した結果、Bcl6-KODCでIL-12、TNF-α、IFN-γの分泌低下、MCP-1、IL-6の分泌亢進が認められた。このことから、Bcl6-KOでのDCの分化異常が単なる表面抗原の発現異常ではなく、分化異常、機能的異常をもきたしていることが明らかになった。それらの機能異常が生理的にどのように働くのか、CD4T細胞や、CD8T細胞との供培養を行い、T細胞に対する影響を評価することで確認する。1,CD8陽性樹状細胞(DC)分化におけるBcl6の関与機構の解析1)骨髄細胞亜分画のDC分化能の解析CDllb,CD24の発現をもとに採取した様々な骨髄分画を野性型マウスに移入し,DC分化を確認したところ,CDllb^lowCD24^lowの細胞がDCに分化した。これはFlt3Lを用いた培養系でも同様で,この分画はBcl6-KOの骨髄細胞分画にも野性型と同様に存在した。2)DC分化におけるBcl6の関与機構1の解析A)Flt3Lによる骨髄由来DC分化実験から,Bcl6-KO

由来細胞の分化異常がCD8陽性DC前駆細胞の時点で起こり,細胞増殖障害,細胞死が関与することが明らかになった。B)Aの機構においてBcl6-KOでp53の発現が高く,この発現調節がDCの分化異常に関わっている可能性が示唆された。2,樹状細胞機能発現におけるBcl6-KOの役割の解明1)CD4T細胞機能分化におけるBcl6-KODCの関与A)Balb/c背景のBcl6-KOのFlt3L誘導DCを活性化しDO11.10由来CD4T細胞の分化を解析したところ,Bcl6-KODCはTh2細胞をより誘導した。B)Bcl6-KODCのTh2分化誘導にIL-12,IL-6の分泌量の関与が示唆された。
高強度チタン合金における侵入型元素の有効利用技術と特性発現機構

汎用の元素から構成される低合金チタン合金をベースに酸素または窒素を高濃度に添加した合金を製造し、金属組織や機械的性質に及ぼす両元素の影響を調査した。その結果、酸素や窒素を添加すると金属組織には大きな変化が現れないが、材料の強度は大きく上昇し、かつ延性はあまり低下しないことが明らかとなった。酸素や窒素添加によってそのような優れた機械的性質が得られる理由を、組織中のα相とβ相の強度比の観点から考察し、ひずみの均一化効果、ならびにβ相における加工硬化能の有効作用もよって理論的に解明した。省資源で安価な構造用新チタン合金の開発を目指し、高酸素・窒素含有チタン合金における組織制御法および得られる特性について調査を行った。初年度の成果により、二相チタン合金であるTi-4Cr合金に酸素および窒素をそれぞれ単独で0.2mass%程度添加すると、降伏強度・引張強度が著しく増大するだけでなく、高歪み域での加工硬化率が上昇し、均一伸びも同時に増大することが判明している。したがって、本合金における機械的性質の発現機構を明らかにし、さらに性質改善を図るには、酸素、窒素による本合金の加工硬化率増大のメカニズムを解明することが本質的な課題となる。過去に実施されたDP鋼(2相合金)の研究成果を参照すると、本合金においても酸素、窒素添加によってα相とβ相の強度比が変化し、不均一な塑性変形の挙動が変化した可能性があると考えられたたため、新しい試みとして、デジタル画像相関法(DIC法)を用いた塑性歪み分布のその場観察を行った。すなわち、引張試験に伴う金属組織の変形挙動を画像解析により定量的に測定し、歪みマップとして可視化する手法である。この手法により、Ti-4Cr合金の極めて不均一な塑性変形挙動が明らかとなった。具体的には、酸素・窒素が添加されていない場合は、軟質相であるα相に歪みが集中し、変形初期は高い加工硬化を示すが、すぐに軟質相の変形限界を迎えて、α/β界面付近で早期にクラックを発生してしまう。一方、酸素・窒素添加材では、両相の歪み分布が均一化され、高歪みになるとβ相への応力分配も顕著となって、無添加材では機能していなかったβ相の加工硬化能(TWIP硬化)が発現するようになる。つまり加工硬化のスイッチングが生じる。その結果、高歪み域でも塑性不安定を生じることなく均一伸びが増大したと結論づけられた。チタン中で侵入型固溶元素として振る舞う酸素と窒素は、一般にチタン合金の延性を著しく低下させる有害な不純物であることから、合金元素としての利用に関する研究は十分なされてこなかった。しかし申請者らは、酸素・窒素が一般の置換型元素に比べて極めて高い強化能を有すること、また省資源の観点からも重要な元素であることを考慮し、その強化元素としての有効利用を試みた。具体的には、溶体化-時効処理によって(α+β)二相組織となるTi-4Cr合金に対して、酸素あるいは窒素を最大0.5mass%まで添加し、引張試験によって機械的性質の調査を行った。同時にSEM-EBSD、TEM-EDS、ナノインデンター、DIC解析などの解析手法を用いて組織の形態、相比、相間の元素分配、各相の硬度、相間のひずみ分配を測定した。得られた結果を要約すると以下の通りである。(1)Ti-4Cr合金に0.2%程度の酸素・窒素を添加すると、強度が上昇するだけでなくだけでなく伸びも大幅に増大する。(2)二相チタン合金に約0.2%の酸素・窒素を添加すると、そのほとんどがα相に分配され、α相を固溶強化するため、本来軟質相であったα相がβ相と同等の強度となり、両相が同時に塑性変形を生じるようになる。(3)上記の理由により、α相へのひずみ集中が緩和され、α相中(α/β界面近傍)での早期のクラック発生が抑制される。(4)さらに、β相(Ti-8Cr組成)の塑性変形によりTWIP効果が発現して材料の加工硬化率を高ひずみ域で増大させる。これは均一伸びの増大をもたらす。(5)二相Ti合金の強度-延性バランスを改善するには侵入型元素である酸素と窒素の添加は極めて有効である。ただし二相間での元素の分配を考慮し、各相の特性を適性に制御しておくことが重要である。具体的には二相チタン合金であるTi-4Cr合金に酸素および窒素をそれぞれ単独で0.2mass%程度添加し、α相の高強度化および加工硬化性の増大を図った。その結果、降伏強度・引張強度を著しく増大させるだけでなく、伸びも同時に増大させることに成功した。強度を増大させる効果は酸素に比べて窒素の方が顕著であるが、それはc/a軸比をより大きく伸張させる窒素が酸素よりも大きな固溶強化を示したためと説明された。