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自動車排出ガスに起因する環境ナノ粒子の生体影響調査(平成 19年度)
Health effects of environmental nanoparticles in the automobile exhaust.

予算区分
BY
研究課題コード
0610BY303
開始/終了年度
2006~2010年
キーワード(日本語)
環境ナノ粒子,組織透過性,ディーゼル排気
キーワード(英語)
ENVIRONMENTAL NANOPARTICLE, TISSUE PERMEABILITY, DIESEL EXHAUST

研究概要

ディーゼル粒子除去装置や触媒の開発、燃料の低硫黄化などにより、自動車排出ガスに起因する粒子状物質の質量濃度の低減は可能となっている。しかし、粒径が数十ナノメートル以下のナノ粒子といわれる極めて微小な粒子の低減に関しての対策は遅れており、依然として数濃度として高いものが排出される可能性があることが指摘されている。同時に現実の大気環境中においても、幹線沿道沿いではナノ粒子の個数濃度がラッシュアワー時に高くなることが指摘されている。ナノ粒子はその毒性・影響・性状・環境動態のいずれも未解明の部分が多い。これまでの二酸化チタンや炭素のナノ粒子では、大きな粒子状物質より炎症を引き起こしやすいことなど強い影響がある可能性や、呼吸器内に入った場合肺を通過し全身への影響を持つ可能性が示唆されているが充分な検討がなされていないのが現状である本研究では、自動車排ガス由来のナノ粒子の性状や、毒性・影響評価に必要な調査研究を行うことを目的とする。

研究の性格

  • 主たるもの:行政支援調査・研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

自動車排出ガスに対する規制強化や排ガス処理技術の開発により、排出される自動車排気粒子の重量濃度は減少するが、粒径数十ナノメートル以下の「環境ナノ粒子」といわれる極めて微小な粒子の数は減少せず増加する可能性も指摘されている。環境ナノ粒子はその毒性影響・性状・環境動態のいずれも未解明の部分が多く、大きな粒子状物質と比較し炎症を引き起こすことなどの強い影響がある可能性や肺のみならず全身への影響を持つ可能性が体内動態から示唆されている。
 そこで、環境ナノ粒子の性状や環境中の動態把握を基に新たに環境ナノ粒子曝露装置を作製し、毒性・影響評価に必要な調査研究を進め、健康影響についての適切な評価を行う。

今年度の研究概要

過渡運転によるナノ粒子の曝露実験条件を調べるため、曝露空気の質の監視、基礎データの収集を行う。すなわち、希釈トンネル、各曝露装置内における粒子の個数粒径分布をSMPS(scanning mobility particle sizer)、EEPS(Engine exhaust particle sizer)、CPC(condensation particle counter)を用いて測定する。NO, NO2, CO等のガス状物質についてもナノ粒子棟の設備を用いて測定する。 また、除粒子を施した排気暴露を施し、小動物に対する生体影響のうちガス状物質に由来する部分について検討を加える。
アイドリング時に排出されるディーゼル排気ナノ粒子の体内動態を調べるため電子顕微鏡用いたた測定を試みる。 また、粒子状物質の貪食に関わるマクロファージの受容体遺伝子(MARCO)を導入した細胞を用いて、環境ナノ粒子や模擬ナノ粒子の細胞内への取込みを定量的に把握する。
ナノ粒子を多く排出する運転条件下(定常運転下)でのディーゼル排気由来環境ナノ粒子を捕集し、粒子の化学成分と細胞に及ぼす酸化能との関連を検討する。
グラム陰性桿菌の内毒素、グラム陽性菌の成分ををマウスに気管内投与し、ディーゼル排気由来環境ナノ粒子とガス状成分が。肺の炎症増悪に及ぼす影響の割合について検討する。
また、ラットに実車由来ナノ粒子を全身曝露した際に見られる心電図の変化及び心拍数の変化が、粒子成分にに由来するかそれともガス成分に由来するかを調べるために、ディーゼル排気全体、あるいは除粒子した排ガス吸入暴露群を設けて比較を行う。 また、モード走行時に排出されるナノ粒子の影響についても調べる。

課題代表者

平野 靖史郎

  • 環境リスク・健康研究センター
  • フェロー
  • 医学博士
  • 医学,生化学,化学
portrait

担当者

  • 古山 昭子環境リスク・健康研究センター
  • 鈴木 明
  • 山元 昭二
  • 井上 健一郎
  • portrait
    藤谷 雄二環境リスク・健康研究センター
  • 種田 晋二
  • 菅野 さな枝