hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳代謝型グルタミン酸2/3受容体の創薬的意義に関する神経薬理学的研究

一方で、グルタミン酸神経機能の解析からは、mGluR2/3拮抗薬の薬効機序の詳細を明らかに出来なかったことから、今後モノアミン神経系にも焦点をあて、引き続き解析を行う必要があると考えられる。2)グリア細胞機能分子と神経栄養因子の発現変動に関する検討においては、大脳皮質、海馬という二つの脳領域に着目し、うつ病モデルマウスでの網羅的な解析を実施することが出来た。その中で、長期隔離飼育マウスとグルココルチコイド長期負荷マウスに共通する変化として、海馬VEGF発現の低下を見出した。今後、本変化が実際に両マウスのうつ様行動やmGluR2/3拮抗薬の作用とどのように関連するのか、また既存のモノアミン系抗うつ薬の影響等について明らかにしていく必要があると考えられる。申請者は以前の研究から、長期隔離飼育マウスならびにグルココルチコイド長期負荷マウスにおいて、高カリウム溶液による脱分極刺激時の大脳皮質ドパミン遊離上昇が、正常マウスと比較し増強されており、両マウスの大脳皮質ドパミン神経機能が亢進していること、さらにグルココルチコイド受容体拮抗薬が本変化を抑制し、抗うつ様作用を示すことを見出している(Ago et al., Neuropharmacology, 2008)。そこで平成24年度では、mGluR2/3拮抗薬のグルタミン酸神経機能調節作用以外の抗うつ様作用機序として、大脳皮質ドパミン遊離に対する影響を検討する。また、グルココルチコイド長期負荷マウスに対して抗うつ様作用を示さない既存のモノアミン系抗うつ薬(デシプラミン、フルオキセチン)に関しても同様に評価する。また、当初平成24年度計画において挙げていた、DNAマイクロアレイ等の手法による環境要因誘発うつ病モデルに共通の変動因子の探索については、まずは平成23年度の研究で見出した海馬VEGF発現の低下に着目し、うつ様行動やmGluR2/3拮抗薬の作用機序との関連を追究する。具体的には、mGluR2/3拮抗薬、ならびに既存のモノアミン系抗うつ薬によるVEGF発現への影響、VEGFの脳内投与によるうつ様行動への影響等について検討する。平成24年度計画では、前年度に引き続き、in vivo脳微小透析実験、ならびに神経栄養因子/成長因子等の分子の発現解析を行う。いずれも現有の機器を利用するため、新たな大型機器の購入は必要ない。脳微小透析実験においては、本システム系の分析装置内備品(分析カラム、電極等)、ならびにマウス脳内神経伝達物質の回収に必須の透析プローブおよびその固定のための製品(マウス1匹につき1セット)の購入が必要である。また、行動薬理学的検討では動物の使用数が多いことは必至である。以上から、平成24年度に使用計画の研究費については、分子生物学的解析に必要なものも含め、実験動物(マウス)・試薬・消耗品が中心である。
ヒートアイランドとダストアイランドの立体構造と関連性のモデル化に関する研究

ヒートアイランドとダストアイランドの立体構造と関連性(対応性)を調べ、その特徴をモデル化する目的で、昭和60年度に筑波科学万博会場で実施した観測資料の解析を進めるとともに、筑波研究学園都市および埼玉県熊谷市において新たに観測を行ない、これらの結果を総合的にまとめた。その主な結果は次のとおりで、その概要は本年度開かれた環境科学シンポジウムや日本気象学会,大気汚染学会等で発表した。1)科学万博会場をモデル都市として実施した観測の解析結果は、他の都市における観測結果とよい対応がみられる。2)いずれの都市でもヒートアイランドが夜間に形成されるが、筑波研究学園都市では、その高度が低く、ヒートアイランド強度が弱い。クロスオーバー現象の見られる高度は、周辺の建物の高度の23倍である。都心部の低層大気の鉛直プロファイルは、熊谷では他の都市よりも若干不安定化することが明らかになった。3)レーザーレーダーによって測定したエアロゾル濃度の鉛直分布を、大気の温位勾配と比較すると、ヒートアイランドの上端に対応する上層の逆転層の高度とエアロゾル濃度の高い層とが対応し、よい一致が見られる。4)ヒートアイランドとダストアイランドの立体構造にはかなりよい対応が見られ、レーザーレーダーにより、ヒートアイランドの発達,減衰を知ることができる。
ミトコンドリアの内部にオルガネラのリソソームが存在するという仮説を証明する研究

ミトコンドリア内リソソームの存在についての仮説に関して、Mieapノックアウトマウスを用いて、各種臓器や腫瘍組織における電子顕微鏡によるミトコンドリアの形態学的解析を行った。その結果ミトコンドリア内に形態学的なリソソーム様構造物は認められなかった。一方で細胞株を用いてミトコンドリア内リソソームのライブイメージングを行った。その結果ミトコンドリア内リソソーム発生過程の可視化に成功した。以上のことから、Mieapによるミトコンドリア品質管理機構は、これまでのリソソームの機能とは全く異なる生命現象であると考えられる。不良なミトコンドリアの蓄積は、ミトコンドリアの機能不全を引き起こし、老化、がん、神経変性疾患、循環器疾患などの原因となり得る。我々はMieap蛋白質が、ミトコンドリアの構造破壊を伴わないミトコンドリア内へのリソソームタンパク質集積(MALM: Mieap-induced Accumulation of Lysosome-like organelles within Mitochondria)を誘導しミトコンドリア内酸化タンパク質を除去するか、細胞内に巨大な液胞様構造物(MIV: Mieap-induced vacuole)を形成し不良なミトコンドリアを丸ごと飲み込んで分解排除するかのいずれかの機能で、ミトコンドリアの品質管理に極めて重要な役割を果たしている可能性を発見した。この研究の目的は、これまでのリソソームの働き、ミトコンドリア内蛋白質分解、ミトコンドリア分解についての教科書の内容を大きく書き換え、これまでに取り残されてきた未知の研究領域を開拓し、細胞生物学におけるパラダイムシフトをおこすことにある。平成27年度における重要な成果は、GFP-MieapとMitotracker-redを用いたMALM及びMIVのライブイメージングを試み、生細胞におけるMALM及びMIVの形成過程の可視化に成功した点である。GFP-Mieapの一過性過剰発現系において、遺伝子導入後12時間よりまずはミトコンドリア全体にMieapの局在を認めるMALM様の現象を観察した。その後、Mieapの発現タンパク質量の増加とともに、ミトコンドリアを発生起源とするMIVの形成を遺伝子導入後24時間から観察できた。MIVはミトコンドリアを取り込み分解しながらそれぞれが融合し、最終的にすべてのミトコンドリアを取り込んで分解除去した。MALMとMIVはそれぞれが密接に関係している可能性がある。(A)ミトコンドリア内リソソーム存在の形態学的証明Mieapノックアウトマウスを用いて、WT及びMieap KOマウスの心臓・肝臓・腎尿細管・胃壁細胞などのMieap高発現臓器・組織の電子顕微鏡観察を行った。Mieap KOマウスに対して、WTマウスで有意に認められるミトコンドリア内リソソーム様構造物は今のところ認められない。Mieap欠損大腸がんモデルマウス及び胃がんモデルマウスに発生した腫瘍と正常組織をMieap正常型マウスの組織と比較検討したが、Mieap正常型に有意に認められるミトコンドリア内リソソーム様構造物は今のところ認められない。これらの結果は、これまでのがん細胞株におけるControl細胞株とMieapノックダウン細胞株の電子顕微鏡解析の結果と同様の結果であった。(B)ミトコンドリア内リソソーム存在の生化学的証明Mieapタンパク質をGFPタンパク質に融合させ、GFP-Mieapタンパク質発現ベクターを構築し、Mieapタンパク質(緑)の可視化を試みた。ミトコンドリアをMitotracker-red(赤)で可視化して、時間経過を追ってMALM及びMIVの形成過程を観察したところ、遺伝子導入後12時間後からミトコンドリア全体にGFP-Mieapのシグナルを認め、MALM様の現象を観察した。その後、24時間から48時間にかけて、Mieapの発現タンパク質量の増加とともに、ミトコンドリアを発生起源としてMIVの形成が観察された。不良なミトコンドリアの蓄積は、ミトコンドリアの機能不全を引き起こし、老化・がん・神経変性疾患・循環器疾患などの原因となり得る。我々はMieapが、ミトコンドリアの構造破壊を伴わないミトコンドリア内へのリソソームタンパク質集積(MALM)を誘導しミトコンドリア内酸化タンパク質を除去するか、細胞内に巨大な液胞様構造物(MIV)を形成し不良なミトコンドリアを丸ごと飲み込んで分解排除するかのいずれかの機能で、ミトコンドリア品質管理に極めて重要な役割を果たしている可能性を発見した。本研究においては、ミトコンドリア内リソソームの存在についての仮説に関して、Mieap WT及びKOマウスの心臓・肝臓・腎尿細管・胃壁細胞などのMieap高発現ミトコンドリア関連臓器・組織や、Mieap WT及びKO大腸がんモデルマウス及び胃がんモデルマウスに発生した腫瘍・正常組織に対して電子顕微鏡による形態学的解析を行った。その結果Mieap KOマウスに対して、WTマウスで有意に認められる形態学的なミトコンドリア内リソソーム様構造物は認められなかった。さらにGFP-MieapとMitotracker-redを用いたMALM及びMIVのライブイメージングを試み、生細胞におけるMALM及びMIVの形成過程の可視化に成功した。まずはMieapのMALM様ミトコンドリア局在を認めた後に、ミトコンドリア領域内からMIVの発生を認めた。このことはMALMとMIVのそれぞれが互いに密接に関係した機能であることを示唆している。

以上のことから、Mieapによるミトコンドリア品質管理機構は、これまでのリソソームの機能とは全く異なる生命現象であると考えられる。ミトコンドリア内リソソームの存在についての仮説に関して、Mieapノックアウトマウスを用いて、各種臓器や腫瘍組織における電子顕微鏡によるミトコンドリアの形態学的解析を行った。その結果ミトコンドリア内に形態学的なリソソーム様構造物は認められなかった。一方で細胞株を用いてミトコンドリア内リソソームのライブイメージングを行った。その結果ミトコンドリア内リソソーム発生過程の可視化に成功した。(A)ミトコンドリア内リソソーム存在の形態学的証明引き続き、細胞株及び組織を用いた電子顕微鏡解析を継続する。マウス検体に加えて、臨床がん組織及び正常組織の電子顕微鏡解析を考慮する。ヒト検体を用いた解析については、国立がん研究センター倫理審査委員会の承認を受けた研究計画の下に進めることを前提とする。細胞株及び組織を用いた免疫電子顕微鏡解析を進め、形態とタンパク質存在との関係を検討する。(B)ミトコンドリア内リソソーム存在の生化学的証明GFP-Mieapの一過性過剰発現系のイメージング解析の結果から、MALMとMIVは独立して発生しているのではなく、まずはミトコンドリア全体にMALMが発生して、それに続く形で、そのミトコンドリアを発生起源としてMIVが発生する可能性が明らかとなった。MIVは最初ミトコンドリアの各所で小規模に発生するが、やがてミトコンドリアを取り込み分解しながら、それぞれが融合し、巨大なMIVとなって細胞内のほぼすべてのミトコンドリアが分解除去されることが観察された。MALMを理解する上で極めて重要な知見であり、今後はGFP-Mieapとリソソームタンパク質との関係を、発光タンパク質とLAMP1やCathepsin Dなどのリソソームタンパク質との融合タンパク質発現ベクターを構築使用して、生細胞のイメージング解析を優先的に続ける。細胞株及び組織を用いてMALM発生時のミトコンドリアを純度高く精製し、網羅的なプロテオミクス解析を行う。ミトコンドリア内へのリソソームタンパク質の検出を試みる。腫瘍生物学今年度はイメージング解析で期待以上の良い成果が挙がったため、イメージング解析を優先的に推進したことから、今年度予定していた網羅的プロテオミクス解析が次年度に持ち越すことになったため。細胞株及び組織を用いた網羅的プロテオミクス解析(2DICAL法)を行う。
アルコール依存症者のメタ認知機能向上のための看護介入プログラムの開発

アルコール依存症者のメタ認知機能を高めるために、病識に関する研究の動向について文献を用いて検討した。これまでに「病識」をキーワードにして発表された論文は51編であったが、アルコール依存症者自身の病識について記載された論文は23編であった。この23編を詳細にみたところ、2010年以降に発表された論文が約半数であった。アルコール依存症者の病識は年代によってとらえ方が変化していることが明らかになった。特にこれまでは、底付き体験による病識の獲得であったが、2000年以降は、治療者と良好な関係を築くことによって、治療を継続させることの重要性が言われ、また再飲酒を責めるのではなく、本人の治したい、治りたい気持ちを支えることによって病識の獲得を促すことが強調されていた。アルコール依存症者のメタ認知機能に関わる要因を明らかにするために、調査を開始することとした。本学の倫理委員会の承認を得たが、協力病院での倫理委員会の開催がなく、研究計画書を提出し、倫理委員会の開催を待っている。協力施設において、倫理委員会で承認を得ることができれば、すぐに開始できる体制は取っている。2018年度に調査を開始予定であったが、倫理委員会の開催が遅れ、調査を実施できなかったため
非線形再構成処理によるＭＲ画像の画質評価法の開発

近年MRイメージング領域においても、圧縮センシング(CS)をはじめとする新しい情報技術を用いた高速撮像技術やデータ処理技術が導入されつつある。これらの技術では非線形演算処理を伴うものが多く、得られた画像の画質評価をいかに行うかが課題になっていた。本研究では、ノイズパワースペクトル(NPS)や変調伝達関数(MTF)などの従来からの線形系の評価用ツールを活用した非線形処理画像の画質評価することを目的として、その計測手法の確立といくつかの非線形処理画像の評価法の試みを行った。近年、情報理論における「圧縮センシング:CS」を応用したMR高速撮像法が注目され発展を遂げているが、こうした新しい手法により得られる非線形処理画像の画質評価をいかに行うべきかが大きな課題となっている。我々は、できるだけ標準的な線形系のツール等を活用した画質評価法を開発し、画像工学の研究者や技師・医師に分かりやすい形で結果を提供することを目的として検討を行っている。今年度は、以下の項目について検討を進めた。(1)CS-MR画像の画質評価法の検討: MRアンギオグラフィにおける血管描出能の検討のための数値モデルを用いた検討を以前より行っているが、今年度はさらに、投影処理の影響も加味するなどより詳細な条件で検討を進め、知見を蓄積した、学会でも報告を行った。(2)計測手法の検討:放射線技術学領域ではNPS (ノイズパワースペクトル)やMTF (変調伝達関数)が一般的な線形系の画質指標として用いられているが、現在でも必ずしも標準的な計測方法が確立されているとはいえないため、その計測法の基礎的な検討を進めている。また、CS-MRIに限らない非線形処理画像の例としてアダプティブフィルターの画質評価の知見の蓄積を進めた。予定よりも(2)に重点を置く結果となったが、本年度は上記検討および計算機環境の整備も行い、次年度に向けて道筋を立てられたと考えている。なお、本検討に関連する講演および解説の執筆も、いくつか行った。概要に記した2つの項目、(1)CS-MR画像の画質評価法の検討、(2)計測手法の検討ともに進め、いくつかの学会報告もおこなった。ここまでは、若干(2)にウェイトを置くことになったが、両者の初年度の進展を踏まえて2年目以降の本格的な検討に向けて必要な準備ができたと考えている。本研究では、圧縮センシング(CS)などを用いた新しい非線形画像形成手法を念頭に、非線形処理画像の画質評価をいかに行うべきか検討している。本年度は、初年度に整備した計算機での実験環境を活かしながら、以下のようなテーマで検討を行った。CS-MR画像の画質評価の検討:昨年度までの検討結果をベースとして、シミュレーションモデルを変形しながら、画質のパラメータ依存性について検討した。一例として、被検体の大きさに依存して、CS処理におけるスパースサンプリングの密度分布を変えることにより、CS再構成像の画質が向上することなどを示した。計測法の検討: MTF計測については、薄板ファントムの実測により得たポイントスプレッド関数をもとにしたMTF算出法について詳細な検討を重ね、簡便で実用的な新しい計測手法として確立できたと考えている。検討結果の一部については国際学会でも報告した。引き続き、適切な計測に必要な信号雑音比などの詳細な検討も進めて、それらも含めて論文の形で提案、報告する予定である。NPS計測については、主に計算機実験により検討を進めた。NPSが画像種や非線形画像処理の手法に依存してどのように変化するかなど、NPSの各種条件への依存性を検討し、NPSによる画質評価結果を蓄積した。画質指標の検討:以上のように本年度は、最終年度での評価法のまとめに向けて、主に、具体的な検討結果の蓄積を行った。個々には検討モデルが当初の想定と違った部分もあるが、目的とする画質指標/画質評価法の提案に向けた検討を進められたと考えている。概要に記したように、いくつかの具体的な結果を出している。CS画像の画質評価に関しては、当初計画とは設定テーマに変更が生じているが、初年度の結果を元に軌道修正した結果である。MTF計測法については詳細な検討を行うことができた。NPSの検討と合わせて、全体としては、次年度のまとめに向けた蓄積ができたものと考えている。最終の平成29年度も、実際の実験としては28年度までの検討を継続した。圧縮センシングMR画像の画質評価としては、28年度までのスパースサンプリングの密度分布の検討を進めた。その結果、圧縮センシングMRアンギオグラフィにおける血管描出能が、撮影視野に対する被写体サイズに依存した適切なサンプリングパターンにより改善することを例示することができた。画質指標の計測法の検討として、MTFの計測手法については、より実用化を目指して必要SNRの検討や計測用コイルの影響などについての検討を重ね、また、より多くの撮像シーケンスについて評価を重ねることができた。NPSの計測においては、非線形フィルタ処理画像に対する画像評価に重点をおいた検討を進め、全体のノイズ低減量を一定にした束縛条件下で1次元NPSの特性比較を行う方法を提案し国際学会でも報告した。以上の各項目について論文投稿準備を進めているところである。最終年度の検討として、CS-MRIの画質評価法と計測手法の検討結果の統合をする形での視知覚的な評価等も視野に入れていたが、実際には計測手法を中心とした検討を進める結果となった。その一つの理由として、圧縮センシングの臨床機への実装が一気に進んだため、より視知覚的な検討は、臨床装置での最新画像も含めて進めたほうがよいとの判断もあった。

今後の研究の展開としては、非線形高速MR画像の臨床導入をより強く意識した画質評価法の開発を進めたいと考えている。近年MRイメージング領域においても、圧縮センシング(CS)をはじめとする新しい情報技術を用いた高速撮像技術やデータ処理技術が導入されつつある。これらの技術では非線形演算処理を伴うものが多く、得られた画像の画質評価をいかに行うかが課題になっていた。本研究では、ノイズパワースペクトル(NPS)や変調伝達関数(MTF)などの従来からの線形系の評価用ツールを活用した非線形処理画像の画質評価することを目的として、その計測手法の確立といくつかの非線形処理画像の評価法の試みを行った。初年度の検討を発展させながら、当初予定に沿って検討する予定である。CS-MR画像の画質評価法の検討:初年度に計測手法を検討したNPSやMTFによる画質の評価法を用いた総合的な評価を進めたい。また、アプリケーションの特性に特化したモデルによる検討として、MRAとは別の、例えば実質部位を想定したモデルを構築し検討を進めたい。計測手法の検討:初年度の検討を継続し、計測手法の確立をはかりたい。MTF計測については、簡易ファントムを用いた実用的な計測手法を提案したいと考えている。こうした具体的検討を継続しながら、目的とする非線形処理画像の画質指標/画質評価法のポイントを見極めていきたいと考えている。以上の結果を踏まえて、当初予定で掲げた最終年度の検討を進めていく。実際の実験としては28年度まで検討を継続し結果を蓄積する。全体の流れとしては、これまでに得られたいくつかの検討結果を統合し、非線形処理により得られるMR画像の画質に関して、線形に振る舞うとみなせるキーポイントを見出していく予定である。できるだけ標準的な線形系のツールを活用した非線形処理画像の評価法の提案に結びつけたいと考えている。MRIの画像化技術および画質評価法の開発計算機環境の整備の予算より若干多めの経費を充て、計算機実験等研究を軌道に乗せることに注力した。今年度海外出張にあてる予定だった旅費の一部は次年度に充当する方が適切と判断した。初年度に整備した計算機環境に基づいて実験を進めることができたため物品費の使用を抑制できた。一部は次年度の旅費に充当するのが適切と判断した。当初より予定していた5月の国際学会の他、3月開催の国際学会での発表を目指している。その旅費の一部として充当する予定である。当初より予定していた4月の国際学会への参加のほか、3月開催の国際学会での発表を目指している。その旅費の一部として充当予定である。
光エネルギー超濃縮マイクロチップによる革新的アクチュエータ制御原理の創出

本研究では,厳密光学設計された金属ナノ構造を用いた生体透過光駆動ソフトアクチュエータの制御原理の開発に取り組んだ.今年度は,計画に従い,生体透過性に優れた波長830 nmの光に対してプラズモン吸収を示す金属ナノ構造の光学設計を進めた.ナノ構造を配置する空間領域の依存性とナノ構造の複周期化による吸収効率の増強である.前者においては,体積相転移ソフト材料に金属ナノ構造を埋め込む際には,そのナノ構造の配置領域サイズが重要となるため,入射ビーム径に対して異なる領域サイズを持つ三種類のナノ構造を作製し,同条件での近赤外光照射を行った.素子構造は,電子ビーム描画およびプラズマエッチング,スパッタ成膜法を用いて作製した.適切な領域サイズにおいては,顕著な近赤外光駆動変形が観察された一方で,領域サイズによってはほぼ光照射による変形が見られなかった.後者においては,複周期化によるプラズモン吸収効率の変化を解析で見積もり,実験における光駆動変形挙動との比較を熱損失の観点から行った.劇的な光熱変換が生じた一方で,場合により解析との大きな差異が見られた.これは解析における光強度分布の仮定に起因した差異と考えられた.これらの知見から,プラズモン吸収効率と光駆動変形特性の相関が得られ,マイクロソフトアクチュエータの設計指針が得られつつある.現在,この仮定の補正による,超低パワー光での光駆動変形アクチュエータ構造の検討と金属ナノ構造の効果的な配置法の検討を進めている.効果的な生体透過光駆動変形の実現と共に,金属ナノ構造の形状制御による光駆動変形制御指針を構築しつつあるため.これまでに得た構造設計指針をもとに,近赤外吸収特性の制御を進めるとともに,マイクロゲルへの金属ナノ構造の埋め込みプロセスの開発を行う.本研究では,厳密光学設計した金属ナノ構造を用いた生体透過光駆動アクチュエータの開発に取り組んでいる.今年度は,当初計画に従い,まず生体透過性に優れた波長830 nm光に対して高効率プラズモン励起が可能な金属ナノ構造の光学設計を行った.電子ビーム描画およびプラズマエッチングなどで作製し,かつ作製プロセスを最適化した同構造は,設計値に近い効率と偏光依存性のプラズモニック特性を示すことを実験的に確認した.波長830 nmの連続光を上方から照射し,その様子を同軸落斜観察した.プラズモニック構造上にPNIPAMゲルおよびゲルファイバーを液中配置し照射を行ったところ,PNIPAMゲルファイバーの顕著な体積収縮と白濁化を観測した.また,照射を止めると照射前の状態へと回復し,可逆的変化であった.同条件において,非プラズモニック構造上では変形は生じなかった.繰り返し照射によっても,ほぼ同一の可逆的変形が起こり,一方で,ゲルファイバーおよびプラズモニック構造に損傷はなかった.この変形量は,ヒータ加熱によるPNIPAMゲルファイバーのそれとほぼ同じであり,その変形量は飽和していた.これらの時間応答性を定量的に評価するとともに,プラズモン励起効率とレーザ強度分布などを考慮して導出した関係式から,投入したレーザの10%より小さな出力で,非プラズモニック構造上に比べて顕著の加熱効果を生み出し,またその効果を定量的に見積もった.現在,プラズモニック構造を形成する空間領域を制限し,その熱損失の評価を行いつつ,金属構造の高次化に取り組み,プラズモン励起効率の向上を進めている.当初計画通り,厳密設計されたプラズモニック構造による生体透過光駆動変形に成功し,変形特性と理論比較を行い,その効果の定量化にまで至っているため.本研究では,厳密光学設計された金属ナノ構造を用いた生体透過光駆動ソフトアクチュエータの制御原理の開発に取り組んだ.今年度は,計画に従い,生体透過性に優れた波長830 nmの光に対してプラズモン吸収を示す金属ナノ構造の光学設計を進めた.ナノ構造を配置する空間領域の依存性とナノ構造の複周期化による吸収効率の増強である.前者においては,体積相転移ソフト材料に金属ナノ構造を埋め込む際には,そのナノ構造の配置領域サイズが重要となるため,入射ビーム径に対して異なる領域サイズを持つ三種類のナノ構造を作製し,同条件での近赤外光照射を行った.素子構造は,電子ビーム描画およびプラズマエッチング,スパッタ成膜法を用いて作製した.適切な領域サイズにおいては,顕著な近赤外光駆動変形が観察された一方で,領域サイズによってはほぼ光照射による変形が見られなかった.後者においては,複周期化によるプラズモン吸収効率の変化を解析で見積もり,実験における光駆動変形挙動との比較を熱損失の観点から行った.劇的な光熱変換が生じた一方で,場合により解析との大きな差異が見られた.これは解析における光強度分布の仮定に起因した差異と考えられた.これらの知見から,プラズモン吸収効率と光駆動変形特性の相関が得られ,マイクロソフトアクチュエータの設計指針が得られつつある.現在,この仮定の補正による,超低パワー光での光駆動変形アクチュエータ構造の検討と金属ナノ構造の効果的な配置法の検討を進めている.効果的な生体透過光駆動変形の実現と共に,金属ナノ構造の形状制御による光駆動変形制御指針を構築しつつあるため.H29年度は当初計画に近い進捗であった.

今後,まず,プラズモニック構造を形成する空間領域を制限し,その熱損失の評価を行う.また,マイクロチップ化を想定し,ダウンサイズ効果を検証する.素子の光熱変換効率向上を光学設計するとともにゲルファイバーへの素子埋め込みプロセスの目途を立てる.これまでに得た構造設計指針をもとに,近赤外吸収特性の制御を進めるとともに,マイクロゲルへの金属ナノ構造の埋め込みプロセスの開発を行う.研究としては計画に近いが,学内業務多忙のため,論文作成が予定より遅れている.このため,論文投稿関連経費として想定した研究費分が次年度使用額として生じた.次年度の早い段階で論文投稿を行う予定である.
新教育運動期における学校の「アジール」をめぐる教師の技法に関する比較史的研究

本研究は、新教育運動期において、児童・生徒の「本性」に基づいて彼らの自己活動の余地を保持するために、学校における「アジール」的な時空間(教師の明確な計画性を逃れる曖昧な時空間)の重要性が認識され始めたことに注目し、新教育的な学校における「アジール」との関わりにおける教師の技法を、新教育運動の影響が最も鮮明にみられたイギリス、ドイツ、アメリカ合衆国を考察対象として比較史的に究明することを心試みた。日本との比較考察という視点も導入し、今後の継続的な研究の展望を示した。本研究の成果は、報告書『新教育運動期における学校の「アジール」をめぐる教師の技法に関する比較史的研究』にまとめて公にした。本研究では、児童・生徒の「本性」に基づいて彼らの自己活動の余地を保持するために、学校における「アジール」的な時空間(教師の明確な計画性を逃れる曖昧な時空間)の重要性が新教育運動期に認識され始めたことに注目し、新教育的な学校における「アジール」との関わりにおける教師の技法を、新教育運動の影響が最も鮮明にみられたイギリス、ドイツ、アメリカ合衆国を考察対象として比較史的に究明することを目的としている。新教育的な学校における「アジール」の分析手法は、研究代表者である山名(『ドイツ田園教育舎研究』風間書房、2000年)がすでにその先駆的な研究において示している。本研究では、その際に柱となった1新教育関係者による主要テクストの再解釈、2日記等に基づく当事者たちの証言の分析を行い、さらに必要に応じて3現代に残る新教育的な学校の観察・インタビュー・アンケート調査によって歴史研究を補完する。山名がドイツ田園教育舎にのみ限定して行った考察をより幅広く比較史的な考察へと発展させることによって、「アジール」と教師の技法に関する新教育運動全般に関する結論の導出を試みる。以上のような課題を設定して、目下のところ研究を継続している。本研究は、新教育運動期において、児童・生徒の「本性」に基づいて彼らの自己活動の余地を保持するために、学校における「アジール」的な時空間の重要性が認識され始めたことに注目し、新教育的な学校における「アジール」との関わりにおける教師の技法を、新教育運動の影響が最も鮮明にみられたイギリス、ドイツ、アメリカ合衆国を考察対象として比較史的に究明することを目的とした。最終年度であったので、当初の計画に即して、史料の整理および分析、現地調査の分析、解釈のための理論基盤の検討をもとにして、本共同研究の総合的な成果をまとめた。当初の計画にほぼ沿った形で、(1)2013年5月19日、兵庫教育大学神戸サテライト(兵庫県神戸市)、(2)2013年7月21日、武庫川女子大学山﨑洋子研究室(兵庫県西宮市)、(3) 2013年12月23日、芝蘭会館研修室(京都市)の年3度の研究会を開催し、各分担にしたがって研究報告を行い、その内容について議論した。研究成果については、年度末に報告書を刊行した。研究代表者および研究分担者が積み重ねてきた活動により、研究構想時に設定した目的はほぼ達成できたと考えている。今回の共同研究では、研究代表者および研究分担者の考察を核としつつも、その成果を外部への批判に開いていったことによって最初に十分に意識していなかった「アジール」研究の学際的な可能性がみえてきた。「教師の技法」という点においては歴史研究の制約も経験した。この点については研究方法についてさらに検討が必要と考えられる。この3年間における本共同研究の成果を紙媒体の報告書を作成して公にした。本共同研究は、新教育運動期において、児童・生徒の「本性」に基づいて彼らの自己活動の余地を保持するために、学校における「アジール」的な時空間(教師の明確な計画性を逃れる曖昧な時空間)の重要性が認識され始めたことに注目し、新教育的な学校における「アジール」との関わりにおける教師の技法を、新教育運動の影響が最も鮮明にみられたイギリス、ドイツ、アメリカ合衆国を考察対象として比較史的に究明することを目的としている。平成23年度は、6月12日、京都大学において、本研究の目的、方法、研究計画を再確認するための第1回研究会を催した。第2回の研究会は、8月18日、武庫川女子大学において開催した。研究メンバーは、この時期までに、各自の分担に応じて、関連テーマについて先行研究の整理および批判的吟味を行うと同時に、それを踏まえたうえで研究計画を作成した。その後、夏期休暇から秋にかけて、国内外の文書館や研究機関を訪れて、史料の調査・収集・整理を実施した。

平成24年1月9日、第3回目の研究会を京都大学において開催し、夏から秋にかけて行った資料の収集および検討をもとにして、各自の具体的な研究対象となる学校を選定し、そのうえで今後の研究に関する見通しの詳細を提示した。同年3月19日、第4回研究会を兵庫教育大学サテライトキャンパスにおいて催し、平成24年度以降の研究活動に向けて、平成23年度の成果を総括し、次年度以降のスケジュールについて話し合った。なお、理論的基盤については、平成23年度にすでに基本的な考察を行い、研究代表者である山名淳が、教育思想史学会シンポジウムでその報告を行った。研究代表者、研究分担者ともに、年度開始時に立てた計画に沿って、研究活動を続けることができた。分担に従ってアメリカ、ドイツ、イギリスに関する各報告を柱として研究会を構成した。そのほか、アジール研究者として著名な舟木徹男氏を招き、本共同研究に関する報告を行っていただくと同時に、今後の研究方向性について貴重な助言・示唆を得ることができた。平成24年度の研究成果一覧において確認されるとおり、アジールと教育に関する理論的な検討はかなり進んだといってよい。年度初めには計4回の研究会開催を予定していたが、日程調整の関係で3回の研究会を開催し、各自の研究成果を報告すると同時に、その内容について検討を行った。第3回の研究会では、3,4回合同研究会として通常よりも2倍の時間をとってより綿密な検討を行った。しかしながら、予定よりも研究が遅れているところもある。アメリカ合衆国に関する研究がより体系的な新教育的学校のアジール性を解明しつつあるのに対して、ドイツ及びイギリスにおいては個別の事例に関する分析は進んでいるものの、体系的な考察がさらなる課題としてまだ残されている。史料・資料の制約などが研究遂行上のおもな障害となっているが、今後は関係する国々の研究者との連絡をより密にとりながらこの問題を克服し、体系的な比較史的考察にまで到達したい。当初の予定通り、平成23年度、計4回の研究会を開催し、研究代表者および各研究分担者が計画していた研究活動をおおむね遂行することができた。平成23年度は、研究分担者である宮本健市郎(関西学院大学)が、アメリカ合衆国において海外渡航調査を行った。「アジール」と教育に関する基礎理論的な考察については、当初の計画以上に進展させることができた。研究代表者である山名淳(京都大学)が中心となって、歴史学、文化人類学、社会学といった領域で検討されている「アジール」論を総合的に検討し、従来の研究手法を改善する方途を探り、それによって、教育史研究の領域に「アジール」論を本格的に導入する可能性について吟味した。その成果は、上述のとおり、教育思想史学会大会シンポジウムで公表した。今年度は、共同研究の最終年度である。次の3点に焦点を絞って活動を行う予定である。(1)アジールという観点から教育的事象について検討を行うための理論的考察をまとめる。この課題については、主として研究代表者である山名が担当する。(2)これまでの調査を基盤としつつ、アメリカ合衆国、ドイツ、イギリスの間で比較検討を精緻化する。「現在までの達成度」で述べたとおり、そのような比較検討のために必要な各国における調査を引き続き充実させる。(3)以上の成果を集大成し、今年度の学会(日本教育学会大会を予定)において報告を行うと同時に、年度末には報告書としてまとめて公にする。今後の調査・分析は、主として(1)史料の整理および分析、(2)アンケートおよびインタビュー調査の分析、(3)解釈のための理論基盤の検討からなる(ただし、(2)は必要に応じて行う)。
原子核乾板を用いたミューオントモグラフィー技術による古墳墳丘内部の3次元画像化

方針として、まずは1カ所からのミューオン測定結果に加えて石室の床に傾斜が無いなどの条件を仮定することで埋葬施設の3次元画像化を行う研究をした。その後、複数点からの生データを使うことで仮定を減らして3次元画像の作成を行うという計画を立てて研究を進めた。先ず古墳のミューオンラジオグラフィーをシミュレーション出来るプログラムを作成した。あらゆる古墳の等高線図を読み取って実行可能であるように設計した。次に春日古墳に原子核乾板を設置して取得したデータの解釈を上記のプログラムを用いて行った。まず春日古墳の墳形(外形)測量結果から3次元モデルを作成した。さらにそのモデルに対して直方体形で水平な床をもつという仮定のもといろいろな方向、大きさの空洞を作成し、計算機上でミューオンを照射した。どのようなデータが得られるかという結果を予測し、それを実際のデータと比べて最も良く一致しているものを選ぶ。結果としてほぼ南北方向に長さ6.1±0.5m,高さ2.0m,幅1.8mの空洞を見積もった。さらに複数点からの観測データを用いることで床の水平性などの仮定条件を課さずに3次元構造を決定する手法の開発を進めた。行列計算によって古墳の各点の密度が求まることをまずは代数学的に確かめた。さらに測量して作った古墳モデルを用いて計算を行っている。観測は3カ所で100日間程度行う必要がある見込みである。一方で原子核乾板を高温で長期間放置すると黒化し、次第に解析不能になる問題がある。対策としてフィルムの温度上昇を防ぐために非電化で乾板設置箱内の温度を自動的に冷却するシステムを考案しテストした。さらにフィルムのパッキング材の変更や原子核乾板製造時の添加薬品に変更を加えた。これらの要素を組み合わせて春日古墳及び桜井市の古墳で複数点からの観測をした。現像した原子核乾板には黒化していないことを確かめた。計画していたシミュレーションプログラムの作成に関しては、等高線画像が作られていればどんな古墳でも用いられるような汎用性の高いシミュレーションプログラムを作成して春日古墳の3次元解析に用いることが出来た。検出器の設置場所を自由に変更できるため実験計画を立てる際に古墳のどこに検出器を置くのが効果的かの吟味に使う事もでき、新たな古墳で実施する際にも有用である。3次元解析に関しては、埋葬施設の形状を単純化、パターン化することによって少ないデータからでも立体解析を行うことが出来た。これは古墳のミューオンラジオグラフィーに特化する事で可能になった。計画していた検出器の温度対策に関しては、化学的に箱内を冷却することにし、溶解熱が低い尿素等を定期的に箱内に置いた水槽に投下することで最高気温を低下させる方法を実験室でテストした。水槽に一部を浸したフィルムパックの温度を16度から、直後に4度まで低下させ、60分後でも6度に温度を保てていることを確かめた。さらに治具及び箱の改善、パッキング材の改善を行うことで原子核乾板の黒化を防いで夏季の観測を行うことが出来た。核乾板製造時の添加薬品を最適化することもした。計画した実際の古墳での実施に関しては、春日古墳および桜井市の古墳において複数箇所からデータを取ることが出来た。そのために必要な原子核乾板を製造するために乳剤塗布装置3台を橿原考古学研究所に建造し、高速で検出器を生産できるようになった。また原子核乾板の現像施設も立ち上げ、回収した原子核乾板をすぐに現像できるようになった。これによって古墳以外から来たミューオンが検出器輸送時に混入する割合を減らすことが出来る。新たなアイディアを生かして3次元解析などを計画以上に進めることが出来たので十分な成果を上げることが出来たと言える。これまでに春日古墳の内部空洞を検出しその方向、幅、高さの中心値を求めることが出来た。しかしエラーの評価が出来ていないためその評価を行う。これはシミュレーションにより作成する予想値とデータを細かく比べることによって行える。まずは人間が見て比べることによってどの予想画像までがデータと似ているかを決めることでエラーの値を決める。将来的にはより定量的、自動的にエラー値が決められるように尤度関数などの指標を用いてこれを行えるようにする。それを可能にするためにもシミュレーションをより高速に行えるようにする。現在はある空洞を仮定した場合に1日以上の時間をかけて計算を行っているためエラーを評価するためには1か月程度の時間を要してしまう。しかし本来は省略できる計算が多いため必要な部分の計算のみに限定することで高速化できる見込みが有る。また計算機を改善する事も検討する。エラーを評価できればデータをより考古学的に生かしていく事が出来るようになる。例えば空洞の大きさがどの形式の石室に近いのかといった判断を定量的にできる。春日古墳においては墳丘に比較的大きな石が露出しておりこれが検出した埋葬施設を構成している可能性がある。空洞の方向のエラーを評価して、想定する空洞がこの石につながると言えるのかも評価したい。これらの研究の為に画像化の精度を上げたい。これまでは空洞の形状をパターン化し床が水平であるなどの仮定のもとに解析を行ってきたが観測点を増やしデータ量を増すことで仮定を減らすことが出来、より精度の高い構造決定が出来る見込みである。春日古墳、桜井市の古墳に設置して現像した原子核乾板の表面処理などを行い読み取り機でスキャンする。それによって得られるミューオン飛跡データの解析を行ってこの研究を進めていく。

方針として、まずは1カ所からのミューオン測定結果に加えて石室の床に傾斜が無いなどの条件を仮定することで埋葬施設の3次元画像化を行う研究をした。その後、複数点からの生データを使うことで仮定を減らして3次元画像の作成を行うという計画を立てて研究を進めた。先ず古墳のミューオンラジオグラフィーをシミュレーション出来るプログラムを作成した。あらゆる古墳の等高線図を読み取って実行可能であるように設計した。次に春日古墳に原子核乾板を設置して取得したデータの解釈を上記のプログラムを用いて行った。まず春日古墳の墳形(外形)測量結果から3次元モデルを作成した。さらにそのモデルに対して直方体形で水平な床をもつという仮定のもといろいろな方向、大きさの空洞を作成し、計算機上でミューオンを照射した。どのようなデータが得られるかという結果を予測し、それを実際のデータと比べて最も良く一致しているものを選ぶ。結果としてほぼ南北方向に長さ6.1±0.5m,高さ2.0m,幅1.8mの空洞を見積もった。さらに複数点からの観測データを用いることで床の水平性などの仮定条件を課さずに3次元構造を決定する手法の開発を進めた。行列計算によって古墳の各点の密度が求まることをまずは代数学的に確かめた。さらに測量して作った古墳モデルを用いて計算を行っている。観測は3カ所で100日間程度行う必要がある見込みである。一方で原子核乾板を高温で長期間放置すると黒化し、次第に解析不能になる問題がある。対策としてフィルムの温度上昇を防ぐために非電化で乾板設置箱内の温度を自動的に冷却するシステムを考案しテストした。さらにフィルムのパッキング材の変更や原子核乾板製造時の添加薬品に変更を加えた。これらの要素を組み合わせて春日古墳及び桜井市の古墳で複数点からの観測をした。現像した原子核乾板には黒化していないことを確かめた。計画していたシミュレーションプログラムの作成に関しては、等高線画像が作られていればどんな古墳でも用いられるような汎用性の高いシミュレーションプログラムを作成して春日古墳の3次元解析に用いることが出来た。検出器の設置場所を自由に変更できるため実験計画を立てる際に古墳のどこに検出器を置くのが効果的かの吟味に使う事もでき、新たな古墳で実施する際にも有用である。3次元解析に関しては、埋葬施設の形状を単純化、パターン化することによって少ないデータからでも立体解析を行うことが出来た。これは古墳のミューオンラジオグラフィーに特化する事で可能になった。計画していた検出器の温度対策に関しては、化学的に箱内を冷却することにし、溶解熱が低い尿素等を定期的に箱内に置いた水槽に投下することで最高気温を低下させる方法を実験室でテストした。水槽に一部を浸したフィルムパックの温度を16度から、直後に4度まで低下させ、60分後でも6度に温度を保てていることを確かめた。さらに治具及び箱の改善、パッキング材の改善を行うことで原子核乾板の黒化を防いで夏季の観測を行うことが出来た。核乾板製造時の添加薬品を最適化することもした。
糊化澱粉の老化および凍結過程の熱分析による追跡

1.砂糖添加した澱粉の糊化:0200%の広範囲の砂糖水中で,砂糖濃度の増加と共に,澱粉の糊化反応は高温側に移動した.20%乾量澱粉では糊化開始温度Ts,ピーク温度Tp,終了温度Tcは,砂糖(g)/水(g)X%に対してTo(Tp,Tc)=0.22X+52(60,71)゚C;但しr=0.995の直線関係が成立つ.糖濃度0→200%に対してTs, Tp, Tcが44゚C高温側に移動する.糊化吸熱帶の形状は変らない.天然澱粉粒(含水量約15%)が糖液中に分散している場合,糖が水との結合によって,澱粉粒表面から水が内部に入ることを抑制していると考えられた.2.砂糖添加した糊化澱粉の老化:老化後の再糊化吸熱スペクトルは糊化吸熱スペクトルと全く異り,約35゚Cから再糊化が開始する.再糊化反応は,澱粉-砂糖-水系の糊化転移であり,加工食品保存の立場からは老化後の熱スペクトルのデータの集積が必要である.一方,糊化反応を顕著に抑制する天然澱粉粒表面の砂糖水中での安定構造は,今後の検討課題であると考えられた.3.糊化澱粉の冷凍:冷凍直後から0゚Cで融解する水と,自由水より相互の結合がゆるく-5゚C附近で融解する水が生じる. -18゚Cで保存しても水は易動度を示し, -5゚Cで液化する水は徐々に増し, 1ヶ月保存すると自由水の約10%程度にまで増加する.凍結初期段階には-5゚Cの吸熱帶は自由水の吸熱帶とはっきり分離しているので,凍結温度における水の動きを知るのに熱分析は敏感な手段を提供する.1.砂糖添加した澱粉の糊化:0200%の広範囲の砂糖水中で,砂糖濃度の増加と共に,澱粉の糊化反応は高温側に移動した.20%乾量澱粉では糊化開始温度Ts,ピーク温度Tp,終了温度Tcは,砂糖(g)/水(g)X%に対してTo(Tp,Tc)=0.22X+52(60,71)゚C;但しr=0.995の直線関係が成立つ.糖濃度0→200%に対してTs, Tp, Tcが44゚C高温側に移動する.糊化吸熱帶の形状は変らない.天然澱粉粒(含水量約15%)が糖液中に分散している場合,糖が水との結合によって,澱粉粒表面から水が内部に入ることを抑制していると考えられた.2.砂糖添加した糊化澱粉の老化:老化後の再糊化吸熱スペクトルは糊化吸熱スペクトルと全く異り,約35゚Cから再糊化が開始する.再糊化反応は,澱粉-砂糖-水系の糊化転移であり,加工食品保存の立場からは老化後の熱スペクトルのデータの集積が必要である.一方,糊化反応を顕著に抑制する天然澱粉粒表面の砂糖水中での安定構造は,今後の検討課題であると考えられた.3.糊化澱粉の冷凍:冷凍直後から0゚Cで融解する水と,自由水より相互の結合がゆるく-5゚C附近で融解する水が生じる. -18゚Cで保存しても水は易動度を示し, -5゚Cで液化する水は徐々に増し, 1ヶ月保存すると自由水の約10%程度にまで増加する.凍結初期段階には-5゚Cの吸熱帶は自由水の吸熱帶とはっきり分離しているので,凍結温度における水の動きを知るのに熱分析は敏感な手段を提供する.1.老化過程の熱分析;熱糊化した澱粉を550°Cに保存し、老化後の再糊化吸熱スペクトルにより老化過程を追跡した。含水量と老化温度によって再糊化の吸熱スペクトルが異り、何%老化という二状態モデルでは表現できないことがはっきりした。冷蔵保存に対応する510°C保存では、約25°Cから再糊化反応が開始し、、天然澱粉粒の糊化開始温度52°Cと比べると約27°C低い。糊化後の低温老化で生じる澱粉の配列構造は天然澱粉粒と比べて熱的に不安定なゆるやかな構造も含むことが示唆された。老化温度が高いと糊化開始温度は顕著に高くなるが、糊化終了温度はほとんど変らなかった。高温まで熱的に安定な構造は糊化後の老化澱粉と天然澱粉粒で大差がないと考えられた。2.砂糖添加した澱粉の糊化と老化の熱分析;50%乾量澱粉に澱粉の0100%の砂糖を添加すると、糊化反応は高温に移動しながら無添加の時の2つの吸熱ピークが1つの巾の狭いピークに収束していく。糊化開始温度Ts,糊化ピーク温度Tpは砂糖濃度(砂糖/乾量澱粉)をx%とするとTs=0.32x+49.2°C(r=0.991),Tp=0.34x+60.5°C(r=0.998)で表され、砂糖濃度0100%の領域で、濃度とTs,Tpのよい比例関係が成立つ。

糖水溶液中の澱粉粒は糖濃度の増加により糊化が強く抑制されることが示された。糊化後4°Cで老化すると再糊化開始温度は砂糖濃度によりほとんど変らず、終了温度は濃度が高くなると高温側に移動し、スペクトルの巾は広がる。しかし老化後の終了温度の移動は大巾でなく、初回の糊化より低温で終了する。老化後よりも天然の澱粉粒が糖液中に分散している方が高温で糊化するのは、澱粉粒の表面構造の一つの特徴と考えられる。老化後の糊化転移熱量は砂糖濃度60%の時が最大であり、濃度が増すとわずかに減る傾向はあるが老化防止に効果があると云える程ではなかった。
消滅危機にあるヴァヌアツ無文字言語の解明と辞書編纂

南太平洋のヴァヌアツ共和国では、80あまりの島において、100を超える文字を持たない言語が話されている。このうちのいくつかは、現在に至るまで全く記述研究がなされていない。本課題は、こうしたヴァヌアツ共和国の研究状況と話者の高齢化をふまえて、未調査言語、とくに辺境の地で話されている言語および言語文化の調査研究に取り組むものである。具体的には、1先行研究査が乏しい北・中央ヴァヌアツの言語を調査し、記述を行うこと、および、2これまで調査研究を行ってきたツツバ語の辞書作成を行うことを目指している。2018年度には、6月と9月に現地で調査を行った。6月の調査はツツバ島において行い、事前に作成したツツバ語辞書の名詞項目の発音・定義・用例をネイティブチェックした。また語彙の録音を行った。さらに、その過程において加筆が必要となった語句について、あらためて調査を行った。作成に取り組んでいる辞書は、ツツバ語をヴァヌアツ共和国の国語ビスラマ語と英語の2言語で説明するものであるため、残る2言語についてもネイティブチェックを行い、加筆と修正を行った。9月の調査では、未調査言語の調査に着手するにあたり、ヴァヌアラヴァ島で話される言語とマレクラ島の言語を対象に、予備調査を行った。具体的には、基礎語彙を収集して、分析を行ったほか、周辺言語および近隣の島で話される言語のうち、先行研究のあるものと今回収集した言語のデータを比較し、分析と考察を行った。計画どおり現地調査を行い、1辞書項目のネイティブチェックと2詳細な説明が難しかった項目のデータ収集、および3その整理をすることができた。また4マレクラ島とヴァヌアラヴァ島の言語についても、予定していた項目・内容を一通り調査し、先行研究との比較ができた。以上、おおむね順調に進んでいるといえる。引き続きツツバ語の辞書作成とネイティブチェック、加筆・修正を進める。また2018年度に調査したマレクラ島とヴァヌアラヴァ島の言語を周辺言語と比較し、記述を行うほか、2019年度はノルスープ島で話される言語の調査を行う。購入を予定していた書籍の刊行が遅れたことによる。当書籍の購入または調査旅費にあてる予定である。
希有な対称性を有する大環状配位子の創出とその形状を生かした多核金属錯体の機能開拓

ピリジルカルバルデヒド部位とアミノフェノール部位を有する二官能性モノマーを新規に設計し、内側に向いたN,N,O三座キレート配位部位をもつ環状六量体を選択的に合成した。この大環状配位子の亜鉛六核錯体は、ジカルボン酸の中でも二分子のピメリン酸を選択的に認識し、希有な積層双曲放物面形状のホストゲスト錯体を形成した。カルボキシ基による亜鉛間の架橋、環状分子間でのフェノキシ酸素ー亜鉛の配位結合、およびπーπ相互作用が構造形成に寄与していた。双曲放物面形状を持つこのユニークな分子は、複数の置換活性な金属中心を内孔に集積した環状錯体として、特異的分子認識・触媒反応場などへのさらなる応用が期待される。「希有な」対称性の大環状配位子の創製のため、アルデヒドと一級アミンを同一分子内に有する新規な二官能性モノマーを複数、設計・合成した。モノマーから大環状配位子を作る連結反応として、可逆なイミン結合を利用する手法を種々検討した。これは、結合生成が可逆なために熱力学的に安定な単一の最終生成物を得やすく、またイミンの窒素原子が金属配位部位として利用できることを期待したためである。検討の結果、以下のことが明らかになった。(1)ピリジン環にアルデヒド基とアミノ基を導入したモノマーを、亜鉛イオンをルイス酸およびテンプレートとして連結反応を行うことで、環状ピリジルアミン四量体が選択的に得られた。この四量体は、種々の金属イオンを選択的に捕捉するイオノフォアとしての働きが期待され、また、向きのある環状分子としてキラルな超分子のビルディングブロックとして展開可能である。(2)ピリジルカルバルデヒド基とアミノフェノール基を有するモノマーを原料とした環状分子合成を検討した。芳香環の電子状態・溶解性・イミン形成反応の制御を目的として、異なる置換基を導入したモノマー前駆体を複数合成した。そして、連結の素反応効率・環状化合物と鎖状高分子の選択性を向上させるために、種々の溶媒・濃度・温度などの環化反応条件を検討した。その結果、アルデヒド基を保護した前駆体からの、ワンポットでの脱保護反応およびイミン形成反応が有用であることが明らかとなり、これにより環状六量体が選択的に得られた。当研究では、既存の大環状分子が有する対称性とは相容れない希有な対称性を有する新規な大環状配位子の開発と金属錯体ユニットの環状配列の実現、およびその特異な形状に根ざす機能の探索を目的とした。平成26年度までに、大環状配位子のための二官能性モノマーの設計・合成と、オリゴマー環化反応による大環状配位子の創出を達成した。本平成27年度では、得られた大環状配位子と金属錯体との反応による多核錯体の合成およびその機能開拓を行った。ピリジルカルバルデヒド部位とアミノフェノール部位を有するモノマーに導入する官能基とオリゴマー環化反応の条件を精査することで、モノマーから環状六量体を高選択的に合成し、単離することに成功した。内側に向いたN,N,O三座キレート配位部位を有するこの大環状配位子と亜鉛アセチルアセトナート錯体を反応させ、六つの亜鉛が内孔に並んだ大環状金属錯体を得た。亜鉛に結合したアセチルアセナート配位子が置換活性であることを活かし、カルボキシ基の亜鉛に対する配位力を利用して種々のカルボン酸の認識を試みた。その結果、興味深いことに、大環状金属錯体はジカルボン酸の中でも二分子のピメリン酸を選択的に認識し、二つの環状六核亜鉛ユニットが積層した特異な双曲放物面形状を有するホストゲスト錯体を形成することが明らかとなった。構造は核磁気共鳴分光・質量分析・単結晶X線回折により詳細に決定された。二量体構造は擬似的なC2対称性を有し、カルボキシ基による亜鉛間の架橋、環状分子間でのフェノキシ酸素ー亜鉛の配位結合、およびπーπ相互作用が構造形成に寄与していた。本研究で創出された大環状分子は、希有な双曲放物面形状をもち、複数の置換活性な金属中心を内孔に集積した環状錯体として、特異的分子認識・触媒反応場などへのさらなる応用が期待される。「希有な」対称性の大環状配位子と金属配列の達成のため、平成26年度は、二官能性モノマーの設計・合成、およびそのオリゴマー環化反応による大環状分子の合成を検討する計画であった。