hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「学び続ける教師」を育成する教員養成プログラムの開発：初年次教育に関する介入研究

中央教育審議会においては、2015年に「学び続ける教員像」が提言された。以上のような背景のもとで、本研究は大学生が「学ぶ態度(マインドセット)」の改善とその態度を生かして実際に学習を進めるための「効果的な学習方略」を習得するための初年次教育の在り方を研究することを目的とし、少人数制授業外指導プログラムを研究代表者・研究分担者の所属機関において実施し、その効果を分析した。具体的には、1大学入学初年次の前期において希望者約41名を対象に全10回(90分×10回)にわたり「マインドセット」と「学習方略」の指定文献の輪読を実施した。さらに、2後期には前期プログラムの参加者を中心に16名を対象に教育問題をテーマとしてディベートプログラムを実施した。上記のプログラムによる介入を通じて参加者の知能観、学習の手段・方略などを保有しているという感覚、学習への関与・努力・持続性、そして本研究独自の指標としてプログラムを通じて学んだ学習方略を実際に生かすことができているかをインタビュー、アンケートをもとに質的・量的に分析した。その結果、数量的調査を通じて、前期プログラムへの参加学生(介入群)とそれ以外の学生(統制群)双方において、「知能は固定的なものではなく成長していくもの」であるという潜在的な知能観への変化がみられたが、その差は統制群において顕著だった。また介入群は、プログラムで学んだ学習方略をより実行しようとするようになった。一方、質的調査を通じて、「マインドセットや学習方略の活用」といった直接的な効果のほか、「教職への応用」、「参加者同士の交友の拡大」など間接的な効果もみられた。さらに、後期のディベートプログラムに参加した学生においても、論理的思考や探究心などの批判的思考態度向上への動機づけが確認された。申請時に2018年度の活動として予定していた実践・研究は実施できており、一定の成果も得られた。希望者のみを対象としたことによる参加者のリクルートの問題(はじめから一定の増大的知能観を持つ学生のみが参加した可能性)や、担当教員の負担感などが課題として挙げられたため、今後正規の初年次教育における全学生を対象とした介入とそれをふまえた少人数制指導の実施などの改善点が見いだされた。また、後期には新たな介入方策として当初予定していなかった追加的なディベートプログラムを実施した。このプログラムに対する学生の有意義度は極めて高く、この取り組みを通じて、批判的な思考態度向上への動機づけ、知識不足などの自覚が促されたが、一方で参加者の自己認識が知識の不足に集中するなど課題が残された。そのため、学習方略の習得における批判的思考態度の向上を意識的に目指すプログラムの開発が必要であると考えられる。以上より、次年度のプログラム改善に向けて具体的な課題が抽出されたことから、本年度の研究は順調に進展しているといえる。2019年度の研究においては、2018年度の課題をふまえて正規の授業内でのマインドセット変容に関する講義等を実施し、より有効な学生への教育効果を目指す。また、ディベートプログラムについても初年次学生のみならず上回生や教員も含めた全学的な参加を促し、十分な標本数にもとづくプログラムの有効性の検証を行う。

また、後期には新たな介入方策として当初予定していなかった追加的なディベートプログラムを実施した。このプログラムに対する学生の有意義度は極めて高く、この取り組みを通じて、批判的な思考態度向上への動機づけ、知識不足などの自覚が促されたが、一方で参加者の自己認識が知識の不足に集中するなど課題が残された。そのため、学習方略の習得における批判的思考態度の向上を意識的に目指すプログラムの開発が必要であると考えられる。以上より、次年度のプログラム改善に向けて具体的な課題が抽出されたことから、本年度の研究は順調に進展しているといえる。2019年度の研究においては、2018年度の課題をふまえて正規の授業内でのマインドセット変容に関する講義等を実施し、より有効な学生への教育効果を目指す。また、ディベートプログラムについても初年次学生のみならず上回生や教員も含めた全学的な参加を促し、十分な標本数にもとづくプログラムの有効性の検証を行う。本年度はプログラム参加者を少数で実施したため、当初想定していた物品費が圧縮された。また、本年度は主に学内でのプログラム試行に注力したため、当初計上していた学会発表および論文投稿に要する旅費・投稿料などの費用、および研究成果発表のシンポジウム実施費用が発生しなかった。2019年度には本年度および来年度の成果をふまえた学会発表および論文投稿を計画しており、そこで一定の費用を必要とするほか、本年度実施できなかった研究成果の社会への発信のためシンポジウムの実施を企画しており、そこで要する物品費等に利用する計画である。
暑熱下運動時における熱中症予防と運動パフォーマンス改善策の検討

本研究課題では、1)安静時の体温上昇が呼吸化学受容器反射の感受性(呼吸化学感受性)に及ぼす影響、2)運動時の体温上昇が呼吸化学感受性へ及ぼす影響、3)呼吸化学感受性の個人差と体温上昇によって生じる換気亢進反応の程度の個人差間に関連があるかどうか、という点について検討した。その結果、1)安静時における軽度の体温上昇(0.7°C)では、呼吸化学感受性は変化しないこと、2)運動および運動に伴う体温上昇によっても呼吸化学感受性が変化しないこと、3)呼吸化学感受性の個人差と体温上昇によって生じる換気亢進反応の程度の個人差との間には相関関係がみられないこと、などが明らかとなった。平成27年度は、安静時の体温上昇が呼吸化学受容器反射に及ぼす影響について検討した。先行研究において、0.7°C以上の体温上昇で呼吸化学受容器反射が変化することが示唆されていたことから、本研究では、体温上昇の程度が0.7°Cよりも低い場合にも呼吸化学受容器反射が変化するかどうかを検討した。被験者は健康な成人男女7名であった。試験中、被験者は水循環スーツを着用し、安静状態を保った上で、混合ガスを再呼吸した。本試験では、CO2に対する呼吸化学感受性を評価した。再呼吸中の換気量を呼気終末二酸化炭素分圧に対してプロットし、直線回帰分析から算出した回帰式の傾きを呼吸化学感受性とした。深部体温の指標として舌下温を測定した。水循環スーツに45°Cの温水を循環させることで、体温を上昇させ、加温前と舌下温0.3°C上昇時(加温1)および0.7°C上昇時(加温2)に呼吸化学感受性の測定を行った。各温度時に2回ずつ呼吸化学感受性の測定を行い、平均値をデータとして用いた。測定直前の舌下温は、加温前で36.1±0.2°C、加温1で36.5±0.2°C、そして加温2で36.8±0.2°Cであった。呼吸化学感受性測定前の換気量、一回換気量、呼吸回数のベースライン値に条件間で差はなかった。換気量に対する呼吸化学感受性は、1.54±0.72l/min/ mmHg(加温前)、1.56±0.81l/min/mmHg(加温1)、1.81±1.03l/min/mmHg(加温2)であり、条件間に差はなかった。以上の結果より、深部体温の上昇が0.7°Cよりも低い場合には、CO2に対する呼吸化学感受性は変化しないことが示されたが、先行研究の結果と合わせて考えると0.7°C付近で呼吸化学感受性が変化するものと推察される。予定通り、安静時における体温上昇による呼吸化学受容器反射の影響についての試験を実施することができた。また、平成28年度以降の研究計画についても、協力先と話し合いを持つことができた。夏季運動時には、熱中症を発症したり、運動パフォーマンスが低下したりする。これらは体温の過度な上昇によって引き起こされる様々な生理的な変化が関わっている。近年、その生理的反応の一つとして暑熱下運動時特有の換気亢進によって起こる脳血流量の減少が注目されている。しかし、体温上昇によって引き起こされる換気亢進のメカニズムは明らかでなく、また、その対処法も明らかでない。本研究の目的は、体温上昇による換気亢進に呼吸化学調節系が関与するかどうかを検討するものである。平成28年度では、運動時の体温上昇が呼吸化学受容器反射にどのような影響を及ぼすかを検討する予定であった。呼吸化学受容器反射は、吸気の二酸化炭素濃度を徐々に高めながら変化していく呼吸反応を測定して評価していくものであるが、予備実験を実施したところ、運動時には換気量の増加を伴うことから、想定していた以上に吸気の二酸化炭素濃度が急激に上昇してしまい、評価するのに十分なデータ数が確保できないことが明らかとなった。そのため、呼吸化学受容器反射の評価方法に関する過去の学術論文に掲載されている方法を試しながら、データ数が確保できる測定方法を模索した。その結果、これまでの方法を少し変更することで呼吸化学受容器反射を評価できる目途がついた。また、この試験では、運動中の体温をコントロールすることが必要であるが、こちらについては水循環スーツを用いてコントロールすることが可能であることを確認した。これまで安静時においてはできていた呼吸化学受容器反射の評価が、運動を行うことで困難となることが明らかとなり、新たに測定方法を考えることが必要となった。そこで新しく購入しなくてはならない物品等もあり、その分、進行が遅れてしまった。また、研究倫理審査がこれまで以上に厳格になり、審査が通るまでに要する時間が長くなったことで、実際に試験を開始するまでの時間が長くなってしまった。本研究課題では、体温上昇によって生じる換気亢進反応に呼吸化学感受性が関与するかどうかについて検討をしてきた。平成29年度は、運動および運動時の体温上昇が呼吸化学感受性にどのような影響を及ぼすかを検討した。また、同時に呼吸化学感受性の個人差が体温上昇によって生じる換気亢進の程度の個人差と関連するかを検討した。被験者は健康な成人男性12名であった。試験中、被験者は水循環スーツを着用し、安静状態を保った後、90Wの負荷で自転車運動を行った。

運動前安静時には水循環スーツに33°Cの水を循環させて体温を一定にし、運動開始直後には1520°Cの水を循環させて運動による体温上昇を抑えた。その後、3537°Cの水を循環させて運動時の体温を1°C程度上昇させた。本試験では、運動前安静時、運動時(体温上昇なし)、運動時(体温1°C上昇)の3条件で、CO2に対する呼吸化学感受性を評価した。呼吸化学感受性の評価は、混合ガスを再呼吸した際に得られたデータから行った。呼吸化学感受性は、安静時で2.66±0.88l/min/mmHg、運動時(体温上昇なし)で2.51±0.92l/min/mmHg、運動時(体温1°C上昇)で2.50±1.02l/min/mmHgであり、条件間で差はなかった。また運動時のデータから換算した体温上昇による換気亢進割合の個人差と安静時に測定した呼吸化学感受性との間には有意な相関関係は見られなかった(r = 0.26;P > 0.4)。以上の結果から、低強度の運動や低強度運動と体温上昇の組み合わせによっては、CO2に対する呼吸化学感受性が変化しないことが示された。このことから、体温上昇によって生じる換気亢進反応に対して、呼吸化学感受性はほとんど影響していないと推察される。本研究課題では、1)安静時の体温上昇が呼吸化学受容器反射の感受性(呼吸化学感受性)に及ぼす影響、2)運動時の体温上昇が呼吸化学感受性へ及ぼす影響、3)呼吸化学感受性の個人差と体温上昇によって生じる換気亢進反応の程度の個人差間に関連があるかどうか、という点について検討した。その結果、1)安静時における軽度の体温上昇(0.7°C)では、呼吸化学感受性は変化しないこと、2)運動および運動に伴う体温上昇によっても呼吸化学感受性が変化しないこと、3)呼吸化学感受性の個人差と体温上昇によって生じる換気亢進反応の程度の個人差との間には相関関係がみられないこと、などが明らかとなった。予定通り、平成28年度以降は、1運動時の体温上昇が呼吸化学受容器反射に及ぼす影響について、2体温上昇による換気亢進反応の個人差と呼吸化学受容器反射の個人差の関連について、検討していく。まず平成28年度には、上記1に関する試験を実施する予定である。試験の進め方についても協力先と話し合いをしている最中であり、所属先の研究倫理審査委員会へ申請書を提出している。研究倫理審査委員会の承認後に準備を整えてデータを収集する予定である。運動時における呼吸化学受容器反射の評価方法について目途がついたことから、平成29年度は速やかにデータを収集する。今後の課題は被験者の確保となることから、積極的に周知をして被験者数を確保する。平成28年度以降の研究計画として、体温上昇による換気亢進反応の個人差と呼吸化学受容器反射の個人差の関連について検討することを計画しているが、まずは平成28年度に実施予定であった試験を実施する。その上で可能な限り、新しい研究についても準備を進めていく。運動生理学、環境生理学水循環スーツを新規に購入しようとしたが、輸入品のため手続き等に時間がかかってしまうことが予想されたことから、年度をまたぐ購入を控えた結果である。前年度からの繰越額(425,855円)が大きかったこと、平成28年度は計画通り研究が進まなかったことにより次年度使用額が少し生じた。生じた次年度使用額については、計画していた通り、水循環スーツを購入する予定である。被験者謝金や消耗品の購入等に使用する予定である。
グローバル化の進展に伴う国の技術資源と企業のニーズ間のミスマッチに関する実証分析

国が保有する技術的資源は国のイノベーション・システムに基づいて形成されたものであり、短期的に変化しない。一方、グローバル化の進展によって企業はロケーションを問わず、同業種の国際的な技術リーダーの技術に対してキャッチアップを行う必要がある。本研究は、企業が所在する国の技術資源と、企業が必要とする技術との間に生じたミスマッチを、国や企業はどのようにして克服することができるのかについて実証的に検証した。国が保有する技術的資源は、自国のイノベーション・システムに基づいて形成されたものであり、短期的に変化するものではない。一方、企業は、自国のイノベーション・システムに強い影響を受けながら、自社の技術能力を形成する。ここで問題となるのは、グローバル化の進展によって、国際的な競争力の維持を望む企業は、ロケーションを問わず、同業種の国際的な技術リーダーの技術に対して常にキャッチアップを行う必要があることだ。しかし多くの場合、企業が所在する国の技術資源と、企業が必要とする技術との間にはミスマッチが生じる。本研究では、このようなミスマッチを、国や企業はどのようにして克服することができるのかについて、外的アプローチと内定アプローチからの検証を試みている。外的アプローチとしては、海外に所在する技術資源の国内へのソーシングの可能性に着目した。具体的には、1963-2005年に取得された米国特許データを用いて、各国の顕示技術優位性指標(RTA)を計測し、技術的特化パターンを明らかにした。日本が相対的に技術的優位性を保有する技術分野として、情報記憶装置や精密機器などが確認される一方で、医薬品分野のRTAは1960年代以降、低下を続けている:RTA指標が1以上の場合、当該分野において比較優位を持つことを意味するが、日本の2000年代の医薬品分野の指標は0.39という低いレベルにあることがわかった。また、内的アプローチとしては、本国の既存の技術特化パターンから外れるような、ハイテク・ベンチャー企業の創出を通じて、経路依存性を克服することの可能性について検討を試みている。具体的には、神戸の医療産業都市構想に着目し、予備的な聞き取り調査を2回行ったほか、医療産業都市に参入している企業や公的機関に関する基礎データの収集を行い、本格的なネットワーク分析開始のための準備を行った。今年度は、海外に所在する技術資源の国内へのソーシングの可能性に着目した外的アプローチから、主に実証的手法を用いて集中的に検討した。具体的には、国が保有する技術資源と、企業の技術的ニーズとの間に生じるミスマッチの克服において、海外研究開発拠点を中心として行われる海外からの技術知識ソーシングが果たす役割について、特許データを用いて統計分析を行った。1963-2002年に取得された米国特許と、その引用情報を中心に用い、日本企業が直面する本国の相対的な技術優位性や、海外研究開発活動をはじめとする企業戦略が、国外からの技術知識のソーシングとどのような関係をもつのかについて検証した。その結果、自国が技術的優位性を持たない分野においては、海外からの技術知識ソーシングがより活発に行われていることがわかった。さらに、海外でイノベーションを行い現地の研究資源との間の距離的な近さを活かすことによって、ホスト国の研究資源との間でより効果的なソーシングが行われる可能性が示された。

国が保有する技術資源と、企業の技術的ニーズとの間に生じるミスマッチの克服において、海外研究開発拠点を中心として行われる海外からの技術知識ソーシングが果たす役割について、前年度から引き続き特許データを用いた統計分析を行った。1963-2002年に取得された米国特許と、その引用情報を中心に用い、日本企業が直面する本国の相対的な技術優位性や、海外研究開発活動をはじめとする企業戦略が、国外からの技術知識のソーシングとどのような関係をもつのかについて検証した。その結果、自国が技術的優位性を持たない分野においては、海外からの技術知識ソーシングがより活発に行われていることがわかった。さらに、海外でイノベーションを行い現地の研究資源との間の距離的な近さを活かすことによって、ホスト国の研究資源との間でより効果的なソーシングが行われる可能性が示された。
中華民国期における高等教育と中国知識人の文化活動――青島、済南、周辺都市を中心に

初年度である2018年度において、以下の通り共同研究の活動を行った。第1回研究例会を6月30日7月1日、近畿大学を会場として開催した。同例会には、研究メンバー全員が参加し、中野知洋(大阪教育大学)が研究発表「王平陵『女優之死』をめぐって」を行ったほか、そのほかの共同研究メンバーは2018年度の青島科研の構想発表を行った。詳細は、中村みどり「斉魯大学と老舎」、高橋俊「中国の地域文学研究の現在」、齊藤大紀「沈従文と胡也頻」、杉村安幾子「重慶時代の徐(言+于)と無名氏」、中野徹「国立青島大学の学潮」である。上記の研究発表および研究の構想発表に対して、相互に質疑応答を行い、それぞれの研究をすすめる上での参考とした。つづいて2018年度の海外出張計画について打ち合わせを行った。また各自の研究課題に基づき、2018年度は資料収集を主な目的とし、9月1日10日の間に共同研究メンバーにて上海・杭州・海寧・富陽に出張した。上海では、中華民国期の膨大な新聞・雑誌のデータベース化をすすめる上海図書館にて資料を収集した。資料対象は、中華民国期の青島大学、山東大学、斉魯大学および同大学に関与した中国人文学者たちなど多岐にわたる。杭州と富陽では、創造社の文学者として知られ、青島滞在に関するエッセイを残した郁達夫の2か所の故居と記念館を参観した。海寧では、新月派の著名な文学者であり、青島大学の教員と親交を持ち、山東省で事故死した徐志摩の故居と記念館、墓地を訪れ、資料収集と現地調査を行った。上記の研究例会および出張の成果を踏まえて、それぞれ資料収集と論文草稿を構想中である。当初の計画通り、国内で研究例会を1回開催した。また共同研究メンバーにて中国へ出張し、各自の研究課題にそって資料収集および現地調査を行うことができた。2019年度は、2018年度と同様、共同研究メンバーが集まりやすい大阪にて6月下旬に研究例会を開催する予定である。その際には、中国現代文学研究者のゲストスピーカーを招聘し、本研究課題に関する講演を行ってもらい、メンバー各自の研究課題に関する考察を深めるつもりである。また2019年度も、共同研究メンバーが揃って時間を取ることができる夏季休暇に中国出張を計画し、ひきつづき資料収集と現地調査を行うことを予定している。共同研究メンバーのうち、家庭の問題により予定していた海外出張に参加できない者がおり、このため、2018年度予算で確保していた旅費をすべて使用しきれなかった。少額のため、次年度では書籍購入の際に使用する予定である。
干潟浅海域のベントス生殖・定着技術導入によるエコエンジニアリング修復システム開発

環境生態工学の原点であり、COD、窒素、リン等の浄化力を有し、有用海産物の再生産の場としての干潟における共存と安定のシステムを構築する上で、生態学、生態工学水理学、分析化学的側面に立ち、干潟生態系の浄化機能と密接に関連する食物連鎖を構成する各種生物間の捕食被捕食関係を含めた相互作用、重要なマクロベントスの生殖・定着化技術、水質浄化と生物間相互作用に係わる各種パラメータを明らかにするために研究を行った。本年度は、干潟ベンチスケールモデルを作成し千潟底生生物であるゴカイ、アサリ、バクテリアで構成されるメソコズムを活用し、重油を環境汚染物質の指標として影響試験を行った。その結果、アサリはゴカイに比べ、環境負荷に対して感受性が高く低濃度でも死滅し、死骸由来の有機物により水質の悪化を生じるが、ゴカイが存在する系ではそれほど大きな水質変動を生じないことがわかった。このことから、底生生物の中でもゴカイは、環境汚染物質の中でも重油の存在下において浄化能力を維持することの可能性が示唆された。このことは環境負荷である重油等の環境汚染物質としての有機物等を基質としてバクテリアが増殖し、有機物の分解・浄化の後、ゴカイの捕食によって有機物がさらに低減されるものと考えられた。さらに、葛西人工千潟と三番瀬の自然干潟のCOD浄化能と生物種類数・現存量を調査したところ、水深13m付近において三番瀬は現存量で大きく上回っており、COD浄化能は人工干潟の2倍以上有していることがわかり、干潟の生物物理化学的な観点からの適正構造が重要なことがわかった。また、前年度までの研究成果から、エコエンジニアリングを導入した修復システムにおいて浄化機能強化を図れるベントスの生殖・定着化技術を工夫することにより、干潟の浄化能力を高められるであろうことが示唆された。環境生態工学の原点ともいえるCOD、窒素、リン等の浄化力を有し、有用海産物の再生産の場としての極めて重要な位置づけにある干潟における共存と安定のシステムを構築する上で、生態学、生態工学、水理学、分析化学的側面に立ち、干潟生態系の浄化機能と密接に関連する食物連鎖を構成する各種生物間の捕食被食関係を含めた相互伶用、重要なマクロベントスの生殖・生産・定着化技術、水質浄化と生物間相互作用に係わる各種パラメーターを明らかにするための研究を行った。すなわち、人工干潟を構築する上での設計諸元、現状の干潟を修復する上での発生源対策のあり方を明らかにし、エコエンジニアリングとリンクした水質浄化システムを提案することを目的として研究を推進した。本年度は、干潟ペンチスケール連続培養モデルを作成し、底生生物として環形動物多毛類ゴカイ(Neanthes japonica)の存在の有無と、汚泥捕食能、水質浄化能との関係につい.てゴカイの生息密度、ゴカイの湿重量を変化させ、かつ流入原水の藻類種を変化させて検討すると同時に、干潟底質におけるアンモニアを硝酸にする硝化細菌、硝酸を窒素ガスにする脱窒細菌の分布とアンモニアの硝化、硝酸の窒素ガスに係わる環境因子との関係について検討し、解析・詠価した。その結果、ゴカイの単位面積当たりの湿重量が小さく、かつ個体数が多いほど汚泥捕食能は高まり、かつ巣穴への水の循環水量も高まり、汚泥減量化と有機物分解能、硝化脱窒能も高まり、硝化細菌、脱窒細菌の現存量も高まることが明らかとなった。また、汚泥捕食過程における呼吸による消散量が25%、体成長量が17%、糞量が58%というエネルギー収支を明らかにすることができた。

このことから、ゴカイをはじめとする底生生物が多量に生息することはバイオマスの減量化と水質浄化に大きく貢献することとなり、人工干潟の構築においては底生生物の大量定着の可否が重要な要因となることが解明できた。環境生態工学の原点であり、COD、窒素、リン等の浄化力を有すると同時に、有用海産物の再生産の場としての千潟における共存と安定のシステムを構築する上で、生態学、生態工学、水理学、分析化学的側面に立ち、千潟生態系の浄化機能と密接に関連する食物連鎖を構成する各種生物間の捕食被食関係を含めた相互作用、重要なマクロベントスの生殖・生産・定着化技術、水質浄化と生物間相互作用に係わる各種パラメーターを明らかにするための研究を行った。本年度は、浄化機能を持続させる上で重要な因子となる底生動物であるゴカイ(Neanthes japonica)の生殖と産卵、孵化の安定化に係わる生活史の解明と応用化技術について検討した。その結果より発生段階での適正な塩素濃度と水温は、塩素濃度10.517.6%、水温3.530°Cであり、ゴカイは通常の千潟で観測される環境要因の変動範囲で充分に適応でき、定着化の可能性の高いことが示唆された。また、二枚貝のイソシジミ(Nuttallia olivacea)をプラント実験装置内で飼育したところ、イソシジミのろ過摂食によってChl-a、SS、懸濁態の窒素、リンの濃度が低下すること、イソシジミは捕食圧が高く、栄養塩を盛んに無機化することから、海水中における一次生産活性を高めることが分かった。これらの結果より、高次捕食者の導入により生態系の活性を高め、有機物の過剰な蓄積を防止できることが示唆された。葛西人工千潟の底生動物によるCOD浄化機能を調査したところ、生物相は造成後1015年経過しても自然千潟と比較して変動が大きく安定しないことから、同様にCODの浄化機能も安定しないことが分かった。この結果より、人工千潟が埋立前の沿岸環境と同等の生態系を保持しているか評価する場合、長期的な検討を下にした解析・評価必要とするものと考えられた。環境生態工学の原点であり、COD、窒素、リン等の浄化力を有し、有用海産物の再生産の場としての干潟における共存と安定のシステムを構築する上で、生態学、生態工学水理学、分析化学的側面に立ち、干潟生態系の浄化機能と密接に関連する食物連鎖を構成する各種生物間の捕食被捕食関係を含めた相互作用、重要なマクロベントスの生殖・定着化技術、水質浄化と生物間相互作用に係わる各種パラメータを明らかにするために研究を行った。本年度は、捕食分解力の高いゴカイに及ぼす環境汚染物質の環境負荷における定着の可能性について検討した。その結果、対照系、環境汚染の物質としての重油添加系では、桑実胚となったのは90%であり、トロコフォアに変態したものは、対照系に比較して低下し重油添加系においては60%以上となった。このことから、重油流出等における環境負荷の与えられた環境においても定着能は低下するものの、かなりの頻度で定着は可能であると考えられた。また、干潟ベンチスケールを用い底生生物であるアサリ、ゴカイで構成される系を作成し、重油の添加による環境勾配を与え影響試験を行った結果、アサリはゴカイに比べ重油に対し感受性が強く低濃度でも死滅し、死骸由来の有機物等により水質悪化を生じるが、ゴカイ添加系においては、それほど大きな水質変動の生じないことがわかった。このことから、底生生物のなかでもゴカイは重油流出事故のように突発的な環境負荷においても浄化能力の維持可能なことが示唆された。
産業グローバル化先進都市地域の階層構造変動と集合行為レジーム

企業立地と地域開発の時期から成熟期に入り、豊田市・刈谷市の都市構造、地域コミュニティには大きな構造的変化が起きている。経済成長期に自動車産業で働くため来住した地域住民は定住化し、相対的に豊かで地域的紐帯が強い「中流社会」の中で生活するようになっている。これをもとに両市では旧・新住民たちの地縁的なまちづくり活動への参加と、団体活動が活発化しており、豊田市ではリーダー層としての活躍も目立っていることが明らかになった。このことは、都市度が低くかつ資源・人材に恵まれた産業都市という、都市研究が見落としていた都市類型が存在していることを示唆している。本年は、前の科研プロジェクトの成果も活かしながら調査を続け、地域社会学会大会等でのべ5件の学会報告をおこなった。これらの報告をもとに論文をまとめ、自動車産業就業者男性の地域的紐帯が強くなっているため地域活動参加が活発化している点については地域社会学会年報に掲載が決まり印刷中である。女性票との比較をおこないながら男性住民の退職の意義を検討し、職縁の地域活動促進効果を明らかにした論考も日本都市社会学会年報に掲載が決定した。女性票データをもとに、トヨタ生産システムに地域参加抑止効果がないことを示した論考は、東海社会学会年報の査読結果をまっている。年度後半は、豊田のまちづくり団体への質問紙調査の準備と実施で忙殺されたが市役所地域支援課の協力を得て、2月中に配布・回収を終えることができた。626団体に発送して有効回収率は71.4%に上り、市側の協力のおかげできわめて高いものとなった。あいにく東日本大震災が生じたため、団体へのインタビュー調査はいったん中断せざるをえなくなったが、今後は再開し順次行っていく予定である。なお、3月には香港城市大学に招かれ、セミナーで研究課題に関連した講演をおこなった。本年度前半は、前年度末に実施した「豊田市のまちづくり団体と活動ネットワークに関する調査」のデータの集計と分析をおこない、自動車産業で働いていた男性リーダーが地縁型団体で活躍し、女性リーダーの活動が目立つ広域型団体の活動領域と相対的に分離していること、また成果を上げるメカニズムも異なっていることを量的分析により明らかにした。東日本大震災の影響で、一時中断することを余儀なくされたが、市民活動団体へのヒアリングも春から秋にかけ約50件実施することができた。11月にはこれらの結果をもとに調査報告書を刊行して豊田市地域支援課他に提出した。研究論文については、地域社会学会年報と日本都市社会学会年報に査読付論文が掲載され、東海社会学会年報は掲載予定となっている。学会報告についても9月日本都市社会学会大会で報告するなど、研究成果を広く公表することができた。さらに3月には豊田市地域支援課の依頼で、「とよたの活動団体ネットワークの現在」という題の講演をおこない(於とよた市民活動センター)、研究成果の一部を地域社会に還元することができた。この講演の概要は地元紙(矢作新報3月30日付の記事)にも掲載された。刈谷の調査は、震災の影響でやはり若干遅れ気味になったが、市役所、市民ボランティア活動支援センター、デンソー社会貢献推進室、NPO刈谷おもちゃ病院などへのヒアリング調査を実施した。年度後半には調査票の設計を開始した。研究分担者の中村は、「農ライフの会」でのヒアリングとアンケート調査を実施し、これをもとにトヨタ退職者が新規就農した事例について東海社会学会大会、日本社会学会大会で報告した。また1月には本プロジェクトにも関連する学位論文を出版した。以上の通り、本年度の本研究についてはおおむね順調に当初の目的を達成することができた。本年度前半は、まず5月に地域社会学会で豊田市の調査結果を都市類型的に位置づける報告を地域社会学会第37回大会で報告した。その後、質問紙の準備、サンプリングなど、刈谷市での質問紙調査に向けた一連の準備と調査対象地区のヒアリング調査をおこなった。8月初旬より郵送による調査(3000票)をおこない、9月初旬には予定通り回収を終えた(有効回収率は40.4%)。データ・クリーニング作業を終えた後で、調査会社にデータ入力を外注し、10月後半にはデータ・セットが完成した。この間9月に丹辺は中国の吉林大学に招待され、豊田市のまちづくりに関する報告をおこなった。11月には、豊田研究に興味を示した中国社会科学院の訪日団を市役所と高橋地区に引率し、説明をおこなった。研究分担者の中村は、11月の日本社会学会第85回大会で、豊田市で就農しているトヨタOBたちの活動について報告した。年度後半は、大学院生も交えた会合を定期的に開催し、刈谷データの集計・分析をおこなった。

その結果、職縁が地域的紐帯を支え、地縁的紐帯の強さが地縁型まちづくりへの活発な参加を促すという、豊田市とおなじ因果関係が男性住民について確認され、先進産業都市特有の社会構造を明らかにすることができた。他方、自動車産業に就労する世帯を中心に、性別役割分業が比較的つよく、女性の社会活動も、ライフステージごとの性別役割を外部に投影したかたちでおこなわれていることが判明した。また、防災・被災地支援についてのデータからは、コストの高い活動ほど企業による活動の比重が高いことが明らかになった。このような知見を中心に報告書(『「刈谷市のまちづくりと市民活動に関する調査」報告書』(全144頁))を年度末に刊行した。同報告書は市役所・地区長をはじめとする関係者と関連分野の研究者に送付した。昨年度末に実施した質問紙調査と、ひきつづいておこなったインタビュー調査等により、豊田市の市民団体の活動について、メンバーの属性、団体内外のネットワーク、活動のパフォーマンスとその規定要因について明らかにすることができた。学会誌論文、著書によりこれらの成果を公表し、豊田市および市民活動団体にたいしても、セミナーでの講演により成果の一部を還元することができた。震災の影響で、トヨタが操業を止めた時期に調査も一時中断することを余儀なくされたが、おおむね順調に研究目的を達成できていると言えよう。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、前半に刈谷市の地域住民を対象とした質問紙調査を実施するが、豊田市で2009年におこなった質問紙調査に改良を加え、防災関連の活動参加、外国人住民との紐帯、団体活動経験などの項目を追加したい。得られたデータについては、豊田市と比較しつつ、トヨタ自動車のグループ企業が集積する先進産業都市の特徴について分析を進めたい。2012年度後半は、この質問紙調査データの集計と分析を進め、年度末に調査報告書を作成したい。また豊田市の調査に関連して、科研プロジェクトのメンバーを中心としたグループで専門書を刊行する作業が進んでおり、25年度に刊行したい。本研究に関しては、中国の吉林大学との共同研究の話も進んでおり、今後の展開を考えてゆきたい。
血管平滑筋に対するNO長期暴露の影響

ラットにニトロ系の血管拡張薬ニコランジルを2-6週間経口投与した後、大動脈を摘出し、その収縮反応を溶媒を投与したラットと比較した。ニコランジルを長期投与してもノルエピネフリン収縮にはほとんど影響が見られなかった。しかしノルエピネフリン収縮に対するニコランジルの抑制作用は、対照に比べ有意に減弱した。また別のニトロ剤であるニトロプルシドの抑制作用も減弱した。ニコランジルを長期投与した標本では、ニコランジルやニトロプルシドによる細胞内cGMP濃度の増加が一部抑制された。また膜透過性のcGMPアナログをある8br-cGMPやPCPT-cGMPによる弛緩作用も抑制された。しかし、カルシウムチャネル阻害薬ベラパミルの弛緩作用には有意な差が認められなかった。これらの結果、ニコランジルの長期投与はおそらく1)グアニル酸シクラーゼ活性を抑制することによる細胞内cGMP濃度の増加抑制と、2)cGMP依存性プロテインキナーゼの抑制によりニトロ剤の血管弛緩作用を阻害することが示された。一方ニコランジルはニトロ剤としての作用だけでなく、Kチャネル開口薬としての作用も有することが知られている。そこでニコランジルを長期投与したラット大動脈のノルエピネフリン収縮に対するKチャネル開口薬の作用を検討した。レマカリムの抑制作用はニコランジル投与により有意に減弱された。この結果、ニコランジルの長期投与はニトロ剤だけでなくKチャネル開口薬の作用も抑制することが示唆された。
オミックス解析技術を利用した統合失調症の分子病態の解明

統合失調症患者および健常者由来のリンパ芽球様細胞株(LCL)を対象に、オミックス(ゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム)解析を実施し、病態生理に関わる遺伝子変異および遺伝子・タンパク質発現変化を網羅的に探索した。統合失調症と健常者の間に有意な発現変化が認められた遺伝子・タンパク質群を同定し、in silico解析による機能的意義の検討により、病態像を反映しうる遺伝子・タンパク質群が抽出されていることを確認した。更に、統合失調症患者と健常者との区別を可能にしうる分子群の同定およびアレル特異的遺伝子発現変化を確認することができた。研究目的:統合失調症患者由来リンパ芽球様細胞株(LCL)を検体として、網羅的解析(オミックス解析)技術により疾患の分子病態に関わる遺伝子・タンパク質群を同定する。同定された遺伝子・タンパク質群の発現プロファイルから統合失調症と健常者との区別を可能にする統計モデルを考案し、分子病態の理解と、病態に基づく診断・治療法の開発に繋がる成果取得を目指す。研究方法:統合失調症患者・健常者各30名より末梢血液を採取、ゲノム抽出及びLCL樹立(リンパ球の分離精製後にエプスタイン・バールウィルスにて不死化)を行った。LCLよりtotal RNA・タンパク質を抽出し、網羅的遺伝子・タンパク質発現解析(トランスクリプトーム・プロテオーム解析)により統合失調症に特異的な発現変化を探索した。研究結果および考察:プロテオーム解析(2D-DIGE法)により、統合失調症に関与しうる分子スポット20個を見出し、質量分析により22種類のタンパク質を同定した。Western blotting法により8種類の発現変化を確認し、独立サンプル群の検証により3種類の発現変化が再確認された。4ないし6因子から成る判別モデルを構築し、外部データ検証により有用性が確認された。また、トランスクリプトーム解析(Exon Array)により、1,115遺伝子、1,327エクソンについて発現量変化が認められ、統合失調症を含む精神神経疾患と関連が深い遺伝子が多く認められ、軸索伸長、イオンチャネル、細胞骨格系など分子病態との関連を示唆する遺伝子群が見出された。これまでの研究成果として、統合失調症の病態像を反映しうる遺伝子・タンパク質群が抽出されつつある。今後、さらなる詳細な定量解析、判別モデルの構築及び再現性・妥当性検証を行い、同定された候補遺伝子・タンパク質の分子機能を明確化にするための生物学的情報を統合することが重要である。研究目的:統合失調症患者由来リンパ芽球様細胞株(LCL)を検体として、網羅的解析技術により疾患の分子病態に関わる遺伝子・タンパク質群を同定し、統合失調症と健常者との区別を可能にする統計モデルの考案と分子病態に基づく診断・治療法の開発に繋がる成果取得を目指す。研究方法:統合失調症患者・健常者各30名より末梢血液を採取してゲノム抽出及びLCLを樹立し、遺伝子・タンパク質の網羅的発現解析(トランスクリプトーム・プロテオーム解析)を実施した。研究結果および考察:2D-DIGE法によるプロテオーム解析から統合失調症に関与しうる分子スポット20個を見出し、質量分析により22種類のタンパク質を同定した。Western blotting法により8種類の発現変化を確認し、独立サンプル群にて3種類の発現変化が再確認された。そのうち、MX1とGARTは特に統合失調症との関連が強いと示唆され、培養細胞における遺伝子の機能を予備的に検討した。統合失調症由来LCLでは、細胞死に対する脆弱性が高く、MX1の発現量増加により細胞死脆弱性が高まる可能性が考えられた。一方、Exon Arrayによるトランスクリプトーム解析から1,115遺伝子、1,327エクソンの発現量変化が認められ、軸索伸長、イオンチャネル、細胞骨格系など統合失調症の分子病態との関連を示唆する遺伝子群が見出された。統計解析による候補遺伝子の絞り込みを行い、発現量増加遺伝子と減少遺伝子の上下位10遺伝子について定量的PCR法による確認を行っている。統合失調症の病態像を反映しうる遺伝子・タンパク質群が抽出されつつあり、定量解析の継続と候補遺伝子・タンパク質の分子機能の解明が重要と考えられる。目的:統合失調症患者由来リンパ芽球様細胞株(LCL)を検体として、網羅的解析技術により疾患の分子病態に関わる遺伝子・タンパク質群を同定し、統合失調症と健常者の区別を可能にする統計モデルの考案と分子病態に基づく診断・治療法の開発に繋がる成果取得を目指す。方法:統合失調症患者と健常者各30名より末梢血液を採取してゲノム抽出及びLCLを樹立し、遺伝子・タンパク質の網羅的解析を実施した。判別モデル構築と候補因子の病態への関与について、in silico、in vitro、in vivoで解析した。結果・考察:プロテオーム解析では統合失調症に関連する22種類のタンパク質が同定された。Western blottingにて8種類の発現変化が確認され、独立サンプルで3種類の発現変化が再確認された。そのうち4ないし6因子から成る判別モデルを構築した。培養細胞の検討で統合失調症由来LCLは細胞死に対する脆弱性が高く、MX1増加により脆弱性が高まる可能性が考えられた。更に統合失調症様行動障害を示すpoly I:C投与マウスの皮質・海馬でMx1の発現上昇が確認され、免疫系の異常が病態に関与している可能性がある。トランスクリプトーム解析では1,115遺伝子、1,327エクソンの発現変化が認められ、精神神経疾患と関連が深い軸索伸長、イオンチャネル、細胞骨格系に関わる遺伝子群が抽出された。

アレル-遺伝子発現相関解析から遺伝子発現制御に関わる9,972 SNPsが確認された。そのうち50遺伝子のpathway解析から軸索伸長、Wntシグナル経路、ムスカリン・ニコチンシグナル経路の関連が認められた。本研究から統合失調症の病態像を反映する遺伝子・タンパク質群が抽出され、健常者との区別を可能にしうる候補因子が絞り込まれた。判別モデルの再現性・妥当性検証と候補因子の分子機能解明のため更なる研究が重要である。統合失調症患者および健常者由来のリンパ芽球様細胞株(LCL)を対象に、オミックス(ゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム)解析を実施し、病態生理に関わる遺伝子変異および遺伝子・タンパク質発現変化を網羅的に探索した。統合失調症と健常者の間に有意な発現変化が認められた遺伝子・タンパク質群を同定し、in silico解析による機能的意義の検討により、病態像を反映しうる遺伝子・タンパク質群が抽出されていることを確認した。更に、統合失調症患者と健常者との区別を可能にしうる分子群の同定およびアレル特異的遺伝子発現変化を確認することができた。リンパ芽球様細胞株(LCL)の樹立とその網羅的解析のデータ収集を完了し、Western blotting法と定量的PCR法による確認を進め、ほとんどの候補遺伝子・タンパク質について完了している。得られたデータの統計学的解析・生物情報学的解析を実施するとともに、判別モデルの構成因子やその他の候補遺伝子・タンパク質の分子機能の解明について追加検証が必要である。全体として年次計画に基づき疾患を特徴づける遺伝子・タンパク質の発現変化を補足とその確認を行うことができており、おおむね順調に進展していると考えられる。臨床精神薬理学1.トランスクリプトーム解析:統計学的に選別された統合失調症の候補遺伝子群の発現変化の確認、判別モデル構築とその有用性検証を行う。2.プロテオーム解析:候補タンパク質群について、統合失調症の病態生理に関わる分子機能を生物情報学(in silico)、細胞生物学(in vitro)、動物モデル(in vivo)などの知見から詳細を検討する。優先順位としては3.全ゲノム関連解析:リンパ芽球様細胞株(LCL)の提供者のSNPアレイによる解析結果から、候補遺伝子・タンパク質群の発現調節に関わる遺伝子座位を探索する。4.バイオインフォマティクス:統計学的解析による疾患判別モデルの構築を行い、統合失調症と関連の強い構成因子を絞り込むとともに、候補遺伝子・タンパク質群の分子機能の情報と統合して、分子病態への関連性を検証する。また、診断・治療法に有用なバイオマーカーの開発について予備的検討を実施する。(次年度の計画)網羅的解析より得られたデータの追加検証(統計解析)、全ゲノム関連解析との連結、候補遺伝子・タンパク質群の分子機能の確認を実施して、統合失調症の分子病態解明と診断・治療法の開発に繋がりうる知見をまとめる。
ネットワーク外部性を考慮した生物指向型生産システムの拡張

本研究課題は,研究代表者がこれまで提案し,構築してきている生物指向型生産システムにネットワーク外部性を導入することにより,現代のネットワーク社会における不完全情報下での製品やサービスの有効な設計のための方法論について研究している.生産システムの製造プロセスから,消費者のライフスタイル分析,製品普及シミュレーションを実施し,最終的にネットワーク外部性環境下での製品設計戦略について,その基礎モデルを提案し,戦略の議論を可能とする手法を構築している.本研究課題は,研究代表者がこれまで提案し,構築してきている生物指向型生産システムにネットワーク外部性を導入することにより,現代のネットワーク社会における不完全情報下での製品やサービスの有効な設計のための方法論について研究している.生産システムの製造プロセスから,消費者のライフスタイル分析,製品普及シミュレーションを実施し,最終的にネットワーク外部性環境下での製品設計戦略について,その基礎モデルを提案し,戦略の議論を可能とする手法を構築している.本研究課題では,研究代表者らがこれまで提案し,構築してきている生物指向型生産システムにネットワーク外部性を導入することにより,製品やサービスの社会的受容や普及を考慮したモデルを構築し,現代のネットワーク社会における不完全情報環境下での製品やサービスの有効な設計のための方法論を提案する.具体的には以下の6つの研究テーマを実施する.1)製造業とサービス業の分析による生産システムモデルの拡張とネットワーク外部性の定式化2)消費者エージェントモデル構築のためのライフスタイル調査3)実験経済学的手法を用いたネットワーク外部性を持つ製品の普及や市場メカニズムの解明4)マルチエージェントシミュレーションを用いたネットワーク外部性を有する市場における製品普及メカニズムの分析5)ネットワーク外部性を導入した生物指向型生産システムのモデル構築6)ネットワーク外部性を考慮した製品の設計戦略や製造業とサービス産業の融合による新たな製品開発戦略の提案本年度は,上記1)3)の項目について研究を進めた.研究成果は以下のとおりである.1)のモデル化と定式化に関しては,主に経済学や経営学において議論されてきたネットワーク外部性に関する文献調査を行い,工学的視点からネットワーク外部性の分類と定式化を進めた.さらに,2)の項目で実施したアンケート調査では,具体的な製品の意識や購買意欲などについて調査を行った.アンケートの分析の結果,ビデオレコーダにおけるDVDからBlu-rayへの移行についてはネットワーク外部性の影響を強く意識し,携帯電話の第3世代への移行についてはそれほど意識しないことなどが明らかになった.3)の項目では,シンプルなネットワーク外部性に関する意思決定モデルの被験者実験を実施し,ネットワーク外部性が働く状況下での消費者の購買行動と生産者の製品導入意思決定について調べた.他の消費者の購買情報が分からないという不完全情報下では,新製品の普及が起こりやすい傾向にあることが実験から示された.本研究課題の全体の目的は,研究代表者らがこれまで提案・構築してきた生物指向型生産システムにネットワーク外部性を導入し,現代のネットワーク社会における不完全情報環境下での製品やサービスの有効な設計のための方法論を提案することである.そのために,具体的には以下の各テーマを掲げている.1)製造業とサービス業の分析による生産システムモデルの拡張とネットワーク外部性の定式化2)消費者エージェントモデル構築のためのライフスタイル調査3)実験経済学的手法を用いたネットワーク外部性を持つ製品の普及や市場メカニズムの解明4)マルチエージェントシミュレーションを用いたネットワーク外部性市場での製品普及メカニズムの分析5)ネットワーク外部性を導入した生物指向型生産システムのモデル構築6)ネットワーク外部性を考慮した製品の設計戦略や製造業とサービス産業の融合による新たな製品開発戦略の提案本年度は,上記項目4)を中心に研究を実施した.マルチエージェントシミュレーションを用いて,ネットワーク外部性を有する市場でどのような社会的選択や社会的秩序が創発されるかを検討した.昨年度の項目であったテーマ2)とテーマ3)については,今年度も引き続き継続して実施しながら,4)のシミュレーションモデルを適宜,修正・再構築を行った.具体的には,新製品設計の観点からネットワーク外部性が働く市場というシステムの内側に製品設計者が含まれる場合と,システムの外側にいる場合を抽象的な意思決定モデルとして構築し,それぞれにおいて製品普及メカニズムについて比較した.分析の結果,設計者がシステムの内部で意思決定する場合に,新技術が普及しやすいことが明らかになった.ネットワーク外部性が影響する様々な種類の製品やサービスの普及メカニズムやデファクトスタンダードの成立過程における生産者や消費者の行動の解明に寄与する結果であると言える.本研究課題の目的は,研究代表者らがこれまで提案・構築してきた生物指向型生産システムにネットワーク外部性を導入し,現代のネットワーク社会における不完全情報環境下での製品やサービスの有効な設計のための方法論を提案することである.そのために,1)製造業とサービス業の分析による生産システムモデルの拡張とネットワーク外部性の定式化,2)消費者エージェントモデル構築のためのライフスタイル調査,3)実験経済学的手法を用いた市場メカニズムの解明,4)マルチエージェントシミュレーションを用いた製品普及メカニズムの分析,5)ネットワーク外部性を導入した生物指向型生産システムのモデル構築,6)ネットワーク外部性を考慮した製造業とサービス産業の融合による新たな製品開発戦略の提案,以上の6つの課題を設定し研究を進めたきた.本年度は5)と6)を中心に推進した.課題5)では,生産システム内の製造プロセスと消費者が直接に相互作用するインタラクティブ生産のモデルを構築した.スループット最大化を指標とする従来型と比べて,生産者の利益が増加することが示された.さらに,受注型生産を想定したシミュレーションと比べても優れていることが分かった.

これらの結果は,構築したインタラクティブ生産システムの枠組みが消費者の嗜好を生産段階から陽に組み込みこむことで,共創的生産プロセスとして機能していることに拠る.また,社会的余剰についても高い値を示しており,社会的価値の増大を示唆する結果を得ている.研究期間を通した成果を取りまとめる位置づけとして課題6)を推進し,ネットワーク外部性を考慮した製品開発戦略をまとめている.特に,製造業の開発戦略別に5つのケースに分類し,ネットワーク外部性の効果の根源であるプラットフォームをどのように製造業が支配的に構築・展開するかが重要であることを示した.なお,これらの成果は学会,論文誌等での発表を予定している.
自然共鳴損失機構に基づくハイパーサーミアの提案

磁性微粒子ハイパーサーミアでは粒子の集積度を上昇させると磁気双極子相互作用の影響が顕著となり、保磁力が低下する場合には、自然共鳴損失という発熱機構が期待される。磁気双極子相互作用が強い磁性微粒子の発熱機構を明らかにするために、Fe微粒子クラスターの発熱特性を調べた。その結果、保磁力の低下は顕著ではなく、自然共鳴損失による発熱は実現できなかった。磁性微粒子クラスターでは高い集積度から全発熱量の上昇が可能であることが分かった。磁性微粒子ハイパーサーミアは交流磁場中における磁気微粒子の発熱現象を利用した癌の治療法である。磁性微粒子ハイパーサーミアを実現する上で、磁性微粒子の癌組織への集積度の向上が課題である。集積度を上昇させると磁性微粒子間に磁気双極子相互作用が顕著に働き、個々の微粒子の発熱とは異なる挙動が生じるが、この状況下での発熱現象には不明な点が多い。一方、双極子相互作用が強い強磁性微粒子集合体では、保磁力の非常に小さな軟磁性的挙動を示す超強磁性への転移が発現するものと考えられている。この場合、ハイパーサーミアで支配的な発熱機構である緩和損失に加えて自然共鳴損失の寄与が期待される。この機構では、発熱効率が微粒子粒径に依存せず、蓄積した粒子全体が発熱に寄与すると考えられ、ハイパーサーミアの高効率化実現の可能性がある。本研究では、磁気双極子相互作用が強い磁性微粒子の発熱機構を明らかにするために、Fe微粒子を用いた磁性微粒子クラスターを作製し、その磁気特性と発熱特性を調べた。その結果、作成した微粒子クラスターでは十分な軟磁性的挙動が観測されず、ハイパーサーミアで用いられるラジオ波領域の周波数帯では自然共鳴損失を観測することはできなかった。これはFe微粒子の酸化により双極子相互作用が減少したことに原因があり、酸化を十分に防いだFe微粒子を利用できるならば、自然共鳴損失の観測も可能になると考えられる。一方、微粒子クラスターでは1粒子あたりの発熱量は孤立微粒子と比較して減少するものの、微粒子集積度の差を考慮すると、微粒子クラスターの利用は全発熱量を上昇させる上で有効であることが分かった。また、両者の発熱量の周波数依存性には差が見られ、その特徴は相互作用を有効磁気異方性として取り入れた緩和損失機構で説明できることが分かった。本研究では、癌の温熱療法の1つである磁性微粒子ハイパーサーミアにおいて、粒径に依存せずに発熱が生じることが期待される自然共鳴損失の利用を提案する。また、この手法を実現するために、粒子間相互作用の強い磁性微粒子集合体に見られる軟磁気特性を利用して、共鳴周波数をラジオ波まで低下させることを目指す。まず、微粒子間磁気相互作用の強さの異なる微粒子集合体の磁気特性を調べた。Fe(CO)5を前駆体として用いてオレイン酸で修飾された粒径9 nmのFe3O4微粒子を作成し、微粒子集合体を作成した。また、表面を厚さ17 nmのSiO2でコートしたFe3O4微粒子からなる集合体を作成し、コートのない微粒子集合体と比較して粒子間距離を12nmから44nmまで増大させて、粒子間相互作用を減少させた。SiO2をコートした微粒子の集合体の保磁力が680 Oeであるのに対し、コートのない試料の保磁力は350 Oeであり、ほぼ1/2となった。これよりFe3O4微粒子において、微粒子間磁気相互作用が軟磁気特性を引き起こすことが確認された。また、Fe3O4粒子をトルエン中に分散させた試料を用いて、磁場630 Oe、周波数120 kHzの下で緩和損失による発熱特性を調べ、0.45°C/sの温度上昇を観測した3層法とよばれる過飽和を制御する方法を用いて、ハイパーサーミアへの利用に適した数100 nm程度の強磁性微粒子集合体の作成を目指し、粒径90 nmのFe3O4微粒子クラスターを作成することに成功した。今後、この磁気、発熱特性を評価する予定である。また、周波数可変の発熱特性測定を行うために、高周波フェライトを用いた交流磁場印加装置を現在開発中である。これにより、共鳴損失が生じる高周波数帯における測定が可能になる予定である。1年目の実験計画では、強磁性微粒子クラスターの作成とその磁気特性の評価、および発熱特性測定装置の開発までを終了する予定であった。この両者ともに現在の段階では完了していない。まず、強磁性微粒子クラスターの作成に関してであるが、作成自体は成功したが、現在のところクラスター作成の再現性が十分ではなく作成量も少ないことから、磁気特性評価を行うことが困難な状況にある。今後磁気測定に利用可能な量のクラスターを再現性良く作成する必要があり、現在作成条件の見直しなどを進めている段階にある。