hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
使用済核燃料中の核種非破壊分析への中性子共鳴吸収法の適用に関する研究

本研究では、パルス中性子源を用いた核種非破壊分析法として、従来の透過中性子法と共鳴分光法を組み合わせたself-indication法という新たな分析法を考案し、その実証試験及び評価を行った。実証試験によって核種の実効厚さを3%以内で決定できることを示した。さらに、不純物が含まれる使用済核燃料のような混合試料に対しても、本手法を適用すれば対象核種の共鳴吸収量を高感度に測定できることを示した。本研究では、使用済核燃料体に含まれる核種を迅速且つ非破壊で定量するための技術として、パルス中性子源を用いた中性子共鳴吸収法の適用を検討し、その有効性を検証することを目的としている。前年度は中性子捕獲ガンマ線測定のためのBGO検出器を整備し、Self-indication法という新たに提案した分析手法を適用して、金箔を用いた定量試験を行って良好な結果を得たので、平成25年度は前年度に得られた知見に基づいて、核燃料物質であるU-238の定量試験を京大炉ライナックのTOF施設で行った。Self-indication法による共鳴吸収量の測定によってU-238を定量することに成功した。また、実際の使用済核燃料体への適用性を評価するために、50GWd/tまで燃焼したBWR-MOX燃料ペレットを対象にモンテカルロ・シミュレーションによる計算を実施したところ、従来の透過中性子法では判別が困難であったI-129等の核分裂生成核種の同定も可能となり、Self-indication法が実用上極めて有用であることが分かった。また、核燃料物質の共鳴吸収量の変化から核燃料の燃焼度を推定できることを示した。中性子共鳴吸収法の波及効果を高めるために、中性子イメージング装置からの出力信号を用いて透過中性子のTOF測定を行い、核種識別型中性子イメージングを実現するために必要な中性子束増強の見通しについても検討を行った。今後は福島第一原子力発電所の溶融燃料を対象にした非破壊核種分析への応用を視野に入れながら研究を展開する予定である。本研究では、使用済核燃料体に含まれる核種を迅速且つ非破壊で定量するための技術として、中性子共鳴吸収法の適用を検討し、その有効性を検証することを目的としている。平成24年度は中性子共鳴吸収を用いた非破壊分析を可能とするために、中性子捕獲ガンマ線測定のためのBGO検出器を新たに整備し、既存の測定装置と組み合わせることによって、透過中性子と即発ガンマ線を同時に測定するためのシステムを構築した。透過中性子測定と即発ガンマ線測定を組み合わせることにより、測定対象核種をindicatorとしたSelf-indication法という新たな分析手法を開発した。非破壊定量試験は京大炉電子ライナックのパルス中性子源と中性子飛行時間分析用ビームラインを用いて行った。厚さ0.01-0.05mmの標準金試料に対してSelf-indication法による非破壊分析試験を行ったところ、厚さを3%以内の精度で決定できることを明らかにした。また、Am-243, Np-237のマイナーアクチニド(MA)核種の密封試料と核燃料物質であるU-238試料を重ね合わせた場合についても定量試験を行ったところ、Self-indication法の適用により不純物のMA核種の影響をほとんど受けることなくU-238の定量を行えることを確認した。また、中性子イメージング装置においても、装置内のシンチレータ物質をindicatorとして利用することにより、特定核種に高い感度を持たせた中性子イメージングが可能であることを示唆するデータを取得した。中性子共鳴吸収法では、パルス状の白色中性子ビームを十分に絞った形で被検体に照射し、透過中性子を中性子飛行時間法(TOF法)を用いて測定することにより、核種固有の共鳴エネルギーにおける透過中性子数の変化量(中性子吸収量)から分析対象核種の実効厚さを定量する。本研究では、測定対象核種をindicatorとしたSelf-indication法という新たな分析手法を開発した。Self-indication法とは、被検体に対して中性子ビームの下流側に分析対象核種から成る高純度のindicatorを設置し、indicatorから放出される反応生成物(中性子捕獲ガンマ線等)を計測することによって、間接的に透過中性子のエネルギー分布を測定する手法である。本手法を適用することにより、被検体の放射能の影響を受けることなく、測定対象核種の共鳴エネルギーの中性子を選択的に高感度で測定することが可能となるため、従来の透過中性子測定に比べ信号対ノイズ比が大きく改善し、使用済核燃料のように多数の共鳴核種が存在している混合分析試料に対しても高い定量能力を有することを実験及び計算によって検証した。最終年度はこれまで得られた成果について論文投稿を行い、査読付き出版物として公表した。さらに、使用済MOX燃料中のPu-239の定量に本手法を適用した場合の測定可能範囲についても概算した。

今後は可搬型定常中性子源を用いた非破壊分析に本手法を組み合わせることによって、より実現性の高い簡便な核種定量法についても検討する予定である。核データ本研究課題である使用済核燃料中に含まれる核種の定量について、定量試験及び計算による実燃料に対する定量評価を実施し、概ね良好な結果を得られたので、計画通りに進捗していると考えている。得られた成果については国内学会、シンポジウムで公開している。平成24年度は中性子捕獲ガンマ線測定用BGO検出器を整備し、透過中性子と同時に即発ガンマ線を同時に測定するためのシステムを構築し、標準物質、核燃料物質、マイナーアクチニド核種の非破壊分析試験を実施することができたので、所期の目的を達成したと言える。また、研究を進める中で中性子共鳴吸収法を更に発展させたSelf-indication法という分析法を新たに考案し、その実証試験を行い、中性子イメージングによる非破壊分析への応用の可能性を示すことができたことは予想を上回る成果である。一方、当初予定していた中性子ビームの高品質化については、実験装置のマシンタイムが十分取れなかったことから後回しとなっており、平成25年度に注力する予定である。全体としては計画通り概ね順調に進展している。本研究課題は2年計画であったが、最終段階の論文投稿には至っていないので、実施期間を1年間延長させて頂き、これまで得られた成果を論文にまとめ、投稿する予定である。平成25年度は、使用済核燃料中に含まれる核種に対する共鳴吸収法を用いた非破壊分析の有効性を検証するために、試料位置を段階的に調整できるようなサンプルステージを整備し、核燃料物質、マイナーアクチニド核種、核分裂生成核種の複合試料を対象とした定量試験を実施する。一方、試験に用いた資料の原子数密度については、既に確立された手法であらかじめ測定する。各試料と原子数密度について、中性子共鳴吸収法で得られた定量結果と比較することにより、本分析手法の定量精度と適用範囲を明らかにし、実際の使用済核燃料の非破壊分析に適用した場合の有効性を検証する。また、平成24年度に新たに開発したSelf-indication法を中性子イメージングによる非破壊分析へ適用するための基礎実験も実施する。最終年度に論文を投稿して成果発表を行う予定であったが、論文作成から査読を通してアクセプトされるまでに要する時間を考えると、平成25年度の実施は困難であると判断し、翌年度分に繰越しをさせて頂いた。これまで得られた成果を社会に公開するために、学術誌への投稿論文の英文校正及び投稿料として使用する。平成25年度は試料位置を段階的に調整できるようなサンプルステージの整備に必要な備品、消耗品を調達する予定である。また、中性子イメージング装置を使用した試験の請負のためにも研究費を使用する予定である。最終段階では、これまで得られた成果を公開するための論文投稿費としての使用を考えている。
有毒アオコの生物的防除に関する研究

(1)マイクロプレートを用いたアオコ増殖アッセイ系の確立:アオコに対する増殖抑制効果を確認する系として、48穴マイクロプレート中でアオコ代表種であるMicrocystis aeruginosaを約1週間培養することとした。この系では最低3試料の結果が得られるため有意差検定が可能である。さらに物質の検索時に短時間にアオコ増殖抑制能を検定する系として、96穴マイクロプレートを用いてクロロフィルaのピークの減少を追跡するアッセイ系を確立した。(2)アオコの増殖抑制成分の検索:糸状体藍藻及び各種水生植物の抽出物についてアオコ成長抑制物質の検出を行なった。藍藻1種及び水生植物6種からの水抽出液、培養液にアオコ成長抑制物質の存在を確認した。(3)アオコ増殖抑制成分の解析:糸状体藍藻のメタノール抽出液からは不飽和脂肪酸2種が主にアオコ成長の阻害物質として同定された。水生植物の成長に伴って周囲水界に放出される物質は自然生態系において実際に作用に関係する物質として重要と考えられる。このため、水生植物3種を現在培養し、これらによって放出される物質を現在解析中である。(4)三島池における水草増殖実験:滋賀県三島町の池の中にに2m×2mの隔離水界を2基設置し、1基にはコカナダモを植栽し、1基はコントロールとし、5月から8月にかけて水草の成長に伴う各種成分の変化を追跡した。この結果、コカナダモの存在する水界においては明らかに植物プランクトンに対する増殖抑制がみられた。また、この実験では水草の栄養塩吸収体としての機能もまた重要であることが明らかとなった。アオコ形成植物プランクトン(有毒アオコ)の成長を抑制する物質を検出する方法を確立した。これは48穴のプレートを利用するもので、生理活性物質の検定に少量の試料を濃度別にダブル、あるいはトリプルで試験するのに好都合である。このアッセイ方法を応用して、抽水植物と沈水植物あわせて14種類の水生植物の抽出物について成長阻害物資の有無を試験した。その結果、主に関東近辺から採取した植物体9種に活性成分が存在することを確認した。また、琵琶湖の隔離水界実験では水生植物の生育がアオコの増殖を抑制していたことより、水生植物がその生育過程で生産し排出するいわゆるアレロパシー物質の利用を考えた。これは自然生態系の機能をそのまま利用するため、もとの生態系を撹乱することなく応用することができる。この機能を検索するため、10種の水生植物を水槽内で生育させ、その培養液をアッセイ系にかけたところ5種の沈水植物でアレロパシー物質が生産されていることを確認した。これらの物質については溶媒に対する溶解特性、シリカゲルなどに対する吸着特性などから複数の物質が関与している可能性が示唆された。また、これらの物質が水草の生育に伴って生産され、溶出した後は比較的早期に消失すること、毒素生産性アオコ形成種の代表であるMicrocystis及びAnabaenaの生育を阻害することなどを明らかにした。滋賀県三島町の三島池において、水草の植栽による植物プランクトンへの影響を5月から8月にかけて追跡した。このために、ビニールシートで囲った2x2mの隔離水界を2基設置し、1基はコカナダモを網に挟んで12区画に分けて植栽し、1基は対照とした。コカナダモの成長は網ごと草体を採取することによって測定し、これに伴う水界のクロロフィル量、植物プランクトン組成、水質の変化、アオコ成長抑制能の変化を追った。アオコ成長阻害物質については、藍藻1種、3種の水草についてアオコ成長抑制物質の存在を確認した。これらの物質の構造を明らかにするために、まずクロロフィルを指標としてマイクロプレート中での物質の検索法を確立した。この方法により短時間に多種類の試料の効果を判定することが可能となった。

藍藻1種については細胞内に作られる物質の中に成長阻害物質が存在し、関与する物質が明らかとなった。水草2種については、水中に放出される物質に有効成分が存在し、現在水草を培養しながら、液液分配、高速液クロによって分離を行なっているところである。
遠隔虚血プレコンディショニングによるmicroRNAを介した心筋保護の機序解明

本研究の目的は虚血再灌流障害に対する遠隔虚血プレコンディショニング(Remote ischemic preconditioning:RIPC)による心筋保護の機序を明らかにすることである。特に、体液性経路の中でもエクソソームに着目し、エクソソームの量的・質的変化、エクソソーム内のmicroRANネットワークの関与を解明する。実際にマウスの血清からエクソソームの分離を行い、western blottingにて確認した。さらにマイクロアレイを用いて、RIPC施行前後のラット由来エクソソーム内のmicroRNA発現プロファイルの比較、クラスター解析を行った。その結果をもとに抽出したmicroRNAを用いて、虚血心筋細胞の保護に効果がみられるかどうか、検討中である。また、マウスにおいてRIPCの前後で心臓で変化するmRNAのアレイ解析を行い、ターゲットと予測される遺伝子についてmRNAのアレイデータと照合して、発現関係がmicroRNAとmRNAで逆となっている遺伝子候補をピックアップしている。この抽出したmicroRNAに心筋保護の効果が認められれば、心筋虚血再灌流モデルラットでの候補マイクロRNA導入による治療効果の検討に移行予定であり、その結果は虚血性心疾患の治療後の虚血再灌流障害に対して、従来の個々の遺伝子をターゲットとした治療戦略にも応用できるだけでなく、microRNAをターゲットとした新しい治療戦略を提供できる可能性がある。本研究の研究実施計画において、3段階に分けて計画を立てているが、1ヒト、ラットを用いてRIPCを行い、その前後で採血し、血清内のエクソソーム-microRNAを抽出し、アレイ解析、クラスター解析を行う2ラットRIPC前後の心臓内のmRNAのアレイ解析を行い、この両者の結果からmicroRNAにより制御される遺伝子ネットワークを解明するという2段階までの研究計画にはすでに着手済みであり、その結果を持ちいて、3上記で解明したmicroRNAを心筋に導入し、再灌流心筋障害に対する影響をin vitro(ラット心筋梗塞モデル)にて検討する。Nanoparticleを用いた新規治療戦略の基盤となる実験を行う三段階目の研究計画に着手できる予定である。現在進行中の抽出したmicroRNAを用いて、虚血心筋細胞の保護に効果がみられるかどうかの結果が良好であれば、最終段階の研究に着手する。まず、ラットの左前下行枝を短時間結紮し、その後開放して虚血再灌流障害による心筋障害を誘導させる。RIPC後に採取したエクソソームを、この心筋虚血再灌流障害モデルのマウスに投与し、エクソソームが与える心筋障害への影響を検討する。その後、検討を行ったmicroRNAのmicroRNAmimicを用いて目的のmicroRNAの関与を証明する。またmicroRNA inhibitorでターゲットmicroRNAの活性を阻害し、前の実験で見られた心筋保護の効果が抑制されるか確認する予定である。今年度はラットを使用した実験に着手できておらず、使用額が少なくなった。

次年度にはラットを使用した実験の他、マイクロアレイの解析を複数回行う予定であり、外注に多額の費用が発生するため、次年度分として請求させていただきたい。
体内から発散する熱流測定による基礎代謝量の推定に関する研究

本年度はウェアラブルセンサの開発を行った。体内熱流分布を計測した結果、手京都が最も高い熱流を示したが、装置装着に問題が残り、日常生活の妨げになることから上腕、前腕を測定対象部位として最終的に上腕を選択した。計測部位として上腕を選んだ理由は、比較的表面積が広く、センサを装着しやすいこと、長時間の装着に耐えることができる、発汗の影響が少ないことなどがあげられた。システムはサーモパイル、増幅器、データロガー、バッテリーから構成される。上腕に装着することを目標に装置の小型化を図った。常温での酸素摂取量計測との同時計測では高い相関を示したが、個人ごとに近似式が異なった。10°C程度の低温では、高い相関が得られたが、高温では血流の影響や発汗を無視することができなかった。さらに個人差も環境温度により、より顕著となった。理論的にはエネルギ代謝量を計測できることは示されたが、個人ごとの補正をいかにするかを解決することができなかった。さらに環境温度の変化に対して皮膚血流が温度変化に対して線形的に上昇する40°C付近までは、高い推定が成り立つが、発汗や皮膚血流が増大した場合に補正式が複雑となり、高温でのエネルギ代謝量推定は困難であった。しかしながら、本装置の応用として環境温度があまり変化しない高齢者の施設での栄養管理が考えられる。今後、装置をより小型化にすることにより実用化を検討するエネルギー代謝は、体内から発生する熱流によるところが大きい。理論的には、熱流移動の大小がエネルギー代謝を推定できることは明らかである。しかしながら、実際には発汗や衣服の影響を大きく受けることになる。熱流でエネルギー代謝を推定あるいはわずかな誤差で知ることができれば、マスク装着などの煩わしさもなく、操作の熟練も必要なく簡便にエネルギー代謝量を知ることができる。そこで初年度は、仮説として上腕の熱流量がエネギー代謝を反映すると考え、市販されている熱流計を用いて体内から発生する熱流量を運動中の酸素摂取量と比較検討した。対象者として健常成人10名に熱流計を上腕に装着し、自転車エルゴメータでランプ負荷を加えた。その結果、個人については、運動負荷中の熱流量は、運動負荷量に比例して増加し、酸素摂取量の増加とも相関が得られた。熱流量と酸素摂取量から換算したカロリーは一致するはずであるが10名中6名のみ10%の誤差で一致した。しかしながら、時間的遅れが30秒程度あり、さらに個人差が大きく、運動負荷に対する変化の割合も異なっていたため、個人ごとに実験式を作成する必要が示唆された。今回の計測では発汗の影響がわずかであったが、環境温度の影響で発汗が多い場合には、蒸散により熱を奪われるため低い値を示すことも明らかとなった。仮説とした熱流量からのエネルギー代謝の推定の可能性は示されたが、今回の計測の問題点としては、1)熱流量計測の部位、2)基礎代謝量の計測に対する精度、3)発汗や環境温度、湿度の影響があげられた。さらに個人差がでたことによる補正をいかにするかが大きな検討課題となった。今後、装置をより小型化にすることにより実用化を検討する
組織培養培地中における歯科用合金の電気化学的挙動

歯科用合金の生体適合性試験として組織培養試験はその発展が切望されるものであるが、これ迄の研究においては生体組織と合金材料の関係に重点が置かれるため、合金材料と培地の関係についての検討は甚だ少ない。本研究は、複雑な組織培養培地中における歯科用合金の電気化学的挙動を把握し、組織培養試験成績の解析に役立てようとするものである。培地構成成分として歯科用合金の電気化学的挙動を支配するのは塩素イオン、リン酸イオンであるので,これ等両イオンの低濃度領域における歯科用アマルガムおよび歯科用銀合金に及ぼす影響を検討した.銅含有銀合金は40.5mA/cm2の陽分極電流密度により0.05M塩化ナトリウム溶液中で,0.30.0V(SCE)に分極され塩化銅を生成した。pH7の0.05Mリン酸塩添加は低電流密度域の陽分極電位を大にし,塩化銅生成量を減少させた。錫含有銀合金は40.5mA/cm2の陽分極電流密度により,塩化ナトリウム溶液中において0.0-0.2V(SCE)に分極され,電流密度の高い場合は2分間の内に更に貴な電位へ飛躍した。pH7のリン酸塩添加により陽分極電位は著しく大となり,リン酸イオンの錫酸化に対する抑制効果が明らかであった。従来型アマルガムはpH7のリン酸塩溶液中において比較的不活性であり,塩素イオンが充分(0.05M)あればpHによらず塩化銀の生成することを示した.高銅型アマルガムは、リン酸塩溶液中において,0.00.2V(SCE)に銅酸化体生成電流のみが著明な不活性な電位走査曲線を示し、この立上がり電位は一般にpH上昇により卑へ移行した。塩素イオンはpH4および7で塩化銀を生成させた.歯科用合金の生体適合性試験として組織培養試験はその発展が切望されるものであるが、これ迄の研究においては生体組織と合金材料の関係に重点が置かれるため、合金材料と培地の関係についての検討は甚だ少ない。塩素イオンはpH4および7で塩化銀を生成させた.
軽水炉核設計における不確かさ評価

まず、軽水炉核特性の感度係数計算において、新たに無限希釈断面積に対する感度を計算する手法を開発し、種々の格子系における感度係数を評価した。実効増倍率の無限希釈断面積に対する感度は実効断面積の感度に比べ共鳴エネルギー領域では2倍も異なる結果がみられ、無限希釈断面積に対する感度を正確に計算することが重要であることが分かった。さらに、TCA-UO2臨界実験データを用いて断面積調整を実施した。その結果、実機PWRの実効増倍率の不確かさは調整前では平衡サイクルでほぼ0.4%dk/kであったが、調整により約0.2%dk/kまで低減され、大幅な不確かさ低減がなされた。軽水炉核特性の無限希釈断面積に対する感度係数を計算する新しい計算手法を専用のPC上に組み込み計算コードを整備した。この計算コードを用い、種々の格子系の感度係数を計算し、感度係数の特性を物理的に検討した。対象とした格子系は通常のウラン燃料PWR格子系のみならず、プルトニウム及びトリウム燃料の混合酸化物燃料の格子系である。計算した核特性としては格子系の無限増倍率、及び安全性評価に重要となるドップラー反応度、冷却材ボイド反応度を取り扱った。計算はエネルギー群107群で実施した。ドップラー反応度としては燃料温度が700Kから900Kに変化した少しの温度変化の場合、700Kから1500Kに変化した大きな温度変化の場合を考えた。また、冷却材ボイド反応度に対しては冷却材ボイド率が10%の小さなボイド率の場合、99%の大きなボイド率の場合を考えて、感度係数のエネルギー依存性を検討した。今回、無限希釈断面積に対する感度係数を計算したが、従来の実効断面積に対する感度係数と比較したところ、共鳴エネルギー群では2倍も異なる結果が見られ、無限希釈断面積の感度を正確に求めることが重要であることが分かった。また、特に冷却材ボイド反応度に対しては感度係数はボイド率に大きく依存することが分かった。高ボイド率に対してはU-238非弾性散乱断面積の感度が大きくなった。得られた感度係数を用い、断面積の共分散データを利用し、格子系核特性の計算値の不確かさを評価した。この結果、無限倍増率に対してはプルトニウムを含むMOX燃料格子系で大きくなり、ドップラー反応度に対しては各格子間の不確かさの差は小さいものの、冷却材ボイド反応度に対しては大きな不確かさの差が見られた。99%ボイド率のプルトニウムMOX燃料格子系では不確かさは20%もあることが分かった。平成27年度は平成26年度に引き続き格子系感度係数計算コードSAINTの整備を行うと共に、平成26年度に実施したウラン燃料格子系に加え、プルトニウム燃料MOX格子系、トリウム燃料MOX格子系の核特性の感度解析・不確かさ解析を実施した。プルトニウム燃料格子系としてはプルトニウム濃縮度が9.8%のPuO2-UO2燃料を考え、トリウム燃料格子系としてはThO2が73%、残りが20%濃縮のUO2燃料を考え、感度および不確かさ評価を行った。両格子系ともJENDL-4.0で計算した感度係数はENDF/B-VIIおよびTSUMAMIで計算した結果とよく一致することを確かめた。しかしながら、実効増倍率の不確かさを比較すると、大きな差が見られた。Pu-MOX格子系ではJENDL-4.0による不確かさは0.83%dk/kとなり、その内訳をみるとPu-240捕獲断面積の寄与が0.56%dk/kと大きかった。ENDF/B-VIIではPu-240捕獲断面積の寄与は0.16%dk/kと小さくなった。Th-MOX格子系ではJENDL-4.0を用いた不確かさは2.26%dk/kにもなった。この大きな不確かさの原因はTh-232捕獲断面積の2.22%dk/kの大きすぎる寄与による。ENDF/B-VIIではTh-232捕獲断面積の寄与は0.3%dk/kで、全体の不確かさも0.76%dk/kとJENDL-4.0に比べると小さい。このように、JENDL-4.0の共分散データは特にトリウム燃料格子系の不確かさ評価の適用には問題点があることが分かった。反応度係数に対してはこれほどの大きな差は見られなかった。さらに平成27年度は燃料集合体及び炉心体系の感度係数を計算する手法の導出を行った。手法として、まず燃料集合体の少数群マクロ断面積の多群ミクロ無限希釈断面積に対する感度係数を求める。この計算には中性子束の多群ミクロ断面積に対する感度を用いる。次に、炉心特性の少数群マクロ断面積に対する感度を計算し、両感度係数を結合して、炉心特性の多群ミクロ断面積に対する感度係数を求める方法である。順調にプルトニウム及びトリウム燃料格子系の感度解析・不確かさ解析を終了した。今年度の結果より、プルトニウム燃料格子系の実効増倍率に対するJENDL-4.0を用いた不確かさ解析ではPu-240捕獲断面積の寄与が大きく、トリウム燃料格子系の実効増倍率に対する不確かさは2.2%dk/kにもなり、その内訳を見るとTh-232捕獲断面積の寄与が殆どであり、ENDF/B-VIIの結果とは大きく食い違っていたことが分かった。

平成28年度は平成27年度に導出した炉心体系の感度を計算する方式を用いて、PWR炉心の主要な炉心特性である実効増倍率に対する不確かさ評価を実施した。まず、PWR炉心の2群マクロ断面積に対する107群ミクロ断面積の感度係数を計算した。この感度係数の断面積自己遮蔽効果について調べ、共鳴領域における自己遮蔽効果は共鳴エネルギー群ではその効果が大きいことが分かった。107群のミクロ断面積に対する共分散データを用いて、2群マクロ断面積の不確かさを評価し、不確かさのミクロ断面積に対する影響を調べた。その結果、1群および2群のマクロ吸収断面積の不確かさに対するU-238ミクロ捕獲断面積の影響は0.7%、0.2%もあることが示された。トータルとしての2群の生成断面積、吸収断面積の不確かさは1,2群でそれぞれ、0.3%、0.3%(生成断面積)および0.7%、0.3%(吸収断面積)となることが分かった。この不確かさを炉心計算に適用すると、PWR炉心の実効増倍率の不確かさは約0.6%となることが分かった。本研究の特徴は、このように核特性の不確かさがどの核種のどの反応断面積に起因するかが分かることである。さらに、軽水炉核特性の不確かさ低減に利用可能な測定データの調査を実施した。その結果、炉物理分野で世界的に使用されているICSBEP, IRPhEPの臨界データが有望なデータであり、断面積調整に用いるデータとして適していることが分かった。PWR炉心の実効増倍率に対する不確かさ評価を導出した2段階方式により実施することができた。この2段階方式を用いることにより不確かさが生じた原因を追究することができ、U-238のミクロ捕獲断面積の寄与の大きいことも調べられた。さらに、測定データとして有望なデータも調査できた。まず、軽水炉核特性の感度係数はこれまで日本では実効断面積に対する感度を計算していたが、新たに無限希釈断面積に対する感度を計算する手法を開発し、種々の格子系における感度係数を評価した。対象とした格子系はウラン燃料PWR格子系のみならず、プルトニウムおよびトリウム燃料の格子系を取り扱った。実効増倍率の無限希釈断面積に対する感度は実効断面積の感度に比べ共鳴エネルギー領域では2倍も異なる結果がみられ、無限希釈断面積に対する感度を正確に計算することが重要であることが分かった。また、冷却材ボイド反応度に対する感度はボイド率に大きく依存し、高ボイド率の場合、冷却材ボイド反応度には20%もの不確かさがあることも示された。炉心体系の感度を計算するため、2段階方式の計算方法を開発した。第1段階は格子系の少数群断面積のミクロ断面積に対する感度計算、第2段階は炉心特性の少数群断面積に対する感度計算であり、この2段階を結合して、炉心特性の感度を計算する。この感度を計算する方式を用いて、PWR炉心の主要な炉心特性である実効増倍率の不確かさは約0.5%となることが分かった。さらに、ICSBEPに収録されているTCA-UO2臨界実験データを用いて断面積調整を実施した。断面積調整による172群のミクロ断面積の変化を調べ、U-238捕獲断面積の10eVから10keVに至るエネルギー範囲での不確かさが510%あったのが、約5%に低減され、熱エネルギー領域では1.9%から1.3%に低減されることが分かった。
木材切削における切屑破壊形態と切削音の超音波域特性の関係

切削音の超音波域特性に及ぼす切屑破壊音の影響を明らかにする目的から、割裂、曲げおよびせん断の各モデル破壊試験を行い、その破壊音の超音波域特性と、縦切削時の代表的な切屑形態である流れ型、折れ型、縮み型、連断型、むしれ型の各切屑型生成時における切削音の超音波域特性との対応を検討した。その結果、木材のモデル破壊試験における割裂・曲げ破壊試験では、割裂破壊時に比較的小さな振幅レベルの音が多数発生し、この時の超音波域の周波数特性は100kHzまでほぼ一定の音圧レベルを示す。また、曲げ破壊時には極めて高い振幅レベルの音が発生し、この時の超音波域の周波数特性は割裂破壊時と同様に100kHzまでほぼ一定の音圧レベルを示す。せん断破壊試験では、検出されるせん断破壊音の周波数特性は、せん断破壊に伴う力の開放によって励起される振動放射音の影響によって可聴域の音圧レベルが高くなるが、周波数が高くなるにつれて音圧レベルが減少する傾向を示し、超音波域におけるせん断破壊音の音圧レベルは低い。以上の各種破壊音の周波数特性に対し切削試験で得られた各種切屑型での切削音の周波数特性を各切屑型の主な破壊形態で対応させると両者の周波数特性がよく一致する。さらに、超仕上げかんな盤等の実用機械での切削速度に近い1m/sにおいて被削材の繊維傾斜角を0180°変化させた切削実験での切屑型変化に伴う切屑破壊形態変化と切削音の超音波域特性変化が上述の結果とも良く一致することから、切削音の超音波域特性は切屑破壊音の影響を大きく受けることが明らかとなった。したがって、切削音の超音波域特性は切屑の破壊状態、ひいては切屑型と密接な関係をもつと考えられる。
組成傾斜薄膜を利用した2次元熱ダイオードの創製

2次元熱ダイオードの実現に向けて、MEMS技術によりSi窒化膜のみを残した架橋状態とした基板の上に組成傾斜薄膜を作製し、可能な限り基板の影響を小さくすることにより、薄膜の面内熱伝導率を正確に計測することを検討した。窒化膜の厚さは100 nm以下であり、サンプルの膜厚500 nm1 umに対して熱的に十分薄いため、薄膜の熱伝導率計測にはほとんど影響を及ぼさない。また、Si酸化膜よりも窒化膜のほうが強度に優れており架橋構造形成に適している。架橋構造はSi酸化膜付きのウェハーのMEMS加工により、センサーおよびヒーターとして使用できるPt細線を用いた。Pt薄膜は厚さ50 nm、幅10umの細線を基本とし、フォトリソグラフィーとリフトオフ法によって作製できる。これは面内の2方向の熱伝導率計測を容易に行える構造となった。熱ダイオードを構成する組成傾斜薄膜の作製には、研究代表者らが考案した重力場支援レーザーアブレーション法(GAPLA)を用いた。約5,000 Gの高重力場を高速回転によって発生し、レーザーアブレーションによる製膜と組み合わせて組成傾斜薄膜を作製した。その材料の質量勾配による熱整流作用を調査するのが本研究の目的であった。最終年度には熱整流効果の発現が予測される軽い元素と重い元素の組み合わせとして、B-Biの組成傾斜薄膜の作製実験を行った。重い元素であるBiリッチ側と、より軽いBリッチ側が生成され、理論的にはB →Biよりも、Bi →Bへの熱伝導のほうが大きくなることが予想されたが、結果としては軽元素であるBの薄膜への残留量の制御が困難であり、熱整流の実現には至っていない。しかしながら、本研究の過程において得られたSi-Fe系をはじめとする種々の組成傾斜薄膜に関する知見は今後の研究に大いに役立つものであった。2次元熱ダイオードの実現に向けて、MEMS技術によりSi窒化膜のみを残した架橋状態とした基板の上に組成傾斜薄膜を作製し、可能な限り基板の影響を小さくすることにより薄膜の面内熱伝導率を正確に計測することを検討した。窒化膜の厚さは100 nm以下であり、サンプルの膜厚500 nm1 μmに対して熱的に十分薄いため薄膜の熱伝導率計測にはほとんど影響を及ぼさない。前年度までの研究において、Si酸化膜付きのウェハーのMEMS加工によりセンサーおよびヒーターとして使用できるPt細線の架橋構造を作製した。Pt薄膜は厚さ50 nm、幅10 μmの細線を基本とし、フォトリソグラフィーとリフトオフ法によって作製できる。これは面内の2方向の熱伝導率計測を容易に行える構造となっている。しかしながら、本研究の過程において得られたSi-Fe系をはじめとする種々の組成傾斜薄膜に関する知見は、今後の研究に大いに役立つものとなった。

重い元素であるBiリッチ側と、より軽いBリッチ側が生成され、理論的にはB →Biよりも、Bi →Bへの熱伝導のほうが大きくなることが予想されたが、結果としては軽元素であるBの薄膜への残留量の制御が困難であり、熱整流の実現には至っていない。しかしながら、本研究の過程において得られたSi-Fe系をはじめとする種々の組成傾斜薄膜に関する知見は今後の研究に大いに役立つものであった。薄膜の面内熱伝導率を正確に計測するためには、測定したい対象物のみを架橋状態にすることが望ましい。本研究ではMEMS技術によりSi窒化膜のみを残した状態とした基板の上に組成傾斜薄膜を作製する。窒化膜の厚さは100 nm以下であり、サンプルの膜厚500 nm1 μmに対して熱的に十分薄いため、薄膜の熱伝導率計測にはほとんど影響を及ぼさない。また、Si酸化膜よりも窒化膜のほうが強度に優れており架橋構造形成に適している。当研究室は、深い溝を正確に形成する技術や、架橋部分にセンサーおよびヒーターをパターニングする技術など高度なMEMS加工技術を有しており、本研究で要求される複雑な工程にも十分対応可能である。まずは過去に実績のあるSi酸化膜付きのウェハーを用いて、MEMS加工によりセンサーおよびヒーターとして使用できるPt細線の架橋構造を作製した。Pt薄膜は厚さ50 nm、幅10 μmの細線を基本とし、フォトリソグラフィーとリフトオフ法によって作製した。これにより回路の接続を変更するだけで2方向の熱伝導率計測が可能となる。また、申請者らが開発した重力場支援レーザーアブレーション法を用いて組成傾斜薄膜を作製し、その面内の熱伝導率を計測して組成傾斜による熱整流作用を調査するのが本研究の目的であり、これまでに5,400 Gの重力場下でFe/Si、Al/Cuなどの組み合わせにおいて組成傾斜膜ができることを確認している。重力場支援レーザーアブレーション法により様々な2元素の組み合わせにおいて組成傾斜薄膜が作製できることが確認できており、MEMS技術によるセンサー作製に関しても特に問題点はなく、本研究は順調に進展していると言える。組成傾斜薄膜を構成する2元素の原子量差が大きいほど熱整流作用も大きくなると考えられる。よって、軽い元素と重い元素の組み合わせとしてB-Biの組成傾斜薄膜の作製実験を行う予定である。重い元素であるBiリッチ側と、より軽いBリッチ側が生成され、理論的にはB →Biよりも、Bi →Bへの熱伝導のほうが大きくなることが予想される。実験に必要な消耗品等の物品費、サンプル評価のための共同利用設備使用料(SEM-EDXなど)、および成果発表費用等として使用する予定である。
表面プラズモン励起増強蛍光を用いたピペットチップ型腫瘍マーカーイムノセンサの構築

本研究では、波長オーダーの周期構造を構築して表面プラズモン励起蛍光増強現象(SPF)を利用できる表面に変換した、格子結合型プラズモニック微小反応板を創製した。この微小反応板を内部に組み込むようデザインされたピペットチップを用いて反応・吸着・洗浄・蛍光測定までを自動で行う「ピペットチップ型腫瘍マーカーイムノセンサ」を構築した。このセンシングシステムによりサンドイッチアッセイを行ったところ、1試料20分以内でサブng/mLの標的腫瘍マーカーの検出が可能であった。本研究では、表面プラズモン励起による蛍光増強可能な波長オーダーの周期構造をもつ格子結合型プラズモニック微小反応板を内部に組み込むようデザインされたピペットチップ(SPF-反応板内蔵チップ)を用いて、反応・吸着・洗浄・蛍光測定までを自動で行う「ピペットチップ型腫瘍マーカーイムノセンサ」を構築する。本年度は、まず、周期構造を持たないガラスの微小反応板を用い、ピペットチップ型イムノセンサ用の、検出器を搭載した自動分注ロボットにて、サンドイッチアッセイを行った。捕捉抗体を化学結合にて反応板表面に固定化し、蛍光標識抗体を検出抗体として標的分子であるα-fetoprotein (AFP)の検出を行ったところ、0-500ng/mlの濃度範囲にて定量可能であり、50ng/mlまでのAFPの蛍光検出が可能であることを確認した。次に、ピペットチップ型イムノセンサ用の微小反応板を2次元周期構造を持つプラズモニックチップ化した。ナノインプリント用モールドにて、光インプリント法により微小反応板表面上に二次元周期構造を作製した。この微小反応板上にプラズモン励起用金属としてAg、保護層としてSiO2を成膜し、プラズモニック微小反応板を得た。得られたプラズモニック微小反応板の表面構造は原子間力顕微鏡(AFM)及び走査型電子顕微鏡にて観察し、周期構造の構築と成膜ができていることを確認した。モデル化合物としてビオチンをチップ表面に修飾し、蛍光標識ストレプトアビジンを吸着させて蛍光測定を行ったところ、周期構造を有する場合には、周期構造がないものと比較し約10倍の蛍光増強が得られることを確認した。ピペットチップ型イムノセンサ用の、検出器を搭載した自動分注ロボットにて、サンドイッチアッセイを行うことが可能であることを確認できた。また、イムノセンサ用の微小反応板上に周期構造を持たせ、プラズモニックチップ化することに成功しており、このプラズモニック化微小反応板を用いて、検出器を搭載した自動分注ロボットにて反応板表面の蛍光測定を行うことが可能、かつプラズモニックチップ化による蛍光増強を確認できている。現在、表面プラズモン共鳴(SPR)測定装置によりBNCを介した捕捉抗体固定化による検出感度向上の効果について検討しており、この検討で得られた知見をプラズモニックチップ化反応板での検出条件に移行することで検出条件の最適化を迅速に行うことが可能であると考えている。本研究では、表面プラズモン励起による蛍光増強可能な波長オーダーの周期構造を持つ格子結合型プラズモニック微小反応板を内部に組み込むようデザインされたピペットチップ(SPF-反応板内蔵チップ)を用いて反応・吸着・洗浄・蛍光測定までを自動で行う「ピペットチップ型腫瘍マーカーイムノセンサ」を構築することを試みた。高感度測定のためのバックグラウンドの低減とアッセイの時間短縮について最適化を進めるため、まず、周期構造を持たない金属薄膜スパッタ反応版にて検出条件の検討を行った。抗体のFc領域特異的結合能を持つプロテインAを介して腫瘍マーカータンパク質に対する補足抗体を配向固定化させることで、補足抗体を直接固定化した場合と比較し、より高感度で検出可能であることがわかった。また、検出用の蛍光ラベル化抗体について、全IgGあるいはFc領域のないFabまたはF(ab')2フラグメントを用いた場合、フラグメント抗体ではバックグラウンドの蛍光シグナルが減少し、F(ab')2フラグメントの場合に最も高いシグナル/ノイズ比が得られた。この条件にて、アッセイ時間を短縮させるため、抗原抗体反応時に溶液の吸引吐出を繰り返して反応させる方法について検討し、インキュベーションの時間を約200分から約10分以下にすることができ、かつ短縮させた場合についても長時間のインキュベーションで得られた結果と同等のシグナル/ノイズ比が得られることを確認した。これらの条件をもとに、SPF-反応板内蔵チップを用いて、検出器を搭載した自動分注ロボットにて肝臓がんのバイオマーカーであるα-fetoprotein(AFP)のサンドイッチアッセイを行った。周期構造を持たない場合と比較し、周期構造部分では蛍光増強が確認され、SPF-反応板内蔵チップを用いることによりサブng/mLのAFPを検出可能であることを確認した。プラズモニックチップ化反応板での検出条件について検討を行い、サンドイッチアッセイの最適化について進める。プラズモニックチップ化していない反応板および、バイオナノカプセル(BNC)を介さず抗体を固定化した基板も作製し、プラズモニックチップ化による蛍光増強効果、およびBNCによる捕捉抗体の配向固定化による効果について検証する。

また、検出用2次抗体のラベル化に際し、銀のプラズモン吸収波長と異なる領域に蛍光波長をもつCy5を用い、過剰なシグナルによるバックグラウンドを低減したうえで、かつ高感度にAFPを定量するのに適するCy5のラベル化法、ラベル化率について検討する。また、ラベル化二次抗体の非特異的吸着由来によるバックグラウンドが高感度検出の妨げとなる場合については、アビジンビオチンシステムを利用する方法についても検討する。生体関連化学次年度使用額が生じた理由としては、調達方法の工夫などにより、当初計画より試薬購入費や国内学会発表の際の旅費など、経費の節約ができたためである。次年度における使用計画としては、腫瘍マーカー、抗体、蛍光色素試薬およびガラス器具などの消耗品をの購入に充てる。基板に1次抗体を固定化するためのバイオナノカプセル、腫瘍マーカー、抗体、蛍光検出のための蛍光ラベル化剤を購入する。28年度においてはサンドイッチアッセイの条件最適化のため、標的腫瘍マーカーおよび抗体の使用頻度が高くなるため、主としてこれらの試薬の購入に1,000千円を計上している。
台湾の農村地域における観光資源の利用実態の解明に向けたビッグデータによる空間分析

本研究では,GTの先進国とされる台湾における全国規模のGTデータベースの構築と活用を通して、農村地域の観光事業を推進するためのノウハウと成功を左右する要因を導き出すことを目的にする。データベースの構築によって、台湾のGTの全体像を把握することができるだけでなく、同じ地理条件や属性条件の集落をまとめ、比較することができる。研究の初年度の目標とは、グリーンツーリズムの活動に努めている集落の属性と地域資源のデータベース化である。具体的には、台湾に実施されている農村再生事業のウェブサイトに公開されている各集落の計画書を中心に、地域資源と観光資源に関する情報を整理し、データベースを作成することである。計画書の整理には集落の人口・自然景観・人文景観・農産品・生物・定期的なイベント・代表建築物・民泊・エコーツアーの有無・農業体験の有無・直売所の有無・観光案内センター・観光形態・レジャー農業区の指定の有無・観光発展の度合などの情報を項目別で分けた。2018年には616の集落が報告書を提出したが、2019年には776集落まで増えた。農村再生計画に関する情報整理は中国語堪能のアルバイトを雇用し、進めてもらっているところである。2018年度までには8割の情報整理を完成した。レジャー農業に関する研究については、指定された集落が92か所があり、文献調査・ネット情報の収集を行い、リストを行った。ほかに、グリーンツーリズムに関する地理情報データ、例えば空間情報を含める観光客数の統計値、全国農家民宿の住所、全国の湿地、観光スポットに関するデータを集め、次年度からには分析に用いる。農村再生事業にかかわる報告書の整理に関する進捗が予定よりやや遅れている。遅れる理由は2つある。その1、農村再生事業のウェブサイトに公開されている報告書は、2018年では616集落だが、今では776集落になった。報告書を処理する件数が増えたからある。その2、アルバイトを雇用し、データベース化にしてもらう作業期間中に、行政機関によるホームページの更新のゆえに、2か月間報告書が閲覧不可能となっていた。3月中旬までには8割の報告書が整理されたが、残りの2割は来年度の6月までに完成するように予定調整を行った。また、昨年度では所属を変更した初年度でもあり、調査地(台湾)への出張の回数が限られている。来年度では現地調査の回数を増やし、行政機関と住民関係者へのヒアリングを行う。2019年度では、まず、農村再生事業に参加した集落の報告書に基づき、整理できた地域資源のデータベースの可視化と、レジャー農業区に指定された地域に関する情報のマッピングを行う。また、昨年度に収集できたGISデータを活用し、グリーンツーリズムに取り組んでいる農村再生事業集落とレジャー農業区の地理的特徴を明らかにする。なお、当初では、グリーンツーリズムの経営者側の意見収集を行うために、農村再生事業の616集落リーダーを対象に郵送アンケート調査を予定したが、予算のわりに、回収率の不安要素が高いため、92か所のレジャー農業区の地域リーダーを対象に変更する。レジャー農業区は地域住民による地域資源の活用が観光資源にうまく転換した成果で、レジャー農業区に指定されることができた。農村再生事業のもとで成長してきた集落も多くある。そのために、92か所のレジャー農業区に絞った。具体的な研究調査は、レジャー農業区の法制度と実態を把握し、現状を明らかにする。さらに、92か所のレジャー農業区のリーダーを対象に、電話アンケート調査を行う。利用客に関するアンケートについては、ウェブアンケートを行うか、観光客の多様性が高いレジャー農業区を対象に、事例調査を行うか、これから検討する。

その2、アルバイトを雇用し、データベース化にしてもらう作業期間中に、行政機関によるホームページの更新のゆえに、2か月間報告書が閲覧不可能となっていた。3月中旬までには8割の報告書が整理されたが、残りの2割は来年度の6月までに完成するように予定調整を行った。また、昨年度では所属を変更した初年度でもあり、調査地(台湾)への出張の回数が限られている。来年度では現地調査の回数を増やし、行政機関と住民関係者へのヒアリングを行う。2019年度では、まず、農村再生事業に参加した集落の報告書に基づき、整理できた地域資源のデータベースの可視化と、レジャー農業区に指定された地域に関する情報のマッピングを行う。また、昨年度に収集できたGISデータを活用し、グリーンツーリズムに取り組んでいる農村再生事業集落とレジャー農業区の地理的特徴を明らかにする。なお、当初では、グリーンツーリズムの経営者側の意見収集を行うために、農村再生事業の616集落リーダーを対象に郵送アンケート調査を予定したが、予算のわりに、回収率の不安要素が高いため、92か所のレジャー農業区の地域リーダーを対象に変更する。レジャー農業区は地域住民による地域資源の活用が観光資源にうまく転換した成果で、レジャー農業区に指定されることができた。農村再生事業のもとで成長してきた集落も多くある。そのために、92か所のレジャー農業区に絞った。具体的な研究調査は、レジャー農業区の法制度と実態を把握し、現状を明らかにする。さらに、92か所のレジャー農業区のリーダーを対象に、電話アンケート調査を行う。利用客に関するアンケートについては、ウェブアンケートを行うか、観光客の多様性が高いレジャー農業区を対象に、事例調査を行うか、これから検討する。次年度の使用計画では、農村再生事業報告書のデータベースを整理するに必要な謝金、電話アンケート調査の実施に必要な謝金、webアンケートの実施(金額と効果を検討中)、現地調査の旅費、研究調査にかかわる物品の購入を予定している。
腫瘍関連特異抗原をコードする糖転移酵素遺伝子の単離とその腫瘍化との関連

腫瘍マーカーとなる腫瘍特異抗原の多くは糖鎖構造である.その構造はそれぞれ基質特異性の高い糖転移酵素の出現によって決定されている.腫瘍化によってこれらの糖転移酵素遺伝子が活性化される機構を解析するのが本研究の最終目的である.ウシβ1ー4Galactosyltransferase(以下β1ー4GT)のcDNAクローンを単離し,それをプローブとして,昨年度はヒト胎盤cDNAライブラリーよりヒトβ1ー4GTcDNAを単離した.4.2KbのこのcDNAクローンの全塩基配列,アミノ酸398個の配列を決定した.N末端側に18個の疎水性アミノ酸より成る膜結合部をもつ,そのC末側にプロテアーゼによりcleavageされると思われる配列がある.膜結合型及び分泌型酵素活性の両方が検出されることから, β1ー4GTの蛋白レベルでのcleavageが示唆された.ウシーヒト間では核酸で78%,アミノ酸で88%ときわめて相同性が高く,この遺伝子が種を越えて保存されたものであることが示唆された.さらにC末側200個のアミノ酸はヒトーウシ間で96%と高い相同性を示し,この部分がGalactosyltransferaseに共通の基質であるUDPーGalの結合部ではないかと推察される.サザン分析の結果,約35Kbに及ぶβ1ー4GTのゲノム遺伝子が予想され,現在部分的にゲノミッククローンの単離に成功している.Stringencyを下げるとさらに多くのバンドが観察され,これらがGalactosyltransferaseがMultiーgene familyである可能性が示唆される.これを証明するため,これらの類似遺伝子をクローニングする準備を進めている.各個人間でいくつかの多型性が認められ,例数を増やすことによりハプロタイプ数について検討している.ノーザン分析の結果では,ヒト胎盤,Lu65肺癌細胞とも4.2KbのmRNAを検出でき,我々のcDNAがfull lengthであることが確められた.現在, UDPーGal結合部位と考えられる部分をprobeとして, β1ー4GT類似の他のGTクローンをスクリーニング中である.発現型ベクターに組み込み,期待する酵素活性が出現するかどうかも現在実験が進行中である.腫瘍マーカーとなる腫瘍特異抗原の多くは糖鎖構造である.その構造はそれぞれ基質特異性の高い糖転移酵素の出現によって決定されている.腫瘍化によってこれらの糖転移酵素遺伝子が活性化される機構を解析するのが本研究の最終目的である.ウシβ1ー4Galactosyltransferase(以下β1ー4GT)のcDNAクローンを単離し,それをプローブとして,昨年度はヒト胎盤cDNAライブラリーよりヒトβ1ー4GTcDNAを単離した.4.2KbのこのcDNAクローンの全塩基配列,アミノ酸398個の配列を決定した.N末端側に18個の疎水性アミノ酸より成る膜結合部をもつ,そのC末側にプロテアーゼによりcleavageされると思われる配列がある.膜結合型及び分泌型酵素活性の両方が検出されることから, β1ー4GTの蛋白レベルでのcleavageが示唆された.ウシーヒト間では核酸で78%,アミノ酸で88%ときわめて相同性が高く,この遺伝子が種を越えて保存されたものであることが示唆された.さらにC末側200個のアミノ酸はヒトーウシ間で96%と高い相同性を示し,この部分がGalactosyltransferaseに共通の基質であるUDPーGalの結合部ではないかと推察される.サザン分析の結果,約35Kbに及ぶβ1ー4GTのゲノム遺伝子が予想され,現在部分的にゲノミッククローンの単離に成功している.Stringencyを下げるとさらに多くのバンドが観察され,これらがGalactosyltransferaseがMultiーgene familyである可能性が示唆される.これを証明するため,これらの類似遺伝子をクローニングする準備を進めている.各個人間でいくつかの多型性が認められ,例数を増やすことによりハプロタイプ数について検討している.ノーザン分析の結果では,ヒト胎盤,Lu65肺癌細胞とも4.2KbのmRNAを検出でき,我々のcDNAがfull lengthであることが確められた.現在, UDPーGal結合部位と考えられる部分をprobeとして, β1ー4GT類似の他のGTクローンをスクリーニング中である.発現型ベクターに組み込み,期待する酵素活性が出現するかどうかも現在実験が進行中である.
注射薬投与時の点滴ライン内における配合変化の微粒子レベルでの評価

本研究では、臨床において重症患者に連続投与されることが多い14通りの組み合わせの抗菌剤を対象に、配合変化の結果生じうる微粒子(1.3-100μm)を光遮蔽型自動微粒子測定装置パーティクルカウンターを用いて定量的に評価し、より安全かつ効率的な薬物療法を行うための情報を得ることを目的として検討を行った。配合変化試験の前に行った単独の注射薬における微粒子測定では、凍結乾燥製剤で用事溶解するファンガード^<[○!R]>やクラフォラン^<[○!R]>などの製剤は溶解時の微粒子数が多い傾向が認められ、特にファンガードは第15改正日本薬局方の基準(1mL当たり10μm以上のもの25個以下、25μm以上のもの3個以下)を上回る場合があった。一方、ダラシン^<[○!R]>やビクロックス^<[○!R]>のような液状アンプル製剤の場合には、注射液中の微粒子は少ない傾向が認められた。次に抗菌薬同士を混合する配合変化試験では、抗菌薬の14組の組み合わせのうちバンコマイシン^<[○!R]>とファンガード^<[○!R]>では配合直後より微粒子の増加が認められ、連続投与によってルート内で白濁などが生じることが示唆された。バンコマイシンとファンガード以外の組み合わせでは、配合変化に関する各書籍に混合に関する注意事項が記載されていても、20分までは微粒子レベルでも配合変化が生じていないことがわかった。今回の配合試験の結果と書籍の情報の相違の原因は、書籍の配合変化情報は薬剤の濃厚溶液を用いた配合変化試験を元にしているためであることから、輸液に希釈して連続投与する場合にはがない場合が多いことが示唆された。従って、配合変化に関する各書籍の情報から連続投与時のルート内での安定性を予測することには限界があり、臨床において使用される濃度を用いた微粒子測定などの個々の配合変化情報の構築が必要であると考えられた。
ツタンカーメン王の服飾品に関する材質技法研究

ツタンカーメン王の服飾品6点(チュニック1点、靴下1点、手袋1点、被り物1点、ふんどし1点、刺繍1点)の製作技法を科学的に調査し、その実態を実証的に解明し、博物館資料として作品情報を提示する。方法は染織品の材質技法を非破壊的分析法で調査分析し、データを解析して図像等を作成し、博物館で活用できるような形式で提示する。古代エジプト第18王朝のツタンカーメン王(紀元前1342-1324年、在1333-1342年)の服飾品は実物へのアクセスが制限され研究が少ない。本研究はエジプトでの10年におよぶ文化遺産の国際協力で構築した両国の信頼関係に基づくもので、その強みとして実証的から王の服飾品を解明する。