hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
福祉アクセシビリティを鍵概念としたソーシャルワーク実践方法と体制整備に関する研究

本研究では、相談のしやすさ、利用しやすさを表す「福祉アクセシビリティ」を鍵概念に設定し、個別支援とともに地域の中での連携・協働の仕組みづくりに取り組むソーシャルワーク実践をどのように展開していくか、その具体的方法と体制整備のあり方について検討した。実際に福祉サービスを必要とする状況にあった人から福祉アクセシビリティの阻害状況を聞き取り、分析した。その結果をもとに、福祉アクセシビリティが確保された相談支援システムの構築を目指して、相談支援従事者のスキルアップを図る研修プログラムの企画・実施と、相談をつなぐ仕組みづくりに取り組んだ。様々な困難に直面し、支援を必要とする状況になった時に、相談しやすい、利用しやすい相談支援システムを地域の中に構築すること、そのために必要となる知識や技術を発展させ、普及させていくことは、ソーシャルワーク研究の重要な課題である。これまで取り組んできた研究から、直面している状況への戸惑いや葛藤、対処方法に関する情報不足、他の人に話すことへの抵抗感のほか、困っている状況が見えにくい場合には本人も周囲の人々も支援の必要性を認識できず、必要なサービスに結びつかないことがあることが明らかになってきた。これらの課題に対して、個別支援とともに地域の中での連携・協働の仕組みづくりに取り組むソーシャルワーク実践をどのように展開していくか、その具体的方法と体制整備について研究を深めていく必要がある。わが国の重要かつ喫緊の課題の一つに、生きづらさ、生活のしづらさに直面し、生きる希望や意欲を失いかけている「自殺に傾いた人」を発見して支援に取り組むこと、それが可能となる福祉アクセシビリティが確保された相談支援システムを構築することがあげられる。この課題に対応していくため、本研究では、今年度、相談支援従事者のスキルアップを図る研修プログラムの体系化と、相談をつなぐ仕組みづくりに取り組んだ。研修プログラムに関しては、各地域で実際に開催しながら、順次改善を図った。平成25年度も、継続して研修を行っていく予定である。また、相談をつなぐ仕組みづくりに関しては、広島県三原市内の関係者と継続的に協議を行って、市内の精神保健福祉に関する相談窓口利用経験者と、当該利用経験者への支援をしている相談支援専門職を対象とした調査を企画し、研究倫理審査会の承認まで得ることができた。平成25年度にはこの調査を実施して地域の課題を明らかにし、その課題解決に取り組む方策を検討していく予定である。この課題に対応していくため、本研究では、相談支援従事者のスキルアップを図る研修プログラムの体系化と、相談をつなぐ仕組みづくりに取り組んだ。研修プログラムについては、市町村保健福祉担当課や精神保健福祉センターなどと連携して企画・実施し、地域の人材育成および連携・協働の仕組みづくりに役立てた。開発した研修プログラムは、各地域で実際に開催しながら、順次改善を図った。また、相談をつなぐ仕組みづくりに関しては、広島県三原市内の関係者と継続的に協議を行って、市内の精神保健福祉に関する相談窓口利用経験者と、当該利用経験者への支援をしている相談支援専門職を対象とした調査を企画・実施して地域の課題を明らかにし、その課題解決に取り組む方策を検討した。支援を必要としながら相談窓口に到達できていない「福祉サービスを必要とする人」に対応するため、問題の発見・把握を重視した相談支援体制を構築することが社会的に求められている。「待ちの姿勢」や「窓口のたらいまわし」といった従来から指摘されてきた課題を克服し、問題の発見・把握を重視した相談支援体制を構築するためには、なぜ「福祉サービスを必要とする人」が数多く存在するのか、それらの人々が相談窓口に到達する上で何が障害になるのかを明らかにしていくことが、ソーシャルワーク研究の喫緊の課題となる。そこで本研究では、「福祉サービスを必要とする人」に焦点をあてて、専門職がソーシャルワーク機能を発揮してアプローチする際に求められる視点および枠組みと、そのアプローチを実現できるシステムを明らかにすることを目的に実施した。

具体的には、当事者主体というソーシャルワークが尊重すべき価値にもとづき、「福祉サービスを必要とする人」が相談窓口に到達する上で何が障害になるのか、実際に福祉サービスを必要とする状況にあった人の経験から明らかにした。研究方法は、調査対象者が語る「ありのままの言葉」を分類・整理した上で再統合し、「濃い記述」として表出する「質的記述的研究」とした。福祉アクセシビリティ状況の分析枠組みには宮岡の「福祉アクセシビリティの構成要素」を、支援機能の分析枠組みにはNASWの「ソーシャルワークの機能分類」を設定した。分析結果については、(1)ソーシャルワーク機能を発揮できる専門職の専門性と、(2)その機能を発揮できるシステムという2つの観点から考察した。さらに、この研究で得られた知見を踏まえ、地域における自殺対策のあり方を人材育成と仕組みづくりという2つの観点から検討した。昨年度出版した研究成果物をもとに、今年度はその具現化を目指す研修プログラムや、相談支援システムの構築を目的とした調査の企画などに取り組むことができた。研究成果を出版し、公表することができた。また、計画では次年度に研究対象を広げていく予定だったが、今年度にも取り組むことができた。福祉アクセシビリティの確保が特に重要な課題となる自殺予防に焦点を当てて、引き続き地域の関係者の協力も得ながら、研修プログラムの体系化と相談をつなぐ仕組みづくりに取り組んでいく予定である。また、それらの課題と成果を確認するための調査研究も、関係者の協力を得て実施する予定である。今年度、福祉アクセシビリティの確保が特に重要な課題となる、自殺対策についての研究に取り組むことができた。今年度の成果を、次年度以降、さらに発展させていきたい。次年度は、今年度の研究成果を実際に活用してさらに研究を深めていく予定なので、その際に活用したい。また、次年度は、アジア太平洋ソーシャルワーク会議をはじめとする研究成果発表や、研究報告書の作成など、研究成果の公表にも活用したい。また、次年度、本研究で重要な位置を占めるソーシャルワークの国際定義の見直しが議論されることになっているので、その情報収集などにも活用したい。
ナノサイズ領域の独立閉気孔構造によるフォノン熱伝導の特異的低減

断熱材として広く用いられている多孔質材料の有効熱伝導率については、多くの推算式が提案されているが、気孔率の小さい範囲(<30%)では、いずれの場合も有効熱伝導率は気孔率に比例してほぼ直線的に減少する。しかし我々は、100nmオーダーの微細閉気孔を導入したナノ多孔質ZnOでは気孔率が10%程度でも有効熱伝導率は最大30%程度低下することを見出した。しかし、ナノ細孔の導入には、空孔形成材料としてポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子を添加して焼結しているため、PMMA粒子の凝集などにより粗大気孔も生成し、再現性も悪い。そこで本年度は、1)PMMA粒子の分散性向上を目的として、各種の界面活性剤を添加して分散剤としての効果を検討すると共に、2)ほぼ単分散のナノ細孔から成るメソポーラスシリカMCM-41の細孔構造を保持したまま焼結することにより、均一なナノ細孔を有するバルク体を合成して、熱伝導率との関係を実験的に検討した。1)空孔形成材料として用いる粒径150nmのPMMA粒子を水に分散させ、前年度に用いた非イオン性界面活性剤のTriton X-100以外に、カチオン性界面活性剤セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)、アニオン性界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を種々の濃度で添加し、所定時間攪拌、静置した後に、動的光散乱法で粒径分布を測定した。最も単分散に近い粒径分布を示したのはTriton X-100添加試料であり、非イオン性界面活性剤の優位性が確認された。2) MCM-41の焼結体は、焼結温度800°C以上では細孔構造が消失したが、焼結温度700°Cでは、MCM-41自体とは異なるものの、20nm程度の周期的細孔構造が認められた。焼結体の熱伝導率は、気孔率が1030%程度でも緻密体の4060%程度まで大きく減少しており、粗大気孔を持たないナノ多孔体が特異な熱伝導率低減効果を発現することが立証された。多孔質材料は断熱材として広く用いられており、その有効熱伝導率の推算式は古くから多数提案されている。通常、有効熱伝導率は気孔率に正比例して直線的に減少することが知られている。しかし、100nmオーダーの微細閉気孔を導入したナノ多孔質ZnOでは気孔率が10%程度でも有効熱伝導率は最大30%程度低下することを予備的実験から見出している。そこで本年度は、ZnO系酸化物のナノ多孔質化により、導電率に比べて熱伝導率をより効果的に低減できる可能性に着目し、ナノ閉気孔構造を実験的に形成して熱伝導率との関係を詳細に検討した。母相はすべてZnOに2mol%のアルミニウムをドープしたZn0.98Al0.02O(ZnAlO)で、所定量の酸化亜鉛とγ-アルミナを混合した原料粉体に空孔形成材料として平均粒径が150,425nmのポリメタクリル酸メチル粒子を310wt%の濃度で添加し、今回初めての試みとして非イオン性界面活性剤のTriton X-100を添加し、遊星ボールミルを用いて湿式混合した。風乾後、一軸成形、等方静水圧成形ののち、窒素雰囲気下、1400°Cで5時間焼結した。PMMA添加試料の熱伝導率は全温度域で効果的に低減されており、室温においては気孔率が10%未満の試料でも最大34%低下した。また、PMMAの添加によって全温度域にわたってゼーベック係数の絶対値が有意に増大した。これは実用上重要なことであり、今後この機構を検討していきたい。PMMAの添加を5wt%以下に抑えた試料については導電率の低下が小さく、熱電性能の安定した向上がみられた。このように、ZnAlOにナノサイズのPMMA粒子と分散剤として界面活性剤を添加したところ、熱伝導率を効果的に低減することができた。また、PMMAを添加した試料では、ゼーベック係数の絶対値が有意に増大し、性能の大幅な向上につながった。今後、これらの機構解明を進める。

1)空孔形成材料として用いる粒径150nmのPMMA粒子を水に分散させ、前年度に用いた非イオン性界面活性剤のTriton X-100以外に、カチオン性界面活性剤セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)、アニオン性界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を種々の濃度で添加し、所定時間攪拌、静置した後に、動的光散乱法で粒径分布を測定した。最も単分散に近い粒径分布を示したのはTriton X-100添加試料であり、非イオン性界面活性剤の優位性が確認された。2) MCM-41の焼結体は、焼結温度800°C以上では細孔構造が消失したが、焼結温度700°Cでは、MCM-41自体とは異なるものの、20nm程度の周期的細孔構造が認められた。焼結体の熱伝導率は、気孔率が1030%程度でも緻密体の4060%程度まで大きく減少しており、粗大気孔を持たないナノ多孔体が特異な熱伝導率低減効果を発現することが立証された。
ポリアトミックイオン源を用いた飛行時間型SIMS法の高性能化の研究

本研究課題においては、平成11年度から13年度の3年聞にわたり、ポリアトミックイオン源を用いた飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)における高感度化並びに表面敏感性の向上に向けた研究を遂行した。従来から広く用いられてきたO_2^+,Cs^+などに替えて、表面でのアトミックミキシングによるダメージが低く、生成二次イオン強度が増加すると期待されるポリアトミックイオンをSIMSの一次イオン源もしくはスパッタ用イオン源として応用することが注目されている。本研究では、四重極型二次イオン質量分析装置(Q-SIMS)、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)において、ポリアトミックイオンを用いた場合に生じる試料表面での相互作用に関する基礎的な検討を行い、特にスパッタリングや二次イオン放出、表面状態変化に関する知見を得ることを目的とした。具体的研究方法としては、代表的なポリアトミックイオンであるSF_5^+を二次イオン質量分析装置の一次イオン源として用い、各種試料から得られる二次イオン強度測定を行い、従来型の一次イオン源で得られた結果と比較検討し、SF_5^+のSIMS用一次イオン源としての特性を評価した。測定にはシリコン基板上にスパッタ-コートした銀(Ag)、銀上に塗布したポリカーボネート(PC)薄膜、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム及びシリコン基板上に塗布したローダミンB、インジウム板上に圧着したC_<60>などを試料として用いた。各試料とも、それぞれAr^+とO_2^+を一次イオン源として用いた場合に比較することにより、顕著な二次イオン強度の増大効果を認めることができた。また表面での敏感性が大きく高まることも確認できた。さらに、強度の増大の程度は質量数の単調な変化ではなく、試料の化学構造に大きく依存することを明らかにした。高い質量領域測定や負イオン測定の場合についの強度増強効果を厳密に比較することにより、実用的な高感度分析法に十分用いることができることを明確に示すことができた。本研究課題においては、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)の一次イオン源、もしくはスパッターイオン源に、気体状ポリアトミックイオンを用い、有機物分子からの二次イオン生成確率を高めて検出感度を向上させるとともに、デプスプロファイル測定における深さ分解能を大幅に向上させ、表面微量分析法としてのTOF-SIMSの能力を高めることを目的としている。本年度は四重極型二次イオン質量分析装置(Q-SIMS)とX線光電子分光装置(XPS)を復合化したシステムに装着されているデュオプラズマトロン型イオン銃を用いて、SF_5^+等のポリアトミックイオン源の発生条件の最適化を検討している。SF_5^+イオンはSF_6ガスを電離イオン化して得られるが、安定した一次イオンビームとして用いるためには、微量の希ガス不純物を混入させた方が有利と考えられるため、SF_6及びArの最適ガス圧、放電条件を検討し、さらには、得られたイオンビームの収束特性等の評価を行っている。また、このような、化学的に活性なイオンを照射した固体表面で起こる化学状態変化をXPSスペクトルの化学シフトに注目して解析している。これまでのところ、PET,ポリカーボネート等の高分子試料の場合、イオンドーズ量を増してゆくとともに表面でのフッ化物や硫化物の形成が認められているが、今後の二次イオン発生強度の定量的な議論に不可欠な知見を得ることができた。

本研究では二次イオン質量分析法(SIMS)において、ポリアトミックイオンを一次イオン源に用い、固体表面の極く浅い部分でイオンと固体との相互作用を引き起こさせることを基本にしている。これにより、試料表面におけるイオン照射損傷を著しく減少させ、また、原子混合効果を大きく抑制して検出感度および深さ分解能を大幅に向上させ、表面微量分析法としてのSIMSの能力を飛躍的に高めることを目的にしている。昨年度から、酸素及び希ガスイオン源を備えた四重極型質量分析複合装置(Q-SIMS)において、代表的なポリアトミックイオンの一種であるSF_5を一次イオンとして計測し、評価を行っている。試料としては、シリコン基板上に形成した銀薄膜、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリマー及びローダミンBを用い、Ar^+、O_2^+、SF_5^+等の一次イオン照射による二次イオン強度向上を定量的に評価した。いずれの試料の場合についても、SF_5^+を一次イオンに用いることにより、二次イオン強度の著しい向上を得ることができ、その増強効果は3桁以上にまで及ぶことを明らかにした。さらに、さまざまな二次イオン種についての増大効果は試料分子の化学構造に大きく依存することを示した。また表面敏感さの向上を反映し、試料表面上に吸着した有機分子の検出感度が著しく高くなることも確認できた。今後は表面有機分子の感度検出に不可欠な高い質量領域に出現する水素化イオンや脱水素イオン等の擬分子イオンおよびフラグメントイオンの強度増強効果を、正イオンおよび負イオンの各々の場合について比較すると共に、ガリウムイオン源とセシウムイオン源を備えたTOF-SIMS装置から得られるデーターとの比較検討を行い、実用的な高感度分析法確立に向けた測定二次イオン種選択の最適化を行う予定である。従来から広く用いられてきたO_2^+,Cs^+などに替えて、表面でのアトミックミキシングによるダメージが低く、生成二次イオン強度が増加すると期待されるポリアトミックイオンを二次イオン質量分析法(SIMS)の一次イオン源として応用することが注目されている。本研究では、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)において、ポリアトミックイオンを用いた場合に生じる相互作用に関する基礎的な検討を行い、特にスパッタリングや二次イオン放出、表面状態変化に関する知見を得ることを目的とした。本年度は昨年度に引き続いて、代表的なポリアトミックイオンであるSF_5^+を一次イオン源として、各種試料から得られる二次イオン強度測定を行い、従来型の一次イオン源で得られた結果と比較検討し、SF_5^+のSIMS用一次イオン源としての特性を評価した。測定にはシリコン基板上にスパッタ-コートした銀(Ag)、銀上に塗布したポリカーボネート(PC)薄膜、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム及びシリコン基板上に塗布したローダミンBを試料として用いた。各試料とも、それぞれAr^+とO_2^+を一次イオン源として用いた場合に比較することにより、顕著な二次イオン強度の増大効果を認めることができた。また表面での敏感性が大きく高まることも確認できた。しかしながら、強度の増大の程度は質量数の単調な変化ではなく、試料の化学構造に大きく依存する可能性を示唆する傾向が認められた。
レーザ加工中の反射光による材料損傷低減法の試み

レーザ加工機はパルスレーザを用いた加工機で種々のワーク(加工部材)を切断加工する。加工中に照射されるレーザは,レーザ加工機本体の一部であるナイフエッジにより反射されワークそのものに損傷を生じる。このナイフエッジは切断加工するワークを点接触で下方から支持するためのものである。本研究は反射光による加工部材の損傷を低減化するためにナイフエッジの先端形状の変更のみで,ワークの損失を低減化するとともに再加工に要する時間の低減化を目的としたものである。ナイフエッジはメーカ標準の形状と提案する二つの形状を比較するために,反射影響が出やすいワークとして厚み3mmのアクリル板を用い,切断加工の軌跡がナイフエッジ上部を常時通過するようにして反射影響を確認した。なお,ナイフエッジの素材や先端のピッチ,レーザ出力などの加工条件は同一とする。それぞれの形状で複数回実験を行い,同一形状では同じような反射影響の傾向が以下の様に見られた。標準形状:反射による損傷範囲が広く目立つ提案形状A : 3つを比較すると損傷は一番少ないがそれでも支持点上部に損傷がある提案形状B :標準形状よりも損傷は減少しているが形状Aよりも損傷が見られるこのことから先端形状を変更することで材料の損傷範囲の軽減が確認出来た。ただし,反射影響の範囲が小さくなる代わりにレーザの熱影響が局所に集中した所見が認められた。このことからナイフエッジ先端の支持部がワークと接触しているために,レーザの反射を完全に回避することは難しいと考えられる。また,反射による損傷ではないがワークにアクリルを用いると切断時に可燃性ガスが発生する。この可燃性ガスはレーザを熱源として発火し,自身を焼損させてしまう。メーカ標準形状では可燃性ガスの排出が悪いためか発火が起きていたが,提案形状は先端を長く変更したことによりワーク下部に空間が生まれて可燃性ガスの排出が良くなり発火が起きなくなった。今回の実験からレーザによる反射影響を解決するにはナイフエッジをレーザの熱エネルギーを吸収することが出来る素材に変更してはどうかと考えるが,ナイフエッジはワークの支持を行いながら長期使用に耐える強度が必要となるため,今後はそれらを叶える素材を模索していきたい。
TGFーβ阻害分子を標的とした悪性黒色腫治療に関する研究

本研究は、悪性黒色腫治療モデルにおけるTGF-β阻害分子の抗腫瘍効果および、腫瘍ワクチン療法と併用した場合の抗腫瘍効果を検討し、最終的には悪性黒色腫の新しい治療法を確立することを目的とする。先に申請した研究計画に基づき、昨年度は以下の2点について研究を行った。1. Melanoma(B16)担癌マウスにおけるTGF-β阻害薬による抗腫瘍作用の検討2.腫瘍ワクチン療法と併用した場合の抗腫瘍作用の検討先述のTGF-β阻害薬を当教室で以前から行っている腫瘍ワクチン療法と併用し、腫瘍径やsurvivalの評価を行った。担癌マウスモデルにTGF-β阻害薬とR9-OVA融合タンパクを用いた腫瘍ワクチン療法を併用し、腫瘍径やsurvivalの評価を行った。TGF-β阻害薬併用しても、腫瘍径・survivalともにワクチン療法の効果を増強させることはなく、残念ながら抗腫瘍効果は認められなかった。今後は、TGF-β阻害薬を腫瘍塊に直接投与して抗腫瘍効果を検討するなどの工夫が必要と思われた。
日本、ブラジル、米国における日系移民の異文化適応問題と精神健康の医療社会学的研究

今年度の実績は,以下の4点である。1)ブラジルで追加調査を行い,最終的に201票を回収した。3)滞日日系ブラジル人の異文化適応と精神健康に関する研究報告も,同ハワイの国際学会で発表することが決まり,full paperを提出した。4)4年間の成果をとりまとめ,報告書を作成した。滞日ブラジル人では,異文化適応ストレス、仕事の負担、差別などの困難に直面しながらも、ブラジル人同士助け合いながら、日本社会である程度の経済基盤、生活基盤を築きつつあり、満足も見いだせている様子が伺われた。しかし、全体的には、日本人とのサポートネットワークの弱さや職種の固定は、日本社会での地位が低く、ライフチャンスも乏しく、彼からが集団的には孤立していることを示している。この点は、移民の世代が数世代にわたっている日系アメリカ人やノルデステの日系人と好対照をなしていた。日系人児童・生徒の精神的ストレス源としては、人種差別によるいじめ経験、一時的な滞在国である日本で勉強する意欲のなさ、ブラジルの学校よりはるかに規制が多く忍耐を強いられる学校風土,デカセギにきた親が仕事で忙しく、家族関係が疎遠になっており家庭や家族関係が児童生徒の心の拠り所や居場所となっていないことが指摘できた。日系アメリカ人は,世代が進むほどAmericanizeされていた。精神的健康面では,混血の日系人,4世でストレスが高かった。強制収容の影響が2世から3世,4世に影響していることも指摘された。ノルデステの日系人では,農業経営が5割を超え、全体の5割が経済的困難を抱えていた。日系3集団で最も差別体験が少ない。今年度は、日本に滞在中の日系ブラジル人を対象に、日本社会への適応に際して起こる異文化ストレスと精神健康に関する調査を行った。量的なアンケート調査を行う前にまず、保見団地にある日本語学級、ブラジル学校、豊田市や浜松市の国際交流協会、浜松市や豊橋市にある日系人支援のNPO、古河市の派遣業者などからヒアリングを行い、日系ブラジル人の問題点の所在について質的な把握を行った。その後、名古屋ブラジル領事館の協力を得て、移動総領事という主要都市で開かれる書類申請サービスを訪れた日系ブラジル人と保見団地に居住する日系ブラジル人を対象に、2000年11月から2001年1月にかけて、自記式のアンケート調査(ポルトガル語版)を行った。アンケート調査の主な内容は、心身の健康、エスニックアイデンティティ、仕事のストレス、職場環境、差別体験、ソーシャルサポート、ライフチャンス、そして生活満足度などである。豊橋市、富士市の移動総領事では286部、保見団地では180部の調査票を回収した。現在分析中である。また、2001年1月に渡米し、来年度の日系アメリカ人調査の準備を行った。研究協力者として、カリフォルニア州立大学サクラメント校のWalter Kawamoto博士、カリフォルニア大学デイビス校Karen Kurasaki博士、ノースイースタン・イリノイ大学Alice Murata博士という日系人研究者を新たに得て、日系ブラジル人の調査票をもとに、日系アメリカ人の現状に適合するよう修正し、英語版調査票の作成を進めている。調査対象者のサンプリングの方法についても検討を行った。調査の主な内容としては、日系ブラジル人調査を踏襲しながら、インターマリッジなどの新たな問題関心も含めている。今後、E-mailを使ってやり取りをしながら、調査票を来年度の4月中には完成させる予定である。今年度の実績は,1.日系アメリカ人の調査の実施,2.日系ブラジル人児童・生徒の生活適応と精神健康に関する調査の実施,3.昨年度の日系ブラジル人調査データの分析,4.平成10年に助成を受けた滞日日系ブラジル人に関する論文の投稿,5.来年度のブラジルでの調査実施のためのキーパーソンの探索,の5点である.

1.国際協力研究は継続中であるが,男性が120人(34.7%),女性226人(65.3%)で合計346人から回答が得られている.年齢は1939歳が30.6%,4060歳45.4%,61歳以上24.0%である.生活満足度を見ると36.4%が「非常に満足」,「満足」50.9%,「どちらともいえない」6.6%であり,90%以上が満足していた.日系人以外のアメリカ人に「非常によく受け容れられている」が25.4%,「受け容れられている」が65.9%とアメリカ人社会によく適応していることが示唆された.2.豊田市,豊橋市の小・中学校の協力を得て,112名の児童・生徒から回答をえた.「イライラする」者が,小学生62.5%,中学生54.3%,「集中できない」がそれぞれ65.6%,52.5%,「何もやる気がしない」順に53.1%,63.8%と精神健康面での問題が伺われ,家庭生活や学校生活での適応状態が関連していた.3.回答者の平均33.7歳で,男性50.2%,女性47.7%,日系人が78.3%,非日系人16.0%であった.生活に「非常に満足」15.2%,「満足」46.3%,「どちらともいえない」23.8%であり,日系アメリカ人より低い.周囲の日本人に「受け容れられている」が17.1%,「だいたい受け容れられている」が51.5%で日系米人よりやや低い.5.サンパウロ近郊,ノルデステ地方のキーパーソンを知ることができ,準備を開始した.今年度の研究実績は,1滞日日系ブラジル人の調査の学会発表,2日系アメリカ人調査の完了とその分析,3ブラジルにおける日系人調査の1回目の実施の3点である.1.静岡健康・長寿学術フォーラムと日本公衆衛生学会で研究発表を行った.後者では,日系ブラジル人の日本の職場における差別体験の実態とそれが精神健康に及ぼす影響を中心に報告した.米国の先行研究では認知的差別尺度の得点が18.9±7.69であつたのに対し,本対象者では25.5±9.92とかなり高いことがわかり,多変量解析の結果,精神健康へ及ぼす影響も有意であった.さらに,職場環境では,「問題なし」と回答した者は11.3%に過ぎず,71.2%が「騒音」を上げ,41.7%が「粉塵」,28.2%が「高温」を指摘しており,不良な労働環境下で働いていることが指摘できる.また,仕事の負担感では,仕事により精神的に消耗することが「かなり」「非常に」ある者が22.4%,肉体的消耗では,34.0%が「かなり」以上強く感じており,仕事のストレスを子ども・家族にぶっけることが「ときどき」以上の頻度である者が38.4%を占め,精神的ストレスの大きさが推測された.2.2002年夏から1年間をかけて,日系人団体等の協力を得て日系アメリカ人の調査協力者を募集し,男性223人,女性330人の調査対象者が得られた.2世(22.4%),3世(44.3%)が中心で,81.2%が他のエスニックとの混血ではなかった。また,89.3%が非喫煙者であり,ライフスタイルもアメリカ社会のものに近いといえる.3.2003年の8月から9月中旬にかけて,ブラジルにおいて日系人調査の1回目を実施した.フィールドは,これまで日系人が少ないことから調査が行われてこなかったノルデステ地方のペルナンブッコ州レシーフェ
光捕集機能を有するナノシート型人工光合成系の構築

アニオン性の粘土ナノシートをホスト、独自に開発したカチオン性の光捕集色素と光触媒色素をゲスト分子として、光捕集機能を有するナノシート型光物質変換系の構築を行った。この光捕集色素と光触媒色素を共吸着させ、吸着量・吸着比の制御により、最大で100%のエネルギー移動効率を達成した。この色素-ナノシート複合体を用いて光触媒性能を検討した。光捕集色素を選択的光励起した際の反応活性の比較検討により、両者が共存した系でのみ光触媒反応が進行した。これにより光捕集機能を付与した光物質変換系の構築に成功した。またこの系においては特異的に光捕集色素が効率100%の活性種メディエータとなり、光触媒色素を保護・分解抑制する新たな機能も発現した。結果、光捕集と光物質変換の両機能を合わせ持った『次世代型人工光合成系』の構築を達成した。一方新たなアプローチでのナノシート型人工光合成系の構築を目指し、発光性金属錯体ナノシートの開発を行った。3叉テルピリジン配位子と亜鉛イオンを用い、有機-水の液液界面において新規亜鉛-テルピリジンナノシートの合成に成功した。このナノシートは発光性能を有し、青色発光を示した。計算によりナノシートの発光は分子内電荷移動(ICT)遷移に由来することが示された。そこで配位子の構造改変によるICTの制御を試みた。配位子の骨格を高電子密度のものに変更した結果ナノシートは橙色発光を示し、光化学性能の制御に成功した。更にテルピリジン錯体ユニットのカチオン性に着目し、アニオン性色素ゲスト導入によるナノシートへの光化学性能の付与を試みた。キサンテン色素溶液へのナノシート浸漬により色素ゲストの導入に成功した。このナノシート中では、シートからゲストへのエネルギー移動が起こり、エネルギー移動効率は90%以上に達した。このようにゲスト導入によるナノシートへの光捕集能の付与に成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。エネルギー問題を解決に向けて、自然エネルギーの活用が強く望まれている。植物の光合成を模して太陽光エネルギーを化学エネルギーへ変換、蓄積する「人工光合成」の実現はその有力な候補の一つとなっている。天然の光合成反応は、色素分子がナノレベルで高度に配列・配向することで達成されているが、この構造体そのものは非常に複雑で人工的に再現することは困難である。そのため本研究課題では、ナノレベルでシート状の構造を有する安価かつ安全な粘土鉱物を用い、そのシート上に色素分子を配列・配向させて検討を行うことで、新たなアプローチによる人工光合成系の構築を目指した。初めに色素-粘土ナノシート複合体の基礎に着目して検討を行った。その結果、ナノシートに吸着した色素はより光を吸収しやすくなり、また吸収した光エネルギーを失いにくくなることを明らかとした。様々な色素を用いて系統的に評価したところ、この現象は色素のナノシートにへの固定化が原因で起こり、さらに色素の構造によってその固定化力を変化させることでこの現象のコントロールが可能であることを報告した。続いて、粘土ナノシート上に配列した色素を利用して光触媒反応の検討を行った。一般に光反応中の色素の分解が問題となるが、本系ではナノシートの立体的・電子的保護効果により光触媒色素の分解を大きく抑制できることが明らかとなった。またこの効果により、ナノシート上で分解・変性した色素もまた光触媒活性を保持していた。さらに色素の精密な配列により、一般に色素の高密度存在時に起こる触媒活性の低下を防ぐことにも成功した。この色素-粘土ナノシート複合体は、攪拌時は通常の光触媒色素同様に機能するが、静置により沈降し、反応液からの触媒回収・再利用が可能であるという特徴を有していた。粘土ナノシートのこれら一連の効果は、太陽光エネルギーを利用する上で有用な性質であると考えられる。

更にテルピリジン錯体ユニットのカチオン性に着目し、アニオン性色素ゲスト導入によるナノシートへの光化学性能の付与を試みた。キサンテン色素溶液へのナノシート浸漬により色素ゲストの導入に成功した。このナノシート中では、シートからゲストへのエネルギー移動が起こり、エネルギー移動効率は90%以上に達した。このようにゲスト導入によるナノシートへの光捕集能の付与に成功した。粘土ナノシート上の色素分子の基礎的光化学挙動に関する検討においては、初めに定性的な評価として色素の吸光係数や発光量子収率などが増大する傾向にあることを明らかとした。このナノシートの有用な効果を定量的に評価するために、分子構造が同様で「カチオン数が異なる分子」、カチオン数が同数で「カチオン性置換基の立体構造が異なる分子」、カチオン数が同数で「疎水性が異なる分子」等、様々な色素分子を設計、合成して系統的に評価を行った。結果として、色素の光化学挙動、吸着挙動にこれらのパラメータがどのように影響してくるかを詳細に明らかにすることができ、これを学理として提唱した。これにより当初の計画以上の進展として、ナノシート上において光化学的性能をより高めることのできる色素の分子設計指針を得ることに成功した。また粘土ナノシート上のポルフィリン色素を増感剤とした光触媒反応に関する検討においては、初めに定性的な評価として、ナノシートによる光触媒色素の保護効果や、ナノシート上の光触媒色素の高度な配列による光触媒活性の維持効果を明らかとした。このナノシートの効果を定量的に評価するために、光触媒色素の錯金属、カチオン数、周辺官能基などのパラメータを系統的に変化させ、また反応液の溶媒組成、pH、ナノシートへの色素吸着量などの反応条件を様々に変化させ検討を行った。その結果当初の計画以上の進展として、高い触媒活性を持つポルフィリン色素の分子設計指針を得ることができ、また最適な反応条件の探索にも成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに提唱している、粘土ナノシート上の色素の光化学性能をより向上できる分子設計指針に基づき、高性能な光捕集色素を設計、合成する。この光捕集色素の粘土ナノシート上における基礎的光化学挙動を、紫外可視吸収、定常蛍光、時間分解蛍光スペクトル等の測定により検討する。続いてこの光捕集色素を、これまでに開発した粘土ナノシート上において高い光媒活性を有する光触媒色素と組み合わせ、ナノシート上における光捕集色素から光触媒色素へのエネルギー移動反応の検討を、主に定常蛍光、時間分解蛍光スペクトルの測定により行う。色素の吸着量や光捕集色素と光触媒色素の比などを変化させ、高効率なエネルギー移動反応が進行する条件を探索する。最終的に、ナノシート上においてこの光捕集反応と光触媒反応を連結、共存させ、GC-MSにより触媒反応生成物の評価を行うことで本研究課題である「光捕集機能を有するナノシート型人工光合成系の構築」の達成を目指す。
シリカゲル/硫酸触媒を用いた環状アセタール類の高重合体合成

本研究では、本研究者が見いだしたシリカゲル/硫酸触媒触媒を用いて4-メチレン-1,3-ジオキソラン類のカチオン重合を検討した。結果を以下に記す。1.本触媒は4-メチレン-2-フェニル-2-スチリル-1,3-ジオキソランを重合させ、高分子量のポリマーを与えることを見いだした。、またこの触媒は、トリフルオロ酢酸やボロントリフルオリドエーテル錯体などの汎用カチオン触媒ではポリマーを与えることのできない2-メチル-4-メチレン-2-フェニル-1,3-ジオキソランを重合したため、環状アセタール類の重合に有用な触媒であることが判明した。2.本触媒と汎用触媒との比較により、4-メチレン-1,3-ジオキソラン類のカチオン重合に関する反応機構を確立した。それによりモノマーの反応性は立体障害に影響を受けることが示された。3.4-メチレン-2-フェニル-2-スチリル-1,3-ジオキソランから得られたポリマーは加水分解性を持ち、主鎖分解性ポリマーであることが示された。4.この触媒は汎用モノマー単独を重合する能力を持たないが、4-メチレン-1,3-ジオキソラン類/ビニルエーテル類の共重合体を与えることが示された。結果を以下に記す。
剥離・変形刺激を受けた気道上皮細胞に発現する機能遺伝子の検索

一方,TPはこれまで血管新生物質として注目されてぎたが,本研究の遂行過程で細胞骨格系の制御に関与している可能性が示された。ヒト非小細胞肺癌切除組織中のTP濃度をELISA法にて定量したところ,従来の報告どおり,隣接正常肺組織に比べ腫瘍組織中で有意に高値を示したが,血管密度との相関は認められなかった。さらにTPは,A549肺線癌細胞株の増殖能には影響を及ぼさなかったが,Matrigelを使ったin vitro invasion assayではA549細胞の浸潤能を増強させた。不死化した気道由来上皮細胞株におけるIL-8遺伝子の発現調節機構にいて一連の研究を行った。気道上皮細胞によるインターロイキン8(IL-8)産生とその遺伝子発現調節:腫瘍壊死因子(TNF)などの刺激を受けた肺がん細胞(HS24)が、IL-8を産生することを示した。IL-8プロモーター領域のDNase I Hypersensitivity Mappingを行い、TNFの刺激によってIL-8プロモーター領域の少なくとも2箇所にNucleosomeの変化が現われる事を示した。ルシフェラーゼレポーター遺伝子を用いてIL-8遺伝子の5'flanking resionを解析、TNFによって誘導されるIL-8遺伝子発現には、AP-1 binding siteが重要であった。好中球エラスターゼによる上皮細胞のIL-8遺伝子発現:慢性炎症巣に存在する好中球エラスターゼ(NE)が、不死化した気管支上皮細胞においてIL-8産生刺激の一つであることを示した。またトリプシンやEDTAなどによる化学的剥離刺激及び機械的剥離によってもIL-8遺伝子発現が誘導される事を明らかにした。マクロライド系抗生物質は、AP-1結合部位を抑制する:マクロライド系抗生物質は、AP-1結合部位を介してIL-8遺伝子発現を転写レベルで抑制していることを示した一方,TPはこれまで血管新生物質として注目されてぎたが,本研究の遂行過程で細胞骨格系の制御に関与している可能性が示された。我々は,細胞の剥離・変形刺激に応答する遺伝子につき検索する過程で,細胞骨格系の制御に関与すると考えられる,ARF-GEP 100の同定に成功した.興味深いことに,in vitroでの解析の結果,ARF-GEP 100は,エンドサイトーシスのプロセスやアクチンを中心とした細胞骨格系の制御に深く関与すると考えられている,ADP-ribosylation factor 6(ARF6)の活性化因子(GDP/GTP交換因子;GEP)であることが明らかになった.ARF-GEP 100は,841個のアミノ酸からなり,Sec7domain,IQ-like motif,PH-like domainを有している.ARF6に対する作用は特異的で,ARF1,5に対する活性化は23倍なのに対し,ARF6に対しては12倍もあった.Incomplete IQmotifが存在するが,calmodulinには影響を受けなかった.Brefeldin Aやphospholipids(PIP_2,PIP_3)に対しては感受性を示さなかった.Northern blotで組織分布をみると,白血球,脳,脾臓,肺,肝,腎などに多く発現していた.白血球系に発現が強いこと,ARF6が細胞運動に大きく関わっている可能性があることから,種々の炎症性肺疾患の病態形成に大きな役割を演じている白血球の遊走能へのARF6の関与や,癌細胞の転移・浸潤能におけるARF6の役割について検討を加えているところである.本年度は,昨年度に細胞の剥離・変形刺激に応答する遺伝子の探索過程で同定したARF-GEP100についてさらに検討を加えると同時に,新たに細胞の剥離・変形刺激応答への関与が示唆されるに至った,ピリミジン代謝酵素であるThymidine phosphorylase(TP)に関しても検討を開始した。ADP-ribosylation factor 6(ARF6)の活性化因子であるARF-GEP100については,細胞骨格系の制御への関与が強く示唆されることから,まず癌細胞における役割につき検討を始めた。ヒト非小細胞肺癌切除組織中のARF-GEP100の蛋白発現をwestern blot法にて調べたところ,隣接正常肺組織に比べ,腫瘍部分で高発現する傾向が認められた。今後は,種々の肺癌細胞株を用い,細胞骨格系への関与の有無につき詳細に検討を加える予定である。また,TPはこれまで血管新生物質として注目されてきたが,本研究の遂行過程で細胞骨格系の制御に関与している可能性が示された。TPは,A549肺癌細胞株の増殖能には影響を及ぼさなかったが,Matrigelを使ったin vitroのinvasion assayでは癌細胞の浸潤能を増強させた。今後は,TPによる浸潤能獲得の分子メカニズムにつきさらに検討を加える予定である。
携帯端末に適応した視線・脳波入力インタフェースシステム

視線・脳波インタフェースは手指を使用せずに視線、脳波を利用して機器への入力が可能となるインタフェースである。この視線・脳波入力インタフェースを携帯端末で実現するために以下の3つを目的とした。1-1)端末内蔵カメラだけで対応できるEye Glance入力(限定した方向への瞬間他所視入力)方式を完成させる。1-2)短時間入力可能なtransient型脳波解析を利用した注視対象の判定方法を確立させる。1-3)インタフェース装置の低価格化、小型化を実現するシステムを開発する。上記の目的を達成するために、2-1)Eye Glance入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価、を実施した。2-1)では、OpenCVを利用し、画像解析でEye Glance入力を検出する方法を提案し、90%を超える正確性でEye Glance入力を検出できるようになった。また、実際のスマートフォンに搭載されているインカメラで、操作者の顔を撮影した動画から、Eye Glance入力を検出する実験を行い、眼球近辺の画像を抜き出せればEye Glance入力を検出できることが判明した。さらに画面デザインについては、少数自由度で多くの選択肢を入力できる汎用的なデザインを提案し実験を行った。2-2)では、画面制御を正確に行えるように更にプログラムを改良する必要がある。2-3)では、プロトタイプの装置を開発したが雑音対策が十分でないため、更なる改良が必要である。2-4)では、種々の入力方式でも対応できるようなインタフェースを設計した。具体的には手首動作を用いたジェスチャー入力方式の検討を行った。この視線・脳波入力インタフェースを携帯端末で実現するために、交付申請した研究の目的は以下の3つである。上記の目的を達成するために、平成28年度から以下の計画、2-1)Eye Glance入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価、を実施した。2-1)に対して、OpenCVを利用し、画像解析でEye Glance入力を検出する方法を提案し、眼電図を用いた場合には及ばないが、8090%の正確性でEye Glance入力を検出できることが分かった。今後はアルゴリズムや利用する画像解析ソフトを変えながら、さらに高い正確性が得られるように改良を加える予定である。また、画面デザインについても具体的なデザインを提案し実験を行った。2-2)に対して、具体的な解析方法を確立し、実験を行った。その際、画面の制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面の制御を正確に行えるようにプログラムを改良する必要がある。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発したが、雑音対策が十分ではないことが判明した。2-4)、2-5)は2-1)2-3)が完成後に取り組む予定である。平成28年度から、主に以下の計画2-12-5を実施する計画であった。2-1)Eye Glance入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価2-1)に対して、OpenCVを利用し、画像解析でEye Glance入力を検出する方法を提案し、眼電図を用いた場合には及ばないが、8090%の正確性でEye Glance入力を検出できることが分かった。2-2)に対して、点灯間隔変動光を刺激として用いることで、脳波の判別ができるような具体的な解析方法を確立した。実際に実験を行った結果、8種類の刺激光を用いることで脳波入力を実用化できる目途が得られた。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発した。開発した装置を用いて、その性能を確認したところ、雑音対策が十分にできれば、十分に性能を満たす装置として使用できることが判明した。以上の状況は、当初から計画していた状況とほぼ同様な状況になっているため、おおむね順調に進展していると判断した。しかし、いくつかの課題を解決する必要があり、それらの課題を解決した後、残りの2-4)、2-5)の計画に着手する予定である。

1-2)短時間入力可能なtransient型脳波解析を利用した注視対象の判定方法を確立させる。1-3)インタフェース装置の低価格化、小型化を実現するシステムを開発する。上記の目的を達成するために、平成28年度から以下の計画、2-1)Eye Glance入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価、を実施した。2-1)に対して、OpenCVを利用し、画像解析でEye Glance入力を検出する方法を提案し、90%を超える正確性でEye Glance入力を検出できるようになった。今後は、より高い正確性が得られるように改良を加える。また、画面デザインについては、少数自由度で多くの選択肢を入力できる汎用的なデザインを提案し実験を行った。2-2)に対して、具体的な解析方法を確立して実験を行ったが、画面制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面制御を正確に行えるようにプログラムを改良する必要がある。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発したが、雑音対策が十分でないため、更なる改良が必要である。2-4)に関しては、種々の入力方式でも対応できるようなインタフェースを設計し始めている。2-5)は2-1)2-4)が完成後に取り組む予定である。平成28年度から、主に以下の計画2-12-5を実施する計画であった。2-1)Eye Glance入力に有効な生体信号処理方法と画面デザインの確立、2-2)使用する点滅刺激に対する視覚誘発脳波の解析方法の確立、2-3)携帯可能でコンパクトな測定装置の開発、2-4)脳波、視線、音声を統合した入力インタフェース仕様の検討、2-5)心理的疲労などの作業負担評価である。また、画面デザインについては、少数自由度で多くの選択肢を入力できる汎用的なデザインを提案し実験を行った結果、キーボード方式には及ばないが、非常に簡易に入力できることが分かった。2-2)に対して、具体的な解析方法を確立して実験を行ったが、画面制御が正確に行えない場合に問題が生じるため、画面制御を正確に行えるようにプログラムを改良している。2-3)に対して、プロトタイプの装置を開発したが、雑音対策が十分でないため、更なる改良を行っている。2-4)に関しては、種々の入力方式でも対応できるようなインタフェースを設計し、プロトタイプを試作し実験を行う予定である。視線・脳波インタフェースは手指を使用せずに視線、脳波を利用して機器への入力が可能となるインタフェースである。この視線・
紫外LED励起による多点植物蛍光スペクトル計測に基づく植物生育診断

植物表皮の透過率を考慮し,主発光が375nm及び400nmであるLEDと可視発光を吸収する光学フィルターを組み合わせて植物葉励起用の紫外LED光源を作製した。30Wm^<-2>以上の放射照度で励起することで同じ波長のレーザー励起と同等の蛍光スペクトル測定が可能であった。また,マクロレンズとイメージング分光器等を組み合わせて多点蛍光スペクトル計測装置を開発し, LED光源により葉全体の蛍光スペクトルを測定した結果,ストレス影響を精度よく評価することができた。本研究は,従来の紫外レーザーの替わりに紫外LEDを励起光源として植物葉蛍光を取得し,植物生育診断を行う手法を確立することを目的としている。市販されている紫外LEDの諸特性(発光スペクトル,照度分布,温度特性等)を計測し,シミュレーターによって素子の最適配置を求めてからLED面光源(発光ピーク波長375nm)の試作を行った。試作した光源を用いて植物葉蛍光の計測を行ったところ,同一波長のレーザー励起の場合と比較して相対的にクロロフィル蛍光(F685及びF740)が弱く観察されることが分かった。この原因を調査する為,我々が開発したISA(Imaging Spectrogram Analysis)装置を用いて,クロマツ針葉の蛍光葉内分布を測定した結果,葉の下部と中部では蛍光葉内分布が大きく異なることが明らかとなった。葉の中部では,表皮細胞内でF600とF530が同程度の強度で観察され,柵状組織内ではクロロフィル蛍光が僅かしか見られなかったが,葉の下部では表皮細胞内のF600が極めて小さくなり,柵状組織内ではクロロフィル蛍光が大きく観察された。これらのことから,表皮の状態が植物葉の蛍光スペクトル分布に大きく影響し,発達した表皮では表皮細胞内に多く含まれるUV吸収色素によって励起光が吸収されてしまいクロロフィルを多く含む柵状組織まで到達しにくいため,クロロフィル蛍光が僅かしか観察されなかったものと推測される。従って,従来のレーザーに対して照射強度が100分の1以下であるLEDを用いて植物葉蛍光を計測する場合,より柵状組織に到達しやすい波長を選択することが求められ,その為に葉に入射した光の葉内透過特性(波長依存)を詳しく調査することが必要であることが分かった。まず,NSPU510CS(日亜化学製)を用いて波長375nmのLED光源(LED375)を試作し植物葉蛍光の実測を行ったところ,クロマツ等の常緑葉の一部では励起光が表皮組織で強く吸収されてしまうためにクロロフィル蛍光を観察しにくいことが分かった。そこで葉の表皮を薄く剥ぎ取り分光透過率を測定したところ,多くの常緑葉表皮において約400nmより短波長の紫外領域で透過率が急激に減少することが明らかとなった。一方,励起波長が長すぎると波長530nmの蛍光(F530)が測定できず,クロロフィル蛍光(F685)との強度比F685/F530を指標とした活性評価が行えなくなる。そこで,新たに400nmで発光するLED光源(LED400)の試作を行った。強度特性,温度特性等から最適素子としてNS400L-ERLM (Nitride Semiconductors製)を選び,僅かな可視成分の除去にはブルーフィルターBLF-370B(シグマ光機製)を,葉の蛍光成分に混入する励起光自身をカットするためには紫外カットフィルターL41(カット波長410nm)を用いた。試作したLED375及びLED400の性能を評価する為,これらのLED光源と同一波長付近で発振するレーザーダイオードLDM375.10.CW (LD375:発振波長375nm,オーテックス製)及びMLX-J12-405-20(LD405:発振波長405nm,KIKOH製)を用いて,クロロフィル濃度の異なるポトス葉の蛍光スペクトルを測定し比較を行った。LED375(65W/m^2)とLD375(64×10^3W/m^2)では,ほぼ同等の蛍光スペクトルが観測されたが,LED400(65W/m^2)とLD405(57×10^3W/m^2)では,LD405の方がクロロフィル蛍光が約30%強く観察された。また,試作した両LED光源(LED375及びLED400)を用いて,レーザー励起と同等の精度でポトス葉のクロロフィル濃度を評価できることが分かった。我々は,375nmで発光するNSPU510CS(日亜化学製)と400nmで発光するNS400L-

ERLM(Nitride Semiconductors製)を組合せたLED光源の開発し,僅かな可視域発光を除去する為の光学フィルター(シグマ光機製BLF-370B等)を併用して放射照度30Wm^<-2>以上で励起することで,レーザー励起と同等に様々な植物葉の蛍光を測定できることを明らかにした。このLED光源は,バッテリー(Panasonic製HHR-3MVA×16直列)を用いて24時間以上安定点灯が可能な他,面光源としてのメリットを生かし広範囲を低照度で励起することで,表皮が未発達な作物葉等に損傷を与えず蛍光測定が可能である等,レーザー光源に対する優位性も見出すことができた。また,マクロレンズ,イメージング分光器,高感度CCD,画像解析装置を組合せて多点蛍光スペクトル測定装置を開発し,専用の試料ホルダーに固定した葉一面をLED光源で励起することで,葉の各部位における蛍光スペクトルを同時に測定することに成功した。本装置を用いて,ラッカセイ葉の一部にUV-Bストレスを負荷して蛍光スペクトル変化を測定したところ,次の知見が得られた。(1)ストレス負荷直後は,ストレス負荷部のクロロフィル蛍光が正常部より徐々に小さくなるが,一定時間暗所に置くとストレス負荷部のクロロフィル蛍光が増加し,正常部よりも大きく観察される場合がある。(2)UV-Bストレス負荷に伴う450nm付近の蛍光増加(フラボノイド増加に起因すると考えられる)は,ストレス負荷部に一様に生ずるのではなく,局所的に縞状に出現する。以上のことから,本研究により開発した紫外LED光源と多点蛍光スペクトル測定装置を用いて,レーザー励起では得られない葉全体のストレス反応が観察可能となり,植物生育診断の精度向上に寄与することができた。