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リーウィウスとローマ共和政期における伝承および歴史記述の研究

これらは直ちに新たた知見をもたらすものではなかったが、本年度の研究と集めた資料に基づき、来年度は更に研究を深化させて行く。1.ローマで初めて散文による本格的な歴史記述を行ったファビウス・ピクトル(前3世紀後半2世紀初頭)と、リーウィウスに残るファビウス氏の家伝について考察した。ファビウス・ピクトルの歴史は僅かな断片を残して散逸してしまったため、その構成、ファビウス・ピクトルの執筆意図、彼が利用した資料、彼の歴史書のローマ史学史上の位置づけを巡って様々な議論が存在する。そこで近年の研究を中心に、これらの議論を整理した。またリーウィウスが第1デカーデ(第110巻)で伝えるファビウス一族の活躍を比較検討し、前4世紀の半ば以降、質量ともに伝承の変化を想定しうることを確認した。2.2009年9月4日から16日までミュンヘン(ドイツ)とローマ(イタリア)に滞在し、資料の収集と調査を行った。ミュンヘンではバイエルン国立図書館で発掘報告とローマ共和政期の史学史に関する研究を中心に、日本では入手が困難な文献を閲覧・コピーした。ローマでは、平行して行っている共同研究(基盤研究(B)「古代ローマ都市オスティア・アンティカの総合的研究」研究代表者:坂口明(日本大学))のオスティア・アンティカにおける現地調査に従事すると共に、カピトリウム博物館とローマ国立博物館においてファスティ(暦・政務官表)などローマ史学史研究で重要な碑文の調査を行った。3.本研究にとって基本史料の一つであるリーウィウスの第2ペンターデ(第610巻)の完訳を目指しているが、昨年度に前半部分を『ローマ建国以来の歴史3』(京都大学学術出版会)として出版したので、今年度は後半部分を、2011年度中に完成させることを目途に翻訳作業を進めた。本研究の目的および今年度の実施計画に従って、以下の研究を行った。1.ローマの年代記に伝わる共和政期の伝説から、カミッルス伝説(エトルリア人都市ウェイイの奪取、ガッリア人に占拠されたローマの解放)とコルネリウス・コッススの決闘伝説(スポリア・オピーマの奉納)を取り上げ、それぞれの伝説が共和政宋期の政争(特にカエサルの独裁を巡る争い)およびアウグストゥスの時代の政治文化(元首政のイデオロギー的基盤の形成)のなかでどのように利用され、その中で伝説自体がどう変化したかを史料に基づいて考察し、これらの問題に関する最近の欧米の研究を検証した。2.共和政期のローマで初めて本格的な歴史記述を行い、前3世紀末までのローマ史の枠組みを作ったと考えられているファビウス・ビクトルに関して、彼の執筆意図と彼が利用した資料に関して、ファビウスの歴史を利用した前2世紀の歴史家ポリュビオスの著書を史料として考察し、また過去3年の間に集めた研究文献を検討した。3.9月1日から13日までローマのドイツ考古学研究所図書館とヴィラ・ジュリア国立エトルスキ博物館を中心に、カミッルス伝説成立の背景となった前4世紀初頭を中心とするローマ共和政史の文献の収集と、ウェイイなど南エトルリアの諸都市で出土した考古学資料の実見調査を行った。また共和政期の伝承と歴史記述を研究する上で基礎となるファスティ(政務官表・カレンダー)に関しても、昨年度の調査に続けて今年度はアンツィオ(アンティウム)出土の断片を調べ、実見で得られた観察結果をInscriptiones Italiaeの第13巻と照合する作業を行った。4.本研究と関連して取り組んでいるリーウィウス著
拡張された空間点過程と災害の数理モデル

本年度は最終年度ということもあって,包括的に研究を進め,「空間データと災害の統計モデル」という科研費シンポジウムを同志社大学今出川キャンパスにて開催した.特に地名と災害頻度との関連性については,継続的に研究を行い,地名と災害の頻度についてデータベースを整理し,社会的・経済的リスクの高い所と,地名についての頻度分析により,地名が歴史的に災害のリスク情報を有していることを統計的に明確にした.また,活断層や暴風雨の分析で有用な角度データ分析において,その基礎として角度の一様性の検定の問題があり,この分析方法として有効とされる,Rao検定を検定統計量の分布の調査を行った,これまで,Rao検定統計量はその分布が複雑であり,精密には求められていなかったために,検定統計量の棄却限界値のテールによって検定を行ってきた.そのために,有意性の情報を担うP値を計算することが困難な状況にあった,本研究では帰無仮説のもとでのRao検定統計量のモーメントを精密に評価する方法を与えた.これにより,高速にP値の計算が可能となった.さらに,風向や活断層の方向データについて,一様性の検定を繰り返し計算することによる,クラスタリングアルゴリズムも提案することができた.被災時における避難誘導で重要な役割を果たす屋内位置推定について,研究を行った.「道に迷っているか否か」や対象の興味が分かれば商業施設設計などにも有用であることから屋内位置推定手法の開発,移動対象の状態推定を行った.本手法では各基地局からの観測値の分布に対数正規分布を仮定した場合のアプローチを採用しており,NLOSSを考慮した統計モデルが有効であることが判明した.重み付き最小二乗法と比べて,対数正規分布から生成した2次元ドーナツ分布により,安定した位置推定が可能になったこと,推定された位置もバイアスが軽減されたことがわかった.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。各研究分担者は,災害リスクの評価,点過程の拡張と災害の数理モデル,拡張された点過程の統計的性質,空間時系列を利用した災害イベントの分析,衛星画像による地球規模災害マップの作成,ヒートアイランド・ゲリラ豪雨の数理モデルの研究,ファジィクラスタリングによる災害マップ分析,エシェロン解析によるホットスポット分析,多変量解析による災害リスクの評価分析についてそれぞれの立場から研究を進めた.研究成果は論文としてまとめるとともに,分担者のいる福岡にて成果発表会および進捗状況のための研究討論を公開で行い.その内容は,Webサイトにて公表している.災害領域を線分で近似するという,活断層の分析のための基礎研究は線分の方向(角度)データの統計的問題であり,角度データの分析のための今年度は活断層をモデリングするために,線分近似を行い,線分の角度データの検定する方法を開発した.この検定をシステマチックに構成するには,制限された領域における角度データの一様性検定はLM検定法を用いることにより,効率的にその検定統計量を導くことが可能で,また,小標本でも名目有意水準が実質有意水準に近いことがわかり,検出力も高いことが確認できた.災害領域の線から面への拡張としては,領域の楕円による領域の楕円による近似という一般化を行った.土砂災害の地域を楕円領域で近似するには十分とは言えないが,線分の一般化の1つと考えられる.おおむね順調に研究が進んでいるが,2014年度予定していたな海外の研究者との学術研究の交流は先方の都合が合わず,2015度となったが,海外との研究交流も2015年度に無事終えることができた..線分の方向データのクラスタリングについては,LMテストによる一様性検定とk-means法を組み合わせた方法を実装し,クラスタリングが可能となった.災害領域の1つとして津波による浸食があるが,海岸地形や標高など複雑な形状が予測には障害となる.本研究の1つとして,凸包の一般化を考え,ccc-hullによる津波の浸食域の推定の問題に取り組んでおり,ある程度の成果も得られている.12月に分担者の1人が所属する同志社大学にて,分担者だけでなく,広く公募した形で,研究討論のシンポジムを開催し,研究発表内容はWebページにて公開している.活断層を線分で近似した,方向角の一様性検定およびクラスタリングのアルゴリズム開発,領域災害における,線分の拡張および,パアンカレ・コーンを利用した津波の強度推定等予定していた研究成果は順調に推移している.各研究分担者は,昨年に引き続き,災害のリスク評価,点過程の拡張と災害の数理モデル,拡張された点過程の統計的性質等の研究分野について,着実に研究を進めており,同志社大学における公開科研費シンポジウム「空間データと災害の統計モデル」でその成果を確認しており,Webにも公開している.その主な内容は以下の通りである."

On estimation of intrinsic stationary random fields",「災害予測のための尾根線・谷線のスムージング」,「突発事象の初発例を評価するための予測的視点」,「窓打ち切り状況下の線分過程の推測について」,「主成分正準相関分析を用いた気候モデルによる地域気候変化予測」,「GPS変位データの可視化」,「地殻変動の空間的変位点検出」,「豪雨による洪水と内水氾濫の同時頻度解析」,「2015年9月関東・東北豪雨災害時の鬼怒川流域における降雨流出・氾濫特性に関する研究」,「不確実性を有する物理システムの予測に関する研究降雨流出過程への応用」,「土砂移動分布図からの土砂崩れ状況の考察」,「熊本地震のTweetデータの解析」である,活断層の統計モデルの1つである線分の角度データの研究では,角度データに関するクラスタリングについても新たなアルゴリズムを作ることができ,成果の一つと考えられる.また,津波の溯上データはメッシュデータを取り込み,Poincare Cone凸包を利用した新しい津波のリスク解析が可能となった.この結果は現在論文誌に投稿している.今後の課題として,個々の研究者の研究を深めるだけでなく,より一層の連携を考え,総合的に良いリスク評価モデルを構築していくことを考えている.研究分担者の役割等を踏まえて,科研費シンポジウムにおいて,研究成果の進捗状況,研究の成果を確認しており,おおむね順調に推移していると考えられる.本年度は,災害,特に津波の被害領域と津波の強度の総合指標として有用なポアンカレコーンを用いたモデルについてその有用性を検証し,これを論文としてまとめた.ccc-hullと呼ばれる,コーンの形状にによって変化する凸包と元になる点群の性質によって,被害領域を再現することができ,被害領域を代表するパラメータとしてコーンのとがりの角度を推定することによって,客観的な尺度となることを考察した.ポアンカレコーンについては,3次元への拡張が次のステップである.また,活断層を線分と捉えることにより,その方向と長さと位置の分布についてのモデルについても言及した.角度の一様性については,Rao検定の統計量の分布を正規近似することに,高速に有意性の情報量であるp値を計算できることが,研究の結果判明した.これまで,精度高く計算することが困難で,あらかじめ特定の値について計算した数表を持つことによって,棄却限界値をコンピュータ内部に持つことが限界であったが,この精度高い近似で高速に行うことが可能になった.通常の分布論では1次のモーメントは比較的容易に求めることができるが,統計量は円周上の分布であり,不連続部分布が存在するために求めることが困難であったが,高速に求めることが可能となった.また,地名と災害との関係も水や龍など地名と災害との相関分析を行うことにより,歴史的に危険な地域にはそれなりの名称があたえらていることが,統計的に明らかにした.現在のデータはウェブ上で得られるものに限っており,まだ十分とはいえない.研究分担者の役割等を踏まえて,科研費シンポジウムにおいて,研究成果の進捗状況,研究の成果を確認しており,おおむね順調に推移していると考えられる.本年度は最終年度ということもあって,包括的に研究を進め,「空間データと災害の統計モデル」という科研費シンポジウムを同志社大学今出川キャンパスにて開催した.特に地名と災害頻度との関連性については,継続的に研究を行い,地名と災害の頻度についてデータベースを整理し,社会的・経済的リスクの高い所と,地名についての頻度分析により,地名が歴史的に災害のリスク情報を有していることを統計的に明確にした.また,活断層や暴風雨の分析で有用な角度データ分析において,その基礎として角度の一様性の検定の問題があり,この分析方法として有効とされる,Rao検定を検定統計量の分布の調査を行った,これまで,Rao検定統計量はその分布が複雑であり,精密には求められていなかったために,検定統計量の棄却限界値のテールによって検定を行ってきた.
ユカタン・マヤ地域における伝統の継承:焼畑農耕と伝統養蜂の再開に見るその論理

本研究の目的は、マヤ先住民地域において衰退していた伝統的生業の再開に着目し、伝統が継承される文化的論理を明らかにすることである。報告者は昨年度、研究対象となる村落で生業、祝祭、生活習慣などの民族誌調査、先行研究の精査を実施した。その中で、マヤ先住民村落において伝統的生業が維持される背景には、アイデンティティ・ポリティクスとしての側面があるということが明らかになった。そこで、「マヤ」としてのエスニック・アイデンティティと伝統的生業を継続するという行為の問にどのような関係性があるかを明らかにするため、新たに次のような調査課題を設定した。それは、1)アイデンティティを表す単語(マヤ語・スペイン語)の収集、2)それらの単語が使われるコンテクストを含めた意味の調査、3)政府やマス・メディア、研究者など様々な主体が、マヤをめぐって形成しようとする言説やイメージの調査である。今年度は、三点目の、マヤをめぐるイメージや言説がどのように発信されているかについての調査を重点的に行った。2012年のユカタン州では、約5125年周期のマヤの長期暦が新周期に入ることにちなみ、マヤをテーマにした多くの文化イベントが数多く開催された。報告者はマヤ世界大博物館の開館と「マヤ文化の祭典」に着目し、ユカタン州政府、研究者、マヤ先住民活動家等がどのようなマヤ文化像を形作ろうとしているのかについての検討を行った。その結果、様々な主体によって形成される言説やイメージは純粋な文化生産物ではなく、政治や資本に組み込まれた文化産業の商品であることが明らかになった。引き続き、様々な主体によって形成される言説やイメージが、実際の村落でいかに消費されているかを、先に挙げた1)、2)に従って調査する。また、その成果を伝統的生業継承の論理の検討に発展させることで、博士論文を完成させる計画である。今年度主に調査をしてきたエスニック・アイデンティティの形成に関するテーマは当初の研究計画に含まれていなかった。現地調査に必要な時間が大幅に増したことで、本研究は予定からやや遅れている。しかし、新たな調査課題が加わることは、本研究が一定程度の進展を見せていることの裏返しでもある。今年度でエスニック・アイデンティティに関する調査に一定の目途がついたので、今後は当初の計画に予定されていた生業に関する調査に調査の主眼を移行させてゆく予定である。本研究の目的は、メキシコのマヤ先住民地域において衰退していた伝統的生業の再開という現象に着目し、伝統が継承される文化的論理を明らかにすることである。当事者に伝統とみなされているものが社会経済的な変化に対応しつつ、存続および変容しているかの論理を明らかにすることで、現代マヤ民俗文化の研究に新たな視座を提供することができる。今年度は、現地調査を通した民族誌情報とマヤ語の習得を目的に、平成23年6月末にメキシコ、ユカタン半島に渡った。カンペチェ州ホペルチェン郡の村落を中心に、生活習慣、生業、祝祭・儀礼、村落の歴史など、共同体の全体像を描くための基本的民族誌情報の収集と、対象村落住民のアイデンティティ調査を実施してきた。アイデンティティに関する調査は当初の計画には含まれていなかったが、「当事者にとって伝統とは何か」ということを考える上で、当事者が自らのことを誰だと認識しているかを正しく理解することが重要になるからである。これまで研究者の想定として、現代マヤ先住民村落における伝統とは、先スペイン期にその起源を求める文化要素なり文化的な行為であった。しかし、私が今年度実施した調査の中で、マヤ先住民村落とよばれる農村の住民は自己を必ずしも先スペイン期マヤの末裔だと認識しているわけでないことが明らかになった。つまり、当事者が「伝統文化」と聞いてイメージするものは必ずしも先スペイン期に栄えたとされる「マヤ文明」の文化と直結するわけではないということを意味する。これは、伝統を継承する文化論理を明らかにする研究において重要な発見である。以上の理由から、アイデンティティ調査に重点を置くことで伝統文化継承の論理を調査するための基盤とすることにした。

その結果、様々な主体によって形成される言説やイメージは純粋な文化生産物ではなく、政治や資本に組み込まれた文化産業の商品であることが明らかになった。引き続き、様々な主体によって形成される言説やイメージが、実際の村落でいかに消費されているかを、先に挙げた1)、2)に従って調査する。また、その成果を伝統的生業継承の論理の検討に発展させることで、博士論文を完成させる計画である。現地調査を行うことで、当初想定していなかった事実が明らかになった。当初の計画では、伝統文化のモデルとして先スペイン期マヤの伝統養蜂および焼畑に関する文化の歴史的な再構成を予定していた。しかし、民族誌調査を通じて、「伝統」を考える上で、当事者のアイデンティティ調査が必要であるとの考えに至り、現在はそちらに重点を置いている。計画通りではないが、新しい発見によって調査が展開しており順調である。今年度主に調査をしてきたエスニック・アイデンティティの形成に関するテーマは当初の研究計画に含まれていなかった。現地調査に必要な時間が大幅に増したことで、本研究は予定からやや遅れている。しかし、新たな調査課題が加わることは、本研究が一定程度の進展を見せていることの裏返しでもある。今年度でエスニック・アイデンティティに関する調査に一定の目途がついたので、今後は当初の計画に予定されていた生業に関する調査に調査の主眼を移行させてゆく予定である。今年度実施した現地調査を通して、本研究の目的達成には、研究対象とする先住民村落のアイデンティティに関する調査を実施し、考察することが重要であることが明らかになった。自らを誰であると認識しているかということに関して、社会的階層、およびエスニシティの観点から明らかにすることで、当事者にとっての「伝統」が何を意味するかについての理解が可能になる。アイデンティティ調査をより有効にするためにも、研究方法の修正や対象村落を広げるなど適切な対応をとりながら、研究目的を遂行してゆく計画である。
洗剤および染料の環境中における消失

1,界面活性剤の環境中における消失河川水を用いたダイアウエイ法により、石けん・合成界面活性剤(LAS)共存系ではそれぞれが固有の生分解挙動を示すこと、非イオンのAEやAPEを配合した洗剤は、LASを主成分とする洗剤よりは生分解性が良いこと、陰イオンについては25°C、5ppmにおける一次生分解速度の序列はAS>AES>AOS>LASで、界面活性剤の濃度(5100ppmの範囲)が高いほど、分解される界面活性剤の絶対量は多いことなどがわかった。また、TiO_2を坦持したポリエステル布によるLASの光分解をUVランプ照射のもとで検討しLASの光分解は7時間照射で24%であり、TiO_2懸濁液(97%)に比べ低率であった。2,蛍光増白剤の環境中における消失ビススチルベン系の蛍光増白剤にキセノンアーク灯を照射し、光異性化、蛍光の消失の後に有機炭素量の著しい減少が観察された。界面活性剤が共存すると光分解が促進される傾向が認められた。このビススチルベン系蛍光増白剤の光分解生成物の中にブタン資化性菌により容易に分解する、4-(4-formyl pheny1)stilbene-2'-sulfonic acidを見いだした。さらに土壌環流による共生系における生分解性を検討している。3,染料の環境中における消失ミロテシウムベルカリアKW-1株による染料の生分解実験およびビリルビンオキシダーゼによる染料の脱色実験の結果からこれらが染色排水処理に有効であることがわかった。光分解についてはとくに燃焼ガスとの複合作用を調べアゾ染料はSO_2水溶液中ではマイケル付加又は還元による分解NO_2水溶液中ではニトロソ化を経由したニトロ化で、アントラキノン系染料はNO_2水溶液中ではラジカル機構であることがわかった。過酸化水素による染色排水の脱色においてペルオキシダーゼを触媒に用いると脱色速度が急増することもわかった。衣料用合成洗剤の主成分である界面活性剤の生分解性をリバーダイアウェイ法により調べたところ、石鹸LAS共存系(静置法)において石鹸濃度が増加すると溶存酸素が低下しLASの分解が遅延した(阿部)。瀬田川の水で7日間振盪培養しメチレンブルー活性による界面活性剤の残留量を調べたところ生分解速度はAS>AES>AOS>LASの順であった(田川)。静置法でPOE系非イオン界面活性剤の生分解性はフェニル基を有しアルキル鎖長が長いものほど分解が遅くなった(小林)。光半導体触媒Tio_2を用いてLASの光分解率を調べたところUV-ランプで7日間照射が97%自然光が53%でUV光の強度が大きいほど分解が促進される。Tio_2懸濁液によるLASの光分解は反応系中のpHと電解質濃度に依存する(藤井)。洗剤用のトリアジニルスチルベン系蛍光増白剤の光分解性を水溶液で調べたところ初期に急激な光異性化が生じ、後にスチルベン骨格の開裂を含む分解が始まり、5日以降は有機炭素が減少し無機炭素が増加する(生野)。ビススチリルビフェニル系蛍光増白剤の光分解生成物の1つにブタン資化性菌によって容易に生分解する物質を見い出し、この化学構造を明らかにした(片山)。染料の生分解性については、銅フタロシアニン染料の分解菌KW-1株による分解挙動を確認しこの菌株のだす酵素による脱色挙動を追跡した(片山)。

アゾ染料(水溶性、非水溶性)は、NO_2により自触反応とみられる異常分解が生じ、ニトロソ化を伴ったニトロ化合物を単離し、SO_2では著しいpH依存性を示す分解が生じ、スルホン酸の付加物を単離した、光との複合効果を検討中である(瀬口)。置換基の異なるアゾ染料に対する過酸化水素の酸化速度を調べ、ペルオキシダーゼの触媒作用により中性付近での脱色処理が可能であることを明らかにした(大浦)。1,界面活性剤の環境中における消失生分解による消失についてはリバーダイアウエイ法を実施した。石けん・合成界面活性剤(LAS)共存系における生分解では、それぞれが固有の分解挙動を示した。非イオンのAEやAPEを配合した洗剤は、LASを主成分とする洗剤よりは生分解性が良い。陰イオンについては25°C,5ppmにおける一次生分解速度の序列はAS>AES>AOS>LASで、界面活性剤の濃度(5100ppmの範囲)が高いほど、分解される界面活性剤の絶対量は多かった。また、光半導体触媒TiO_2を坦持したポリエステル布によるLASの光分解(UV光を7時間照射)は24%で、TiO_2懸濁液(97%)に比べ低率であった。2,蛍光増白剤の環境中における消失二種の洗剤配合用蛍光増白剤を水溶液として土壌に環流することにより、共生系における生分解性の検討を続けている。ビススチルベン系の蛍光増白剤についてキセノンアーク灯による露光実験をしたところ、光異性化の後に一日後には蛍光が消失しTOCが減少し始め10日後には10%になった。界面活性剤が共存すると光分解が促進された。3,染料の環境中における消失染色排水処理を目的としてミロテシウムベルカリアKW-1株による生分解実験およびビリルビンオキシダーゼによる脱色実験をした。光分解についてはとくに燃焼ガスとの複合作用をしらべア染料はSO_2水溶液中では、マイケル付加又は還元による分解、NO_2水溶液中ではニトロソ化を経由したニトロ化であり、アントラキノン系染料ではNO_2水溶液中で光により分解が促進された生成物も多様であることからラジカル機構であった。過酸化水素による染色排水の脱色においてペルオキシダーゼを触媒に用いると脱色速度が急増した。
慢性閉塞性肺疾患及び特発性肺線維症における肺毛細血管内皮細胞機能障害の意義

前年度に引き続き本年度はアンギオテンシン変換酵素阻害剤などの肺毛細血管内皮細胞に対する保護作用の報告されている薬剤を(Am J Cardiol 2001;88suppl:1L-)、インフォームド・コンセントの得られた実際のCOPD患者及びIPF患者に投与し(マレイン酸エナラプリル10mg/Dayを36ヶ月間経口投与)、^<123>I-MIBG肺シンチグラムのデーターが修飾されうるか、また臨床症状や他の臨床パラメーターが改善しうるかを追加検討した。他の臨床パラメーターとしては、前年度と同様に精密肺機能(COPD患者に対して%FEV_<1.0>やDLco/V_Aを、IPF患者に対して%VCやDLcoを)、室内気吸入下での血液ガスデータ、一定量の運動負荷時の動脈血酸素飽和度の低下レベル、定量化された運動負荷時の運動耐用能、ヘリカルCT(Thin Slice CTにて、特に低吸収領域;% lowattenuationarea ;LAA ; COPDに特徴的な気腫性変化を表すとされる)、血清アンギオテンシン変換酵素活性値(肺毛細血管内皮細胞の代謝機能を表わすとされる)、各種血清マーカー(特にIPF患者に対して血清KL-6及びSP-D濃度)などを測定した。各疾患ごとに実薬群(まずマレイン酸エナラプリル5mg/Dayを2週間経口投与し、低血圧や咳漱などの副作用が現れないことを確認して以後マレイン酸エナラプリル10mg/Dayに増量する)とプラセボ群にランダムに2群に分けて36ヶ月間経口投与を行なった。この研究課程で、両疾患の予後に深い影響をもつ急性増悪について、まずはじめに検討する事が必要となった。われわれはCCL1遺伝子内の1塩基多型(rs2282691)がCOPD患者における急性増悪と有意に相関する事を発見し、報告した(Am J Respir Crit Care Med. 2006;174:875-885.)。今回の研究を遂行するにあたり、慢性閉塞性肺疾患(以下COPDと約す)及び特発性肺線維症(以下IPFと約す)における血管内皮障害にアポトーシスを介した機序が介在しているかどうかを検討する必要があった。IPFに関してはFasリガンドを介したアポトーシスにより血管内皮障害が惹起される事が報告されており(Kuwano K etal. Respirology2002;7:15-21)、COPDにおいてもFasリガンドを介したアポトーシスにより血管内皮障害が惹起されているのかを検討する必要があった。なぜなら、アポトーシスが重要な役割を果たしていると証明されれば、肺毛細血管内皮細胞保護作用のあるマレイン酸エナラプリル錠よりも抗アポトーシス効果の期待できる薬剤を選択する余地が出てくるからである。ELISA法を用いた高感度Fasリガンド検出キットを用い、今回の臨床研究に参加予定のCOPD患者70名とコントロール47名の血清中のFasリガンド濃度と薬剤投与前の肺機能や123 I-MIBG肺シンチグラムのデータを比較検討した結果、明らかな相関は認められず、むしろBMIや体脂肪率との相関が認められた(Takabatake N et al.Intern Med.2005;44:1137-1143)。これらの結果は、むしろCOPDにおいてはFasリガンドを介したアポトーシスはCOPD特有のやせと関係している可能性が指摘された。

したがって、今回の研究では主にCOPDを中心として肺毛細血管内皮細胞機能障害の意義を検討していくという結論に達した。本研究については現在進行中である。前年度に引き続き本年度はアンギオテンシン変換酵素阻害剤などの肺毛細血管内皮細胞に対する保護作用の報告されている薬剤を(Am J Cardiol 2001;88 suppl:1L-)、インフォームド・コンセントの得られた実際のCOPD患者及びIPF患者に投与し(マレイン酸エナラプリル10mg/Dayを3-6ヶ月間経口投与)、^<123>1-MIBG肺シンチグラムのデーターが修飾されうるか、また臨床症状や他の臨床パラメーターが改善しうるかを追加検討した。他の臨床パラメーターとしては、前年度と同様に精密肺機能(COPD患者に対して%FEV_<1.0>やDLco/V_Aを、IPF患者に対して%VCやDLcoを)、室内気吸入下での血液ガスデータ、一定量の運動負荷時の動脈血酸素飽和度の低下レベル、定量化された運動負荷時の運動耐用能、ヘリカルCT(Thin Slice CTにて、特に低吸収領域;%lowattenuationarea;LAA;COPDに特徴的な気腫性変化を表すとされる)、血清アンギオテンシン変換酵素活性値(肺毛細血管内皮細胞の代謝機能を表わすとされる)、各種血清マーカー(特にIPF患者に対して血清KL-6及びSP-D濃度)などを測定した。各疾患ごとに実薬群(まずマレイン酸エナラプリル5mg/Dayを2週間経口投与し、低血圧や咳嗽などの副作用が現れないことを確認して以後マレイン酸エナラプリル10mg/Dayに増量する)とプラセボ群にランダムに2群に分けて3-6ヶ月間経口投与を行なった。この研究課程で、われわれはCCL1遺伝子内の1塩基多型(rs2282691)がCOPD患者における急性増悪と有意に相関する事を発見し、報告した(Am J Respir Crit Care Med.2006;174:875-885.)。
アメロチンによる歯肉接合上皮を介した歯面接着作用の歯周病治療への応用

さまざまな生体の反応の中で,歯肉接合上皮におけるアメロチン(AMTN)遺伝子の発現が変化することを明らかにし,そのメカニズムを解明するため研究を継続している。まず,炎症,創傷治癒および腫瘍に関連した上皮間葉移行(EMT)に着目した研究についてまとめ,今回のプロジェクトの前段階として論文投稿した。トランスフォーミング増殖因子β1(TGFβ1)は,上皮細胞のアポトーシスにも関連するが,EMTにおいても重要な役割がある。TGFβ1はEMT時に,SNAI2やZebを主とした転写因子を誘導し,それらが標的遺伝子のプロモーター領域に結合し,その遺伝子の転写を調節することが知られている。マウスAMTN遺伝子プロモーター領域には,SNAI2結合コンセンサス配列が存在し,TGFβ1誘導EMT時におけるAMTN遺伝子発現の変化を調べた。その結果,TGFβ1に発現が増強されたAMTN遺伝子が,SNAI2によるネガティブフィードバックをうけることを明らかにした。次に,歯周組織構成細胞の相互作用によるAMTN遺伝子発現の変化を検索するために,以前から使用していたマウス歯肉上皮細胞(GE1細胞)を使用する予定であったが,マウスの歯根膜細胞および歯根膜細胞の入手が困難であったため,ヒトの歯肉上皮細胞(TIGKs hTERT),セメント芽細胞および歯根膜細胞の培養から始めた。ヒト歯根膜細胞(HPL hTERT)およびヒトセメント芽細胞(HCEM hTERT)は,広島大学,高田先生,北川先生のご厚意で頂いた。TIGKs hTERTにも以前から使用していたGE1細胞と同じ変化が生じるかを確認するために,TIGKs hTERTにTGFβ1を経時的に作用させて,AMTN遺伝子発現の変化を検索した。その結果,GE1同様に,AMTN遺伝子発現がTGFβ1によって増加し,本研究に使用できることを確認した。本研究では,NICO1細胞培養システムを使用した。これは,左右に独立したAおよびB wellを任意のタイミングで接続し,共培養による相互作用時間も決定できる。3種の細胞の組合せ1TIGKs hTERT - TIGKs hTERT(コントロール),2TIGKs hTERT - HCEMhTERTおよび3TIGKs hTERT - HPL hTERTによる共培養を行った。まず,TIGKs hTERTを1のAおよびB wellと2,3のA wellに播種して培養を始め,その2日後から2のB wellにHCEM hTERT,3のB wellにHPL hTERTを播種した。細胞が約70%コンフルエントになった後,AおよびB wellを接続し,DCBM培地で培養を24時間および48時間行った。細胞を回収した後,ISOGENでRNAを抽出した。Primerには接合上皮特異的遺伝子であるAMTNなどを使用し,123のA wellで培養したTIGKs hTERTから抽出したRNAからcDNAを合成し,Real-time PCRに使用した。実験は各プライマーを使用して3回行った。研究自体はおおむね順調であるが,本システムの1wellあたりの面積は直径11mmであり,抽出後のRNA濃度が不充分であることから,2ー3 wellを集めた細胞を1サンプルとした。そのため,本システムを購入する費用が予想よりもかかったこと,歯肉上皮細胞の増殖が遅いこと,歯肉上皮培養に費用がかかることなどが,進捗がやや遅い要因の1つである。細胞間相互作用にて産生された液性因子を網羅的に解析するために,液体クロマトグラフィー解析(LC-MS解析)を行う。12および3の細胞の組合せが異なる3種の培地をサンプルとして解析する。1と比較して,23で変化のあった化合物のリストを作成する。その中でも細胞分化やそれぞれの細胞に特異的な遺伝子の調節に関わる可能性が高いものを標的とし,その標的遺伝子のsiRNAを使用し,AMTNを主として歯肉接合上皮特異的遺伝子への影響を分析する予定である。液性因子の分子量の大きさの違いによって,細胞間相互作用に関わるものをある程度ふるいにかけることはできる。すなわち,NICO1システムの結合部位に,2種類のフィルターを使用して比較することで,LC-MS解析の結果をサポートする出来ると考えている。次に,歯周組織構成細胞の相互作用によるAMTN遺伝子発現の変化を検索するために,以前から使用していたマウス歯肉

上皮細胞(GE1細胞)を使用する予定であったが,マウスの歯根膜細胞および歯根膜細胞の入手が困難であったため,ヒトの歯肉上皮細胞(TIGKs hTERT),セメント芽細胞および歯根膜細胞の培養から始めた。ヒト歯根膜細胞(HPL hTERT)およびヒトセメント芽細胞(HCEM hTERT)は,広島大学,高田先生,北川先生のご厚意で頂いた。TIGKs hTERTにも以前から使用していたGE1細胞と同じ変化が生じるかを確認するために,TIGKs hTERTにTGFβ1を経時的に作用させて,AMTN遺伝子発現の変化を検索した。その結果,GE1同様に,AMTN遺伝子発現がTGFβ1によって増加し,本研究に使用できることを確認した。本研究では,NICO1細胞培養システムを使用した。これは,左右に独立したAおよびB wellを任意のタイミングで接続し,共培養による相互作用時間も決定できる。3種の細胞の組合せ1TIGKs hTERT - TIGKs hTERT(コントロール),2TIGKs hTERT - HCEMhTERTおよび3TIGKs hTERT - HPL hTERTによる共培養を行った。まず,TIGKs hTERTを1のAおよびB wellと2,3のA wellに播種して培養を始め,その2日後から2のB wellにHCEM hTERT,3のB wellにHPL hTERTを播種した。細胞が約70%コンフルエントになった後,AおよびB wellを接続し,DCBM培地で培養を24時間および48時間行った。細胞を回収した後,ISOGENでRNAを抽出した。Primerには接合上皮特異的遺伝子であるAMTNなどを使用し,123のA wellで培養したTIGKs hTERTから抽出したRNAからcDNAを合成し,Real-time PCRに使用した。実験は各プライマーを使用して3回行った。研究自体はおおむね順調であるが,本システムの1wellあたりの面積は直径11mmであり,抽出後のRNA濃度が不充分であることから,2ー3 wellを集めた細胞を1サンプルとした。そのため,本システムを購入する費用が予想よりもかかったこと,歯肉上皮細胞の増殖が遅いこと,歯肉上皮培養に費用がかかることなどが,進捗がやや遅い要因の1つである。細胞間相互作用にて産生された液性因子を網羅的に解析するために,液体クロマトグラフィー解析(LC-MS解析)を行う。12および3の細胞の組合せが異なる3種の培地をサンプルとして解析する。1と比較して,23で変化のあった化合物のリストを作成する。その中でも細胞分化やそれぞれの細胞に特異的な遺伝子の調節に関わる可能性が高いものを標的とし,その標的遺伝子のsiRNAを使用し,AMTNを主として歯肉接合上皮特異的遺伝子への影響を分析する予定である。液性因子の分子量の大きさの違いによって,細胞間相互作用に関わるものをある程度ふるいにかけることはできる。すなわち,NICO1システムの結合部位に,2種類のフィルターを使用して比較することで,LC-MS解析の結果をサポートする出来ると考えている。
オキシメチレンオリゴマーの合成・単離とその構造科学的研究

両末端にアセチル基を有するオリゴオキシメチレンを合成し、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)で重合度分別することにより、816量体をそれぞれ純粋に単離することができた。少量のメタノールを含む2酸化炭素を移動相、順相タイプのシリカゲルを固定相に用いたとき、SFCの分離は最も効率が高かった。SFC分取の際、温度を130°C以上に設定すると、末端アセチル基の一部が分解してアセタール化することがわかった。816量体の融点は、Staudingerらが1927年に報告した値よりそれぞれ410°C高かった。示差熱分析を行ったところ、いずれのオリゴマーにも融解以外の相転移は認められなかった。912量体のエタノール溶液中からは、それぞれ単結晶が得られた。X線解析の結果、いずれの重合度でもオリゴマーのアセタール骨格はらせん形成し、11および12量体は9/5らせん、10量体は2/1らせん、9量体は両者の中間であることがわかった。11および12量体の結晶構造はポリオキシメチレン(POM)の安定相(三方晶)、10量体のそれはPOMの準安定相(斜方晶)にほぼ一致する。10量体の単結晶を用いることにより、これまで不確実な部分が残されていた斜方晶POMの赤外およびラマンバンドの帰属を決定することができた。両末端に1-フェニルエチル基を有するオリゴオキシメチレンの合成・単離を上記と同様にして行った。重クロロホルム中30°Cで10量体の^1HNMRスペクトルを測定したところ(500MHz)、末端の不斉炭素から6個の結合を介して隔たったメチレン基の2つの^1H核にも非等価性が認められた。この結果は、オリゴオキシメチレンの不斉な(一方向巻の)らせん構造が溶液中でもある程度安定に存在し得ることを示している。
重症救急患者における易感染状態と臓器不全発症の関連性の解明

重症患者は、感染症が契機となって多臓器不全で死亡することが多い。宿主免疫能評価方法の一つであるプロテインアレイ法による白血球表面抗原の網羅的解析システムは重症患者においても迅速・簡便に行うことが可能であった。臓器障害発症前後に網羅的解析を行うことで、臓器障害発症後に白血球表面抗原のうちCD4, CD36, CD16b, CD66bが有意に変化することが分かった。敗血症性ショック患者では臓器障害の重症度に反比例しCD4は直線的に減少した。白血球表面抗原の解析により臓器不全発症の予測が可能となる可能性が示唆された。我々が開発したプロテインアレイ法による白血球表面抗原の網羅的解析システム(Immunophenotyping: IP)は、外傷・熱傷患者の免疫能の評価に有用であることを前課題(20092010年度文部科学研究費:若手研究B,「外傷・熱傷患者でのプロテインアレイを用いた白血球表面抗原の解析と感染症の予知」)で報告した。本課題では、救急外来に搬送される外傷・熱傷患者に加えて、重症非外傷患者に対するIP解析が、感染症と臓器不全発症の予測や早期の治療的介入による救命率の向上に関して、有用か否かを前向きに評価することを目的とした。前課題で確立した解析法を本課題においても同様に施行した。平成24年度に解析した重度外傷・熱傷患者人から得られた計14回分のデータ解析結果に基づき、平成25年度は当科に救急搬送された非外傷患者を含む重症患者(ICU入室患者)10人(男性5人,平均年齢49 ±16,敗血症性ショック5例,広範囲熱傷1例,急性肝不全1例,多発外傷1例,健常成人2例)から得られた計20回のデータ(敗血症性ショック10回,広範囲熱傷3回,急性肝不全2回,多発外傷1回,健常成人4回)を解析し,全15種類のphenotype抗体(CD 4 / 8 / 11c / 16b / 25 / 36 / 66b / 68 / 123 / 127, CCR- 4 / 5, CXCR- 3, CRTh2 )に接着した白血球数をIP解析し,SOFA Score (Sequential Organ Failure Score)の関係を評価した.臓器障害を発症するとCD4およびCD36は有意に低下し、CD16b,とCD66bは増加した。またCD4, CD36はSOFA scoreの増加に伴って直線的に低下し、重症度と負の相関を示すことが明らかとなった。平成24年度は、当科で集中治療を行った患者のうち、本法の解析に関する同意が得られた重度外傷・熱傷患者6人から得られた計14回のデータを解析した。CD4/8/11c/16b/25/36/66b/68/123/127/161, TLR-2/4, CCR-2/4/5, CXCR-3, CRTh2の全18種類のphenotype抗体に接着した白血球数を評価した。全18種類の白血球phenotypeは、健常成人と同様に外傷・熱傷患者においても、迅速・簡便に解析可能であった。感染、臓器障害発症後には抑制性T細胞(CD127,CD25)が減少し、ヘルパーT1細胞(CCR-5,CXCR-3)、単球・マクロファージ・樹状細胞(CCR-2,CD11c)の分画が増加する傾向を認めた。ヘルパーT2細胞(CCR-4,CRTh2)に関しては有意な変化を認めなかった。この結果に基づき、T細胞および単球、樹状細胞分画を中心にさらなる網羅的IP解析の集積を行うことで、感染症を契機とした多臓器不全の予知にも有用となる可能性が示唆された。

平成26年度は重症患者(ICU入室患者)12人(男性5人,平均年齢57 ±20,敗血症性ショック8例,広範囲熱傷2例,急性肝不全1例,多発外傷1例)および健常成人2例から得られた計39回分(敗血症性ショック23回,広範囲熱傷6回,急性肝不全2回,多発外傷3回,健常成人5回)に関する全15種類のphenotype抗体(CD 4 / 8 / 11c / 16b / 25 / 36 / 66b / 68 / 123 / 127, CCR- 4 / 5, CXCR- 3, CRTh2 )の結果を解析した。末梢血白血球数が検体毎に異なるため、検体間での白血球分画の正確な比較のために、診療で同血液検体を用いて測定された末梢血白血球数から、抗体スポットに吸着しうる白血球数を算出し、この白血球数で測定された各分画の細胞数を除することで、各分画の割合を算出し、患者間で比較検討を行った。健常人と比較して敗血症性ショック患者では有意にCD4の割合が減少し(0.05±0.03, 0.13±0.55; P<0.01)、SOFA Score (Sequential Organ Failure Score)の増加に反比例しCD4は直線的に減少した(y=-0.005x+0.1, R^2=0.17)。多発外傷および広範囲熱傷ではこの変化は明らかではなかった。SOFA Scoreの各項目と白血球分画との関連や、臨床経過を加味した経時的変化との関連を示すにはさらなる症例の蓄積が必要であった。非外傷患者を含む重症患者においても白血球表面抗原の網羅的解析システム(IP)は迅速・簡便に行うことが可能であった。臓器障害発症前後に網羅的解析を行うことで、臓器障害発症後にCD4, CD36, CD16b, CD66bが有意に変化することが分かった。臓器障害の重症度とCD4の割合は負の相関を示した。救急医学、集中治療非外傷患者を含む重症患者においても白血球表面抗原の網羅的解析システム(IP)は迅速・簡便に行うことが可能であった。また、臓器障害発症前後に網羅的解析を行うことで、臓器障害発症後にCD4, CD36, CD16b, CD66bが有意に変化することが明らかとなった。冬季に敗血症性ショック例のデータ集積を行うことができ、非外傷の重症患者での検討が可能となった。本研究ではプロテインアレイ基材を以下の2つの共同研究機関(米国)から無償で供与を受けている。プロテインアレイ基材の追加発注を適宜行っているが、本年度は米国の気候条件が基材の作成において不適切な期間があり、基材の提供が一時中断したことで、データの収集を行えない期間が生じた。前年度までの結果より、臓器不全発症前後に変化する白血球表面抗原が明らかとなったため、本年度はその限られた白血球表面抗原を観察することで、感染または臓器障害の発症を予測しうるかデータを集積する予定である。またこの非外傷重症患者におけるIP解析もフローサイトメトリーと相同性を持つことを確認することが必須であり、本年に検討を行う予定である。次年度は外傷・熱傷患者に加え、非外傷の重症患者も対象に網羅的IP解析の集積を行う予定である。重症患者の集中治療中に応る際は、得られた検体を直ちに解析できないことも少なくない。同一検体を翌日ないし2日後に解析した際に測定値に有意な変化がなければ、研究効率の向上が期待できる。まずは健常成人の同一検体を用い、経時的変化を生じうるかデータを集積する予定である。昨年度は研究資金に残額が発生したが、これは効率的な資材の調達により得られたものである。残額は次年度の研究成果発表、学会発表、論文執筆(英文校正費、投稿費)、消耗品購入(抗体の追加購入、統計解析ソフトウェア購入)に充てる予定である。昨年度は研究資金に残額が発生したが、これは効率的な資材の調達により得られたものであり、残額は次年度の消耗品購入に充てる予定である。
大気圧プラズマの制御と反応解析に基づいた薄膜デバイス作製プロセスの高機能化

(1)低温でのデバイス品質アモルファスSi(a-Si)および微結晶Si(mc-Si)の高能率成膜条件およびTFT特性の検討実際にPENフィルム上へのa-Si成膜とその特性に関して検討した.その結果,投入電力のパルス変調を用いなくとも,厚さ0.125mmのPENフィルム(ガラス転移温度:約120°C)上に基材に熱ダメージを与えることなくa-Siを高速に,しかも均一に成膜できることが分かった.ラマン散乱分光法によって膜の結晶性を調べたところ,熱酸化膜付Si基板を用いた場合に比べ,膜の結晶化度が低くなる傾向が明らかとなった.これは,PEN材料の誘電損失によるプラズマ中への実質的な投入電力の減少が原因であると考えられる.さらに,a-Siのラマン散乱ピークの中心波数が低波数側にシフトする傾向があることが新たに明らかとなり,形成されたa-Siの微細構造や残留応力が基板材料によって異なっていることが強く示唆された.今後,そのような膜特性の変化がTFTの特性にどのように影響するかを含め,引き続き研究を推進する予定である.(2)緻密で絶縁性に優れたSiOxゲート絶縁膜の低温・高能率成膜の実証Si成膜と同様,PENフィルム基板上に成膜すると,緻密性の低いSiOx薄膜が形成されやすいことが明確になった.ただし,成膜後,電気的なストレスを繰り返し印加すると,膜が緻密化することが分かり,PENフィルム上への高品質成膜プロセスを確立できる見通しが得られた.(3)大気圧プラズマ中反応過程の数値シミュレーションPHOENICS-CVDによるSi成膜プラズマ中反応過程の解析の結果,膜質劣化の原因となる高次分解シランや微粒子がプラズマ中,特に下流部で容易に生成されることが分かった.これは,実験結果とも定性的によく一致しており,今後の高品質Si成膜プロセスに向けた重要な指針となった.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。熱酸化膜付きSiウエハを基板として用い,大気圧VHFプラズマ(He/H2/SiH4)により形成したSi薄膜の構造や性質に対し,プラズマ中ガス滞在時間がどのように影響するかについて詳細に検討した.まず,長さ16mmの平行平板型電極(幅80mm)の成膜特性について,これまでのデータの再現性確認の意味も含めて検討した.基板温度は220°Cとした.ガスがプラズマ領域に入ると直ちにSiH4およびH2ガスが分解され始めるため,プラズマ領域の上流側において厚い膜(主にアモルファスSi)が形成された.一方,プラズマ領域の下流側では,上流側で消費されて残った低濃度のSiH4が膜成長に寄与する結果,実質的なH2/SiH4比が非常に大きくなるため主に微結晶Siが得られた.次に,形成されたSi薄膜の電気特性を評価するために,基板を水平方向に移動させて一様な厚さのSiを成膜し,TFTの試作と特性評価を行った.種々の条件で作製したTFTの特性評価を行ったところ,基板をガス流れと同じ方向(順方向)に移動させ,プラズマ上流側がTFTのチャネルになるようにして作製したTFTについては,概ね一般的な高性能アモルファスSi-TFTと同程度の高い電界効果移動度(0.51.5 cm2/Vs)が得られることが確認された.しかし,基板を逆方向に移動(プラズマの下流側がチャネル)して作製したTFTの移動度は非常に小さく,やはり高性能な微結晶Si-TFTは得られなかった.そこで,プラズマ中ガス滞在時間を短くし,プラズマ中でのSiH4の過分解を抑止する目的で,長さ5mmの電極を用いて同様の成膜およびTFT試作による検討を行った.その結果,同じ電力密度条件で比較すると,逆方向移動の場合でも16mmの電極よりも高い電界効果移動度(最大0.6 cm2/Vs)が達成された.これらの結果から,高品質なSi成膜のためには,プラズマ中のガス滞在時間を制御しながらガス条件を適切に選択することが本質的に重要であることが示された.大気圧プラズマ中での成膜プロセスでは,原料ガス分子の分解や膜成長の過程がガス流れの影響を強く受け,プラズマ中でのガス流れの方向に膜厚や膜特性が変化する.そのため,大面積基板上への薄膜作製のために基板をプラズマに対して相対的に移動させながら成膜すると,結果として一様な膜厚の薄膜が得られるものの,膜の構造や電気特性が膜厚方向に変化した不均質な薄膜が形成される.平成27年度は,Si薄膜について,膜の不均質性に対する電極長さ(プラズマの長さ)の影響を詳細に検討するとともに,投入電力のパルス変調の不均一性解消に関する効果を調べた.具体的な成果は下記の通りである.(1)電極長さの違い(16mmと5mm)がSi薄膜の特性に及ぼす影響を検討した結果,電極長さが短い方がプラズマの上流部と下流部の膜特性の違いが小さくなることを確認した.基板をガス流れと同じ方向(正方向移動)または逆方向(逆方向移動)に移動させながら熱酸化膜付きSiウエハ上にSiを成膜してボトムゲート型TFTを作製し,その特性を評価したところ,

正方向移動(プラズマ上流側のa-Siがチャネルを形成)の場合には,予想通り,電極長さの違いは見られなかったが,逆方向移動(下流側のmc-Siがチャネルを形成)の場合には,電極長さを短くすることにより,TFTの電界効果移動度が大幅に改善されることが分かった.このことから,プラズマ中ガス滞在時間を電極長さやガス流速によって制御すれば,a-Siだけでなく,高品質なmc-Siも形成可能と考えられる.(2)投入電力をパルス変調して形成したSi薄膜の構造を評価したところ,パルス変調しない場合に比べて成膜速度は減少したものの,膜特性の不均質性は改善される傾向が確認された.電力のOff時間が長すぎると膜特性が低下したため,On/Off時間が膜の構造や特性に及ぼす影響をさらに詳細に検討する予定である.大気圧プラズマ中でのSi薄膜成長プロセスを,異なる長さの電極を用いた成膜実験と熱流体解析ソフト(PHOENICS-CVD)によるプラズマ中反応プロセスの数値シミュレーションの両面から検討することにより,高性能な薄膜トランジスタ作製に必要な高品質a-Siおよびmc-Si薄膜形成のための要件の理解が格段に進んだ.基板温度を120°C以下に低下させて,同様の高品質Siを成膜するためには,基板表面への成膜前駆体ラジカルのフラックスとプラズマによる成膜表面への物理的・化学的エネルギー供給のバランスを考慮すると,成膜速度を遅くしていく必要があると考えられるが,これまでの知見の蓄積をベースにして検討を継続すれば,研究目的は十分に達成できるものと考えている.実際,基板加熱温度120°C(基板の裏面の温度)においても十分高性能なa-Si TFTを実証できている.また,大気圧プラズマ成膜プロセス特有の膜厚方向の不均質性に関しても,検討の結果,投入電力のパルス変調の導入によってかなりの部分解消できる手応えが得られている.(1)低温でのデバイス品質a-Siおよびmc-Siの高速成膜条件とTFT特性の検討これまでは基板温度220°Cにおける実験検討がメインであったが,28年度は,プラスチックフィルム(ポリエチレンナフタレート)を使用可能な120°Cまで基板温度を下げ,デバイス品質のアモルファスSi(a-Si)および微結晶Si(mc-Si)薄膜を作製可能な成膜条件の検討を行った.実験においては,従来と同様の投入電力やガス流量に対する依存性に加え,投入電力のパルス変調の効果についても検討した.その結果,投入電力のパルス変調を行うことにより,当初の目論見通り,形成されるSi薄膜の均質性が大幅に向上することが確認された.また,熱酸化膜付Siウエハを基板とし,形成したSi薄膜をチャネル層としたTFTを種々の電力やガス流量の条件において作製・評価したところ,パルス変調のduty比(電力のOn/Off比)が小さくなるほど,TFT特性が向上し,duty比10%において,一般的なa-Si TFTと同程度の電界効果移動度(約1 cm2/Vs)を達成した.(2)緻密で絶縁性の良好なSiOxの低温・高速・高品質成膜の実証前年度に引き続き,種々の条件での実験検討の結果,ダストフリーかつカーボンフリーなSiOx薄膜を,Siウエハ基板上に基板温度120°Cにおいて高速形成可能な成膜条件を解明した.また,C-V特性やJ-V特性の測定から,最適条件で得られたSiOx薄膜は,TFTのゲート絶縁膜に求められる絶縁破壊強度および良好な界面特性を持つことが確認された.この成果を基に,次年度(29年度)の研究においては,トータル大気圧プラズマ成膜プロセスによる高性能TFTの実証を目指す予定である.本研究課題では,大気圧プラズマによる成膜プロセスにおいて顕著に見られるガス流れ方向の膜質の不均質性を,投入電力のパルス変調によって解消することを一つの大きな目的としている.