hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海外勤務者のストレスとライフスタイルの変化に関するコホート研究

国内勤務者のベースライン調査は、現在この再調査の調査票の回収中である。本研究は、海外勤務の前後で勤労者が経験する職業性ストレスとライフスタイルの縦断的変化を国内勤務者との比較で明らかにすることを目的とするコホート研究である。本年度は、昨年度某総合商社に設定した海外勤務者と国内勤務者とからなるコホートの追跡調査を実施した。海外勤務者のコホートは、1996年4月からの1年間に海外勤務の内定した299人からなる。追跡調査については、海外赴任後1年間を経過した者に対して、職業性ストレスやライフスタイルの変化を知るための自記式調査票を赴任地に直接郵送し記載後返送してもらう方法をとった。内定は随時行われたので、1996年4月の内定者に対する追跡調査票を1997年5月に発送して以来、毎月約20人前後の海外勤務者に現任地を確認の上調査票の発送を行っている。この追跡調査は1998年5月までを予定に現在も継続中である。なお1996年11月赴任者分までの調査票回収率は、1998年2月現在61.4%であった。国内勤務者のコホートは、96年度のベースライン調査の参加者367人からなる。国内勤務者の追跡調査については、ベースライン調査から1年後にあたる1997年12月に、海外勤務者と同様の項目からなる自記式調査票を個別に郵送し記載後返送してもらう方法で実施した。1998年2月現在の回収率は59.2%とやや低かったため、現在未返送者についての再調査を計画中である。また本年度は、既に終了した両ベースライン調査のデータベースを作成し基礎的な解析を行った。ベースラインでは、海外勤務者は国内勤務者と比べて健康状態やストレス、ライフスタイルなどに差がないことが確認された。本研究は、海外勤務の前後で勤労者が経験する、ストレスやライフスタイル及び健康状態の変化を国内勤務者の変化との比較で明らかにすることを目的とするコホート研究である。研究最終年となる本年度は、海外勤務者と国内勤務者の追跡調査を終了してデータベースを完成するとともに、データ解析を行い、海外勤務者と国内勤務者のライフスタイルとストレスの縦断的変化を比較検討した。赴任月(ベースライン)から1年経過するごとに実施してきた海外勤務者の追跡調査は、ベースライン調査の最終月である平成9年5月赴任の者の調査を平成10年5月に終えたが、加えて、回収率をあげるための追加調査を平成10年4月と9月の2度にわたって実施した。ベースラインで設定されたコホートのうち、追跡期間中に退職した1人を除く298人のうち追跡調査を実施しえたのは193人であった(回収率64.8%)。国内勤務者については、昨年度に追跡調査を実施したが、1998年4月に回収率をあげるための追加調査を実施した。ベースライン調査に参加した367人のうち、追跡期間中に29人が新たに海外に赴任し、7人が退職、9人が現任地不明であった。残る322人のうちでは、256人の調査を完了しえた(回収率78.9%)。海外勤務者と国内勤務者のベースライン調査と追跡調査を統合したデータベースのデータと統合して完成したデータベースを用いた解析を行い次の結果を得た。赴任1年間で海外勤務者は国内勤務者に比べて、(1)仕事の決定範囲や裁量権が増えており、(2)食事の内容について、間食回数が多くなった人、夜食をとるようになった人の割合は小さく、(3)朝食をとらなくなった人、外食回数の多くなった人の割合は国内勤務者に比べて大きく、(4)37歳以上の者では、飲酒習慣の変化した者の割合が大きい傾向が認められた。
変位電流の思考実験モデルの解析と物理教育にむけた方法論の開発

変位電流が磁場を作るかについて思考実験モデルにもとづいた論争が近年続いている、その論争を解決することが本研究の目的である。本研究ではその思考実験モデルについて、電磁気学の基本法則、電荷保存則、重ねあわせの原理にもとづいた一般的な考察から、モデルの詳細によらずに一般的に成立する結論を導いた。また思考実験ではなく直接的に変位電流のつくる磁場を測定する装置の作製をすすめた。先行研究では困難であった、分極電流や静電誘導の影響を取り除き、変位電流のつくる磁場と見られる初期の測定結果を得た。物理教育のなかで変位電流(電束密度の時間変化率)が磁場を作るかについていろいろな観点から論争が行われている。特に論争の焦点には変位電流の思考実験モデルがある。本研究では、この思考実験モデルについて科学的な手法で理論的な側面から解明することを目指した。「変位電流は磁場を作らない」とする2012年の先行研究を踏まえて、研究を進めた。先行研究を検討すると、半直線電流の作る磁場を伝導電流由来の部分と変位電流由来の部分に分けて解析している。そして電磁場の対称性にもとづいた抽象的な議論により、変位電流の作る磁場は0と結論している。しかし具体的な電磁場の解は導出していない。そこに問題点を見いだし、以下の事を明かにした。(1)上の「分ける」とうい解析の妥当性について、Maxwell方程式にもとづいて一般的に考察した。「分ける」ことが成立するためには、電磁気学において重ね合わせの原理が成立する必要がある。そして重ね合わせの原理が成立するには、電荷保存則を満たす必要がある。電荷保存則を満たさないときは、電磁場の解が存在しないため、「分ける」という解析が成立していないことを示した。(2)具体例として一直線上を流れる定常電流を分割した場合の解を構成し、重ね合わせの原理と電荷保存則の役割を確認した。(3)先行研究の半直線電流のモデルでは、電荷保存則を満たさないような分割をしているため、電磁場の解は存在しない。つまり変位電流の磁場は0との結論は証明されていないことを示した。(4)この議論は遠隔作用および近接作用のどちらの立場でも成立している。以上を学会で発表し、論文にまとめた。この研究は古典的な電磁気学のみを用いた初等的な考察であり、高等学校および大学初年級の物理教育に資することが期待される。電磁気学は高等学校の物理教育や理工系大学の教育の中で力学と並ぶ大きな柱となっている。また理数系教員養成でも大切な内容の一つである。なかでも変位電流は電磁波の存在に不可欠であり、電磁気学の教育の中で画龍点睛となる大切な内容である。物理教育のなかで、平成24年になって変位電流(電束密度の時間変化率)が磁場をつくるかについての論争が起こっている。本研究の目的は、端的にいえば、変位電流についての論争に決着をつける事である。この論争の中心には「半直線電流のつくる磁場」についての思考実験モデルがある。このモデルの可否について、古典電磁気学の法則にもとづいて科学的な手法で理論的な側面から研究する。平成26年度は「半直線電流のつくる磁場」についての分析を継続している。我々は平成25年度に「重ね合わせの原理」にもとづいた解析結果を発表した。その成果は一定の評価を得たが十分には認知されていない。この「半直線電流」についての「重ね合わせの原理」を用いた解析は、物理教育としては抽象的であり、より具体的で明解な思考実験モデルが求められている。そこで「半直線電流」よりもより簡単な思考実験モデルを用いた研究を開始している。また「重ね合わせの原理」とは別の論点からの解析ができないか検討を進めている。一方物理教育から離れて相対性理論や場の量子論を用いた研究報告もあり、これらの観点にも配慮しながら解析を進めている。いずれについても平成26年度は継続中であり発表には至っていない。物理教育の中で変位電流(電束密度の時間変化率)が磁場を作るかについて論争が行われている。本研究ではこの論争を解決することを目指した。また関連した実験および電磁気単元の教育について研究を進めた。研究の成果は以下の通りである。このうち(B)、(C)が最終年度の成果である。(A)論争の焦点には「変位電流は磁場を作らない」とする思考実験のモデルがある。そのモデルについて理論的な側面から研究し、同じモデルで「変位電流は磁場を作らない」という命題が成立しないことを示した。その証明には、電磁気学における重ねあわせの原理および電荷保存則のみを用い、近接作用あるいは遠隔作用どちらの立場でも適用できる極めて一般的な結論である。(B)実験的な側面から変位電流のつくる磁場についての研究を行った。空気コンデンサーを用いて変位電流がつくる磁場を測定する実験装置を作製し、初期の結果まで得た。近接作用の立場に立てば、変位電流が作る磁場と見られる信号を検出できた。本研究では矩形波(先行研究は正弦波)を入力しているので静電誘導によるノイズと変位電流による信号を判別できる。また本研究では空気コンデンサー(先行研究は誘電体入りコンデンサー)を用いて分極電流ではなく変位電流の効果だけを検出できる。この実験装置の改良を進めれば、高等学校で、思考実験ではなく実験教材を用いて教育することが可能になり、教育効果を高めることが期待できる。(C)

電磁気単元では、見えない電荷や電流にもとづいて静電気の教育が行われている。それを改善する教育方法について研究した。そして電荷と電流を各々視覚化する実験器具を併用して、中学校あるいは高等学校で静電気の概念を教育する一方法を提案し、考えられる教育上の利点・欠点について検討した。この方法は先行研究にくらべて、簡易で初等的であるため静電気の概念形成段階の教育に導入できる可能性がある。変位電流が磁場を作るかについて思考実験モデルにもとづいた論争が近年続いている、その論争を解決することが本研究の目的である。本研究ではその思考実験モデルについて、電磁気学の基本法則、電荷保存則、重ねあわせの原理にもとづいた一般的な考察から、モデルの詳細によらずに一般的に成立する結論を導いた。また思考実験ではなく直接的に変位電流のつくる磁場を測定する装置の作製をすすめた。先行研究では困難であった、分極電流や静電誘導の影響を取り除き、変位電流のつくる磁場と見られる初期の測定結果を得た。平成26年度以降の計画は、次の1,2の二つを計画していたので、各々について達成度を述べる。自己点検による評価としては、いずれの計画についても進展途中で、研究発表にいたらなかったので(4)遅れているとした。1.理論研究:(a)平成25年度の継続.他の研究論文に見られる因果律に関して課題を見出したので検討を進めていた。「変位電流が磁場の渦を作る」ことは「空間変化」を結果と見る立場であり、逆に「時間発展」と見る論点について考察を進めていたが、類似の研究報告が昨年度参加した研究集会で別の研究者によって指摘された。この観点については再検討が必要となった。(b)基準や方法論の立案:こちらについては進んでいない。我々が平成25年度に発表した成果はある程度の評価はあるが、十分に認知されていない。変位電流の論争そのものが続いていて、それを解決することが当面の優先課題である。2.文献調査:文献は一部入手したが、分析は十分に進んでいない。素粒子理論これまでの研究成果、他の研究論文の状況、研究体制から、以下のように研究計画を一部変更する必要がある。1.理論研究:変位電流に関するモデルの分析を継続する。当初計画ではさらに変位電流に限らず方法論の一般化までする方針であった。しかし我々の平成25年度の成果に対する意見および他の研究論文の状況から、我々の研究成果は一定の評価はされたが十分に認知されたとは言えず、変位電流そのものについての論争が続いている。我々の「半直線電流」についての「重ね合わせの原理」を用いた解析は、物理教育としては抽象的であり、より具体的で明解な結果が求められている。そこで思考実験モデルの一般的な方法論の確立よりも、まずは変位電流についての論争の解決が優先であり、これを中心に進めたい。そのため「半直線電流」のモデル以上に論点を明解にできるモデルを立案し検討すること、「重ね合わせの原理」以外の観点から検討すること、純粋に解析的な計算以外に、pcを用いた視覚化を検討すること、また他の研究論文で議論が続いている相対論や場の理論を視野に入れること。こういった方針で研究を進める計画である。2.文献調査:関連する文献収集は続ける。
予算集合の評価と分配に関する研究

機会の平等の観点から、不確実性下における資源配分の評価の方法を研究した。今年度行った研究では、事前の効率性を非常に弱い形で用いた。効率性を弱める理由は、通常の「事前のパレート原理」は「不平等回避移転原理」という公平性と矛盾する上に、不確実性の下ではそれほど望ましくないことが知られているからである。不確実性下では、各個人にとって意思決定が難しく、事前の選好を尊重することがそれほど強く要請されないと言われている。今年度は、次のような結果を得た。まず、人々が等しいリスクに直面している場合のパレート原理、等しい選好を持つ個人間での格差を減らす資源の移転原理、分離可能性の三つの公理を満たす場合、社会厚生基準は事前のパレートを満たすことになってしまうことを示した。これにより、上記の理由から、不平等回避移転原理を諦めなくてはならなくなる。不平等回避移転は直観的に望ましく思える公平性条件である。よって公平性を重視するならば、分離可能性を弱めるのが一つの方法である。分離可能性を次のように弱めた。平等主義的な社会では、恵まれない個人の状態に関する情報は重要である。そこで、社会的決定から分離できるのは無関心かつ他の個人より恵まれている個人に制限する。このように弱めた分離可能性、不平等回避移転原理、各個人の状態を全員の選好で評価するパレート原理、不確実性回避選好を尊重するパレート原理、の四つの公理を考える。これらの公理から、次のような社会厚生基準を導出した。各個人の状態に関して、全員の選好による確実同値額を計算する。こうして計算した確実同値額の中で、社会における最小値を基準とし、その最小値が大きいほど良い社会状態であると判断するのが、ここでの社会厚生基準である。この社会厚生関数は、事前の公平性を重視することも論じた。また、非対称情報化での最適配分についても考察した。27年度が最終年度であるため、記入しない。個々人が異なる選好と生産スキルを持つ生産経済モデルにおいて、「機会の平等」を補償する資源配分メカニズムに関する研究について、最終稿を作成し専門学術誌に投稿した。この研究は、消費者の選択機会としての予算集合の分配問題に関係している。また、不可分財のモデルにおいて、資源配分を評価する社会的順序に関する研究を行った。この研究では、パレート効率性や、各人が一番好ましい財を持っている状態での所得の平等を要求する公平性などの条件から、ある一つの社会厚生関数を導出した。この社会厚生関数に基づく最適な配分においては、誰も他人の消費バンドルを自分の物より好むことの無い無羨望状態が達成される。また、誘因両立制約を課した場合には、次善の配分を遂行するメカニズムを発見した。この研究は、機会の平等を達成するメカニズムの研究における貢献となる。もう一つの研究として、各個人がジョブサーチを行なうモデルを考え、職が得られないリスクに直面した場合において、「機会の平等」の観点から資源配分の評価方法を検討した。各個人が就職活動を行うが、正の確率で職に就けない場合があるモデルを考える。ここでは、配分の評価方法として、事後的に得られる収入の確実同値額がもっとも低い個人をより高くなる事が望ましいと判断する社会厚生関数を考えた。この社会厚生関数が、パレート原理と、収入の期待値を等しくする事が望ましいと判断するある種の機会の平等原理から導出される事を示した。今年度は主に二つの研究を進めた。一つは、不可分財と貨幣のモデルにおいて、社会厚生関数の構築と特徴付けを行なった。この研究においては、家などの不可分財として扱われるのが適切で、なおかつ人々の生活にとって重要な財の分配状態をどのように評価し、また不可分財を含めてどのような分配政策を行なうかを決定するために、この経済環境での社会厚生関数を構築する事は重要なテーマであると考えられる。特に、家を持てるかどうかは、良い生活の機会を持つ上で重要であると考えられる。この研究では、機会の平等とパレート原理を満たす貨幣等価原理という社会厚生関数を特徴づけた。二つ目の研究では、将来の所得が不確実なモデルを用いて、公平性と効率性を満たす社会厚生関数を構築する研究を行った。この研究では、非常に弱い効率性と社会的合理性の原理と公平性が両立するような社会厚生関数を導出した。効率性の条件として、Pareto for Equal Riskという公理を導入した。この公理は、人々が同じ選好をもち、同じプロスペクトを持ちながら状態が改善するような変化は、社会的に選考される事を要求する。社会的な合理性としては、社会厚生関数が各選好プロファイルに応じて順序を導出する事を仮定した。これらの公理を課した上で、公平性の公理の強さに応じて、異なる二つの社会厚生関数を導出した。また、3本の論文が査読付き国際学術誌に受理された。2本は効用の無限流列を評価する方法を研究したものであり、もう1本は教育におけるアファーマティブアクションの最適性に関する論文である。特に、"Liberal Egalitarianism and the Harm Principle"というタイトルの論文は、イギリスの有名な学術誌Economic Journalに、掲載が決定している。

効率性を弱める理由は、通常の「事前のパレート原理」は「不平等回避移転原理」という公平性と矛盾する上に、不確実性の下ではそれほど望ましくないことが知られているからである。不確実性下では、各個人にとって意思決定が難しく、事前の選好を尊重することがそれほど強く要請されないと言われている。今年度は、次のような結果を得た。まず、人々が等しいリスクに直面している場合のパレート原理、等しい選好を持つ個人間での格差を減らす資源の移転原理、分離可能性の三つの公理を満たす場合、社会厚生基準は事前のパレートを満たすことになってしまうことを示した。これにより、上記の理由から、不平等回避移転原理を諦めなくてはならなくなる。不平等回避移転は直観的に望ましく思える公平性条件である。よって公平性を重視するならば、分離可能性を弱めるのが一つの方法である。分離可能性を次のように弱めた。平等主義的な社会では、恵まれない個人の状態に関する情報は重要である。そこで、社会的決定から分離できるのは無関心かつ他の個人より恵まれている個人に制限する。このように弱めた分離可能性、不平等回避移転原理、各個人の状態を全員の選好で評価するパレート原理、不確実性回避選好を尊重するパレート原理、の四つの公理を考える。これらの公理から、次のような社会厚生基準を導出した。各個人の状態に関して、全員の選好による確実同値額を計算する。こうして計算した確実同値額の中で、社会における最小値を基準とし、その最小値が大きいほど良い社会状態であると判断するのが、ここでの社会厚生基準である。この社会厚生関数は、事前の公平性を重視することも論じた。また、非対称情報化での最適配分についても考察した。今年度に精力的に行った、機会の平等や自由を考慮した社会的判断基準の構築は、本研究の柱となる研究テーマである。この研究については、「公平な社会選択の理論」というツールを用いてアプローチし、最先端の問題を探求し、予想以上のよい結果を得られたと考えている。まず、不確実性下での社会選択の研究に関して、将来の所得が不確実な際にリスクをどのように公平にシェアするかという問題は、人々の機会を平等にするという観点から非常に重要である。その問題を考えるにあたって、通常のパレート原理があまり説得的ではないため、非常に弱い効率性を用いたが、そこから非常にはっきりとした社会厚生関数を導出できたのは、予想外の発見であった。次に、不可分財と貨幣のモデルにおける社会選択問題に関して、魅力的な公理から、シンプルな社会厚生関数が導出できた。不可分財の例として「家」がよく用いられるが、家を持つかどうかは人々のよりよい生活の機会として重要であり、そのような不可分財を含めた形で予算の分配問題を進展できた。また、不介入という意味での個人の自由を表すHarm Principleの概念を公理として定式化し、その公理を用いてマキシミン社会厚生関数を特徴づけた論文を通じて、予想以上の成果を挙げることができた。この論文は、リベラルな不介入主義が、マキシミンという平等基準を導出するという論理関係を明らかにした。この論文は有名な経済学術誌Economic Journalに受理された。
低所得労働者に対する所得保障の可能性と社会保障法体系の再構築

日本とフランスにおける近年の雇用政策・生活困窮者政策分野における立法の動向を分析した結果、両国における共通した傾向として、雇用政策としての就労支援策と、生活困窮者の社会統合に向けた就労ないし就労に準じた活動の支援とが接近・一体化するというものがみられることを示した。日本では生活困窮者の「自立」、フランスでは「社会参入(insertion)」というきわめて多義的な概念が、法学・立法の分野のみならず広く社会政策にかかる議論の中でこうした動きの背景となっていること、そのような中で、「労働」という行為に多様な意義が付与されるに至っていることが明らかになった。今年度は、主として、昨年度から継続して行っているフランス法の検討を進めた。具体的には、国家による財政的援助を伴う雇用契約である、いわゆる援助付雇用契約(contrats aides)の制度に着目し、この制度をめぐる法改正、論点、これまでの議論状況の整理などの作業を行った。フランスでは、失業対策として、賃金の一定割合を国庫から補助したり、あるいは社会保険料を免除(国庫が肩代わり)することで使用者に当該労働者の採用を促すという政策が80年代以降積極的にとられてきた。こうした制度は、フランスでは、上述のように援助付雇用契約と呼ばれる。フランスでも、また日本でも、こうした政策には、賃金補助によって雇用市場をゆがめ、不安定雇用を増大させるとの批判がある。もっとも、フランスでは、2012年に、こうした制度の新しい類型として、未来雇用、世代間契約という二つの制度が新たに導入された。今年度は、フランスへの出張も行いつつ、フランス法に関する各種の資料・文献を参考にして、この2つの制度を中心に、援助付雇用の位置づけ、意義を明らかにするよう努めた。日本でも、2013年には生活困窮者支援法が成立し、一般就労と福祉的就労の中間にあるいわゆる「中間的就労」という概念が議論されるようになった。フランスでは、上記の援助付雇用をめぐり、「雇用による社会的・職業的包摂」に関する議論が行われてきた経緯があり、そうした議論が、今日の日本の議論状況にもたらす示唆は大きなものになりうると考えられる。上記の問題意識と研究活動をふまえて、本研究費の主たる成果として、後記研究成果欄に記載の論文「『福祉的』性格を有する労働」をはじめとする複数の成果を公表した。本年は、テーマである低所得労働者について多角的に検討をし、まずはその実態をつかむことに集中した。研究計画にとってもっとも有用であったのは、大阪府西成地区において行った現地調査であった。ここでは、いかに低所得の労働であっても、単に生活保護給付を受けるよりも当事者にとって意義があり、また精神的満足に資するといった専門家の声を聞くことができ、今後の研究の方向性について重要な示唆を得ることができた。また、賃金とは少し離れるが労働者の健康・安全についてフランスで調査を行い、雇用の不安定が労働者の精神的健康に及ぼす影響について、外国における動向を知ることができた。以上の二つの柱となる出張に加え、文献調査では、フランスを中心に、不安定な雇用しかもたない労働者の所得保障としていかなるものが考え得るか、あるいは考えるべきか、という問題と、いかに低所得・労働条件の低い労働であっても、雇用をもつ(失業自体にない)ということ自体に意味を見いだし、そうした状況に失業者を誘導することに意味があるというべきか否か、という、2つの論点を改めて確認することができた。西成地区の調査からは、働くことを求めないベーシックインカムのような制度に一定の限界があることが示唆されているようにも思われる。他方で、フランスで雇用と結びつけた貧困問題対策の制度であるRSAにおいて、就労促進の効果が期待されたレベルまで達しているか否かは、さらに議論の必要な問題であることも明らかになった。来年度は、以上のような調査を前提にして、より理論的な課題へと関心を移していきたいと考えている。特に、低所得労働者にとっての家族の役割や、低所得をそのまま引き継ぐ形になる老齢年金の制度設計の正当性(あるいはそれ以外の形の老後保障、例えばフランスにおける拠出最低年金等)等について、理論的な考察を、特にフランス法を参考にしつつ進めていきたい。フランスの援助付雇用、日本の中間的就労に関する昨年度の研究業績を基礎として、フランスの研究者との議論もふまえ、両制度を比較し、その背景にある思想の流れを検討する論文(仏語)を発表した。また、生活困窮者の保護をめぐり生活保護法と周辺制度に近年生じた変化を全体として検討し、整理することを試み、この点について邦語論文を発表した。日本でも、フランスでも、長期失業・若年者失業対策としての就労支援策と、生活困窮者・生活保護受給者が社会とのつながりを喪失することを防ぐための就労の機会の提供・就労支援策という二つの視角を持つ政策が発展しており、当初別のものとして構想されてきたこれらの政策が接近する傾向がみられる。

その背景には、日本の場合、「自立」概念の多義的な解釈(就労による経済的自立に加え、社会的・日常生活上の自立を読み込む)がある一方、フランスの場合には、「統合(Insertion)」概念(同様に、労働による雇用社会への統合に加え、社会参加を通じた社会への統合(社会的排除:ソーシャルエクスクルージョンの対義語として)といった意味を含む多義的な概念として理解される)が存在する。こうした動向や、これらのいわば抽象的ともいえる概念は、長期・若年失業の増加、福祉に関する関するいわゆるアクティベーションをめぐる議論、さらには、「働く」ことにより個人が社会とのつながりを維持することの重要性が意識されること、といった異なる背景をふまえ、失業・生活困窮者対策を包括的に行うために有用なものと考えられる。他方で、フランスでも、日本でも、こうした議論の中で「労働」に様々な意味が付加される一方、そこで行われる「労働」の中身については、必ずしも議論が詰められていないこと、結果として、こうした労働ないし労働類似の活動がどのような条件と限界の下で行われるべきかが必ずしも明らかになっていないという問題がある。社会保障法フランス法に関してまとまった成果を発表するという目標を達成した。日本法との比較については、まだ検討が十分でない部分もあり、来年度における課題としたい。低所得労働者、不安定な生活をおくる労働者の実態に関する理解は進んだ。他方で、理論的な考察、比較法的考察は、不十分な状態である。今年度に行ったフランスの援助付雇用に関して、フランスでは障害者雇用と比較して議論する学説が散見される。日本において、上述の新法によって実現される可能性のある中間的就労が、障害者について論じられてきた福祉的就労と関連して議論されている状況をふまえても、こうした学説はきわめて興味深いものと考える。次年度においては、このような観点から、雇用契約が有する社会包摂・社会統合の意義について、障害者雇用も含めた広い観点から総括を行いたい。また、2014年度前期はフランス・パリ政治学院において在外研究を行うこととしており、上記の内容についてフランス語で成果を公表することも目標としている。低所得労働者にとっての家族の役割や、低所得をそのまま引き継ぐ形になる老齢年金の制度設計の正当性(あるいはそれ以外の形の老後保障、例えばフランスにおける拠出最低年金等)等について、理論的な検討を加える。フランス法の文献を中心とした文献による研究を行う。
遺伝子改変動物による下垂体後葉ホルモンの新たな脳機能解明と新規生理活性物質の探索

下垂体後葉ホルモンは視床下部室傍核および視索上核に局在する神経分泌ニューロンで産生され、下垂体後葉に投射する軸索終末から循環血液中に分泌される。バゾプレッシンは抗利尿ホルモンとして、オキシトシンは分娩・射乳に大切なホルモンとしてよく知られている。最近、これらのホルモンが高次機能(例えば、社会行動や子育て)にも重要な役割を有することが明らかとなり注目されている。我々は、トランスジェニック技術を用いることにより、バゾプレッシン-GFPトランスジェニックラットに引き続いてオキシトシン-CFPトランスジェニックラットを作製することに成功した。これらのトランスジェニックラットでは、バゾプレッシンがGFP(緑色蛍光タンパク)で、オキシトシンがCFP(青色蛍光タンパク)で蛍光顕微鏡下に観察することができる。本研究期間中に我々は、(1)バゾプレッシン-GFP遺伝子は種々のストレス負荷に対して内因性バゾプレッシン遺伝子よりも過大に反応すること、室傍核のCR且産生ニューロンにもGFP遺伝子が発現することを明らかにした。(2)コルヒチンを脳室内に投与してGFP蛍光の脳内分布を検討したところ、視床下部一下垂体系のみならず、例えば脳内ノルアドレナリン系の起始核である青斑核にGFP蛍光が著明に発現することを見出した。(3)視交叉上核ニューロンにもGFP蛍光が発現していることから、サーカデイアンリズムとの関連を検討した。その結果、視交叉上核において時計遺伝子(Per1,2)およびバゾプレッシン遺伝子の発現と同様にGFP遺伝子の発現もサーカデイアンリズムを有していることが明らかとなった。(4)視索上核から単離したニューロンをGFP蛍光で同定した後に、種々の新規ペプチドを投与してパッチクランプ法を用いてその作用を電気生理学的に検討した。(5)蛍光をインビボでモニターするための装置を開発し、下垂体後葉からのバゾプレッシン分泌をモニターすることができた。今後、バゾプレッシン-GFPおよびオキシトシン-CFPのダブルトランスジェニックラットの作製に着手する予定である。抗利尿ホルモンであるバゾプレッシンおよび子宮筋収縮・乳汁分泌作用を有するオキシトシンは、視床下部室傍核および視索上核の神経分泌ニューロンで産生され、下垂体後葉から血中に分泌される。我々は、オワンクラゲから分離された緑色蛍光タンパクであるGFPとバゾプレッシンの融合タンパク発現のための遺伝子を導入した遺伝子改変動物(トランスジェニックラット)の作成に成功した。本年度は本ラットの繁殖・維持のために交配、遺伝子導入検査を実施した。現在、本ラットは順調に繁殖している。本ラットを用いて本年度得られた成果は以下の通りである。(1)室傍亥、視索上核、視交叉上核、下垂体後葉および視床下部下垂体後葉への経路にGFPの強い緑色蛍光が蛍光顕微鏡によって観察された。(2)共焦点レーザー顕微鏡を用いて、GFP蛍光とバゾプレッシンの共存を調べたところ、GFP蛍光はほとんどのバゾプレッシン産生ニューロンと共存していた。一方、オキシトシン産生ニューロンとの共存はほとんど認められなかった。(3)脱水(2日間)および2%高張食塩水飲水負荷(5日間)の浸透圧刺激によって、室傍核および視索上核のGFP mRNAおよびGFP緑色蛍光が著明に増加した。

(4)代謝ケージを用いて、飲水量、尿量、尿浸透圧、摂食量を測定したところ、コントロールラットと有意な差はなかった。(5)脳スライス標本を用いて、GFP蛍光を発する神経分泌ニューロンからパッチクランプ法を用いて電気活動を記録することに成功した。(6)視索上核神経分泌ニューロンおよび下垂体後葉細胞を単離して、GFP蛍光を発する細胞を同定することができた。今後は、バゾプレッシン-GFPトランスジェニックラットを用いて生細胞でのバゾプレッシン産生ニューロンの生理学的性質について検討するとともに、新規生理活性物質の作用を検討する予定である。本研究課題では、下垂体後葉ホルモンであるバゾプレッシンおよびオキシトシンを産生する神経分泌ニューロンの機能解析に遺伝子改変技術を応用し、さらに新規の生理活性物質探索を行うことを目的としている。(1)我々は、遺伝子改変技術によりオワンクラゲから同定された緑色蛍光タンパクであるgreenfluorescent protein(GFP)をバゾプレッシン産生ニューロンに発現するトランスジェニックラットを作製し、繁殖と系統維持を本学動物センターにおいて順調に行っている。(2)本トランスジェニックラットの視床下部を含む脳スライス標本を作製し、GFP蛍光を指標に視索上核内のGFP陽性ニューロンからパッチクランプ法により電気活動を記録することができた。さらに、本トランスジェニックラットの視索上核から酵素処理によってニューロンを単離し、GFP蛍光を指標に同定したGFP陽性ニューロンからパッチクランプ法により電気記録を行った。このニューロンの電気生理学的性質や種々のペプチドに対する反応性を検討している。(3)GFP蛍光を経時的に観察するために、in vivoモニタリングシステムを開発した。本年度はトランスジェニックラットの下垂体後葉を取り出し、灌流液中でGFP蛍光強度の変化を経時的にモニターすることに成功した。現在、高カリウム溶液や種々のペプチドが下垂体後葉でのGFP蛍光強度に及ぼす変化について検討している。今後、in vivoにおいても検討する予定である。(4)本トランスジェニックラットでは視交叉上核ニューロンにもGFP蛍光が観察される。視交叉上核はサーカデイアンリズムのセンターであることはよく知られている。そこで、本トランスジェニックラットの視交叉上核におけるGFP蛍光のサーカデイアンリズムと時計遺伝子の関連についても現在検討中である。下垂体後葉ホルモンであるバゾプレッシンは抗利尿ホルモンとして、オキシトシンは分娩・射乳に大切なホルモンとしてよく知られている。最近、これらのホルモンが高次機能(例えば、社会行動や子育て)にも重要な役割を有することが明らかとなり注目されている。我々は、すでにバゾプレッシン-GFP融合遺伝子を用いてバゾプレッシン産生ニュ-ロンをGFPの緑色蛍光により可視化することに成功していたが、(1)オキシトシン-CFP融合遺伝子を用いてオキシトシン産生ニューロンをCFPの青色蛍光により可視化することにも成功した。今後、ダブルトランスジェニックラットを作製する予定である。
アカゲザルを用いたiPS細胞からの再生T細胞自家移植、同種移植の安全性評価

近年、T細胞を用いたがん免疫療法が有用であることが示され、慢性ウイルス感染症への応用の期待が高まっている。また、iPS細胞技術は抗原特異的T細胞の再生や同種移植を可能にする技術と考えられ、これもまた臨床応用への期待が高まっている。今回我々は、再生T細胞による免疫療法の安全性を解析することを目的として、iPS細胞を介して得られた再生T細胞を2頭のアカゲザルに自家移植した。2頭にのべ5回の投与を行ったところ急性毒性は見られず、最大2年の観察期間で腫瘍の発生も認めなかった。アカゲサルにおいて免疫不全症候群を引き起こすSIV感染をモデルとした同種移植モデル開発への基礎データが得られたと考えている。iPS細胞を介した抗原特異的T細胞の再生によって、体外で大量に産生した抗原特異的T細胞を使った免疫治療の可能性が示唆された(Nishimura, Kanekoet al, 2013, Cell Stem Cell, Kitayama et al 2016, Stem Cell Reports)。しかしiPS細胞に由来するがゆえに、体細胞としてのT細胞とは異なる性質、特に危険性を冷静に評価する必要がある。最終分化T細胞としての生体内での安定性、造腫瘍性、抗原特異性の変化や喪失、特に標的抗原に暴露した結果として起き得る過剰な免疫反応や再生T細胞そのものの性質変化など、こういった安全性に関する事項は免疫不全マウスへの異種移植による短期観察では正確な評価が困難である。そこで本研究では、ヒトに近縁の霊長類モデルを用いた自家移植、あるいはiPS細胞の有力な臨床応用法の一つであるMHC近似同種移植の系で評価を行い、ヒト臨床における問題点を予見・抽出することを目的としている。平成27年度は3頭のアカゲザルから複数のT-iPS細胞を作製し、造血細胞への分化能力に基づいて株の選択を行い、それらのiPS細胞を用いてT細胞への分化誘導系を最適化した。うち2頭由来のT-iPS細胞に関しては、機能的T細胞への十分な分化能を持つことを確認した。具体的にはこれらのアカゲザル再生T細胞はT細胞受容体刺激に反応して増殖を示し、細胞傷害性を示すことを確認した。またアカゲザル個体への再投与実験にはマウスモデルの100倍以上の細胞数が必要であるため、拡大培養と遺伝子マーキングに関する技術開発を行った。その結果、複数のモダリティに対応する遺伝子マーキングを為された再分化T細胞が十分量得られるようになった。クローン化されていないT細胞からのiPS細胞樹立再分化T細胞の分化誘導と遺伝子マーキングT細胞機能評価大量培養といった一連の実験を終え、自家移植の準備が整った。クローン化T細胞からの樹立について、一般にT細胞クローンからのiPS細胞は難易度が高いことが知られる。実際、SIV抗原に特異性を示すアカゲザルT細胞クローンからのiPS細胞誘導に至るまでに数種類のクローンを用いて複数回の実験を行う必要があった。移植時期が予定よりも遅れているが、研究そのものは進展している。iPS細胞を介した抗原特異的T細胞の再生によって、体外で大量に産生した抗原特異的T細胞を使った免疫治療の可能性が示唆された。しかしiPS細胞に由来するがゆえに、体細胞としてのT細胞とは異なる危険性を認識する必要がある。そこで本研究では、ヒトに近縁の霊長類モデルを用いた自家移植、あるいはiPS細胞の有力な臨床応用法の一つであるMHC近似同種移植の系で評価を行い、ヒト臨床における問題点を予見・抽出することを目的とする。平成28年度は、EGFPでマーキングを施したアカゲザル由来再分化T細胞の自家移植実験を2個体でのべ5回行った。抗原特異性の不明なTーiPS細胞由来の再分化T細胞ではあるが、同自家移植実験を通じて細胞の調製から投与・解析に至るまでの幾つかの課題を抽出し、その最適化を進めた。具体的には以下の諸点について検討した。・再分化T細胞の大量調製(EGFPマーキング、刺激回数、phenotype)、再分化T細胞投与(投与前処置、投与細胞数)、再分化T細胞in vivoモニタリング(モニタリングポイント、項目)、再分化T細胞の安全性(投与細胞動態、一般急性毒性、造腫瘍性)自家移植の2個体からのデータについて解析を進めている。平成28年度は、iPS細胞に由来するT細胞のin vivo動態について、非ヒト霊長類モデルを用いた最初の自家移植実験に着手し、その経過を学会報告した。(第16回日本再生医療学会、3月、仙台)同様の研究は今までに報告がなく、臨床応用に向けての重要な基礎データが蓄積されつつあると考える。最終年度にかけて実験系の最適化と、抗原特異的再生T細胞を用いた移植実験を進める予定である。

今回我々は、再生T細胞による免疫療法の安全性を解析することを目的として、iPS細胞を介して得られた再生T細胞を2頭のアカゲザルに自家移植した。2頭にのべ5回の投与を行ったところ急性毒性は見られず、最大2年の観察期間で腫瘍の発生も認めなかった。アカゲサルにおいて免疫不全症候群を引き起こすSIV感染をモデルとした同種移植モデル開発への基礎データが得られたと考えている。平成27年度にアカゲザルT-iPS細胞の樹立法と分化誘導法について多くの知見を得ることができた。平成28年度初頭からアカゲザル個体への自家再生T細胞移植を開始する予定であり、移植後の細胞動態と安全性に関するデータ取りが始まる。具体的には以下の研究を行う。・ー10^8/kgの自家再分化T細胞を経静脈投与する。生着が得られない場合は、同一個体で投与量を漸増し、生着を試みる。平成28年度中に、再分化させた非抗原特異的T細胞3-4個体、SIV抗原特異的T細胞2個体程度の自家移植を予定している。・フローサイトメトリー:1-2ヶ月ごとに末梢血を採取し、再分化T細胞のキメリズムと、細胞疲弊、免疫記憶、(SIV抗原特異的T細胞の場合は)抗原特異性、に関する分子の発現を経時的に観察する。In vitro機能評価:血液から採取した再分化T細胞を用いて抗原反応性の増殖、サイトカイン産生、細胞障害性が長期にわたって安定しているかどうかを評価する。また再分化T細胞の遺伝子発現をマイクロアレイ等で経時的かつ網羅的に評価する。PET:HSV-TKの検出が可能な[18F]FEAUを用い、再分化T細胞の異常分布や集積を経時的にPETにより確認する。PETにて検出が可能な異常集積があれば、可能な限り生検による病理組織診断を行う。平成27年度中に自家移植の系を複数頭で評価し、平成28年以降のMHCハプロタイプ一致移植実験系の立案に還元する。平成29年度は、更に個体を追加し、抗原特異性を持つ再生T細胞の自家移植実験ならびに同種移植実験に取り組む。その過程で、再生T細胞の大量調製、投与、モニタリングの諸点を一層最適化し、非ヒト霊長類モデルにおける再生T細胞の安全性を評価する。細胞治療学提言書:PMDA科学委員会CPC専門部会(編)「再生医療等製品の品質確保における基本の考え方に関する提言」2015年8月発出
新規食品素材ナノ結晶粒子のビルドアップ型作製とその賦形剤としての応用

グルタミン酸ナトリウム一水塩を、エタノール法で多孔性の無水結晶グルタミン酸ナトリウムを作製できた。。無水結晶グルタミン酸ナトリウムの溶解速度は、グルタミン酸ナトリウム・1水塩に比較して約2倍近く室温での溶解速度を増加させることができた。結晶変換速度の活性化エネルギーは、約190-230 kJ/molであった。同様に、ラクトース、マルトース、トレハロースに応用可能であった。多孔性糖質結晶構造体は1020ナノメートルの一次元孤立微小空間構造を持つ。そのため多孔性結晶は、ゲルを作製でき、フレーバーの徐放や食品の食感を変化させるできるため新たな食品素材として有望であると考えている、含水結晶をもつ糖質、アミノ酸は、温度、湿度に対して応答した水の吸着平衡をもつために乾燥することは難しい。無水結晶糖は、通常真空乾燥や高温での乾燥である強力乾燥(hard dehydration processes)とよばれる方法によって作製される。この真空乾燥法等で作製された無水結晶糖は、含水結晶と同様の結晶構造である。一方、溶媒媒介結晶変換のような脱水法であるソフト乾燥な条件での乾燥法を用いると溶解速度や反応速度の増加させることのできる比表面積を著しく増加させた特異な結晶を作製することができる。いくつかの糖質について新しい多孔性無水結晶糖を作製するために、エタノールに含水結晶糖をいれて結晶変換を実施させた。エタノールを用いた溶媒媒介転移(エタノールに含水結晶糖の結晶水を脱水させる方法)により無水結晶糖をえる方法として、トレハロース、&#61538;ーマルトース、グルコース、ラクトースについて検討した。ラクトースの結晶変換には、高圧反応器を用いた。なぜなら、エタノールの蒸発を抑え早い結晶変換速度を達成するために高圧反応器を用いた。結晶変換後の糖質のDSCを測定することにより、変換挙動を検討した。また、結晶の電子顕微鏡をとることにより、結晶の形態変化を観察した。エタノールを用いた脱水により、非常に比表面積の増大した多孔性の結晶が得られた。本溶媒媒介転移は、2ステップでおこっていると考えられる。最初のステップは含水結晶から非晶質体の生成で、次のステップとして非晶質体から無水結晶の生成と考えられた。このステップについて、DSCを用いて確認した。作製した無水結晶糖の安定性についても、恒温恒湿の条件に設置し溶媒媒介転移法で作製した無水結晶糖が安定性が高いことを確認した。近年、食品科学の分野において、気体を環状糖シクロデキストリンに包接させて粉末化することにより、果実の熟成を制御可能な素材の開発が実施されている。申請者は、1ーメチルシクロプロペン(1-MCP)をCDに包接させた結晶作製に成功し、この結晶を含んだポリエチレンファイバーを含侵させる手法を開発した。1-MCPは、高いエチレン受容体への結合力を持ちppm以下の濃度のガスと果実を数時間暴露するだけで、著しく果実の熟成を遅延させることができる。エチレン(果実熟成促進剤)や1ーメチルシクロプロペン(1-MCP、エチレン受容体結合阻害剤)といった植物ホルモンを、果実等包装紙コートする試みがなされているが殆ど実現していない。よって、本研究では、1)1-MCPのLi塩を合成後、1-MCPガスとα-CD溶液と接触させて1-MCP包接α-CDを作製した。2)この結晶を、ポリスチレンファイバーに包含させたナノファイバーをエレクトロスピニング法で作製し、その徐放速度に及ぼす湿度の影響ついて検討した。ファイバーからの1-MCP徐放速度は、湿度50%以上で1-MCPの徐放速度が湿度に依存して直線的に増加することを示した。3)エタノール中で微細結晶として有機ポリマーと一緒に膜フィルムをつくるために、エタノール中でのガス残留性を、1-MCPのかわるにエチレン包接α-CD結晶を用いて検討した。エタノール中でのエチレン包接α-CD結晶は、20分間結晶をいれていた場合でも60%のエチレンが残留した。以上の結果をもとに、1-MCP徐放性包装紙を作製するには、エタノールで安定な微細な結晶を作製する技術開発が重要であることが分かった。この技術が開発されれば、空気中の湿度に応答したフィルムが作製できると推察された。。そのため多孔性結晶は、ゲルを作製でき、フレーバーの徐放や食品の食感を変化させるできるため新たな食品素材として有望であると考えている、近年、分子構造(粉末、結晶構造)を、ビルドアップ式で小さな構造体を組み立てることにより構築する手法開発が盛んに実施されている。糖質の貧溶媒を用いたシクロデキストリン、マルトース、グルタミン酸ナトリウム結晶のナノ結晶粒子の作製に関して、結晶変換速度を制御することにより多孔性空間を要する結晶糖質塊集合体を作製し、機能性物質を包括するためのナノサイズの結晶粒子作製、結晶構造の再変換形成手法に関して工学的研究を実施している。

本年度は、エタノール溶媒中で糖質、アミノ酸の含水結晶の結晶水を脱水することにより、新規な多孔性で比表面積の大きな無水結晶(糖質、アミノ酸)を創出する手法について検討した。初めに、結晶変換速度、結晶の形に及ぼす温度の影響について検討した。脱水速度は、糖質、アミノ酸のガラス転移温度と大きき関係した。含水結晶から無水結晶へ結晶変換をするためには、含水結晶が非晶質へと変換し、その非晶質体から水の移動を伴いながら結晶変換により無水結晶が生じる。そのため、結晶がガラス転移温度より少し温度が高いラバー状態のときに結晶変換が生じることを明らかとした。グルタミン酸ナトリウムを含水結晶から多孔性微細無水結晶を得るためには、圧力反応器を用いて140°Cで実施した場合比表面積の高い無水結晶が得られた。この結晶変換速度定数の活性化エネルギーは、等温実験で120kJ/mol、定速昇温法では205kJ/molが得られた。これは、定速昇温法では温度域の異なる結晶変換挙動を測定しているためにラバー域より下の温度での活性化エネルギーを含むためと考えられる。無水結晶グルタミン酸ナトリウムの比表面積は1.07m2/gが得られた。多孔性結晶の特質として、過飽和域で多孔性結晶が保持するためにゲルを形成できる。このゲル特性を粘弾性計を用いて測定した結果、グルコースの無水結晶が最もゲルが安定であった。1)エタノールを溶媒とした溶媒媒介転移法による含水結晶糖から無水結晶糖へ変換する手法を確立した。結晶変換速度が、糖質のガラス転移温度に大きく依存すること、エタノール中の水分率が大きく結晶変換速度に依存することを明らかとした。エタノール中に微量の水があると、含水結晶糖に水が吸水され糖のガラス転移温度は下がると考えられるが脱水の推進力が低下するので、微量の水は必要と考えられるが、数%以上の水があると結晶変換は生じなかった。2)1ーメチルシクロプロペン包接シクロデキストリン粉体のコラップス現象を湿度一定で温度を変化させる方法で調べた結果、温度一定で湿度を変化を変化させて得られたコラップス湿度と同様の温度、湿度で粉末のコラップスを観察できた。3)シクロデキストリンとコエンザイムQ10の包接化合物に、界面活性剤であるグリチルリチンを添加することによりナノミセルを作製できる機構について検討し、ミセル形成反応とグリチルリチンとα-シクロデキストリンの包接体の競争反応であることを明らかとした。この形成されたミセル構造をAFMで観察した。(1)含水結晶の糖質、アミノ酸をエタノールに入れ、加温・加圧条件で撹拌することにより多孔性無水結晶を作製できた。このときの条件として、結晶水の移動速度が重要でガラス転移温度より上のラバー域で多孔性微細結晶ができることを、結晶変換速度の測定より明らかにした。(2)1ーメチルシクロプロペンをαーシクロデキストリンへ包接させた結晶紛体からの1ーメチルシクロプロペンの徐放速度を測定した結果、コラップス現象が観察できた。この徐放挙動観察が可能な湿度ランピング法による揮発性物質徐放速度測定装置を作製し、その特質について明らかにした。(3)マルトース、トレハロース、グルコース、グルタミン酸ナトリウムの多孔性無水結晶に水を添加し、過飽和状態においてゲル状の物理的特質が得られることを明らかとした。
Bi-Zn-Nb-0エピタキシャル膜のチューナビリティー機構解明

(Bi,Zn)_2(Zn,Nb)_2O_7膜(以後[Bi-Zn-Nb-O]と記す)は、最も優れた特性を示すチューナブルキャパシタ膜として大きな注目を集めている。しかしこれまでの研究は多結晶薄膜に限られており、単結晶薄膜が作製されていないことから、Bi-Zn-Nb-O膜自身の特性、特に最も重要な特性であるチューナビリティーの発現機構はまったく解明されていないのが現状である。申請者は世界に先駆けて高品質のエピタキシャルBi-Zn-Nb-O単結晶薄膜の作製に成功した。本研究はその成果を基に、チューナビリティー機構の解明を行うことが最大の目的である。本年度は主にエピタキシャル膜と多結晶膜の比較を行った。エピタキシャル膜作成のためにはエピタキシャル電極が必要であり、従来から使用可能なのが分かっていたPtに加えて、酸化物電極の作製を検討した。その結果、Bi-Zn-Nb-Oと同じパイロクロア構造を有するBi_2Ru_2aO_7のMOCVD法での合成に初めて成功した。さらに、MOCVD法では、原料の供給条件が変化しても安定してBi_2Ru_2aO_7が作製できる"プロセスウインド"が存在することが明らかになった。さらにこの膜は実用上重要な基板であるSi上でもエピタキシャル膜が作製できることを明らかにした。得られたBi_2Ru_2aO_7膜上にMOCVD法でBi-Zn-Nb-O膜を作製した。得られた膜はPt上に作製した1軸配向膜とほぼ同じ誘電率とチューナビリテイを示した。この結果は、Bi-Zn-Nb-O膜の特性が電極材料(酸化物電極か金属電極)や、面内配向(エピタキシャル膜か1軸配向膜)に大きく影響されない可能性を示唆している。この結果は従来から広く研究されている(Ba, Sr)TiO_3とは異なる結果であり、両者の誘電特性の発現機構の差に起因していると考えられる。(Bi, Zn)_2(Zn, Nb)_2O_7膜(以後[Bi-Zn-Nb-O]と記す)は、最も優れた特性を示すチューナブルキャパシタ膜として大きな注目を集めている。本申請では、エピタキシャル膜を用いてことを目的とする。1年目は主に組成依存について研究を行った。その結果以下の結果を得た。1)(111)Pt//(001)Al_2O_k基板上にBi/Nb=0.5-1.39の組成範囲の薄膜を作製した結果、すべての組成で(111)配向したパイロクロア相単相からなる膜が作製可能であった。2)得られた薄膜の格子定数には大きな組成依存性は見られなかった。3)比誘電率は、Bi/Nbの増加にともなって大きくなったが、0.83-1.39ではほぼ一定の値を示した。BaSrTiO_3の比誘電率が組成に大きく影響されれるのとは大きく異なっていた。

この結果は、Bi-Zn-Nb-O膜の特性が電極材料(酸化物電極か金属電極)や、面内配向(エピタキシャル膜か1軸配向膜)に大きく影響されない可能性を示唆している。この結果は従来から広く研究されている(Ba, Sr)TiO_3とは異なる結果であり、両者の誘電特性の発現機構の差に起因していると考えられる。
医療用亜酸化窒素用ガスセンサおよび分解除去触媒システムの開発

亜酸化窒素(N_2O)は温室効果ガスであるとともにオゾン層破壊物質でもある。しかしながら、手術室において使用されるN_2Oは、後処理されずに大気中に放出されている。本研究は、N_2Oセンサと分解除去触媒を要素技術とした「医療用亜酸化窒素監視・除去システム」の開発を目的とした。1.N_2Oセンサの開発半導体型センサでは、種々の金属酸化物のN_2O応答特性について調べた結果、SnO_2が比較的高い感度と良好な応答特性を示すことを見出した。さらに、第二成分としてSrを添加することにより、N_2O感度を向上できることがわかった。また、適度な分解活性を有する材料が良好な検知特性を示すことを明らかにした。混成電位型センサでは、SnO_2を電極に用いればN_2O応答が得られることを見出すとともに、第二成分添加として、Sm_2O_3を添加すれば約1.5倍感度が向上することを見出した。また、応答機構は混成電位モデルで説明できることを確認した。2.N_2O分解除去触媒システムの開発種々の貴金属担持触媒を用いてN_2O分解活性について調べた結果、貴金属としてはPdが低温でも高い分解活性を示すこと、および担体としてはAl_2O_3が優れていることを見出した。さらに、Rh/Al_2O_3がもっとも高いN_2O分解活性を示し、次いでPd/Al_2O_3、Rh/SiO_2、Ru/SiO_2の序列であることが明らかとなった。また、麻酔排ガス中に含まれる含フッ素エーテルの影響については、主に分解生成物(HF)によると考えられる触媒の劣化が避けられず、含フッ素エーテルやHFに対して安定な触媒の探索やそれらを触媒層の前段で除去するなどのシステムが必要であることがわかった。3.医療現場におけるN_2O汚染の実態調査手術室内N_2O濃度を測定した結果、余剰麻酔ガス排除装置が機能していない状態では、100ppm150ppmまで上昇し、患者・麻酔器の周辺濃度は500ppm以上にも達することがわかった。また、ガス排除装置が機能している状態でも、麻酔器からの漏れがあると、50100ppmまで上昇することが明かとなった。亜酸化窒素(N_2O)は、大きい温暖化係数をもつ温室効果ガスであり、オゾン層破壊物質でもある。N_2Oは、手術室において全身麻酔薬として使用されているが、後処理されることなく大気中に放出されており、N_2O監視システムも普及していない。本研究では、N_2Oの高性能分解除去触媒と高感度で信頼性の高いN_2Oセンサを開発し、それらを要素技術とした「医療用亜酸化窒素監視・除去システム」の開発・実用化を目的とした。1.N_2Oセンサの開発混成電位方式のセンサと半導体型のセンサを中心に検討を行った。まず、混成電位方式では、固体電解質として安定化ジルコニアを用い種々の酸化物電極のN_2Oに対する応答を調べたところ、酸化スズを用いた場合にのみN_2Oに対する応答が得られることを見出した。