hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
厳環境下での木材の劣化現象と耐久性

厳環境下での木材の劣化現象と耐久性の解明から木材の新用途の開発シーズを探求し,その可能性を示唆した。(a)海洋環境では,木質系材料は海虫に加害さるが,プラスチック材料は無害であった。(b)土中環境では,木材残存土壌環境の指標化及び埋没条件と木材保存状態の関係を実証した。(c)宇宙環境で使用可能な木材起源の材料創製を試行した。(d)極地環境での難燃木材の燃焼挙動が常態でのそれと大差ないことを実証した。本研究の目的は,特殊な厳環境下での木材の劣化現象や耐久性の解明を通じて新たな木材用途開発のシーズを探求することであり、厳環境としで(1)海洋環境,(2)土中環境(長期間の土壌埋設),(3)宇宙環境,(4)極地環境を対象にした。厳環境別に木材の劣化現象の解明に関する本年度に得られた研究実績の概要は以下の通りであった。(a)海洋環境海中浸漬試験用に多種多様な材料(木材、合板、プラスチック)を収集して、横須賀において海中浸漬試験装置に取り付け海中暴露試験を開始した。第1回目の調査を平成20年69月に実施する。(b)土中環境長期間土壌埋設された出土木材は軟腐朽菌による劣化を受けているため,軟腐朽菌のChaetomiumによる促進試験法を検討後,室内試験に着手した。青谷上寺地遺跡,宮畑遺跡,平城宮跡などの土壌pHと酸化還元電位を測定し、木材が残存する土壌環境の指標の可能性,また,埋没環境の異なる青谷上寺地遺跡出土木材の成分分析を開始した。(c)宇宙環境照射レベルの異なるγ線照射木材調製し,γ線照射木材の特質解明の一部としてシロアリや腐朽菌に対する劣化抵抗性を標準室内試験によって検討した結果,γ線照射木材が選択的にシロアリに食害されることを見出した。また,アルミニウムと導電性木質材料の電磁波シールド効果を遮蔽評価によって測定したところ,試験したいずれの周波数帯でも測定感度以上の遮蔽効果が認められ,実用上アルミニウムと同程度以上の遮蔽効果が期待できることを実証した。遮蔽効果以外の宇宙環境で利用するための性能試験をJAXAの協力を得て計画、遂行している。(d)極地環境蒸気圧が低いトリメチルホウ素によって気相処理した木質材料の特質解明の一環として生物劣化抵抗性を検討した結果、液相処理と同様の耐朽・耐蟻性が得られた。難燃処理木材の低温度環境下での燃焼挙動を冬季の北海道(外気温-20°C以下)で実施し、常温下での挙動とは異なるものの難燃性に支障がないことを証明した。本研究の目的は,特殊な厳環境下(海洋,土中(長期間の土壌埋設),宇宙,極地)での木材の劣化現象や耐久性の解明を通じて新たな木材用途開発のシーズを探求することである。本年度に得られた研究実績の概要は以下の通りであった。(a)海洋環境横須賀において開始した木材,合板,プラスチック,木材プラスチック成形複合材に関する海中暴露試験の1年経過後の調査を実施し,木質系材料の多くが加害されたが,プラスチック材料には加害がなかったことを確認した。(b)土中環境軟腐朽菌Chaetomiumによる促進試験法を検討後の室内試験では培地よって腐朽度が異なったことから,最適試験条件の選定を行うことにした。鳥取県青谷上寺地遺跡の木製遺物の埋蔵環境調査を行い,埋蔵環境(pH、DO、ORP)の季節変動があることを確認し,埋没していた土壌(シルト、砂、粘土)による相違と木製遺物の遺存状態との関連性などについて有意義な知見を得た。(c)宇宙環境γ線照射木材が選択的にシロアリに食害されることから,γ線照射木材のシロアリ防除への応用を検討し,ベイト剤を利用する駆除法への適用の可能性を見出した。また,700°Cで1時間予備炭化したスギ材を1300°Cで焼結して得られた導電性木質炭素化物からなる板材料の電磁波遮蔽性能を調べたところ、アルミニウム板と同等の電磁波遮蔽効果を有することがわかった。(d)極地環境難燃処理木材の低温度環境下での燃焼挙動実験を装用不燃材(170kg/m3薬剤注入)及び内装用不燃材(150kg/m3薬剤注入)を用いて作製した小型モデルハウスについて冬季(外気温-10°C前後)に実施した。常温下での挙動とは異なるものの外気温-20°Cの場合と同様に20分間の難燃性に支障がないことを実証した。本研究の目的は,特殊な厳環境下(海洋,土中(長期間の土壌埋設),宇宙,極地)での木材の劣化現象や耐久性の解明を通じて新たな木材用途開発のシーズを探求することであり、本年度は以下の研究成果を得た。(a)海洋環境

横須賀において開始した木材,合板,プラスチック,ゴム,木材プラスチック成形複合材(WPC)に関する海中暴露試験の2年経過後の調査を実施した。木質系材料の多くが加害されたが,プラスチック,ゴム,WPCには加害がなかったことを確認した。(b)土中環境木製遺物が長期にわたって保存されてきた低湿地の埋蔵環境について検討を加え、地下水の酸化還元電位と溶存イオン濃度が季節変動すること、近接した場所においても酸化還元環境に明瞭な差があり、木材の保存状態も異なることなどを明らかにした。(c)宇宙環境宇宙用木質材料を開発するために、調製した木質炭素/シリコン材料の原子状酸素照射に対する抵抗性を調べ、また、リグニン分離方法の1つとしてL-乳酸を分離薬剤として利用し,提案した分離方法によって薬剤の残存や著しい化学構造の変質のない木材から得られたリグニンを炭素化することによって,原子状酸素に抵抗性のある材料開発が可能となった。木材より分離されたリグニンを炭素化し,ケイ素と混合したあと焼結,ケイ素/炭素材料を作成し宇宙環境下におけるシミュレーション実験によって耐酸化特性を評価・確認した。(d)極地環境550°C下で30分間燃焼させた場合、無処理材、準不燃材、不燃材の重量減少率は、それぞれ45.0,24.8,21.5%であった。燃焼開始後10分までは、無処理材、準不燃材、不燃材共に同様な温度上昇を示したが、10分経過以降、準不燃材、不燃材の温度上昇は緩慢になり、30分後の表面温度は無処理材よりも約100°C低く、準不燃材、不燃材の高い断熱効果が確認された。
有機分子触媒を活用した環境低負荷な新規精密重合法の開発

本研究では、重合用有機分子触媒として有機ブレンステッド酸を用い、種々の環状エステルおよび環状カーボネートの新たな精密重合系を開発した。また、有機超塩基触媒を用いたエポキシドのリビング開環重合と(メタ)アクリル系モノマーのグループトランスファー重合についても新規に開発した。さらに、これら有機分子触媒を用いた精密重合系による特殊構造高分子の精密合成と機能化についても検討した。具体的には、有機ブレンステッド酸触媒の一種であるリン酸ジフェニルやトリフリルイミドなどを用いたブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、トリメチレンカーボネートの精密重合を達成し、金属残渣を含まないポリエステルあるいはポリカーボネートを効率的に調製することが可能となった。また、この重合法ではポリマーの末端官能基化が容易であり、末端官能基化を経た新規な環状、星型、グラフト型特殊構造高分子の精密合成も達成した。さらに、有機超塩基触媒であるフォスファゼン塩基触媒(t-Bu-P4)を用いた各種エポキシド(脂肪族エポキシド、芳香族エポキシド、グリシジルエーテル、グリシジルアミンなど)の精密重合も達成し、分子量分布の狭いポリエーテル類の合成が可能となった。それに加え、有機酸触媒や有機塩基触媒を用いたメタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、ジエン酸エステル、アクリルアミド類のグループトランスファー重合を開発し、金属残渣を含まない(メタ)アクリル系ポリマーの合成法を確立した。25年度が最終年度であるため、記入しない。1)有機ブレンステッド酸触媒を用いた環状カーボネートのリビングカチオン開環重合生分解性と生体適合性を有するポリトリメチレンカーボネート(PTMC)は主に金属触媒を用いた重合により合成されているが、金属触媒のポリマー中への残留が問題になっている。そこで本研究では、ポリマー中からの分離が容易な有機ブレンステッド酸の一種であるリン酸ジフェニル(DPP)を触媒に用いたトリメチレンカーボネート(TMC)の重合を検討することで、新たなPTMCの精密重合系の構築を目指した。重合の生成物はPPAを開始末端に有するポリトリメチレンカーボネート(PTMC)であることが確認され、分子量分散度は1.07と狭い値を示した。また、モノマー消費は時間の経過に伴って増加し、重合はリビング的に進行していることが明らかとなった。以上の結果より、リン酸ジフェニルを触媒として用いたトリメチレンカーボネートの精密重合を達成した。2)有機超強塩基触媒を用いたエポキシ化合物のリビングアニオン開環重合有機分子触媒であるt-Bu-P4を触媒に用いたベンジルグリシジルエーテル(BGE)とエトキシエチルグリシジルエーテル(EEGE)の精密ブロック共重合を行うことで、選択的な脱保護反応および側鎖変換反応を行うことが出来る新規な機能性ブロックコポリマー(PBGE-b-EEGE)の精密合成を行った。いずれの重合系も高いモノマー転化率を示し、数平均分子量は理論分子量と良い一致を示した。また、分子量分散度は1.16以下と狭い値であった。以上の結果より、t-Bu-P4を触媒として用いたPBGE-b-PEEGEの精密合成を達成した。PBGE-b-PEEGEは選択的な脱保護反応および側鎖変換反応が可能であり、新規な機能性ブロックコポリマーの合成中間体として有用である。平成24年度は「有機超塩基触媒を用いた新規重合系の開発」という内容で種々のエポキシ化合物の精密重合を達成、また、「有機酸触媒を用いた新規重合系の開発」という内容で環状カーボネート類や環状エステルエーテルの精密重合を達成している。さらに、これらの成果をすでに論文報告している。これらの結果はほぼ計画通りの成果であり、研究はおおむね順調に進展していると判断できる。今後の研究では、種々のアクリル樹脂の合成に有機分子触媒を利用し精密合成系を達成することと、平成24年度に得た成果を利用して高機能性かつ環境調和型の高分子材料の分子設計・精密合成を有機分子触媒を用いて行う。

最終的には、高分子合成化学に対する有機分子触媒の最適化や適用可能なモノマー範囲の拡大を達成し、結果的に触媒化学や有機化学分野などを巻き込んだ新たな学術的研究の創造を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。
強化学習による移動ロボットのための状態空間の自動構成法に関する研究

強化学習を適用するには,状態空間を適切に選択する必要がある.本研究では,選択されたセンサー情報を自律的に分割する問題を,サッカーロボットがシューティング行動を強化学習するタスクを例にとり,経験による視覚情報の分節化を実施した.前年度実施したオフラインの学習法から,線形モデルを仮定したオンラインの学習法を提案し,実機で検証した.本年度の研究実績及び評価は以下の通りである.・状態空間を構成する要素として,ボールの位置,大きさ,ゴールの位置,大きさ,向きを選択した.情報選択に関しては,統計的手法を用いて自動化を試みており,対象物体が背景から容易に抽出できる場合は,選択可能性が高いことを確認した.・移動車は,左右独立のモータにそれぞれ,前進,停止,後退の3種の動きが実現でき,合計9つの行動がとれる行動空間を想定した.・状態空間は最初,ゴール状態とそれ以外の2状態からなり,これを経験によって逐次分割及び統合を繰り返す.・センサ情報から得られる特徴ベクトルの行動に対する変化を線形モデルで近似し,モデル化できない経験が得られた時点で,モデル化可能な範囲を分割し状態と定義することで,状態分割を進める.・オンライン学習なので環境の動的変化に対応可能で,その例としてボールの大きさを突然2倍の大きさにした場合,直後は成功率が下がるが,数回の試行で成功率が基の状態に戻ることを確認した.・実機を用いた実験では,約一時間半で,ほぼ学習を終え,手法の有効性を検証した.強化学習を適用するには,状態空間を適切に選択する必要がある.本研究では,選択されたセンサー情報を自律的に分割する問題を,サッカーロボットがシューティング行動を強化学習するタスクを例にとり,経験による視覚情報の分節化を実施した.前年度実施したオフラインの学習法から,線形モデルを仮定したオンラインの学習法を提案し,実機で検証した.本年度の研究実績及び評価は以下の通りである.・状態空間を構成する要素として,ボールの位置,大きさ,ゴールの位置,大きさ,向きを選択した.情報選択に関しては,統計的手法を用いて自動化を試みており,対象物体が背景から容易に抽出できる場合は,選択可能性が高いことを確認した.・移動車は,左右独立のモータにそれぞれ,前進,停止,後退の3種の動きが実現でき,合計9つの行動がとれる行動空間を想定した.・状態空間は最初,ゴール状態とそれ以外の2状態からなり,これを経験によって逐次分割及び統合を繰り返す.・センサ情報から得られる特徴ベクトルの行動に対する変化を線形モデルで近似し,モデル化できない経験が得られた時点で,モデル化可能な範囲を分割し状態と定義することで,状態分割を進める.・オンライン学習なので環境の動的変化に対応可能で,その例としてボールの大きさを突然2倍の大きさにした場合,直後は成功率が下がるが,数回の試行で成功率が基の状態に戻ることを確認した.・実機を用いた実験では,約一時間半で,ほぼ学習を終え,手法の有効性を検証した.
超原子価典型金属化合物を利用した低原子価型反応性分子の反応制御

有機合成化学において炭素・炭素結合を高選択的かつ高効率で形成する新たな反応手法の開発は重要な研究課題である。これまでに知られた数多くの様式の研究のなかで、有機金属化合物は実に多様な反応特性を示すことが明らかにされ、重要な重要な役割を果たしてきた。本研究では、そのなかで超原子価型の典型金属化合物の一つである安定な金属ア-ト型化合物と、これとは対照的に原子価欠損型炭素活性種のカルベンと等価な性質を有するカルベイノイドとに注目し、これら二つの特性を組み合わせに新たな合成反応開発すべく研究を進めた。1.亜鉛ア-ト型カルベノイドの立体選択的な調製法の開発:臭素・亜鉛ならびに臭素・リチウム交換反応によるジブロモアルケンからのカルベノイド発生を各種の条件で検討したところ、Bu_3ZnLiとの反応は反応条件にかかわらず速度論支配で進行するのに対して、BuLiとの反応では、滴下方法及び反応試剤の量論関係を選択することにより、速度論支配と熱力学支配の立体選択性を制御できることを見いだした。さらに、速度論支配条件下での臭素・亜鉛ならびに臭素・リチウム交換反応の立体選択性の傾向は一連のジブロモ化合物の間でよく似ており、いづれもよりこみあいの大きい臭素原子上で優先的に進行することが判った。2.分子内アルキル化反応により中間体として生成する有機亜鉛化合物の有機合成への応用:各種のgemージブロモ化合物とトリアルキル亜鉛ア-ト錯体との反応により発生した有機亜鉛化合物がPd(0)触媒を用いれば塩化アシルや1ーブロモアルケン、さらにはアリ-ルハライドなどの求電子試薬と効率的に反応し、原料ジハロゲン化合物への連続的炭素鎖導入が実現できることが判った。
ロボットの瞬発駆動法に関する研究

(1)跳躍運動の計測:ヒトの跳躍動作における地面反力,筋電振幅,ならびに,ビデオ画像による跳躍姿勢を同時計測可能なシステムを構築した.本システムを適用し,腕の影響を考慮した上で跳躍実験を行った結果,地面反力は双峰的な振る舞いを示すこと,さらに画像解析と筋電振幅の結果とより,初めのピークが膝の伸展に,2番目のピークが足首の伸展に起因することが確認された.このことは,膝関節伸展動作中の終期において,重心移動速度の垂直方向成分が小さくなり始める頃に,足首関節がトルクを発生し始めることを意味する.(2)シミュレーションプログラムへの実装:現段階では,ロボット本体の制御は,位置制御を基本として,目標位置を時系列的に与えることによって行っている.(1)で得られた知見をもとに,足首の駆動開始タイミングを遅延させて計算を試みた.その結果,前半は最大時の24割程度の電流値以下に抑えておき,膝関節が最終角度までの中点を通過する近傍で、最終角度を目標角度として足首関節の駆動を開始することによって,双峰性の地面反力波形が得られたとともに,重心の上昇速度が約1割程度増加することが確認された.(3)実機の改良:腰,膝,足首角1自由度からなる3関節脚ロボット実機に足首ロール軸を付加して合計4自由度とした.(4)定格外駆動PWMユニットの開発:本研究においては,モータの駆動電圧を定格の1.5倍から2倍程度とする.ラッシュ電流が瞬時電機子最大電流を越えないためのリミッタ部とそれらの稼動状態をコンピュータによって非同期に取り込める回路を基本とする専用のPWMドライブユニットを開発し,その有効性を確認するとともに,今後の実機実験の安全性を向上させ,さらに,アクチュエータの長期疲労と短期疲労など昨年度に提案した概念を実験的に検証してゆくことが可能となった.1.パラメータの取得:腰,膝,足首の合計3関節からなる脚ロボットのリンクパラメータを実測するとともに,本年度,備品として購入したFFTアナライザを用いることにより各関節特性を実測し,シミュレーションに必要な実パラメータを求めた.2.シミュレーションプログラムの構築:本研究で瞬発駆動法の対象としている跳躍動作を行う脚ロボットにおいては,床面に対する座標固定を前提とする計算方法ではシミュレーションが行えない.そこで,3自由度モデルの足平部にさらに6自由度の仮想リンク(それぞれ摩擦,質量,慣性モーメントがゼロ)を付加した形式によってシミュレーションプログラム構築を試み,関節応答ならびに重心の保存などを確認するいくつかの動作試験を行った.その結果,特異点を除いては有効性が確認されたが,系が直立姿勢に近づいた時点でその振る舞いが不安定となることが確認された.これは仮想リンクに起因しており,発振現象を軽減するための検討を行った結果,計算時間間隔を従来のmsオーダからμsオーダへと短縮する必要があることが判明した.次年度において,再度,行列の形式などを見直すことにより,それらの問題を理論的に回避する手法を検討するとともに,PWM駆動,ラッシュ電流制限を考慮した定格外駆動モジュールを付加してゆく予定である.3.節電計測系の設計:次年度,跳躍時の人間の関節挙動と節電の同時計測を行う予定でいるため,ワンチップ化されたインスツルメンテーションアンプとディスクリートによる4次ベッセルLPF,中間増幅,検波回路についての設計,ならびにデバイスの選定を行った.(1)跳躍運動の計測:ヒトの跳躍動作における地面反力,筋電振幅,ならびに,ビデオ画像による跳躍姿勢を同時計測可能なシステムを構築した.本システムを適用し,腕の影響を考慮した上で跳躍実験を行った結果,地面反力は双峰的な振る舞いを示すこと,さらに画像解析と筋電振幅の結果とより,初めのピークが膝の伸展に,2番目のピークが足首の伸展に起因することが確認された.このことは,膝関節伸展動作中の終期において,重心移動速度の垂直方向成分が小さくなり始める頃に,足首関節がトルクを発生し始めることを意味する.(2)シミュレーションプログラムへの実装:現段階では,ロボット本体の制御は,位置制御を基本として,目標位置を時系列的に与えることによって行っている.(1)で得られた知見をもとに,足首の駆動開始タイミングを遅延させて計算を試みた.その結果,前半は最大時の24割程度の電流値以下に抑えておき,膝関節が最終角度までの中点を通過する近傍で、最終角度を目標角度として足首関節の駆動を開始することによって,双峰性の地面反力波形が得られたとともに,重心の上昇速度が約1割程度増加することが確認された.(3)実機の改良:腰,膝,足首角1自由度からなる3関節脚ロボット実機に足首ロール軸を付加して合計4自由度とした.(4)定格外駆動PWMユニットの開発:本研究においては,モータの駆動電圧を定格の1.5倍から2倍程度とする.ラッシュ電流が瞬時電機子最大電流を越えないためのリミッタ部とそれらの稼動状態をコンピュータによって非同期に取り込める回路を基本とする専用のPWMドライブユニットを開発し,その有効性を確認するとともに,今後の実機実験の安全性を向上させ,さらに,アクチュエータの長期疲労と短期疲労など昨年度に提案した概念を実験的に検証してゆくことが可能となった.
関連技術システム解析・評価

核融合炉第1壁候補材、鉄、ニッケル、銅、モリブデン等について、イオン状で打ち込まれた水素あるいはトリチウムの金属壁材料中への蓄積量と透過量を評価した。その結果、ステンレス鋼の材料である鉄、ニッケルについて透過量、蓄積量共に大きいことが分かり、銅は何れも小さく障壁膜として使える事がわかった。またプラズマ室内には水素分子が残留しており、特に高温では残留水素ガスが透過量、蓄積量を増大させ、影響が大きいことがわかった。実際、水素分子が多数ステンレス材料表面に残留している状態でプラズマを発生させ、水素の透過を実験的に検討したところ、通常のガス圧による透過量より〓かに大きな透過が観測された。この透過は壁表面の水素原子によって引き起こされるが、ある圧力条件では電子によって増大する様子が示された。水素、重水素を用いてプラズマ透過量を比較した結果、最大1.4の同位体効果が観測された。トリチウムによる実験も行なわれ、透過が実測された。トリチウムの利用効率を高め、更に安全性を高めるため、燃料配管系に付着するトリチウム量評価が必要である。これを実験的検討するため、電離箱によるトリチウム測定においてトリチウムの金属表面汚染がメモリー効果となることに注目して、これを逆に応用し、配管表面トリチウム付着量を実測した。ステンレスに関しては、表面に形成される酸化鉄皮膜がトリチウム挙動を複雑にしている様子を明らかにした。また石英表面へのトリチウム付着量を測定した。一方核融合炉からのエネルギー取出しの効率化を目指す、コンパクトMHD発電の構造上の整合性の検討を行なった。特に水銀蒸気とセシウムシード率、発電機電極構成の最適値、電離不安定現象の検討を行なった。
在アジア企業における経営の国際化と組織文化の変容に関する国際比較研究

今年度は、当初予定していたマレーシアの訪問調査時期に、テロによる影響から企業調査に計画変更が生じため、中国の振興国有企業を加えたフレームワークの構築を試行した。その結果、中国企業側の協力を得ることにも恵まれ、日本企業のアジアにおける経営の国際化と、台湾、香港圏からの中国投資、中国における国有企業と在中外資系企業(日系、韓国系、欧米系)を含めた人的資源管理システムの現状と、組織文化への影響過程について、幅広いデータ収集と一部ヒアリング調査を進めることができた。平成14年度の質問紙調査は、中国の日本企業、韓国系企業、米系企業を対象に実施した。また、ヒアリング調査は、台湾と中国(北京、青島)にある地元企業、当該地域にある日本商工会議所(台湾の場合は日僑工商会)、(財)海外職業訓練協会北京駐在所で実施した。本調査研究からは、次の諸点に関する知見が得られた。(1)新興中国国有企業の多国籍化に伴う海外現地子会社への影響、(2)新興中国国有企業の厳しい競争原理に基づいたインセンティブ・システムは、現在の中国の成長段階や中国の働く人々の職務観に一時的に受け容れられているものと考えられるが、ある程度の普遍性を伴うものとして評価されるよう進行している。(3)企業文化の共有や組織への貢献を助長させる意図の人材育成施策は、個人間競争を重んじる成果主義の人事労務管理と共存できる可能性がある。(4)中国企業は、米国の経営システム+日本の生産管理システムを中心に「良いものは何でも吸収する」という方向で発展してきたというのが一般的な解釈であるが、中国から他の国々に影響を与えるべき優位なシステムは今後創出されるのか。(4)の論点は今後の課題になるが、以上の研究結果を整理しながら、関連学会(研究会)で報告を行った。平成13年度の研究成果の公開と共に、今年度の調査結果を報告し、享受したコメントを整理し、2年間の全体的な研究成果の公刊を目標に、その元になる小論作成の段階にある。本年度は、国際経営を展開するアジア各国の企業のうち、日系企業の調査を実施した。経営の国際化を英語で経営することの可能性から分析することに焦点を絞り、当該企業の経営者や人事担当の中間管理職層の意見を求めながら、日系企業が直面している組織文化の変容について論点を整理することが本年度の主要な研究目的となった。また、本研究に関連する既存研究の整理及び、海外進出企業の近年の動向に関する全体的なデータを収集することにも力点をおいた。日本企業を対象としたヒアリング調査では、当該企業が経営資源の移転を目的とした海外進出をする際に、人的資源の移転や海外要員の人材育成について直面する組織内コミュニケーションの方法として、英語化がどの程度進行し、またどのように評価しているかを明らかにすることが中心課題となった。日系企業では、台湾、シンガポールなど、既に現地日系企業が他の東南アジア諸国や中国大陸などへ主要製造拠点をシフトしている時期にあり、本社と現地子会社との間の一対一の双方向のコミュニケーションのみならず、これらの現地子会社を介在した第3国とのトランザクショナルな組織内コミュニケーションが必要となる現状にある。この場合の人的資源管理施策には、従来の本社主導型の日本語による国際経営の構図が維持できない状況にあり、社内文書や組織間の情報伝達に用いられる言語が変容している例も多くみられる。組織内での主要言語が変わることは、そこで働く人材に必要とされる能力や人材育成の内容にも変化が要されるという事象を招き、ひいては、企業グループ全体の国際人的資源管理戦略の変化をももたらすことが予測される。このような仮説を確認するため、今年度は、日本本社、韓国、台湾、香港、シンガポールを対象に、人事担当者、経営者層を対象に実態を尋ね、次年度に実施する質問紙調査作成の予備調査を行うことができた。調査で得られた知見は、関連学会や紙面で報告を重ねる機会にも恵まれ、充実した研究調査活動を遂行することができたと思う。

(4)中国企業は、米国の経営システム+日本の生産管理システムを中心に「良いものは何でも吸収する」という方向で発展してきたというのが一般的な解釈であるが、中国から他の国々に影響を与えるべき優位なシステムは今後創出されるのか。(4)の論点は今後の課題になるが、以上の研究結果を整理しながら、関連学会(研究会)で報告を行った。平成13年度の研究成果の公開と共に、今年度の調査結果を報告し、享受したコメントを整理し、2年間の全体的な研究成果の公刊を目標に、その元になる小論作成の段階にある。
逆拡散火炎のメカニズム解明とバイオマスガス改質への応用

1.レーザー誘起赤熱法によるすすの体積分率の二次元分布と,レーザー誘起蛍光法による多環芳香族炭化水素(PAH)の二次元分布の計測を同時に適用することで,すすとPAHの生成領域を非接触で可視化し,逆拡散火炎近傍のすすの体積分率が低下すると,すすによるPAHの捕捉が緩慢になることを明らかにした.2.反応領域の下流が高温の燃料雰囲気となる部分燃焼方式のガス改質器においてすすの生成を制御するためには火炎帯での化学反応を制御する必要があると考えて,酸化剤中にすすの前駆物質であるPAHの重合反応において重要な因子となる水素を添加した.その結果,酸化剤への水素添加が微量(発生炉ガスの発熱量基準で0.5%)であっても,高分子量のPAHやすすに代表される炭素含有成分の低減に対して効果があり,主に一酸化炭素が増加したことにより炭素転換率が大きく向上することを明らかにした.3.逆拡散火炎の火炎帯における化学反応は物質拡散の影響を受けることから,火炎帯中の活性化学種(ラジカル)のモル分率の空間分布を考慮できる対向流拡散火炎モデルを用いた反応動力学計算を適用して,酸化剤への水素添加の影響を火炎帯における化学反応の観点から考察した.158化学種872素反応式から成る気相反応機構によってタールの重合挙動を解析し,酸化剤への水素添加によってPAHの重合反応が抑制された結果,タールからすすへの成長が抑制されることを明らかにした.4.部分燃焼過程において形成される逆拡散火炎の火炎形態及び火炎帯における化学反応素過程における変化が,タールを起源とする多環芳香族炭化水素(PAH)の重合と,すすの生成挙動に影響を及ぼすことが明らかとなり,不可逆性を伴って進行する非平衡な素反応の起こる火炎帯において燃焼形態及び化学反応素過程を適切に制御することがガス改質器内におけるすす生成の抑制及び制御につながると言える.「研究の目的」:タール成分としてすすの前駆物質とされる芳香族炭化水素を含むバイオマスガス中に形成された逆拡散火炎の燃焼機構を解明し,部分燃焼によるバイオマスガスの改質に応用する.「研究実施計画」1.多環芳香族炭化水素(PAH)の二次元分布を非接触で計測可能な,レーザー誘起蛍光法の導入2.軽質ガスと凝縮成分を同時に分析可能な専用の多成分燃焼ガス同時分析システムを設計し導入3.数値計算のための計算モデル及び計算スキームを決定し,導入4.多成分燃焼ガス同時分析システムと数値計算の結果から,PAHの分解・重合挙動を考察以下,上記の1.4.に照らして記述する.「具体的内容・意義」1.導入を完了.励起波長としてNd:YAGレーザーの第三高調波(355nm)を用いる.既に導入していたすす体積分率の二次元分布を非接触で計測可能なレーザー誘起赤熱法で用いる第二高調波532nmと前述の355nmのレーザービームから同時に計測用の二波長のレーザーシートを形成するための光学系を導入した.同一平面におけるすすとその前駆物質とされるPAHの二次元分布を把握可能となった.2.設計,導入を完了.燃焼ガスを適切な温度で直接捕集することで,常温で気体状態の軽質ガスと水蒸気やPAH等の凝縮成分を同時に同一システムで分析することにより,部分燃焼に伴う燃料ガスの組成変化における物質収支,エネルギー収支を把握することが可能となった.3.計算モデルとしてCHEMKIN-Proの押し出し流れ反応モデル(Plug Flow Reactor)を,計算スキームとしてRichterらが構築した化学反応スキーム(158化学種,872素反応)を採用し,多成分から成るバイオマスガスの燃焼過程に対して活性化学種を考慮した詳細化学反応計算を行うことが可能となった.4.PAHの成長機構とその反応速度に対して,燃焼条件の変化に伴う活性化学種の濃度変化からの考察が可能となった.その結果,実験結果を反応経路の変化から考察することが可能となった.「研究の目的」:タール成分としてすすの前駆物質とされる芳香族炭化水素を含むバイオマスガス中に形成された逆拡散火炎の燃焼機構を解明し,部分燃焼方式によるバイオマスガスの改質に応用する.「研究実施計画」1.すすの体積分率の計測手法であるレーザー誘起赤熱法(LII法)と多環芳香族炭化水素(PAH)の体積濃度の計測手法であるレーザー誘起蛍光法(LIF法)を統合して行い,火炎近傍でPAHがすすに重合していく過程を考察2.1.の計測結果と昨年度構築した軽質ガスと凝縮成分を同時に分析可能な専用の多成分燃焼ガス同時分析システムによる計測結果を照らし合わせて考察3.芳香族炭化水素の重合過程を表現できる数値計算を行い,PAHの分解・重合挙動を考察以下,上記の1.3.に照らして記述する.「具体的内容・意義」1.同一平面におけるすすの体積分率とその前駆物質とされるPAHの濃度の二次元分布の計測結果から,火炎近傍でPAHがすすに重合する過程が流れ場よりも温度場の影響をより受けることが示唆された.2.酸化剤への水素添加のすす低減効果を検討する実験を行った.多成分燃焼ガス同時分析システムによるPAH濃度の計測結果と,PAHの濃度計測結果が良い一致を示すとともに,ガス成分分析結果から求められる炭素収率の向上とLII法によるすすの体積分率の低下もまた良い一致を示すことから,すす低減効果が確かめられた.3.計算モデルとして対向流拡散火炎モデルを新たに採用し,計算スキームとしてRichterらが構築した化学反応スキームを継続採用することで,バイオマスガスの逆拡散火炎近傍での詳細

化学反応計算を行うことが可能となった.2.に記した酸化剤への水素添加によって,模擬タールが重合する領域の水素濃度が上昇することが示されたため,PAHの成長機構に基づくすす低減効果の考察が可能となった.1.レーザー誘起赤熱法によるすすの体積分率の二次元分布と,レーザー誘起蛍光法による多環芳香族炭化水素(PAH)の二次元分布の計測を同時に適用することで,すすとPAHの生成領域を非接触で可視化し,逆拡散火炎近傍のすすの体積分率が低下すると,すすによるPAHの捕捉が緩慢になることを明らかにした.2.反応領域の下流が高温の燃料雰囲気となる部分燃焼方式のガス改質器においてすすの生成を制御するためには火炎帯での化学反応を制御する必要があると考えて,酸化剤中にすすの前駆物質であるPAHの重合反応において重要な因子となる水素を添加した.その結果,酸化剤への水素添加が微量(発生炉ガスの発熱量基準で0.5%)であっても,高分子量のPAHやすすに代表される炭素含有成分の低減に対して効果があり,主に一酸化炭素が増加したことにより炭素転換率が大きく向上することを明らかにした.3.逆拡散火炎の火炎帯における化学反応は物質拡散の影響を受けることから,火炎帯中の活性化学種(ラジカル)のモル分率の空間分布を考慮できる対向流拡散火炎モデルを用いた反応動力学計算を適用して,酸化剤への水素添加の影響を火炎帯における化学反応の観点から考察した.158化学種872素反応式から成る気相反応機構によってタールの重合挙動を解析し,酸化剤への水素添加によってPAHの重合反応が抑制された結果,タールからすすへの成長が抑制されることを明らかにした.4.部分燃焼過程において形成される逆拡散火炎の火炎形態及び火炎帯における化学反応素過程における変化が,タールを起源とする多環芳香族炭化水素(PAH)の重合と,すすの生成挙動に影響を及ぼすことが明らかとなり,不可逆性を伴って進行する非平衡な素反応の起こる火炎帯において燃焼形態及び化学反応素過程を適切に制御することがガス改質器内におけるすす生成の抑制及び制御につながると言える.
椎体骨基質の加齢及び骨粗鬆症における変化とそのMRI像に関する基礎的臨床的研究

目的:高齢化社会を迎えるにあたって、骨粗鬆症の早急な対策が望まれている。その病態には骨基質成分の変化も関与しているが、現時点では非侵襲的には骨塩量しか測定することができない。そこで生体内の骨基質を無侵襲に評価する方法として、MRIの新しい撮像法であるchemical fat saturation法(FS法)をその評価に用いることを考案し、骨粗鬆症の診断に役立つかどうかについて検討した。対象および方法:実験的骨粗鬆症兎を作成した。臨床例として思春期、成熟期、閉経後の各年齢層の女性および卵巣摘除を行なった患者を対象とした。またMRI装置は人体用の1.5T超伝導装置を使用し、兎、人体ともに腰椎を評価対象とした。スピンエコー法のT1強調像(T1W1)、T2強調像(T2W1)を撮像した。また基質蛋白の信号を取り出す方法としてchemical fat saturation法(FS法)も撮像した。各パルス系列で信号強度を測定し、同時にT1値、T2値を得た。またX線CTを用いて骨塩量を求めた。結果:兎による実験的検討ではT1W1、T2W1共に、骨粗鬆症群と対照群の間に信号強度の差がなかった。一方FS法T1W1では各群間に有意の差を認めた。緩和時間の定量的検討では骨粗鬆症のT2値は対照群に比べ有意に短縮していた。人体の検討ではFS法の信号強度は加齢により低下し、加齢によりT1値が延長しT2値が短縮していることがわかった。また卵巣摘除患者では、FS法の信号強度が同年齢群の女性に比べて有意に低下していた。なお骨塩量は兎、人体ともに各群間に有意の差を認めなかった。結論:基礎的、臨床的検討において、FS法は骨粗鬆症を信号強度の変化として描出した。CT値は各群に有意差を認めなかった点から、MRIのFS法はCTよりも早期に骨粗鬆症性変化を捉えることができる可能性がある。骨粗鬆症の危険因子の高い患者では骨塩定量に加えて行なうことにより有用な情報が得られるものと考える。目的:骨粗鬆症は閉経後の女性,高齢の男女に多く,最近の高齢化社会の出現と共に注目されている.その病態には,骨量の減少に加えて骨基質成分の変化も関与している.本研究は骨粗鬆症における骨基質の変化を評価するうえで,MRI,chemical fat saturation(FS法)が有用かどうかについて実験的および臨床的に検討することを目的とする.対象および方法:成熟雌New Zealand White系兎を用い,プレドニンおよび長期放出型LH-RH agonistで実験的骨粗鬆症モデルを作成した.臨床例として悪性腫瘍,血液疾患,腰椎椎間板疾患を合併していない女性50人(19-82歳,平均年令44.0歳)を対象とした.MRI装置はGE社製SIGNA(1.5T)を使用し,スピンエコー法のT1強調像(T1W1),T2強調像(T2W1),FS法のT1強調像,T2強調像の矢状断を撮像した.兎,患者共に各パルス系列で腰椎の信号強度を測定し,同時に撮像したGd-DTPA

添加PVA製ファントムの信号強度で補正した.結果:実験的骨粗鬆症の信号強度比は通常のスピンエコー法ではT1W1,T2W1ともに有意差を認めなかった.一方FS法では骨粗鬆症群は対照群に比べT1,T2強調像共に,有意に信号強度の低下を示した.正常女性の加齢による変化の検討では,FS法の信号強度は加齢により有意差はないが低下する傾向にあった.考察および結論:FS法によって椎体骨髄の加齢および骨粗鬆症による変化をとらえることができる.ただしこれは骨梁の有機成分の変化に加えて造血組織の減少,骨梁の狭小化等の影響が考えられる.正確に椎体骨基質の変化を捉えるにはこれらの影響を除去する必要がある.そこで次年度ではパルス系列の改良,Gd-DTPAによる造影を行ない骨基質変化だけをとらえる研究を行なう予定にしている.目的:老齢化社会を迎えて,骨粗鬆症の診断及び治療に対する重要性が高まっている.その病態には骨量の減少に加えて骨基質成分の変化も関与しているため,骨基質の変化を評価することが重要である.現時点では生体内の骨基質を無侵襲に評価する方法はない.前回までの検討では,MRIの新しい撮像法であるchemical fat saturation法(FS法)は,骨基質の評価に役立つ可能性があることがわかった.今年度の研究目的は実験の継続及び臨床例において,本法が骨粗鬆症の診断に有用かどうかを検討することにある.対象および方法:実験対象としては前回作成したと同様の骨粗鬆症モデル兎を,臨床例として思春期,成熟期,閉経後の各年齢層の女性を対象とした。MRI装置は人体用の1.5T超伝導装置を使用し,スピンエコー法及びFS法のT1強調像(T1WI)、T2強調像(T2WI)を撮像した。各パルス系列で腰椎の信号強度を測定し,同時にT1値,T2値を得た.またX線CTを用いて兎,人体椎体の骨塩量を求めた.結果:実験的検討では骨粗鬆症群と対照群の間には,T1WI,T2WI共に差がなかったが,FS法では有意の差を認めた.定量的検討ではFS法のT2値は骨粗鬆症は対照群に比べ有意に短縮していた.人体の検討ではFS法の信号強度は加齢により低下し,加齢によりT1値延長とT2値が短縮していることがわかった.骨塩量は兎,人体共に各群間に優位の差を認めなかった.考察および結論:骨粗鬆症における骨基質有機成分,特にコラーゲンの変化としては溶解性の変化,アミノ酸組成の変化,分子間架橋の変化等がある.MRIではFS法での信号強度だけがこれらの変化をよく反映していた.特に骨粗鬆症の骨基質の変化を定量的に診断する上でFS法を併用したT2強調像が最も適していた.CT値は各群に有意差を認めなかった点から,MRIはCTよりも早期に骨粗鬆症性変化を捉えることができる可能性がある.
ゼブラフィッシュ始原生殖細胞のGFPによる視覚化

脊椎動物の初期発生において、始原生殖細胞の分化メカニズムの解明は生物学の重要な課題である。また、始原生殖細胞の人為的操作技術を開発することは細胞工学、遺伝子工学的見地からも重要である。ゼブラフィッシュは近年脊椎動物のモデル生物として盛んに用いられるようになってきた。その理由には、初期発生の解析が容易であること、遺伝学的解析が可能であることが挙げられる。私はゼブラフィッシュを用いて、初期発生における始原生殖細胞分化のメカニズムの解明と始原生殖細胞操作による新しい遺伝学的テクノロジーの開発を目的として研究を行った。我々は、既にショウジョウバエの生殖細胞形成に必須でDEAD boxを有するRNAヘリケースをコードするvasa遺伝子のゼブラフィッシュホモログのクローニングに成功し、初期胚におけるvasaRNAの局在、発現のin situ hybridizationによる解析を行ってきた。その結果、初期胚におけるvasaRNA局在、発現細胞が始原生殖細胞であることを示してきた。私は、始原生殖細胞を“生きたまま"のゼブラフィッシュ胚において視覚化することが重要であると考え、以下の研究を行った。(1)ゼブラフィッシュvasa遺伝子の5'上流域(プロモーター領域)の6kbのゲノムDNAをライブラリーから単離した。(2)プロモーター領域をリポーター遺伝子であるGFP遺伝子に結合させた。(3)そのような構造をもつプラスミドDNAを受精卵に微量注入し、一時的なGFPの発現の観察を行った。1日胚において強い発現を観察した。この発現が生殖細胞特異的か否かは解析中である。(4)プラスミドDNAの微量注入を施したゼブラフィッシュ受精卵を成魚まで飼育中である。次世代(F1)で始原生殖細胞特異的にGFPを発現するトランスジェニックフィッシュラインを樹立する予定である。
超急速昇温を可能とする二液混合型流通合成装置を用いたゼオライトの高速合成

○工業的に重要な材料であるLTA型、FAU型、CHA型、MOR型、MFI型ゼオライトを研究対象とした。二液混合型流通合成装置は自作した。特に、昇温部分、冷却部分の温度プロファイルを正確に把握し、合成時間を厳格に規定できるよう工夫を行った。○ゼオライト合成中にアルミノシリケートがゲル化してしまうと管が閉塞してしまう。まず、二液混合型流通合成装置を用いずに通常のオートクレーブでゼオライトを合成、合成中の粘度変化を測定した。また、結晶性の時間変化はX線回折装置(XRD)、透過型電子顕微鏡(TEM)により評価し、ゼオライト超高速合成のための基礎的知見とした。○例えば、ゼオライト合成原料を熱伝導性の優れた金属チューブに封入し、オイルバス中で加熱することによりMFI型ゼオライトを合成したところ、220°CにおいてMFI型ゼオライト、CHA型ゼオライトがわずか3分程度で合成可能であることが分かった。なお、通常のオートクレーブを用いると合成には半日以上かかることが分かっており、本装置の優位性が示されたものと考えている。〇二液混合型流通合成装置を用いた合成法もMFI,MOR,CHA型ゼオライトに関して成功した。特にMFI型ゼオライトに関しては、事前のエージングが必要であるものの20秒程度での合成に成功した。またCHA型ゼオライトに関しても60秒以内での合成に成功している。〇LTA型ゼオライトに関しては、粘度上昇が大きく、流通管が閉塞してしまうため合成はうまくいっていない。対象とするゼオライトすべてにおいて高速合成化に成功し、一部は流通合成法を実現している。当初予定していた通りのペースで研究が進んでいると判断する。○反応操作あたりの収率向上のため、添加する原料混合物(スラリー状)は極力濃い方が望ましいが、反応操作中に粘度が急上昇してしまい、流通管の閉塞が起きてしまう。また、有機構造規定剤が壊れる前に極力高温で短時間に結晶化を完了させるためには反応操作のパラメータの調整が重要となる。これまでの研究で対象とするゼオライトの合成条件をかなり確定させることができたと考えているが、まだパーフェクトではないと考えている。引き続き主要操作パラメーターと生成物の状態(スラリーの粘度変化、結晶化度、平均粒径、粒径のばらつき等)の相関を明らかにする。これまでの予備実験の結果を踏まえ、ゼオライトの高速合成を試みた。具体的には種結晶添加、高熱伝導を実現する反応器及び熱媒体の使用、最適な原料の選択、適切なエージングの実施、有機構造規定剤が壊れない程度かつできるだけ高温条件での合成、といったゼオライトを高速合成可能なすべての要素を組み合わせることにより、ゼオライト合成の短時間化を図った。その条件をもとに粘度が高すぎない条件において流通合成実験も実施した。○工業的に重要な材料であるCHA型、MFI型ゼオライトを研究対象とした。○例えば、ゼオライト合成原料を熱伝導性の優れた金属チューブに封入し、オイルバス中で加熱することによりMFI型ゼオライトを合成したところ、180°CにおいてMFI型ゼオライト、CHA型ゼオライトがわずか10分程度で安定的に合成可能であることが分かった。

〇二液混合型流通合成装置を用いた合成法もMFI,CHA型ゼオライトに関して成功した。しかし、閉塞が大きな問題となっており、再現性が取れていない。装置の改良を施し、安定的に高速合成が実現できるようにする必要がある。装置設計、及び初期の実験データの取得に成功している。ゼオライト種を変えても高速合成化、及び流通合成化を成功させるために、合成条件、装置のセットアップの双方に工夫を加えている。まだ問題をかかえてはいるものの道筋は明確になっており、おおむね研究は順調に進展していると判断した。○反応操作あたりの収率向上のため、添加する原料混合物(スラリー状)は極力濃い方が望ましいが、反応操作中に粘度が急上昇してしまい、流通管の閉塞が起きてしまう。また、有機構造規定剤が壊れる前に極力高温で短時間に結晶化を完了させるためには反応操作のパラメータの調整が重要となる。これまでの研究で対象とするゼオライトの合成条件をかなり確定させることができたと考えているが、まだパーフェクトではないと考えている。引き続き主要操作パラメーターと生成物の状態(スラリーの粘度変化、結晶化度、平均粒径、粒径のばらつき等)の相関を明らかにする。○添加する原料混合物(スラリー状)が薄い条件では比較的良好な結果が得られているが、これをできるだけ濃厚系へと展開する必要がある。また、濃度を変化させると結晶化速度も変化するケースが多く、より多くの実験を行うことにより、条件を絞り込む必要がある。
製鋼スラグを利用した汚染土壌中の6価クロムを含む重金属の不溶化処理法の研究

本年度は,6価クロムを含む重金が固定化されるカルシウムアルミネート水和物であるエトリンガイト(Aft相)を多く生成する水硬性材料であるアーウィン(3CaO・3Al_2O_3・CaSO_4)を合成し,セメントに添加した固化材の6価クロム溶出抑制効果を検証した。アーウィンの合成は,研究代表者らの過去の研究から,製鋼過程でリンを除く段階で発生する脱リンスラグを有効利用する方法を採用した。脱リンスラグの中の遊離石灰(f-CaO)を利用しアルミナ分とセッコウ分を添加しアーウィンを合成するため,脱リンスラグ(DS)と酸化アルミニウム(3Al_2O_3:AL)及び硫酸カルシウム二水和物(CaSO_4・2H_2O:SO)の適正配合を検討した。理論配合は,質量比でDS:AL:SO=45:35:20となり,この配合で混合し加圧成型したものを1,150°Cで3時間焼成した。この時に生成されたアーウィン(D55)を純薬合成したアーウィンの生成量と比較した結果より,さらにアーウィン生成量を増加させるため炭酸カルシウム(CaCO_3:CA)添加率を2種類変化させた合成を行なった。この時のアーウィンの配合はD25(配合比DS:CA:AL:SO=25:25:35:15),D10(DS:CA:AL:SO=10:40:35:15)とした。この合成したアーウィンD55,D25,D10のそれぞれと普通ボルトランドセメント(OPC)およびセッコウを混合して作製した固化材をHA55(OPC:SO:D55=50:3:15),HA25(OPC:SO:D25=50:3:15),HA10(OPC:SO:D10=50:3:15)とした。これらの固化材とOPCのみの固化材(PL)ならびにOPCを高炉水砕スラグ微粉末で50%置換しセッコウ(SO_3換算で5%)を添加した固化材(BSG5)についての6価クロム溶出抑制効果を砂質土,シルト,関東ロームで比較した。その結果,砂質土ではアーウィンを添加したHA10,その他の土壌では高炉スラグ微粉末を添加したBSG5が有効であることが認められたが,溶出抑制効果は土壌のアルカリ性と酸化還元電位が大きく影響することが認められた。重金属の中で特に6価クロムは難溶化が困難で溶出し易く地下汚染域の拡大防止が必要である。6価クロム汚染土壌の不溶化処理にセメント系固化材を使用する方法があるが,セメント系固化材として普通ポルトランドセメントを使用した場合では,土質条件によってそれ自身からの6価クロムの溶出量が土壌環境基準を超える場合があることが明らかにされている。本研究の目的は,製鋼過程で発生する高炉スラグや製鋼スラグを利用して汚染土壌からの6価クロムを含む重金属の溶出を飛躍的に防止できる水硬性材料を開発することにある。6価クロムなどの重金属はカルシウムアルミネート水和物であるエトリンガイト(Aft相)及びモノサルフェート(AFm相)と反応し,水和結晶中に固定化される。本年度は,これらの水和物を多く生成させるため普通セメントを高炉スラグ微粉末で50%置換しセッコウ添加した水硬材を作製し,六価クロムを含有した各種土壌(砂質土,シルト質土,高有機質土)に混合添加した場合の溶出抑制効果を検証した。その結果,すべての土壌において高炉スラグ微粉末は溶出抑制に有効であり,さらにセッコウをSO_3換算で5%添加した場合,溶出が抑制されることを見出した。土壌条件から,6価クロムの溶出状況をみると,土壌がアルカリ性を有すると酸化還元電位が高くなり,6価クロムが溶出し易くなる。また,陽イオン交換容量ならびにリン酸含有量が多い場合は,水和反応に必要なCa^<2+>を土壌が吸着し易くなり水和を遅延させることが確認された。また,6価クロムは3価クロムと比較して,C-S-H系水和物の生成に対しては影響を及ぼさないが,カルシウムアルミネート系水和物の生成を遅延させることが明らかとなった。この時に生成されたアーウィン(D55)を純薬合成したアーウィンの生成量と比較した結果より,さらにアーウィン生成量を増加させるため炭酸カルシウム(CaCO_3:CA)

添加率を2種類変化させた合成を行なった。この時のアーウィンの配合はD25(配合比DS:CA:AL:SO=25:25:35:15),D10(DS:CA:AL:SO=10:40:35:15)とした。この合成したアーウィンD55,D25,D10のそれぞれと普通ボルトランドセメント(OPC)およびセッコウを混合して作製した固化材をHA55(OPC:SO:D55=50:3:15),HA25(OPC:SO:D25=50:3:15),HA10(OPC:SO:D10=50:3:15)とした。これらの固化材とOPCのみの固化材(PL)ならびにOPCを高炉水砕スラグ微粉末で50%置換しセッコウ(SO_3換算で5%)を添加した固化材(BSG5)についての6価クロム溶出抑制効果を砂質土,シルト,関東ロームで比較した。その結果,砂質土ではアーウィンを添加したHA10,その他の土壌では高炉スラグ微粉末を添加したBSG5が有効であることが認められたが,溶出抑制効果は土壌のアルカリ性と酸化還元電位が大きく影響することが認められた。
生きた細胞におけるmiRNAの一分子蛍光イメージングとその機能解析

近年、miRNAは細胞のストレス応答に関わっていることが報告されている。miRNAを調節することで、細胞は特定のmRNAの発現を変化させてストレスに対応している可能性がある。しかし、従来の生化学的な手法による細胞集団から回収した構成因子の解析や、タンパク質の相互作用解析法では限界がある。本研究では生きた細胞内でのmiRNAの蛍光イメージング法を開発し、ストレス環境下のmiRNAの動態を解析した。まず、3'端にCy3標識したRNA骨格のlet-7a-1 miRNA guide strandと3'端にCy5標識したRNA骨格のlet-7a-1 miRNA passenger strandを濃度比1:1で反応させ、miRNA/miRNA*duplexを調製した。それをマイクロインジェクションによりCOS7細胞の細胞質に導入した。0.5mMarseniteにより酸化ストレスを負荷して落射蛍光顕微鏡で観察したところ、Cy3が示すguide strandは細胞質に分布し、ストレス応答にともないストレス顆粒を形成した。一方、Cy5が示すpassenger strandはほぼ細胞質から消失し、このような変化は見られなかった。導入したmiRNAが機能してRISC複合体へ取り込まれること、またmiRNA複合体はストレス環境下でストレス顆粒に局在することを明らかにした。次に、miRNA前駆体であるpre-miRNAを合成して細胞内に導入した。導入されたpre-miRNAはmiRNAの生合成ルートに乗り、miRNA複合体を形成し、ストレス応答にともないストレス顆粒に局在した。さらに、蛍光退色後回復法を用いて、ストレス顆粒内のmiRNAはmRNAに結合している可能性が示唆された。