hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射光とレーザーの同時照射による分子の多光子電子励起

生成したN^+_2(X^2Σ^+_g,v′′=0)を389-392nmのレーザー光でB^2Σ^+_u,v′=0に励起し、(B^2Σ^+_2,v′=0)→(X^2Σ^+_u,v′′=1)の遷移で放出される蛍光を分光器で分散して光電子増倍管で検出した。RFイオントラップを利用することで信号強度の大幅な増加が見られた。レーザー波長を掃引して回転スペクトルを得た。回転線の理論強度分布とレーザーのエネルギー幅を考慮してシミュレーションを行い、N^+_2(X^2Σ^+_g,v′′=0)の回転温度を推定した。2.放射光励起中性解離種の多光子イオン化:硫化カルポニル(OCS)を13-17eVのアンジュレータ光で超励起すると、高い確率で中性解離してCO分子とS原子の対を生成する。色素レーザーの第2高調波を用いて、解離ののち検出器方向に飛び出した基底状態のS(^3P_<J′′>)をイオン化し、四重極マスフィルターでS^+を検出した。レーザー波長を2光子遷移S(3s^23p^35p,^3P_<J′>)←S(3s^23p^4,^3p_<J′′=2>)の領域で掃引しS^+の信号強度曲線を得た。そこにはJ′=1,2の中間状態への遷移に対応するピーク成分が269.290nm付近に観測された。また、レーザー波長を固定し、放射光の光子エネルギーを掃引することで、S(3S^23p^4,^3p_<J′′=2>)の部分中性解離断面積曲線の測定も行った。本研究によって、真空紫外領域で生成する発光も自動イオン化も起こさない中性解離種をレーザー分光法で直接的に検出することが可能となった。気相N_20分子を室温下のもと真空紫外放射光でイオン化し、生成したN_2^+(X^2Σ_g^+,v_x=0)の回転分布を、389-392nmの範囲に渡りX→B遷移を利用したレーザー誘起蛍光法で測定した。放射光の光子エネルギーはN_20^+(C^2Σ^+に収斂する3dπリュドベリ状態(励起エネルギー18.556eV)に合せた。蛍光の検出には427nm付近の(B^2Σ_u^+,v_B=0)→(X^2Σ_g^+,v_x=1)遷移を用いた。回転線の理論強度分布とレーザーのエネルギー幅を考慮してシミュレーションを行った結果、N_2^+の回転温度は約220Kと求められた。従って、3dπ状態の自動イオン化で生成するN_2O^+(B^2II)が前期解離する際に、回転温度の冷却が引き起こされたことがわかる。N_20^+(B^2II)の平衡構造は折れ曲り形が安定であり、またその解離寿命は約60fsと変角振動の周期に比べて長いので、解離は主にC_s対称性から進行すると判断した。そこで、LeveneとBalentiniによる"modifiled impulsive mode1"の取扱いに従って、N_20^+(B^2II)の屈曲角∠NNO=θが曲がるに連れてN_2^+の回転エネルギーがどう変化するのかを古典的に計算した。このモデルでは結合の開裂が瞬間的に起こり、かつN-N結合が堅く余剰エネルギーがN_2^+の振動励起には分配されないことを前提としている。解析の結果、N_2O^+(B^2II)イオンの解離の振舞いは、「N_20^+(B^2II)の回転の寄与に基づくN_2^+の回転角運動量」と「瞬間的解離の寄与に基づくN_2^+の回転角運動量」が平行方向を向くいわゆる"Low J"の極限に従うと結論された。即ち、元々のN_2O^+(B^2II)の回転運動を打ち消す方向にエネルギー放出が起こると予想された。これは系の軌道角運動量が最大になる場合に相当し、解離しつつあるN_2O^+の感じる遠心カポテンシャルが大きいほうが前期解離を起こしやすい傾向を示唆している。1.昨年度に続き、N_2またはN_2Oの放射光照射で生成するN_2^+(X^2Σ_g^+,v′′=0,1)の回転分布を、レーザー誘起蛍光(LIF)法で詳細に研究した。また、同様の方法で、COから生成するCO^+(X^2Σ^+,v′′=0)の回転分布を、A^2II,v′=4←X^2Σ^+,v′′=0の遷移を利用して観測した。続いて、中性解離フラグメントを対象とし、LIF法を用いてCH_3CNから生成するCN(X^2Σ^+,v′′=0)ラジカルを検出した。
ブタ初期胚の組織分化を制御する分子基盤の解明

本研究では、ブタ初期胚の組織分化を制御する分子基盤の解明を目的に、マウス胚で重要とされているHippo pathwayのブタ胚における機能解明を試みた。哺乳動物胚は桑実期から胚盤胞(BC)期にかけて内部細胞塊(ICM)と栄養膜細胞(TE)の組織分化を生じる。マウスでは、TE分化には核内でのTead4ーYap1複合体の形成が必須であり、ICMを形成する細胞では、Hippo pathwayによってTead4とYap1の結合が阻害されている。すなわち、Hippo pathway関連因子であるLats1/2によってYap1がリン酸化され、Yap1が核内移行できなくなることで、Tead4との結合が阻害される。ブタ胚においては、TEAD4が胚発生に重要であることは明らかとなっているが、Hippo pathwayに関する研究は進んでいない。本年度は、ブタ胚におけるHippo pathwayの機能解明を目的に、Hippo pathway関連因子であるLATS2の機能解析およびTEAD4ーYAP1複合体形成阻害剤の体外発生培地への添加実験を行った。ブタ卵子および初期胚においてLATS2 mRNA発現動態を解析した結果、卵子で最も高く、その後有意に減少した。LATS2の発現抑制を行うと、桑実期以降の発生が阻害された。また、LATS2発現抑制胚において組織分化関連因子であるOCT-4およびSOX2の発現量が低下した。これらのことから、ブタ胚発生においてLATS2は必須であり、ICM/TE分化にHippo pathwayが寄与している可能性が示された。TEAD4ーYAP1複合体形成阻害剤であるVertepolfinの添加実験では、体外培養3日目までの添加において、桑実期以降の発生が阻害された。このことから、マウスと同様にTEAD4ーYAP1複合体がブタ胚発生に重要であることが明らかとなった。本年度は、ブタ初期胚の組織分化に関わるHippo pathwayの重要性の検討の一環として、Hippo pathway関連因子であるLATS2の発現動態およびLATS2発現の人為的抑制がブタ初期胚発生におよぼす影響について検討を行った。その結果、ブタ卵子および初期胚におけるLATS2の発現動態が初めて明らかとなった。また、LATS2の発現抑制によって、桑実期以降の発生阻害および組織分化関連遺伝子の発現量の変化が生じることを明らかにすることができ、ブタ初期胚の組織分化にHippo pathwayが関与する可能性を示すことができた。さらに、本年度は、Hippo pathwayの標的であるTEAD4ーYAP1複合体の形成阻害剤であるVertepolfinがブタ初期胚発生におよぼす影響についても検討しており、LATS2の発現抑制と同様にVertepolfinが桑実期以降の発生を阻害することを示した。また、TEAD4発現抑制がブタ初期胚の発生および組織分化関連遺伝子発現におよぼす影響に関する論文を国際誌に投稿し、現在、改訂作業中である。その他、研究成果を米国で行われた国際学会および国内の学会で発表している。上記のように、本年度は、研究計画に従って実験を遂行しており、さらに研究成果の公表も行っていることから、「おおむね順調に進展している。」と評価した。マウス胚では、TE分化にTead4ーYap1複合体が必須である。ICMを形成する細胞では、Lats2によってYap1がリン酸化されることで複合体が形成されず、TE分化が阻害される。ブタ胚においては、昨年度までの研究からLATS2、TEAD4およびYAP1が胚発生に必須であることが明らかとなっている。このことから、ブタ胚でもマウスと同様のICM/TE分化における制御メカニズムの存在が示唆されるが、TEAD4とYAP1が複合体として機能しているのかは未だ明らかでない。また、マウス胚において、Lats2の機能は細胞極性による制御を受けることが明らかとなっているが、ブタ胚における細胞極性に関する報告はない。本年度は、まずTEAD4ーYAP1複合体に着目してTEAD4ーYAP1複合体形成阻害剤であるVertepolfinの培地への添加実験およびTS様細胞を用いた分子生物学的解析を行う。さらに、細胞極性関連因子であるPARD6Bの機能解析を行う。ブタ胚をVertepolfin添加培地で体外培養した後、組織分化関連遺伝子であるOCT-4およびSOX2の発現量をmRNAレベルではRT-リアルタイムPCR、タンパク質レベルでは各特異抗体を用いた蛍光免疫染色によって解析する。ブタ胚をBC期まで培養した後、透明帯を除去し、ブタ線維芽細胞のフィーダー上でout growthさせることでTS様細胞の作出を試みる。TS様細胞が得られた場合は、pull downアッセイによりTEAD4とYAP1の結合の有無を解析する。ブタ胚におけるPARD6B mRNAの各発生ステージでの発現量を解析するとともに、蛍光免疫染色を行うことで、ブタ胚における細胞極性の出現時期を特定する。さらに、RNA干渉法によりPARD6B発現抑制胚を作出し、発生能とOCT-4およびSOX2発現におよぼす影響について検討する。

マウスでは、TE分化には核内でのTead4ーYap1複合体の形成が必須であり、ICMを形成する細胞では、Hippo pathwayによってTead4とYap1の結合が阻害されている。すなわち、Hippo pathway関連因子であるLats1/2によってYap1がリン酸化され、Yap1が核内移行できなくなることで、Tead4との結合が阻害される。ブタ胚においては、TEAD4が胚発生に重要であることは明らかとなっているが、Hippo pathwayに関する研究は進んでいない。本年度は、ブタ胚におけるHippo pathwayの機能解明を目的に、Hippo pathway関連因子であるLATS2の機能解析およびTEAD4ーYAP1複合体形成阻害剤の体外発生培地への添加実験を行った。ブタ卵子および初期胚においてLATS2 mRNA発現動態を解析した結果、卵子で最も高く、その後有意に減少した。LATS2の発現抑制を行うと、桑実期以降の発生が阻害された。また、LATS2発現抑制胚において組織分化関連因子であるOCT-4およびSOX2の発現量が低下した。これらのことから、ブタ胚発生においてLATS2は必須であり、ICM/TE分化にHippo pathwayが寄与している可能性が示された。TEAD4ーYAP1複合体形成阻害剤であるVertepolfinの添加実験では、体外培養3日目までの添加において、桑実期以降の発生が阻害された。このことから、マウスと同様にTEAD4ーYAP1複合体がブタ胚発生に重要であることが明らかとなった。本年度は、ブタ初期胚の組織分化に関わるHippo pathwayの重要性の検討の一環として、Hippo pathway関連因子であるLATS2の発現動態およびLATS2発現の人為的抑制がブタ初期胚発生におよぼす影響について検討を行った。その結果、ブタ卵子および初期胚におけるLATS2の発現動態が初めて明らかとなった。また、LATS2の発現抑制によって、桑実期以降の発生阻害および組織分化関連遺伝子の発現量の変化が生じることを明らかにすることができ、ブタ初期胚の組織分化にHippo pathwayが関与する可能性を示すことができた。さらに、本年度は、Hippo pathwayの標的であるTEAD4ーYAP1複合体の形成阻害剤であるVertepolfinがブタ初期胚発生におよぼす影響についても検討しており、LATS2の発現抑制と同様にVertepolfinが桑実期以降の発生を阻害することを示した。また、TEAD4発現抑制がブタ初期胚の発生および組織分化関連遺伝子発現におよぼす影響に関する論文を国際誌に投稿し、現在、改訂作業中である。その他、研究成果を米国で行われた国際学会および国内の学会で発表している。上記のように、本年度は、研究計画に従って実験を遂行しており、さらに研究成果の公表も行っていることから、「おおむね順調に進展している。」と評価した。マウス胚では、TE分化にTead4ーYap1複合体が必須である。ICMを形成する細胞では、Lats2によってYap1がリン酸化されることで複合体が形成されず、TE分化が阻害される。
金属超薄膜上での吸着種の電子状態と光化学

本研究は、ナノ構造を有した物質に吸着した分子の電子構造と光反応性を明らかにすることを目的として行なった。主な成果としては次のものが挙げられる。1.パラジウムクラスター上でのメタンの吸着状態と光化学2.シリコン表面上での稀ガスの光脱離メカニズムとダイナミクス3.白金表面に吸着したCOの非占有状態の検出と吸着サイト依存性4.銀表面吸着酸素の光化学24は、清浄固体表面における吸着種の電子状態と光誘起過程における新たな知見である。これらの清浄固体表面における研究をベースとして、さらに本研究の最も中心的課題であるナノ構造を持った金属物質上での光化学を取り扱ったのが1の研究である。ここでは、NiAl(110)上に準備した平坦なアルミ酸化物の上にパラジウムクラスターを生成させ、この上でのメタンの吸着状態を昇温脱離、X線光電子分光を用いて調べ、更に、その光反応を観測した。パラジウムクラスターのサイズおよびその分布は基盤温度と蒸着量を変化させることにより制御した。まず、昇温脱離の実験からクラスターサイズが大きくなるにしたがって,メタンの吸着エネルギーが増大することがわかった。次に、パラジウム単結晶表面と同様にメタンは193nmの光照射によって解離、脱離をすることを確認した。特に、その反応分岐比に明瞭なクラスターサイズ依存性があるという特徴的な現象を見出した。これは、メタンと表面原子との相互作用が明らかにクラスターサイズに依存することを示しており、今後の理論的解析が待たれる。また、その他に、研究過程で派生的に見つかった興味ある研究成果として、シリコン表面上でのN_2Oや酸素分子によって二酸化炭素が低温で有効にカーボネートに変換されることが明らかとなった。1.MBE,超高真空装置の試作:本研究では金属超薄膜を用いる事により、空間的に制限された離散的なエネルギースペクトルを持つ電子系と吸着種との相互作用、および、この系の励起状態とその反応性を明らかにすることを目的にしている。そこで、本年度はこの目的に適う実験を可能とする超高真空装置を試作した。この装置は,成長室と観測室の2室からなる。成長室にはK-cell,自動回転可能な試料マニピュレーターを備え,基盤に超薄膜やクラスターを成長させることができる。また,その膜圧に関してはRHEEDによるモニターを行なうことができる。観測室ではLEED,UPS,XPSなどの分光が行なえる。また,基板を低温にすることができる試料ホルダーを工夫し,成長室で準備したサンプルにより低温で反応物を吸着させることができる。現在,装置の基本性能を検証している。2.パラジウムクラスター上での光反応:NiAl(100)基板上に均一な酸化膜を形成し,その上に金属を蒸着させることにより,サイズの揃った金属クラスターが生成することがわかっている。また,基盤温度と蒸着量を制御することによりクラスターサイズの制御も可能である。この事を利用して,パラジウムクラスター上でのメタンの吸着状態,および,光反応について予備的な実験を行なった。昇温脱離の実験からクラスターサイズが大きくなるにしたがって,メタンの吸着エネルギーが増大することがわかった。また,光照射によってメタンが解離するかどうか,解離した後の化学反応がどのように清浄表面と異なるかはこれからの課題である。本研究では金属表面上での吸着種の電子状態と光り化学反応性の関連を明らかにするために、超薄膜やクラスターといったナノ構造を持った物質に注目して研究を行った。本年度は、主に次の2点について重点的に研究を行った。1.パラジウムクラスター上でのメタンの光

化学:金属超薄膜やクラスターは真空との界面と基盤との界面にはさまれた量子井戸あるいは量子ドットであり、また、実用的な触媒のモデルケースとして考えることができる。そこで、NiAl(110)上に準備した平坦なアルミ酸化物の上にパラジウムクラスターを生成させ、この上でのメタンの吸着状態を昇温脱離、X線光電子分光を用いて調べ、更に、その光反応を観測した。パラジウムクラスターのサイズおよびその分布は基盤温度と蒸着量を変化させることにより制御した。まず、昇温脱離の実験からクラスターサイズが大きくなるにしたがって、メタンの吸着エネルギーが増大することがわかった。次に、パラジウム単結晶表面と同様にメタンは193nmの光照射によって解離、脱離をすることを確認した。特に、その反応分岐比に明瞭なクラスターサイズ依存性があるという特徴的な現象を見出した。これは、メタンと表面原子との相互作用が明らかにクラスターサイズに依存することを示しており、今後の理論的解析が待たれる。2.銀表面吸着酸素の光化学:銀(110)表面に吸着した酸素原子が、光照射によって表面から消失することは以前から知られていた。本研究では、そのメカニズムとダイナミクスを解明し、また、銀薄膜での現象との比較を目的に研究を行った。観測はLEED、XPS、TPDを中心に行い、反応断面積およびその波長依存性を測定した。その結果、反応効率が表面下近傍に存在するサブサーフェス酸素の存在に大きく依存することが明らかになった。
小学校教諭の書字能力形成と文字論に関する歴史的研究

本研究では、小学校教員養成課程において書字能力が重視されない背景を探るため、近代学校成立以後の「習字」、「書キ方」などの書字教育の意義について歴史的に分析することを試みたものである。その方法として、おもに明治初期から大正期にかけて教育課程および教授法書の分析を行った。その結果として、(1)学制期における「習字」の質的な転換がなされたこと、(2)「習字」の教育的価値は)明治20年代前半に最も低下し、その後、言語教育としての意義が見直されて再評価されたこと、(3)大正期における国語科「書キ方」が実用偏重ではなく、芸術教育、言語教育として幅広く捉えられていたこと、の3点について確認した。本研究は、教員養成課程において小学校教師を目指す学生の書字能力低下が懸念される現状を踏まえ、小学校教師の専門性としての書字能力の意義について歴史的に考察することを目的としている。とりわけ、書字教育が軽視される要因として、明治以降にわが国が取り入れた欧米の1教授理論、2芸術学、3言語学の影響があると仮定した。今年度は、主に書字教育と教授理論の関係に着目して研究を進め、論文1編と学会は学会発表1回を行った。まず、「明治学制期における書字教育の分化と教授理論」『東京福祉大学大学院紀要第4巻1号』では、学制期の「習字」と「書取」の2科目に分割された書字教育について、明治初期の教授法書および教科書の内容と教師に求められた技能を分析することを目的とした。ここでは、「書取」において、教師が読み上げる音声に基づいて文字を書く聴写を主とする教授法が求められ、暗記を中心として文字を正しく書くことが要求されたことを指摘した。こうした教授法の導入により、教師の書字能力が軽視される一つの要因となったことが確認された。つぎに、日本教育方法学会において、「明治初期における問答教授法と書字教育」を発表し、問答教授法の導入が書字教育に与えた影響について考察した。ここでは、音声言語を主とする教授法であった問答教授法は、日本語のもつ特徴により文字の媒介が不可欠であったにもかかわらず、教師の書字能力重視にいたらなかった要因について考察した。その要因として、ここでも文字の正しさ、すなわち正解が求められる傾向があり、文字を美しく書く能力が重視されるには至らなかったことが確認された。今年度は、2芸術学、3言語学の影響を探るため、学会発表1回、論文2編を執筆した。まず、筑波大学日本語日本文学会において、「明治初期における書字教育の技能教育化」を発表し、習字が言語教科としての機能を失っていき、技能教科としてとらえられていく過程について考察した。この発表をもとに、全国大学国語教育学会『国語科教育』に投稿中である。さらに、大正期に書字教育の実用主義が広まっていった要因をとらえるため、当時の書方教育の第一人者である東京高等師範学校訓導水戸部寅松の業績を概観し、書字教育理論についてまとめた。こちらは、現在、人文科教育学会『人文科教育』に投稿中である。本年度は、まず明治後期から大正期における書字教育の実態について、芸術性を重視する立場と実用性を重視する立場の二項対立の状況について調査を行った。はじめに、明治20年代の書字教育において、欧米の言語学やペンマンシップ理論の影響をうけ、字形に偏重した急進的な改革がなされたことを確認した。その後、反動として明治20年代後半には書字教育において字義を見直す動きが高まり、国語科「書キ方」が成立する一つの要因となったことを指摘した。つぎに、大正期における水戸部寅松、佐藤隆一の「書キ方」教育理論に注目し、国語科「書キ方」における「読ミ方」「綴リ方」との三領域の連絡の意義を確認した。こうした大正期には、硬筆と毛筆、実用性と芸術性、収得教科と発表教科という二項対立図式がみられた。とりわけ、佐藤隆一は、こうした二項対立に拘泥せず、言語教育としての書字教育に着目しており、教育学によって二項対立を克服すべきである主張していた。このように本研究の成果として、大正期の書字教育においては、その教育の意義を二元的にとらえる主張がなされるようになり、その目指す教育目的の領域を拡大してとらえる動きがみられたことを確認した。今年度は、申請書の段階では、書字教育と芸術学との関係を探る予定であった。

今年度は、言語学との関係も加えてその基礎的な部分については関係性を探ることができた。文字の実用性が強く求められる中で、言語教科としての機能を失っていくことを確認することができている。しかしながら、当初計画していた芸術学との関係については、まだ調査が不十分であり、次年度に深く掘り下げていく必要がある。教育学次年度は、1900(明治33)の国語科成立以後の「習字」が芸術化していく過程について考察していく予定である。そのためには、水戸部寅松、佐藤隆一、石橋啓十郎といった明治末から大正期の書字教育理論を分析し、書字教育が実用と芸術の二項対立に拘泥していく過程を描き出す予定である。今年度は、申請書の段階で書字教育と明治初期の教授理論との関係について考察する予定であった。研究実績の概要に記したように今年度の成果として、おおむね計画どおりに進んでいると考ている。上半期において、書取と習字の教授法と比較をすることで音声言語重視の教授法が普及した背景を探ることができた。また、下半期には、問答教授法の導入による教育方法における音声と書字との関係について着目し、音声言語だけでなく文字言語が重視されたにも関わらず書字能力が重視されなかったことについて確認することができた。以上のことから、現在の達成度としておおむね順調に進展していると考える。次年度は、1900(明治33)年第三次小学校令以前における習字科教授法および以後の書キ方教授法の対比を行うことで、国語科「書キ方」成立の意義について考察を試みる予定である。具体的には、明治20年代から30年代に展開されたヘルバルト主義に基づく習字科教授理論とその後の硬筆の普及に伴う高等師範学校訓導の水戸部寅松の書方教授理論に着目し、硬筆の普及に対する新たな展開について探っていく予定である。さらにこうした硬筆実用主義の台頭するなかで、これに対する毛筆芸術主義の立場から石橋啓十郎の書字教育理論を取り上げ、水戸部との対比を行う。こうして、実用、芸術という二項対立に拘泥することなく、書字教育のもつ意義を導く計画である。資料の収集において当初の予定よりも古書購入費用が減額したことによる。その理由として、明治初期の資料は、国会図書館や各大学図書館でダウンロード可能になっており、購入せずに入手ができたことによる。次年度は、資料として書字教育に関する教授法書および芸術教育関係の書籍を購入する予定である。希少な資料が多いため、古書店等で購入する場合が多く、高額になる可能性がある。翌年度分とあわせてこうした費用に充てていく予定である。
力学負荷応答性自己強化金属インプラントの生理的荷重負荷応答性と実機設計

本研究では、研究代表者らにより開発された弾性率自己調整金属の応用として、力学負荷応答性自己強化金属インプラントの開発の可能性を検討している。このインプラントを実現するための重要な課題の一つとして、外部からの力学負荷による変形誘起相変態の発生の制御が挙げられる。昨年度、弾性率自己調整金属の一つであるTi-Cr-O系チタン合金に種々のひずみ量となるように引張変形を与え、その組織を観察した。その結果、弾性変形領域における変形誘起相変態の発生が認められ、外部からの力学負荷に対して応答するインプラントの実現の可能性があることが示唆された。そこで、今年度は、この知見を踏まえ、弾性率自己調整金属に繰り返し荷重を印加し、その弾性率変化を計測することにより、生体外での弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証を行った。印加荷重の大きさに依存して、一部の試験片においては、繰り返し荷重による弾性率上昇の可能性を示唆する実験結果が得られた。ただし、再現性の確認ができていないことから、来年度も本検討を継続して実施することとする。今年度は、さらに、弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の向上を目指して、変形による弾性率上昇量に及ぼす組織の影響についても検討した。その結果、組織制御により、変形による弾性率上昇量を増加させることができる可能性があることが新たに見出された。弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証として、昨年度までに、静的力学負荷試験により、弾性変形領域における変形誘起相変態の発生が認められていたことから、今年度は動的力学負荷試験による検証を開始した。さらに、今年度、新たに、弾性率自己調整金属の変形による弾性率上昇量を、組織制御により増加させられる可能性を見出した。これらのことから、本研究は順調に進展しているといえる。今年度に引き続き、弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証を実施する。来年度は、今年度から開始した動的力学負荷による弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証を継続して実施する。さらに、今年度見出された、変形による弾性率上昇量を増加させる組織制御を適用した弾性率自己調整金属の力学負荷応答性についても同様の検討を実施することとする。研究代表者らにより開発された弾性率自己調整金属は、変形誘起相変態により変形部の弾性率が上昇し、非変形部は低弾性率を示すことを特徴とする材料である。本研究では、この弾性率自己調整金属の応用として、力学負荷応答性自己強化金属インプラントの開発の可能性を検討している。このインプラントを実現するためには、外部からの力学負荷による変形誘起相変態の発生の制御が重要な課題となる。そこで今年度は、まずは生体外において、弾性率自己調整金属に種々の大きさの力学負荷を印加し、変形誘起相変態の発生の有無を検証した。弾性率自己調整金属の一つであるTi-Cr-O系チタン合金に対してひずみ量を系統的に変化させて引張変形を与え、その微細組織を観察したところ、弾性変形領域における変形誘起相変態の発生が認められた。この結果は、外部からの力学負荷に対して応答するインプラントの実現の可能性があることを示唆している。さらに、生体内における弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証を行うための動物実験を開始した。この動物実験では、厚さの異なる数種類のチタン合金製プレートを家兎の大腿骨に固定し、これらのプレートに印加される力学負荷の大きさを変化させることとした。現在、この動物実験結果の再現性の確認を行うとともに、動物実験方法の妥当性について検討を進めている。生体外における弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証として、弾性変形領域における変形誘起相変態の発生を認めることができた。さらに、生体内における弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証として動物実験を開始した。

これらのことから、本研究は順調に進展しているといえる。弾性率自己調整金属の生体内外における力学負荷応答性の検証を実施する。今年度の成果を踏まえて、次年度は、生体外では、静的力学負荷から動的力学負荷の印加による力学負荷応答性の検証へと進展させる。生体内の力学負荷応答性の検証については、動物実験結果の再現性の確認と動物実験方法の妥当性を検討しながら進めることとする。今年度に引き続き、弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証を実施する。来年度は、今年度から開始した動的力学負荷による弾性率自己調整金属の力学負荷応答性の検証を継続して実施する。さらに、今年度見出された、変形による弾性率上昇量を増加させる組織制御を適用した弾性率自己調整金属の力学負荷応答性についても同様の検討を実施することとする。
生体高分子をテンプレートとした金属錯体の機能集積

異種金属錯体の空間配置選択的な集積化を目指し、メチオニンとアラニンの交互配列からなる環状ヘキサペプチドcyclo(L-Ala-L-Met)_3(1)をデザインした。この環状ペプチドは、C_3対照な構造上に、側鎖としてソフトな金属配位子であるチオエーテル基を、主鎖にハードな金属配位子であるカルボニル基を持ち、異なる種類の金属イオンの位置特異的な集積化が期待できる。詳細な^1H-NMRスペクトルおよびESI-TOFマススペクトルの測定、結晶構造解析により、環状ペプチド1はダイマーを形成しながら、3つのAg^+イオン、1つのCa^<2+>イオンと定量的に相互作用し、カプセル型四核錯体(2:1-Ag^+-Ca^<2+>=2:3:1)を形成することが明らかとなった。一方我々は、DNA核酸塩基間の水素結合を基にした二重鎖の分子認識や会合力を金属錯形成に置き換えた人工DNAを報告してきた。金属錯体型人工DNAを用いることにより、金属錯体の精密集積化を行った。DNA二重鎖中にプログラムした金属配位子の配列をテンプレートに、金属錯体を集積化することが期待できる。ヒドロキシピリドン型ヌクレオシド(H)とピリジン型ヌクレオシド(P)を配列化した人工DNA二重鎖d(GHPHC)_2およびd(GHHPHHC)_2を合成し、金属イオンの集積化を行った。HはCu^<2+>イオンと平面四配位型錯体を形成し、またPはHg^<2+>と直線二配位構造を形成することにより、それぞれ定量的かつ位置選択的にH-Cu^<2+>-H、P-Hg^<2+>-P塩基対を形成した。以上のように、人工バイオ分子が複数種の金属錯体の精密集積場となることが明らかとなった。
多様体の幾何学的諸構造について

今年度の研究項目は,1.変換群の位相幾何学的研究,2.多様体の位相幾何学的・解析的研究,3.力学系の幾何学的・解析的研究,の3項目であった。1について:内田は,(2nー1)次元連結閉多様体上のSL(n,C)の滑らかな作用の分類について考察し,この分類が,ある種の力学系の分類問題に帰着できることを示した。大池は,複素グラスマン多様体上のtwisted linear actionsについて研究した。その成果はいずれも印刷発表予定である。2について:佐伯は,2次元球面とホモトピ-同値な4次元多様体について研究し,その成果を1990年8月に大阪市で開催された「結び目理論国際会議」で発表した。中里は,リ-代数の複素包絡環の*ー表現および正元について研究し,その成果を1990年9月に埼玉大学で開催された日本数学会で発表した。佐藤は,局所コンパクトア-ベル群Gについて,L^P(G)上の平行移動不変な有界作用素のなす空間において,あるスペクトル例を持つ測度の存在を示した。3について:河村は,位相力学系の性質と作用素環の構造との関連について研究し,その成果を1990年9月に名古屋市で開催された「力学系国際会議」で発表した。その成果は印刷発表予定である。井伊は,symplectic多様体に作用するLie群のsymplecticな作用を用いてHamilton力学系の第一積分を構成することを研究し,成果を印刷発表した。
聖教資料に基づく中世神道説の生成と展開に関する研究

称名寺(横浜市金沢区)に所蔵される寺院資料中の中世神道に関する文献資料を中心に調査を行い、寺院文化圏内で形成された中世神道説とその背景について探求した。重要な神道関係資料については全文を翻刻し、解題を付して公開した。また、中世神道資料を生み出す母胎になったとみられる神道儀礼の存在を明らかにし、中世の説話や芸能論と神道説との関わりや、習合的性格を持つ荒神の図像の成立背景についても研究を進めた。(1)称名寺聖教中の中世神道資料の調査・研究「金沢文庫現存神道関係資料総目録」(津田徹英氏作成、1996年)を参考にしながら、称名寺聖教全体を改めて見直し、書誌調査を行った。また、この目録外の資料についても探索したところ、『jaH-jaH口決』という、中世神道説に関わる聖教を新たに見出すことができた。儀礼の口決として、日本開闢や天岩戸の神話、内侍所の鏡などを密教的に解釈した中世日本紀説が展開され、中世神道説形成と『瑜祇経』を考える上でも重要な聖教である。また、別に『jaH-jaH次第』という関連聖教も存在し、これらが一種の神祇灌頂の次第と口決であることがわかってきた。そこで、この二点については、新出中世神道資料として『金沢文庫研究』に解題を付して翻刻紹介した。称名寺聖教中には、天照大神と十一面観音の習合説に愛染明王が結びついていく様相を物語る中世神道資料の存在が知られているが、『jaH-jaH口決』はこうした習合説を考える上で重要な資料でもあり、解題の中でそうした意義に言及した。(2)中世神道資料の古写本を所蔵する寺社・機関の調査近年、中世神道儀礼で使われる神体図・本尊図に関する図像学の重要性が指摘されているが、そうした図像の一つに釼図が挙げられる。七月には、真福寺宝生院大須文庫(名古屋市中区大須)所蔵の中世神道資料、特に称名寺聖教中の『塔釼図』にも関連する釼図関係資料の調査をさせていただいた。具体的には、『宝釼図聞書』『宝釼図注』『神体図記』等の資料で、図像の比較を行うと共に、称名寺聖教『塔釼図』だけからはわからない注釈的情報等を得ることができた。(1)中世神道資料の調査・研究と、研究成果の展示公開前年度に引き続き称名寺聖教中の中世神道資料の調査・書誌採録作業を行い、また写真撮影を進めた。神奈川県立金沢文庫で平成23年10月幡日から12月4日まで開催した特別展「愛染明王」においては、三章立ての展示構成のうち最終章を「中世神道説における愛染明王」として、関連する造形作品と共に、称名寺聖教の中世神道資料のうち愛染明王に関わる聖教類を展示し、解説を加えて研究成果の一端を示した。(2)重要資料の翻刻・研究高野山大学図書館蔵高野山三宝院寄託本『荒神縁起事付霊瑞』を翻刻し、略解題と、他伝本三本との主要校異を付して紹介した。本書は、日本の神仏習合の中で生まれた神格、荒神に関する資料で、その成立は鎌倉末期に遡る。荒神の図像に関する資料としても重要な情報を含んでおり、そうした点についても研究を進め、別稿にまとめた(来年度刊行予定)。(3)美術・図像資料の調査本年度は、中世神道説と愛染明王や『瑜祇経』注釈学との関わりに注目し、愛染明王や『瑜祇経』注釈学と関わる荒神の図像の調査に重点をおいた。具体的には、黒漆大神宮御正体厨子(奈良・西大寺蔵)、如来荒神曼茶羅図(三重・徳楽寺蔵)、三宝荒神像(奈良・吉祥草寺蔵)、伝神倉神社出土・愛染明王懸仏、伝小町塚出土・吽字連記瓦経(個人蔵)などについて詳しく調査を行った。また、西大寺の黒漆大神宮御正体厨子については、叡尊の伊勢参宮と関わる納入文書の内容を検討し、その成果を戒律文化研究会において報告した。(1)中世神道資料の調査・書誌の採取と研究前年度に引き続き、称名寺聖教中の中世神道資料の調査・書誌採録作業を行い、写真撮影を進めた。また、平成24年4月から7月にかけて奈良国立博物館および神奈川県立金沢文庫において開催した特別展「解脱上人貞慶」の中では、称名寺聖教中の春日社関係資料を展示し、春日信仰の展開における貞慶の意義を論じた解説を加えて研究成果の一端を示した。(2)重要資料の翻刻・研究称名寺聖教中の中世神道資料『日本得名』の全文を翻刻し、解題を付して紹介した。

『日本得名』の伝本には高野山三宝院文庫本が知られているが、称名寺二世長老釼阿手沢の称名寺本は鎌倉後期写の善本である上に、独自の本文もみえる。解題においては、本文の筆跡が、御流神道の成立に関わった可能性も論じられている秀範の手と思われることや、内容に社参作法「伊勢灌頂」と深く関わる思想がうかがえる点などを指摘した。(3)美術・図像資料の調査・研究本年度は『春日権現験記絵』をはじめ、貞慶の春日信仰に関わる美術作品を広く調査することができた。また、如来荒神の図像の特徴について、三重県・徳楽寺所蔵の如来荒神曼荼羅図と、奈良県・吉祥草寺蔵の三宝荒神像を中心に、原本調査をふまえた分析を加え、如来荒神の像容の成立とその背景を明らかにする論文をまとめた。特段、研究の進行上、問題となる事象は生じていない24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も引き続き、丹念な資料調査を継続していく予定である。また、中世神道研究は、近年目覚しく進展しており、新たな資料等も続々と紹介されているため、そうした情報の収集にも留意したい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
重症熱傷におけるグリコカリックスからみた血管内皮障害メカニズム解明と制御法の確立

ショックの本態は末梢の循環不全であると考えられており、血管内皮にはグリコカリックスと呼ばれる糖タンパクが存在する。グリコカリックスは血管内皮障害・血管透過性亢進に大きな影響を与えることが注目されている。我々は、熱傷患者におけるグリコカリックス脱落のタイミングと蘇生輸液に与える影響を世界で初めて報告した。本研究の目的は、ランタン染色による走査型電子顕微鏡および透過型顕微鏡を用いて、重症熱傷受傷後の各臓器におけるグリコカリックス脱落を同定し、各臓器における末梢循環不全の病態を明らかにするとともに、血管内皮保護作用を持つ薬剤により多臓器不全への進展を阻止できるか検討することである。
損害保険における価格規制と競争に関する研究-保険料率規制緩和の影響を中心として-

本研究は、自賠責保険と任意自動車保険の二層からなる自動車保険、そして事実上の統一料率となっている地震保険に注目し、計量分析および理論分析をとおして、現在の損害保険料率規制の枠組みの有効性を検証したものである。その結果、自動車保険に関しては逆選択を防止しながら保険入手可能性を確保しており、現在の枠組みに合理性が見出された。地震保険に関しては、理論上は保険の安定供給が期待されたが、計量分析結果には顕著な傾向は見られなかった。平成22年度においては、損害保険種目のなかで規制緩和後も事実上の統一料率制度が存続している自動車損害賠償責任保険(以下、自賠責保険という)および地震保険の基準料率制度の有効性の分析を行った。具体的には、国内損害保険会社11社の、規制緩和が行われた1996年を挟んで前後各12年間(1985年度2008年度)の事業・財務データに基づいてパネルデータを作成し、保険会社の収益性指標を従属変数に、自賠責・地震保険料構成比および市場シェア等を説明変数に設定した生産関数をフィクストエフェクトモデルに基づいて構築し、計量分析を行った。その結果、自賠責保険については市場シェアの拡大が一貫して収益性に貢献しているいっぽうで、その構成比は規制緩和後収益性を悪化させる傾向が見られた。また、地震保険料構成比についても、規制緩和後、収益性と負の関係が観測された。この研究結果は、World Risk & Insurance Economics Congressの審査を受け、7月にシンガポールで開催された2010年大会での発表を受理された。同学会出席者からの意見・助言を踏まえ、さらに基準料率制度の存続と保険会社の契約引受けへのインセンティブの観点から検討を加え、その成果を『損害保険研究』第73巻第1号に「統一料率と保険会社のインセンティブ-自賠責保険と地震保険が経営に与えた影響-」として発表した。また、自動車保険において、かつてわが国と同様の統一料率制度を採用していたものの、その後完全自由化が行われた韓国との比較研究を行うため、Sejong UniversityのProfessor Soon-Jae Leeを中心とする研究グループとの共同研究の準備を進めた。平成23年度においては、損害保険種目のなかで規制緩和後も基準料率制度のもと事実上の統一料率が維持されている自動車損害賠償責任保険(以下、自賠責保険という)および地震保険に焦点を当てて、その制度の特性を計量的に分析したうえで、基準料率制度の存続が、保険会社の行動にどのような影響を及ぼすのかについて検討を行った。その結果、自賠責保険については規制緩和後も、より規模が大きく経営効率のよい保険会社に対して、より強い契約引受けへのインセンディブを与えている可能性が高く、基準料率制度が同保険の安定供給に貢献し得ることがわかった。いっぽうで地震保険については、同様の傾向は観測されなかった。以上の計量分析の結果を踏まえて、自賠責・地震保険の各種目について、より詳細な分析を進めた。まず、自賠責保険に関しては、一定のリスク細分化が許容される任意自動車保険とともに二層構造をもつわが国の自動車保険システムの有効性を、市場均衡モデルを用いて分析し、リスク水準に関わらず内部補助を許容したプール保険料の適正価格線と、低リスク者の無差別曲線との接点において自賠責保険が供給され、それを超えた領域においてリスク細分化を伴った分離保険料で任意自動車保険が提供されれば、二層構造のシステムは、保険の入手可能性を確保すると同時に逆選択を防止し得ることがわかった。地震保険に関しては、基準料率制度が、保険会社に保険の安定供給へのインセンティブを与え得るいっぽうで、地震リスクの保険可能性を損なうパラメータ不確実性および損失発生の相関の高さなどの問題を縮小するために設けられている保険金額制限や保険金総支払限度額などの制度があるために、同保険が個人・家計に対して十分なリスク移転と補償の手段を提供していないおそれもあることがわかった。平成24年度は、前年度までの計量分析の結果を踏まえ、とくに自動車保険および地震保険の各種目についてより詳細な分析を進め、その結果を論文に取りまとめる作業を中心に取り組んだ。自動車保険に関して、基準料率制度のもと事実上の統一料率となっている自賠責保険と、一定のリスク細分化が許容される任意自動車保険によって構成される二層構造をもつわが国のシステムの有効性を、市場衡モデルを用いて検証した。その結果、自賠責保険では保険料率を事実上統一化することで、保険カバーの価格と質に関する情報不均衡を緩和すると同時に付保強制により逆選択を防止しうること、また、任意保険においてリスク細分化を可能とすることにより逆選択の防止と保険カバーの安定供給を確実なものとしていることがわかり、現在の仕組みに合理性が見出された。両者の適切な分担領域については、内部補助を許容したプール保険料の適正価格線と、低リスク者の無差別曲線との接点において自賠責保険が供給され、それを超えた領域で分離保険料により任意自動車保険が提供されれば、保険の入手可能性を確保すると同時に逆選択を防止し得ることがわかった。

地震保険に関しては、損失発生の相関およびパラメータ不確実性の高さによって地震リスクの保険可能性が損なわれている問題を一部解消するために、保険金額に上限を設けるなどの制度上の工夫がなされていることは一定の合理性を有するいっぽうで、これにより地震保険が、保険契約者にとってベーシスリスクの高いリスク移転手段となっており、今後も継続的検討が必要であることがわかった。いっぽう、地震保険が任意付保でありながら基準料率制度がとられている点に関しては、個々の保険会社に対して、他社に先駆けて事務効率化を進め、同時に多数の保険契約を引き受けるようインセンティブをコントロールする仕組みとして、制度の安定的運営に貢献していることがわかった。前年度の損害保険市場全体を対象にした研究に加え、個々の保険種目に焦点を当てた詳細な計量分析を行うとともに、市場均衡モデルを用いた理論分析も開始し、研究を深めている。24年度が最終年度であるため、記入しない。自賠責保険および地震保険の基準料率制度の有効性に関する分析を継続し、米国、欧州諸国、韓国および台湾などわが国に先行して様々な保険料率規制を試みている諸外国の状況を踏まえて、今後の両保険の価格と補償のあり方を検討する。さらに、これまでの研究結果に基づいて、規制緩和後一定のリスク細分化が許容されながらも事前認可制度がとられている任意自動車保険、火災保険および傷害保険などの保険種目を含めたわが国の損害保険市場における保険料率規制と競争のあり方を探る。
電子準位制御と新ゲート構造による窒化ガリウム系トランジスタの高信頼化

窒化物半導体ヘテロ構造を利用した高電子移動度トランジスタ(HEMT)の高信頼化を目的として、絶縁膜界面の電子準位の評価と制御、多重台形チャネル構造の作製と評価を行った。独自に開発した厳密計算法と光支援容量法をAl_2O_3/AlGaN/GaN構造に適用し、Al_2O_3/AlGaN界面の電子準位密度を初めて求めることに成功した。また、多重台形チャネル構造が電流安定性の向上に有効であることを明らかにした。窒化物半導体ヘテロ界面を利用した高電子移動度トランジスタ(HEMT)の劣化特性と表面・バルク電子準位との相関、表面・バルク電子準位の特性解明、電子準位制御構造の開発、新しく提案する多重台形チャネル構造の適用と評価を通して、真にロバストな窒化物半導体トランジスタ構造技術の構築を目的として研究を展開した。本年度の主な成果を以下にまとめる。1)ゲート直下にのみ周期的トレンチ構造を形成して多重台形チャネルAlGaN/GaN HEMTを作製し、しきい値制御、電流駆動力、電流安定性、サブスレショルド領域での電流遮断性に優れた特性を示すことを明らかにした。これらの特長は高インピーダンスチャネルに起因することがわかった。2)2つのゲート電極を持つAlGaN/GaN HEMTを用いて、オフ状態からオン状態にスイッチした場合に生じる電流減少(コラプス)は、ゲート端からAlGaN表面への電子注入が主因であることを明らかにした。また、N_2Oプラズマ表面処理がこの電子注入の抑制に効果的であることを見出した。3)原子層堆積法(ALD)によりAl_2O_3薄膜をn-GaN表面に堆積し、界面電子密度が比較的低いMOSゲート構造が可能であることを検証した。しかし、800°C以上の熱処理によりAl_2O_3膜中に微結晶化が生じ、漏れ雷流と界面準位の増加の原因となるととを指摘した。4)電気化学酸化をAlGaN/GaN構造に適用し、AlGaNの一部を酸化し、リセス構造+MOSゲート構造を一度のプロセスで形成可能であることを見出した。さらに堆積絶縁膜をマスクとして用いることにより、選択的電気化学酸化が達成できることを検証した。1)2つのゲートを有するAlGaN/GaN HEMTを用いて、オフ状態電界ストレス後に生じる電流減少(コラプス)を詳細に評価し、ゲート端からの電子注入による表面帯電はドレインおよびソース側の両方向で生じていることを初めて明らかにした。また、多重台形チャネルAlGaN/GaN HEMTにおいては、チャネルインピーダンスが非常に高いため、この表面帯電による寄生抵抗増加の影響が非常に小さく、電流コラプスが生じにくいことがわかった。2)原子層堆積により形成したAl_2O_3/AlGaN/GaN構造に、詳細な計算解析とバンドギャップ以下のエネルギーを持つ光支援測定法を適用し、Al_2O_3/AlGaN界面には1x10^<12>cm^<-2>eV^<-1>以上の密度を持つ電子準位が存在することを初めて明らかにした。3)AlGaN/GaN構造に選択電気化学酸化を適用し、ドライエッチングを用いずにリセス構造+MOSゲート構造を形成した。このプロセスにより、ノーマリオフHEMTを実現し、さらに、電気化学酸化中にドレイン-ソース間のコンダクタンスを測定して、HEMTのしきい値電圧を精密に制御する手法を確立した。1)ドライエッチングしたn-GaN表面に原子層堆積法によりAl_<2O_<3>膜を形成し、容量-電圧(C-V)法、透過電子顕微鏡観察および光電子分光法によりAl_<2O_<3>/GaN界面の特性を評価した。ドライエッチングによりGaN表面で窒素空乏が生じ、また、原子層オーダーの段差ラフネスが導入され、これらが、Al_<2O_<3>/GaN界面に窒素空孔に関連した離散準位の発生と連続準位の密度増加を引き起こすことが明らかになった。GaN表面への窒素ラジカル処理およびAl_<2O_<3>/GaN構造の熱処理が、界面準位密度の低減に効果的であることがわかった。

2)AlInN/GaNヘテロ構造に関して、界面に導入するスペーサ層の影響について、C-V法により評価した。2次元電子層の移動度向上と表面モフォロジー改善にはAlGaNスペーサ層が効果的であるが、順バイアス時にAlInN/AlGaN界面に電子蓄積が生じることが明らかになり、トランジスタ動作ではパラレル伝導の要因となる。しかし、AlGaNのAl組成制御により電子蓄積の制御が可能であることがわかった。3)多重台形型AlGaN/GaN HEMTにオフストレスを加え、電流低下(コラプス)現象を通常のプレーナHEMTと比較した。プレーナ構造HEMTより格段に低い電流コラプスが確認された。オフストレス時にアクセス領域の抵抗が増加するが、多重台形チャネルの高インピーダンス特性がアクセス抵抗増加の影響を低下させていることが明らかになった。窒化物半導体を利用した高電子移動度トランジスタの劣化特性と表面・バルク電子準位との相関、電子準位制御構造の開発、新しく提案する多重台形チャネル構造の適用と評価を行った。本年度の主な成果を以下にまとめる。1)AlGaN/GaNヘテロ接合に形成した絶縁ゲートのポテンシャル制御特性を、バンド不連続量、分極効果、電子捕獲準位の放出時定数を取り入れた厳密数値計算により解析した。容量ー電圧(C-V)特性の順バイアスでは半導体領域のポテンシャルはほぼフラット状態にあり、ゼロバイアス近傍では、AlGaN/GaN界面に2次元電子層が形成されるため、Al2O3膜とAlGaN層で決まる一定容量が見られる。Al2O3/AlGaNに界面準位が存在する場合、順バイアス領域のC-V曲線の傾きを減少させ、この解析により準位密度を推定できることが明らかになった。2)誘導結合プラズマ(ICP)支援によるドライエッチングがAlGaN/GaN接合の表面ポテンシャル制御に与える影響を調べるために、Al2O3/AlGaN/GaN構造の容量-電圧(C-V)特性評価を行った。C-V特性の厳密数値計算と実験値を比較する手法により、Al2O3/AlGaNの界面準位密度分布を推定した。また、光支援C-V法との併用により、禁制帯中央より伝導帯下端にわたって、1E12 cm-2eV-1以上の高密度の電子準位が分布することが明らかになった。3)多重台形チャネル(MMC)素子と通常のプレーナ素子において、ドレイン-ゲート間の電極距離(LGD)を変化させた構造を作製し、電流-電圧特性を評価した。プレーナ素子と比較して、MMC素子では、Knee電圧・オン抵抗の両方ともLGD依存性が弱いことが分かった。この特性が、多重台形チャネル素子の高チャネルインピーダンス性に起因することを明らかにし、高安定化に寄与する知見を得ることができた。交付申請書の「研究の目的」には、4項目の目標を記載した。その中で、AlGaNおよびInAlNの表面・バルク電子準位検出と特性解明、HEMT劣化特性と表面・バルク電子準位との相関、および、多重台形チャネル構造によるHEMTの高信頼化に関しては、計画通り、またはそれ以上の成果が達成されている。また、電子準位制御構造の確立についても基盤的知見が得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は研究期間の最終年度となるため、AlGaN/GaN HEMTの高信頼化に直結する研究項目を重点的に実施する。
尿路結石におけるＨＭＧＢ１とＲＡＧＥによる発生機序の解明と阻止機構の証明

HMGB1およびREGEと尿路結石症発生の関係を明らかとすることを目的として研究を実施して以下の結果を得た。ヒト腎尿細管培養細胞(HK-2細胞)とイヌ腎尿細管培養細胞(MDCK細胞)から蛋白抽出を行いWestern blot(一次抗体:abcam ab12029)でHMBG1蛋白発現を認めた。HMBG1ならびに尿路結石のケモカインとしてのMCP-1遺伝子発現の確認を定性PCRで確認した。定量PCRではシュウ酸カルシウム結晶負荷でのMCP-1遺伝子発現のup-regulationを認めたがHMBG1遺伝子発現は分析不可能だった。液体窒素による保存と融解後の培養によって細胞形態と生物学活性に変化が発生しないことを顕微鏡下の観察とMTT assayで検証した。さらに結晶と血清蛋白による反応を最小限とするためserum freeの培養液で24時間培養を行った。そしてこの操作によっても細胞形態と生物学活性に変化が発生しないことを顕微鏡下の観察とMTT assayで同様に検証した。これら培養細胞からAGPC変法によってTotal RNAを抽出した。また、蓚酸ナトリウム(0.11mmol)および蓚酸カルシウム(CaOx)結晶(510μg/cm2)を負荷して経時的に回収した細胞から同様にTotal RNAを抽出した。定量PCRに備えてバイオアナライザー(Agilent 2100)にてRNAのqualityとquantityを統一した。PCRでHMBG1とRAGEならびに尿路結石のケモカインとしてのMCP-1,シグナル物質としてのMAPK遺伝子発現の確認を行っている。ヒト腎尿細管培養細胞(HK-2細胞)とイヌ腎尿細管培養細胞(MDCK細胞)をDulbecco's modified Eagle's medium (5%fetal calf serumと1% non-essential amino acidsおよび抗生剤を添加)で継代培養して本研究課題に最適とされるpassage 56の状態に調整した。液体窒素による保存と融解後の培養によって細胞形態と生物学活性に変化が発生しないことを顕微鏡下の観察とMTT assayで証明した。そしてこの操作によっても細胞形態と生物学活性に変化が発生しないことを顕微鏡下の観察とMTT assayで同様に証明した。また、AGPC変法によってTotal RNAを抽出して定量PCRに備えてバイオアナライザー(Agilent 2100)にてRNAのqualityとquantityを統一した。尿路結石症培養細胞の継代段階で培養条件の設定に時間を要した。また、コンタミネーションも生じた。PCRの段階でprimer至適PCR条件の設定に難渋している。継代培養と細胞条件は一定した。培養細胞の調整が整わず当初の予定であったPCR、Western blotが施行困難であったため。培養条件は解決したため初年度計画を次年度に繰り越し施行する