hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時間分解顕微ラマン分光による動的細胞構造解析

マイクロチップ上に細い溝を掘り、その中をDNAやタンパク質を泳動させるマイクロチップ電気泳動法が、最近、実用化された。本研究では、最新のマイクロチップ技術を取り入れ、マイクロチップ上で細胞に刺激を与えて活性化し、さらに、そのまま、マイクロチップ上の溝の中を、刺激応答の時系列に添って細胞を一列に並べ、細胞の動的な構造変化を顕微ラマン分光法で詳細に調べる方法を開発することを目的とした。細胞を流すための溝のサイズを、これまでの報告を参考に検討した結果、本研究の目的に最適な溝のサイズは幅50μm、深さ15μmであるとの結論に達したので、それに基づき、上記サイズを有する溝を2本、およびこれらの溝に合流する溝1または2本を十字型に配置したマイクロチップを設計し、マイクロチップの受託製作専門企業に製作を委託した。一方、顕微ラマン分光法を用いて観察する細胞として、赤血球を血液から分離精製した。赤血球にジチオナイトのような還元剤を加えると、赤血球内のヘモグロビンはオキシ型からデオキシ型に変換されるが、その変化過程を顕微ラマン分光法を用いて解析することを、動的細胞構造解析への第一歩と位置付け、実験条件の詳細な検討を行なった。その結果、適切な電圧をかけることにより、マイクロチップの溝の中を赤血球を一定速度で流すことに成功し、刺激応答の時系列に添って細胞を一列に並べるという目的が達成できた。また、流れている赤血球を顕微鏡下で観察することも可能となった。マイクロチップの溝表面の滑らかさを向上させることやマイクロチップの上に貼り付けるカバーグラスの厚さを薄くするなどの改良を加えれば、動的細胞構造解析のための時間分解顕微ラマン分光法の基礎を確立できる見通しが立った。当初の計画では、キャピラリー電気泳動で使用されるキャピラリーの中に、細胞を刺激応答後の時系列に添って並べることを予定していたが、最近、マイクロチップ上に細い溝を掘り、その中をDNAやタンパク質を泳動させるマイクロチップ電気泳動法が実用化された。本研究では、最新のマイクロチップ技術を取り入れ、マイクロチップ上で細胞に刺激を与えて活性化し、さらに、そのまま、マイクロチップ上の溝の中を、刺激応答の時系列に添って細胞を一列に並べる方法を開発することを目的とする。本年度は、細胞を流すための溝のサイズを理論的に検討し、また、これまでに報告されている実験結果を参考に、マイクロチップの設計と製作を行なうことに主眼をおいた。検討の結果、本研究の目的に最適な溝のサイズは、幅50μm、深さ15μmであるとの結論に達した。上記サイズを有する溝を3本、およびこれらの溝に合流する溝を1および2本を十字型に配置したマイクロチップを設計し、マイクロチップの受託製作専門企業に製作を委託した。赤血球にブチルハイドロパーオキサイドを加えて、赤血球内のヘモグロビンが、酸素運搬機能を喪失したメトミオグロビンに変わる過程を、新らたに購入した分光光度計を用いて確認した。今後、マイクロチップ内で上記反応を生起させ、顕微鏡下で観察するとともに、顕微ラマンスペクトルを測定することによって、ヘモグロビンの変性過程の動的な追跡を行なう予定である。
化学物質総合管理に係るキャパシティ・ビルディングの促進のための調査研究

日本の化学物質総合管理能力の強化に必要な課題について社会の各セクターの化学物質総合管理能力、法律体系や行政体制などの社会的枠組み、認識の共有化に資する情報共有公開基盤、人材の育成体制の4つの視点から調査研究し、日本の根本的な欠陥を是正するため「化学物質の総合管理に関する法律」の要綱案を社会に提言して、包括的な化学物質総合管理法制及び一元的な行政体制や情報共有公開基盤を構築する具体策を提起した。研究の初年度は、化学物質総合管理の能力強化策の提言に向けた概念設計を中心に調査研究を行った。1.法律体系と行政体制の評価および各セクターの活動状況の解析2010年4月と7月に米国議会に提出された2つのTSCA修正法案について、その意図と方向性の考察を行った。一方、化学物質審査規制法を含めて取締法的な法律体系である日本の現状を当事者が管理を促進するための法律体系に変革することが日本政府の喫緊の課題であることを論文で指摘した。また、化学物質総合管理に関する企業行動の評価を例年に準じて行った。105社の総合到達度平均は59であったが、特に中位以下の企業において各年度の変化が大きいことが特徴として明らかになった。2.情報システムに関する調査REACH、TSCA、SAICMなどがそれらの体系の中で透明性、共有性、アクセス性についてどのような考え方で構築されているかをまとめて、中間報告書を作成した。3.教育の実践からみた専門教育のあり方調査と社会人教育が抱える課題の解析1)規範科学に関する社会人教育及び大学院教育の実践を通して、2050歳代の現役層に対して実務的で専門性及び難易度が高い内容の教育が求められていること明らかになった。2)早稲田大学規範科学総合研究所が行っている化学・生物の管理に関する公開講座の事後アンケート調査を踏まえて、試験的にオンライン配信を実施した。その結果、オンライン受講により出席率の改善、及び修了率向上といった利点があることが示され、オンライン配信の有用性が明らかになり方向性が見出された。化学物質総合管理の能力強化等の提言に向け、調査分析と現状評価を行って課題を整理した。1.社会的枠組みの再編に関する課題の明確化1)化審法改正時の国会附帯決議への対応に関して検証を行い、今後の課題をまとめた。度重なる国際合意に留意しつつ関係者を幅広く招集して、透明性の高い体制を整え、国会附帯決議への対応の方向性と優先順位を明確にすべきであることをまとめた。2)政権与党内で検討されている「化学物質対策基本法(仮称)骨子案」について意見具申を行うなど化学物質総合管理の考え方を、アカデミアを超えて社会に広く強調した。2.情報システムの構築に関する課題の明確化REACH規制およびTSCAに係る情報共有公開基盤の調査を行い、日本の現状と対比し、日本の現状について改善の必要性を検討した。3.化学物質総合管理に関する活動評価の実施企業に対する継続調査では、110社からの回答を得た。総合到達度は58で昨年度とほぼ同値であった。また、政府、政府系研究機関に個別事例について調査を行い、その対応状況から法律体系や運用体制の課題を考察した。法律体系がばらばらで行政の力が分散していて国際的な流れに遅れている状況が再度'確認できた。また高い評価を得た企業を目指すべき例題として社会に公表した。4.人材育成体制の整備のニーズに関する検証早稲田大学規範科学総合研究所において、社会人教育を行い、教育のあり方と効果に関する実証研究を行った。アンケート調査も実施した結果、この教育手法が有用であることを確認した。日本社会の化学物質総合管理の能力強化のための課題を整理し、三位一体の包括的な改善行動計画として化学物質の総合管理に関する法律要綱を具体化し提言・公表した。1.法律や行政など社会的枠組みの再編に関する考察と提言(1)化学物質総合管理の包括的な管理法を整備するため、管理の標準的手順、基本的管理制度、執行体制の整備、などについて提言した。(2)政府が行った「SAICMの国内実施計画の策定」、「今後の化学物質管理政策に関する合同検討会」などを検証し国際動向からの乖離などを指摘しつつ、行政組織の見直しを強く提言した。2.情報の提供・交換・共有・開示のシステムの構築に関する考察と提言(1)REACH規則などにおける情報共有公開基盤の基本的な考え方と特徴を明らかにし、日本における情報共有公開基盤の在り方について提言した。3.評価指標を活用した各セクターの評価結果に関する総合的考察と提言(1)企業の化学物質総合管理の水準は総体としては向上傾向にあるとはいえ、企業の姿勢や関心度により大きく影響を受けており、社会的な枠組みの設定などさらなる取り組みの必要性が明らかになった。(2)大学など教育機関や試験評価機関の課題に加えて政府機関の化学物質総合管理の水準が企業平均に遠く及ばず、かつ、改善傾向もないことを確認し、行政の枠組みの再構築が必須であることを提言した。4.化学物質総合管理に関する社会人教育のあり方と実践

(1)知の市場において社会人向け教育と修士課程院生向けの教育を実践しつつ英米における社会人教育に関して情報を収集して比較検証し、教育内容や教育手法そして評価方法などについて課題を明らかにした。初年度に本研究課題について概念の整理を行い、2年度目は現状の評価と課題の整理を行う計画であったが、法律体系と行政課題について具体的な課題整理もできている。また、口頭発表11件、報文投稿4件を行い、研究成果を社会公表した。加えて、化学物質総合管理能力調査で高い評価を得た企業を社会に公表し、この調査研究の社会への発信力をさらに強めて社会とのかかわりを一層強化した。24年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度は最終年度として、これまでの調査結果や分析結果をもとに考察を深め、社会の化学物質総合管理の能力強化に欠かすことができない「社会的枠組みの再編」「情報システムの構築」「人材育成体制の整備」について改善すべき行動計画を取りまとめて、社会に公表し提言する。
循環腫瘍DNAに着目した腎癌特異的変異の同定とリキッドバイオプシーへの臨床応用

現在、腎癌の診断や病勢のモニタリングはCTなどの画像診断によって行われており、確立したバイオマーカーは存在しない。簡便な診断、モニタリングを可能とする血液バイオマーカーの同定を目的とし、循環腫瘍DNAに着目し研究を行った。公共のデータベースを用いて淡明細胞型腎細胞癌において一定の頻度で変異を認める遺伝子の中から、コピー数増幅の頻度が高い遺伝子、ドライバー遺伝子などに注目し、独自の遺伝子変異パネルを作成した。この遺伝子変異パネルを用いて、手術により摘出した淡明型腎細胞癌の癌ゲノムDNA及び淡明型腎細胞癌患者の血漿より抽出した血中遊離DNAのターゲットシークエンスを行った。癌ゲノムDNAにおいてVHL、PBRM1、TP53、TSC1(頻度順)などの変異を認めた。血中遊離DNAにおいてTP53、BAP1、VHL、TSC1(頻度順)などの変異を認めた。同一症例の癌ゲノムDNAと血中遊離DNAのシークエンスの結果、共通の変異のみならず、血中遊離DNAのみで同定し得た変異も存在した。また、シークエンスを行った血中遊離DNAサンプルの断片長をマイクロチップ型電気泳動装置を用いて測定した。血中遊離DNAにおいて変異を同定し得た患者を循環腫瘍DNA陽性患者と定義し、循環腫瘍DNAの有無ならびに血中遊離DNAの断片長と予後の関連を検討したところ、循環腫瘍DNA陽性患者および血中遊離DNAの断片長が短い患者は、薬物治療の奏功期間が短かった。また、未治療時に血中遊離DNAを採取した症例の解析では、循環腫瘍DNA陽性患者ならびに断片長が短い患者は無増悪生存率や癌特異的生存率が有意に不良であった。以上の結果より、淡明型腎細胞患者において、循環腫瘍DNA陽性や血中遊離DNAの断片長は予後不良群を同定するためのバイオマーカーになり得る。腎細胞癌の病理組織像の種類は複数あるため、本研究は腎細胞癌の遺伝子変異に着目した研究であり、集団を均一にする目的で、最も高頻度の淡明細胞型腎細胞癌(ccRCC)に絞って研究を開始した。腎細胞癌患者の治療前の血漿からQIAamp circulating nucleicacid kit(QIAGEN社)を用いて、cell free DNA(cfDNA)を抽出した。CfDNAの存在は、蛍光光度計、定量的リアルタイムPCR法ならびにマイクロチップ型電気泳動装置にて確認した。続いて、腎細胞癌特異的なctDNAをターゲットシークエンスで検出するために、公共データベースの約2万種類の遺伝子の中から、変異頻度や腎細胞癌発生・増殖のpathwayへの関連、分子標的治療薬の標的遺伝子を考慮して、標的遺伝子を48個に絞り込み、腎癌カスタムパネルを作成した。本研究は微量なcfDNAのシークエンスを行うため、特定の領域をより重点的に深くシークエンスする必要があり候補を絞った。遺伝子変異パネルは、Agilent社のSureSelectのカスタムパネルを選択し、当キットは微量なDNAのシークエンスライブラリー作成に適している。シークエンスは、癌細胞由来ゲノムDNA、リンパ球由来ゲノムDNA、cfDNAを次世代シークエンサーにて比較解析を行い、患者固有の腎細胞癌特異的遺伝子変異を同定し、ctDNAを同定する方針とした。次世代シークエンサーはHiSeq2500を使用した。本法は増幅したアンプリコンをターゲットシークエンスする方法であるため、微量なctDNAに対しても最適である。解析は東大のスーパーコンピューターにインターネット接続して行い、解析pipelineはGenomon2を使用した。5例でシークエンスを行い、全例癌ゲノムで変異を検出した。CfDNAの変異解析は、現在進行中である。腎細胞癌特異的変異パネルを作成し、癌ゲノムで変異を同定し、パネルが妥当であることを確認した。今後は、腎細胞癌におけるcfDNA中に遺伝子変異を同定して循環腫瘍DNAを探索する。
極低温原子のための電界結像系の基礎

本研究では、近年活発な研究が始まった原子光学の分野において必要とされる、中性原子用凸レンズの研究を行った.microfabrication技術や共鳴光を用いて作成する回折格子などを用いるのではなく、中性原子ビームを電場により集束する方法を用いた。電場をEとすると、2次のシュタルク効果によりポテンシャルは-E2に比例するので、原子が通過する空間に電場の極大を作る必要がある。静電場では電荷のないところに電場の極大を作れないため振動電場を用い、マイクロ波の共振モードを高いQ値で用いることにより、中性原子の集束を観測した。円筒型共振器のTM010モードの電場分布は軸対象で0次のベッセル関数で表され、共振器の中心軸上が電場最大となるのでこれを用いた。レンズとしての焦点距離は、マイクロ波周波数の3乗に逆比例するので周波数は高い方が入力パワーは少なくてすむ。容易に入手できるマイクロ波コンポーネントを使用するために、周波数は17GHz付近とした。この時共振器の直径は、13mmで製作上も都合がよい。準安定状態ネオン原子をゼーマン同調法によりレーザー冷却し、磁気光学トラップにトラップする。トラップ中で原子の運動エネルギーは数百マイクロケルビンになり運動速度は1m/sec以下になる。超低速であるため、13cmの長さの共振器を通過する間にカを受け軌道が曲がる。トラップされた原子に、598nmのレーザー光を照射して自由落下させる。トラップの垂直真下に共振器を置き、共振器から60cm下方にマイクロチャンネルプレートを置き共振器を通過してきた原子の2次元空間分布を検出した。マイクロ波パワー13.5Wで原子の集束を観測することが出来た。本研究は新構想による初めての軸対称原子レンズを試作し、現在当研究室において稼動中のネオン準安定状態のレーザー冷却・トラップ装置に組み込んで軸対称原子光学系を初めて実現しようとするものである。原子は不均一電場において電場の強い方向に力を受けるが、この原理を利用して原子を収束する軸対称系を作るには、中心部で電場が最大になる軸対称電場を作らなければならない。このような電場は静電場では作れないが、マイクロ波の空洞共振器中では可能である。それを実現するのが本研究の目的である。すでに電極による極低温原子の偏向実験は我々の原子の二重スリット干渉実験で成功しており、原子の軌道は電場による2次のシュタルク効果による原子のポテンシャルエネルギーから理論的に求られるものに一致する。初年度として、本年度はレンズを構成するマイクロ波共振器の試作とそれを励振するのに必要な発振器および電力増幅器の整備の年である。数値的検討によれば、Q値10,000の共振周波数18GHzの円筒形カットオフモード共振器に20Wのマイクロ電力を共給すれば焦点距離10cm程度の収束レンズとなることがわかる。このような大電力連続動作の増幅器は製造元が限定されていて入手し難かったが、必要なものはすべて揃った。また空洞共振器は市販品がなく自作するほかはないが、すでに試作した共振器がQ値10,000程度を達成したので、計画全体として予定通り進行中ということが出来る。昨年度準備された実験装置を用いて,超低速ネオン準安定状態原子の収束実験を試みた。磁気光学トラップ中の極低温ネオン気体に598nmのパルスレーザー光を集光してJ=0の非磁性状態へ移行させ,極低温原子の点光源を発生する。39cm真下に上端があるTM01モードの円筒形マイクロ波共振器(共振周波数17GHz,長さ13cm,Q値9,000)

中を落下した原子が共振器の下端から20cm真下に位置するマイクロチャネルプレートに蛍光板を組み合わせた2次限検出器で検出され,CCDカメラとビデオテープで時間分解記録される。雑音除去のためにマイクロチャネル板にゲートを設けて必要な時間帯だけの像を観測した。この方法をうまく使えば,時間分解法で色々な速度の原子の像を分離して検出し,原子レンズの難点である色収差に当たる誤差を信号強度を犠牲にせずして除去する可能性がある。数値計算の結果によると,マイクロ波入力3Wで収束する筈である。観測結果は,マイクロ波電場の存在によって確かに多数の原子が中心部に集まることが観測された。以上の結果,世界で初めての軸対称原子レンズの予備実験は予定通り成功した。今後は,より信号/雑音比を向上し,収差についての検討を行うと共に,収束のみでなく結像実験を試み,さらには2次電子検出装置を開発して分解の宇土倍率の向上の可能性を作りたい。本年度は、実験装置の真空度の改善、トラップ原子雲とマイクロ波共振器のアライメント精度の向上、データ収集及びデータ解析プログラムの開発などを行い、迅速かつ確実な測定が行えるようになった。また、円筒形共振器のモードの確認、共振器で消費されているパワーの直接測定を行った。その結果、マイクロ波パワー及び原子の初速度と、マイクロ波共振器のレンズとしての焦点距離の関係の定量的なデータが得られた。これにより、球面収差を解析できるようになった。さらに、シミュレーションで得られる値より1桁大きいマイクロ波パワーが必要になっていることがわかり、現在共振器の端の効果を考慮した電場を計算しより精密なシミュレーションを行っているところである。
職業の意識と社会的ネットワークに関する調査研究

前年度に実施したアンケート調査に基づき、データを整理し、その集計および分析を行った。本研究においてとくに着目したのは、雇用者として入職した人々にとっての地位達成の主要経路と想定される「企業内昇進」および「独立開業」への志向(キャリア・アスピレーション)であり、分析の結果、以下の諸点が明らかとなった。まず第一に、アスピレーションが、どのような意識構造を成しているのかについて、調査で取り上げたいくつかの意識・志向変数との関連を探索した結果、(1)昇進アスピレーションは、職場満足度・地位志向・安定志向との関連が見られ、現時点での職場や生活環境を維持しつつ、地位の上昇移動を実現する経路として「企業内昇進」が志向されている。(2)独立アスピレーションは、職場満足度および職場志向・安定志向の低さと関連しており、現状への不満を持ち、そこからの離脱を厭わないチャレンジ精神から「独立開業」が志向される。第二に、キャリア・アスピレーションがいかなる要因によって規定されているのかについて、理論的に導出された変数による効果の検証を行った結果、(1)企業規模や役職といった「獲得-構造要因」が昇進アスピレーションを規定しており、現在の職業的環境から、自身の将来地位を「予測」あるいは「期待」していることがうかがえる。(2)「帰属-社会化要因」として想定した親からの影響は、昇進に対する価値志向が、親という生得的な社会関係によって伝達・継承され、また対象者がそれに対して「同調」を示していることが示唆される。(3)「選択-社会化要因」のうち、対象者の「目標人物」として挙げられたモデル・ネットワークは、その存在自体が各アスピレーションへの「意欲」を喚起していることが判明した。今年度は、研究目的に照らし合わせた調査票の検討と、実際の調査実施・データ化の段階まで終えることができた。調査方法について、対象者が25歳以上40歳未満の若年男性雇用者であり、不在の場合が多いと予想されることなどを考慮して「留め置き法」による調査票配布・回収とし、東京都立大学の学部学生計21名がその調査員となった。調査地は、調査員が本学の学生であるので本学からそれほど離れていないこと、雇用者を対象とするので、サンプルとして抽出された人々が雇用者である確率が高いことを条件として、隣接する多摩市と設定した。調査対象者抽出のためのサンプリング作業は、11月2日に多摩市選挙管理事務所にて行った。多摩市の選挙区数(24)も考慮に入れた上であらかじめ設定しておいた7つの選挙区から、調査対象となる「性別=男性」かつ「年齢=2539歳」(2000年11月1日現在)を各105サンプル(正規サンプル90・予備サンプル15)ずつ抽出した。対象者が決定したら、その生年月日と住所・氏名を所定のサンプリング台帳に転記した。調査票の検討は、学生調査員が参加している学部授業(中尾啓子先生・社会調査法演習)の時間を使って行った。ある程度形ができあがったところで、調査員各自の知人を通してプリテストを行い、質問文・回答形式などのチェックを行った。調査に先立って、訪問を予定する正規サンプル(630名)に『学術調査への御協力のお願い』の通知はがきを11月9日付けで送付した。それにより、学生調査員が11月23日以降に調査依頼のために訪問する旨を知らせた。11月22日に調査員に対して調査手順についての説明を行い、調査マニュアル・サンプル台帳・調査票など一式を手渡した。調査期間は11月23日から12月20日までとした。調査員は、対象者が在宅している確率が高い土日を中心に訪問・回収した。調査に関する連絡先は、東京都立大学社会学研究室の電話・FAXそして研究代表者のE-mailとし、それによって問い合わせ等に対応した。最終的に回収された有効票は310票であった。調査の後半から、回収された(あるいは郵送された)調査票のコーディング作業も並行して行った。原則として、各調査員が割り当てられた対象者の分を各自がコーディングする。ただし、職業項目や自由回答項目などのコーディングは研究代表者(林)が一括して行った。すべてのコーディングは年内に終了し、年明けにデータ入力業者にデータ化を依頼した。その後、エラーチェックを含めたデータクリーニング作業を行っている。なお、本年度は上記の調査実施・データ化までの作業なので、研究による新たな知見はない。引き続き、次年度に予定している調査データの集計・分析によって研究成果が見込まれる。

第二に、キャリア・アスピレーションがいかなる要因によって規定されているのかについて、理論的に導出された変数による効果の検証を行った結果、(1)企業規模や役職といった「獲得-構造要因」が昇進アスピレーションを規定しており、現在の職業的環境から、自身の将来地位を「予測」あるいは「期待」していることがうかがえる。(2)「帰属-社会化要因」として想定した親からの影響は、昇進に対する価値志向が、親という生得的な社会関係によって伝達・継承され、また対象者がそれに対して「同調」を示していることが示唆される。(3)「選択-社会化要因」のうち、対象者の「目標人物」として挙げられたモデル・ネットワークは、その存在自体が各アスピレーションへの「意欲」を喚起していることが判明した。
環境に負荷を掛けない天然高分子を応用した洗浄の研究

本研究は汚れ除去の困難な酸化鉄粒子および農薬などに対して、洗浄性に優れ、環境に負荷を掛けない洗剤の設計と洗浄方法の開発を目指したものである。今回は、洗剤成分中のビルダーに着目し、生分解性が高く、洗剤の少量化に役立つ高分子ビルダーとして、カラギーナンなどの天然高分子を応用した基礎的な検討を行った。1.酸化鉄粒子汚染布の洗浄性:酸化鉄粒子汚れの汚染布に対して、PVA、スルホン酸変性PVA、カルボン酸変性PVA、カラギーナン、CMCなどの高分子ビルターを用いて、綿布、ポリエステル布に対する洗浄性について調べた。その結果、綿の洗浄性は比較的よく、特カラギーナン、CMCが効果的であった。しかし、ポリエステルはいずれも除去率が20%程度と低かった。2.湿式人工汚染布の洗浄性:実用的な観点から、界面活性剤と高分子ビルダーとの混合系でJIS指定の人工汚染布を用いて洗浄性を調べた。洗浄効果の高い界面活性剤は植物油脂を原料とした分解性の高いαスルホ脂肪酸塩(SAS)であり、また、高分子ビルダーと組み合わせた系では、このSASとスルホン変性PVA(S-PVA)との共存系が効果的であった。従って、こうした組み合わせによる洗剤組成が、衣料用洗剤の少量化に繋がることが予測される。3.農薬汚染布の洗浄性:サリチオンによる汚染布の効率的な洗浄方法を検討するため、まず、除去性の評価方法について検討し、ガスクロマトグラムによる分析方法を確立した。この方法を用いて、綿、ナイロン、ポリエステルに対する種々の洗浄条件下での洗浄性を調べた。綿では水洗浄で十分除去できるが、ナイロンでは、洗剤やアルカリ液での洗浄浴が有効であった。しかし、ポリエステルではこれらの最適条件を組み合わせた場合でも50%60%程度の除去率であった。そこで、溶剤洗浄を行ったところ、20°Cでは酢酸メチルが最も効果的で、40°Cでは使用した溶剤のほとんどで除去性が向上した。この点については、溶剤、繊維の溶解度パラメータ値から説明することができた。今後は、さらに汚れと洗剤成分の化学構造の詳細な解析を行い、洗剤への応用のための検討を進める予定である。環境に負荷をかけない洗浄方法は洗剤成分、洗濯機、繊維の加工など様々な視点からのアプローチがある。本研究は洗浄よる環境の負荷を最小限に止めるための手法として、洗剤のビルダー成分に着目し検討を行うものである。本研究を進めるにあたり、平成10年度は天然高分子に水溶性、生分解性などの機能とビルダーとしての性能を付与するための基本的な検討として、まず、既存の水溶性高分子、各種界面活性剤、有機溶剤等を用いて各種汚染布に対する洗浄効果を調べた。(1)水溶性高分子と界面活性剤の混合系での洗浄作用:水溶性高分子として、カルボン酸タイプ、スルホン酸タイプ、通常の非極性タイプの変性ポリビニルアルコールを調製し、それらと各種界面活性剤とを混合した系で、油化学会指定の人工汚染布を用いて洗浄力試験を行った。その結果、LASとの組み合わせよりも、石けんと非極性のポリビニルアルコールとの組み合わせおよびα-スルホ脂肪酸系界面活性剤とスルホン型のポリビニルアルコールとの組み合わせが優れた洗浄性を示すことがわかった。

(2)農薬の除去性に及ぼす界面活性剤の影響:衣類に付着した汚れのうち、除去しにくくかつ有害な物質である農薬を取り挙げ、衣類から完全に除去できる安全な除去方法について検討した。今回はまず、各繊維に付着する微量農薬の定量方法を検討し、その方法を用いて基本的な挙動である各種界面活性剤や高分子ビルダーによる洗浄性を調べた。平成11年度は、酸化鉄粒子や農薬の除去機構を解析するため、繊維表面の形状や洗浄剤溶液の性質が汚れ物質の吸脱着にどのような影響をおよぼすかについて検討する予定である。本研究は汚れ除去の困難な酸化鉄粒子および農薬などに対して、洗浄性に優れ、環境に負荷を掛けない洗剤の設計と洗浄方法の開発を目指したものである。今回は、洗剤成分中のビルダーに着目し、生分解性が高く、洗剤の少量化に役立つ高分子ビルダーとして、カラギーナンなどの天然高分子を応用した基礎的な検討を行った。1.酸化鉄粒子汚染布の洗浄性:酸化鉄粒子汚れの汚染布に対して、PVA、スルホン酸変性PVA、カルボン酸変性PVA、カラギーナン、CMCなどの高分子ビルダーを用いて、綿布、ポリエステル布に対する洗浄性について調べた。その結果、綿の洗浄性は比較的よく、特カラギーナン、CMCが効果的であった。しかし、ポリエステルはいずれも除去率が20%程度と低かった。2.湿式人工汚染布の洗浄性:実用的な観点から、界面活性剤と高分子ビルダーとの混合系でJIS指定の人工汚染布を用いて洗浄性を調べた。洗浄効果の高い界面活性剤は植物油脂を原料とした分解性の高いαスルホ脂肪酸塩(SAS)であり、また、高分子ビルダーと組み合わせた系では、このSASとスルホン変性PVA(S-PVA)との共存系が効果的であった。従って、こうした組み合わせによる洗剤組成が、衣料用洗剤の少量化に繋がることが予測される。3.農薬汚染布の洗浄性:サリチオンによる汚染布の効率的な洗浄方法を検討するため、まず、除去性の評価方法について検討し、ガスクロマトグラムによる分析方法を確立した。この方法を用いて、綿、ナイロン、ポリエステルに対する種々の洗浄条件下での洗浄性を調べた。綿では水洗浄で十分除去できるが、ナイロンでは、洗剤やアルカリ液での洗浄浴が有効であった。しかし、ポリエステルではこれらの最適条件を組み合わせた場合でも50%60%程度の除去率であった。そこで、溶剤洗浄を行ったところ、20°Cでは酢酸メチルが最も効果的で、40°Cでは使用した溶剤のほとんどで除去性が向上した。この点については、溶剤、繊維の溶解度パラメーター値から説明することができた。今後は、さらに汚れと洗剤成分の化学構造の詳細な解析を行い、洗剤への応用のための検討を進める予定である。
CuO_2層を有する銅酸化物半導体及び金属の電子物性

銅酸化物系での高温超伝導の発現には、化学的にホ-ルがド-プされたCuO_2層の存在が不可欠である。本研究の目的は、CuO_2単層を持ちかつそのCu-Oネットワ-クの形状(正方形、ピラミッド、八面体等)が異なる種々の銅酸化物を合成し、これら高超伝導関連物質(半導体及び金属)の電子物性とその構造敏感性について、定量的知見を得ることにある。今年度は、頂点酸素構造の異なる単層CuO_2面を有する5種の銅酸化物単結晶、La_2CuO_4(T構造)、LGdCuO_4(T^*)、Nd_2CuO_4(T)、(Ca,Sr)CuO_2、Sr_2CuO_2Cl_2について近紫外-可視-赤外域での吸収スペクトル(反射スペクトルよりK-K変換によって求めたもの)及び200-700cm^<-1>の広い波数域でのラマン散乱を測定した。いずれの物質においても、1.5-2eV付近の酸素-銅間の電荷移動(CT)励起に起因する強い吸収バンドと、3000cm^<-1>付近にピ-クを持つ2マグノン励起に起因するスペクトル幅の広いB_1の対称性を持つラマンバンドが測定された。吸収スペクトルの形状、位置、強度は、頂点酸素の構造によってかなり異なっている。特に吸収極大位置から決めたCTギャップは酸素6配位(T相)で2.0eV、5配位(T相)で1.8eV、4配位(T相(Ca,Sr)CuO_2)で1.5eVと系統的に変化している。一方2マグノン励起によるラマン散乱のピ-ク位置は単層CuO_2面を有する全ての銅酸化物で2800-3200cm^<-1>の波数域に位置しており、スピン交換相互作用の変化は意外に小さい。ラマン散乱と吸収スペクトルの挙動の相違については、各物質における銅ー酸素間距離の違いによるトランスファ-エネルギ-の変化と電荷移動ギャップの変化を考慮することによって説明することが出来る。
米国資料によるインド国民国家形成期(1940〜60年)の研究:経済政策を中心に

本プロジェクトは、米国史料によって、米国がインドの国民国家形成期に果たした役割を、経済問題を中心にして、明らかにすることを目的としている。本年度は、過去2年間と同様、米国の図書館と文書館で原史料を発掘する作業を2回実施した。調査の方針としては、これまでに明らかになった問題点のうち、比較的有望そうな印英間のスターリング残高返済交渉を軸として行うこととした。1回目の史料調査は、9月26日から10月10日まで、トルーマン図書館及びローズベルト図書館で行い、トルーマン大統領、スナイダー財務長官、マギー国務次官補、経済担当国務次官補、ローズベルト大統領、ホプキンズ顧問、サムナー・ウェルズ等の文書を閲覧した。3月6日から28日まで行った2回目の調査では、ケンタッキー大学キング図書館、米国国立公文書館カレッジパーク分館、プリンストン大学マッド手稿図書館、ニューヨーク市のフォード財団文書室において、ヴィンソン財務長官、戦略事務局(OSS)、国際経済担当財務次官補、財務省国別記録、在インド米国大使館、ホワイト財務省顧問、開発援助プロジェクトなどの文書を調査した。3年間にわたった米国における原史料調査を、スターリング残高交渉に即して総括すると、この交渉ではインドと英国が主役を演じたが、シナリオを書いたのは米国だったと言っても過言ではないような状況だったことを、明らかにできたように思われる。インドの脱植民地化と国民国家形成の過程を分析するには、印英2極モデルでは不十分であり、それに米国を加えた3極モデルを導入する必要があるとの、本プロジェクトの萌芽的な着想を、ある程度まで実証できたのではないかと考えている。この点については、勤務先の東洋文化研究所で2月24日に、「印英間のスターリング残高交渉について」と題する研究発表を行い、詳細を述べた。近いうちに英語の論文にまとめる予定である。本研究計画は、主として米国史料によって、独立インドの経済政策の形成において米国が果たした役割を明らかにすることを目的としている。具体的には、武器貸与法・ポンド負債・ブレトンウッズ会議・友好通商条約・経済援助等をめぐるインドと米国の交渉の経過を解明し、これらの交渉がインドの経済政策の形成に与えた影響について検討するのことを課題としている。初年度に当たる本年度は、東京大学の東洋文化研究所及びアメリカ大平洋地域研究センター所蔵の図書とマイクロフィルムの調査を行った後、米国で2度の現地資料調査を実施した。2003年1月には、ミズーリ州インディペンデンス所在のトルーマン大統領図書館において、アチソン国務長官の「日録」(Diary)、グレディ初代駐印米国大使の回想録、ヘンダーソン第2代駐印米国大使のインタビュー記録等を閲覧した。また3月には、ニューヨーク州ハイドパークのルーズベルト大統領図書館及びワシントン近郊の米国国立公文書館を訪れ、モーゲンソー財務長官の「日録」、ホワイト補佐官の文書、財務省の海外関係ファイル、国務省のインド関係中央ファイル等を調査した。これらの原史料の調査の結果、ポンド負債返済交渉において米国が果たした役割、ブレトンウッズ会議におけるインド等のアジア諸国の発言に対する米英の対応、印米間の複雑な友好通商条約交渉の経過、経済援助計画等の問題について、これまでの研究では明らかにされていなかった新しい事実を発掘することができたと考える。なお、トルーマン図書館における調査の成果の一部は、近刊の論文「アメリカ技術使節団(1942年)について」に反映されている。本プロジェクトは、主として米国史料によって、インドの経済政策の形成において米国が果たした役割を明らかにすることを目的としている。本年度は昨年度に引き続き、米国の図書館と文書館で原史料を発掘する作業を2回おこなった。第1回目の史料調査は、2003年10月26日から11月13日までワシントン近郊の米国国立公文書館分館(NARA II)と、ニューヨーク州ハイドパークのルーズベルト図書館で実施した。国立公文書館では、国務省、財務省、経済戦争局(BEW)等のファイルを調査し、武器貸与法のインドでの実施状況、印英間のスターリング負債返還交渉に対する米国政府の態度、印米間の通商条約締結交渉の経過、1950年代のインドへの経済援助プログラムの決定過程などをかなり解明することができた。ルーズベルト図書館ではBerle国務次官補の文書等を閲覧し、40年代における米国のインド政策の基本的スタンスを知ることができた。第2回目の調査は私文書に集中することにし、2004年2月29日から3月15日まで、米国議会図書館、ヴァージニア大学、イェール大学及びプリンストン大学において、Loy Henderson, Cordell Hull, Henry A.Wallace, Louis Johnson, Chester Bowles, John Foster Dulles等の文書を調査した。またフォード財団のインド援助プログラム関係文書を閲覧することができた。これらの調査では、冷戦のために印米関係が急速に悪化する中でも、国務省中枢部はきわめて冷静なインド認識を持っていたこと、フォード財団がネルー首相と緊密な関係を保ち、インドの経済政策の形成に一定の影響力を保持していたことなど、興味深い事実を明らかにすることができた。

3月6日から28日まで行った2回目の調査では、ケンタッキー大学キング図書館、米国国立公文書館カレッジパーク分館、プリンストン大学マッド手稿図書館、ニューヨーク市のフォード財団文書室において、ヴィンソン財務長官、戦略事務局(OSS)、国際経済担当財務次官補、財務省国別記録、在インド米国大使館、ホワイト財務省顧問、開発援助プロジェクトなどの文書を調査した。3年間にわたった米国における原史料調査を、スターリング残高交渉に即して総括すると、この交渉ではインドと英国が主役を演じたが、シナリオを書いたのは米国だったと言っても過言ではないような状況だったことを、明らかにできたように思われる。インドの脱植民地化と国民国家形成の過程を分析するには、印英2極モデルでは不十分であり、それに米国を加えた3極モデルを導入する必要があるとの、本プロジェクトの萌芽的な着想を、ある程度まで実証できたのではないかと考えている。この点については、勤務先の東洋文化研究所で2月24日に、「印英間のスターリング残高交渉について」と題する研究発表を行い、詳細を述べた。近いうちに英語の論文にまとめる予定である。
植物の傷害応答における細胞死情報受容解析システムの開発

オオシャジクモの利点を活かし、植物の傷害に伴う電気応答の解析を行った。二つの節間細胞がつながった試料を作成し、一方の細胞(犠牲細胞)を切断した時にもう一方の細胞(受容細胞)で発生する電気シグナルを解析した。その結果、以下のような成果が得られた。1)受容細胞において4種類の電気応答が観察された。(1)非常に速い脱分極、(2)ゆっくりとした脱分極、(3)小さいパルス、(4)活動電位。解析の結果、(1)(2)は受容細胞の末端で発生し、(4)はその側部で発生することが分かった。また、脱分極にはクロライドチャンネルの活性化が関与していることが明らかとなった。このクロライドチャンネルは(1)または(2)の発生に関与していると考えられる。2)傷害前には、両細胞の隔壁は膨圧のバランスによって平衡が保たれている。しかしながら、犠牲細胞が切断されると、その膨圧が消失するために、受容細胞の末端に強い張力が与えられる。この張力変化が原因となって、脱分極が発生する可能性がある。そのような観点から解析を進めた結果、節細胞の外液の浸透圧を上げて、膨圧を変化させると、一過性の脱分極が起こった。すなわち、細胞は圧変化を電気シグナルに変換する機能を持つことが分かった。このような機構は高等植物における傷害応答のシグナル伝達にも関与していることが報告されている。3)アオミドロの傷害に伴う仮根分化の解析を行った。仮根は末端の細胞のみで形成されるが、どのような機構で末端細胞が自分の位置を認識するかは知られていなかった。解析の結果、膨圧によって、末端に張力が発生することによって、末端細胞はその位置を認識することが明らかとなった。傷害は植物にとってもっとも深刻なストレスの一つである。植物は傷害に対して様々な応答を示す。傷害の情報は先ず死んだ細胞の隣の細胞が受容するものと考えられる。一般的に、外界からの情報は先ず細胞膜で受容されることが予測される。また、受容には膜電位の変化が起こることが予測される。私はシャジクモ類の利点を活かして、死んだ細胞の隣の細胞が傷害を受容する解析するシステムを開発するために本申請を行った。本研究計画の申請前に、脱分極性の応答を記録することに成功していた(Shimmen(2001)Plant and Cell Physiology42:366-373)。脱分極応答として、1)ゆっくりと長く続く応答、2)小さいスパイク、3)活動電位が見られた。また、これらの応答が起こるためには膨圧の存在が必要であった。本年度はこの成果を基盤として解析を進めた。オオシャジクモを用いて、二つの節間細胞からなる試料を調製した。一方の細胞(犠牲細胞)を切断し、もう一方の細胞(受容細胞)における電位応答を測定した。本年度の研究において、先ず、上に述べた三つの電位応答に加えて非常に速い応答が存在することを明らかにした。その発生にも高い膨圧の存在が必要であり、さらに、その脱分極は細胞の末端で発生することが明らかになった。さらに、脱分極応答は細胞膜のクロライドチャンネルが開くことによって発生することが分かった。シャジクモ類の細胞を用いた研究の延長として、アオミドロを用いた解析も進めている。アオミドロのが傷害を受けて、藻体の一部が切断されると、末端となった細胞はその位置を認識し、仮根へと分化する。その位置認識には膨圧が必要であることを明らかにした。
ジェンダー・階級・人種からみたアメリカ占領軍下日本における買売春-GIの証言から

本研究は第二次世界大戦後の日本におけるアメリカ軍占領の意味を、ジェンダー、階級、人種の面から探ることを目的とする。具体的には、日本政府主導の下に設立されたアメリカ軍兵士相手の売春施設RAA(Recreation and Amusement Association)に焦点を当て、アメリカ兵と日本女性の性関係の実態を明らかにし、より一般的な問題としての軍隊と性の関係の理論的考察を行った。当初、これまでの研究ではほとんど行われてこなかった、当事者である一般のアメリカ軍元兵士(GI)の証言を中心に研究することを考えていたが、十分には証言を収集することが出来なかった。しかし、アメリカ合衆国公文書館所蔵の記録や日米の関係者やジャーナリストの回顧録などに加え、わずかではあるが研究期間中に収集できたGIの証言も資料として論文をまとめ、特に理論面から本テーマに関する国内外の研究に貢献することが出来たと思う。2005年6月、アメリカ合衆国で開かれたバークシャー女性史研究者会議で発表した論文"The Recreation and AmusementAssociation : An Interpretive Survey of Government-Sponsored Prostitution under the U.S. Occupation of Japan"は参加者から高い評価を得、某雑誌から出版の誘いも受けた。本研究で明らかになったことを一般化してまとめると、以下の点である。第一に、アメリカと日本の軍事的政治的な支配・被支配の関係、第二は、白人とアジア人という異人種間関係が持つ意味、第三は、家父長制のジェンダーが買売春を容認する上で果たした役割、第四は、日本社会の階級的差異およびアメリカ人の特に中産階級の「階級意識」を構成する価値観が売買春を生み出す上で果たす役割である。今年度の研究目標は、第一に、課題に関する研究書・論文を読み、研究動向を把握するともに、自分なりの理論的枠組をつくること、第二に、一次資料となる元GIの日本占領時における体験の聞き取り調査を行うことにあった。全体にみて、第一の目的はほぼ達成したが、第二はわずかにしか果たすことができなかった。軍隊と性・ジェンダーの関係についての研究では、Cynthia Enloeによる研究がジェンダーと人種の関係についての理論的枠組を提供しているが、ドイツ占領下に関して最近行われている実証的研究と日本占領下に関する従来からの研究を読み両国を比較することにより、人種の問題は一層明確にされた。しかし、軍隊と性・ジェンダーの関係を明らかにするには人種の他に階級的観点が重要である。従来の研究ではこの観点はあまり明確にされていないが、私はこの観点を組み込み、アメリカ軍日本占領下に日本政府主導で行われたアメリカ軍兵士による買売春(RAA)に関する論文を完成させた。第二については、夏にカリフォルニア州リッチモンド市で、第二次大戦直後占領軍兵士として日本に滞在したクリフォード・ウォーカー氏を面接し、氏が見た日本の町、日本女性との交際から結婚に至るまでの経緯その他についての話を長時間に渡り聞いた。氏は黒人であり、軍隊における人種関係についても知ることができた。本研究を完成させるには多くの事例が必要であり、来年度の夏は一次資料の聞き取り調査に集中したいと考えている。また、本研究の課題である戦争とジェンダーに関連して、9月11日以降のアメリカにおけるジェンダー観の変化(伝統的男性像の復権)と国民のイラク戦争支持およびブッシュ大統領再選との関係について講演を行った。さらに、本課題の経済的側面としてアメリカの消費文化も重要な問題であるが、京都でのアメリカ消費文化に関する研究会で発表した。今年度の研究目標のひとつは、昨年度出版したRAAをめぐる軍隊と性に関する論文の完成度をさらに高め、バークシャー女性史学会において発表することであった。同学会は3年に一度アメリカで開かれ、そこでは各国の第一線の女性史研究者が相互の研究を深め合う。有賀夏紀も6月4日、同学会で"Government-supported Prostitution under the American Occupation of Japan : An Interpretation"と題する発表を行った。

この口頭発表をPacific Historical Review誌の編集者から同誌に投稿するようにとの誘いを受けたが、まだ果たせないでいる。今年度のもうひとつの重要な目標はアメリカ占領軍の元GIの証言を集めることにあった。しかし、諸般の事情でひとりの聞き取りを行うことしかできなかった。昨夏面接したクリフォード・ウォーカー氏から、先回聞き落としたことやさらに突っ込んだ内容の話を聴いたのであるが、特に軍隊における人種関係を知る上でこの面接は有意義であった。本研究を完成させるには多くのGIの証言が必要であり、来年度の夏こそ聞き取り調査に集中できることを願っている。今年度も、本研究の課題である戦争とジェンダーに関連して、9月11日以降のアメリカにおけるジェンダー観の変化(伝統的男性像の復権)とイラク戦争を遂行するブッシュ政権の支持基盤との関係について講演を行った。さらに、本課題の経済的側面としてアメリカの消費文化に関する本を他のアメリカ史研究者と共著で出版した。また、第二次世界大戦後のアメリカによる世界各地域の軍事占領の意味を知るにはアメリカ現代史の理解は欠かせない。この点に関して、『史料で読むアメリカ:アメリカの世紀1920年代1950年代』を他の共著者一人と編集出版した。この本は概説、史料の翻訳、史料を中心にした論考から構成されているが、有賀夏紀は、概説の他、アメリカが超大国へと進む過程を示す第二次世界大戦前後の史料に関する論考を執筆した。今年度の研究目標は、アメリカ占領軍元兵士(GI)の証言を集めることにあった。アメリカ軍占領下の日本に関する研究は多いが、いずれも占領政策を進めた米軍や日本政府の指導者の視点に立つものであり、占領軍を構成した多数のGIの証言は見られない。本研究の主題である占領軍と日本女性との性関係(特に売買春)の研究においても、実際に売買春に関わった人々の証言は、日本人女性の証言は史料として使われているが(多くはないが)、GIのそれはない。そこで、本研究は従来の研究では欠落しているGIの証言を集め、占領軍兵士と日本人女性の性関係の現実を明らかにしようとしてきた。昨年秋にシアトルで6人の元GIの聞き取りを行い、彼らの語りから示される女性観、日本観は、従来の研究内容を確認したり、それとはずれるところがあったりし、現実に近づくことができたと思う。残念ながら、本研究の主題になっているRAAを直接利用したり、RAAを直接見たりした人はいなかったが、白人や日系人という違いによる彼らの性あるいは日本女性に対する態度の相違なども見られ、前年度に行った黒人GIの聞き取り調査と併せて、GIの多様な性に対する態度が明らかになった。
小児を対象とした事象関連電位における食物の嗜好性に関する研究

人間や動物の行動が脳のどのような働きに基づいて生じるのかを解明することが、今後の歯科学分野の主要なテーマである。そこで、人間に限らず動物が示すもっとも基本的かつ重要な「食べる」という行動に着目し、この行動に直結している味覚機能について、神経科学の多彩な方法論を駆使して実験的研究を進めている。神経生理学的研究としては、主観調査研究では、好き嫌いの尺度をvisualanalog scaleを用いて計測し、味覚情報の動的な処理様式を解析した。脳機能画像解析研究においては、脳内における味覚情報の流れを空間的にマッピングした。行動学的研究においては、味覚学習に及ぼす効果を検討した。また、味覚受容の末梢機構を明らかにする目的で、味覚神経の活動様式を電気生理学的に調べた。さらに、今後は味覚情報処理にどのような脳内物質が関与するのかを明らかにするため、神経生化学的研究も試みており、それら総合的な見地から、嗜好preferenceの指標化を確立しようと現在研究を継続中である。このような味覚の働きを窓口にして、認知、情動体験、学習、記憶などのより高次な脳機能の理解を目指し、味覚による精神神経学的応答に、嗜好性がどのように影響するのか否かを、第一段階として、事象関連電位にて検討し、同時に、脳機能の背景活動も記録することで、時間的に短い変化とその変化に対する余韻(背景)も併せて、電気生理学的に嗜好性を指標化し、食べることの精神神経学的影響について、味覚、咀嚼、食品の個々の組成・成分解析にとどまらず、味覚の形成や嗜好性を包括的に捉え指標化する必要があると思われる。平成11年度は,対象者の確立と研究目的とする嗜好性の形成についての主観的評価による年齢的状態を把握する目的で,研究対象を小児の双生児をターゲットにし,彼らとその家族に対して,嗜好性の形成過程についてのアンケート調査を実施した。双生児を選択した理由としては,同様な遺伝形質での兄弟姉妹間,さらには母子間の嗜好性の差異について検討するためである。また,嗜好性の客観的判断のための研究方法を確立するため,事象関連電位による顔貌に対する評価判断法の文献・学会報告等を参照し,まずは成人での方法の再現性・妥当性についての予備的研究を行った。現在,主観的評価の分析に入っており,来年度実施する主観的評価の分析・まとめと客観的評価基準確立のために事象関連電位を現在,測定中である。その他,この研究のため購入した事象関連電位解析ソフトウェアーと音LED光刺激装置の扱いと有用性について検討した。
陸水中におけるカルシウムの化学形態が森林生態系の物質循環におよぼす影響

酸性降下物等により森林土壌からのカルシウム(Ca)流出が増加すると、Ca欠乏が動植物の生育に悪影響を及ぼすことが懸念される。本研究では、水に溶解しやすく土壌に保持されにくい有機錯体CaによりCa流出が加速される可能性に着目し、「森林土壌から渓流に流出する溶存態Caは、Caイオンとして存在するのか、可溶性有機錯体として存在するのか」を明らかにすることを目的とした。Ca選択性電極を利用した可溶性有機錯体Caの定量方法を開発する過程で,従来注目されてこなかった,電極リガンドが有機錯体CaからCaイオンを引き剥がしてCaイオン濃度を過大評価する現象が明らかになった。この現象の影響を受けないで有機錯体Caの定量が可能となる条件を検討したが,環境試料がこの条件を満たすことは希であり,渓流水試料中の有機錯体Caの定量は困難であることが判明した。(1)酸性降下物等により森林土壌からのカルシウム流出が増加すると、カルシウム欠乏が動植物の生育に悪影響をおよぼすことが懸念されている。本研究では、水に溶解しやすく土壌に保持されにくい有機錯体カルシウムの存在割合が高くなれば、カルシウム流出が加速される可能性に着目し、「森林土壌から渓流に流出する溶存態カルシウムは、カルシウムイオンとして存在するのか、それとも可溶性有機錯体として存在するのか」を、野外観測と室内実験に基づいて判定し、その結果の地球化学的意味を解明することを目的とする。(2)まず,カルシウムイオン選択性電極が,カルシウムイオンを検出するのに対してカルシウム有機錯体を検出しない現象を利用して,カルシウム有機錯体を定量する方法を確立する。モデル溶液を調製して,理論計算値と実測値の照合を行った後,筑波山渓流水の野外観測を行い,「森林土壌から渓流に流出する溶存態カルシウムは、カルシウムイオンとして存在するのか、それとも可溶性有機錯体として存在するのか」を判定する。さらに,カルシウム有機錯体の生成がアルミニウム有機錯体生成を妨げる効果の解明を試みる。目的:酸性降下物等により森林土壌からのカルシウム流出が増加すると、カルシウム欠乏が動植物の生育に悪影響をおよぼすことが懸念されている。全体計画:平成20年度は水溶液中のカルシウムイオンと有機錯体カルシウムの分離・定量法を確立する。平成21年度は、カルシウムの形態別分析を筑波山水系で行い、「森林土壌から渓流に流出する溶存態カルシウムは、Ca2+イオンとして存在するのか、それとも可溶性有機錯体として存在するのか」の判定を試みる。平成22年度以降は、土壌におけるカルシウムの保持・流出の再現実験を行い、カルシウムの有機錯体が生成しやすい条件、錯体の生成が流出を促進する効果、カルシウムの有機錯体の生成がアルミニウムの有機錯体の生成を妨げる効果の解明を試みる。平成20年度の成果:イオン選択性電極によるカルシウムイオン分析法の詳細を検討した。その結果、容器底部で磁石式回転子を使う系(少量の試料で分析可能という利点があるが、発熱による分析精度悪化が懸念される)と、容器上部からモーター式小型撹拌機を挿入する系(前者よりも、必要な試料量が多いが、発熱は少ない)を比較することとした。酸性降下物等により森林土壌からのカルシウム流出が増加すると、カルシウム欠乏が動植物の生育に悪影響をおよぼすことが懸念されている。平成22年度は,まず,筑波山渓流水中のカルシウム濃度の範囲(0.02-0.4mM)における,カルシウムイオン選択性電極の繰り返し精度を求め,0.01mMで20%,0.1mMで11%,1mMで7%との値を得た。従って,有機錯体カルシウムをカルシウムイオンと区別して定量するためには,有機錯体カルシウムが全溶存カルシウムの分析誤差(10-20%)以上の割合で存在する必要があるという目安が明らかになった。次いで,この目安を満たすモデル溶液(pH6.78-6.74,クエン酸0.1mM,全溶存カルシウム