hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インフルエンザに対する学校・学級閉鎖の地域流行防止効果を検討する離島での疫学研究

インフルエンザ流行防止策として学級閉鎖の効果を解析するため、閉鎖状況の情報収集を行ったが、解析に十分な閉鎖回数、期間がみられなかった。今後、他地域でも情報収集を行う必要がしめされた。流行防止対策として、最も重要であるワクチンの効果について解析を行った結果、ワクチンの発症防止効果は2011/20122013/2014シーズンでインフルエンザAに対して32%、Bに対して13%と低い防御効果であった。ワクチン効果が低い要因として、毎年、連続してワクチンを接種するとワクチン効果が用量依存的に下がるということを統計学的に示すことが世界で初めてでき、感染症領域で最も権威ある国際誌で発表した。平成27年4月第112回日本内科学会総会において「インフルエンザ受診が翌シーズンのインフルエンザ受診に及ぼす効果」という題で発表し、上五島におけるインフルエンザ患者数、ワクチン効果など全体的なインフルエンザ流行状況を報告した。これらのデータは学校閉鎖が地域への流行に及ぼす影響を検討するうえでの基礎データとなる。また、インフルエンザ感染後の強い防御効果を示すとともに、前年度のワクチンは今年度のワクチン効果に影響を及ぼすということを明らかにした。平成27年度研究を開始し、平成19年から平成26年までの、学校閉鎖データと地域インフルエンザ流行データの収集、データクリーニングが終了した。平成19年から平成26年度までの上五島における全学級、学校閉鎖のデータを入手し解析した結果、学校閉鎖17回、学年閉鎖97回、学級閉鎖42回が観察された。上五島病院においては、観察期間中、合計13586人のかぜ症状、3699人のインフルエンザA陽性者、992件のインフルエンザB陽性者がみられた。うち、小学校、中学校、高等学校のインフルエンザA陽性者は1986人、インフルエンザB陽性者は656人であった。平成27年度のデータ入手、サンプル採取が困難な状況となり、平成20年から平成26年までのデータを解析することとした。パンデミックインフルエンザシーズンである平成21年が最も学校閉鎖、学級閉鎖ともに多く(全体の56%)解析には十分なデータであると判断した。上五島全体の学校、学級でのインフルエンザ感染者数、罹患率や地域での感染者数、罹患率を算出した。現在それぞれの相関関係について解析を進めている。データの収集は順調に進んでいるが、平成27年度はサンプル採取、データ収集ともに困難な状況となった。これは上五島病院が他の研究との兼ね合いでそちらを優先することになったためである。当初はPCRによる正確な診断を行う予定であったが、行うことが出来なくなった。しかし、インフルエンザ診断迅速キットの欠点である低感度を補正することにより、より正確なインフルエンザ罹患率を推定できるものと考える。補正には、平成25年度収集のサンプルをランダムに抽出し、PCRを行うことで、迅速診断キットの診断精度を計算できるものと考える。この診断精度を補正式に利用する。PCRによる検討が行えなくなったが、学校・学級閉鎖の影響を計測するのには迅速キットの低感度を補正することで問題がないと考える。また、平成19年から平成26年度までのデータで解析に十分量を入手できており、平成27年度のデータがなくても十分な解析ができると考える。上五島インフルエンザデータシステムを利用し、2009年から2011年3シーズンのインフルエンザデータを解析した結果が、国際雑誌Vaccineに掲載された(Vaccine. 2017Jan 23;35(4):687-693)。この論文では、小学、中学、高校の年齢がインフルエンザの流行に最も関与していることを示した。また、現状のインフルエンザワクチンが2年連続して接種すると効果が落ちるという現象を示し、これは過去にインフルエンザ感染がみられなかったグループに顕著であることを世界で初めて報告した。2017年4月感染症学会総会の口演発表では、2011年から2013年までの小学校、中学校、高校生のデータを解析した結果を報告した。主な結果として、4シーズン連続してワクチンを接種すると、ワクチン効果が落ちていくということを過去の感染を考慮して示した。現在流行防止に最も効果があると期待されているのはワクチンであるが、現状のワクチンの問題点を指摘し、他の予防方法(学級閉鎖、学校閉鎖)の重要性を示すことができた。現在、2009年2015年インフルエンザシーズンにおける、全学童、生徒のインフルエンザ受診データを入手し、学校閉鎖、学級閉鎖との関連を解析している。学校閉鎖、学級閉鎖情報の9割を入手した結果では、土日や祝日を入れた4日以上の学校閉鎖は比較的早期にインフルエンザ診断数の低下に繋がっているが、12日の学校閉鎖、学級閉鎖では優位な低下はみられなかった。今後、学校閉鎖、学級閉鎖情報を追加し解析を行っていく予定である。また、ロンドン大学熱帯医学院(アントン・カマーチョ博士)と共同研究で数理モデルを応用し学校閉鎖、学級閉鎖の理想的な方法を検討行っている。学級閉鎖、学校閉鎖情報がいくつかの学校で欠落しており、情報収集が終わっていないため、学級閉鎖、学校閉鎖の流行に及ぼす影響への解析が進んでいない。学級閉鎖について情報を集め、解析を行ったが、閉鎖回数が少なく、解析には不十分であった。そこで、流行防止対策として最も重要であるインフルエンザワクチンの効果について学童・児童を対象に行った。インフルエンザのワクチン効果は2011/2012から2013/2014シーズンで補正ワクチン効果はインフルエンザAに対して32%(95%信頼区間5%51%)、インフルエンザBに対して13% (95%信頼区間-29%41%)であった。過去3シーズンのインフルエンザ

ワクチン歴やインフルエンザ感染歴を補正した形でワクチン効果を算出したのは世界で初めてであった。また、過去のワクチン歴を含めた検討では、過去のワクチン接種歴が多いほど、ワクチン効果が低かった。統計学的な解析では、過去のワクチン接種回数に用量依存的にワクチン効果は低くなっていた。近年、連続したワクチン接種による減衰効果を示した研究は多くみられるが、多くの研究が過去1シーズンのワクチン接種歴のみの検討であり、本研究は世界で初めて過去3シーズンのワクチン接種歴とインフルエンザ感染歴を考慮したうえで、ワクチン連続接種によるワクチン効果の減衰を示すことに成功した。本結果は感染症領域で最も権威がある国際誌の一つClinical InfectiousDiseaseで報告した。また、同様の報告を第91回日本感染症学会総会、第1回臨床疫学会で口演発表を行った。インフルエンザ流行防止策として学級閉鎖の効果を解析するため、閉鎖状況の情報収集を行ったが、解析に十分な閉鎖回数、期間がみられなかった。今後、他地域でも情報収集を行う必要がしめされた。流行防止対策として、最も重要であるワクチンの効果について解析を行った結果、ワクチンの発症防止効果は2011/20122013/2014シーズンでインフルエンザAに対して32%、Bに対して13%と低い防御効果であった。ワクチン効果が低い要因として、毎年、連続してワクチンを接種するとワクチン効果が用量依存的に下がるということを統計学的に示すことが世界で初めてでき、感染症領域で最も権威ある国際誌で発表した。今後は、集まったデータを使用し、学校・学級閉鎖と地域でのインフルエンザ流行との関係を解析していく。また、平成25年の検体を利用し、PCRを行い、迅速診断キット低感度を補う補正式を完成させる。その後、学校・学級閉鎖が各々地域の流行とどのような関係性があるか見極め、学校・学級閉鎖の適切なタイミングと期間の設定を行う予定である。今後、全国規模で利用する場合、単純な疫学・統計解析のみで行うより、数理モデルを利用した方法で行ったほうがより正確予測が可能と考え、ロンドン熱帯医学校のアントン・カマーチョ博士を共同研究者として迎えた。アントン・カマーチョ博士はエボラ出血熱流行時に現場で活用できる数理モデルを構築した研究者である。同様の数理モデルをインフルエンザで構築するため、気温、湿度などより多くの因子をモデルに組み込み、インフルエンザシーズン中にどのような学校閉鎖・学級閉鎖を行えば流行早期を防ぐことができるか理想となるモデルを構築することを目指す。他の情報源(地域保健所)より学校閉鎖情報、学級閉鎖情報を集積し、解析を行っていく予定である。数理モデルを応用した解析を加えていく。臨床疫学当該年度は、平成27年度検体を集めることができず、サンプル解析に予算をあまり使うことができなかった。必要情報の収集が不足しており、追加の情報を集めている。
アニオントランスポーターの分子機序:バンド3蛋白質の構造解析と分子機序の解明

本研究期間で、我々はバンド3蛋白質の構造解析の成果として、膜内ドメインのカテゴリー分類を提唱した(Hamasaki,N.et al.,Cell.Mol.Biol.42,1025-1039(1996);およびJ.Biochem.122,577-585(1997))。即ち、カテゴリー1は親水性膜外領域;カテゴリー2はPeptide/Lipid相互作用がない状態で膜内に埋もれている領域;カテゴリー3はPeptide/Lipid相互作用を有した状態の疎水性膜貫通領域;である。このようなカテゴリー分類を実証するために我々は、2)合成ペプチドを利用したリポゾーム系での部分構造解析、の解析方法が違った3方面から分析し、新概念の確立を目指した。その結果、バンド3蛋白質分子内Tyr390Leu460部分は、上記のいずれの方法でもカテゴリー2に属する最も典型的なペプチド領域と考えられた。この他に、Pro563Phe584およびTrp723Lys743がカテゴリー2に属するペプチド領域であることが証明された。また、Met833からカルボキシ末端(Val911)までは非常に特殊な構造を膜内でとっている可能性が示唆された。一方、これまでのところ陰イオン透過活性発現に必須であると言われているアミノ酸残基は全てこれらの領域に含まれていることから、カテゴリー2に属するペプチド領域が膜蛋白質の機能発現に重要な役割を果たしていることが考えられた。
増殖分化チェックポイントシグナルとしてのAP1活性調節機構の解析

胚性腫瘍細胞F9のレチノイン酸(RA)による分化誘導はAP1ファミリーの一つであるc-Jun遺伝子によって引き金が引かれる。本年度は未分化状態に維持する活性を有するJDP2を同定し、その生理機構を解析した。JDP2はATF-2と分子会合し、p300やATF-2のヒストンアセチル化活性を抑制する。この抑制はヒストン脱アセチル化酵素HDAC3をリクルートすることで遂行される。本年度はこの抑制がJDP2自身が有するコアヒストンのシャペロン活性によって規定されることを発見した。GST-JDP2の融合蛋白質を用いてp300やATF-2の共存下、アセチル化されたコアヒストンとインキュベートしたところ、ヒストンアセチル化を抑制した。この活性はp300の過剰添加によって回復せず、コアヒストン添加によって初めて回復した。更にJDP2はすべてのヒストン種とin vivo0で会合するが、特にその中でもH3への親和性が高かった。また、その活性化ドメインはbZipよりN末端側に存在することが明らかとなった。以上よりJDP2はHDAC3をリクルートしてHAT活性を抑制するだけでなく自らヒストンに結合し、HAT活性を抑制していることが明らかとなった。現在この両者の活性の使い分けの生理的意義、各々の活性化ドメイン、未分化維持機構における役割について解析を進めている。またJDP2は未分化維持に伴って脱アセチル化活性が維持され、cdk2,cdk4及びcyclinDのカスケードのリン酸化ネットワークが抑制された。今後は以上の結果を踏まえ、JDP2のリン酸化とチェックポイント活性について解析を進める。
fMRIを用いた線維筋痛症診療患者における中枢神経系の疼痛過敏関与部位の検索

健常者6名,線維筋痛症患者6名,重度筋筋膜痛患者7名を対象に口腔スプリントの装着前後でfMRI検査を施行した。fMRIデータの解析の結果,口腔スプリント装着前の状態では線維筋痛症患者および重症筋筋膜痛患者と健常者との間に著明な差は認められなかった。一方,口腔スプリントの装着によって,線維筋痛症患者群および重度筋筋膜痛患者群の一部において,一次体性感覚野,二次体性感覚野,帯状回,および中脳の領域で脳活動がみられた。本研究は、線維筋痛症に代表される難治性慢性疼痛障害患者における中枢神経系の疼痛過敏関与部位(疼痛の下行抑制系の障害等)をfMRIを用いて視覚的にとらえ、本疾患の病態および発症メカニズム解明の突破口を開くことを目的とした。平成24年度は、健常者4名、線維筋痛症患者5名(米国リウマチ学会線維筋痛症分類基準に基づく)、重度筋筋膜痛患者6名(米国口腔顔面痛学会分類基準に基づく)を対象に顎機能障害の検査、疼痛障害の検査[咀嚼筋の疼痛(VAS)、筋圧痛スコア等]、社会心理学的因子の測定(GHQ60健康調査票、POMS短縮版)を行った後、介入条件(口腔スプリントの非装着および装着)下でfMRI検査を施行した。fMRI検査にはPhilips社製3.0-Tesla whole-body MRI scannerを用い、全脳をターゲットとした。脳機能画像解析にはSPM8(Statistical Parametric Mapping 8)を用いた。データの前処理後、統計解析を行った。咀嚼筋疼痛VAS、筋圧痛スコア、口腔関連QOL(OHIP)、GHQ60、POMS短縮版の値についてはいずれも、線維筋痛症患者群(6名)および重度筋筋膜痛患者群(7名)が健常者群(6名)よりも有意に高い値を示した。fMRIデータの解析の結果、介入前の状態では線維筋痛症患者および重症筋筋膜痛患者と健常者との間に著明な差は認められなかった。一方、口腔スプリントの装着によって、線維筋痛症患者群および重度筋筋膜痛患者群の一部において、一次体性感覚野,二次体性感覚野、帯状回,および中脳の領域で脳活動がみられた。これらの脳活動の変化には口腔スプリントの装着による感覚情報の影響も含まれるが、中脳水道周囲灰白質に代表される下行性疼痛調節系(抑制系)の活動に違いがある可能性も示唆された。本研究は、線維筋痛症に代表される難治性慢性疼痛障害患者における中枢神経系の疼痛過敏関与部位(疼痛の下行抑制系の障害等)をfMRIを用いて視覚的にとらえ、本疾患の病態および発症メカニズム解明の突破口を開くことを目的とする。平成23年度は、本格的な研究実施に先だって健常者を対象に介入条件(口腔スプリントの非装着および装着)下でのfMRI撮影を行い、データ収集および解析法の整備を行った。その結果、介入条件下でのfMRI撮影およびデータの収集が可能であることを確認した。その後、実際に被験者候補を対象として臨床診察をもとにスクリーニングを行った。スクリーニングの結果、健常者2名、線維筋痛症患者1名、重度筋筋膜痛患者1名をリクルートした。これらの被験者を対象に、顎機能障害の検査、疼痛障害の検査[咀嚼筋の疼痛(VAS)、筋圧痛スコア等]、社会心理学的因子の測定(GHQ60健康調査票、POMS短縮版)を行った後、fMRI検査を施行した。fMRI検査には、Philips社製3.0-Tesla whole-body MRI scanner(TR=3000ms, TE=35ms, flip angle=90°, the field of view=200 mm, matrix size=80×80 pixels, voxel size = 2.5 mm ×2.5 mm ×2.5 mm, slice thick- ness=2.5 mm, gap=1 mm)を用いて全脳をターゲットとした。現在、健常者、線維筋痛症患者および重度筋筋膜痛患者それぞれについて、顎機能障害、疼痛障害、および社会心理学的因子の検査結果を整理するとともに、fMRI検査のデータについて個人解析を行っているところである。当初予定では、平成23年度は、健常者5名、線維筋痛症患者5名(米国リウマチ学会線維筋痛症分類基準に基づく)、重度筋筋膜痛患者5名(米国口腔顔面痛学会分類基準に基づく)を対象にデータ収集を行う予定であったが、被験者のリクルートにやや遅れが生じている。本研究では強い慢性疼痛を呈している患者を対象としており、適格条件に見合う被験者の収集および同意を得るのが比較的困難であることがその要因と考えられる。適格条件に見合う被験者の収集につとめ、さらに被験者の同意を得るための説明を懇切丁寧に行い、被験者数の増加を図る。また、介入手技や測定精度の維持、ならびにデータ解析方法の向上を図る。

平成24年度へ324,624円を繰り越したが、適格条件に見合う被験者の収集および同意を得るのが比較的困難であり、被験者のリクルートにやや遅れが生じているためと考えられる。上述のように、適格条件に見合う被験者の収集につとめ、さらに被験者の同意を得るための説明を懇切丁寧に行い、被験者数の増加を図る。また、介入手技や測定精度の維持、ならびにデータ解析方法の向上を図りつつ、交付申請書に記載したとおりの研究遂行を目指す。
シェーグレン症候群患者の唾液腺における唾液分泌異常の解明

シェーグレン症候群(SS)患者における塩酸セビメリン内服の効果は唾液腺障害程度の軽症群では有意に認められたが、SSのモデルマウスから作製したモノクローナル抗唾液腺抗体であるnzm-1858を用いた免疫組織染色で導管細胞質内の染色性の強い症例では唾液腺障害の程度にかかわらず塩酸セビメリンの効果が高い傾向が認められた。nzm-1858の抗原は69kDaの蛋白で現在この抗原の解析を行っている。シェーグレン症候群(SS)は初期症状として唾液腺や涙腺などの外分泌腺が特異的に障害される自己免疫疾患である。SS患者の唾液分泌減少の第一の理由としては唾液腺組織の破壊が考えられるが、その他の要因も関与していると考えられ、本研究では唾液分泌異常に関与している因子を検索し乾燥症状の治療に寄与することを目的としている。SSの乾燥症状に対する治療に使用されるむすかりん受容体作動薬である塩酸せびめりんの反応性の違いをもとに分泌に関連する分子の分布、発現状態、さらに研究代表者がSSのもでるまうすから分離同定した外分泌腺に反応する自己抗体の分布状態の解析を行っている。SS患者の唾液分泌減少の第一の理由としては唾液腺組織の破壊が考えられるが、高度に唾液分泌が減少している症例でも唾液腺のすべてが破壊されているわけではなく、軽度のリンパ球の浸潤に加えてわずかに唾液腺の破壊が認められる症例でも唾液分泌量の低下が認められる症例も多数ある。したがって、SSの唾液分泌量の低下はただ単に唾液腺組織の破壊だけによって生じるのではなく、その他の要因も関与していると考えられる。SSの乾燥症状に対する治療にムスカリン受容体作動薬である塩酸セピメリンが使用されるようになり、乾燥症状は画期的に改善されてきた。われわれも100症例以上に使用しており、有用性を確認しているが、塩酸セビメリン内服で唾液分泌量の増加が認められる症例と認められない症例があることも明らかになってきた。そこでSS患者の唾液分泌異常に関与する因子の解析の第一段階として塩酸セビメリン内服の自覚的、他覚的効果を検討した。その結果、唾液腺造影、口唇腺生検で唾液腺の破壊程度が軽度である症例では有意に塩酸セビメリン内服で唾液分泌量の増加し、自覚的乾燥症状の改善も認められていることが明らかとなった。唾液腺造影、口唇腺生検で唾液腺の破壊程度が進行している症例では唾液分泌量の有意な増加は認めないものの、自覚的乾燥症状の改善は有意に認めちれた。しかしながら個々の症例を観察すると唾液腺の破壊が進行しているものの内服後1時間程度で唾液分泌を自覚するという症例もあり、現在内服により自他覚的に明らかに唾液分泌が増加している症例と全く効果がみられなかった症例を抽出して解析を行っている。SS患者の唾液分泌減少の第一の理由としては唾液腺組織の破壊が考えられるが、高度に唾液分泌が減少している症例でも唾液腺がすべて破壊されているわけではなく、軽度のリンパ球の浸潤に加えてわずかに唾液腺の破壊が認められる症例でも唾液分泌量の低下が認められる症例も多数ある。従って唾液分泌量の減少はただ単に唾液腺組織の破壊だけによって生じるのではなく、その他の要因も関与していると考えられる。SSの乾燥症状に対する治療にムスカリン受容体作動薬である塩酸セビメリンが使用されるようになり有用性は確認してきたが、塩酸セビメリン内服で唾液分泌の増加が認められる症例と認められない症例がある事も明らかとなってきた。唾液腺造影や口唇腺生検の結果唾液腺の破壊状態が軽度である症例で有意に塩酸セビメリン内服による唾液分泌量の増加が認められたが、唾液腺破壊の進行した症例の中にも塩酸セビメリン内服で唾液分泌量の増加を認める症例も確かに存在することも明らかとなった。そしてこれらの症例は唾液分泌量の増加を自他覚的に認めない症例とアクアポリン5の唾液腺内における分布が異なる傾向が見られた。また研究代表者が確立した唾液腺炎モデルマウスから樹立した外分泌腺に反応する自己抗体(抗原同定中)はヒト唾液腺にも反応し、この抗体に対する抗原分布も異なっており、この抗原についての同定も現在行っており、唾液分泌に対する影響を検討している。SS患者の唾液分泌能減少の第一の理由としては唾液腺組織の破壊が考えられるが、高度に唾液分泌が減少している症例でも唾液腺が全て破壊されているわけではないため唾液分泌をある程度認める症例もあり、逆に軽度のリンパ球の浸潤に加えてわずかに唾液腺の破壊が認められる症例でも唾液分泌量の減少が認められる症例も多数ある。

SSの乾燥症状に対する治療にムスカリン受容体作動薬である塩酸セビメリンが使用されるようになり、有用性は確認してきたが、塩酸セビメリン内服で唾液分泌の増加が認められる症例と認められない症例がある事も明らかになってきた。唾液腺造影や口唇腺生検の結果唾液腺の破壊状態が軽度である症例で有意に塩酸セビメリン内服による唾液分泌量の増加が認められたが、唾液腺破壊が軽度でも効果が乏しい症例と唾液腺破壊が進行していても効果を認める症例も存在することが明らかとなった。研究代表者が確立した唾液腺炎モデルマウスから樹立した外分泌腺に反応する自己抗体(モノクロ)はヒトの唾液腺にも反応し、この抗体に対する抗原の分布が塩酸セビメリン内服の効果がある症例とない症例で異なっていることが免疫組織学的検索で示唆されたため、この抗原についての同定を行っているが、ヒト顎下稼を抗原として用いての抗原の同定が進んでおらず、現在ヒト唾液腺培養細胞を用いた同定等を試みており、最終年の実験に至る状態である。
スリランカにおける生活習慣病(糖尿病)の自己コントロールの支援環境の確立に向けて

平成14年度は、情報収集、調査地選定、調査の体制作りおよび本調査の研究計画書作成を実施した。まず、日本で入手可能な関連資料・文献のレビューを行った。また現地にて入手した資料の分析を行い、現地専門家から糖尿病の実態や予防活動についての聞き取りを行った。調査地を選定した後、現地研究協力者と調査対象者の選定や調査方法、調査スケジュール、調査協力体制などについて打ち合わせを行い、本調査に向けた体制作りを行った。その結果をもとに、本調査の研究計画書を完成させた。平成15年度は、本調査の準備および実施、調査結果の分析を行った。まず、岡山大学医学部倫理委員会およびスリランカ国保健省倫理委員会より、研究計画の承認を得た。現地研究協力者と研究計画の最終確認を行った後、現地調査協力員のトレーニングや対象者の選定など本調査の準備を実施した。カルタラ州の3059歳の都市部232人および農村部232人の合計464人を対象者として、本調査を実施した。本調査の内容は、生活習慣に関する質問紙を用いた個別訪問調査と、検査会場における身体計測および毛細管採血による空腹時血糖値の測定であった。検査結果のうち、BMIが25以上の者は36.8%であった。また、空腹時血糖値が126mg/dl以上の者は全体の8.2%であった。平成16年度は、前年度に引き続き調査結果の分析、現地研究協力者への調査結果の共有と議論、および調査対象者への調査結果の報告と結果に基づく健康教育プログラムの実施、本プロジェクトの評価を行った。特に居住地域による糖尿病リスクや生活習慣、社会経済的背景の違いに注目して分析を進めた。都市部の対象者では、血糖値や肥満度が農村部より高いだけでなく、食生活の欧米化や運動不足、ストレスが多いといった傾向がみられた。この背景について現地研究協力者と議論した。また、調査対象者に対する健康教育プログラムを2回実施し、合計330人の参加が得られた。内容は、特に健康的な食生活の普及と運動習慣の定着に焦点を絞った。現地研究協力スタッフに対するプロジェクト評価のための調査では、今後も地域におけるヘルスプロモーションの展開や予防教育実施の必要性が高いとする者が多く、本研究の結果や技法等が役に立つといった意見が出された。なお、各年度において、それぞれの研究活動をもとに学会における成果発表を行った。平成14年度は、1.調査の事前の準備・体制作り、2.現地調査、3.保健医療サービス提供者の面接調査、4.データの分析を行った。各活動の概要は以下の通りである。1.日本で入手可能なスリランカ関連資料やスリランカの糖尿病の現状に関する論文のレビュー、スリランカ渡航時に得た医療・人口動態統計資料、社会経済状況に関する資料の分析を行い、平成15年度の本調査でデータの研究計画書を完成した。調査の体制作りにおいては、研究協力者を選定し、共同研究者と研究協力者と共に、役割分担、調査地の選定、調査対象者の選定方法、現地調査協力員の選定、調査スケジュール調整について、打ち合わせを重ね、平成15年度の本研究実施にむけての体制作りを行った。

2.選定された調査地において、現地保健医療サービス専門家と共に、地区踏査を行った。基礎統計資料、地域の保健活動の実態、保健医療サービス提供者の活動、社会経済状況に関するデータを収集した。3.スリランカの保健省を訪問し、保健政策立案に関わる専門家からの、糖尿病をはじめとする慢性疾患の動向、国家レベルでの対策に関する情報収集を行った。現地の糖尿病クリニック、糖尿病協会において、保健医療サービス提供者から、糖尿病患者数の動向、患者年齢層の動向、現在行われている糖尿病予防活動について聞き取りを行った。また、本調査地での地域中核病院にて、保健医療サービス提供者から、地域の糖尿病患者数の動向、糖尿病患者へのケアの実態について聞き取りを行った。4.上記1.2.3の活動の調査をもとに、「スリランカの社会経済の変化が人々の健康に及ぼす影響」「消費状況からみたスリランカの食生活の変化について」「スリランカ国における糖尿病に対する診療ガイドラインとEvidence-Based Health Care (EBHC)の実態」のタイトルで、学会発表を行った。平成15年度は,1.本調査への準備・体制作り,2.本調査実施,3.データの分析・結果のまとめを行った。各項目の研究実績の概要は以下の通りである。1.本調査開始前に,岡山大学倫理委員会およびスリランカ国保健省倫理委員会より研究計画の承認を受け,2003年8月より,現地において本調査の準備を開始した。本研究メンバー,現地調査責任者間で研究計画の最終確認を行った後,カルタラ州住民(都市部,農村部)の選挙人名簿から居住区を単位に30-59歳の男女を無作為に抽出し対象者とした。2003年8月末から9月初旬にかけてトレーニングを受けた現地調査員が,対象者の家庭を訪問した。対象者の不在時には定められた方法に基づいて隣接した家屋より調査者を選定した。説明と同意を行なった上で,生活習慣に関する質問紙を用いた個別インタビューを行った。後日,検査会場に来てもらい,説明と同意を行った上で身体計測,毛細管採血を行い空腹時血糖の測定を行った。2.都市部232人,農村部232人の合計464人が個別インタビュー調査に参加した。そのうち443人の空腹時血糖を採血することができた。肥満群(BMI:25以上)は36.8%であった。過去,糖尿病を指摘されたものは56人(12%),今回の測定で空腹時血糖値が140mg/dl以上の者は7.4%(33/443)であった。現在通院中の者は53人であった。3.本調査では糖尿病の有病率は10%を超えており,本調査結果はこれまでの調査の数字以上に深刻な結果となった。上記1.2の活動を元に,「スリランカ国における生活習慣と糖尿病治療状況に関する報告」の演題で学会発表を行った。インタビューによって得られた食生活、身体活動、労働、ストレスなどの生活習慣に関する調査結果は現在分析中である。平成16年度は,1.2003年カルタラ地域で行った本調査の最終分析,2.調査対象者への調査結果報告と健康教育を実施した。
インプラント支持を可能とする生体活性チタン多孔体を用いた骨再建療法の確立

確実な骨再建を達成し,インプラント支持を可能とする新規骨再建材の開発を目指している.本年度では,生体活性チタン多孔体を作成し,材料特性および動物実験にて検討した.酸処理およびアルカリ処理をそれぞれ多孔性チタンに行った.その後,材料特性評価,生体活性評価および骨形成促進効果を検討した.検討の結果,多孔体への酸処理は,表面構造を粗造化させ,擬似体液に浸漬させることで,表面にカルシウム-リン酸化合物を析出させ,アパタイト形成促進効果を示した.しかしながら,酸による腐食作用が大きく,チタン多孔体の機械的強度を大きく減少させ,構造への影響が大きいことが明らかとなった.一方,アルカリ処理は,表面に網目状構造体を構築し,顕著なアパタイト形成促進効果を示した.また腐食作用も少なく,構造体への強度に対する問題はみられなかった.ウサギ大腿骨埋入実験では,未処理チタン多孔体に対して,アルカリ処理したチタン多孔体は優れた骨伝導を示した.以上の結果から,チタン多孔体にアルカリ処理することで,新規骨再建材料としての生体活性チタン多孔体の開発が達成できた.アルカリ処理による生体活性チタン多孔体は,高い生体活性および骨形成促進効果を有することが.ex vivoおよびin vivoでの検討により確認できたため,当初の実験計画とおり進めることができた.今後は,骨再建材料として新規生体活性チタン多孔体による骨再建を行い,インプラント埋入を行い,インプラント支持についての検討を計画している.チタンは形成により高熱が発生するため,インプラント埋入窩を想定した中空構造体としたチタン多孔体を用いる予定である.確実な骨再建を達成し,インプラント支持を可能とする新規骨再建材の開発を目指している.本年度では,生体活性チタン多孔体を作成し,材料特性および動物実験にて検討した.酸処理およびアルカリ処理をそれぞれ多孔性チタンに行った.その後,材料特性評価,生体活性評価および骨形成促進効果を検討した.検討の結果,多孔体への酸処理は,表面構造を粗造化させ,擬似体液に浸漬させることで,表面にカルシウム-リン酸化合物を析出させ,アパタイト形成促進効果を示した.しかしながら,酸による腐食作用が大きく,チタン多孔体の機械的強度を大きく減少させ,構造への影響が大きいことが明らかとなった.一方,アルカリ処理は,表面に網目状構造体を構築し,顕著なアパタイト形成促進効果を示した.また腐食作用も少なく,構造体への強度に対する問題はみられなかった.ウサギ大腿骨埋入実験では,未処理チタン多孔体に対して,アルカリ処理したチタン多孔体は優れた骨伝導を示した.以上の結果から,チタン多孔体にアルカリ処理することで,新規骨再建材料としての生体活性チタン多孔体の開発が達成できた.アルカリ処理による生体活性チタン多孔体は,高い生体活性および骨形成促進効果を有することが.ex vivoおよびin vivoでの検討により確認できたため,当初の実験計画とおり進めることができた.今後は,骨再建材料として新規生体活性チタン多孔体による骨再建を行い,インプラント埋入を行い,インプラント支持についての検討を計画している.チタンは形成により高熱が発生するため,インプラント埋入窩を想定した中空構造体としたチタン多孔体を用いる予定である.実験計画が予定通り進行し,追加実験等の問題が生じなかったためである.そのため本年度の研究計画において,実験動物のサンプル数を追加し,より詳細な検討を行うことを計画している.
Twisted二層グラフェンにおける量子輸送現象

本年度は、Twisted二層グラフェンにおける量子輸送現象解明に向けて、以下の研究を推進した。・複合原子層作製作業の自動化:これまでTwisted二層グラフェンの作製作業は何れの研究室においても研究者の手作業により行われていた。研究の進展とともに、求められる素子構造が膨潤し、研究活動時間が圧迫される悪循環が生じていた。この問題を解決するため、ファンデルワールス接合構造の作製工程を自動化する自律ロボットシステムを開発した。本システムの利用により、1200枚の単層グラフェンを4時間で自動探索し、グラフェンとhBNを交互に8時間で30階積層することが可能となった。遷移金属カルコゲナイドも含む様々な二次元結晶が利用可能で、作製した素子は既存の最高品質素子に並ぶ高品質を示した。・Twisted2層/3層グラフェンにおけるHofstadter's Butterflyの観測:自律ロボットシステムを用いることで結晶方位をTwistした2層/3層グラフェンを作製した。電気伝導特性評価を行ったところ、2層/3層グラフェンの結晶格子が構成するモアレ超格子の影響により、素子中に形成されたサブバンドに由来する電荷中性点が観測された。磁場を印加したところ、各サブバンドから生じるランダウ準位が交差したHofstadter's Butterflyを初めて観測した。現在、海外の理論研究グループと共同で実験データの解析を進めている。・3層グラフェンにおけるランダウ準位反交差:Twist角制御による運動量空間におけるバンド構造変調の理解を深めるため、3層グラフェンを舞台として面内磁場印加による電子波動関数の運動量空間における平行シフトを導入した。単層グラフェン様バンドと2層グラフェン様バンド混成を実験・理論の両面から解明した。・共同研究:ケンブリッジ大学・産業技術総合研究所に高品質試料の提供を行った。29年度が最終年度であるため、記入しない。●本研究は、二枚のグラフェンを結晶方位をずらして重ねたTwisted二層グラフェンのバンド構造を、輸送特性測定(電子波干渉効果・磁気輸送特性・中赤外光応答)の観点から解明することを目的としている。2016年度はまず、ランダウ準位構造を実験的に明らかにすることを目的として、磁気抵抗測定および中赤外光応答測定を行った。同時に二層・三層グラフェンについても同様の手法によってより深く調べることで、ランダウ準位における電子・ホール非対称性を反映した中赤外光応答ピーク・面内磁場により誘起されるランダウ準位間の反交差を観測した。Twisted二層グラフェンと単層グラフェン・二層グラフェンを比較することで、ランダウ準位の構造を実験的に解明しvan Hove特異点におけるLifshitz転移を観測することができた。さらにサイクロトロン共鳴によるTwisted二層グラフェン特有の中赤外光応答ピークを初めて観測することに成功した。結晶方位をTwistして重ねた二層・単層グラフェンにおいて、モアレ超格子の導入によるバンド構造変調・およびHofstadter's Butterfly構造の観測に成功した。●本新学術領域内における共同研究にも着手した。本研究で用いる機械的剥離法を用いて、計画B班の柏谷グループと薄層WTe2試料の磁気輸送特性測定を行ったところ、WTe2試料において報告されている磁気抵抗比を上回る巨大磁気抵抗効果が観測された。●新学術領域研究におけるアウトリーチ活動として、中学生(12名)を対象とした原子層剥離講習会を開催した。層状化合物の結晶構造と劈開性について理解を深め、2010年度ノーベル賞の端緒となった実験手法の体験を通じて、先端の科学研究をが原始的な手法によっても可能であることを伝えた。本研究において提案したTwisted二層グラフェンにおいて量子ホール効果・中赤外光応答の測定を進め、上記の結果を得た。加えて、新学術領域研究において重要となる領域内共同研究に着手し、計画B班と共同でWTe2の磁気輸送特性の評価を行い、巨大磁気抵抗効果観測に成功した。アウトリーチ活動として、中学生を対象とした原子層劈開講習会を開催できた。当初の研究・共同研究・アウトリーチ活動の3点を進めることができた。

磁場を印加したところ、各サブバンドから生じるランダウ準位が交差したHofstadter's Butterflyを初めて観測した。現在、海外の理論研究グループと共同で実験データの解析を進めている。・3層グラフェンにおけるランダウ準位反交差:Twist角制御による運動量空間におけるバンド構造変調の理解を深めるため、3層グラフェンを舞台として面内磁場印加による電子波動関数の運動量空間における平行シフトを導入した。単層グラフェン様バンドと2層グラフェン様バンド混成を実験・理論の両面から解明した。・共同研究:ケンブリッジ大学・産業技術総合研究所に高品質試料の提供を行った。2016年度の研究で得られた知見をもとに、Twisted二層グラフェンにおけるHofstadter'sButterfly構造・量子容量測定による電子状態密度の決定を目指す。電子状態密度の決定に向け、初期的な実験として、薄層化した六方晶窒化ホウ素を、二層グラフェンと単層グラフェンにより挟み込んだコンデンサー構造の作製と輸送特性測定に成功している。単層グラフェンの電荷中性点は電子状態密度がゼロになるため、電界によるフェルミエネルギー変調が増大することから、単層グラフェンの輸送特性測定によって、近接する二層グラフェンの電子状態密度の精密決定が可能となる。本測定を磁場中において行うことで、ランダウ準位構造のさらなる解明を進める。さらに、計画B班柏谷グループとの共同研究を推進する。単原子層まで薄層化したWTe2試料の磁気抵抗効果測定を実現することによって、理論的に予想されている二次元トポロジカル絶縁体としての物性を発現させることを狙う。二次元トポロジカル絶縁体を層状化合物により実現することができれば、超伝導体・強磁性体材料とヘテロ接合構造を組むことにより、マヨラナ粒子など、トポロジーが鍵となる新規量子物性相の発現に繋がることが期待される。また、2016年度に開催した原子層劈開講習会の内容を「社団法人子供の理科離れをなくす会」の協力のもと、全国の中学生・高校生に向け展開を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
民主化時代のインドネシアにおける政党政治の変容

平成16年度は、本研究にとって総仕上げの年となった。4月に行われた総選挙、7月と9月に行われた大統領選挙は、地球史上もっとも大掛かりな民主選挙であり、この歴史的な意義をもつ2004年選挙の分析に、本研究の大半を費やした。4月の総選挙では、中央政界での選挙戦略の聞き取り調査をはじめ、ジャワ島全土での現地調査を行った。これによって、与党である闘争民主党と、それを追うゴルカル党の選挙戦略と政治について、多くの資料と知識を得た。また地方では、誰がどのように選挙運動のためのリソース動員を行い、どのようなビジョンで票動員を計画してきたかという選挙政治の重要な側面を直接観察してきた。民主選挙で与党が敗北するプロセスについて、きわめて多くの知識を得たと考える。大統領選挙でも、中央と地方での票動員メカニズムの分析を行ってきた。同時に外務省派遣の選挙監視団に参加したことで、国際選挙監視というものの意義や問題点についても多くの知見を得て、グローバル化のなかのデモクラシー推進機能として国際選挙監視をどう位置づけるべきかというマクロな問題意識も持つことができた。来年からは地方自治体の首長選挙もいっせいにスタートする。これで地方政治の構造がどのように変容していくのか。これを来年度以降のテーマに設定している。本年度の成果結果のアプトプットには出版物、メディアでのコメント、新聞連載、セミナー等での発表、講演などがある。その主要なものを以下に記載する。成果の多くは2004年選挙に関してのものである。本研究は3年プロジェクトであり、初年度の今年は、基礎データの収集・データベース化・分析、そして現地調査、さらに国内外の専門家との意見交換に重点を置いた。それらを通じていくつかの業績も発表した。今年度の現地調査は8月と12月にジャカルタで行った。フォーカスは、メガワティ政権下での各政党勢力の政治キャンペーンで、特に8月の憲法改正や10月のバリ事件以後の対テロ対策といった問題で見られたイスラム政党の力学に注目してきた。来年度は2004年の大統領選挙に向けて各党の動きが活発になることが予想され、その実態を現地で観察する予定である。また今年度は、オーストラリアでの国際会議に参加し、専門家との意見交換ができたのも大きなメリットだった。ここでできたネットワークは、次年度以降も本研究の質的向上に貢献するであろう。また国内でも多くの研究者から多くのインプットを得た。これらの結果、本年度は一冊の単著本と数本の論文を発表することができた。平成15年度は、本研究にとってもっとも実りのある年度だった。研究対象国のインドネシアでの長期滞在が可能になり、現地調査にかなりの進展があった。中央政界における政党リーダーたちへの定期的なインタビューをやるかたわら、各地の州知事選挙を現場で観察してきた。これらを通じて、中央と地方の政治の連動とギャップについての理解を深めた。また、2004年4月に予定されている全国総選挙と7月の大統領選挙を控えた政党政治の展開についても中央と地方で調査している。史上初の直接大統領選挙は、この国の将来をきめる決定的なイベントになり、この大事な時期に、本研究を現地で行っていることの重要性は高いと日々認識している。本年度の研究成果のアウトプットには、出版物、メディアでのコメント、新聞連載、セミナー等での発表、講演などがある。成果の多くは、インドネシアの選挙に関するものである。その他にも、テロ問題、アチェ紛争、軍と民主化、さらに国軍と地方紛争の関係についての執筆物がある。軍の文民統制についての日イの比較も発表した。
甲状腺未分化癌の分子標的開発に向けたEpCAMの機能解析

甲状腺未分化癌は極めて悪性度が高い腫瘍で治療方法も確立していない。未分化癌の新しい治療戦略の開発を目指して、未分化癌の高い悪性度の要因となる分子を探索すべく、培養甲状腺癌細胞を用いた研究を行った。未分化癌細胞では、EpCAM、CD44 variant isoforms (3と6)、claudin-7の発現増加と高いALDH1活性、さらにEpCAMとALDH1の共発現を認めた。EpCAM、CD44 variant isoforms、claudin-7が複合体を形成して腫瘍の悪性度や増殖を促進することが報告されているが、今回の結果から、未分化癌の高い悪性度にこれらが関与している可能性が推測される。これまでに甲状腺未分化癌細胞株2株と分化癌細胞株2株でEpCAM、CD44 standard form、CD44 variant form、およびclaudin-7の発現を比較解析した。フローサイトメトリーでの解析で、未分化癌細胞株では、EpCAMの発現増加とCD44standard formの発現の低下を認めた。一方、CD44 variant formは、未分化癌細胞株でのみ発現が認められた。解析した甲状腺癌細胞株では、EpCAMとCD44 standard formとの発現に逆相関が認められた。蛍光二重染色での観察でも、甲状腺未分化細胞株でのEpCAM発現は、CD44 standard form低発現の細胞で認められた。一方、ALDH1酵素活性とEpCAM発現との間には、フローサイトメトリーでの解析で正の相関が認められ、蛍光二重染色での観察でも、EpCAMを発現している細胞で高いALDH1活性が認められた。ヒト臨床甲状腺癌組織の免疫組織染色の観察では、EpCAMは未分化癌の核での発現の増加を認め、CD44 variant formも未分化癌での発現増加が認められた。これらの結果から、EpCAMとその関連因子が未分化癌の悪性度に関与している可能性が考えられた。これまでに得られた結果をPLOS ONE誌に論文発表した(PLOS ONE. 9 (4): e94487, 2014)。上記の結果を受け、甲状腺未分化癌におけるEpCAMの機能を解析するために、siRNAを用いてその発現を低下させ、増殖やシグナル伝達に変化が起こるか現在解析を進めている。siRNAを用いたEpCAMの発現抑制には成功しており、現在解析を継続している。1)平成25年度に、甲状腺未分化癌細胞株2株と分化癌細胞株2株で、EpCAM, CD44 standard form, CD44 variant formおよびclaudin-7の発現を解析し、未分化癌細胞株で、EpCAMの発現増加、CD44 standard form発現の低下とvariant formの増加を認め、臨床組織でも同様の傾向を認め報告した(Okada et al., PLOS ONE. 9(4):e94487, 2014)。平成26年度は、これらの機能や未分化癌の増殖や浸潤に対する影響を解析した。2)EpCAMはCD44 variant formやclaudin-7と共局在し、様々な機能を発揮していることが報告されているが、未分化癌細胞株においても、EpCAMとclaudin-7が複合体を形成していることを、免疫沈降法を用いた系で確認した。3)甲状腺未分化癌細胞株2種(FRO, ACT-1)で、EpCAMの発現をsiRNAで抑制すると、これらの細胞の増殖が抑制されることを観察した。4)上皮間葉転換(EMT)の過程で、CD44の発現パターンが変化することが報告されているので、EMTマーカーの発現を分化癌細胞株と未分化癌細胞株とで比較した。その結果、分化癌細胞株2種(TPC-1, FTC-133)と未分化癌細胞株2種(FRO, ACT-1)とで、E-カドヘリン、ZEB1、ESRP1/2の発現が明らかに異なることを観察した。5)上記の結果の一部を、第73回日本癌学会学術総会で発表した(中村、伊藤他)。1)EpCAMおよびその関連分子の未分化癌の悪性度への関与の解明平成26年度までの解析で、未分化癌細胞株ではEpCAM, claudin-7, CD44v3,CD44v6の発現上昇とALDH1活性の増加を認めるが、分化癌細胞株ではこれらの発現が低いことを観察し、臨床組織でも同様の傾向を認め報告した(Okada et al., PLosOne 2014)。平成27年度は下記の実験をin vitroで行った。1EpCAMと細胞増殖、遊走、浸潤との関連の解析:未分化癌細胞株のEpCAM発現をsiRNAを用いて抑制した際の、癌細胞の増殖、遊走、浸潤能の変化を解析し、EpCAMの抑制により、癌細胞の増殖や遊走が低下する傾向を確認した。2EpCAMの上皮間葉転換(EMT)との関わりの解析:分化癌細胞株と未分化癌細胞株との間でEMTのマーカーであるZEB1、NカドヘリンやCD44のvariant発現に関与するESRP1の発現に、明らかな差を認めた。2)PATZ1の甲状腺癌発症への関与の解析EpCAMの解析を行う過程で、PATZ1の発現が分化癌と未分化癌とで大きくことなることに気づき、EpCAMと並行して解析を開始し、以下の結果を得た。1臨床甲状腺癌の免疫組織染色での解析で、PATZ1はほぼ全ての正常甲状腺濾胞

上皮細胞の核に発現を認めたが、分化癌では局在が細胞質に変化し、未分化癌では核、細胞質ともに発現が著明に低下していた。2甲状腺癌細胞株を用いた実験系で、PATZ1が細胞の遊走や浸潤に関与している可能性が認められた。これらの結果から、甲状腺濾胞上皮細胞の癌化および癌の進展と脱分化にPATZ1が強く関与している可能性を推測し、EpCAMとの関連もあわせ研究を進めている。甲状腺未分化癌は極めて悪性度が高い腫瘍で治療方法も確立していない。未分化癌の新しい治療戦略の開発を目指して、未分化癌の高い悪性度の要因となる分子を探索すべく、培養甲状腺癌細胞を用いた研究を行った。未分化癌細胞では、EpCAM、CD44 variant isoforms (3と6)、claudin-7の発現増加と高いALDH1活性、さらにEpCAMとALDH1の共発現を認めた。EpCAM、CD44 variant isoforms、claudin-7が複合体を形成して腫瘍の悪性度や増殖を促進することが報告されているが、今回の結果から、未分化癌の高い悪性度にこれらが関与している可能性が推測される。1)培養細胞を用いた実験では、得られた結果の再現性を検証しながら研究を進めている。未分化癌で発現が高いEpCAMの細胞増殖に対する影響は、予想より大きくなかったため、癌細胞の他の悪性度(浸潤能や転移能など)との関連での解析を始めたところである。2)EMTマーカーの発現とEpCAMとの相関が認められたことは、予想外の知見であり、本研究の発展性を期待させる結果であった。外科腫瘍学これまでの解析で、甲状腺未分化癌のバイオロジーにEpCAM, CD44, claudin-7が関与していることが強く推測されている。現在、EpCAM発現をknock downした際の細胞の浸潤能や転移能の解析を進めており、未分化癌細胞のどのような性質にEpCAMが関与しているのか解析を進める。また、上皮間葉転換(EMT)との関連を示唆するデータが得られており、EMTとEpCAMおよび関連分子の関連の解析を進める予定である。一方で、培養系に持ち込まれた甲状腺未分化癌細胞では、臨床甲状腺未分化癌で認められるような極めて高い増殖能は観察されない点が研究を通じて疑問点として残っている。平成27年度はin vivoの系での解析も進めたい。これまでに得られた結果を国際誌に論文発表することができた。培養細胞を用いた実験では、一つずつ事象を確認しながら進めており、予想外の結果も得られているが、概ね順調に進んでいると考えられる。siRNAを用いた実験系が軌道に乗れば、解析がさらに進むと予想している。これまでの解析で、甲状腺未分化癌において、EpCAMが何らかの役割を果たしていることが強く推測されている。しかし、EpCAMとCD44 variant formやclaudin-7が実際に複合体を形成しているか、また、EpCAMが未分化癌のどのような悪性度に関与しているのかに関しては未知のままである。また、培養細胞を用いた実験系で認められた事象が必ずしも臨床癌で認められていない点もある。そこで現在、siRNAによりEpCAMの発現をknock downした系での解析を進めている。また、EpCAMと関連する因子の相互作用に関しても解析を進めている。これらの解析を通して、EpCAMまたはその関連因子が、甲状腺未分化癌の分子標的として用いられる可能性を検討する。
圧電材料の低温接合とその応用に関する研究

本年度は、圧電材料の低温接合として、以下の3点について重点的に研究を行った。1)表面活性化法による常温接合の可能性を探るため、アルミニウムとシリコンの常温接合を行い、表面活性化条件、接合の可否について検討を行った。表面活性化手法として、シリコンに対する水素プラズマ照射の影響と原子ビーム照射の比較を行った。その結果、水素プラズマ照射では、表面のカーボンは除去できるのに対し、酸素の除去はできなかった。一方、アルゴンによる原子ビーム照射では、炭素、酸素ともほぼ完全に除去できることが分かった。アルミニウムとの常温接合を行った結果、原子ビーム照射による接合体の強度は非常に強かったのに対して、水素プラズマ照射による接合体の強度は弱かった。シリコンの常温接合では、強固な接合体を得る為には、酸素や水素を介さない界面が必要であることが分かった。2)圧電材料とシリコンは、平板同士の接合となる。その為、常温接合法でのウエハ同士の接合についての検討を行った。本研究では特に、アルゴンによる原子ビーム照射を表面活性化手法とし、アルミニウムスパッタ蒸着膜を介したシリコンウエハの接合の可否を調べた。その結果、集中荷重による加圧法では試料全体を均一に接触させることは難しいことが分かったが、接合面積は接合時間および接触荷重の増加に伴い、広がる傾向を示し、常温接合でも平板同士の接合が可能であることを明らかにした。3)圧電材料として有効なPZTセラミックスにガラスを蒸着させた平板試料とシリコンウエハを張合せ、電界をかけることにより、陽極接合を行った。その結果、温度450°C、電圧500V以上の条件で良好な接合体が得られた。また、その界面をTEMにより、原子レベルで観察を行った結果、空隙、歪等のない良好な界面を形成していることが分かった。また電圧印加によるナトリウムイオンの移動が確認された。備品として購入した超高真空対応ホットプレートを含んだ電場援用接合装置の設計を行い、その超高真空装置への組み込みを行った。印加する電圧は数100Vから1kV、加熱温度は約300°Cである。接合実験としては、アルミニウム-シリコンの常温接合を行った。その結果、高真空中でのアルゴンFAB照射により常温接合が可能であることが明かとなった。接合強度は引張りで20MPa程度である。さらにこの際の表面活性化の条件として、超高真空中での差動排気によるアルゴンFAB照射直後の接合、水素ラジカルビームの照射等との比較を行った。その結果、いずれも接合は可能であるが、前者で最も接合強度が高く30MPaを越え、また後者では弱い強度しか得られないことが分かった。残留ガスならびに照射後の表面の吸着層を質量分析、オージエ電子分光を用いて調べた結果によれば、水素RBの照射により水が増加し、この吸着が接合強度の低下に関与していることが分かった。従来の高温でのアルミニウム-シリコンの直接接合では水の関与を積極的な必要条件としている。これに対し、真空中で水の関与なしにまず両者が常温で接合可能であること、さらに、むしろ水の吸着が接合を阻害するという従来の手法による結果とは全く逆の新しい現象が確認され、この常温接合が従来とは異なる手法であることが示された。この結果は、電場による静電引力を援用することによる異種材料間のウエハボンディング低温下実現の可能性を示していると考えられる。

表面活性化手法として、シリコンに対する水素プラズマ照射の影響と原子ビーム照射の比較を行った。その結果、水素プラズマ照射では、表面のカーボンは除去できるのに対し、酸素の除去はできなかった。一方、アルゴンによる原子ビーム照射では、炭素、酸素ともほぼ完全に除去できることが分かった。アルミニウムとの常温接合を行った結果、原子ビーム照射による接合体の強度は非常に強かったのに対し、水素プラズマ照射による接合体の強度は弱かった。シリコンの常温接合では、強固な接合体を得る為には、酸素や水素を介さない界面が必要であることが分かった。2)圧電材料とシリコンは、平板同士の接合となる。その為、常温接合法でのウエハ同士の接合についての検討を行った。本研究では特に、アルゴンによる原子ビーム照射を表面活性化手法とし、アルミニウムスパッタ蒸着膜を介したシリコンウエハの接合の可否を調べた。その結果、集中荷重による加圧法では試料全体を均一に接触させることは難しいことが分かったが、接合面積は接合時間および接触荷重の増加に伴い、広がる傾向を示し、常温接合でも平板同士の接合が可能であることを明らかにした。3)圧電材料として有効なPZTセラミックスにガラスを蒸着させた平板試料とシリコンウエハを張合せ、電界をかけることにより、陽極接合を行った。その結果、温度450°C、電圧500V以上の条件で良好な接合体が得られた。また、その界面をTEMにより、原子レベルで観察を行った結果、空隙、歪等のない良好な界面を形成していることが分かった。また、電圧印加によるナトリウムイオンの移動が確認された。