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音環境の社会的共有とローカル・ガバナンス構築に関する研究

本研究は音環境が地域住民に共有されている点に着目し、地域住民が主体的に関与するローカルガバナンスを音環境マネジメントの領域において成立させるための方法について検討することを目的としている。この目的のために平成30年度は主として以下の事項を実施した。浜松市において地域のシンボルサウンドをめぐる状況についてのフィールド調査を実施した。市の施策である「浜松市音・かおり・光環境創造条例」「浜松市音・かおり・光資源百選」に関して、音環境の側面から調査した。また、地域のシンボルサウンドの事例として、「遠州灘の海鳴り・波小僧」「楽器工場のミュージックサイレン」について、地域住民や関係者への聞き取り調査を実施した。地域で取り組まれている音風景選定事業について調査した。兵庫県北播磨地域において実施されている「北播磨の音風景50選」の取り組みについて、事業関係者への聞き取り調査と現地の音環境調査を実施した。また、京都府宇治市において実施されている「宇治の音風景100選」について関係者への聞き取り調査を実施した。調査結果から、地域文化への市民の理解を深め、体験や交流などの行動を促すために、音風景という切り口が有効であることが知られた。調査結果に基づき騒音政策・音風景選定事業の事業プロセスおよびシンボルサウンドに関する地域住民の反応等について検討し、文化的側面を考慮した音環境のローカルガバナンスについて考察した。本研究は,音環境が地域住民に共有されている点に着目し,地域住民が主体的に関与するローカル・ガバナンスを音環境マネジメントの領域において成立させるための方法について検討することを目的としている。この目的のために平成27年度は,主として文献収集,学会への参加,研究者・専門家との交流による情報収集を実施した。具体的には以下の通りである。・先進的な騒音政策が展開されている欧州地域において,国レベルおよび地方自治体レベルの政策実施の状況と課題について情報を収集した。欧州の騒音行政関係者から情報提供を受けたほか,図書館・インターネットを通じて研究論文や行政機関の文献資料の収集をおこなった。また,大学・研究機関等で近年実施されたサウンドスケープ関連プロジェクトについても調査した。それらの内容を検討し,より詳細に調べるべき論点および事例の絞り込みを進めた。・本研究は音環境の社会・文化的文脈を重視する立場を取っている。その点の参考として「文化的景観」の考え方に注目し,その理論と政策について調査した。文化的景観はユネスコ世界文化遺産のカテゴリとして用いられる政策的概念であるが,学術的にはランドスケープ研究の発展の過程でいくつかの意味で用いられてきたことが知られ,サウンドスケープ概念の検討に応用可能な知見が得られた。・シンボルサウンドの社会的受容に関する事例調査として,過去に実施した織物産業地域における調査結果等の整理・分析し,今後の調査方針について検討した。準備が順調に進まなかったことから,平成27年度内に予定していた現地調査を次年度以降に延期した。この目的のために平成28年度は,主として以下の事項を実施した。・オランダにおける音環境ガバナンスに関して,オランダ国土省,デン・ハーグ市役所,ユトレヒト市役所,オランダ騒音防止協会の関係者と面会し,主として自治体レベルの騒音政策に関する状況について情報収集を行った。・フィンランドにおける音環境ガバナンスに関して,フィンランド音響生態学協会の関係者と面会し,同協会が近年実施してきた音環境関係プロジェクトについて情報収集を行った。・日本国内における音環境ガバナンスに関して,環境省が制定する「日本の音風景100選」の事例について検討し,関係自治体を対象とした調査を実施した。・シンボルサウンドの社会的受容に関する事例調査として,過去に実施した地場産業音に関する調査結果の再検討を進めた。また,阪神大震災および東日本大震災後の音環境について考察した。・事例調査・文献調査の結果をふまえ音環境ガバナンスに関する理論的考察を進めた。とくに社会・文化的要因を重視した環境政策を検討するために,「文化的景観」の概念に注目して考察し,国際学会で報告した。また,欧州の都市環境政策における統合的アプローチをヒントにした考察を進めた。初年度に予定していた現地調査が準備に当初見込みより時間を要したことから本年度の実施となった。また,本年度実施した調査の成果等に基づいて新たな研究項目を追加した。これらのことにより,当初に想定した進捗目標からやや遅れている状況である。本研究は音環境が地域住民に共有されている点に着目し、地域住民が主体的に関与するローカルガバナンスを本当環境マネジメントの領域において成立させるための方法について検討することを目的としている。この目的のために平成29年度は主として以下の事項を実施した。日本国内における音環境ガバナンスに関して、環境省が制定する「日本の音風景100選」の事例について検討し、関係自治体を対象とした調査を実施した。各自治体や地域住民がどのように選定された音風景を保全し活用しているか、その実態について包括的な知見を得ることができた。調査結果の一部を国際学会で報告した。また、兵庫県北播磨県民局が実施する「北播磨の音風景」選定事業についての事例調査、東日本大震災後の音環境に関する事例調査を実施した。そのほか過去に実施した事例調査結果の分析をおこなった。欧州における音環境ガバナンスに関して、前年度にオランダおよびフィンランドにおいて実施した事例調査の結果の整理を行った。そのうちフィンランドで実施された2件のサウンドスケーププロジェクトは、「日本の音風景100選」事業に影響を受けて実施されたものでありながら、日本とは異なる事業方針にもとづき独自の成果を上げたものであることわかった。

調査結果の一部を国内学会にて報告した。上記の事例調査のほか文献等の調査を実施し、それらの結果をふまえて音環境ガバナンスに関する理論的考察を進めた。初年度に予定していた現地調査が準備に当初見込みより時間を要したことから2年目の実施となるなど、全体スケジュールが当初想定より遅れていた上に、平成29年度中の学内業務等の状況からその遅れを取り戻すことが困難であったため、補助事業期間を延長し、29年度に実施する予定であった調査出張及び研究成果の取りまとめを30年度に延期することとした。本研究は音環境が地域住民に共有されている点に着目し、地域住民が主体的に関与するローカルガバナンスを音環境マネジメントの領域において成立させるための方法について検討することを目的としている。この目的のために平成30年度は主として以下の事項を実施した。浜松市において地域のシンボルサウンドをめぐる状況についてのフィールド調査を実施した。市の施策である「浜松市音・かおり・光環境創造条例」「浜松市音・かおり・光資源百選」に関して、音環境の側面から調査した。また、地域のシンボルサウンドの事例として、「遠州灘の海鳴り・波小僧」「楽器工場のミュージックサイレン」について、地域住民や関係者への聞き取り調査を実施した。地域で取り組まれている音風景選定事業について調査した。兵庫県北播磨地域において実施されている「北播磨の音風景50選」の取り組みについて、事業関係者への聞き取り調査と現地の音環境調査を実施した。また、京都府宇治市において実施されている「宇治の音風景100選」について関係者への聞き取り調査を実施した。調査結果から、地域文化への市民の理解を深め、体験や交流などの行動を促すために、音風景という切り口が有効であることが知られた。調査結果に基づき騒音政策・音風景選定事業の事業プロセスおよびシンボルサウンドに関する地域住民の反応等について検討し、文化的側面を考慮した音環境のローカルガバナンスについて考察した。平成28年度は欧州の地方自治体レベルの音環境ガバナンスの状況に関して,文献等による予備調査を進めた上で,事例を選定して訪問調査を実施する。また,地場産業を中心としたシンボルサウンドに関する国内の事例調査を実施する。調査結果および文献調査結果を検討し,理論的検討をおこなう。平成29年度は,平成28年度までの調査結果をもとにして,追加の情報収集を行うとともに,事例調査結果の分析と理論的考察を進める。前年度までの調査結果をもとにして、追加の情報収集を行うとともに、事例調査結果の分析と理論的考察を進め、取りまとめる。研究の進捗がやや遅れ,予定していた国内調査旅費が執行できなかった。
ライフサイクルインパクトアセスメント手法を用いた内陸輸送決定法に関する研究

バングラディッシュにおける海難事故の調査を行い、その統計的分析を定量的、定性的に行った。その結果、特に悪天候時における衝突や過搭載による転覆事故が多いことがわかった。そこでバングラディッシュで現在使用されている典型的な船型データから数値計算により、その復原性を検証し、悪天候で過搭載があった場合には転覆の危険性があることがわかった。そこで、簡単にできる船型の改造方式を提案し、その有効性を数値計算により検証した。そのほかに、行政、フェリーなどの運航者がその実態を認識し、天候基準や搭載に関する規制を制定する必要性と重要性を指摘した。さらに、利用者をも含む三者が船舶の安全性に関してもっと意識を高めることの必要性と重要性についても指摘した。ミャンマー、カンボジア、ベトナム、タイ、インドネシアにおける河川輸送の実態調査を行い、さらに比較のためヨーロッパおよびアメリカにおける河川輸送、運河輸送などの内陸水運における航行の実態は安全運航のためのインフラ整備についても調査し、今後、ますます重要性を増すアジアの河川輸送、特に多数の国にまたがるメコン川などの航行環境整備、政府間での意見調整の仕組みについても研究を行った。最後に、すでに実施しているライフサイクルインパグトアセスメント手法を用いた輸送問題の環境評価については韓国との共同研究として実施するための、講演や研究指導を行い、今後、メコン川流域における東西および南北に計画されているコリドール計画やアジアハイウェイ構想などと比較する研究へ発展させる予定である。内陸輸送に関して、メコン川流域を取り上げ、流域の各種調査を行った。具体的にはバングラディッシュ、ミャンマー、タイ、ラオス、カンボジア、ベトナムにまたがる地域の自然状況、道路状況、河川状況およびバングラディッシュにおける河川輸送中の船舶事故についての調査を行った。流域調査に関しては、メコン川上流と下流に別れ、下流ではメコンデルタで生活物資および土砂運搬が広く行われていること、上流では雨期と乾期で水深が大きく違いしかも中国、ミャンマー、ラオスの国境付近で両岸に岩場が迫っていて、中国による爆破による水路確保が行われているものの、100トン未満の貨物船輸送しか行われていない現状などを把握した。また、陸上輸送では同国境地帯は急峻な山岳地帯で道路の整備が進んでおらず、陸上輸送にも輸送量に限界があることがわかった。船舶事故についてはバングラディッシュにおける事故調査を新聞記事をもとに行い、統計的調査分析を行った。ライフサイクルアセスメント手法については、その後の研究手法の進展について文献などを中心とした調査を行ったが、本年度の研究には特に使用していない。今年度の研究により、メコン川流域の各国における物流の実態、インフラの整備状況、さらには事故などの付帯状況がわかったので、来年度に向けた研究の準備が整ったと思われる。この研究は、外国人研究者が日本留学時に得た知識と手法、そして、いったん学位取得後に本国に帰国しての本国における現状と本人に寄せられる関係者の期待などがじゅうぶん活用された研究になったと言え、今年の研究成果を踏まえて、来年度にまとめるべき研究の内容や手法についての議論も十分しており、有意義な研究であったと言える。流域調査に関しては、昨年度に引き続き行ったが、今年度はメコン川中流のカンボジア流域を特に調査した。この流域では、昨年度調査したミャンマー、ラオス国境地帯同様、乾期と雨期で流量の違いにより、水深が違うが、ミャンマー、ラオス国境地帯が山岳地帯で急峻で蛇行する岩盤地帯であったのに比し、カンボジアでは、標高が低く、ほぼ平地であることから、きわめて水深が浅く、流域が広い流れとなっている。メコン川の支流ではあるが、古都シェップ・リアム付近では東南アジア最大の湖トンレサップ湖となっていて、生活物資の輸送はもとより、生活のほとんどすべてが日常的に河川に依存している。バングラディッシュの状況はこれに近い。昨年度に引き続き、バングラディッシュにおける船舶事故調査を新聞記事などをもとに行い、統計的調査分析を行い、その社会的経済的影響について研究を実施した。(2007年10月発表予定)また、それに関連して転覆事故を起こした船舶についての復元性計算を行い、その復元性の推定と評価を行い、現存の船舶の問題点を指摘した。(国際ジャーナルに投稿中)ライフサイクルアセスメント手法については、引き続き、文献などを中心とした調査を行い、韓国木浦海洋大学イム教授、リー教授などとの共同研究提案を行った。昨年度および今年度の研究により、さらに、メコン川流域の各国におけるインフラの整備状況と物流の実態、事故などの状況がわかった。この研究は、外国人研究者が日本留学時に得た知識と手法、そして、いったん学位取得後に本国に帰国しての本国における現状と本人に寄せられる関係者の期待などが十分活用された研究になっており、有意義な研究であったと言える。

さらに、利用者をも含む三者が船舶の安全性に関してもっと意識を高めることの必要性と重要性についても指摘した。ミャンマー、カンボジア、ベトナム、タイ、インドネシアにおける河川輸送の実態調査を行い、さらに比較のためヨーロッパおよびアメリカにおける河川輸送、運河輸送などの内陸水運における航行の実態は安全運航のためのインフラ整備についても調査し、今後、ますます重要性を増すアジアの河川輸送、特に多数の国にまたがるメコン川などの航行環境整備、政府間での意見調整の仕組みについても研究を行った。最後に、すでに実施しているライフサイクルインパグトアセスメント手法を用いた輸送問題の環境評価については韓国との共同研究として実施するための、講演や研究指導を行い、今後、メコン川流域における東西および南北に計画されているコリドール計画やアジアハイウェイ構想などと比較する研究へ発展させる予定である。
メカノケミカル反応を利用した新規マイクロポーラス材料の開発

メカノケミカル反応を利用した新しい結晶性シリケート合成手法を開発した。この手法を用いてCaやSrのようなアルカリ土類金属種を骨格導入することにより、様々な新規シリケート物質を合成することに成功した。得られた物質のいくつかは特異な細孔構造を持ち、水や二酸化炭素を選択的に吸着するという特異な吸着性能を示した。この新しい合成手法は既存のゼオライト物質の合成にも適用可能であり、これまでは合成することが難しかったメタロシリケートの合成にも適用可能であった。また幅広い条件下でのゼオライト合成を可能とするため、合成条件が結晶子径や吸着性能に与える影響を調べることも可能となった。本研究では、これまでは導入することが難しかったアルカリ土類金属や遷移金属を骨格元素として導入することにより、新しい結晶構造を有するゼオライト様マイクロポーラス物質を創製することを目的とする。そのためにメカノケミカル反応を利用した前駆体固相調製手法を開発・確立し、多様な金属元素を骨格に含有する物質の合成を目指す。平成25年度は、アルカリ土類金属を含有する前駆体の調製と、その前駆体からの結晶性マイクロポーラス物質の合成を行った。骨格導入するアルカリ土類金属種や組成比、合成温度、水熱合成時に加える塩基源を変化させることにより、いくつかの未知構造物質を得ることができた。粉末X線構造解析により、得られた物質のうちの2つ、すなわちAES-18およびAES-19がストロンチウムを骨格として含有する新しい結晶構造を持つマイクロポーラス物質であることが明らかになった。AES-19は、水分子と窒素分子を篩い分けることができるサイズの8員環細孔が二次元に広がる細孔構造を持っていることがわかった。これらの物質は、特異な層状シリケートがストロンチウム原子で架橋された結晶構造をとっており、もし今後ストロンチウムを除去しながらシリケート層を縮合させることが可能となれば、新しい構造のゼオライトを形成させることができる。つまり、本研究により開発された手法を用いることで、アルカリ土類金属含有シリケートを経由する新しい合成ルートによりゼオライト骨格が構築できる可能性が提示されたといえる。本研究では、アルカリ土類金属などのヘテロ金属とシリカからメカノケミカル反応を利用して固相合成した前駆体を、水熱処理により結晶性マイクロポーラス物質へと変換するという新しい手法を用い、これまでにみられない新規構造多孔性物質の合成を目指す。平成25年度は、これまでに得られたアルカリ土類金属含有マイクロポーラス物質のうち2つについて成果をまとめ、学術論文として公表した。結晶構造が決定できていない未知物質については、元素分析、熱分析、ガス吸着などを行い、それらの結果を考慮しながら結晶構造解析を進めている。結晶構造が決定し次第、論文として発表したい。物質合成では、アルカリ土類金属であるバリウムを含む前駆体からの多孔性物質合成を進めるとともに、骨格導入する金属種をアルカリ土類金属以外の金属に展開させ、主としてバナジウムやニッケルなどを含む前駆体からのゼオライト合成を行った。バリウム含有シリケートについては、結晶性がやや低いながらもいくつかの未知物質が得られたため、今後はそれらのキャラクタリゼーションや結晶構造解析を行いたい。バナジウムやニッケルを含有する前駆体からはMFI型ゼオライトの合成に成功した。バナジウム含有MFI型ゼオライトは非常に再現性良く得られるだけでなく、これまでの合成手法に比べ効率的にバナジウムを骨格導入することができ、オレフィン酸化反応に触媒活性を示すことも確認された。骨格導入する金属種については、チタンやその同族元素であるジルコニウムへと展開させ、新規構造シリケート物質の結晶化を狙う。平成26年度の研究では、メカノケミカル反応を応用した新しい合成手法を、Ba含有結晶性シリケート物質およびシリコアルミノリン酸塩型ゼオライトSAPO-34に適用した。1.Ba含有シリケート物質AES-20の合成及び結晶構造解析SiO2:Ba(OH)2=1:0.2の前駆体混合物を水酸化リチウム水溶液中で水熱処理することにより、未知物質AES-20を得ることに成功し、その結晶構造解析を解明した。Baを含む前駆体の場合、メカノケミカル反応させると安定なケイ酸バリウム化合物が生成してしまい、水熱処理後に純粋なAES-20は得られないことも明らかにした。2.SAPO-34の結晶子サイズ制御メカノケミカル反応を利用してSAPO-34の前駆体を粉末として調製し、H2O/Si比と結晶子サイズの関係を調べた。H2O/Si=565の前駆体から水熱合成したところ、H2O/Siが30より大きい領域ではSAPO-34結晶子サイズは同程度であったが、それ以下ではH2O/Siが小さくなるに従い小さい結晶が得られた。

しかし、H2O/Si=5で合成したSAPO-34にはマイクロ孔内への吸着は見られず、さらにH2O/Si=10で合成したSAPO-34には固体酸点が存在しないことが示唆された。つまりH2O/Si比を小さくすることで結晶子サイズの小さいSAPO-34は得られるものの、固体酸触媒としては利用できないことが明らかになった。一方、SDAであるモルホリン含有比を大きくすることによっても結晶子サイズの小さいSAPO-34は得られ、この場合は生成物が固体酸性を持つことが明らかになった。モルホリン含有比を大きくして得られたSAPO-34(平均結晶子サイズ2.7um)と一般的な条件で合成したSAPO-34(同10.6um)のMTO反応に対する触媒活性を比較したところ、粒子サイズの小さいSAPO-34の方がわずかではあるが活性劣化の程度は小さく、触媒寿命の向上が見られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。無機材料合成26年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究により、いくつかの未知構造物質を合成することに成功し、そのうちの2つについては結晶構造を解明し、学術論文として報告することができた。本研究全体の目的は、新規構造を有するゼオライト様マイクロポーラス物質を合成することであり、すでに2つの新規構造物質を得ることができたことを考えると、本研究は当初の計画以上に進展していると考えられる。これまでの研究により、アルカリ土類金属を骨格として含有する新規構造マイクロポーラス物質の合成に成功した。本年度はそれら新規構造マイクロポーラス物質のうち、2つの物質について論文にまとめ、学術雑誌に掲載された。未だ構造が決定できていない物質については、構造決定の材料とするために元素分析、熱分析、吸着測定などを行っている。物質合成では、シリケート骨格中に導入する金属をこれまでのアルカリ土類金属からバナジウムやニッケルに展開させた。これらの金属を含むMFI型ゼオライトを合成し、その物理化学特性を調べるとともに、触媒活性を評価し、骨格への導入を確認した。昨年度までに得られた物質のイオン交換能や吸着能の評価があまり進んではいないが、前記のように成果の公表と物質合成で着実な進捗が見られており、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。本年度は、すでに得られた物質の材料としての性能評価を行うとともに、未だ構造が解明されていない物質の結晶構造を解析する。これに並行して、有機構造指向剤の存在下での結晶化や、骨格導入する金属種の多様化により、この合成手法をさらに広く展開させる。例えば、既存のゼオライトの骨格へのNiやCuなどの遷移金属の導入や、TiやZrの導入による新規構造シリケート物質の結晶化を狙う。これまでの研究で得られた物質のうち未発表の新規構造物質について、結晶構造解析を進めるとともに、細孔径・細孔容積などの基本的な物理化学特性の評価を行い、論文として発表できるようにする。また、すでに結晶構造が明らかになった物質については、Liなどレアメタルの回収を念頭に置いた、イオン交換容量・吸着容量の評価を行い、材料としての性能評価を行う。
ファイトプラズマの病原性メカニズムの解明-全ゲノム情報に基づくポストゲノミクス

ファイトプラズマ(Phytoplasma asteris)は、700種以上の植物に病害を引き起こす植物病原細菌である。研究代表者らにより、P.asterisOY弱毒株(OY-M)の全ゲノムが決定されているが(Oshima, et. al.,Nature Genet.,2004)、ファイトプラズマのゲノムには、他の植物病原細菌で知られている病原性遺伝子が見出されず、その病原性発現メカニズムは未だに謎に包まれている。今年度は、強毒株のゲノム解析を進め、OY-Mとの比較ゲノム解析により病原性とゲノム構造との関連性を調べた。OY-Mのゲノムにコードされる全754個のORFのうち、約30%はゲノム中に複数コピー存在するパラログ遺伝子である。このパラログ遺伝子群はDNAの複製・修復・組換えに関する遺伝子が多く、その多くが他の細菌ゲノムには1コピーしか存在しない遺伝子であった。今回、パラログ遺伝子群の1つであるtransposaseをコードする遺伝子、「tra5]に着目して解析を行ったところ、OY-Mゲノムにある各tra5上流の遺伝子構成には共通性が認められたことから、tra5を含むゲノミックアイランドの存在が示唆された。また、強毒株OY-Wよりクローン化した約6kbpの断片をOY-Mゲノムと比較したところ、tra5遺伝子の下流約300bpにおいて顕著な相同性の差異が認められ、この付近でDNAの組換えが起こったことが示唆された。これらの結果から、ゲノミックアイランドがゲノムの遺伝子重複に大きく関わっているとともに、ファイトプラズマの多様な病原性を生み出す要因の1つであると考えられた(Arashida, et. al.,DNA Cell Biol.,2008)。ファイトプラズマは、植物の篩部細胞内に寄生して、黄化・萎縮症状などを引き起こす病原細菌である。これまで、Candidatus Phytoplasma asteris OY strain弱毒株(OY-M)のゲノムには、ペントースリン酸経路やF_0F_1-ATP合成酵素などに関する遺伝子が認められず、ファイトプラズマが究極的に退行的進化を遂げた微生物であることが明らかとなっているが、病気を引き起こす分子メカニズムは未だ不明である。特にF_0F_1-ATP合成酵素を持たないことから、ファイトプラズマはATP合成を解糖系に大きく依存していると考えられており、糖の消費と病原性との関連性が推測されていた。そこで今年度は解糖系遺伝子をコードするゲノム領域に焦点を当てて比較ゲノム解析を行った。ゲノムが解読されたOY-Mのゲノムサイズは約860kbpであるのに対し、病原性の強い強毒株(OY-W)では約1Mbpであり、両株の病原性の違いとゲノム構造との関連が推定されてきた。解糖系遺伝子である6-phosphofructokinase(pfk)をプローブとして用いてサザンブロット解析を行ったところ、OY-Mではそれぞれ1本のバンドしか検出されなかったのに対し、OY-Wでは2本のバンドが検出され、両株におけるpfk遺伝子のコピー数の差異が示唆された。周辺のゲノム配列を決定したところ、OY-Mでは5つの解糖系遺伝子が約30kbpの領域にコードされていたのに対し、OY-Wではこの領域がタンデムに2コピー重複していた。解糖系遺伝子群の重複は、他のバクテリアゲノムには認められない特徴であり、植物宿主より取り込んだ糖を積極的に利用することがファイトプラズマ強毒株の激しい病原性と関連している可能性が考えられる。
選択的・可逆的アフィニティラベルを用いたミオシン双頭の構造的・機能的差異の研究

ミオシン分子は2つの頭部から成る。ミオシン双頭が互いに異なるのか同一なのかを決定し、ミオシン双頭構造の生理学的機能を解明するのが本研究の最終目的である。ミオシンを蛋白分解酵素で限定分解することにより、ミオシン頭部(S1と呼ぶ)のみを切りだし調製する事が出来る。無機燐酸のアナログであるバナジン酸(Vi)とADPの複合物は遷移状態ATPアナログとしてミオシンに強く結合する。Vi+ADPを可逆的親和性ラベルとして用いてミオシン活性部位の不均一性を判定するキネチックス実験を行った。その結果ミオシンには少なくとも2種類のものが有ることが示唆された。その結果に基づき高分解能ADP親和性カラム法でS1を2種類の分画に分けることを試み、それに成功した。しかし、その2分画はS1の構造的差異を反映していなくて、むしろ分画以前にS1が取っている2つの状態に対応していることが判った。ミオシン上にTNBSで素早く特異的に修飾されるレジン残基が1個あり、MgPPiの存在下ではその数は半分になる、という報告がある(これが、"構造的"に異なる2種類のS1の存在を示す証拠とされている)。これと、上記の結果との関係を調べるために、このTNBS反応を精密に計測し、解析することが出来るシステムを分光光度計+計算機の組み合わせを用いて作った。その結果、MgPPi中だけでなくMgADP存在下でも同様にミオシンS1の半分のみが高反応性リジンの修飾を受けることを見いだした。修飾後のATP分解活性の解析から、EDTA-ATPase活性の異なる2種類のS1が存在することが示唆されている。これらの結果は、MgADPに対する結合様式の異なる2種類のS1が存在していることを意味する。現在、TNBS修飾上の違いを指標にしてこれらの(推定されている)2種類のS1をクロマトグラフィーで分画することを試みている。それらとミオシン1分子の双頭構造との関係を近い将来に解明したい。バナジンサンplus ADPを可逆的アフィニティラベルとして用いた我々のキネティクスの研究結果より、ミオシンS1(A1)〔ミオシンの頭部〕には(少なくとも)2種のものの存在することが示されている。この時、可逆的SH修飾剤でミオシンS1を前修飾すると、S1には2種存在することが非常にはっきりすることも示されている。本研究の第1番目の目標は、ミオシンS1(A1)を2種(あるいは、それ以上)のものに分離することである。そこで、ADP-アフィニティカラムを用いてその分離を試みた。SH修飾剤で未修飾の場合には、その分離に成功しなかったが、SH修飾剤で修飾した後には、S1(A1)を2種、しかも1:1の等量比の分画に分離することに成功した。現在、それぞれの分画の分光学的性質(紫外吸収スペクトル,蛍光スペクトル等)や酵素的性質等について調べている。それぞれの分画のS1の性質は、以前の我々のキネティクスによる解釈の結果にほぼ一致している。各分画S1間のタンパク構造上の差異についても調べ始めた。その為に、まず等電点電気泳動を用いている。殆どすべてのミオシンについて普遍的な特徴であるその双頭構造の機能を解明することが本研究の最終終目的である。まずキネティクスの方法によりミオシンATPaseの活性部位が1種類か否かを検定した。

結果は、ミオシンの活性部位には少なくとも2種類あることを示した。その結果に基ずき、昨年度末にADPアフィニティーカラムクロマト法を用いて、ミオシン頭部を実際に量比1:1の2分画に分離するのに成功した。本年度は、この2分画間の差異を明らかにする為に、各分画の性質を詳しく調べた。用いた試料は、ミオシンS1(A1)アイソザイムである。まず分光学的性質(基質を結合した時及び結合していない時の紫外吸収及び蛍光スペクトル)を種々なATPase活性について、調べた。それらに関しては、2分画間で大きな差は無かった。リン酸の初期突発にも2分画間で差が無かった。SDS電気泳動で用いてペプチドマッピングを行ったが2分画で大きな差は無かった。近日中にHPLCを用いてより高分解なペプチドマッピングを行う予定である。最近アクトミオシンATPaseについては、2分画間に差が在ることを見いだした。現在その詳しい解析を行っている。つまり、ミオシン単独の性質に就いては2分画間で大きな差は無いが、アクチンとの相互作用時に於て2分画間に差が在るのである。ミオシン分子は2つの頭部から成る.ミオシン双頭が互いに異なるのか同一なのかを決定し,ミオシン双頭構造の生理学的機能を解明するのが本研究の最終目的である.ミオシンを蛋白分解酵素で限定分解することによりミオシン頭部のみを切り出し調製する事が出来る.それをミオシンS1と呼ぶ.高分離能ADP親和性カラム法により,ミオシンS1(A1)を2分画に分け,各分画間の色々な性質を比較検討したが,大差は無かった.その後の研究により,この2分画にはタンパク構造上の差が無く,この2分画はむしろ分画以前にS1が取残ている2つの状態に対応している事が判った(論文に印刷済み).故殿村氏の研究によると, MgPPi中ではミオシン頭部の約半分がTNBSによって選択的に科学修飾される.これが,ミオシン双頭が"構造的"に不均一であることを示す強い証拠となっている.しかし,このTNBS反応ももしかしたらミオシン頭部の取る2つの状態に対応していたのかもしれない.そこで, TNBSによる"選択的"反応をより詳しく再解析することにした.そのために,まずこの化学修飾反応を精密に定量測定するためのシステムを作った(分光光度計で修飾反応を計測しそのデーターを直接電子計算機に送り込み,化学修飾の度合とその速度常数を数値解析で求める).これにより精密解析のみならず, TNBSによるS1の化学修飾反応をより選択的・特異的に行なう為のより良い条件を精密に求めることも出来る.現在行なっている予備実験によると,以前の報告の様にMgPPi中でTNBSはS1の半分に選択的に反応する.この選択的反応がミオシンの蛋白構造上の不均一性に由来するのか,あるいはミオシンの2状態に由来するのかを近日中に決定する予定である.ミオシン分子は2つの頭部から成る。ミオシン双頭が互いに異なるのか同一なのかを決定し、ミオシン双頭構造の生理学的機能を解明するのが本研究の最終目的である。ミオシンを蛋白分解酵素で限定分解することにより、ミオシン頭部のみを切りだし調製する事が出来る。それをミオシンS1と呼ぶ。キネチックスと高分解能ADP親和性カラム法を用いた我々の以前の研究1)を取ることが判っている。しかし、ミオシンにはその重鎖の蛋白構造互いに異なった2種類のものが存在するという他の研究者による報告もある。
超微小電極による超音波キャビテーションの解析

ソノケミカル反応機構をより詳しく解明するため,反応場中のキャビテーションの活性、分布,個々のキャビテーションの生起とそれらに伴い化学反応の定量的な解析が不可欠となる。本研究では、電気化学測定とウェーブレット変換の手法を併用して、超音波電気化学反応のキャラクタリゼーションを中心とした研究が進められている。1)超微小電極による超音波反応場の解析キャビテーションバブルサイズと同程度の径7μm超微小電極を用いたソノエレクトロケミストリー(Sonoelectrochemistry)計測システムの構築を行った。それにより、個々の独立したキャビテーションイベントに由来するTransient電流を実測することができ、反応場におけるキャビテーションの寿命は約数十マイクロ秒オーダーであることが分かった。キャビテーションの生成は物理と化学的過程を含む複雑現象である。その過程におけるノイズの発生は最近注目されている。超微小電極はpAnAの極小電流を測定しているため,ノイズ成分を容易に計測できる。超音波の刺激がある場合、電極反応に伴ってある特定周波数を有するノイズの発生という現象が見出されていた。メカニズムについてまだ不明な点が多いが、将来"電位-周波数領域"での新しい電気化学計測アプローチとして期待されている。2)ウェーブレット変化を用いたパルス超音波ボルタンメトリーへの展開研究の第二段階では、コンピュータ制御により超音波を変調し,ウェーブレット変換(Wavelet Transform)の手法によりパルスボルタモグラムの交流信号と直流信号をそれぞれ分離して計測できる新規電気化学測定法の開発が試みられていた。超音波変調したボルタモグラムは物質移動に関連した電流と物質移動に関係しない表面過程のみに寄与する電流を分離できるため,極めて低濃度の物質の測定が可能になる。これは,特に過酸化水素やアスコルビン酸のような可逆性の悪い物質に対して通常の方法より感度が1桁以上優れていることを明らかにした。3)ウェーブレット微分により電気化学の信号処理ウェーブレット微分は通常の微分処理に比べてS/N比(signal-to-noise ratio)を犠牲にせず、オーバーラップした電気化学シグナルの分離に特に有用であることを明らかにした。それを用いた第二高調波交流ボルタンメトリーにより、半波電位の極めて近いIn^<3+>やCd^<2+>などの金属イオンを同時に定量することができた。この手法は、大量アスコルビン酸共存下でのドーパミンの定量も可能であり、ニューロサイエンスへ利用できることが示唆されている。以上の研究成果を国内学会と国際会議にてそれぞれ発表され、学術論文として2編が採用され、1つは投稿中である。電気化学測定は超音波キャビテーションの物質移動,電荷移動及び誘起したラジカル反応などに及ぼす効果を容易に電位-電流曲線から定量的に解析できるため、最近注目されている。本研究では,直径数μmの超微小ディスク電極を用いて,ソノケミカル反応場のキャラクタリゼーションを行うことを目的としている。研究の第一段階として、恒周波数か変な超音波振動子を電気化学セルに取り付け、ソノエレクトロケミストリー(Sonoelectrochemistry)計測システムを構築した。Fe(CN)_6^<3->/Fe(CN)_6^<4->レッドクス種を用いて測定した場合、回転ディスク電極などの物理的攪拌に比べて超音波照射下で得られたボルタモグラムの電解電流は40倍も増大したことが観測された。ここでキャビテーションバブルサイズと同程度の径12μm超微小電極を用いて得られた結果,増大した電流中で超音波音圧の物理的攪拌効果による(直流)成分と,個々キャビテーションによる瞬間的なパルス成分をそれぞれ観測でき,後者の効果が特に大きいであることを示していた。超微小電極を用いる場合,個々のキャビテーションイベントの捕捉が可能で,反応場中のキャビテーションの分布,個々のキャビテーションの生起とそれらに伴い化学反応を定量的に解析できることを確認した。研究の第二段階では、コンピュータ制御により超音波を変調し,ウェーブレット変換(Wavelet Transform)の手法によりボルタモグラムの交流信号と直流信号をそれぞれ計測できる新規電気化学測定法の開発が試みられていた。これは,特にアスコルビン酸のような可逆性の悪い物質に対して通常の方法より感度が1桁以上優れていることを明らかにした。

2)ウェーブレット変化を用いたパルス超音波ボルタンメトリーへの展開研究の第二段階では、コンピュータ制御により超音波を変調し,ウェーブレット変換(Wavelet Transform)の手法によりパルスボルタモグラムの交流信号と直流信号をそれぞれ分離して計測できる新規電気化学測定法の開発が試みられていた。超音波変調したボルタモグラムは物質移動に関連した電流と物質移動に関係しない表面過程のみに寄与する電流を分離できるため,極めて低濃度の物質の測定が可能になる。これは,特に過酸化水素やアスコルビン酸のような可逆性の悪い物質に対して通常の方法より感度が1桁以上優れていることを明らかにした。3)ウェーブレット微分により電気化学の信号処理ウェーブレット微分は通常の微分処理に比べてS/N比(signal-to-noise ratio)を犠牲にせず、オーバーラップした電気化学シグナルの分離に特に有用であることを明らかにした。それを用いた第二高調波交流ボルタンメトリーにより、半波電位の極めて近いIn^<3+>やCd^<2+>などの金属イオンを同時に定量することができた。この手法は、大量アスコルビン酸共存下でのドーパミンの定量も可能であり、ニューロサイエンスへ利用できることが示唆されている。以上の研究成果を国内学会と国際会議にてそれぞれ発表され、学術論文として2編が採用され、1つは投稿中である。
宇宙開発事業におけるリスクマネジメントの展開

研究成果としては,以下の問題解決に対する考え方,提言,および構想を得た。いずれも宇宙開発事業におけるリスクマネジメントのシステム構築に関する課題解決に対する方策を明らかにしたものである。1.宇宙開発・利用事業におけるリスクマネジメントの概念と体系を明確化。2.宇宙商業化のリスク処理基盤を確立するため,国際宇宙損害補償基金,国際宇宙開発銀行,国際宇宙開発輸送機関を設立する構想提言。3.わが国において,宇宙商業化を促進するための宇宙産業クラスター形成の構想を提言。(国家的戦略として提案)4.宇宙輸送システムの新たな展開能力を確保するため,国内における適切な打上げ施設整備の要件を明確化。(最適候補地の提案)。5.宇宙開発体制に潜む組織の問題および設計段階で予見できなかったリスクを打上げ以前に取り除くことを可能にするシステムの開発を検討。6.準天頂衛星システムなど,安全保障や危機管理における衛星を利用した測位システムの運用体制整備について検討。(継続的課題)。(継続的課題)。宇宙開発事業におけるリスクマネジメントの基礎概念を明確にすると同時に、その対応措置について、以下のような考察を行った。1.欧州宇宙機関(European Space Agency)におけるリスクマネジメントの概念および方法、実施プロセスなどの資料を収集、分析した。3.安全性解析とリスク評価について、開発するシステムの構想段階、基本設計段階、詳細設計段階、および認証試験終了時点の各フェーズにおける残存リスクの適切な制御に加え、システムの運用段階における異常事態対処の可能性を検討した。4.宇宙ミッションの事例研究として、国際宇宙ステーションを対象にし、プログラムの対応すべきハザードとシステム設計に潜在しているリスクをいかに識別するかを考察するためのデータを収集した。5.NASAの要求するリスクマネジメントの内容およびJPLで実施されているリスクマネジメントのプロセスと方針の資料を収集した。6.プロジェクトのライフサイクルにおけるリスクマネジメント活動の実態を把握した。7.プロジェクトでリスクマネジメント実施の組織化として、適切な体制構築のための概念を明確化した。8.今後の課題として、リスク情報の処理およびリスク分析の手法を再検討する必要があることが再認識された。9.さらに、NASDAとNASA関連機関・研究所のリスクマネジメントに関する資料の収集と分析を継続的に続ける必要があることとなった。10.航空機製造分野のリスクマネジメントも範疇に入れ、考察・検討することとした。(2)宇宙往還システムをはじめ,宇宙輸送システムの新な展開を考慮すると,ロケットおよび人工衛星の打上げ設備能力の拡充および増強のためには,国内において種子島と内之浦以外に適切な打上げ施設を新に構築する必要があり,調査の結果,北海道十勝圏と沖縄本島東側が最適な候補地と判断された。(3)宇宙産業・サービス分野を一つの総合体としてとらえ,わが国官民一体となった取組みにより,宇宙機器製造事業,宇宙利用事業,宇宙輸送サービス事業などを促進し,一層の活性化,シナジー効果の発揮を通じて,宇宙産業クラスターを形成することが重要な国家的戦略となることが認識される。技術面からの考察においては,(1)高信頼性組織を作りあげるために,ヒューマンエラーの防御システムをいかに構築するかについて,航空宇宙分野でのヒューマンファクターの分析を技術とマネジメントの観点から実施し,(2)宇宙開発システムの事故,異常事態,不具合の対応とバックアップ体制を確立するため,システム開発マネジメント技術の利用とリスク管理について再考察を行い,(3)宇宙輸送システムに用いられる機器および材料の事故防止に有効なデータ活用方法とリスク処理について検討した。制度面からの考察においては,今後のロケット・衛星打上げサービス事業の自由化・商業化に伴い,宇宙開発システムのリスクマネジメントに必要な措置として考えられる(1)金融支援からの国際宇宙開発銀行の設立,(2)宇宙開発事業に伴うリスクに対する補償能力を拡大するための宇宙損害補償基金制度,(3)宇宙商業化を目指した国際宇宙輸送開発機開の創設と機能,に関する基盤形成の要件とデータの分析・評価を行った。基本的には,安全工学の面からリスク評価とリスク対策について安全管理の本格的な導入に関連する課題を明確化した。(1)新たな衛星利用分野の開拓事例として,国内だけでなくアジア・太平洋地域にも広く提供することができる超高速インターネット衛星通信網システムの機能について検討・調査。(突発的な大規模災害やテロリズムに対する広範囲のリスクマネジメントシステム整備)(2)通信・放送・測位複合サービスを提供する準天頂衛星システムの構築として,安全保障や危機管理における衛星を利用した測位システムの運用体制整備について検討・考察。(航空保安システムの危機管理システムを中心に検討)

(3)航空業界の発展と航空機の安全運航に資する重大な使命を持つMTSATの打ち上げとそれに引続く管制制御に関して,MTSATの新システムの開発における打ち上げ以前からのリスクマネジメントおよび発注側・受注側それぞれの分野による共同のリスクマネジメント専門・プロジェクトチーム創設の必要性について検討。(4)日本の主導により,アジア・太平洋地域における航空安全を担当する組織として,アジア航空安全機関(Asia Aviation Safety Agency)を創設することについて考察。(5)今後予測される航空輸送の増大に対応する安全性の確保,経済性の向上を目的とした次世代航空保安システム新CNS/ATMの構築に付随する問題を調査。(6)宇宙開発・利用を展開するための宇宙活動を支える基盤要件として,国際宇宙損害補償基金制度,国際宇宙開発銀行,国際宇宙輸送開発機関について再検討。
新規抗うつ薬結合蛋白質Dynamin-1過剰発現マウスの抗うつ薬投与後の行動解析

Dynamin(Dyn)は神経細胞において神経伝達物質のシナプス小胞の再吸収に作用している。dynamin I (Dyn 1)のL-phosphatidylserine (PS)結合相同領域にSSRIであるフルボキサミンは結合し、PSと競合的にGTP活性を抑制するが、一方サートラリンはGTPとPSの両方依存的にGTP活性を抑制した。我々はサートラリンはDyn 1の神経伝達物質のエンドサイトーシスをGTPとPSの両方依存的に抑制することを発見した。この作用はDyn 1と同様にDyn 2にも認められた。サートラリンのGTP活性を抑制作用は、トランスフェリンのエンドサイトーシスも抑制し、GTP活性欠乏Dyn 1 K44A変異体では認められないため、サートラリンの作用はGTP活性を介して起こっていることが判明した。プロテオミクス的手法を用い、SNRIであるミルナシプラン結合蛋白質を同定することを目的に、アミド基に結合するアフィニティーカラムを作成し、アフィニティーカラムに結合させた結合蛋白質を高濃度のミルナシプランを添加し、分離抽出した結合蛋白質をCy3蛍光標識した。抗うつ薬を結合させていない対照のアフィニティーカラムからの抽出蛋白質をCy5で蛍光標識し、2D解析システム・バリアブル・イメージアラナイザーを用い解析を行った。このプロテオミクス手法を用いて同定した抗うつ薬結合蛋白質の一つが、dynaminIであった。Dynaminは細胞膜に存在し、トランスポターを介して、シナプス間隙の神経伝達物質を再吸収し、シナプス小胞の形成に関与する96kDa GTPaseである。DynaminIは脳にのみ存在している。また、プレシナプスでの神経伝達物質分泌に関与している重要な蛋白質であることが、近年の研究で証明された。DynaminIは開口分泌時のカルシウムのセンサーの働きをしている。本年はこのdynaminIのGTPase活性と抗うつ薬であるSSRIなど向精神病薬との関係を検討した。分担研究者の三好洋らの精力的研究でdynaminIのGTPase活性をSSRIであるサートラリン、フルボキサミンが著明に抑制することが判明し報告された。フルボキサミンのdynaminIに対するGTPase活性阻害は、GTPに対しては非競合的阻害であるのに対して、L-phosphatidylserine(PS)に対しては、競合的阻害を示した。一方、サートラリンはGTP、PSに対して混合的阻害を示した。今後その機構を詳細に検討する予定である。このプロテオミクス手法を用いて同定した抗うつ薬結合蛋白質の一つが、dynamin Iであった。Dynamin Iは脳にのみ存在している。Dynamin Iは開口分泌時のカルシウムのセンサーの働きをしている。本年はこのdynamin IのGTPase活性と抗うつ薬であるSSRIなど向精神病薬との関係を検討した。dynamin IのGTPase活性をSSRIであるサートラリン、フルボキサミンが著明に抑制することが判明し報告した。フルボキサミンのdynamin Iに対するGTPase活性阻害は、GTPに対しては非競合的阻害であるのに対して、L-phosphatidylserine(PS)に対しては、競合的阻害を示した。サートラリンはdynamin Iだけでなくdynamin2のGTPase活性の阻害も認めた。またサートラリンによるdynamin Iの阻害にはdynamin I K44Aが関与していることが示された。プロテオミクス手法を用いて同定した抗うつ薬結合蛋白質の一つが、dynamin Iであった。

また、プレシナプスでの神経伝達物質分泌に関与している重要な蛋白質であることが、近年の研究で証明された。Dynamin Iは開口分泌時のカルシウムのセンサーの働きをしていることが知られている。このdynamin IのGTPase活性と抗うつ薬であるSSRIなど向精神病薬との関係を検討した。dynamin IのGTPase活性をSSRIであるサートラリン、フルボキサミンが著明に抑制することが判明し報告した。フルボキサミンのdynamin Iに対するGTPase活性阻害は、GTPに対しては非競合的阻害であるのに対して、L-phosphatidylserine(PS)に対しては、競合的阻害を示した。一方、サートラリンはGTP、PSに対して混合的阻害を示した。サートラリンはdynamin Iだけでなくdynamin2のGTPase活性の阻害も認めた。Dynaminは開口分泌に関与しているだけでなく、transferinのエンドサイトーシスに関与していることが判明した。dynamin I K44AはGTPase活性サイトの変異であり、この部位にはGTP結合部位がある。dynamin I K44A変異により、エンドサイトーシスが抑制された。また、サートラリンはdynamin Iのエンドサイトーシスを阻害したが、サートラリンの阻害機序はdynamin I K44Aによる機序とは別であることが判明した。
急性心筋梗塞に対する再潅流後迷走神経刺激による梗塞巣縮小効果の機序解明と最適化

本研究では、急性心筋梗塞に対する新しい治療法として再灌流後の短期的迷走神経刺激治療を確立して臨床応用に結び付けるために、迷走神経刺激による内在性心筋幹/前駆細胞の賦活化を介した心筋再生効果に着目して、治療機序の検討を行います。また、神経刺激刺激条件が心筋梗塞後の初期リモデリング抑制効果や不整脈抑制効果に及ぼす影響と、刺激条件が過度の心拍数・血圧低下、疼痛、咳嗽等の有害事象の発生に及ぼす影響を調査し、有効性・安全性の両視点からの最適な神経刺激条件の検討を行います。
液体表面高感度分析装置の試作

1.研究目的レーザー2光子イオン化法を基礎に,液体や溶液のナノメートル程度の表面を高感度に計測する新しい機器を開発し、種々の課題への応用をねらう。(1)レーザーを表面に照射し、段階的多光子イオン化により生成し飛び出してくる電子を捕捉検出し、表面における吸光性分子の濃度を高感度に検出する便利な装置を試作する。(2)水溶液表面での溶質の表面濃度を決定し、表面濃度と溶解度との関係を明確にする。(3)表面の多角的計測のため、レーザー共焦点蛍光顕微鏡を試作し、水溶液の表面計測を行いレーザー多光子イオン化法の結果と比較検討する。2.研究成果(1)装置の設計と試作......分光器・ピエゾコントローラー・各種光学部品を購入し、測定の高感度化と高空間分解能化につとめた。(2)レーザー2光子イオン化法に基づく試作装置の評価......水面上のピレンなどのイオン化信号を表面圧を変えながら測定した。pH依存性より水表面におけるpKaを求め、溶液バルク内と比較した。またピレン系化合物の検量線を測定した。(3)極微小領域での高感度計測への応用......微小電極を用い、水面上・基板上の極微小領域(数μm領域)での高感度分析を行った。アントラセン12fmolの検出感度を得た。(4)ピコ秒レーザーの応用......パルス幅と2光子イオン化効率の関係を調べ、第3高調波(355nm)に基本波(1064nm)を重ねると検出感度が向上することを見出した。(5)レーザー蛍光法にもとづく試作装置の評価......水面上のポルフィリン分子の蛍光スペクトルと分子分布を測定し、この装置が表面選択的なことを示した。レーザー2光子イオン化法とレーザー蛍光法を基礎に、液体や溶液のナノメートル程度の表面を高感度計測する新機器の開発を目的として研究を進め下記のような成果を上げた。(1)装置の設計と試作予算が削減されたのでレーザーなどは既設のものを転用することとした。補助金により分光器・ピエゾコントローラーを購入し、レーザー蛍光測定の高感度化と高空間分解能化につとめた。また各種光学部品を購入し、レーザー2光子イオン化装置の高感度化にもつとめた。(2)レーザー2光子イオン化法に基づく試作装置の評価水面上のピレンやその誘導体のイオン化信号を表面圧を変えながら測定し、表面濃度とイオン化信号の関係を解析した。また、pHを変えながら測定し、水表面におけるpKaを求め、溶液バルク内と比較した。(3)レーザー蛍光法に基づく試作装置の評価水面上のポルフィリン分子の蛍光スペクトルを測定し、この装置が表面選択的なことを示した。また、顕微鏡下で蛍光分子のマッピングを行い、感度と空間分解能を確認した。1.研究目的レーザー2光子イオン化法を基礎に、液体や溶液のナノメートル程度の表面を高感度に計測する新しい機器を開発し、種々の課題への応用をねらう。(1)レーザーを表面に照射し、段階的多光子イオン化により生成し飛び出してくる電子を補足検出し、表面における吸光性分子の濃度を高感度に検出する便利な装置を試作する。

(3)表面の多角的計測のため、レーザー共焦点蛍光顕微鏡を試作し、水溶液の表面計測を行いレーザー多光子イオン化法の結果と比較検討する。2.研究成果(1)装置の設計と試作・・・・・・分光器・ピエゾコントローラー・各種光学部品を購入し、測定の高感度化と高空間分解能化につとめた。(2)レーザー2光子イオン化法に基づく試作装置の評価・・・・・・水面上のピレンなどのイオン化信号を表面圧を変えながら測定した。pH依存性より水表面におけるpKaを求め、溶液バルク内と比較した。またピレン系化合物の検量線を測定した。(3)極微小領域での高感度計測への応用・・・・・・微小電極を用い、水面上・基板上の極微小領域(数μm領域)での高感度分析を行った。アントラセン12fmolの検出感度を得た。(4)ピコ秒レーザーの応用・・・・・・パルス幅と2光子イオン化効率の関係を調べ、第3高調波(355nm)に基本波(1064nm)を重ねると検出感度が向上することを見出した。(5)レーザー蛍光法に基づく試作装置の評価・・・・・・水面上のポルフィリン分子の蛍光スペクトルと分子分布を測定し、この装置が表面選択的なことを示した。