hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時間・距離・速度の関係概念の発達的研究とそれにもとづく教材開発

時間・距離・速度の関係概念の発達を調べるために,幼稚園年少組の幼児から小学5年生にいたる172名,ならびに大学生21名を個別に実験するとともに,幼稚園年少組からの縦断的研究(7か月間隔)を行った.その結果次のようなことが明らかになった.1.時間と距離の比例関係,距離と速さの比例関係に比し,時間と速さの反比例関係の把握がもっともむつかしく, 5, 6才児ではむしろ比例関係ととらえる方が一般的である.2.7, 8才にかけて,急速に時間と速さの反比例関係が形成される.そのころその影響を受けて距離と速さの比例関係が一時的に不安定になる.3.9才ごろまでには多くの子どもは時間,距離,速さを3者関係で把握するようになる.4.個人差が大.次に,小学校5年算数「速さ」について,現行の教材構成の分析が行われ次のような問題点が指摘された.1.物体の動きを目の前にした速さの導入になっていない.2.速さを1つの新しい量として把握させていない.3.速さの指導が,直接比較から間接比較という量の指導の原則からはずれている.4.速さの基準の観点と量感の養成が欠落している.そこで,追いこし事態の経験を基礎とし,上記の子どもの速さの概念形成過程を参考にしながら,速さの量感を養成する新しい教材を構成した.速さの比較には,パソコンによるシミュレーション画像を利用した.大量の信号・画像データーを高速で処理するためにPASCAL言語とその処理系としてTURBO PASCALを使用した.このような新しい教材構成にもとづく実験授業を2学級で各10時間行った.パソコン画面は分配器によって8台のディスプレイに提示された.また現行教材構成にもとづく授業も十分教材分析した後, 2学級で各10時間行った.その教授効果の比較の結果,新しい教材構成にもとづく方が,若干教授効果が高いこと,既習レベルの高い子どもに新しい教材構成はより効果的であること等が明らかになった.時間・距離・速度の関係概念の発達を調べるために,幼稚園年少組の幼児から小学5年生にいたる172名,ならびに大学生21名を個別に実験するとともに,幼稚園年少組からの縦断的研究(7か月間隔)を行った.その結果次のようなことが明らかになった.1.時間と距離の比例関係,距離と速さの比例関係に比し,時間と速さの反比例関係の把握がもっともむつかしく, 5, 6才児ではむしろ比例関係ととらえる方が一般的である.2.7, 8才にかけて,急速に時間と速さの反比例関係が形成される.そのころその影響を受けて距離と速さの比例関係が一時的に不安定になる.3.9才ごろまでには多くの子どもは時間,距離,速さを3者関係で把握するようになる.4.個人差が大.次に,小学校5年算数「速さ」について,現行の教材構成の分析が行われ次のような問題点が指摘された.1.物体の動きを目の前にした速さの導入になっていない.2.速さを1つの新しい量として把握させていない.3.速さの指導が,直接比較から間接比較という量の指導の原則からはずれている.4.速さの基準の観点と量感の養成が欠落している.そこで,追いこし事態の経験を基礎とし,上記の子どもの速さの概念形成過程を参考にしながら,速さの量感を養成する新しい教材を構成した.速さの比較には,パソコンによるシミュレーション画像を利用した.大量の信号・画像データーを高速で処理するためにPASCAL言語とその処理系としてTURBO PASCALを使用した.このような新しい教材構成にもとづく実験授業を2学級で各10時間行った.パソコン画面は分配器によって8台のディスプレイに提示された.また現行教材構成にもとづく授業も十分教材分析した後, 2学級で各10時間行った.その教授効果の比較の結果,新しい教材構成にもとづく方が,若干教授効果が高いこと,既習レベルの高い子どもに新しい教材構成はより効果的であること等が明らかになった.時間・距離・速度の関係概念の発達に関する基礎的研究は、時空速制御処理装置,同装置用パソコン,刺激制御装置インターフェスを、既有の時空速概念発達実験装置に接続することにより、能率が大巾に上った。横断的研究は、幼稚園児(年少,年長),小学1,2,3,4年生,大学生について実験を終え、あと小学5,6年生を加えれば、データーとして完壁となろう。縦断的研究は幼稚園児の段階を終えたところである。さらに、より複雑な関係概念の形成過程についても実験をはじめた。これらの研究結果の示唆するところは大変興味深く、およそ次のようである。1.時間と距離の比例関係の直観は、5才になったときにはほぼ出来上っており、その後一貫して強固である。2.距離と速度の比例関係の直観は、5才になったときほぼ出来上っているかにみえるが、6,7才のころに不安定になり、反比例関係のように把握するものがかなり出てくる。その後安定に向う。3.時間と速度は、はじめむしろ比例関係としてとらえられており、平均的には6才以降ゆっくりと反比例関係が成立する。ただし個人差は大きい。4.時間と速度の反比例関係を把握するまでは、基本的には3者関係ではなく2者関係でしか3つの慨念関係をとらえていない。

さて、他方では、現行の文部省指導要領,算数・数学(中学校)ならびに理科で、これらの慨念がどのように取り扱われているか、どこに問題があるかを分析した。その結果1.まず算数でそれらの概念について学び、中学での理科につながるようになっているが、概念の考え方そのものに、算数と理科では基本的な違いがある。2.とくに5年生の算数における速さの導入の仕方は、子どもの持っている速さの直観となじみにくく、又3者の関係概念の成立をねらっていない。この年令ではそれは無理とみているようであるが、我々の基礎実験からすれば十分可能である。これらをふまえ新しい教材開発に現在取り組んでいる。
フッ素化合物の心臓外科への応用-体外循環中および虚血心の心機能保全効果について

平成9年度はラットを用いた心阻血・再灌流実験系で心力学的機能解析を行うべくモデル作製のため研究努力したが手技士の問題点を解決できず、実験モデルを確立できなかった。平成10年度にはビーグル犬を用いフッ素化合物乳剤FC43se(perfluorotributylamine/pluronic F-68 stem emulsion)投与が、体外循環(人工心肺回路)後に阻血再灌流した心臓の機能保全効果を示すかを検討した。成犬で60分間の体外循環を行い、36°C復温後に30分間の温阻血負荷ののち自己拍動再開させ、30、60分後の(Emax,peak positive dP/dt)測定し、ポンプ前値との変化率(回復率)を計測。コントロール(C)群は再灌流直前に冠動脈内に生理食塩水10mlを、FC43se投与(FC)群は10mlのFC43seを投与した。また30、60分後の病理検討を加えた。[結果]1.Emax:FC群(前値19.0±1.7mmHg/ml,30分後回復率73.4±11.3%,60分後回復率96.0±7.1%)、C群(前値20.5±3.4mmHg/ml,30分後回復率52.9±11.4%,60分後回復率88.9±8.1%)で30分後値で2群間に差を認めた。2.max dp/dt:FC群(前値3555.3±349.3mmHg/s,30分後値回復率59.9±14.5%,60分後回復率81.2±15.9%)、C群(前値2834.1±427.6mmHg/s,30分後回復率49.8±20.3%,60分後回復率85.9±16.9%)で30分、60分後値とも2群間に差を認めなかった。病理像では各時間において2群間での差は認めなかった。[結論]FC43se投与は体外循環後、早期の心機能回復効果を持つ可能性が示唆されたが、充分な効果は証明し得なかった。2.平成10年度には小動物(ラット)による研究計画と並行して、中動物(ビ-グル成犬)を用いて体外循環時の心機能保全効果実験を開始する予定にしている。実験内容はラットの場合と同様に、フッ素化合物乳剤FC43se(perfluorotributylamine/pluronic F-68 stem emulsion)を投与することが、阻血再潅流した心臓の機能保全効果を示すかについての実験を行う。中動物においては、実験に人工心肺装置を装着した実験系が可能であり、更に小動物で生じた生理学的パラメーター測定のための微細な外科手技状の問題点のいくつかは克服されることが期待される。予備的実験検討において心臓の力学的機能解析が可能であることは確認された段階に達している。上記の如く、提出した計画に沿い研究努力を続けているが、残念ながら現在までに充分な研究成果を得るに至っていない。今後も検討努力を重ねていく所存である。ビーグル成犬を用いフッ素

化合物乳剤FC43se(perfluorotributylamine/pluronic F-68 stem emulsion)投与が、体外循環(人工心肺回路)後に阻血再灌流した心臓の機能保全効果を示すかを検討した。[方法]成犬で60分間の体外循環を行い、36°C復温後に30分間の温阻血負荷後に自己拍動再開させ、30,60分後の(ESPVR=Emax,peak positive dP/dt)測定し、ポンプ前値との変化率(回復率)を計測。コントロール(C)群(n=19)は再灌流直前に冠動脈内に生理食塩水10mlを、FC43se投与(FC)群(n=14)は10mlのFC43seを投与した。また30,60分後の病理検討を加えた。[結果]1.ESPVR=Emax:FC群(前値19.0±1.7mmHg/ml,30分後値14.2±1.4;回復率73.4±11.3%,60分後値18.2±2.7;回復率96.0±7.1%)、C群(前値20.5±3.4,30分後値10.7±2.0;回復率52.9±11.4%,60分後値18.2±3.9;回復率88.9±8.1%)で30分後値で2群間に差を認めた。2.max dp/dt:FC群(前値3555.3±349.3 mmHg/s,30分後値2119.4±536.2;回復率59.9±14.5%,60分後値2859.7±126.4;回復率81.2±15.9%)、C群(前値2834.1±427.6,30分後値1357.5±107.6;回復率49.8±20.3%,60分後値2436.0±142.7;回復率85.9±16.9%)で30分、60分後値とも2群間に差を認めなかった。病理像では各時間において2群間での差は認められなかった。[結論]FC43se投与は体外循環後、早期の心機能回復効果を持つ可能性が示唆されたが、充分な効果を証明し得なかった。
植物由来の環状ペプチドを素材とした新しい抗がん剤の探索

1.様々な高等植物を対象とし、採取を行うとともに抽出物を調製する。今回は、北海道内で採取可能な北方系植物をはじめとして、購入可能な和漢生薬について抽出物を調製した。2.得られた抽出物に対して、細胞毒性、チューブリン、チロシンキナーゼ、DNAポリメラーゼ、等に対する阻害活性を指標にして活性試験を行い、良好な活性を示す抽出物を選定した結果、ノゲイトウCerocia argentea種子(漢薬名セイソウシ)の抽出物(n-BuOH可溶性画分)に強いチューブリン重合阻害活性を見いだした。3.チューブリン重合阻害活性を指標として、アミノシリカゲルクロマトおよびC18のHPLCを駆使して活性成分を単離し、分光学的方法と化学的手法を用いて構造を解明した結果、既にシソ科Laportea moroidesより単離、構造の報告のある2環性の環状ペプチド、モロイジンであることが明らかになった。4.モロイジンは立体配置が不明であり、計算化学的手法あるいはX線結晶解析(現在解析中)を用いて立体化学の検討を行った結果、すべてLアミノ酸から成り、β-置換Leuの立体はα-S、β-Rと推定した。5.次に、活性発現に関与する構造因子を明らかにするために、αキモトリプシンによる酵素分解反応により単環性アナログを誘導化し、チューブリン重合阻害活性を調べた結果、モロイジンと比較して1/10程度の弱い活性が観測された(IC_<50>20μmol/l)。6.さらに、グアニジル基あるいはカルボキシル基の官能基と活性との関係を明らかにするために、グアニジル基をピリミジン誘導体に変換したアナログ、またカルボキシル基をメチルエステル誘導体に変換したアナログを合成しチューブリン重合阻害活性を調べた結果、モロイジンと比較して若干活性の低下が見られるもののかなり強いチューブリン重合阻害活性を示した(IC_<50>5.0μmol/l)。
気道上皮の多分化能細胞と組織構造の解析

本研究では気管支分岐点の幹細胞-ニッチ複合領域"NEB"の構成過程の解明と、NEBが含む分化多能性を持った細胞の分子動態解明を目的とする。新規Tgマウスの解析からNotch活性化細胞は細胞間作用でNE細胞数を抑制していないことが証明された。一方でマウス遺伝学解析からNotch-Hes1シグナルが発生初期の胎児肺でNE細胞の適度なNE細胞数の誘導に必要であった。さらに世界初のNE細胞の4Dライブイメージングに成功し、初期胎児肺の単独NE細胞は直線的に気管支分岐点まで移動し、集積してNEBになることを明らかにした。最後に胎児肺からのNE細胞を単離する技術の確立を確立し、遺伝子発現解析を実行した。本研究では、呼吸器の発生・再生の基本原理を理解するため、呼吸器の組織幹細胞の成り立ちとその周辺環境に注目した研究を行っている。特に気管支分岐点の幹細胞-ニッチ複合領域"NEB"の構成過程の解明と、NEBが含む分化多能性を持った細胞の誘導メカニズムの解明を目的とした。SPNC細胞による直接的なNE細胞の抑制の検証に取り組んでいる。我々はSPNC細胞を蛍光標識すると共に薬剤誘導で選択的に死滅させるトランスジェニックマウス(Nkx2.1-CreERT2; UPK3-mRFP-floxSTOP-DTA)を作成した。このマウスを用いて、NE細胞が拡大する胎児期E14.5, E15.5にタモキシフェンを注射し、SPNC細胞を死滅させる実験を行った。E17.5で肺組織を回収し、NE細胞のクラスターサイズを観察した。研究に有用なマウス系統を確立するために時間を必要としたが、最終的にこの実験でSPNC細胞の除去はNE細胞に成功した。その結果、NE細胞の数に変化はなかった。SPNC細胞はNE細胞を細胞間相互作用で抑制しているわけではないことが証明された。この結果は、SPNC細胞とNE細胞が共通の幹細胞から分化し、Notchシグナルによって二者択一的選択が起こっていることが示唆していた。今後、NotchシグナルがNE細胞自律的な分化抑制に働いている可能性を検証する。予定していた通り、SPNC細胞の選択的な死滅を薬剤誘導で引き起こせるトランスジェニックマウス(Nkx2.1-CreERT2; UPK3-mRFP-floxSTOP-DTA)を用いた、SPNC細胞がNE細胞へ与えている影響を検証する実験をおこなった。ところが予定外の細胞でも死滅が見られたため、研究に有用なマウス系統を確立するために時間を必要とした。具体的には当初予定していた5ヶ月の実験が、3系統のトランスジェニックマウスで条件検討を行ったため9ヶ月かかってしまった。しかし、年度内に遅延しながらも年度末までには解析を終えることができた。そして計画していた4Dイメージングも上記の実験を終えてから取り組んだため遅れがあったが、順調に条件検討が進んでいる。特に気管支分岐点の幹細胞-ニッチ複合領域"NEB"の形成過程の解明と、NEBが含む分化多能性を持った細胞の誘導メカニズムの解明を目的とした。今年度の解析により、NEBの構成細胞であるNE細胞は気道上皮で分化した時にはクラスターは作らず、多くの単独細胞として出現していることを発見した。また、Notchシグナル関連因子であるHes1をノックアウトすると、単独NE細胞が単独ではなく細胞塊として現れた。すなわち、Notch-Hes1シグナルはNE細胞の過剰な分化を抑止することで適度なNE細胞数の誘導に必要であることがわかった。単独NE細胞がクラスター化してNEBになるプロセスを4Dイメージングによって撮影することに成功した。単独NE細胞は直線的に気管支分岐点まで移動し、集積してNEBになっていった。これらの研究成果はNEBの形成過程を解明した。研究成果をCell Reports誌に発表した。今年度おこなったSPNC細胞除去の結果から、SPNC細胞とNE細胞のNotchシグナルを介した二者択一的選択が起こっていることが示唆されたため、本年度は発生初期段階の胎児肺を用いてNE細胞の分化が始まる瞬間で起こっている現象の解明を行った。その結果NE細胞の分化当初は個々の細胞が個発的に出現し、その後クラスター化することがわかった。また、Notchの下流でNE細胞分化を抑制しているHes1遺伝子のノックアウトマウスの解析から、NotchシグナルはNE細胞を単独細胞として分化させることに働き、NE細胞の全体数を抑制していることがわかった。さらに4Dイメージングの解析結果から、単独NE細胞は分岐点に直線的に移動し、NEBの最終的な局在場所に移るプロセスを撮影することに成功した。これらの結果をまとめ、論文に報告した。一方で、NEBの細胞が見せる多分化能を維持している分子を検索するため、NE細胞を単離し、の遺伝子発現解析を試みた。しかし、技術的な難易度が高く、確立に至れなかった。特に気管支分岐点の幹細胞-ニッチ複合領域"NEB"の形成過程の解明と、NEBが含む分化多能性を持った細胞の誘導メカニズムの解明を目的としている。

本年度は、NEBの細胞が多分化能を維持できる原理、およびNEBの中核であるNE細胞が分岐点まで移動するメカニズムの理解のため、NE細胞の遺伝子発現の解明に取り組んだ。マイクロアレイを用いた発現解析のため、昨年に引き続き胎児肺からのNE細胞単離実験を行なった。検討の結果、セルソーターを使った手法の改良により、90%以上の純度でNE細胞を単離することに成功した。単離したNE細胞を、マイクロアレイを使ってトランスクリプトーム解析した。解析データを用いて細胞移動に関わるケモカインや細胞接着因子を調べたところ、Cxcr4とN-cadherinの発現を確認できた。そこで胎児肺をCxcr4阻害剤とともに臓器培養を行ったが、NE細胞の分布に変化は見られなかった。呼吸器上皮細胞特異的N-cadherin KOマウスを作成したが、NE細胞は正常な位置に存在した。すなわちこれらの因子はNE細胞の移動、クラスター化に必須ではなかった。今後は移動の止まったNE細胞の発現遺伝子との比較によりNE細胞の移動に関わる遺伝子の候補を見つける。さらにゲノム編集技術を使って、個体レベルでの遺伝子破壊により、NE細胞の移動、クラスター化に必須な遺伝子を同定する。本年度は、NEBの細胞が多分化能を維持できる原理、およびNEBの中核であるNE細胞が分岐点まで移動するメカニズムの理解のため、NE細胞の遺伝子発現の解明と、配列認識型人工ヌクレアーゼ、特にCRISPR-Casを使用して、個体レベルでの遺伝子破壊を利用した機能スクリーニングを行うことを計画した。前年度NE細胞の単離にセルソーターもしくはマイクロキャピラリーを用いた手法を検討した。その結果、セルソーターを使った手法を改良し、NE細胞単離を最適化することに成功した。この手法ではNE細胞と迷走細胞がEGFPでラベルされたRET-EGFPマウスの胎児肺を採集し、1細胞レベルにまで分解処理を行った。NE細胞が活発に移動しているE14.5日肺の上皮細胞をEpCAM抗体で標識し、セルソーターを使ってEGFP+/EpCAM+細胞を単離した。NE細胞は組織における含有率が0.7%以下のため回収量は多くないが、1個体あたり1000個のEGFP+/EpCAM+のNE細胞を90%以上の純度で単離することに成功した。胎児肺組織からNE細胞の単離に成功したことで、トランスクリプトーム解析や、細胞培養系を使った細胞生物学的アプローチが可能になった。我々はまずマイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析を行った。まずすでにNE細胞で発現が確定している遺伝子を検証したところ、確かに優位に発現が認められた。細胞移動に関わるケモカインや細胞接着因子を網羅的に解析したところ、Cxcr4とN-cadherinの発現を確認できた。本研究では、呼吸器の発生・再生の基本原理を理解するため、呼吸器の組織幹細胞の成り立ちとその周辺環境に注目した研究を行っている。
難治性がん疼痛の脊髄機序の解明と機序に基づいた治療法の開発

ここ数年、わが国では緩和ケアの必要性が注目されており、がんの治療だけでなくがん患者の症状コントロールを充実させることが求められている。がん疼痛治療は非オピオイドとオピオイドの組み合わせを中心とした薬物療法であるWHO方式癌疼痛治療法に従って行われる。がん疼痛の中でも骨転移による痛みや腫瘍の神経浸潤に伴う痛みは難治性で、がん患者のQOLを著しく低下させる。骨転移痛は、オピオイドに対する反応性が低く、疼痛緩和を行う上で最も困難な疼痛のひとつであり、早急に新たな鎮痛補助薬の開発が求められている。我々は、マウス骨がん性疼痛モデルを用いて骨がん疼痛の脊髄機序を検討している.平成19年度ではアストロサイトの発現に注目してその関連分子の発現について解析を行った.その結果,アストロサイトに特異的に発現するGFAPが反応性に増加し,また形状も大きくなることが観察された.一方で,アストロサイトに特異的に発現するグルタミントランスポーターGLASTやセリン合成酵素3-PGDHの発現は変化がなかった.次に,脊髄では持続的な痛み刺激の入力によりNMDA受容体が活性化され痛みが増幅されることが知られているため,拮抗薬であるMK801をくも膜下投与し、骨がん疼痛モデルでの脊髄NMDA受容体の活性化について検討した.その結果, NMDA受容体拮抗薬であるMK-801により用量依存性に鎮痛効果が認められる事が分かった。平成20年度はNMDA受容体の主要なサブユニットであるNR28について検討した.ウエスタンブロットによる患側脊髄でのNR2B発現は正常マウス脊髄および健側脊髄と変わらなかった.また,免疫組織化学によるNR2Bの脊髄での発現分布も正常マウス脊髄および健側脊髄と変わらなかった.以上により,脊髄におけるNR2B, GLAST, 3-PGDHの発現・分布は骨がん疼痛状態でも変わらないことが明らかとなった.ここ数年,わが国では緩和ケアの必要性が注目されており,がんの治療だけでなくがん患者の症状コントロールを充実させることが求められている。がん疼痛治療は非オピオイドとオピオイドの組み合わせを中心とした薬物療法であるWHO方式癌疹痛治療法に従って行われる.がん疼痛の中でも骨転移による痛みや腫瘍の神経浸潤に伴う痛みは難治性で,がん患者のQOLを著しく低下させる.骨転移痛は,オピオイドに対する反応性が低く,疼痛緩和を行う上で最も困難な疼痛のひとつであり,早急に新たな鎮痛補助薬の開発が求められている.我々は,マウス骨がん性疼痛モデルを用いて骨がん疼痛の脊髄機序を検討している.平成19年度ではアストロサイトの発現に注目してその関連分子の発現について解析を行った.その結果,アストロサイトに特異的なタンパクであるGEAPが反王制に増加し,また形状も大きくなることが観察された.一方で,アストロサイトに特異的に発現するグルタミントランスポーターGLASTやセリン合成酵素3-PGDHの発現は変化がなかった.次に,脊髄では持続的な痛み刺激の入力によりNMDA受容体が活性化され痛みが増幅されることが知られているため,拮抗薬であるMK801をくも膜下投与し,骨がん疼痛モデルでの脊髄NMDA受容体の活性化について検討した.その結果,NMDA受容体拮抗薬であるMK-801により用量依存性に鎮痛効果が認められる事が分かった.今後,脊髄NMDA受容体に関して研究を進める予定である.ここ数年、わが国では緩和ケアの必要性が注目されており、がんの治療だけでなくがん患者の症状コントロールを充実させることが求められている。平成20年度はNMDA受容体の主要なサブユニットであるNR28について検討した.ウエスタンブロットによる患側脊髄でのNR2B発現は正常マウス脊髄および健側脊髄と変わらなかった.また,免疫組織化学によるNR2Bの脊髄での発現分布も正常マウス脊髄および健側脊髄と変わらなかった.以上により,脊髄におけるNR2B, GLAST, 3-PGDHの発現・分布は骨がん疼痛状態でも変わらないことが明らかとなった.
唾液中クロモグラニンを指標とした精神的ストレス量と口腔習癖の関連性

実験的ストレス負荷に対する唾液クロモグラニンAの変化を測定することによりストレス反応タイプを評価し、ブラキシズムや歯の接触などの口腔習癖を新規の質問表を作成し調査した。ストレス反応が正常と考えられる被験者はブラキシズムなどの口腔習癖が相対的に少ないことが示唆された。また、実験的ストレス負荷により咀嚼筋筋電図が増加し、口腔習癖が誘発され、特にブラキシズム口腔習癖とTMD症状や徴候との関連性が示唆された。精神的ストレスの客観的評価法として唾液中クロモグラニンAを測定し、歯ぎしり等の口腔習癖とストレスの関係について研究することを目的とする。本年度は学生35名(男性16人女性19人)を対象として種々の口腔習癖についての問診を行い、口腔内、口腔外診査等を実施した。歯ぎしりについては歯ぎしりセンサーを用いた検査を行った。実験的ストレス負荷として単純な計算を行わせるクレペリンテストを実施し、ストレス負荷前後の唾液中クロモグラニンAの変動を調べた。その結果、異なる測定日間の相関は高く、安静時の唾液中クロモグラニンA値の再現性を確認した。実験的ストレス負荷により主観的にはストレスは増加したが、クロモグラニンAは増加するもの、変化しないもの、減少するものがあった。また、ストレス負荷に対するクロモグラニンAの反応は性差が明らかであり、女性は計算テストでストレスが減少するものも多く、男性は数値が増加するものが多かった。ストレス負荷によりクロモグラニンAが増加するものだけで分析すると、ストレス負荷前後のクロモグラニンAの変化量と口腔習癖の間に有意な相関を認め、ストレス負荷によりクロモグラニンAが増加するものほど口腔習癖が多い可能性が示唆された。以上から主観的には正しくストレスの強さを評価できないため、唾液中クロモグラニンAの測定により客観的にストレスを評価することは有意義である。また、ストレス負荷によるクロモグラニンAの変化と口腔習癖の関連性の研究は、性差、ストレスに対する反応タイプを考慮する必要がある。【目的】精神的ストレスとブラキシズム等の口腔習癖との関連性が指摘されている。唾液中CgAを精神的ストレスの指標として用い,精神的ストレスに対する反応のタイプを考慮し,ストレスと口腔習癖との関連性を明らかにすることを目指した。【方法】成人76名(男性36名;平均年齢23.3歳,女性40名;平均年齢24.2歳)を対象として,調査用紙を用いて歯ぎしり,噛みしめなどのブラキシズムや習慣的な歯の接触などを問い,それぞれの口腔習癖についての質問に対して“ある"と回答した個数を合計したものを各習癖指数とした。精神的ストレス負荷としては,単純な計算を繰り返し行うクレペリンテスト(15分間)を課し,負荷前後の唾液中CgAを測定した。これらの測定値から,ストレス負荷前後のCgAの変化率と各習癖指数との相関について検討した。【結果】精神的ストレス負荷に対する反応には個人差があり,CgAが増加したものが61名,減少したものは15名存在した。今回は,CgAが増加した対象者についてのみ,口腔習癖との関連性を検討した。ブラキシズムに関連した質問の回答,噛みしめ習癖を問う回答および歯の接触習癖を問う回答から求めた指数とCgAの増加量との間に有意な相関を認めた。これらの結果から,精神的ストレスに対する反応が強い被験者ほど,口腔習癖を多く有する可能性が示唆された口腔習癖と精神的ストレスおよびTMD(Temporomandibular disorders)は相互に関連していることが指摘されているが、ストレス評価、口腔習癖の評価の方法論的な問題もあり詳細は不明である。客観性に優れて実施も容易な唾液中Chromogranin A(CgA)測定によりストレスレベルを定量的に評価することにより、被験者のストレス反能タイプと口腔習癖の関係について明らかにすること。咬筋の筋活動量を表面筋電図により測定し、精神的ストレス負荷により咬筋の活動亢進が誘発されるかについて検討すること。さらに、口腔習癖とTMDの症状や徴候との関連性について検討することを目的とした。新たに作成した口腔習癖に関する質問表から,ブラキシズム習癖指数,噛みしめ習癖指数,歯の接触習癖指数を求めた。実験的ストレス負荷としては、クレペリンテスト(15分間)を課し,その前後での唾液を採取し,CgA濃度の測定を行い,タンパク補正後の値をCgA値とした。CgA値の増減率(%)から被験者を減少群,低増加群,高増加群の3群にストレス反応タイプを分類した。咬筋筋電図は片側の咬筋中央部に筋の走行と平行に双極誘導を行い、表面筋電図を導出し積分値を求めた。TMDの症状と徴候は質問表から自覚症状を調査した。

ブラキシズム習癖指数は,減少群および低増加群と高増加群との間に有意差を認めた(P<0.05).噛みしめ習癖指数では,低増加群は減少群および高増加群より低い傾向であった.歯の接触習癖指数は,低増加群と高増加群の間に有意差を認めた(P<0.05).実験的ストレス負荷により咬筋筋活動が増加する傾向が認められ、精神的ストレス負荷により筋の活動亢進が誘発される可能性が示唆された。口腔習癖を有する被験者はTMD症状と徴候を多く有する傾向が認められた。
脳卒中失語症患者と看護師とのあいだにある「交感」の看護援助モデルの開発

目的:脳卒中失語症患者と看護師とのあいだにある「交感」に着目した看護援助モデル(以下,モデルと称する)の開発である.研究方法:質的記述的デザインとした.モデル開発の初期段階として,研究者の先行研究と看護系文献を基にし,モデルの基盤となる仮構造を構築した.研究成果:“交感"を「患者-看護師双方のあいだで感情・意思・体験を交わし共有している現象」とした.“共感"“同感"“エネルギー"“援助へのニード"“看護の機能"を定義し,それらを仮構造に位置づけた.○平成24年度に実施した具体的内容1選定した論文を精読、2各論文の研究目的、研究データ(内容、収集方法)、研究成果を要約、3研究成果から対人関係に関連すると捉えられる記述(実践知)を選択、4上記の記述が表している現象から、各論文に共通する要素を比較検討、5要素間の関係を検討、6要素間の関係を図示して枠組みを明示した。1看護分野以外で最近5年間に掲載された「交感」に関する文献で、「交感」に関するキーワード(意識、間主観性、クオリアなど)と「脳卒中失語症」に関するキーワードで導かれる研究の文献検討により、「交感」の構成要素を導き、2看護系雑誌に最近5年間掲載された原著論文で、看護実践に関する質的研究の文献検討により、「交感」の看護援助の理論的枠組みを導いた。○意義・重要性上記過程は、「交感」の要素として、「看護援助の発展内容」「患者のアウトカム」「交感」のありようを分析し、抽出する基盤となり、看護分野でまだ明確に区別されていない「交感」の概念や現象を明らかにすることにつながる。あわせて、1「共感」などの類似概念との相違点を明らかにすること、2日常に内在するケアと専門家ではない個々のつながりに内在するケアとの多重構造を明らかにすること、3このような多重構造に内在するケアのプロセスの探究と患者への影響を明らかにすること、4「交感」の看護援助体系の構築を導き、5看護の本質であるケアとは何かについての探究につながる。I研究目的:本研究の目的は,脳卒中失語症患者とそのケアにあたる看護師とのケア場面の記述をもとに,「交感」に着目した看護援助モデルを作成することとした. II用語の定義:「交感」をふたりの人のあいだで,感情,体験,意思などが交わされ,共有されることとした. III研究デザイン:場面観察に基づくエピソード記述を経て,質的記述的デザインとした.IV研究参加者:脳卒中失語症患者とそのケアに携わる看護師とした. V結果:「交感」に着目した仮説的看護援助モデルを,下記のように作成した. 1.先行要件:看護師の先行要件には,「対話に開かれていること」「親しみや好感」「相手を尊重する姿勢」「相手に応じた期待」「ゆっくりとしたペース」「かかわることへの根気強さ」があった.交感を成立させる双方における先行要件には,「身体の活用」「共に時間を過ごすこと」があった.2.結果:結果には,「遊びが生まれること」「身体のレベルでお互いを了解しつくしている美しさをもったまとまり」「同調をつくりだすペース・リズム・スタイル」があった.3.期待される成果:期待される成果には,「患者の生き生きとした感情の発露」があった.VI残された課題:「交感」に着目した仮説的看護援助モデルを用いた看護実践について,データ収集し,「交感」に着目した仮説的看護援助モデルを洗練させることである.それにより,「交感」の実践知を明示することである.目的:脳卒中失語症患者と看護師とのあいだにある「交感」に着目した看護援助モデル(以下,モデルと称する)の開発である.研究方法:質的記述的デザインとした.モデル開発の初期段階として,研究者の先行研究と看護系文献を基にし,モデルの基盤となる仮構造を構築した.研究成果:“交感"を「患者-看護師双方のあいだで感情・意思・体験を交わし共有している現象」とした.“共感"“同感"“エネルギー"“援助へのニード"“看護の機能"を定義し,それらを仮構造に位置づけた.ケアは,日常の看護に内在するケアと,必ずしも看護の枠内とは限らない個人と個人のつながりに内在するケアとの,二重構造によって成立している.このような二重構造に内在するケアのプロセスを探究することは,看護を浮き彫りにすることを可能にする.脳卒中患者は,喪失とそれに伴う努力を経験する.また失語症を伴うとなると,その経験を語ることも失われ,患者は幾重もの苦悩に迫られる.研究者は,そのような脳卒中失語症患者への看護として,「交感」の看護実践に着目した.本研究の目的は,脳卒中失語症患者と看護師とのあいだにある「交感」に着目した看護援助モデルの開発である.「交感」に着目した看護援助モデルの構築により,看護の本質であるケアとは何かを探究する,基礎的研究とする.まず,研究者の先行研究を踏まえ,看護の実践知に基づいた「交感」の仮説的看護援助モデルを作成する.

「交感」に関するキーワードで導かれる文献検討により,「交感」の構成要素,看護援助の発展内容,患者のアウトカム等を導く.また,看護実践に関する質的研究の文献検討により,「交感」の看護援助における理論的枠組みを導く.活用する文献については,学問分野を限定することなく,包含基準および除外基準を設ける.その後,仮説的看護援助モデルを指針とした看護実践に関するデータを基に,仮説的看護援助モデルを洗練させる.なおデータ収集にあたっては,臨床看護師と研究者の看護実践を対象とする.所属の異動に伴い、研究計画審査の諸手続き・倫理審査・フィールド開拓に時間を要している。研究者の先行研究を踏まえ,看護の実践知に基づいた「交感」の仮説的看護援助モデルを作成した.「交感」に関するキーワードで導かれる研究により,「交感」の構成要素,看護援助の発展内容,患者のアウトカム等を導いた.また,看護実践に関する質的研究により,「交感」の看護援助における理論的枠組みを導いた.活用する文献については,学問分野を限定することなく,包含基準および除外基準を設けた.1ー1)脳卒中失語症患者とそのケアにあたる看護師のケア場面を参加観察し、「交感」に着目した場面記述をする。1ー2)枠組みの作成:1場面記述を精読、2エピソードの解釈、3各場面に共通する要素を比較検討、4要素間の関係を検討、5要素間の関係を図示した枠組みの明示、6発展内容の分抽出、7患者と看護師とにおけるアウトカムの分析抽出をし、「交感」の看護援助に関する枠組みを作成する。2ー1)研究者が脳卒中失語症患者へのケアに携わり、「交感」に着目した場面記述をする。2ー2)枠組みの洗練::1場面記述を精読、2エピソードの解釈、3各場面に共通する要素を比較検討、4要素間の関係を検討、5要素間の関係を図示した枠組みの明示、6発展内容の分抽出、7患者と研究者とにおけるアウトカムの分析抽出をし、「交感」の看護援助に関する枠組みを洗練する。仮説的看護援助モデルを指針とした看護実践に関するデータを基に,仮説的看護援助モデルを洗練させる.なおデータ収集にあたっては,臨床看護師と研究者の看護実践を対象とする.研究実施にあたり、主に研究者が所属する関西国際大学を拠点とし、千葉大学の専門家から研究指導を得ながら進めるため、またデータ収集のため医療施設に出向くため、主に旅費に使用する。スーパーバイズを得るためとデータ収集活動を行うための旅費として使用する.
係留式水温プロファイル計測装置の開発研究

海洋の鉛直水温プロファイルの計測は、海洋研究において欠くことのできない計測項目であることからXBTやCTD測器が開発され、実用化されている。これらの測器は、何れも船上から測定するもので、同一点において長期連続測定するには不適当であった。本研究は、XBTを海底に係留した装置から一定期間ごとに発射して同一点の水温の鉛直プロファイルを時間的に連続して計測することができるような装置の開発を目的とするもので、XBTやCTDによる海洋の空間的温度場計測では足りない温度場の時間的変動の無人計測を可能とする。試作器の仕様は以下に示す。最大計測水深:2000m計測繰り返し周期:190日装置できるプローブ:612個係留期間:1年以上とし、試作した装置を使って岸壁で繰り返し動作試験を行い、基本動作と水温計測結果を確認した。また、市販プローブの利用を検討し、そのための小型フロートを開発した。海洋実験による動作および測定精度の確認を2000年5月に予定している。海洋の鉛直水温プロファイルを同一点において長期連続測定を可能とするため係留装置から一定時間ごとにXBTプローブを発射して計測する装置を試作した。装置は、ランチャーとプローブおよびデータ集録部からなり、ランチャーはプローブを海水から保護するために水密になっていて、プローブの発射時に注水、蓋を開ける機構になっている。本年度は、4個のランチャーとプローブおよびデータ集録部を製作し、実験室での試験を終了している。海域実験は、東京大学海洋研究所の淡青丸による1999年3月16日23日の研究航海で海域試験を行う予定である。更に、市販のXBTまたはCTDプローブの利用の可能性について検討を行った結果、市販のXBTまたはCTDプローブの利用の見通しが得られた。海域実験は、東京大学海洋研究所の淡青丸による1999年3月16日23日の研究航海で海域試験を行った結果、センサーコネクタ間の接続の水蜜性に問題があることがわかったので、新しいプローブを製作し、これの各種接続方法を考案して岸壁において吊下して動作実験を繰り返し接続方法を確立した。更に、市販のXBTの可能性について検討を行った結果、シンタクチックフォームを使った小型フロートを試作し、それを利用することによる市販のXBTの利用の見通しが得られた。2000年5月に東京大学海洋研究所の淡青丸を使った海域実験を予定している。
コヒーレント原子波の生成および制御

Rb原子オーブンおよびスピンフリップゼーマン減速器を用いて、低速(約20m/s)原子ビームを生成し、約1010個のRb原子を超高真空(10-11torr)内の磁気光学トラップ(MOT)に捕獲した。MOTから磁気トラップに移行させた原子集団に約30秒間のrf蒸発冷却を施すことにより、Rb原子では世界最高である約107個のボース凝縮体を生成した。光トラップに捕獲されたボース凝縮体に約1007Gの磁場を印加し、分子生成による原子数の減少としてフェッシュバッハ共鳴を観測した。波長780nmの高出力半導体アンプ1台、およびDFBレーザー2台を用いて、Rb原子のBEC実現のための光学系をシールドルーム内の光学除振台の上に構築した。約30mWの種光(DFBレーザー光)に対して、1.5Aの注入電流で約1Wの出力を半導体アンプより得ることができた。また、高速バランスドディテクターを用いた偏光分光により、DFBレーザーの周波数安定化を行った。2台のDFBレーザーを独立に周波数安定化し、そのビート信号をスペクトラムアナライザーで観測し、レーザー線幅の測定を行った。構築した光学系を既存のゼーマン減速器を用いて性能のチェックを行った.本研究では、生成したBECを光格子にロードしたり、フェッシュバッハ共鳴のための磁場(1000G)を印加したりする必要があるため、これらを考慮した新しい超高真空チャンバーの設計を行った.また、Rb原子を超高真空チャンバーに高速ロードするためのZeeman減速器およびRb原子オーブンを設計、作成した。特に今回は、ゼーマン減速器からの磁場がBECを生成するチャンバーに影響を与えないように、スピンフリップ型と呼ばれる特殊な磁場プロファイルを持つゼーマン減速器を設計した。また、磁気トラップのための電磁石を水冷が可能な中空銅管を用いて作成し、既存の真空装置を用いて性能評価を行った。ルビジウム原子のボース凝縮体を光双極子ポテンシャルを用いて輸送し、アトムチップや光格子にロードするための真空装置および光源を開発した。真空チャンバーはボース凝縮体を生成するメインチャンバーと、ボース凝縮体を輸送するサイエンスチャンバーに分れており、メインチャンバーの真空度は10^<-11>torr以下を実現した。原子の磁気光学トラップへのローディングはメインチャンバーへの磁場の影響の少ないスピンフリップ型ゼーマン減速器を採用し、通常の磁場増加型ゼーマン減速器と同様の性能(最終速度20m/sで10^<11> atoms/s)を得た。また、波長1.06μmの半導体励起固体レーザーの出力(200mW)をファイバー増幅器で10Wまで増幅し、シリンドリカルレンズを用いて容積の大きい光双極子ポテンシャルを形成し、磁気光学トラップされた原子を10^6個光トラップすることに成功した。前年度までに完成したRb原子オーブンおよびスピンフリップゼーマン減速器を用いて、低速(約20m/s)原子ビームを生成し、それを超高真空チャンバー内で磁気光学トラップ(MOT)した。約10秒のロード時間でボース凝縮体生成に十分な約10^10個の原子をMOTに捕獲できた。ゼーマン減速器の最適な設計(オーブンとチャンバーの距離および磁場のプロファイル)により、Rb原子オーブンの駆動温度は他のグループの典型的な駆動温度(110°Cから130°C)に比べてかなり低い80°Cであり、オーブン側の真空度の向上、引いては超高真空チャンバー側の真空度の向上につながっている。また原子オーブンはリサイクル型であり、真空を破ることなく半永久的にオーブンを駆動することができる。磁気光学トラップされた原子集団に偏光勾配冷却およびスピン偏極を施し、約70%の効率でクローバーリーフ型の磁気トラップ(MT)に移行した。磁気トラップの寿命は約5分であり、これは超高真空チャンバーの真空度が真空計では計測困難な10^-11torr以下であることを示唆している。磁気トラップされた原子集団に約30秒間のrf磁場による蒸発冷却を施すことにより、約10^7個のボース凝縮体を生成した。この凝縮体原子数は、Rb原子では世界最高である。生成したボース凝縮体を波長1064nmのファイバーアンプ光源を用いて光トラップに捕獲した。この凝縮体原子から分子を生成するために、磁場によるフェッシュバッハ共鳴を利用した。フェッシュバッハ共鳴の確認は、分子の生成に伴う原子数の減少を吸収イメージングによって観測することによって行った。実際にフェッシュバッハ共鳴が、既に他のグループによって報告されている1000G付近で観測された。
胎生期におけるニコチン曝露が呼吸調節およびカテコラミン作動性神経群に与える影響

【背景および目的】母体の慢性喫煙習慣は乳児突然死症候群(SIDS)の危険因子のひとつである。本邦における近年の若年女性の喫煙率が増加傾向にあることを考えるとSIDSは社会的にも重要な問題である。SIDS発症のメカニズムは明らかにされていないが、タバコの主成分であるニコチンが直接的に胎児中枢神経系の発達に影響を与えるとの報告がある。したがって、胎児期の慢性ニコチン曝露が個体の呼吸調節に与える影響を解明することはSIDS発症のメカニズムを考えるうえで有用である。本研究は胎生期の慢性ニコチン曝露が個体の低酸素および高炭酸ガス換気応答に与える影響を検討することを目的とした。【方法】妊娠ラットにニコチンパッチ(6mg/kg)を出産まで連日貼付した。同様の方法でプラセボパッチを貼付したニコチン非曝露母ラットも作成した。ニコチン曝露母ラットから生まれた新生ラット(N群)、ニコチン非曝露母ラットから生まれた新生ラット(C群)の室内気吸入時、低酸素(13%O_2、N_2バランス)吸入時、高炭酸ガス(10% CO_2、21% O_2、N_2バランス)吸入時の1回換気量、呼吸回数、分時換気量を体プレチスモグラフ法を用いて生後2,4,7,14日齢で無麻酔非拘束下で測定した。【結果】N群の体重10gあたりの分時換気量は室内気吸入時では2,4,7日齢で、低酸素および高炭酸ガス吸入時では2日齢でC群に比し有意に低下していた。この低下は主に呼吸回数の低下に起因していた。【結論】胎生期のニコチン慢性曝露は生後早期の低酸素および高炭酸ガス換気応答を含む呼吸調節(主に呼吸数の設定)に抑制的に作用する可能性が示唆された。この内容は平成15年3月13日の第43回日本呼吸器学会総会(福岡)で発表した。
琉球舞踊における動作単元データベース「動作辞書」の構築

本研究は、琉球舞踊の技法「動作単元」のデータベース化を企図したものである。動作名称・動作特性・伝承方法等の総合的なデータを記録しているが、今回は、伝承方法に焦点をあて、5名の県指定無形文化財保持者およびそれに準じる者に聞きとり調査を実施した。その結果、1960年代初頭の流派発足以前は、複数の師から十八番芸を学ぶ「複数師匠型」の伝承スタイルであり、動作単元の定義や伝承方法に多様性が認められることが明らかになった。これらの多様性をも視野に入れたデータ内容の検討が必要である。今年度は、これまで考案してきた「動作特性」データを主とする検索項目に加え、新たに、動作の「意味特性」を検索項目として設定するため、下記の具体的な分析・調査を実施した。1.動作単元の「意味特性」抽出のための構造分析「意味特性」を抽出するに際して、Smithsonian InstitutionのDr.Kaepplerがトンガの舞踊の構造分析に援用したLinguistic Methodを適用して作業を進めてきたが、トンガの舞踊が歌詞との写実的対応(Poetic Movements)が顕著であるのにたいし、琉球舞踊は「作品全体」の意味内容をシンボライズした抽象性(Symbolic Movements)を有すことから、Linguistic Methodの分析指標を、そのまま援用することにある種の限界が認められた。2.作品内容と伝承に関する聞き取り調査そこで、「作品」の意味内容およびその伝承方法に関する詳細な聞き取り調査を実施した。その成果を比較舞踊学会大会にて口頭発表し、論文にまとめた『琉球・沖縄研究』。上記の構造分析と聞き取り調査から、琉球舞踊は「動作単元」という観点から細分化して表示するだけでなく、「作品」のコンテクストにおける「動作単元」の位置づけを踏まえた表示方法を検討すべきだと認識した。次年度の課題としたい。(追記)本課題の内容にたいし、2006年11月、沖縄文化協会賞(仲原善忠賞)を受賞した。前年度に引き続き,今年度は「作品」の意味内容およびその伝承方法に関する詳細な聞き取り調査を実施した。以下に今年度の成果および次年度の課題を記す。1.成果(1)琉球舞踊における流会派の系譜-伝承の実態-今年度は志田房子氏(沖縄県指定無形文化財保持者)に焦点をあてて伝承の系譜を聴取するとともに,芸歴書や映像資料,公演プログラム,新聞評,写真等の資料収集と記録,データベースとして公開するためのデータ項目を検討した。志田氏は「作品」ごとに10名の師から教えを受けていた。各師から「作品」の意味内容に即した表現方法を学んだことから,芸域の拡大と深化につながったと考えられる。本調査の結果を日本体育学会スポーツ人類学分科会にて口頭発表し,『ポーラ伝統文化振興財団助成事業報告書』にまとめた。(2)伝承の実態に関する聞き取り調査の意義上記の結果を踏まえ,琉球舞踊の「作品」および「動作単元」を流会派で比較する際には,伝承の実態に関する詳細な聞き取り調査が必須であるといえる。調査の意義と協力依頼を,実演家向けの雑誌に論文として投稿した。→「沖縄舞踊にみる記録法の展開と課題」『沖縄芸能協会40周年記念誌』2.次年度の課題これまで作成してきた「動作単元」データベースに,伝承の実態に関する聞き取り調査の記録「オーラル・ヒストリー」データを加えた総合的なデータベースの構築をはかりたい。付記:本研究テーヌの主たる助成は科研費より得ているが,一部のインタビュー調査および映像保存作業についてはポーラ伝統文化振興財団より支援を受けた。今年度の研究内容とその成果は以下の2点である。1.「わざ言語データ」の特性無形文化財保持者1名(重踊流宗家)を対象に、「師から受けた伝承過程(どのように教わったか)」について聞き取り調査を実施した。その結果、特に「雑踊り」について比喩的言語「わざ言語」が多用された等の特性が見られた。本成果を「根路銘房子の『語り』にみる伝承の系譜」(2008)にまとめた。2.動作単元データリストの作成と流会派の系譜解明「動作単元データリスト」を作成した。さらに、本データリストを使用して流会派間の比較研究を実施すべく、次のような予備研究を行った。明治期の名優、玉城盛重に系譜をひく4名の県指定無形文化財保持者を対象に、伝承過程の詳細な聞き取り調査を実施した。その結果、(1)1960年代に家元制が導入される以前は、盛重(系)以外も含む複数の師のもとで各師の十人番芸(演目)を学ぶ伝承のスタイルであったこと、(2)主な演目が誰から誰に継承されたかといった「演目ごとの系譜」を解明する必要性がみられること。(3)「ガマク入れ」技法を例に比較すると、盛重の直弟子と孫弟子で相違が認められること、等が明らかになった。
完全水溶液プロセスによる低欠陥酸化物薄膜の作製とその太陽電池応用

安全・安心・安価で環境親和性の高い全水溶液プロセスによるZnO/Cu2O系太陽電池の実現を目指し、両層の薄膜を作製した。ZnOはロッドなどになりやすく連続膜を得にくい問題があったが、核形成と初期成長の詳細な解析を行い、成長初期の水酸化亜鉛の生成を回避することでこれを解決した。またCu2Oでは酸素源である電解液中の水酸基濃度と溶存酸素濃度を制御することでキャリアの起源となるCu欠損量を変化させうる可能性を見出した。平成22年度はまず、電気化学堆積法による酸化亜鉛(ZnO)薄膜の連続膜化に取り組んだ。欠陥評価のためには連続膜が望ましいが、電気化学堆積法による薄膜は粒が独立して成長しやすく連続膜にはなりにくい。本研究では、この非連続膜成長の原因が成長のごく初期段階における水酸化亜鉛(Zn(OH)_2)のナノ結晶の生成と、それを核としたZnOの結晶成長であることを明らかにした。さらにこの知見を元に電気化学成長のプロセスを見直すことでZn(OH)_2の抑制を回避することに成功し、再現性良く連続膜を作製することを可能にした。Cu_2Oの連続膜化については現在検討中である。欠陥の評価においては、電気化学製膜では基板が導電性であるためにホール測定が出来ないため、キャリア輸送特性からの検討が困難である。そこで光学的評価手法の一つである光励起発光(PL)法による評価システムの構築を行った。評価装置は、23年度以降に予定している電気化学成長その場観察を考慮した構造とした。ZnO連続膜からのPLスペクトルにはバンド端発光の他に中心波長600nm付近のブロードな発光が確認された。これは水素が関与した欠陥に起因するものと考えている。またピーク分離の結果、当初は抑制されていることを期待していた酸素欠損に起因すると考えられる550nm近傍を中心とする発光も認められた。このような非化学量論的欠陥の生成量が、成長環境(電解液)のpHによって変化する可能性があると考え、現在その検証実験を進めている。また、イオン濃度と電界電流のバランスにより電子供給、もしくはイオン供給が律速する成長とした場合の欠陥形成への影響についても検証を進めている。低温測定については測定を開始した段階である。平成23年度は主に電気化学堆積法による酸化銅(Cu_2O)の薄膜成長に取り組んだ。電解液は硫酸銅と乳酸の混合水溶液とした。NaOHによりpH調整を行った際に、pHが高い場合にCu(OH)_2の沈殿が生じた。これに対し、銅イオンに対する錯化剤の量を最適化することで沈殿を回避した。電位-pH図で示される酸化銅の析出領域は電位の許容範囲が小さい。そのため製膜中に電位が変動する定電流法ではなく定電位法を採用した。成長電極は銅板とした。銅は無電解めっきによる製膜も可能であり、安価な太陽電池の基板としての可能性を持つ。これとは別に異相確認用としてITO基板上にも成長を行った。XRD測定からは、予想されたCuOの他にCuもわずかながら確認された。(0001)配向しやすいZnOとの接合には、酸化銅は(111)配向していることが望ましい。電解液のpHが11-12で(111)優先配向しやすいとの先行研究例があり、本研究ではpHを10-13とした。また電解電位を-0.5-0.2V(vs.Ag/AgCl)の範囲で変化させた。その結果、電位が-0.3-0.2VではpHにより配向か大きく変化したが、-0.5-0.4Vでは優先配向の明確なpH依存性は見られなかった。一方電解電位に対しては、pHが11以下では<110>配向か支配的であった。これに対しpHが12以上の場合には電位が高い(貴)なほど<111>優先配向か強く、pH12.5、-0.2Vでは<111>単一配向に近いCu_2O薄膜が得られた。また、得られたCu_2O薄膜の上部に極薄のAu電極を設け、太陽電池応用に重要な面直方向の電気伝導特性を評価した。その結果、面直報告の抵抗率がkΩオーダーと大きいことはわかり、この低減が今後の課題の一つと考えられる。また電流-電圧特性はCu_2O/Cu界面のショットキー特性を反映した特性を示した。さらにCu_2Oのバンドギャップ以上のエネルギーの単色光照射下で同様にI-V測定を行い、光励起キャリアによると考えられる電流の大幅な増加を確認した。また本年度はDLTSならびにフォトルミネッセンス法による評価システムを構築し、一部の試料に関して欠陥の評価を開始した。酸化銅(Cu2O)を吸収層に用いた太陽電池は、吸収層の直列抵抗が大きいために短絡電流が小さいことが課題となっている。