hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人口移動を考慮した都市政策・交通政策の費用便益分析体系の構築

本研究の目的は人口移動を考慮しながら、都市政策・交通政策の評価が可能な費用便益分析体系を構築することであった。主要な成果は以下の三つである。第一に、人口移動が引き起こす集積の経済を明示的に考慮した費用便益分析モデルを開発した。開発したモデルは、消費者の最終財のバラエティーがもたらす集積の経済と生産者の中間財のバラエティーがもたらす集積の経済の両方を扱うことが可能である。第二に、そのモデルを用いて、現在の費用便益分析との関連を明らかにした。第三に、集積の経済の計測を実際に取り入れているイギリスの費用便益分析を検証し、真の便益を過大評価する可能性を指摘した。本研究の目的は、人口移動を考慮しながら、都市政策・交通政策の評価が可能な費用便益分析体系を構築することである。この目的のために、本年度は、人口移動を考慮した2地域の都市モデルを開発した。本年度に開発したモデルは、以下のような特徴を持ち、今後の応用研究上重要な意味を持つ基本的なモデルである。第一に、財のバラエティーへの選好と規模に関して収穫逓増下での独占的競争という新経済地理学の特徴を明示的に考慮しており、新経済地理学の理論的基礎と整合的な形で、集積や非集積が起こるモデルである。第二に、このように新経済地理学との理論的整合性を保ちながら、具体的な費用便益分析に応用できるモデルである。これまでの費用便益分析モデルは、多くの場合、集積の経済を考慮していない。あるいは、集積の経済を考慮した費用便益分析モデルであっても、地域全体の交通費用の変化を考慮することによって、交通投資のマクロ的な影響を考えるためのモデルであった。そのため、通常の費用便益分析で得られるような消費者余剰や生産者余剰の変化を明示的な形で導出できていない。したがって、これまでの集積の経済を考慮した費用便益分析モデルは、伝統的な、個別の交通投資を考える費用便益分析とは比較ができない。本年度に開発したモデルは、複数の交通機関を明示的に考慮し、そのうちの一部の交通機関にのみ投資が行われる、現実的な場合に対応した費用便益分析が可能なように設計されている。また、本年度のモデルは、新経済地理学モデルの現実の政策分析への適用可能性を探るという意味でも重要な意義を持つ。本年度は、平成24年度に開発した、人口移動を考慮した費用便益分析モデルを発展させ、人口移動を含めて現実の交通政策が分析できるように改善した。本年度までで開発したモデルの概要は以下である。2地域の都市モデルであり、住民は2地域を自由に移動できる。住民は、貿易財、非貿易財、土地を需要する。貿易財の消費には交通が必要でないが、非貿易財の消費には交通が必要であると仮定している。例えば、ある地域のレストランに行くには何らかの交通が必要であり、レストランに行くという需要が交通需要を発生させる。2地域の土地の総量は一定であり、住民が土地を需要するため、土地の総量と住宅地の面積が均衡するように地代が決まる。両地域の人口の合計は一定であり、両地域で効用水準が均等化するように人口が決まる。非貿易財の生産は、規模の経済下の独占的競争状態にある企業によって行われる。企業数は、消費者が需要する貿易財の種類でもあり、利潤がゼロになるように企業数が決まっている。政府は、住民から一括税を徴収し、各地域の交通インフラを提供している。交通サービス提供企業は、政府が提供する交通インフラを利用し、交通サービスを提供している。この交通サービス提供企業の数がいくつであっても、また、どのような価格付けを行っていても本研究の分析には影響がないことを確認している。このモデルは、新経済地理学の理論モデルの特徴を持った費用便益分析モデルになっており、政府が提供する交通インフラの増減がもたらす、一般均衡的影響を見ることができる。平成26年度の研究では、このモデルを用いて、交通投資がもたらす便益を、一般均衡的影響を明示的に考慮して分析する。特に、人口移動がもたらす集積の経済の費用便益分析上の意味に注目して分析を進める。本研究の目的は人口移動を考慮しながら、都市政策・交通政策の評価が可能な費用便益分析体系を構築することである。平成25年度までは、消費者の最終財のバラエティーがもたらす集積の経済に対応したモデルを開発してきた。平成26年度は、第一に、生産者の中間財のバラエティーがもたらす集積の経済に対応したモデルを開発し、両者を比較した。その結果、両者はほぼ同様の理論的体系を持っていることが明らかになった。集積の経済の発生が消費財のバラエティーに基づくものであれ中間財のバラエティーに基づくものであれ、集積の経済を踏まえた費用便益分析モデルは、次善(セカンドベスト)の費用便益分析の応用であり、集積の経済は死重損失の一つの原因として整理することができる。集積の経済を考慮した費用便益分析に関して、このような統一的な視点を得たことは重要な成果である。第二に、本研究は理論的な成果を得るだけでなく、現実の費用便益分析への応用を目標としている。日本では集積の経済を踏まえた交通投資の費用便益分析は行われていないが、イギリスでは最近費用便益分析に集積の経済を取り入れる方向になっている。

そこで、本研究でこれまで開発してきた集積の経済を考慮した費用便益分析モデルとイギリスの費用便益分析との対応がどのようになっているかを、イギリスの費用便益分析マニュアルをもとに検証した。その結果、イギリスの費用便益分析マニュアルの集積の経済の測定法が真の便益を過大評価する可能性を発見した。本研究の目的は人口移動を考慮しながら、都市政策・交通政策の評価が可能な費用便益分析体系を構築することである。平成27年の主たる成果は以下の2点である。第一に、これまでの成果をとりまとめて国際的学術誌であるJournal of Transport Economics and Policy誌で公表した。公刊した論文では、本研究の主要な成果である、人口移動を内生化し、集積の経済が存在する場合における費用便益分析の理論的方法を明らかにし、集積の経済を踏まえた費用便益分析モデルは、次善(セカンドベスト)の費用便益分析の応用であり、集積の経済は死重損失の一つの原因として整理することができることを示している。また、この理論的成果を応用し、現実に、集積の経済を考慮して費用便益分析を行う場合の注意点を、イギリスの費用便益分析マニュアルを例にとり、解説している。この点で、公刊した論文は、費用便益分析の研究上重要な理論的成果だけでなく、実務に直接応用可能な成果も含んでいる。第二に、これまでの成果をさらに発展させるために、交通部門が持つ兼業を、空港を例にとって、モデル化した。伝統的な費用便益分析や交通経済学では、交通部門が兼業を持つことは想定されていない。しかし、実際には、大都市の鉄道会社は沿線の不動産開発や駅構内のショッピングスペースの提供等、積極的な兼業を行っている。また、空港においては、付設駐車場や免税店からの兼業収入が着陸料収入等の本業の収入を上回ることも一般的になりつつある。このような兼業に対する分析はこれまでにも行われてきたが、恣意的な仮定をおいた不完全なモデルであった。そこで、兼業を含んだ一般均衡モデルを、空港に関して構築し、既存文献とは異なる空港政策上の示唆を得ている。集積の経済を含んだ費用便益分析の一般均衡モデルを理論的に構築し、そこから導き出される結論を現実の経済に適用可能な形で整理し、国際学術誌で公刊できたため。平成28年は、研究の最終年度にあたるため、これまでの成果をとりまとめて国際的学術誌であるJournal of Urban Economics誌、Journal of Choice Modelling誌で公表した。Journal of Urban Economics誌で公表した成果は、空港政策の評価につながりうる理論モデルの開発である。これまでの交通投資の費用便益分析では、交通企業が兼業を行っていることは考えられてこなかった。世界の主要空港では、兼業からの利益が本業からの利益(離着陸料から得られる利益)を上回っており、空港の費用便益を正確に行うには、兼業部門の正確なモデル化が必須である。本研究では、兼業部門を含んだ空港の一般均衡モデルの開発に成功し、そのモデルに基づいて、最適な混雑税、空港の収支、空港への規制政策等、包括的な分析を行った。この成果は、将来のより現実的な費用便益分析でモデルの開発に結び付くと予想される。
セルロースナノペーパーを用いた不揮発性メモリの創製

本年度に実施したナノペーパー内部構造と電気抵抗変化型センサデバイスの課題に関して、以下にそれぞれの研究成果の概要を記す。〇ナノペーパー内部構造を制御したセルロースナノペーパー材料開発:乾燥中のナノファイバー懸濁液のナノファイバー配列挙動を可視化することで、ナノファイバー懸濁液は表面からレイヤー構造を形成することが明らかとなった(論文発表済み)。これらのセルロースナノペーパーの内部構造制御に関する知見を活用し、光学特性評価や積層キャパシタの開発も行った。これら成果は既に国内外の学会で発表しており、次年度以降の論文発表に向けて論文準備中である。〇電気抵抗変化現象を利用したセルロースナノペーパー・酸化物ナノワイヤ複合センサデバイス:昨年度までの研究において、ナノセルロースを用いた電気抵抗変化型センサデバイスのメカニズムは概ね明らかになっていた。今年度は、各種ガス分子の高感度検出ならびに、低環境負荷センサデバイスの開発を行った。その結果、金属電極の種類に関わらず高感度な電気抵抗変化現象が確認でき、その現象は繰り返し応答性に優れることも確認した。そして、電気抵抗変化現象を利用したこのペーパーデバイスは、優れた堅牢性とディスポーサブル性も両立している(論文発表済み)。このように、今年度も各研究計画において予想以上の進捗が得られた。一方で、得られた研究成果の幾つかは、論文原稿準備中に留まっているため、すべての研究成果を至急速やかに論文発表する必要がある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、下記3つの課題に取り組みながら、セルロースナノペーパーを用いた不揮発性メモリの開発を行った。以下に、それぞれの目標と実績を記す。1.ナノファイバーソースの選定【目標】メモリデバイスに適したセルロースナノファイバーならびにナノペーパーの開発を行うために、針葉樹・広葉樹などの樹種による違いや精製方法、各種変成処理の検討を行う。【成果】当該研究課題においては、樹種による有為な差異は認められなかった。また各種変成処理の開発も順調に行っている。これらの成果は国内学会2件、国際学会3件で発表し、論文準備中である。2.ナノペーパー基板へのメモリ搭載技術の開発【目標】ReRAMは、電極に挟まれた絶縁層が基板のうえに搭載されている。そこで、ITOや金属電極ならびに絶縁層をナノペーパー基板へ搭載する技術を開発する。【成果】搭載技術を開発し、銀ナノ粒子を担持させたナノセルロースを用いたペーパーメモリの開発に成功した。これらの成果は、国内学会1件、国際学会3件で発表し、Scientific Reportにて論文発表を行った。3.ナノペーパ絶縁層の開発【目標】ナノペーパーを基板だけでなく絶縁層にも応用展開するために、電気抵抗変化現象を評価しながらナノペーパー絶縁層を開発する。【成果】ナノペーパーの絶縁性を評価した。さらに高誘電率材料としての可能性を見いだすことにも成功した。これらの成果は、国内学会2件、国際学会2件で発表し、Advanced Materialsにて論文発表を行った。1.ナノペーパーを絶縁層に用いたメモリの開発【目標】ナノペーパーの微細構造を制御し、金属ナノ粒子を用いないペーパーメモリの開発に取り組む。【成果】昨年度までの研究成果において、セルロースナノファイバーと金属ナノ粒子を複合化させた絶縁層を用いて、ペーパーメモリの開発を行なった。当該研究課題において、セルロースナノファイバー単体の絶縁性評価を行なった。そして、それらの知見をもとに、セルロースナノファイバー単体で絶縁層を作製し、ペーパーメモリの開発を行なった。2.多様なメモリ実装技術に対応できるナノペーパー基板の開発【目標】メモリなど各種デバイス実装技術に耐えうる高耐久性ナノペーパーを開発に取り組む。【成果】各種ナノペーパーの化学組成ならびに加熱中の黄変化を評価した結果、ナノペーパーのカルボキシル基導入量がそのキーパラメータであることを明らかにした。その知見をもとに、高透明かつ高耐熱性ナノペーパーの開発に成功した。3.金属電極と高い密着性を有するナノペーパーの開発【目標】ナノペーパーへ金属電極を搭載し、その密着性を評価するとともに、そのメカニズムを明らかにする。【成果】ナノペーパーへ金属ナノワイヤ電極を作製し、親水的な親和性とナノワイヤ・ナノファイバーの絡み合いが高い密着性を発現することを明らかにした。本年度は、以下2点において当初の計画以上の進展があった。【課題1ナノペーパーを絶縁層に用いたメモリの開発】セルロースナノファイバーの単離技術ならびに電子顕微鏡プローブを用いたナノマテリアル絶縁性評価技術を融合することで、セルロースナノファイバー1本の絶縁性を評価することに世界で初めて成功した。この知見は、当該分野における基礎学術的知見として極めて重要なものである。【課題2多様なメモリ実装技術に対応できるナノペーパー基板の開発】東京大学磯貝グループとのディスカッションを通じて、ナノペーパーの黄変に関するキーパラメータを明らかにした。この知見によって、デバイス実装に適用可能な透明ナノペーパーの種類が大幅に増えた。この成果は、アメリカ化学会ならびにアメリカ応用物理学会において招待講演で発表した。本年度は、下記4つの課題に取り組みながら、電気抵抗変化現象を利用したペーパーデバイスの開発を行なった。○ナノペーパーの内部構造制御:ナノペーパーの内部構造制御を目的として、ナノペーパーの顕微鏡観察とヘイズ値を指標として内部構造解析を行なった。

その結果、ナノペーパーの内部に未解繊のマイクロサイズパルプ繊維が存在すると、ナノペーパーは全光線透過率を保持したまま、散乱光が増加することが明らかとなった。関連成果による発表は、論文1報、および、国際学会2件・国内学会1件である。○ナノペーパーの透湿性評価:ナノペーパーの透湿性評価ならびに改善にむけて、ナノペーパーの吸湿性評価方法を確立した。さらに、ナノペーパーの透明性を保持したまま、吸湿製を改善する化学処理方法の開発にも成功した。関連成果による発表は、論文1報および国内学会1件である。○無機ナノマテリアルとナノセルロースを界面相互作用並びに構造制御:水熱合成条件を改良し、超極細酸化亜鉛ナノワイヤ(径15-20 nm)の高速合成に成功した。また、界面相互作用を利用して、酸化亜鉛ナノワイヤとナノセルロースの複合ネットワーク構造を有するフレキシブルペーパー半導体を得た。関連成果発表は国内学会1件・国際学会3件で、論文発表も準備中である。○ナノペーパーを絶縁層に用いたメモリの開発:基板・メモリ部位をナノセルロースにより構築し、セルロース成分99.3 vol%で優れたメモリ性能と生分解性を示す不揮発性抵抗変化型ペーパーメモリを開発した。関連成果による発表は、論文1報、および、国際学会5件・国内学会5件である。本年度は、以下2点において当初の計画以上の進展があった。まず1つ目は、セルロースナノペーパーの内部構造を制御することによって(原著論文1)、電極以外全ての部位でセルロースだけを使用した電気抵抗変化型メモリデバイスの開発に成功した(原著論文2)。この知見は、メモリデバイス研究分野においてフレキシブル性のみならず生分解性という新たなコンセプトを世界で初めて提案したものである。もう一つは、無機ナノマテリアルとナノセルロースの界面相互作用並びに構造制御によって、複合ネットワーク構造を有するフレキシブルペーパー半導体を得た(論文投稿中)。この知見によって、次年度以降、メモリデバイスを超える新たな電気抵抗変化現象を利用したペーパーデバイスの提案が期待できる。本年度取り組んだ3つの課題に関して、以下にそれぞれの目標と実績を記す。1.セルロースナノペーパー材料開発ならびに解析:セルロースナノペーパーの内部構造制御を目指し、ナノペーパー内部構造のナノファイバー懸濁液濃度依存性を検討した。その結果、セルロースナノファイバーの製造方法によって懸濁液濃度に依存してナノペーパー内部に空隙が残存して光散乱の原因になること、そして、ナノファイバー懸濁液を乾燥する際に、雰囲気湿度の与える影響が大きいことが明らかとなった。2.電気抵抗変化現象
垂直加熱平板の自然-複合対流熱伝達

研究の進行状況現在までに,研究は垂直加熱平板の自然-複合対流熱伝達に関する実験を行い,垂直加熱平板における流れと自然対流浮力との相互作用が伝熱特性に与える影響の基礎データを取り終え,その解析をほぼ終了した。同時に本研究の数値解析を進めているが,Ψ-Ω法では収束解が振動を起こし,今までの計算手法では計算不能であることが判った。そこでMAC法を利用して再計算を行っている段階である。次にこれらの研究をさらに進めるため一様流中に置かれた傾斜平板の自然-複合対流熱伝達の研究を行い,上述の結果(垂直平板の場合)と比較・検討を行う予定である。流れの中に設置された傾斜平板の場合,流れの慣性力と自然対流において誘起される傾斜平板に沿う浮力方向との相互関係が熱伝達特性に影響を与えると考えられる。したがって,パラメータ(Res,Ra^*,平板角度)を変化させて広範囲における伝熱特性を詳細に調べている。現段階の実験結果では,一様流の向きと自然対流浮力の方向とが異なる場合,Ra^*とResのある範囲で平板の熱伝達率が自然対流熱伝達と比較して低下することが判明した。この現象を色素流脈法で可視化すると,流れ場が平板近傍で急激に乱れ,局所熱伝達率が時間を持って大きく変動した。一般に行われている熱伝達特性の整理法であるNu=f(Ra^<*m>,Res^n,Pr)においても上述の現象は十分な精度で整理できなかった。そのため,新いパラメータとしてGrg^*(角度基準修正レイリー数)を考案し,Grg^*による熱伝達整理とその理論解析を行っているところである。今後は、上述の現象の可視化写真とその時の熱伝達性とを詳細に調べる予定である。
コンピュータグラフィクスによる立体的自動復顔システムの開発

顔面の軟組織諸器官のサイズと頭蓋骨のサイズ、咀嚼機能を表すものとして残存歯数および各個体の体格との相関関係についての分析が必要があった。本分析は、本研究課題を行う以前より、我々の研究テーマとして行って来たものであるが、さらにより正確な顔面の軟組織諸器官のサイズを推測することを目的として分析が行われた。本研究成果では、多変量解析を用いることにより、顔面の形態の大きな影響を及ぼす咬筋、耳下線のサイズを各個体の特徴(体格、咀嚼機能、性、年齢)から算出する式を得た。その重相関係数は0.710.74と高い値を示すものであった。復顔を行うにあたり、先ず本人を確認できる復元度および顔の類似性についての分析を行った。顔の個人差を展開して求められる合成変量(主成分)がその非類似性を表わすことに着目し、顔の分類尺度を得ることとした。統計解析の手法として「固有顔」を用いた。固有顔と平均顔を組み合わせて、再構成した顔画像がオリジナル顔画像と似ているかどうかの主観評価およびクラスター分析を行った。その結果、本人を確認できる固有顔復元度は相関係数にして0.88という値を得た。また、ある顔を特定するには7個程度の固有顔が必要であるとの結果を得た。さらに、クラスター分析で顔を5つのグループに分類することができた。さらに、個人性を規定する成分についての分析を行った。その結果、両眼距離を固定した場合の対象顔画像の個人性には顎の大きさが大きく関わり、唇の高さがそれに次ぐ因子であることがわかった。上記したごとく、顔貌と頭蓋骨の大きさや身体的特徴等の各個体の特徴との関係、および顔の類似性や個人同定のために必要な復元度、顔の類似性についての分析では成果を得たが、コンピュータグラフィクスによる復顔のためのソフトウェアーの開発においては、今だ十分な成果をだし得なかった。1.191例のCT画像を用いて咬筋のサイズに対して多変量解析を行い、顔貌側部の膨らみを顔面骨、咬合状態より予測しうるとの結果を得た。なお、咬筋のサイズは左右対称ではなく、左側が統計学上有意に大きいとの結果も得た。また、咬筋の大きさは残存歯数に影響を強く受けるとの知見を得た。2.顎下部の大きさに関連する顎下腺のサイズについて、147例のCT画像を用いて分析を行った。顎下腺のサイズには、各個体の身長、体重が関与するとの知見を得た。3.顔面部の頬部の膨らみに影響を与える頬脂肪体のサイズについて、200例の超音波画像を用いて分析中である。頬脂肪体のサイズに関与する因子として、各個体の体格指数に着目し解析を行っている。4.顔面の皮下脂肪の厚さについて、CT画像、MRI画像、超音波画像を用いて分析中であり、その厚さは後天的要因である各個体の体格指数が大きな影響を与えることを示唆する途中結果を得ている。5.顔面写真より、各個人の顔貌の特徴の抽出を行い、顔貌の類似性について分析を行い、その方法論を把握しつつある。また、社会的集団毎の平均的顔貌の描出の方法を確立しつつある。6.コンピュータグラフィックス作製用ワークステイションを用いて、顔貌の3次元表示に関するアルゴリズムについては検討中である。1.顔貌形態を形成する大きな要因である顔面皮下脂肪層の分析を、CT画像を用いて行った。

CT画像の各スライス面における顔面の皮下脂肪層の厚さの計測を行い、基準点における値を分析した。その結果、顔面皮下脂肪層の厚さは、個体差は大きいものの、その値は各個体の体格指数(Body Mass Index)に相関し、その予想値を体重および身長より推定する可能性が示唆された。2.MRI画像およびCT画像より、咬筋および顎骨の抽出を行い、ワークステイション上で顎骨と咬筋を付着した状態での3次元構築を行ための方法を開発した。このことは、咬筋の付着部位が、三次元的に把握することができるとともに、本研究の目的であるコンピュータグラフィックスによる立体的復顔のための基礎技術となる。しかし、現時点では、ワイヤーフレームでの描出であるとともに、自動化に難があり、現在改良中である。3.複数の顔画像を分類するにあたり、顔貌印象を保ちながらその類似性を強調する手法として、「固有顔」に注目し、その有相性について分析を行った。その結果、本人の顔とその固有顔との相関から求めた要素削減の度合と、主観評価の得点はほほ直線関係にあることが分かった。さらに、削減した固有顔画像から他人どうしの類似度を求め、クラスター分析で5つのグループに分類することができた。本人を見極める要素のみを残して、その他を共通要素に置き換えることが可能となれば、額面画像変化の定量化および自動分類等がおこなえる。1.同世代の複数の顔画像から顔造作の形態特徴を主成分分析し、個人性を規定する成分について検討した。その結果、両眼距離を固定した場合の対象顔画像の個人性には顎の大きさが大きく関わり、唇の高さがそれに次ぐ因子であることがわかった。また、形態特徴の数を5個に限定したが、その精選も含めて個人性を規定する因子についてさらに検討する必要がある。それによって顔分類のための部位形態の重み付けが得られ、たとえば顔の類似性の定量化が可能になると考えられる。一方、濃淡画像の類似成分から形態特徴を導こうとしたが、各主成分を形態で分離するには至らなかった。2.顔画像から受ける印象について各種の感性語(やさしい、強い等)を用いて分類を行った結果と、主成分分析により定量的に行った分類との比較を行った。定量的に分類をおこなったグループは、ある一定の感性語が集まる傾向にあった。つまり、本結果は、形態特徴と印象特徴との関連を示唆するものである。3.CT画像より、顔面骨の大きさを規定する頬骨体部および頬骨弓の大きさの分析を行った。頬骨の幅は、男性(左側:52.2±406mm、右側:51.5±3.9mm)、女性(左側:51.5±4.2mm、右側:50.8±3.8mm)であり、統計学的に有意に左側が大きかった(p<0.05)。頬骨弓のふくらみは、男性(左側:17.9±4.0mm、右側:17.0±3.5mm)、女性(左側:15.7±3.3mm、右側:14.7±3.2mm)であり、統計学的に有意に男性が大きかった(p<0.05)。4.これまで得たデータから各顔面臓器を3次元的に構築し、コンピュータ上で頭蓋骨に添加していくことに対する技術的問題が残されている。
サービス付き高齢者向け住宅の都道府県等による独自登録基準の実態と課題

サービス付き高齢者向け住宅約16万戸を分析して結果、供給が進んでいる都道府県では、狭い住戸の供給が進んだ結果であることが分かった。また、都道府県等が導入した独自の面積緩和基準が住戸へ及ぼす影響を調べた結果、面積緩和基準を導入すると、25m2以上の広い住戸が約7%減少するほか、風呂や台所の設置率も減少すること、また、既存の建物を活用する場合に面積緩和基準を導入した東京都を分析して、家賃と共益費の低減効果を分析したところ、共益費には費用減少の効果は見られなかったが、家賃は、専有部面積が増えても新築型ほど増加せず、改修型における面積緩和の効果は、低廉な家賃の住戸の提供に効果があることが明らかになった。本研究では、都道府県・政令指定都市・中核市109の自治体の独自基準についてホームページの記載に関する調査(2013.10時点)と、都道府県の担当者が、現状のサービス付き高齢者向け住宅に関する問題点をどのように把握しているのか、電話によるインタビュー調査(2013.12)を実施した。ホームページの記載に関する調査からは、109件中85件と、80%の自治体で独自基準が定められていること、地域的には近畿地方を中心とした西日本で独自基準の整備が進む実態が把握されたほか、独自基準の詳細を分析し、「居室面積の緩和要件:71%」「台所:55%」「浴室:54%」「収納設備:53%」「パイプスペースの扱い:42%」「共用利用部分39%」「壁芯算定:24%」「居室と居間:20%」という順で独自基準が整備されている実態が分かった。特に「居室面積の緩和要件(専用部分の面積を18m2まで緩和できる場合)」の独自基準については、国の基準を踏襲して規定する自治体が64(85.3%)と大半を占めた一方で、地域性に応じて面積緩和した自治体が11みられるなど、地価の高い大都市周辺で独自基準が見られた。一方、こうした独自基準に対する行政自身の課題認識について、47の都道府県の担当者に対する電話インタビューを実施した。その結果、明確に「高齢者居住安定化確保計画に基づき基準を策定した」という回答が得られたのは5都道府県に過ぎず、必ずしも法的な裏付けが十分でない状況で、都道府県が独自基準を公表している実態が把握できたほか、改善点の指摘についても1/3の都道府県からの指摘に過ぎず、必ずしも独自基準に対する問題意識は高いとは言えない状況であった。サービス付き高齢者向け住宅が出来たばかりの制度であり、現状では、入居者の介護度の進行や、サービス付き高齢者向け住宅の廃業・倒産などの問題が顕在化していないことが要因の一つだと考えられる。都道府県政令市等の面積緩和要件の影響を調べるため、本年度は国のサービス付き高齢者向け住宅情報提供システムに記載された住宅を悉皆調査(2014年9月末現在、登録住戸15万7千519戸)し、以下の実態を把握した。自治体による、面積緩和要件の違いとサービス付き高齢者向け住宅の面積、設備の関連を調べた結果、「独自に面積緩和用件を定めた自治体」や「具体的な面積基準を定めない自治体」では、広い住戸面積(専有部のみで25m2以上)が20.0%、11.2%と少なく、また、狭い住戸面積(共有部面積/戸を加えても25m2未満)が58.9%、61.0%と多いこと、一方「専有部面積+共有部面積≧25m2」と定めた自治体では「専有部のみで25m2以上」の住戸が27.0%と多く、反対に「共有部面積/戸を加えても25m2未満の住戸」が27.8%と少なかった。また、面積緩和要件の違いと住戸内設備の関係を分析した結果、「独自に面積緩和用件を定めた自治体」や「具体的な面積基準を定めない自治体」では、風呂、台所の設置住戸が16.0%、10.8%と少なく、逆に風呂、台所のいずれも設置しない住戸が64.0%、58.0%と多かった。一方、「専有部面積+共有部面積≧25m2」と定めた自治体では、風呂、台所を完備する住戸が、26.2%と多く、風呂、台所のいずれも設置しない住戸が52.1%にとどまる実態を把握した。また、住戸内設備の有無ごとの専有部面積・共用部面積/戸の中央値を調べた結果、風呂・台所を設置しない住戸は、専有部面積・共用部面積の合計で4.4m2/戸の面積が減り、家賃・共益費の合計が2.4万円減少する実態から、サービス付き高齢者向け住宅の面積緩和要件を緩く設定した自治体や具体的な数値を盛り込まなかった自治体では、住戸面積が狭く、かつ住戸内設備が充実していないが、低コストの住戸を増えている実態を把握した。本年度は、低廉な家賃の住宅提供を目指して、改修型のサービス付き高齢者向け住宅について、登録時の面積要件を18m2から13.2m2に緩和する独自の緩和要件を導入している東京都を対象として、全登録物件289件11,229戸(2015年11月時点)を悉皆調査し、ストック改修型の面積緩和要件による家賃抑制効果を確認した。1)1戸あたりの専有部面積の平均値は、新築型の26.07m2に対して改修型は25.23m2と僅かに小さいが極端な差ではなかった。

改修型住戸において、1戸あたりの専有部面積を18m2から13.2m2に大幅に緩和したが、必ずしも専有部面積が基準すれすれに抑えられた住戸は多くない実態が把握された。また、中央値についても新築型、改修型の差はほとんどみられなかった。一方、1戸あたりの共用部面積については、新築型4.21m2に対して改修型は3.03m2と専有部の差に比べると若干の違いが見られた。2)住戸内設備の設置状況については、新築型では設備(住戸内の風呂・台所)を完備する住戸が6割、台所と風呂を設置しない、主に要介護者を想定した住戸が新築型の3割弱と設備は、両極に分かれたのに対して、改修型では台所と風呂を設置しない、主に要介護者を想定した住戸は2割弱にとどまり、多様な設備形態がみられた。一方、共益費については、新築型・改修型のどちらも共用部面積の増加に比例して高くなり、共益費については独自基準の効果は見られなかった。サービス付き高齢者向け住宅約16万戸を分析して結果、供給が進んでいる都道府県では、狭い住戸の供給が進んだ結果であることが分かった。また、都道府県等が導入した独自の面積緩和基準が住戸へ及ぼす影響を調べた結果、面積緩和基準を導入すると、25m2以上の広い住戸が約7%減少するほか、風呂や台所の設置率も減少すること、また、既存の建物を活用する場合に面積緩和基準を導入した東京都を分析して、家賃と共益費の低減効果を分析したところ、共益費には費用減少の効果は見られなかったが、家賃は、専有部面積が増えても新築型ほど増加せず、改修型における面積緩和の効果は、低廉な家賃の住戸の提供に効果があることが明らかになった。当初の計画では、今年度設計者にアンケートを行う予定であったが、最初、行政へのインタビュー調査を実施した際に、兵庫県において、独自基準の影響を国のサービス付き高齢者向け住宅情報提供システムに記載された住宅情報を分析する方法があるのではないかと指摘された。確かに、同情報システムに住戸ごとの面積情報が記載されているため、その分析を行うことで、都道府県の独自基準の影響を客観的に実証できるが、同情報システムには、サービス付き高齢者向け住宅の情報が、住戸タイプごとの情報に分かれて記載されているため、ひとつのサービス付き高齢者向け住宅の入力に限ってもその方法は煩雑になる。そこで、エクセルでマクロシートを作成し、データ入力を合理的に行うためのシートを作成した。データ入力の手法を解決した後は、15万戸の情報の入力は膨大な作業になるため、今年度のアンケート調査に投じる予定のマンパワーをより効果的なデータ入力に切り替えたが、それでも約5ヶ月がかりでデータ入力を終えることができた。そのため、悉皆調査に基づく、信頼性の高い実証データの分析に取り組めた。これまで、国土交通省による都道府県ごとの単純集計や、各種調査機関のアンケート調査は取り組まれているが、15万戸の悉皆調査は過去になく、都道府県政令市等の面積緩和要件の影響の分析は今年度、大きく進展した。15万を超えるN値があるため、殆どの項目で統計的な有意差が出るなど、実証的な分析を行うことができた。建築計画今年度は15万戸の悉皆調査による、実証データの分析によって、自治体による面積緩和要件の違いとサービス付き高齢者向け住宅の面積、設備の関連を広範囲に明らかにすることができたが、2014年度は専有部の分析を主に実施したため、共用部については十分に分析できなかった。たとえば、国のサービス付き高齢者向け住宅情報提供システムに記載された、介護保険事業所のサービス内容や、共用空間の種類や面積については、転記データに含めなかったため、十分な分析を行えていない。このため、コンパクトな共用部の計画はどのような特徴や実態があるのか、という点については実証的な分析ができなかった。さらに、建物の構造や外観など、サービス付き高齢者向け住宅情報提供システムでは把握できない実態についても、分析を行えていない。
テトラスパニンノックアウトマウスを用いた肺炎症メカニズムの解析

われわれは以前に、テトラスパニンCD9とCD81とのダブルノックアウトマウスが、肺の炎症性疾患であるヒトCOPD様の病態を示すことを報告した。今回、CD9がin vitroでLPSによる肺胞マクロファージの活性化を負に調節し、in vivoでLPSによる肺での炎症を抑制することを見出した。COPD患者の末梢血単球において、CD9発現は減少していた。CD9の低下がCOPD発症の一因であることが示唆された。テトラスパニンは膜上のミクロ領域で他の多くの分子と複合体を形成し、細胞の活性化や運動を調節している。われわれはまず、LPS刺激時のマクロファージ培養株RAW264.7におけるテトラスパニンCD9の発現をウェスタンブロットで検討した。CD9はRAW264.7で発現しており、LPS刺激による形態学的な細胞の活性化に一致してやや発現が減弱した。この時抗体やsiRNAでCD9の機能を抑制すると、炎症性サイトカインTNF-αとプロテアーゼMMP-9の産生が亢進することが分かった。また、CD9ノックアウト(KO)マウスから分離したマクロファージをLPSで刺激した場合もTNF-αとMMP-9、MMP-2の産生亢進を認めた。次にLPSの受容体であるCD14/Toll-like receptor4(TLR4)の発現をウェスタンブロットで検討したところ、CD9KOマクロファージではワイルドタイプ(WT)マクロファージに比べ、LPS刺激後のCD14の発現増強が見られた。またショ糖密度勾配遠心後のプロットの解析でCD14とTLR4のラフト様脂質膜ミクロ領域への分布と複合体形成が増強していた。一方IκBの消失は早まっており、NFκBを介した炎症反応が亢進していることが示唆された。以上の結果より、CD9は少なくともin vitroでLPS刺激によるマクロファージの炎症反応を抑制していることが分かった。H20研究実績報告書では、CD9ノックアウト(KO)マウスから分離したマクロファージを用いて、CD9がin vitroでLPS刺激によるマクロファージの炎症反応を抑制していることが示した。今回はCD9がin vivoにおいてもLPSによるマクロファージの活性化を制御するかどうか、WTマウスとCD9 KOマウスにLPSを経鼻投与した。LPS投与4日後の肺の形態に組織学的な差は見られなかったが、KOマウスでは気管支肺胞洗浄液中の細胞数、特にマクロファージの増加を認めた。肺から分離したマクロファージを培養すると、CD9 KOマウスでは活性化してspreadしたマクロファージを多く観察された。また肺胞洗浄液中のTNF-αとMMP-2、-9活性の上昇も認めた。網羅的解析の結果、KOマウス肺ではTNF-αだけではなく、(有意差は検出されなかったが)MIP-1α、G-CSF、IL-6、IL-12など他のマクロファージサイトカインの上昇傾向を認めた。これらの結果から、CD9はin vivoにおいても肺胞マクロファージの活性化に対して負の調節をしていることが示唆される。今後は、ヒト臨床検体を用いた解析を行う予定である。慢性閉塞性肺疾患(COPD)の病態生理は、肺でのマクロファージを主体とする炎症細胞浸潤と炎症性メディエータの放出である。しかしそのメカニズムは未だよく解明されていない。われわれは、膜タンパクであるテトラスパニンCD9とCD81のダブルノックアウト(KO)マウスが肺に炎症を自然発症することを以前に見出した。本研究では、(1)CD9 KOマウスを用いて肺に炎症の起こるメカニズムを明らかにする。(2)ヒト肺の炎症にCD9やCD81の異常が関与していないかを検討することを目的として実験を行った。その結果、(1)CD9の機能を抑制したマクロファージをLPSで刺激すると、TNF-αやMMP-2、MMP-9の産生亢進を認め、CD14/TLR4受容体を介する炎症性シグナルが増強した。(2)CD9 KOマウスをLPS刺激すると、ワイルドタイプマウスに比べ肺胞マクロファージの増加と形態学的活性化を認め、肺胞洗浄液中のTNF-αやMMP-2、MMP-9活性が上昇していた。(3)ヒトCOPD患者から末梢血単球を分離し、CD9の発現をフローサイトリーで検討したところ、他の呼吸器疾患患者に比べ発現低下していた。以上から、CD9はin vitroにおいてマクロファージの活性化を抑制し、in vivoにおいて肺の炎症を抑制することが示された。また単球におけるCD9の発現低下は、ヒトCOPD発症の一因である可能性が示唆された。
一時的な強い気流が知的作業への集中に与える影響に関する実験研究

(1) BAF要素が知的集中に与える影響の実験検討昨年度までの実験の結果により、知的集中に影響を与える各種環境パラメータのうち、大きく影響を与えるのは風速・曝露時間等はもとより、室温や季節等の体感温度と関連する要因が大きいことが示唆された。特に季節が異なると身体の代謝が変わるため、同じ温熱環境条件でも気流の感じ方だけでなく知的集中にも影響があることがわかってきた。実際にBAFをオフィスに導入する際には、季節による違いを明確にしておく必要があるため、今年度は季節の違いによる影響の違いを実験により調査した。その結果、気流が心地よいと感じる夏の方が、気流を不快に感じやすい冬よりも知的集中を向上させる効果が有意に大きいことがわかった。(2)知的集中の程度を示す生理指標・行動指標の検討昨年度の結果から、知的集中に関係の深い瞳孔径と心拍変動のHF・LF・HF/LF比を利用するとともに、将来的に非接触で計測が可能な頭部運動も加えて、知的集中とこれらの生理指標・行動指標との関連を調べた。具体的には、指示により知的集中を変化させたときと長時間のタスクにより自然に知的集中が変化したときの生理指標・行動指標を計測し、その特徴量を抽出したうえで、実験参加者ごとに分類学習器に学習させた。分類学習器としては、2次判別、線形SVM、バギング決定木、重み付きKNN(K近傍法)、粗いガウスSVM、ロジスティックを用い、交差検定法によりその分類精度を比較した。その結果、バギング決定木と線形SVMによる分類精度が高いことがわかった。(1) BAF要素が知的集中に与える影響の実験検討これについては考慮すべきBAF要素や環境要因が多岐にわたるために、すべての要素や要因について知的集中に与える影響を調べることは現実的でないことがわかった。その一方で、本研究成果を四季のある我が国のオフィスに応用することを考えると、調査しておくべき影響要因としての季節要因を変化させたときのBAFと知的集中との関係を実験的に調べたことは重要な進展である。(2)知的集中の程度を示す生理指標・行動指標の検討昨年度の研究で問題となった知的集中と生理指標との関係の個人差については、機械学習方法を利用することにより解決できることがわかった。また、6種の分類学習方法を比較することで、分類精度の高い学習方法も見出した。さらに、心拍や瞳孔径だけでなく、頭部運動を特徴量として知的集中を推定する実験も実施した。その結果、生理指標・行動指標と知的集中との関係はある程度明確になったのは大きな進展である。しかし、分類精度の高い学習器を用いてもその精度は80%以下であり十分とは言えない。昨年度までの研究の成果を踏まえ、今年度は下記の研究を推進する。(1)執務環境と休憩環境の統合気流制御法の開発と評価昨年度までは執務中の気流制御に着目してきたが、休憩中に効率よく疲労が回復するような統合気流環境を提案し、その効果を被験者実験により調べる。また、執務環境以外の執務条件と知的集中の関係についても検討する。(2)知的集中の程度を示す生理指標・行動指標の検討昨年度の実験で検討した各種の生理指標の他に、行動指標として頭部運動・表情変化と知的集中の関係を調べる。また、近年、40Hz前後の音を聞いているときに発生する脳波である聴性定常反応(Auditory Steady State Response; ASSR)と認知負荷との間に関連があると言われており、このASSRと知的集中との関連についても調べる。(1)知的集中を変化させる実験条件の検討実験参加者の知的集中の変化に影響する実験条件を調べるため、照明、温度、湿度等の物理的室内環境条件だけでなく、モチベーションや開始時刻等の心理的状態や概日リズムを変化させた予備的な実験を実施した。その結果、物理的要因以外では、特にモチベーションと概日リズム(ポストランチディップ)の影響が大きいことがわかった。また、モチベーションに大きな影響を与える要因として終末効果があり、物理的環境条件を変化させてその影響を調べる実験では、実験条件以外をかなり厳密に統制する実験デザインが重要であることがわかった。(2)知的集中を回復させるBAF要素の抽出知的集中を回復させるBAF要素を抽出する予備的調査として、気流を制御することにより、実際に知的集中がどの程度変化するのかを調べる実験を実施した。その結果、特に夏季においては数%程度の知的集中向上効果が見られたが、冬季においては個人差が大きく、有意な知的集中の向上は見られなかった。(3)知的集中の程度を示す生理指標・行動指標の検討平成29年度は、知的集中の程度を示す生理指標として、自律神経系の指標である心拍変動と瞳孔径を用いて、意図的に知的集中を変化させた時の知的集中の程度と各指標との関連を調べた。特に、瞳孔径、心拍変動のHF・LF・HF/LF比と知的集中の程度に有意な関連が見られた。しかし、これらの生理指標についても個人差が大きいことがわかった。(1)知的集中を変化させる実験条件の検討これについては、平成29年度に実験参加者の知的集中の変化に影響する実験条件を調べるための予備的な実験を実施した結果、予想以上の実験参加者統制が必要なことがわかった。今後、気流の様々な条件を変更しながら実験を実施する際に必要な実験参加者統制がわかったことは重要な進展である。

(2)知的集中を回復させるBAF要素の抽出今年度は知的集中を回復させるBAF要素を詳細に抽出したわけではないが、少なくとも夏季、および冬季において実験参加者に気流を曝露する実験を実施し、特に夏季において知的集中の有意な向上が見られたことは大きな進展である。また、実験では主観評価により、強気流についての捉え方が実験参加者によって大きく異なることがわかったことも重要な進展である。(3)知的集中の程度を示す生理指標・行動指標の検討今年度は、自律神経系の指標である心拍変動と瞳孔径が知的集中と有意に関係があることを見出しただけでなく、個人差が大きいことも分かった。そのため、知的集中の程度を推定するためには、個人に即した生理指標や行動指標の計測と、その測定結果からの推定方法が必要であることがわかった。(1) BAF要素が知的集中に与える影響の実験検討昨年度までの実験の結果により、知的集中に影響を与える各種環境パラメータのうち、大きく影響を与えるのは風速・曝露時間等はもとより、室温や季節等の体感温度と関連する要因が大きいことが示唆された。特に季節が異なると身体の代謝が変わるため、同じ温熱環境条件でも気流の感じ方だけでなく知的集中にも影響があることがわかってきた。実際にBAFをオフィスに導入する際には、季節による違いを明確にしておく必要があるため、今年度は季節の違いによる影響の違いを実験により調査した。その結果、気流が心地よいと感じる夏の方が、気流を不快に感じやすい冬よりも知的集中を向上させる効果が有意に大きいことがわかった。(2)知的集中の程度を示す生理指標・行動指標の検討昨年度の結果から、知的集中に関係の深い瞳孔径と心拍変動のHF・LF・HF/LF比を利用するとともに、将来的に非接触で計測が可能な頭部運動も加えて、知的集中とこれらの生理指標・行動指標との関連を調べた。具体的には、指示により知的集中を変化させたときと長時間のタスクにより自然に知的集中が変化したときの生理指標・行動指標を計測し、その特徴量を抽出したうえで、実験参加者ごとに分類学習器に学習させた。分類学習器としては、2次判別、線形SVM、バギング決定木、重み付きKNN(K近傍法)、粗いガウスSVM、ロジスティックを用い、交差検定法によりその分類精度を比較した。その結果、バギング決定木と線形SVMによる分類精度が高いことがわかった。(1) BAF要素が知的集中に与える影響の実験検討これについては考慮すべきBAF要素や環境要因が多岐にわたるために、すべての要素や要因について知的集中に与える影響を調べることは現実的でないことがわかった。その一方で、本研究成果を四季のある我が国のオフィスに応用することを考えると、調査しておくべき影響要因としての季節要因を変化させたときのBAFと知的集中との関係を実験的に調べたことは重要な進展である。(2)知的集中の程度を示す生理指標・行動指標の検討昨年度の研究で問題となった知的集中と生理指標との関係の個人差については、機械学習方法を利用することにより解決できることがわかった。また、6種の分類学習方法を比較することで、分類精度の高い学習方法も見出した。さらに、心拍や瞳孔径だけでなく、頭部運動を特徴量として知的集中を推定する実験も実施した。その結果、生理指標・行動指標と知的集中との関係はある程度明確になったのは大きな進展である。
ナノ加圧法を用いた巨大格子歪み導入による面内電子伝導制御とデバイス応用

AFM探針をナノインデンターとして用い、2次元層状物質グラフェンに対するナノスケールで局所加圧を行い、面に対して圧力を加えていくと、約0.1GPa程度から変形し始める。その後の圧力増加に伴い、変形量は約0.2nm程度で飽和する。一方で、厚いグラフェン(2530層程度)の場合は圧力に比例して変形量も大きくなっていった。多層グラフェンに対し、約3.5 GPaの圧力を加えると、0.55 nmの変形が見られ、全ての層間が均一に縮んでいると仮定すると1層あたり約0.022 nm層間が縮むと推定される。これは静水圧印可の実験による層間距離の変化率が約6%との報告とほぼ同一の値である。単層グラフェンの弾性力を評価している中で、グラフェン面内に特異的に変形量が小さな部分が現れた。すなわち局所的に非常硬い領域が形成されていることになる。この局所的な硬い領域は、厚みのあるグラフェンでは観測されないことから、基板表面とグラフェンとの間に閉じ込められた表面吸着水である可能性が高い。基板表面をHMDSによる疎水領域を意図的に形成し、親水領域との比較を行った結果、親水域表面は特異的に変形量が小さな涼気すなわち非常に硬い領域が出現し、疎水性の基板では現れない。つまり親水性基板表面ではた大気中の水分子が吸着し、特異的な高硬度領域を形成したと考えられる。さらに加圧に伴うグラフェン面内の電子伝導特性をFETチャネル特性として評価した。グラフェン面への加圧に伴い、FET特性はp型にシフトし、同時にコンダクタンスの低下が観測された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、AFM (Bruker Dimension ICON)プローブを用いたナノインデンテーション法(PeakForceQNM法)によって、グラフェンやhBN、さらにはこれらの積層体の表面変形量の計測を行い、層間相互作用計測に向けて、弾性変形量を同定した。(1)グラフェンで覆われた表面吸着水の硬さ:基板上に張り付いたグラフェンは、表面吸着水などの吸着物質を基板とグラフェンの間に挟み込みむ。吸着水を挟み込んだ領域に対して表面弾性変形量を計測した結果、吸着物質直上では、基準としているSiO2よりも非常に硬くなっていることが判明した。単層の表面水は、液状というよりは、極めて硬い結晶のような状態で存在すると考えられる。吸着水がFET特性を強くP型にシフトさせるのも、液体の分極というよりは、非常に硬い固体状の水分子結晶の分極によるとも考えられる。(2)単層・多層グラフェン表面の弾性変形量:単層グラフェンの場合には、おおよそ1 GPaの圧力でグラフェン表面が歪み始め、プローブの先端曲率約2050 nmの領域でおおよ0.2 nm程度の窪みを形成することができる。一方で、多層グラフェンの場合には10 GPa程度の圧力を掛けて初めてグラフェンスラブ全体に窪みができることが判った。この場合、層数自体は45層であるから、各グラフェンの層間は約0.03 nmほど、つまり層間格子定数が約10%程度縮む事がわかる。今回の実験で観測された局所加圧に対するC軸格子定数の変化は、バルクのグラファイトに対する超高圧圧縮実験結果とほぼ同じ値である。これらの局所加圧実験結果から、AFM探針を用いた局所ナノ加圧法でグラフェン面を効果的にインデントして格子間距離を変化させることができること、また、単層グラフェンの場合には充分な局所歪みを導入できることが判明した。

本研究提案では、AFMプローブ等を用いたDLCナノインデンターを開発し、(1)単層グラフェン面内への1次元および2次元の格子面内への歪導入によるギャップ生成と電子物性、(2) 2層および多層グラフェンの層間圧縮に依存した層間相互作用、(3)グラフェンと他材料(hBNやMoS2等)の間の層間相互作用、ならびに局所格子歪による電子状態、(4)グラフェン面内への局所歪みの導入によるエッジ状態の出限、局在スピン分極、局所磁場発現等の解明を目指している。現時点では、AFMプローブを用いてグラフェンへの局所加圧を行い、グラフェンの層間格子定数を変化させることが、可能であることを実験的に証明できた。また、現在用いているKPFM法による測定手法では、導電性プローブを用いる事で加圧しながら、同時に局所的な電子伝導を計測することが可能であり、計測実験を継続中である。また、これらの結果は今年のNT15国際会議にも投稿し、研究自体はおおむね順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。これらの予備的な局所加圧実験結果から、AFM探針を用いた局所ナノ加圧法でグラフェン面を効果的にインデントして格子間距離を変化させることができること、また、単層グラフェンの場合には充分な局所歪みを導入できることが判明した。この後、単層と2層の段差を持つグラフェン試料の調整技術をブラシュアップしていく。また、He-FIB加工技術を併用しながらグラフェンFETチャネルを充分に狭くした加圧実験系を作成し、局所加圧に対する層間電子伝導特性やグラフェン面内歪と電子伝導特性を計測し、層間相互作用の解明を進めていく。
政府職員の刑事管轄権からの事項的免除と国際犯罪

政府職員が公的資格で行った行為は、国際法上他国の刑事管轄権から免除されると考えられており、政府職員の「事項的」免除と呼ばれている。本研究は、伝統的に他国の犯罪に当たる行為であっても公的資格で行った行為であれば当地の刑事管轄権から免除される国際法上の根拠を特定した上で、それが単に国内法上の犯罪ではなく国際法上直接犯罪と性格づけられる「国際犯罪」にまで及ぶものなのか否かを検証することを目的とする。
環境微生物群集構造解析のための迅速・簡便な新規rRNA定量法の開発と適用

本年度は、複数の微生物グループを標的として同時に定量(マルチプレックス定量)を実施するためのオリゴDNAプローブ設計指針の構築を行い、さらに環境試料から抽出したRNAについてマルチプレックス定量を実施した。それぞれ標的グループの異なる8種のプローブを用いて評価したところ、塩基長が1722塩基、⊿G°1が-13-19 kcal/molであれば、交雑効率は0.420.81であり、定量するのに十分な交雑効率が得られ、本手法に使用可能であることが明らかとなった。さらに嫌気性廃水処理UASBグラニュールや嫌気性消化汚泥から抽出したRNAに対して、Bacteria、Archaea、Methanosaetaceae、Methanomicrobiales、MethanobacteriaceaeをRT-qPCR法と本手法により定量した。RT-qPCR(TaqMan法)では複数種の同時定量は実験条件の設定が困難であったため1グループを標的として定量したが、本手法では3グループ同時のマルチプレックス定量を行った。本手法で測定までにかかった時間はqPCRと同等(23時間)であった一方、本手法はマルチプレックス定量が実施できるため、測定回数が少なくて済み、時間効率の良い定量評価が可能であった。また、標的としたMethanosaetaceaeの存在割合が多い試料については、RT-qPCR法ではMethanosaetaceaeの存在割合がArchaeaの存在割合を上回ってしまうようなケースが見られたが、本手法ではそのようなバイアスは見られず、良好な定量結果が得られた。今後は、プローブ-RNA交雑物のより効率的な回収方法を検討することで、よりハイスループットな定量法としての確立が期待できる。本課題で開発している定量法を相対量定量から絶対量定量へ改良した。相対量定量の場合、内部標準となるカバレッジの大きいプローブを標的グループのプローブと同じ交雑条件で使用しなければならず、設計が困難であった。そこで、蛍光標識プローブについては予め濃度と蛍光強度の検量線をとっておき、RNAは吸光度によって濃度を測定することで、RNA量に対するプローブ量が把握でき、プローブの交雑効率の算出が可能となると考えた。この定量法が実施可能かどうかを、ARC915mプローブとMethanosarcina mazei(標的)とEscherichia coli(非標的)のRNAを用いて評価したところ、特異的検出が可能な交雑条件下で定量値を算出することができた。絶対量定量法へ改良することで、アプライできるプローブの数が増やすことができるほか、内部標準プローブが必要なくなったため、交雑条件が他のプローブと著しく異なるプローブであっても適用可能になると判断された。また、絶対量定量の分析をモノクロメーター式プレートリーダーによってハイスループットに実施するためのプレートの選定を行った。相対量定量時には、蛍光強度のみの測定であったため、蛍光ノイズが低減可能な底面及び側面が黒色のプレートを使用していたが、RNAの吸光度とプローブ由来の蛍光を同時に測定するためには、底面の材質がUV波長透過性であり、且つ蛍光ノイズが低いプレートを改めて選定する必要があった。石英製プレートは蛍光ノイズが高く、ポリプロピレン製プレートなどはUV領域のノイズが高に傾向であった対し、シクロオレフィン樹脂製プレートはUV、蛍光とも比較的ノイズが低く、本定量法に適用可能な性能をもっていると判断された。定量法を改良することにより、内部標準プローブを併用する必要がなくなったためにプローブの設計が容易になったこと、また、分析をハイスループットに行うためのプレートの選定ができているなど、概ね順調に進んでいる。今後は環境試料から抽出したRNAへ本定量法を適用し、複数種のプローブを用いたマルチプレックス定量を実施していく。絶対量定量を行うための検討が予定よりも順調にいったため。様々な環境サンプル中に存在する微生物の定量を行うときの各種プローブや抽出試薬の他、他の技術と定量値を比較検討するための試薬の購入に使用する。