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エタノール需要拡大が米国トウモロコシ農業の構造と地域経済に与える影響の研究

4.トウモロコシ生産農業者についても,トウモロコシ販売価格の上昇局面では多くの農業資材価格も高騰し,また彼らがコーンエタノール企業に出資している場合も必ずしも高配当を受けられないようになり,その農場収益性が全般的に好転するとは限らなくなっている。本研究の目的は米国を対象として,第一にバイオエタノール生産拡大によるトウモロコシ需要急増が主産地農業に与える影響,第二にエタノール企業が原料供給農業者と地域経済に与える影響を明らかにすることであった。3ヵ年の調査・分析によって明らかになったことは以下のとおりである。1.ガソリンへの含酸素燃料添加剤政策,2005年および2007年エネルギー政策法による再生可能燃料基準(RFS)によって人為的にコーンエタノール需要が創出され,トウモロコシ価格高騰のファンダメンタルズ要因となった。2.コーンエタノール産業は急激に拡張したために過剰生産能力を生み出して燃料エタノール価格は低下し,逆にトウモロコシ価格は2006年以降急騰・高原状態化したため,同産業の収益性は低下し,企業間格差が生まれた。3.その結果,LLC型エタノール企業に出資している農業者・農村住民への配当は2006年以降多くのケースで停止し,その面からの地域経済への貢献は中断している。4.他方,トウモロコシ需要拡大と価格上昇は,(1)コーンベルトでのトウモロコシ拡大と大豆縮小,大平原部でのトウモロコシ・大豆の西進および小麦等伝統的作物の縮小をもたらした。(2)当該地域の専業的穀作農業経営はトウモロコシ,大豆価格の急騰・高原状態化に刺激されて著しい規模拡大を進め,経営耕地面積8,000haに及ぶメガファームが登場している。同時に規模拡大に必要な農業機器大型化・追加投資,上昇する地代・地価を負担しうる経営とそうでない経営との分化が進展した。(3)大平原部へのトウモロコシ・大豆作付の拡大および経営規模拡大は,土壌水分保持,春作業農繁期軽減,土壌流亡最小化,面積当たり費用削減を目的とする不耕起・最小耕起法の普及と併進している。しかし除草対策はもっぱらグリホサート系除草剤とそれへの耐性GMOの利用に依存し,農法上の課題を残している。(4)膨大化した農場資産の世代的継承問題も重大化しつつある。
加齢・老化・酸化ストレス負荷による脳内ビタミンC動態と神経変性障害防御効果の証明

ヒトモデルとなるビタミンC生合成不能ラット(ODSラット)を用いて、脳内ビタミンC動態と神経細胞に対する作用を解析した。加齢・老化・酸化ストレス負荷を反映するビタミンC半欠乏群(潜在的ビタミンC欠乏群)では、血液や臓器中のビタミンC濃度は顕著に減少したが、脳内のビタミンC濃度は減少傾向のみであった。このことから脳内におけるビタミンC保持機構の存在が示唆された。またビタミンCは未分化神経細胞の神経分化を有意に促進し、また酸化障害に対しても防御効果を示した。以上のことから、ビタミンCは脳内に特異的に保持され、神経細胞の維持・再生に寄与する必須栄養成分であることが実証された。(1)脳組織におけるビタミンC動態の解析から、特異的局在および保持・再生機構の存在の可能性について研究した。ビタミンC生合成不能ODSラットおよびその正常動物を用いて、潜在的ビタミンC欠乏状態が惹起されるビタミンC投与量を設定し、その時の血中濃度と脳内濃度の変化を解析した。ODSラットの飼育においてはビタミンC 1mg/mlを含む水の投与が推奨されているが、この条件ではヒトの潜在的ビタミンC欠乏状態のモデルになることを証明した(この成果については、現在論文作成中である)。また、脳には特異的な輸送・保持機構が存在することを既に確認しており、免疫細胞における取り込み機構(論文発表済み)と比較しながら、それぞれの投与状態における輸送タンパクの組織特異的発現の差異を分子レベルで解析した。この結果から加齢・老化時の潜在的ビタミンC欠乏状態のモデル動物を作成し、これを用いて神経細胞障害防護について研究する基礎を固めた。(2)ビタミンCの神経突起伸展促進作用や神経細胞保護作用を細胞レベルで解析し、神経回路網の構築や再生への働きについて研究した。未分化神経細胞(ラット副腎髄質褐色細胞腫PC12細胞)を用いて、神経栄養因子による突起伸展率を測定し、神経再生賦活や細胞障害について評価した。その結果、安定型ビタミンC誘導体の添加により神経栄養因子の神経突起伸展作用が増強されること、また過酸化物による神経細胞の酸化障害が抑制されることが認められた。これにより次年度に予定する神経細胞の各種酸化障害に対するビタミンCのストレス防御効果を解析する実験条件を確立した。(D脳組織におけるビタミンC動態の解析から、特異的局在および保持・再生機構の存在の可能性について研究した。ビタミンC生合成不能ラット(ODSラット)および正常動物(Wistarラット)を用いて、潜在的ビタミンC欠乏状態が惹起されるビタミンC投与量を設定し、その時の脳内濃度の変化を血中濃度や他の組織中濃度と比較し解析した。この結果より、ODSラットにおいてヒトの潜在的ビタミンC欠乏モデルを作製できた(論文作成中)。また、脳に特異的に存在するビタミンCの輸送・保持機構について酸化ストレス障害との関係を解析し、免疫細胞における取り込み機構と比較検討した。さらに、潜在的ビタミンC欠乏時における脳および免疫組織における輸送タンパクの組織特異的発現の差異を分子レベルで解析した。加齢・老化時の潜在的ビタミンC欠乏状態のモデル動物を作成し、神経細胞障害防護についての研究を開始している。(2)ビタミンCの神経細胞保護作用については、未分化神経細胞(ラット副腎髄質褐色細胞腫PC12細胞)を用いて、神経栄養因子による突起伸展や神経再生賦活、また活性酸素による神経細胞障害の面で解析した。その結果、安定型ビタミンC誘導体の添加により神経栄養因子の神経突起伸展作用が増強されること、また過酸化物による神経細胞の酸化障害が抑制されることを認めた。これにより最終年度に予定する神経細胞の各種酸化障害に対するビタミンCのストレス防御効果を解析する実験条件を確立した。(1)ビタミンCの脳組織における特異的局在化をビタミンC生合成不能ODSラット(ヒトモデル)を用いて解析し、ヒトの脳におけるビタミンCの保持・再生系の存在の可能性と脳神経系における第一義的抗酸化物質としての生理的役割の重要性を強く示唆する結果を得た。これにより、加齢・老化時のビタミンC取り込み能の低下が脳神経系における酸化障害に対する防御能の低下につながることを示唆した。(2)未分化神経細胞株(ラット副腎髄質褐色細胞腫PC12細胞)を用いた実験から、未分化神経細胞の分化や神経細胞の維持に高濃度のビタミンCが必須的栄養素として機能することを安定型ビタミンC誘導体の添加培養実験から証明し、酸化ストレスによる神経細胞障害の防御に対するビタミンCの重要性を示唆した。(3)ラジカル・活性酸素種や炎症の関与する関節障害(筋萎縮)に対する実験から、ビタミンCの投与が効果的に予防作用を発揮することを証明し、脳・神経疾患も含めた老化にともなう疾患のアンチエイジングファクターとしての生理的有用性を実証した。これにより、今後さらにアルツハイマー型認知症などの神経変性疾患に対する根本的予防健康学の提案に向けた研究の基盤ができた。

(4)免疫細胞培養系を用いて、ビタミンC不足およびを安定型ビタミンC誘導体添加培養時のリンパ球ポピュレーション変化を解析し、ビタミンC添加により、効果的にT/Bリンパ球バランスを維持できることを証明し、今後の転写制御や情報伝達にかかわるタンパク分子の発現変化(新規タンパクの発現誘導やタンパクリン酸化の亢進、など)の解析に繋げることができた。潜在的ビタミンC欠乏モデルを作製できたが、加齢・老化時のビタミンC動態との比較が十分に進んでいないため。この遅れを克服することで、当初の研究目的を達成できると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。・潜在的ビタミンC欠乏モデル動物および正常飼育動物を使って、脳内のビタミンC動態および保持再生機構を分子レベルで解明し、脳内レドックス維持におけるビタミンCの第一義性を証明する。・老化モデル動物や実験的脳障害(参加ストレス)モデル動物の脳内ビタミンC動態を解析し、ビタミンC投与による防御効果を明らかにする。・神経及び免疫担当細胞におけるビタミンC輸送系を明らかにして、アンチエイジングファクターとしての生理的意義を確立する。
自家培養上皮細胞とコラゲーンを用いたハイブリッド型人工食道開発に関する実験的研究

1.ハイブリット型人工食道の開発のために、正常ヒト食道上皮細胞を用いて以下の実験を行った。(2)(1)で作製した管腔をヌードラット広背筋弁へ移植して人工食道を再構築した。20日後に摘出して組織学的に検討すると、内腔は全周性に重層化した上皮細胞で被覆され、管腔構造は保持されていた。2.人工食道内腔の上皮細胞重層化促進のために、ヒト線維芽細胞を導入して以下の実験を行った。type Iコラーゲン2mlにヒト真皮由来の線維芽細胞(三光純薬)0、8、16×10^5個を包埋したコラーゲンシート上で食道上皮細胞を培養した。線維芽細胞非包埋コラーゲンシート上での上皮細胞は、培養14日目で23層に重層化したが、培養21日目では発育に変化を認めなかった。8×10^5個包埋シート上では、培養14,21日目で34層,45層に重層化した。16×10^5個包埋シートでは、培養14,21日目で10層,1718層に重層化し、さらに細胞の形態は基底層から上方に向かい扁平化を呈し分化傾向を認めた。つまり、包埋する線維芽細胞数が多いほど上皮細胞の重層化は促進されることが明らかになった。3.2で作製した線維芽細胞8×10^5個包埋ヒト食道上皮細胞シートをヌードラット腹直筋へ移植した実験においては、移植後22日目の組織像で、上皮細胞は10層以上の重層化を示し、コラーゲン層には新生血管を認め、炎症性細胞浸潤も軽度で、生体への生着は可能であった。細胞培養法を応用したハイブリッド型人工食道の開発の可能性を検討するために、以下の実験をおこなった。1.ヒトの食道粘膜から食道上皮細胞を分離し、正常ヒト食道上皮細胞の初代培養を行なった。ディスパーゼを用いることにより、重層扁平上皮層を容易に回収できた。KGM(Keratinocyte Grow th Medium)を用いてヒト食道上皮細胞は培養可能であった。2.食道上皮細胞のコラーゲンゲル培養をおこなった。無血清培養から血清添加培養の2段階培養法、およびコラーゲンゲル浮遊培養法を用いて、数層に重層化する培養細胞シートが作製できた。3.培養細胞シートをヌードマウス広背筋表面に移植した。16例全例生着し、コラーゲン層内の新生血管の出現と培養細胞層の重層化が観察された。4.培養細胞シートをヌードラット広背筋弁に移植して、広背筋弁と培養細胞からなる管腔構造の作製を試みた。16例中10例(62.5%)に生着を認め、最長28日目まで観察したところ内腔が重層化した食道上皮細胞で裏打ちされた管腔臓器(ハイブリッド型人工食道)が再構築された。ラミニン抗体を用いた特殊染色および電顕にて基底膜の形成が確認された。5.あらかじめPGAメッシュ包埋したコラーゲンゲル上で食道上皮細胞を培養し、invitroで管腔構造を作製した(培養人工食道)。培養人工食道をヌードラット広背筋弁に被覆移植したところ、内腔が重層化した食道上皮に裏打ちされた管腔臓器の再構築された。1.ハイブリッド型人工食道の開発のために、正常ヒト食道上皮細胞を用いて以下の実験を行った。(2)(1)で作成した管腔をヌード

ラット広背筋弁へ移植して人工食道を再構築した。20日後に摘出して組織学的に検討すると、内腔は全周性に重層化した上皮細胞で被覆され、管腔構造は保持されていた。2.人工食道内腔の上皮細胞重層化促進のために、ヒト線維芽細胞を導入して以下の実験を行った。typeIコラーゲン2mlにヒト真皮由来の線維芽細胞(三光純薬)0、8、16×10^5個を包埋したコラーゲンシート上で食道上皮細胞を培養した。線維芽細胞非包埋コラーゲンシート上での上皮細胞は、培養14日目で23層に重層化したが、培養21日目では発育に変化を認めなかった。8×10^5個包埋シート上では、培養14,21日目で34層,45層に重層化した。16×10^5個包埋シート上では、培養14、21日目で10層,1718層に重層化し、さらに細胞の形態は基底層から上方に向かい扁平化を呈し分化傾向を認めた。つまり、包埋する線維芽細胞数が多いほど上皮細胞の重層化は促進されることが明らかになった。3.2で作製した線維芽細胞8×10^5個包埋ヒト食道上皮細胞シートを、ヌードラット腹直筋へ移植した実験においては、移植後22日目の組織像で、上皮細胞は10層以上の重層化を示し、コラーゲン層には新生血管を認め、炎症性細胞浸潤も軽度で、生体への生着は可能であった。
長尺・高密度カーボンナノチューブ作製技術の開拓とナノデバイス応用

カーボンナノチューブ(CNT)は、様々なデバイスへの応用が期待されている魅力的な材料である。例えば、スーパーキャパシタなどの電気化学デバイスや、生体分子や有機分子を超高感度で検知可能な多機能生化学センサーに応用することが考えられている。このようなデバイス応用を進める際に、デバイスの機能に応じてCNTの形状を任意に制御できる技術を確立することが必要となる。一般に、CNT合成に化学気相蒸着法(CVD)が用いられており、長尺のCNTを作製するのには熱CVD法が有効であり、一方、垂直配向CNTを作製するのにはプラズマCVD法が有効である。しかし、長さと配向性の両方を精密に制御できるCVD法は、確立されていないのが現状である。また、従来、CNTの密度は高くて10^810^9/cm^2であり、10^<10>/cm^2以上の高密度のCNTを作製する技術は確立されていない。しかし、デバイス応用を考えるうえで高密度化が必要であり、例えば、CNTの生化学センサー応用では、センシング部の表面積を大きくすることで高い感度が実現できる。このように、CNTの長尺・高密度化は、センシングや電気化学反応にかかわる有効表面積を飛躍的に向上させるうえで重要となる。そこで、本研究では、電気化学デバイス・多機能生化学センサー応用のためのCNT形態制御技術として、長尺・高密度カーボンナノチューブを作製する技術を開拓し、この技術にもとづいて長尺・高密度CNTを用いたナノデバイスを開発することを目的とした。特筆すべき結果は、長尺・高密度CNTを電極材料に用いた電気化学デバイスの一つである電気二重層キャパシタの試作に成功し、充放電特性を調べた結果、1万サイクル試験後も特性の劣化が見られず、優れた特性を示した。本研究では、カーボンナノチューブ(CNT)作製のための熱CVD装置を新たに導入し、CNT成長制御を目的として自己組織化プロセスによる触媒金属微粒子の高度制御を行った。また、作製されたCNTをスーパーキャパシターの一つである電気二重層キャパシター(EDLC)の電極に応用することにより、EDLCの高エネルギー密度化を試みた。さらに、長尺・高密度CNTをパターン化し、CNT束のピラーを配列させることにより、冷電子エミッターへの応用を試みた。電極基板とFe触媒の間にAlバッファー層を挟むことにより、Fe触媒のみの試料に比べ、触媒微粒子の径が小さく均一であり、Alバッファー層は、Fe微粒子の直径・密度制御に有効であることが分かった。さらに、高度に制御された触媒微粒子を用いて、アセチレンガスを用いた熱CVD法により長尺・高密度CNTの成長に成功した。作製されたCNTの長さと密度は、それぞれ約80μmと約10^<10>/cm^2であることが分かった。長尺・高密度CNTを電極材料として、EDLCを試作した結果、従来の電極材料である活性炭と比較しても、安定な充放電特性が得られることが分かった。一方、静電容量は、実用のためにはまだまだ低いものであるが、今後CNT電極の表面処理による浸透性の改善などにより性能が向上するものと思われる。次に、冷電子エミッターへの応用において、長尺・高密度CNTを用いてCNT束のピラーを配列させることにより、1V/μmの超低閾値電界(電流密度:10mA/cm^2)で駆動する電子エミッターの作製に成功した。本研究では、昨年度開発した熱化学気相成長(CVD)法による長尺・高密度カーボンナノチューブ(CNT)作製技術の電子エミッターへの応用を試みた。高密度CNT束ピラーを作製し、ピラーからの電子放出の安定性を評価した。電子放出電流の経時変化や、酸素導入が電子放出に及ぼす影響を調べることにより、電子放出の安定性の評価を行った。

直径50μm、高さ70μmの高密度CNT束ピラー5本を電界遮蔽効果が無視できる十分な間隔で作製した。超高真空中(10^<-10>Torr)、DC印加電界下(1.6V/μm)で測定した、ピラー1本あたりの放出電流の経時変化で放出電流は約3μAで約200時間経過した後も、安定しており減少していないことがわかった。この安定性は1本のCNTではなくCNTが高密度に束状になっているため、高電流でもCNTの温度が上昇せず昇華しないためであると考えられる。従来、CNTで作製した電界電子放出源の経時特性測定中に酸素を長時間導入するとCNTが燃焼してしまい特性の劣化が不可逆であるといわれている。そこで、高密度CNT束ピラーの安定性を調べるために、経時特性測定中に酸素を導入したところ、酸素導入後に放出電流は減少しているが、酸素導入終了後にヒートクリーニングを行なうことで放出電流が回復していることがわかった。酸素導入後の放出電流の減少は、酸素がCNTに吸着することで仕事関数が増加したために起こったものと考えられる。
糖鎖構造に着目したタイラーウイルス受容体の探索と脱髄疾患の制御

タイラーマウス脳脊髄炎ウイルス(TMEV)感染による脱髄疾患(TMEV-IDD)は多発性硬化症(MS)の動物モデルの一つである。その発症機序解明のため、遺伝子、タンパク質、糖鎖それぞれの観点からTMEV感染に重要な役割を果たす受容体(TMEVR)の探索/同定を行い、感染に寄与するタンパク質や糖鎖の構造/動態に介入してTMEV-IDDの制御を試みる。1)培養細胞の遺伝子編集/導入によるTMEV結合/感染の変化、2)抗TMEV抗体を用いた免疫沈降ー質量分析、3)糖鎖合成阻害によるTMEV感染/脱髄発症への効果、の解析を通じて受容体を介したTMEV-IDDならびにMSの予防/治療の可能性を探る。
新規なモデルマウスを用いた高脂肪食により誘発される2型糖尿病の原因遺伝子の同定

我々は今までに、新規な2型糖尿病モデルマウスであるSMXA-5系統と正常なSM/J系統との交雑系を用いた遺伝解析により、高脂肪食摂取下において強い効力を有する糖尿病遺伝子座を2番染色体にマッピングし、t2dm2saと命名した。本研究では、この遺伝子を同定する戦略として順行性遺伝学の方法を選択した。SMXA-5の2番染色体のt2dm2saを含む染色体領域(約120Mb)を正常なSM/J系統に導入したコンジェニック系統(SM.A-t2dm2sa系統)を作成して、この系統が糖尿病を発症するかを検討した。すなわち、前記の120Mb領域に2型糖尿病遺伝子が存在することの確証することから研究を開始した。このコンジェニック系統の作出を平成15年4月に完了した。このマウスに高脂肪食を摂取させたところ、対照系統のSM/Jに比べて明確な耐糖能異常と高インスリン血症を観察した。2.サブコンジェニック系統の作出と、その糖尿病形質の解析前項のコンジェニック系統を用いて、t2dm2saの絞込みに好適な6種類のサブコンジェニック系統の作出に平成16年7月に成功した。そのうちの2種類を解析し、両系統ともに高脂肪食摂取下で糖尿病を発症する結果を得た。このことにより、t2dm2saの存在位置をD2Mit15を含む40Mbにまで絞り込むことができた。3.マウスゲノム情報を用いたt2dm2sa候補遺伝子の探索現在有している、t2dm2saの位置情報から2つの遺伝子を候補遺伝子として注目し、そのORFの塩基配列を調べたところ、そのうちの一つはSMXA-5でアミノ酸置換が3つあることが判明し、この遺伝子の候補遺伝子としての可能性を今後さらに検討していく。2型糖尿病は、遺伝因子と環境因子とが相互に絡み合って発症する多因子病である。さらに、2型糖尿病の大部分は多数の糖尿病遺伝子の相互作用によって起こる多因子遺伝病であり、これらの遺伝子のほとんどが明らかにされていない。また、2型糖尿病の発症は環境因子の中でも栄養学的(食事)因子によって強く支配されており、日本人をはじめ現代人の食生活において脂肪の摂取増加が2型糖尿病の最も強いリスクファクターの一つである。そこで本研究では、我々が開発した糖尿病モデルマウス(SMXA-5系統)を用いて、高脂肪食摂取下において誘発される2型糖尿病原因遺伝子を同定することを目的とする。(1)脂肪食摂取時に耐糖能異常および高血糖を引き起こす遺伝子が存在するA/J系統の2番染色体領域(80cM領域)を、SM/J系統に導入したコンジェニック系統の糖尿病形質の解析。現在までのSMXA5とSM/Jとを交配して得たF2マウスを用いたQTL解析により、2番染色体に耐糖能異常と高血糖を誘発するA/Jマウス由来の遺伝子(QTL)が存在する結果を得た。そこで、この遺伝子の存在と効果を実証するために、前述のQTLの染色体位置をほぼ中心にして約80cMのA/J由来領域をSM/J系統に導入したコンジェニック系統の作出を完了できた。このマウスに高脂肪食(30%ラード、20%カゼイン含有)を与えて糖尿病形質を正常系統のSM/Jと比較したところ、明らかに耐糖能は悪いことが明らかとなった。すなわち、この導入領域に2型糖尿病遺伝子が存在することを証明することができた。(2)上記の系統より作成したサブコンジェニック系統を用いた糖尿病遺伝子の微細マッピング。上記のコンジェニック

系統とSM/J系統とを交配して、2番染色体の約80cMのA/J領域の断片を保有するサブコンジェニック系統を数種類作成して、高脂肪食摂取下で糖尿病形質を発現する系統を見い出す。この結果より、2番染色体の80cM領域のどこに糖尿病遺伝子が存在するかについて詳細なマッピングを行う。本年度内に8種類のサブコンジェニック系統の作製を進め、あと3ヶ月くらいでその一部の系統は作出が完了する。その後すぐに、それらの系統の糖尿病形質を解析する。我々は今までに、新規な2型糖尿病モデルマウスであるSMXA-5系統と正常なSM/J系統との交雑系を用いた遺伝解析により、高脂肪食摂取下において強い効力を有する糖尿病遺伝子座を2番染色体にマッピングし、t2dm2saと命名した。この遺伝子を同定する戦略として、SMXA-5の2番染色体のt2dm2saを含む染色体領域(約120Mb)を正常なSM/J系統に導入したコンジェニック系統(SM.A-t2dm2sa系統)を作成して、この系統が糖尿病を発症することを確認した。すなわち、前記の120Mb領域に2型糖尿病遺伝子が存在することを確証した。本年は、このコンジェニック系統から導入領域をさらに細断片化したサブコンジェニック系統を作出してt2dm2saの位置を追い詰めることと、現在保有しているt2dm2saの位置情報から候補遺伝子探索をすることとを行った。1.サブコンジェニック系統の作出と、その糖尿病形質の解析本年度中に、t2dm2saの絞込みに好適な6種類のサブコンジェニック系統の作出に成功した。そのうち、2種類の糖尿病形質を解析し、糖尿病を発症する結果を得た。このことにより、t2dm2saの存在位置をD2Mit15を含む40Mbにまで絞り込むことができた。2.マウスゲノム情報を用いたt2dm2sa候補遺伝子の探索現在有している、t2dm2saの位置情報から2つの遺伝子を候補遺伝子として注目し、そのORFの塩基配列を調べたところ、そのうちの一つはSMXA-5でアミノ酸置換が3つあることが判明し、この遺伝子の候補遺伝子としての可能性を今後さらに検討していく。
20世紀における看護政策課題とその分析に関する研究

戦後55年間を概観しながら、昭和35(1960)年から昭和36(1961)年にかけて勃発した全国病院統一ストライキについて、看護が当時どのような職業であったのか、看護婦対策はどのように考えられたか、看護婦不足の観点から、看護労働者の立場から、また、看護政策を行う側の立場から、諸資料や資料作成を行いながら分析した。それらから、いくつかの戦後看護政策の特徴を知ることが出来た。また、現在にも関連している問題点の発生についても知ることが出来た。1).最大の問題は、昭和31(1956)年から昭和38(1963)年までの7年間に及ぶ看護課の廃止である。2).看護婦教育レベルの著しい引き上げにより、看護行政課題は看護教育中心に全面的にシフトした。幹部看護婦講習会、看護教員講習会、保健婦講習会など、看護婦の地位向上が最大の課題であり、それらは今日まで続いている。3).看護職の地位向上には努力したが、臨床の看護労働の現場に対して労働条件を引き上げる等の対策は二の次になった。4).労働条件として重要な看護婦給与の決定において、病院看護婦労働の実態に熟知していなかったために、また、政府内部の不十分な看護への理解を説得できなかったために、看護婦給与は他の医療職より低く設定された。5).今後の課題として、医療職三表の是正が必要であることは言うまでもないが、同時に、看護労働の実態や大学教育の伸展によって事態は改善されたとしても、さらに、専門技術者としての付加価値を付けられるような政策システムの構築が必要である。20世紀後半55年間の看護婦確保を含む看護政策課題について、マスメディアである新聞による看護の報道、国会関係委員会会議録、厚生省史、看護関係者への面接等の分析から、今後の看護政策研究の方法を含め検討考察することを目的とした。20世紀における看護の実態は、昭和23年の保健婦助産婦看護婦法制定以来、社会経済状態の進展に伴って看護婦の需要は増す一方となり、看護政策は看護婦不足に終始してきた。戦後を3期に分け、第1期を昭和20-40年迄の21年間とし戦後の混乱と看護婦の労働者意識目覚めの時期、第2期を昭和41-59年迄の19年間とし看護婦需給計画による看護婦確保対策が展開された時期、第3期は昭和60-平成11年迄の15年間で看護婦人材確保法の制定と看護職員需給見通しによる確保対策が展開された時期とし、看護政策課題は、先ず、55年間で報道記事数が際立ったピークを示した第1期と第2期の看護争議に注目した。第1期は看護婦という特定の閉鎖杜会における労働や生活実態に対する考え方、看護婦自身の労働条件の改善を求める運動に至る迄の経緯等を、第3期は昭和60年末の医療法第1次改正による駆け込み増床のあおりから、全国にストライキやナースウエーブなどの看護争議やネット組織による運動等が沸き起こり高齢社会に必要な人材確保への警鐘となり社会間題化した要因を分析した。次年度は看護教育、訪問看護等について看護関係者との面接を含め研究を進める予定である。(看護師の名称は使用せず元のままとした。)20世紀後半55年間の看護についての新聞記事数のピークは昭和34年前後、平成3年前後の2期で、その内訳はいずれも看護婦不足に関わる争議が主なものであった。このことを念頭に看護争議に象徴される看護婦不足(確保)対策という看護政策課題について、関係出版物、厚生省関係資料・年表、国会関係委員会議事録、看護関係者への面接等から、今後の看護政策研究の方法を含め検討考察することを目的とした。わが国の看護政策は、戦前に比し戦後は180度の大転換を遂げたわけであるが、その指導はGHQにおいて米国から派遣されてきた看護職によるものであることは論を待たない。

第一次のピーク時は、民主主義の導入・経済の高度成長時代への突入など約20年間は国内外の動揺に伴う社会現象の背景の中で、国民の医療確保のための病院の増設・増床が図られたことにより決定的な看護労働力不足が生じた。全国病院ストライキは、権利闘争、賃金闘争、夜勤制限闘争などを組織し、政府はその措置の模索に追われ組織的な看護政策は1960年代の後半に始まった。第二次のピーク時は、医療政策の変更に対する看護婦需給増への対応不備で生じた不足問題で、量とともに質も問われ看護業務のあり方・処遇・看護教育も政策課題となり、政策の全面見直しを図ることにより看護婦等人材確保法が制定された。これらの動きに見られた法律、政治力、保健医療政策、政府組織、利益集団、経済政策等の政策的変数について検討した。(看護師の名称は使用せず元のままとした。)
ホウ素・ケイ素・遷移金属複合系のドミノ結合活性化を基軸とした新触媒プロセス

遷移金属錯体による元素間結合の活性化をきっかけとして、複数の結合活性化が連続的に起こる"ドミノ結合活性化"に基づいた新規触媒反応開発を目的として研究を行った。まず、ケイ素上にヘテロ官能基を有するシリルボランの設計・合成を検討した。ケイ素上にクロロ基を有するシリルボランに対し、求核置換反応により様々なヘテロ官能基の導入を検討したところ、フルオロ基、アルコキシ基、およびジアルキルアミノ基をケイ素上に有するシリルボランを新たに合成することに成功した。次にこれらのシリルボランをパラジウム触媒存在下2分子の末端アルキンとの[2+2+1]型環化付加反応に適用し、ドミノ結合活性化の効率を検討した。その結果、ケイ素上にジエチルアミノ基やピロリジノ基を有するシリルボランでは目的生成物であるシロールが収率よく生成したのに対し、フルオロ基やアルコキシ基を有するものではシロールは全く生成せず、ホウ素-ケイ素結合の炭素-炭素三重結合への付加のみが進行したことから、ケイ素上にジアルキルアミノ基を配したシリルボランがドミノ結合活性化に最も有効な構造であることが明らかとなった。最適化した反応条件を用いて脂肪族および芳香族末端アルキンとの反応を検討したところ、置換基の立体的・電子的影響を強く受けることなく、対応する2,4-二置換シロールを収率よく合成することができた。反応機構に関する知見を得るために、アルキンの非存在下におけるシリルボランとパラジウム錯体の反応を検討した。その結果、シリルボランの分解反応が触媒的に進行し、アミノボランと複数のケイ素化合物を与えたことから、パラジウム錯体へのホウ素-ケイ素結合の酸化的付加に連続して、パラジウム-ホウ素、ケイ素-窒素結合の活性化が起こり、アミノボランの脱離と共にパラジウム-シリレン錯体が形成される反応経路が示唆された。
事象の同時生起を考慮した離散事象システムのスーパバイザ制御とその工学的応用

本研究は,並行的に動作する複数のサブシステムから構成されるような離散事象システムに対して,制御仕様が満足されるようなスーパバイザを設計することを目的としている.複数のサブシステムから構成されるような大規模離散事象システムにおいては,実装やメンテナンスの容易さなどの点から,一般に集中制御よりも分散制御が有効である.そこで,分散スーパバイザ制御に関して以下の成果が得られた.1.分散スーパバイザの存在性において言語の共可観測性は重要な概念であり,可制御事象に関する各ローカルスーパバイザの制御判断の統合ルールに応じて,いくつかの共可観測性の概念が提案されている.そこで,それら共可観測性の概念を言語上の関数の不動点で特徴づけ,それを利用することで,与えられた言語に対する共可観測部分言語,共可観測超言語の計算公式を提案した.2.従来提案されている離散事象システムの分散スーパバイザ制御構造では,可制御事象に対するデフォルト制御動作は静的とされていた.そこで本研究では,動的なデフォルト制御を用いた分散スーパバイザ制御構造を提案し,その制御構造のもとで分散スーパバイザが存在するための必要十分条件を導出した.そして,従来の制御構造ではスーパバイザが構成できないが,提案した制御構造においてスーパバイザが構成できるような言語が存在することを示した.また,複数のサブシステムから構成されるような離散事象システムにおいては,制御仕様も複数あることが一般的である.そこで,それらの制御仕様が互いに妨げあわないことを保証するスーパバイザの設計法も提案した.本研究により,以下の成果が得られた.1.部分観測の下での離散事象システムのスーパバイザ制御における基本的問題である,Lm(G)-閉・可制御・可観測部分言語の計算について考察した.そして,従来用いられていたLm(G)-閉・可制御・ノーマル部分言語を包含するような,Lm(G)-閉・可制御・可観測部分言語の計算アルゴリズムを提案し,その計算量を明らかにした.さらに,本提案アルゴリズムで得られた部分言語は,Lm(G)-閉・可制御・可観測部分言語のあるサブクラスの最大要素となることを明らかにした.2.耐故障性を有する離散事象システムの分散スーパバイザ制御系の設計について考察した.各ローカルスーパバイザの制御動作の統合ルールとして,主乗法ルールと主加法ルールを用いる場合において,ある指定した個数以下のローカルスーパバイザの制御動作が何らかの故障により停止したとしても,制御仕様が満足されるような耐故障性を有する分散スーパバイザが存在するための必要十分条件を導出した.そして,耐故障性を有する分散スーパバイザ制御系の設計が可能となるような,主乗法ルールと主加法ルールの適用方法についても明らかにした.3.離散事象システムのスーパバイザ制御において,公称モデルを含んだモデル集合の任意の要素に対して制御仕様を満足するという意味でのロバスト性について考察した.ロバストなスーパバイザを設計すれば,構成要素の付加・変更や動作環境の変化によりシステムの振る舞いに変化が生じても,スーパバイザを再設計する必要がない,という利点がある.そこで,制御仕様を満足することができるモデル集合が最大となるような部分観測スーパバイザの設計法を提案した.事象の同時生起を考慮した離散事象システムのスーパバイザ制御に関して,以下のような成果が得られた.まず,オートマトンでモデル化された離散事象システムに対して,事象の同時生起を陽に取り扱えるようなスーパバイザ制御の枠組みを新たに提案した.そして,事象の同時生起のもとでも所望の仕様がスーパバイザ制御のもとで達成されるために,仕様が満足すべき性質としてConcurrent Well-Posedness (CWP)という概念を新たに定義し,仕様が可制御,Lm(G)-閉,CWPであることが,事象の完全観測のもとでスーパバイザが存在するための必要十分条件であることを証明した.また,この必要十分条件は,対象システムを表現するオートマトンの状態数と仕様を表現するオートマトンの状態数に関して多項式オーダで判定できることを明らかにした.一方,離散事象システムで生起する事象の観測においては,センサの制限などの理由により,外部からは観測できない事象の存在を考慮する必要がある.そこで,従来提案されていた可観測条件を用いることにより,事象の部分観測のもとでスーパバイザが存在するための必要十分条件は,仕様が可制御,可観測,Lm(G)-閉かつCWPであることを証明した.しかし,一般には与えられた仕様がこの必要十分条件を満足するとは限らない.このような場合に対処するため,与えられた仕様に対して,閉じた最小可制御,可観測,CWP超言語が得られるスーパバイザの構成法,および閉じた極大可制御,可観測,CWP部分言語が得られるスーパバイザの構成法を明らかにした.本研究は,並行的に動作する複数のサブシステムから構成されるような離散事象システムに対して,制御仕様が満足されるようなスーパバイザを設計することを目的としている.複数のサブシステムから構成されるような大規模離散事象システムにおいては,実装やメンテナンスの容易さなどの点から,一般に集中制御よりも分散制御が有効である.そこで,分散スーパバイザ制御に関して以下の成果が得られた.1.分散スーパバイザの存在性において言語の共可観測性は重要な概念であり,可制御事象に関する各ローカルスーパバイザの制御判断の統合ルールに応じて,いくつかの共可観測性の概念が提案されている.

そこで,それら共可観測性の概念を言語上の関数の不動点で特徴づけ,それを利用することで,与えられた言語に対する共可観測部分言語,共可観測超言語の計算公式を提案した.2.従来提案されている離散事象システムの分散スーパバイザ制御構造では,可制御事象に対するデフォルト制御動作は静的とされていた.そこで本研究では,動的なデフォルト制御を用いた分散スーパバイザ制御構造を提案し,その制御構造のもとで分散スーパバイザが存在するための必要十分条件を導出した.そして,従来の制御構造ではスーパバイザが構成できないが,提案した制御構造においてスーパバイザが構成できるような言語が存在することを示した.また,複数のサブシステムから構成されるような離散事象システムにおいては,制御仕様も複数あることが一般的である.そこで,それらの制御仕様が互いに妨げあわないことを保証するスーパバイザの設計法も提案した.
近代日本における西洋法学継受の東アジア史的意義：岡松参太郎と台湾旧慣調査の新研究

民法学者岡松参太郎(1871-1921)は、1896-1899年のヨーロッパ留学中にとりわけドイツの大学(ベルリンおよびハレ)で勉学したが、特定の学説や分野に限定されず、19世紀ドイツ法学の一般的性格を深く理解する機会を持った。彼が主導した台湾旧慣調査は、台湾の旧慣をドイツ法学の概念で記述するものであったが、その基礎には、中国法系を軽視しローマ法系を高く評価する近代日本の法系論、人民の代表としての法学者が法形成を担うという19世紀ドイツ歴史法学の基本姿勢、国家法を中心とする非西洋的法観念が存在しており、全体として複合的な性格を示したのであった。本年度は研究2年目であるが、まず前年度に着手した岡松参太郎のヨーロッパ留学に関する研究ノートを完成させ、「岡松参太郎文書」中の資料に依りつつ、ベルリンおよびハレにおける聴講状況、購入書籍、学会加入などから岡松とドイツ法学との接点を確認した。次に、ドイツ近代私法学の慣習法論について、19世紀の学者たちの著作と近時の二次文献を調査し、中でもサヴィニーおよびプフタの議論をベースとしつつ展開した後期パンデクテン法学(デルンブルクなど)の見解を重点的に検討した。その際、岡松の台湾における活動との関係で、慣習を認識し法学的形象へと精錬するにあたっての法学者の意義をどう考えるかという点、および慣習と立法との関係をどのように構想するかという点にとりわけ注意を払った。更に19世紀末から20世紀初めにおけるドイツの植民地政策(アフリカ各地・太平洋・極東)とその中で法が占める位置についても、基本的文献を収集し、調査と検討を開始した。植民地法政策との関連でコーラーら比較法学者が作成したアンケートとその実際の運用についても、文献収集と考察を行った。これらの研究の過程で、ルツェルンで開かれたドイツ法制史学会に参加して、ペーター・エストマン教授(ミュンスター大学)らと意見交換を行うとともに、バイロイト大学のディートヘルム・クリッペル教授およびベルント・カノフスキ教授のゼミナールで研究関心を紹介する機会を持った。最後に、岡松の旧慣調査・立法活動の意義を測定する前提として、清朝時代および日本統治期の台湾の社会構造についても、関連研究を収集し検討をすすめた。本年度は研究の最終年度であり、研究結果のとりまとめと成果報告につとめた。具体的には、前年度までの、「岡松参太郎文書」の調査や、19世紀ドイツ法学史の検討、日本植民地期およびそれ以前からの台湾の社会構造に関する知識の拡充などをふまえて、岡松自身の著作・論文・意見書などを精査し、ドイツ法学との関係から見た、「植民地法学者」岡松参太郎像の解明につとめた。結果としては、近代東アジアの法学者としての複合的な像が浮かび上がった。まず岡松は、法律家のイメージと役割という根本的なレベルで、サヴィニーに始まるドイツ歴史法学の深い影響を受け、法律家が民族の法的確信を代表するという歴史法学の見方を東アジアにおいても現実化しようとした。しかしその際、岡松は、東京帝大における彼の師であった穂積陳重の法系論に従い、台湾の旧慣をドイツ法学の概念で記述することに疑いを示さなかった。しかも実際に『台湾私法』にまとめられた旧慣は、一方で清朝時代の制定法などを含み、他方で法的効力を認められない慣行をも含む点で、歴史法学が重視した慣習法とは異なっており、とりわけ慣習法と単なる慣行との区別が詰められていない点が特徴的である。このような慣習法とのずれは、国家法を法の中心に置く東アジアの伝統的な法観念と親和的であると思われる。岡松の台湾旧慣調査については、今年度2回にわたって台湾に渡航して、台湾の法学者とも議論する機会を持ったが、特に2014年2月の渡航の際には、国立政治大学法律学系にて研究報告を行い、陳恵馨教授、江玉林教授らと岡松と台湾との関係について意見を交わした。また岡松に関する研究を多数公表している呉豪人教授(輔仁大学法律学系)とも、岡松とドイツ法学との関係などについて議論した。本年度は研究初年度であり、岡松参太郎と台湾旧慣調査に関する研究状況の把握と基礎資料の調査につとめた。基礎資料としては、早稲田大学図書館所蔵の岡松家旧蔵文書のうち、欧州留学関係の部分を精査して、留学中の岡松の行動を出来る限り明らかにし、彼が西洋法学から何を受け取ったかを検討する基盤を得ようと試みた。その結果、岡松がベルリン大学だけでなくハレ大学にも在籍して聴講したこと、留学の目的であった民法と国際私法だけでなく、公法も含む広い範囲の講義を受講したこと、学期休みなどを利用してたびたび各国巡検に出ようとしていたこと、ドイツの教授の中ではベルリンのヨーゼフ・コーラーおよびハレの刑事法学者フランツ・フォン・リストと近い関係を持ったこと、などを確認することができた。

またこの調査に関連して、岡松家旧蔵文書の研究を牽引している浅古弘教授(早稲田大学)とも意見交換を行うことができた。岡松の欧州留学に関しては、ドイツにも赴いて調査を行い、ベルリン大学文書館およびハレ大学文書館において、学生登録簿などの資料から、岡松の在籍等を確認した。ハレでは、刑法学者岡田朝太郎が、岡松とともに学生登録していたこともわかり、彼ら2人がともにベルリンからハレへ転学したことが明らかになった。その後、台湾にも赴き、台湾法史の代表的研究者である王泰升教授(国立台湾大学)、岡松とドイツ法学との関係に詳しい呉豪人教授(輔仁大学)と意見交換を行った他、国立政治大学の江玉林教授のゼミナールにおいて岡松の欧州留学について研究報告し、江教授および陳恵馨教授(国立政治大学)をはじめとするスタッフ・学生と議論をした。こうした調査と検討をふまえて、岡松の欧州留学中の行動をまとめた研究ノートを現在準備中である。岡松参太郎のヨーロッパ留学について、未公刊資料に依りつつ基本的事実を解明する研究ノートを完成させた他、ドイツ近代法学とりわけ後期パンデクテン法学の慣習論の基本的論点を確認し、岡松の台湾での旧慣調査・立法活動を評価するための基礎を固めた。また、ドイツの植民地政策とそこにおける法と法学者の役割に関しても検討を開始した。基礎資料である岡松家旧蔵文書の精査とドイツでの資料調査により、岡松の欧州留学に関して、これまで十分知られていなかった部分も含めて明らかにすることができ、彼がドイツ法学を受容したチャネルについて認識の精度を高めることができた。国内外の研究者との意見交換と議論により、研究課題に関する視野を広げることができた。とりわけ、台湾での議論によって、台湾社会の側から見た岡松と旧慣調査のイメージについて、認識を深めた。清朝時代および日本統治期の台湾の社会構造、とりわけ土地をめぐる関係について、関連する先行研究などによりながら、基本的な問題状況を確認する。岡松の台湾における活動の意味を理解するためには、このことが、必要な前提作業であると思われる。今年度の調査の結果、岡松によるドイツ法学受容の経路として、当初想定していたコーラーやポストに加えて、ベルリン大学のデルンブルク、ギールケ、エック、ハレ大学のリストといった学者にも注目すべきことが明らかとなった。そこで、彼らの慣習法論なども調査したうえで、それをふまえて岡松の著作を読み込んでいく。また、ドイツで岡松が入会した「比較法・国民経済学国際協会」についても、更に詳しく調査をすすめ、岡松に与えた影響等を考察する。上記のような、社会構造についての確認作業の必要性が明らかになってきたため、準備作業を十分に行ってより実りある意見交換を行うべく、今年度中に予定していた台湾における中間報告を次年度に延期したため予算に残りが生じた。次年度には、この台湾出張を行ってこの分を海外旅費として使用する他、ドイツでの最後の資料収集と分析のための海外旅費、更に関係文献の補足的収集などに使用する。今年度の調査の結果、岡松によるドイツ法学受容の経路として、当初想定した以外に、何人かの学者を考慮すべきことが明らかになり、岡松が入会した「比較法・国民経済学国際協会」についても調査する必要が明らかになってきたところ、これらの点に関してどのような資料・文献を収集すべきか、またどのような文書館を訪れて調査すべきか、少し時間をかけて決定するのがより適切であると思われたため、今年度予算の一部を次年度に使用することになった。
コンポーネントベースソフトウェア開発におけるコンポーネントの探索に関する研究

近年注目されているコンポーネントベースのソフトウェア開発(Component-based Development)では,既存のコンポーネントの利用により高品質・高生産性が期待されている.しかし,必ずしも期待されているほどの成果をあげていない.従来の開発形態同様,コンポーネントベースソフトウエア開発でも設計などの作業を行うが,既存コンポーネントの利用が重要な位置を占めるのにも関わらず,設計作業とコンポーネントの探索作業がうまく融合されていない.そこで,本研究では,これらの二つの作業が開発プロセスの中でシームレスに統合されて行えることを目指す.本研究では,新規アプリケーションを設計しているときに,同時に再利用したいコンポーネントを探索する,という開発プロセスを基本とし,それを支援するプロトタイプツールを作成した.本ツールでは,設計はUMLのアクティビティ図を利用し,コンポーネントとしてはEnterprise Java BeansやWebサービスなど粒度の大きなものを対象とした.本ツールを利用するにあたり,開発者はまずアクティビティ図でアプリケーションのワークフローを記述する.アクティビティ図のアクションステートが一つの作業の単位となっているが,それをコンポーネントとみなし,そこから利用したいコンポーネントを探す.コンポーネントの探索にはSemantic Web技術を利用する.妥当なコンポーネントが見つかったら,それとアクションステートを対応付け,各コンポーネントを結合するアダプタを生成しアプリケーションを実行できるようにする.近年注目されているコンポーネントベースのソフトウェア開発(Component-based Development ; CBD)では,既存コンポーネントの利用により高品質・高生産性が期待されている.従来の開発形態同様,コンポーネントベースソフトウェア開発でも設計などの作業を行うが,既存コンポーネントの利用が重要な位置を占めるのにも関わらず,設計作業とコンポーネントの探索作業がうまく融合されていない.本研究は,トップダウンとボトムアップのプロセスの融合を目的とし,それを可能とする支援ツールのプロトタイプの作成を行った.具体的には,オブジェクト指向に基づいた設計を行っている際,容易にソフトウェア部品(クラス)を検索できるようなツールのプロトタイプ,つまり,オブジェクト指向設計用のエディタに統合されたソフトウェア部品検索システムを構築した.本検索システムでは,クラス図を作成している過程で,エディタの中から直接部品を検索できる.設計途中で開発者が作成しているクラス図の一部を検索キーとして用いて検索を行い,その検索結果としてJavaのクラスを得る.開発者はさらに,検索結果として得たクラスのうち,再利用が行える可能性があるかどうかを判断し,再利用できるならクラス図に取り込む.また,検索の面から考えたとき,従来のキーワードに基づいた検索では,「意味」を十分扱っていなかった.そこで,本研究では,コンポーネント検索を視野に入れて,Semanticウェブを用いて,Web上のサービスを検索するシステムの試作も行った.近年注目されているコンポーネントベースのソフトウェア開発(Component-based Development)では,既存のコンポーネントの利用により高品質・高生産性が期待されている.しかし,必ずしも期待されているほどの成果をあげていない.従来の開発形態同様,コンポーネントベースソフトウエア開発でも設計などの作業を行うが,既存コンポーネントの利用が重要な位置を占めるのにも関わらず,設計作業とコンポーネントの探索作業がうまく融合されていない.そこで,本研究では,これらの二つの作業が開発プロセスの中でシームレスに統合されて行えることを目指す.本研究では,新規アプリケーションを設計しているときに,同時に再利用したいコンポーネントを探索する,という開発プロセスを基本とし,それを支援するプロトタイプツールを作成した.本ツールでは,設計はUMLのアクティビティ図を利用し,コンポーネントとしてはEnterprise Java BeansやWebサービスなど粒度の大きなものを対象とした.本ツールを利用するにあたり,開発者はまずアクティビティ図でアプリケーションのワークフローを記述する.アクティビティ図のアクションステートが一つの作業の単位となっているが,それをコンポーネントとみなし,そこから利用したいコンポーネントを探す.コンポーネントの探索にはSemantic Web技術を利用する.妥当なコンポーネントが見つかったら,それとアクションステートを対応付け,各コンポーネントを結合するアダプタを生成しアプリケーションを実行できるようにする.
導波路型周期分極反転ニオブ酸リチウム結晶を用いた波長可変テラヘルツ波発生の研究

昨年度の理論的成果を基礎として、本年度はデバイス作製技術の確立と、実験的検討に重点を置いて研究を行った。主な成果は以下のように要約される。1.昨年度に開発した理論解析手法を用いて、実際に表面放射型テラヘルツ差周波発生デバイスを設計し、理論特性を明らかにした。2.表面放射型テラヘルツ差周波発生デバイスに必要なZカットニオブ酸リチウム結晶における傾斜パターン周期的分極反転構造の形成技術を確立し、面積30mm×20mmの傾斜分極反転構造を作製した。3.光損傷耐性に優れた酸化マグネシウム添加Zカットニオブ酸リチウム結晶の分極反転特性を実験的に調べ、同結晶における周期的分極反転構造の新たな作製方法として、常温での周期パターン紫外光照射と一様電界印加による分極反転法を開発し、良好な結果を得た。4.傾斜周期分極反転構造を形成したバルク結晶における表面放射型テラヘルツ差周波発生の実験を行い、波長200μm近傍のテラヘルツ波の発生に成功した。5.非傾斜分極反転構造を形成した結晶、および傾斜分極反転構造を形成した結晶に選択的プロトン交換を行ってチャンネル型近赤外光導波路を作製することにより、導波路型テラヘルツ波差周波発生デバイスを作製した。6.非傾斜分極反転構造を用いたデバイスにYAGレーザ励起の光注入PPLNパラメトリック2波長発振器からの近赤外光を入射してその導波特性を観測した。また傾斜分極反転構造を用いたデバイスに半導体レーザ出力をファイバ光増幅器で増幅した近赤外光を入射し、導波特性を観測した。現在、テラヘルツ波観測の実験を継続しており、検出感度の改善によりテラヘルツ波発生が確認できるものと期待される。LiNbO_3結晶内に形成した周期的分極反転構造と光導波路を用いて、近赤外域の2つの波長の入力光の差周波数のテラヘルツ波を表面放射として発生するデバイスを実現することを目的として、理論的および実験的研究を行った。本年度の成果は以下のように要約される。1.表面放射差周波発生型テラヘルツ波発生デバイスの基本モデルとして、プレーナ導波路を用いたデバイスに関して理論解析を行い基本的な特性を明らかにした。また新たにチャンネル導波路を用いた上方放射型と横方向放射型の現実的なデバイスを考え、グリーン関数法と平面波展開法により理論解析を行い、放射指向性と変換効率などの詳細な理論特性を明らかにするとともに、設計指針を明らかにした。2.周期的分極反転構造の形成法に関して従来の経験に改善を加え、より広面積で一様性の良い構造を形成する技術を確立した。3.テラヘルツ波発生に利用するための近赤外光導波路の作製技術として、従来からのアニールプロトン交換法に加えて、光損傷耐性が高いと期待されるZn拡散LiNbO_3導波路の作製法の検討を行い、金属Znを拡散源とする方法で低損失導波路を作製する条件を見出した。4.導波路表面放射差周波発生型テラヘルツ波発生デバイスの最初のプロトタイプとして、アニールプロトン交換プレーナ導波路を用いたデバイスを試作した。また導波光の励振方法について検討を行った。5.導波路表面放射差周波発生型テラヘルツ波発生デバイスとの比較検討のため、バルク表面放射差周波発生型テラヘルツ波発生の実験を行い、テラヘルツ波の発生を観測した。
オートファジー選択的基質Nbr1の代謝異常と病態発症機序の解明

最近のオートファジーのマウス遺伝学的研究によって、オートファジーの減弱がユビキチン化タンパク質の蓄積およびユビキチン封入体の形成を伴った肝障害や神経変性疾患などを引き起こすことが明らかとなった。そして、オートファジーの破綻による病態発症が、細胞内に特異的なタンパク質やオルガネラの蓄積(肝機能不全におけるp62やNbr1の蓄積、肝細胞がんにおけるp62の蓄積)に起因することを見出した。現在、p62の代謝の重要性が明らかになりつつあるのに対し、もう一つのオートファジー選択的基質Nbr1に関しては、不明な点が多い。また、その生理機能に加え、病態生理的意義も全くの不明である。そこで、in vivoにおけるNbr1の生理的役割を解析するため、Nbr1欠損マウスの作製を行った。本年度はNbr1欠損マウス(Nbr1KOマウス)の作製し、解析を行った。また、Nbr1KOマウスとAtg7やp62ノックアウトマウスと交配してダブルノックアウトマウス(DKOマウス)を作成している。これらKOやDKOマウスをもちいてNbr1の生理機能や病態生理学的意義を解析していく。また、Nbr1のC末端に蛍光タンパク質GFPを融合したNbr1-GFPノックインマウスの作製を開始した。現在、100%キメラマウスが獲得できたので、性成熟した個体から順次ジャームライントランスミッション確認していく予定である。