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熟練した助産師の触診『わざ』、身体知への接近をこころみる基礎的研究

助産院を開業し10年以上経過した2名の熟練助産師が行う、妊婦、産婦、褥婦への触診技術を「身体知」の観点から明らかにしようとする研究を行った。本研究の成果として、熟練助産師が「何を診て、感じとり、体得したわざ、覚え込んだ技術をケアに活かしているのか」という行為・思考の一連の過程の中から、特に妊婦健康審査時の触診に関して明らかになった。常に触れている感覚(妊娠経過、胎児の大きさや姿勢、胎向、羊水の質感、皮膚温、対象の反応等)と情報(超音波画像やデータ等)を統合していた。同時に経験で覚え込んだ感覚と照合・反芻しながら、身体で感じる「知」を心と身体に刻み、覚え込む過程の一部が示されたと考える。フィールドワーク(データ収集)開始のために、4月から協力依頼を行っていた助産院で調整を開始した。その結果、予定通り2名の開業助産師の協力を得て、フィールドワークを行った。A助産師:6名の妊婦健康診査時から分娩時に立ち会い観察を行い、データの解釈を検討した。510月末。B助産師:妊婦健康診査時の看護を観察した。その後、継続を決定し、分娩時までフィールドワークを行う予定であったが、予定変更(近親者の不幸にて)となり、次年度に持ち越しとなった。本研究は、開業助産師(以下,助産師という)として分娩を取り扱い10年以上の経験がある熟練した助産師の,胎児及び妊産婦を最適な状態に促し健康な状態へ導く触診の『わざ』を明らかにすることであった。助産師ならではの触診技術,認知,判断について身体が憶え込んだ技やこつとしての知識,すなわち「身体知」の観点にたち,実践でのプロセスを追い,語りを中心に意味づけを行い明らかにすることを試みた。研究デザインは事例研究とし,研究方法は,ライフストーリー・インタビューに基づいたフィールドワークを行った。【平成23年度】研究費助成の交付通知以降,文献および「身体知研究会」への参加による研究方法の具体的内容の検討,研究対象の可能性を図るため有志助産師1名に研究の相談を行い検討を加えた。その結果を踏まえ,研究者所属機関の倫理審査を経た後に研究開始となった。A県内の10年以上開業し助産業務に従事している助産師2名に協力を依頼した。【平成24年度】まず1名の助産師のもとで妊婦健診時から分娩時の看護場面に立会い,データ収集・分析を始めた。もう1名の助産師については,妊娠期のデータ収集を終えようとしていた頃に,助産師の事情により研究中断となり,再開の連絡待ちとなった。【平成25年度】本研究の成果の一部(熟練開業助産師の妊娠期の触診における身体知)について,第25回国際看護師協会4年毎大会ICNメルボルン学術集会にて示説(H25年5月20日)発表を行った。発表では,助産師が手に触れる感覚,と得られている情報やこれまでの経験を反芻しながら,身体に憶え込んで行く一部の過程を示せた。また,分娩期の触診について,データ収集を終えていた1名の助産師のデータ分析を行った。なお,研究中断していた助産師から,研究再開の確認が得られ,次年度4月以降に,データ収集再開の予定となった。本研究開始にあたり、関連する研究会(第11回身体知研究会、ベナー博士<看護実践における臨床知をいかに育てるか>)等に参加し、身体知の各分野における研究課題や状況、データのとらえ方、分析する視点、さらに考察につながる知見を得る機会となった。さらに、並行して有志の開業助産師の協力を得て、本研究の進め方、フィールドでのデータ収集方法を検討し、より具体的な研究計画書の作成に取り組んだ。そして、研究者の所属機関の倫理審査に研究計画書を申請し「承認」の許可を得た後、助産所を開業し、10年以上助産業務に従事している開業助産師2名に研究協力を依頼した。研究協力を依頼した2名の助産師は、本研究の目的である「助産師ならではの触診技術や判断について、実践でのプロセスを追いながら視覚および助産師自身の語りから意味づけを行い、触診の『わざ』を身体知の概念から明らかにする」上で、実践および身体で覚え込んだこつである触診の『わざ』を語り、意味づけることが可能な助産師2名である。研究計画書をもとに説明した結果、両名から研究協力の同意を得られた。その後、2名の助産所にて妊婦健康診査の看護場面に同行、参加観察させて頂いた。そして助産業務に支障がない時間に触診の意図や触診で感じとっている感覚について、研究者が観察した内容をもとにインタビューを行った。

参加観察も含め合計時間数11.3時間。データから意味づけを行いながら、「触る」ことが助産師の看護観や助産師として歩み初めた初期からの経験(例:触ることで伝わる・伝いあう感情)や、「拳一つの感覚で生まれるか生まれないかわかるという」助産師が握りしめ示した<拳一つ>という感覚のによることが明らかになりつつある。今年度は、2名の開業助産師の分娩期までの観察を行い、データの分析、まとめを行う予定であった。しかしながら、分娩期までに至る過程は、研究協力者1名のやむ終えない事情により1名分、次年度に持ち越された。その結果、今年度は、2名の開業助産師の妊娠期の触診わざに至る「身体知」の中心的な内容が、一部ではあるものの明らかになった。そしてその成果を、国際学会に発表するという段階までに到達できている。以上より、目的達成にむけ、計画通りに進行していたものの、研究協力者の事情により一部達成に至らず、次年度に課題を残しており、研究はやや遅れていると考える。開業助産師2名の協力を得られたこと、また「触診」について本年度は妊婦健康診査の場面に限られているものの、参加観察とインタビューから語りを聞き取り、意味づけ作業を行うことができはじめたため、概ね研究計画通りに進行できていると判断した。分娩期までのフィールドワークが行えなかったB助産師と調整し、データ収集を再会する。2名のデータを比較検討し、一連の「触診」わざにおける「身体知」獲得の過程を明文化する。平成24年度も引き続き協力を得られている開業助産師2名のもと、妊娠期から産褥期といった一連の過程を継続して観察可能な事例(各510例)を通して、データ収集(語りおよび画像を用い)を行い、分析を進めていく予定である。物品費として、データ収集の際に必要なメディア媒体や消耗品の購入を予定。旅費は、メルボルンで開催予定の国際学会(第25回ICN)の旅費を予定。その他は、翻訳、資料代として使用予定。概ね当初の計画とおりに執行予定である。計画した通り、物品費としてデータ保存用メディア媒体や画像機器、学会等出席のための旅費、研究において発生する謝金として、使用を計画予定である。
植物ペルオキシソームの多様性と適応性の獲得機構

真核細胞に必須のオルガネラであるペルオキシソームは、脂肪酸代謝や活性酸素種の除去などの共通の機能に加え、植物では光呼吸、酵母ではアルコール発酵、動物では胆汁酸の生合成といった生物種に特異的な機能を併せもつ。これらの機能は、進化の過程で生物種に応じて獲得されてきたと考えられる。これまでの植物ペルオキシソームの研究は、主にモデル被子植物のシロイヌナズナを中心に行われ、他の植物における知見はほとんどなかった。本研究では、基部陸上植物であるゼニゴケと、シロイヌナズナとは異なる生活様式をもつ非モデル植物のギンリョウソウとオロバンキを実験材料とし、ペルオキシソームの機能と形成に関わる因子の同定と機能解析から、植物ペルオキシソームの機能と形成の多様性、および適応性の獲得機構の解明を目指す。平成30年度は、ギンリョウソウのRNA-seq解析の論文の再投稿と、オロバンキのRNAseqによる発現データを用いた解析を進めた。ゼニゴケについては、解析ツールの整備として進めてきた、プロモータースワッピング可能なGateway技術を用いた新規ベクターの開発を継続し、R4pMpGWBシリーズとR4L1pMpGWBシリーズから成る76種類のDestination vectorを作製し、それらベクターの有効性の検証を行い、論文として発表した。その過程で作製したPeroxisome targeting signal (PTS) 1とPTS2との融合遺伝子を発現する軽質転換ゼニゴケの解析から、陸上植物が分化した段階で既にPTS1輸送系とPTS2輸送系が獲得されていたことが明らかとなった。ゼニゴケにおいては、76種類のゼニゴケ用のGateway vectorを作製し、本研究室および他の研究室でも検証を行い、その有効性を確認でき論文として発表することができた。その中で作製したペルオキシソームが可視化された形質転換ゼニゴケの解析から、進化過程におけるペルオキシソームタンパク質輸送経路の知見を得ることができた。ギンリョウソウについては、論文として投稿したものの、再投稿となってしまったため、修正稿を共著者とともに作成している。オロバンキについては、様々な成長段階より調整したRNAを使ったRNA-seqを行い、そのデータを解析中である。ギンリョウソウについては、論文の受理までもっていく。オロバンキは、インフォマティクス解析を進め、論文の作成を開始する。ゼニゴケについては、CRISPR/Cas9によりペルオキシソーム機能に関わる遺伝子機能が破壊されたものが作成できているので、表現型やペルオキシソーム動態の解析を進める。真核細胞に必須のオルガネラであるペルオキシソームは、脂肪酸代謝などの共通の機能に加え、植物では光呼吸系、酵母ではアルコール発酵、動物では胆汁酸の生合成といった生物種に特異的な機能をもつ。これらの機能は、進化の過程で生物種に応じて獲得されてきたと考えられるが、これまでの植物ペルオキシソームの研究は、主にモデル被子植物のシロイヌナズナを中心に行われ、他の植物における知見はほとんどなかった。平成29年度は、ギンリョウソウのRNA-seqのデータのインフォマティクス解析を行い、論文作成を進めた。オロバンキについては、前年度までに取得したRNA-seqによる発現データ解析を用いた解析を進めた。ゼニゴケについては、解析ツールの整備として進めてきた、プロモータースワッピング可能なGateway技術を用いた新規ベクターの開発を継続し、R4pMpGWBシリーズとR4L1pMpGWBシリーズから成る76種類のDestination vectorを作製した。それらベクターの有効性の検証を行うため、GUS、ルシフェラーゼ、核局在型Citrine、小胞体局在型Citrineを熱誘導性プロモーターや恒常的に発現させるプロモーターにつなげ、それら融合遺伝子を発現する形質転換ゼニゴケを作製し、GUS染色、ルシフェラーゼ発光、Citrineのイメージング解析を行った。ゼニゴケにおいては、蛍光タンパク質にペルオキシソームを可視化させたラインを用いて、二重免疫染色法により導入した遺伝子産物の局在を検証した。この可視化した形質転換体を親株として、インフォマティクス解析で同定した因子の機能破壊株の作製し、作製できたものから表現型やペルオキシソーム動態の解析を進めている。また、ゼニゴケ用のGateway vectorを作製し、本研究室および他の研究室でも検証を行い、その有効性を確認できたため、現在論文作成を進めている。ギンリョウソウについては、既に論文として取りまとめ、現在投稿中である。オロバンキについては、様々な成長段階より調整したRNAを使ったRNA-seqを行い、そのデータ解析を進めている。

本研究では、基部陸上植物であるゼニゴケと、シロイヌナズナとは異なる生活様式をもつ非モデル植物のギンリョウソウとオロバンキを実験材料とし、ペルオキシソームの機能と形成に関わる因子の同定と機能解析から、植物ペルオキシソームの機能と形成の多様性、および適応性の獲得機構の解明を目指す。平成30年度は、ギンリョウソウのRNA-seq解析の論文の再投稿と、オロバンキのRNAseqによる発現データを用いた解析を進めた。ゼニゴケについては、解析ツールの整備として進めてきた、プロモータースワッピング可能なGateway技術を用いた新規ベクターの開発を継続し、R4pMpGWBシリーズとR4L1pMpGWBシリーズから成る76種類のDestination vectorを作製し、それらベクターの有効性の検証を行い、論文として発表した。その過程で作製したPeroxisome targeting signal (PTS) 1とPTS2との融合遺伝子を発現する軽質転換ゼニゴケの解析から、陸上植物が分化した段階で既にPTS1輸送系とPTS2輸送系が獲得されていたことが明らかとなった。ゼニゴケにおいては、76種類のゼニゴケ用のGateway vectorを作製し、本研究室および他の研究室でも検証を行い、その有効性を確認でき論文として発表することができた。その中で作製したペルオキシソームが可視化された形質転換ゼニゴケの解析から、進化過程におけるペルオキシソームタンパク質輸送経路の知見を得ることができた。ギンリョウソウについては、論文として投稿したものの、再投稿となってしまったため、修正稿を共著者とともに作成している。オロバンキについては、様々な成長段階より調整したRNAを使ったRNA-seqを行い、そのデータを解析中である。ギンリョウソウについては、論文の受理までもっていく。オロバンキは、インフォマティクス解析を進め、論文作成を開始する。ゼニゴケについては、CRISPR/Cas9によりペルオキシソーム機能に関わる遺伝子機能が破壊されたものが作成できているので、表現型やペルオキシソーム動態の解析を進めると共に、他の因子についても同様の系で機能破壊株の作製を継続する。オロバンキは、インフォマティクス解析を進め、論文の作成を開始する。ゼニゴケについては、CRISPR/Cas9によりペルオキシソーム機能に関わる遺伝子機能が破壊されたものが作成できているので、表現型やペルオキシソーム動態の解析を進める。研究代表者は、平成29年度の11月に准教授に昇進し、それに伴い12月後半から研究室の改築を行った。新たな研究室のセットアップ等に時間がかかってしまったたことと、研究を補助する支援員が都合により勤務時間を減らすことになったため、経費の使用が当初の予定より異なることとなった。研究室のセットアップは概ね終了し、研究は順調に進み始めたので、本来、平成29年度に使用予定であった経費の一部を次年度に使用することで、本研究課題をさらに発展させていく。研究代表者は、平成30年4月より新たな研究室として「オルガネラ制御研究室」を主宰することとなった。それに伴い、平成30年12月より研究室の拡張を行うこととなり、工事が3月までかかってしまったため、一時的に予定していた研究の一部を中断することとなった。
REG1Aが化学放射線療法感受性マーカーとして働くメカニズムの解明とその増感誘導

REG1A発現は胃癌、大腸癌、乳癌、肺癌、膵癌、肝癌で進行度と予後不良に関わる因子であることが報告されている。一方で、我々はこれまで複数の論文で食道扁平上皮癌においてREG1A発現は化学放射線療法の感受性マーカーとなり得ることを報告してきた。今回の研究ではREG1AはJNK経路およびERK経路を介してc-Junを活性化して食道扁平上皮癌細胞の放射線感受性を増強していることを明らかにした。さらにREG1AはIL-1Bおよびp38MAPK経路を活性化してPD-L1発現を増強し癌細胞の免疫寛容を引き起こしている可能性が示唆された。本研究はREG1A遺伝子が化学療法・放射線療法感受性マーカーとして働くメカニズムの解明とREG1A遺伝子に関連した化学療法・放射線療法感受性を増感させる方法を確立を最終目標としている。平成25年度は1)cDNAマイクロアレイでピックアップされた15の癌関連遺伝子の調査、2)これらの癌関連遺伝子とREG1A発現との関連についての解析、検証を計画していた。これまでは、遺伝子データベースから遺伝子マッピングを作成し、15の遺伝子の他の遺伝子とどう関係しているかを調べた。このなかでいくつかの遺伝子が分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ(MAPK)カスケードと関与していることが分かった。特にREG1A導入細胞で高発現していたMKP5は下流のJNK3およびc-JUNを抑制し、抗癌剤や放射線などのストレスに対するストレス応答性MAPKを抑制する可能性があり、これが化学放射線療法に対する感受性を反映している可能性がある。このMKP5を含めいくつかの関連遺伝子の発現について複数の食道癌細胞株についてRT-qPCR、Western blottingにて調べる。REG1Aは食道癌においては科学放射線療法の感受性マーカーとなり得ることをこれまで報告してきた。一方で胃癌、大腸癌、乳癌、肺癌、膵癌、肝癌などの他の癌ではREG1Aは進行度や予後不良に関係することが報告されている。また近年、癌細胞がPD-L1により免疫寛容を引き起こし癌免疫から逃避していることが報告されている。食道癌細胞においてREG1AとPD-L1の発現に関係があるかどうかを研究した。REG1Aを遺伝子導入した食道癌細胞株はPD-L1 mRNAおよび蛋白を高発現しており、免疫染色においてもREG1AとPD-L1の発現が一致していた。これまでの研究結果と合わせて、REG1AはIL-1B,IL-6の産生とp38MAPK経路の調節を介してPD-L1発現を増強している可能性が示された。これまでの研究でREG1A発現とMAPK経路の変化が明らかになった。現在、この中の一つの分子であるc-Junの発現が予後に関係するかを組織マイクロアレイを用いた免疫染色で解析中である。食道癌食道癌細胞株へのREG1A遺伝子導入は既に行っているが、遺伝子導入ではない方法でREG1A発現を増強する方法を検討する。この方法を食道癌細胞株で実証できれば、次にマウスを用いた食道癌移植モデルでも行う。具体的には、REG1Aを発現しない食道癌細胞株をマウス皮下に移植し、生着、増殖したところで、特定の薬剤を皮下投与してREG1A発現を増強できるかどうか、さらには化学療法・放射線療法に対して感受性を増感できるか検討しする。おおむね順調に進んでおり、今後このMKP5を含めいくつかの関連遺伝子の発現について複数の食道癌細胞株についてRT-qPCR、Western blottingにて調べる。他の食道癌細胞株でもMAPKカスケードに関与する遺伝子が特定された場合には、マウス皮下移植モデルを用いてREG1Aの発現と放射線感受性、そしてMAPKカスケードとそれに関与する遺伝子が放射線照射によってどう変化するのかを免疫染色等を用いて調べる。RT-qPCRやWesternblottingの試薬を未購入のため
非平衡パラジウムサブナノ材料に対するプロチウムの効果に関する研究

プロチウム吸蔵材料は地球温暖化問題に関する意識の高まりと共にその重要性が益々高まりつつある。より高性能なプロチウム吸蔵材料を開発するためには、従来と異なる組織・構造を有する材料創製のためにも、その実現に従来の熱平衡のプロセスに対して何らかの非平衡状態の導入が必要と考えられる。しかしながら、形成されたプロチウム吸蔵材料の結晶粒径とプロチウム吸放出特性の間の関係はあまり研究されていない。そこで、本研究においては、従来の方法による150μmの粉体試料、フラッシュ蒸着装置を用いた薄膜試料、およびバルクメカニカルグラインディング法を用いたナノクリスタル粉体試料を作製し、それら粒径の異なるPd試料間で水素吸蔵における挙動の違いを検討することとした。この粉体は多結晶でありX線回折の結果でも明瞭な回折ピークが観測されている。以上3種類のPd試料について、その298Kにおける圧力一組成等温線を比較すると低濃度領域に於いてはジーベルトの法則を満たし固溶状態にあると考えられるが、その固溶限度は薄膜Pd<150μmPd粉体<ナノクリスタルPdの順に増加していることがわかる。これは従来から言われている表面への化学吸着あるいはsub-surface効果の他に弾性応力緩和による効果が大きいのではないかと考えられる。薄膜においては基板との接合があり、プロチウムの吸蔵による格子の歪みを緩和できないため、最大吸蔵量が減少したのではないかと考えられる。これに対してメカニカルグラインディングにより作製したナノクリスタルPdにおいては粒径が微小なためプロチウムの吸蔵による応力緩和が容易であるため、溶解度が増加したものと思われる。なお、希土類系合金に対するプラズマプロセスを用いた膜形成法ではナノクリスタル以下の結晶粒が得られており、今後より非平衡状態におけるプロチウム吸蔵材料の作製に関する研究が必要と考えられる。
生涯学習における科学教育のシステム化に関する基礎的研究の企画調査

我が国の生涯学習において科学教育が充実しているとは言えない。科学技術を巡る21世紀の我が国の状況を展望するとき、学校教育に限定された科学教育の研究のみでは全く不十分であり、対応できない。にもかかわらず、我が国の生涯学習における科学教育の問題は全く等閑に付されているといっても過言ではない。全国の生涯学習センターにおける科学関連の講座の貧弱さ・低迷・不人気ぶりは極めて深刻である。したがって、まさしく21世紀の我が国の科学教育研究には、生涯学習における科学教育の充実の方途と問題の解明が強く求められるのである。そこで、本研究企画は、今後の科学教育研究の重点を形成する生涯学習における科学教育を研究するためのパラダイムの構築をめざし、そのための企画と調査を多面的総合的に行うことを目的とした。本課題に関する研究の蓄積は少なく、今後の研究企画として、少なくとも、次の調査が必要なことが判明した。1.生涯学習における科学教育の現状と課題に関する研究パラダイムの構築のための調査2.成人の科学リテラシーに関する研究パラダイムの構築のための調査3.生涯学習における科学教育のシステム・カリキュラムに関する研究パラダイムの構築のための調査4.生涯学習における科学教育の方法に関する研究パラダイムの構築のための調査5.生涯学習における科学の学習者に関する研究(学習ニーズ・興味関心・学習方法等々)パラダイムの構築のための調査6.生涯学習における科学の教授者に関する研究(生涯学習としての科学教育の専門家:インタープリター養成のシステム・カリキュラム、社会的人材のストックと活用、等々)パラダイムの構築のための調査7.先進諸外国の生涯学習における科学教育に関する研究(コミュニティカレッジ、ディスタンスラーニング(遠隔学習・ネット学習)、等々)パラダイムの構築のための調査我が国の生涯学習において科学教育が充実しているとは言えない。1.生涯学習における科学教育の現状と課題に関する研究パラダイムの構築のための調査2.成人の科学リテラシーに関する研究パラダイムの構築のための調査3.生涯学習における科学教育のシステム・カリキュラムに関する研究パラダイムの構築のための調査4.生涯学習における科学教育の方法に関する研究パラダイムの構築のための調査5.生涯学習における科学の学習者に関する研究(学習ニーズ・興味関心・学習方法等々)パラダイムの構築のための調査6.生涯学習における科学の教授者に関する研究(生涯学習としての科学教育の専門家:インタープリター養成のシステム・カリキュラム、社会的人材のストックと活用、等々)パラダイムの構築のための調査7.先進諸外国の生涯学習における科学教育に関する研究(コミュニティカレッジ、ディスタンスラーニング(遠隔学習・ネット学習)、等々)パラダイムの構築のための調査
お伽草子の研究―身体的モチーフと物語の構造を中心に―

物語の諸相とその表現方法を知ることで、日本の基層文化の一端を明らかにすることを目的とし、研究に取り組んだ。とりわけ、中世の物語群であるお伽草子という文芸ジャンルから、『福富草紙』や『放屁合戦絵巻』『小柴垣草紙』『袋法師絵詞』『稚児草子絵巻』などの絵巻作品を取り上げるこことした.なぜなら、これらの作品は、放屁や脱糞、性愛など、身体の<負>のモチーフを物語の中心に据え、直接的な身体表現を文字化・絵画化した初期の物語として重要であるにもかかわらず、いまだ十分に研究されていないからである。よって本研究では、こうしたモチーフの作品群の諸相と表現方法を明らかにすることで、物語史における新たな地平の開拓をめざした。本年度は、『福富草紙』についての研究をさらに深めるとともに、昨年度に伝本調査した絵巻作品のうち、特に『袋法師絵巻』についての分析を深めることができた。以下に具体的な内容を示す。1、各作品の伝本調査をさらに進め、現存伝本の把握をすることができた。特に『袋法師絵巻』『小柴垣草紙』については、それまで報告されていた以上の数の伝本が存在することを突き止めた。2、調査した伝本の詳細な分析を行った。特に伝本間の異同の多い『袋法師絵巻』については、東京国立博物館所蔵本の翻刻・解題を発表したほか、それぞれの伝本を、脱文や補筆、絵と本文の配列の違いなどの点に注目して比較分析し、それらが物語の内容にどう影響したかを考察した。3、『袋法師絵巻』における「袋」の意味を、中世の用例や諸研究から明らかにし、この作品の身体をめぐる表現と物語との関連について論じた。4、いくつかの資料から、放屁芸や性愛などのモチーフの絵巻が作られた背景について、一つの可能性を提示した。5、『福富草紙』の放屁芸の音について詳細な分析を行い、それについてパリで発表した。物語の諸相とその表現方法を知ることで、日本の基層文化の一端に迫ることが本研究の大きな目的である。具体的には、中世の『福富草紙』や『放屁合戦絵巻』、『小柴垣草紙』、『袋法師絵詞』、『稚児草子絵巻』、などの絵巻作品を取り上げる。これらは、放屁や脱糞、性愛など、身体の〈負〉のモチーフを物語の中心に据え、直接的な身体表現を文字化・絵画化した初期の物語として貴重かつ重要であるにもかかわらず、いまだ十分に研究されていない。よって本研究では、こうしたモチーフの作品群の諸相と表現方法を明らかにし、物語史における新たな地平を開拓したい。本年度の研究については以下の通り。(1)放屁や脱糞が描かれた『福富草紙』について、フランス国立図書館や出光美術館、金沢市の常福寺をはじめ、諸所に所蔵されている伝本を調査し、検討した。これにより、模写本をも含めた『福富草紙』諸本の総体を把握し、系統整理を図り、中世から近世にかけての展開の様相が明らかになった。立教大学所蔵本については、『立教大学大学院日本文学論叢』第10号にまとめた。(2)『福富草紙』における笑いについて、物語の内容や放屁・脱糞という身体的モチーフの観点などのから考察し、パリとアルザスの学会で発表した。(3)性愛が描かれた『小柴垣草紙』、『袋法師絵詞』を調査した。これらの伝本の実態についてはこれまで部分的にしかわかっておらず、伝本探索とその調査をし、実態を把握することが、研究の最も基礎的かつ急務事項であった。そのため、東京国立博物館や大分県立図書館、神宮文庫、実践女子大など、諸所に所蔵されている伝本をできるだけ多数調査し、現存伝本の把握と、物語の全体像の把握に努めた。

3、『袋法師絵巻』における「袋」の意味を、中世の用例や諸研究から明らかにし、この作品の身体をめぐる表現と物語との関連について論じた。4、いくつかの資料から、放屁芸や性愛などのモチーフの絵巻が作られた背景について、一つの可能性を提示した。5、『福富草紙』の放屁芸の音について詳細な分析を行い、それについてパリで発表した。
顎関節滑膜表層細胞におけるカベオラの存在意識

鍔関節滑膜の線維芽細胞様B型細胞は骨液の成分を分泌し、円滑な鍔運動のために重要であるが、その正常構造や由来には不明な点が多い.本研究では研究代表者が発見してきたB型細胞の標識物質を使い,B型細胞の表面にカベラオが存在し,そこに筋特異的なカベオリン-3タンパクが発現していることを明らかにした.その発育段階における発現変化を検討し,カベオリン-3がB型細胞の増殖ではなく分化に関与していることが示唆された.鍔関節滑膜の線維芽細胞様B型細胞は骨液の成分を分泌し、円滑な鍔運動のために重要であるが、その正常構造や由来には不明な点が多い.本研究では研究代表者が発見してきたB型細胞の標識物質を使い,B型細胞の表面にカベラオが存在し,そこに筋特異的なカベオリン-3タンパクが発現していることを明らかにした.その発育段階における発現変化を検討し,カベオリン-3がB型細胞の増殖ではなく分化に関与していることが示唆された.カベオラは細胞膜の陥凹構造で,その主要構造タンパクであるカベオリンはカベオリン-1,-2,-3の3つに分けられる.顎関節滑膜表層細胞のうち,線維芽細胞様B型細胞はカベオリン-1を発現する多数のカベオラを有する.多くの組織でカベオリン-1は広く分布するのに対し,カベオリン-3は筋に特異的と言われてきた.しかしながら,骨格筋にはカベオリン-3のみが存在するのに対し,一部の平滑筋はカベオリン-1と-3を合わせもつ.線維芽細胞様B型細胞の形態からは伸縮性をもつことが想像され,加えてリウマチ性関節炎の滑膜では筋線維芽細胞の特徴を示すように変化することから,カベオリン-1以外の-2,-3にも着目し,その分布をラット顎関節滑膜において免疫細胞化学的手法にて検索した結果,以下のような所見を得た.B型細胞のカベオラにはカベオリン-1だけでなく-2と-3も局在していた.カベオリン-1や-2が表層細胞以外の血管内皮細胞や線維芽細胞,軟骨細胞の一部にも発現していたのとは対照的に,-3は滑膜最表層のB型細胞の細胞膜にのみ限局しており,他の細胞には全く免疫陽性反応が認められなかった.さらには,ほとんどのB型細胞はカベオリン-1陽性のカベオラを有しkいたのに対し,一部のB型細胞はカベオリン-3を欠いていた.B型細胞の発生学的由来は未だ不明であるが,未分化なB型細胞が胎生期の間葉系細胞中に出現すると報告されていることから,間葉系の細胞から直接分化したB型細胞が滑膜表層細胞層内で成熟,増殖すると考えられる.本研究ではカベオリン-3免疫陽性のB型細胞は免疫陰性の細胞に比べて細胞内小器官が発達していた.平滑筋では細胞分化にカベオリン-3が関与しているという報告があり,本研究のカベオリン-3の免疫活性の発現もB型細胞の分化段階を反映している可能性が示唆された.細胞膜カベオラの構造タンパクであるカベオリンにはカベオリン-1,-2,-3の3つのサブタイプが存在する.多くの細胞に存在するカベオリン-1,-2に対し,カベオリン-3は筋線維に特異的に存在している.私は昨年度までに顎関節滑膜の滑膜表層細胞のうち,線維芽細胞様B型細胞のカベオラにこれら3つのカベオリンが局在することを明らかにした.このB型細胞はリウマチ性関節炎などでみられる骨破壊性のパンヌス形成時に増殖することが知られ,その際,筋線維芽細胞の特徴を有するように変化することが報告されている.B型細胞はその重要性にもかかわらず,正常微細構造および由来すら明らかにされていない.今年度はカベオリン-3を発現するB型細胞の詳細を微細構造学的に検索するとともに,炎症に関与し,カベオリン-1が抑制するとされる一酸化窒素合成酵素(nitric oxide synthase;NOS)の局在をラット顎関節滑膜において免疫細胞化学的手法にて検索した結果,以下のような所見を得た.正常ラット顎関節滑膜表層細胞において,NOSのすべてのサブタイプ(血管型eNOS・神経型nNOS・誘導型iNOS)の発現は免疫組織化学的に検出されなかった.一方,カベオリン-3免疫陽性のB型細胞は生後14日目に出現し,8週目までは増加する傾向にあった.免疫陽性細胞が出現する時期は滑膜表層細胞層が形成された後であること,また陽性細胞の細胞内小器官が免疫陰性の細胞に比べて発達していることから,カベオリン-3がB型細胞の増殖ではなく,分化に関与していることが示唆された.細胞膜カベオラの構造タンパクであるカベオリンにはカベオリン-1, -2, -3の3つのサブタイプが存在する.多くの細胞に存在するカベオリン-1, -2に対し,カベオリン-3は筋線維に特異的に存在している.私は一昨年度までに顎関節滑膜の滑膜表層細胞のうち,線維芽細胞様

B型細胞のカベオラにこれら3つのカベオリンが局在することを明らかにし,昨年はカベオリン-3がB型細胞の増殖ではなく,分化に関与している可能性を示唆する発生学的所見を得た.この線維芽細胞様B型細胞はリウマチ性関節炎などでみられる骨破壊性のパンヌス形成時に増殖することが知られ,その際,筋線維芽細胞の特徴を有するように変化することが報告されている.B型細胞はその重要性にもかかわらず,正常微細構造および由来すら明らかにされていない.今年度はカベオリン-3を発現するB型細胞の微細構造学的検索および,筋線維への分化開始を調節するタンパクであるデスミンとともに昨年度も試みたが検出されなかった一酸化窒素合成酵素(nitric oxide synthase ; NOS)の局在をラット顎関節滑膜において免疫細胞化学的手法にて検索した結果,以下のような所見を得た.正常ラット顎関節滑膜表層細胞において, NOSのすべてのサブタイプ(血管型eNOS・神経型nNOS・誘導型iNOS)の発現を異なる抗体で再検索したが検出されなかったことから,過去の報告のようにB型細胞のカベオリン-1がNOSの発現を抑制している可能性が示唆された.一方,成熟ラット顎関節滑膜表層にデスミン免疫陽性反応が局在することを光顕レベルで発見した.デスミン陽性細胞およびB型細胞のマーカーであるHSP25陽性細胞はカベオリン-3免疫陽性細胞に比べて数が多い傾向にあった.このことからカベオリン-3はある一定の分化段階のB型細胞のみを標識していることが明らかとなった.
L、Dーセリン代謝連関システムによる神経機能制御の遺伝子改変マウス解析基盤形成

本研究課題は、セリン合成不全マウスを作出し、脳内在性L-セリン合成によるD-セリン代謝制御の特性付けからセリン代謝異常と高次神経機能の連鎖を理解するための解析プラットフォームの形成を目的としている。平成19年度にはアストロサイト特異的なPhgdh KOマウス(hGFA^<+/Cre>::Phgdh^<flox/flox>)の作成に成功した。Phgdhは解糖系中間体3-ホスホグリセリン酸から開始されるセリン生合成経路(リン酸化経路)の初発酵素である。アストロサイト特異的Phgdh KOマウス(以下CKOマウスと略す)は胎生致死を免れるが、成熟期脳内セリン含量が顕著に低下し,小頭症を呈す。本課題の目標達成に向けて3種の遺伝子改変マウスを作成したが、CKOマウスが最も適している事が判明した。平成20年度はCKOマウスを用いて前脳領域におけるD-セリン分析を中心に解析を行い以下の知見を得た。1.CKOマウス大脳皮質ではL-セリン含量の低下に伴い、遊離D-セリン含量も正常対照(Phgdh^<flox/flox>の10%以下に激減していた。海馬についても同程度のD-セリン含量低下が認められた。2.腹腔内へのL-セリン投与は皮質内のL-及びD-セリン含量を増加させたが、移行効率は著しく低かった。3.L-セリンからD-セリンへの変換を触媒する酵素セリンラセマーゼ(Srr)のmRNA及び蛋白質含量を検討したが、ともに正常対照と同レベルであった。免疫組織化学的手法で皮質内分布を検討したが、CKO皮質においても正常対照同様に主に神経細胞に反応性が検出された。以上の結果より、D-セリンがNMDAグタミン酸受容体のco-agonistとして作用する前脳領域では、リン酸化経路により脳内で内在的に合成されたL-セリンがD-セリンの主要前駆体であり、定常状態でのD-セリン含量は脳内L-セリン合成量によって調節されていることが明らかとなった。以上の成果は現在論文として投稿中である。CKOマウスD-セリン代謝異常の判明を受け、引続き現在、グルタミン酸受容体の発現と機能変化に着目して解析を進めている。本研究課題は、遺伝子改変によって作出したセリン合成不全モデルマウスを基に脳内セリン量と」D-変換を人為制御可能なモデル動物実験系を構築し、その特性付けからセリン代謝異常と高次神経機能の連鎖を理解するための解析基盤プラットフォームの確立を目的としている。本課題では、外来遺伝子(ネオマイシン耐性遺伝子)のイントロンへの挿入によりPhgdh遺伝子の転写レベルが全身で低下している発現低下変異マウス(Phgdh^<Δ4.5/neo>)(以下変異マウスと省略)と、Cre-lox/Pシステムによるアストロサイト特異的ノックアウト(KO)マウスを用い、セリン合成能を人為的に制御したマウスを用いる。本年度は以下の項目について検討を行った、1)変異マウスの交配条件とセリン枯渇条件の確立変異マウスはnullヘテロ接合体(Phgdh^<Δ4.5/+>)とneoヘテロ接合体(Phgdh^<neo/+>)またはneoホモ接合体(Phgdh^<neo/neo>)との交配によって得られる。各種交配実験の結果、nullヘテロ接合体とneoヘテロ接合体の組合せによって生まれる変異マウスの生後生存率が最も高くなることがわかった。また成獣でのセリン枯渇状態作出のため、蛋白質性成分を含まず、アミノ酸のみの合成食からセリン/グリシンを含まない欠乏食を給餌による、血液、脳内各領域、肝臓、筋肉などのアミノ酸組成への影響を現在検討している。Phgdh遺伝子にlox/P配列を挿入したfloxアリルをホモ接合体で持つ個体(Phgdh^<flox/flox>)をGFAPプロモーター支配下でアストロサイト特異的にCreを発現している同ヘテロ接合体マウスと交配することによって、アストロサイト特異的Phgdh KOマウスを得た。同マウスは胎生致死を免れ出生し、生後も通常の食餌を与えている限り見かけ上正常に発育することが明らかとなった。現在Phgdh発現と脳内アミノ酸組成の関連、脳形態等について解析を行なっている。本研究課題は、遺伝子改変によって作出したセリン合成不全モデルマウスを利用して脳内セリン量とL,D-型変換を人為制御可能なモデル動物実験系を確立し、その特性付けからセリン代謝異常と高次神経機能の連鎖を理解するための解析基盤プラットフォームの形成を目的としている。昨年度(平成18年度)は,Phgdh発現低下変異マウス(Phgdh^<Δ4,5/neo>)と、アストロサイト特異的Phgdh K0マウス(hGFAP;:Cre:Phgdh^<flox/flox>)の作成及び解析を行っていた。後者は昨年度末に作成に成功し、その後の検討により、胎生致死とならない,生後死亡率が低い,♂個体が交配可能である、などの特徴を持つことがわかった。さらに、発現低下変異マウスに比べ、通常の飼育条件で充分な個体数の確保が可能であったので,基本表現型解析を行った。その結果,以下の知見を得た。2.アミノ酸分析の結果,脳主要領域でセリンが正常対照の15-30%程度にまで低下していた。特に大脳皮質と海馬での減少が顕著であった。血清や肝臓のセリン含量に有意差は認められなかった。

3.グリシンは、大脳皮質、海馬、視床下部などで有意に低下しているが、正常対照の6080%の含量が維持されていた。4.正常対照に比べ脳重量が有意に少なく,小頭症を呈していた。さらに低体重であり,全身レベルで軽度の成長遅滞が認められた。上記の表現型は,ヒトセリン合成不全疾患の症状を再現しており,今後はアストロサイト特異的Phgdh KOマウスをモデル動物として集中的に解析することにした。現在同マウス脳の形態変化の詳細と,D-セリン動態の詳細な解析を行っている本研究課題は、セリン合成不全マウスを作出し、脳内在性L-セリン合成によるD-セリン代謝制御の特性付けからセリン代謝異常と高次神経機能の連鎖を理解するための解析プラットフォームの形成を目的としている。平成19年度にはアストロサイト特異的なPhgdh KOマウス(hGFA^<+/Cre>::Phgdh^<flox/flox>)の作成に成功した。Phgdhは解糖系中間体3-ホスホグリセリン酸から開始されるセリン生合成経路(リン酸化経路)の初発酵素である。アストロサイト特異的Phgdh KOマウス(以下CKOマウスと略す)は胎生致死を免れるが、成熟期脳内セリン含量が顕著に低下し,小頭症を呈す。本課題の目標達成に向けて3種の遺伝子改変マウスを作成したが、CKOマウスが最も適している事が判明した。平成20年度はCKOマウスを用いて前脳領域におけるD-セリン分析を中心に解析を行い以下の知見を得た。1.CKOマウス大脳皮質ではL-セリン含量の低下に伴い、遊離D-セリン含量も正常対照(Phgdh^<flox/flox>の10%以下に激減していた。海馬についても同程度のD-セリン含量低下が認められた。2.腹腔内へのL-セリン投与は皮質内のL-及びD-セリン含量を増加させたが、移行効率は著しく低かった。3.L-セリンからD-セリンへの変換を触媒する酵素セリンラセマーゼ(Srr)のmRNA及び蛋白質含量を検討したが、ともに正常対照と同レベルであった。免疫組織化学的手法で皮質内分布を検討したが、CKO皮質においても正常対照同様に主に神経細胞に反応性が検出された。以上の結果より、D-セリンがNMDAグタミン酸受容体のco-agonistとして作用する前脳領域では、リン酸化経路により脳内で内在的に合成されたL-セリンがD-セリンの主要前駆体であり、定常状態でのD-セリン含量は脳内L-セリン合成量によって調節されていることが明らかとなった。以上の成果は現在論文として投稿中である。CKOマウスD-セリン代謝異常の判明を受け、引続き現在、グルタミン酸受容体の発現と機能変化に着目して解析を進めている。
超低消費電力ポリマー３次元光インターコネクションスイッチングデバイスの開発

低消費電力ポリマー3次元光スイッチング回路の実現及び機能デバイスへの展開を目指して、まず複数種類ポリマーの多層化に伴うによるクラックの発生、導波路形状の変形の問題についてプロセス条件の最適化により解決した。それを元に、4x4構成3次元光スイッチなどを実現した。比較的低い消費電力でほぼ偏光無依存、また15301610nmの広波長域動作を達成し、ポリマー導波路の低消費電力3次元光スイッチング回路への展開の可能性を実証した。同時に、ポリマー導波路の機能光デバイス展開として、半導体集積ポリマーリング共振器フィルタや導波路型クレッチマン表面プラズモンセンサーを実現し、その有用性を示した。本研究は、これまでに開発してきた2x2ポリマー光スイッチエレメントについて、一層の低消費電力動作を目指す。数値目標は、サブmWの超低消費電力、偏光完全無依存下でクロストーク-25dB以下、波長域60nm以上である。また、層間光インターコネクション用として、少なくとも3層積層構造の光スイッチング動作実現に傾注する。その際、平面型では8x8ポート程度以上の大規模化について検討し、ノンブロッキングスイッチ動作を全体で数200mW以下の超低消費電力を目標とする。その他、ポリマー導波路による機能デバイスの実現を目指す。そこで平成24年度では、まずはこれまでに3.5mWの低消費電力、偏光無依存、・25dBの低クロストーク、約100μsの高速スイッチング動作などの一定の高性能動作を提示してきた熱光学動作のポリマーマッハツェンダ型光スイッチについて、引き続き一層の特性向上を図った。具体的には、導波路間に熱分布閉じ込めの為にトレンチ構造を導入し、さらに電極材料やプロセス中のクラック発生の問題点を解決して、これまでの最小動作電力より低い2.1mWの動作を実現することができた。他方、偏光依存性が現れたため、正確な導波路形状の制御や電極構造の最適化により、一層の低消費電力化と共に今後の課題である。さらにポリマーの特徴を利用したチップ間及びチップ内の光インターコネクションの機能を拡大すべく、3次元光スイッチングマトリクス実現への基礎検討を行った。多層構造や電極形成によるクラックの発生の抑圧に成功し、約18mWでの縦方向3次元光スイッチング動作を実現した。ただ、解析予測より消費電力が高いことや偏光依存性が表れたことから、今後解決に向けて検討していく。ポリマー機能光デバイスとして、表面プラズモンセンサを作製し、基本特性を実証した。さらに他のフィルタデバイスついても検討を行う。今年度は研究期間の2年目として、ポリマー光スイッチのサブmWの低消費電力化や4x4規模の多ポート化、さらに3層積層3次元光回路の作製の再現性の向上が目標であったが、その検討の過程で、異種ポリマーを積層した場合にクラックが頻繁に発生するという問題に見舞われた。その原因がコア用のSU-8とクラッド用のPMGIの2種類のポリマーの熱膨張係数の差に伴うベーキング時に発生する歪みが現像時などにクラックとして破壊的に現れることによるものと判断され、解決に向けて種々のベーキングの温度変化パターンを検討した。その結果、昇温・降温ともに温度変化をゆっくりとする事や真空中でのアニールによる解決する見通しを得た。同時に、積層導波路を形成した場合に現れた断面形状の崩れやアライメントずれなどの解決に取り組み、これはアライナを用いた導波路パターン露光時の光源の波長成分を純化することが重要である事を見出し、波長365nmのi線のみを取り出すフィルタを装荷することにより一定の解決の目処を得た。それらの対策の結果も含めて、3層積層導波路の3次元光回路の形成の目処を得るに至った。同時に、これまで目標としていたマッハツェンダ光スイッチを用いた3次元光回路に加えて、積層総数が2層で済む方向性結合器光スイッチを用いた構造を新たに考案した。他方、熱光学効果ポリマー光スイッチの低消費電力動作化について、電極の両側にトレンチを導入し熱閉じ込めを向上する構造について、効果的なトレンチ配置について解析で明らかにし、また実際に作製条件を把握する事ができた。これらの種々の問題点解決を受けて、今後は実用的な3次元光回路及びサブmW以下の低消費電力動作の実現に向けて取り組む予定得ある。またポリマー光デバイス応用として、表面プラズモン共鳴を用いた導波路型クレッチマン構成による光センサーという新規構造を提案し、基本動作及び特性向上の指針を得た。低消費電力ポリマー3次元光スイッチング回路の及び機能デバイス応用の完成度の向上を目指して、検討を行った。使用する複数種類ポリマーの熱膨張率の差から現像時にクラックが発生する問題について、ポストベークにおけるより精密な温度変化制御の採用により歪みによるストレスの緩和を図り、概ね解決をすることができた。

次に、積層方向の光結合器としての縦方向方向性結合器の導波路位置のずれや多層化に伴う導波路形状の変形の問題についても、ベーキング温度や多層化時の表面平坦化プロセスの工夫により、概ね解決をみた。さらに、低消費電力化のための熱光学効果を用いた屈折率変調のための電極周辺のトレンチのドライエッチング時の残査の発生の問題が生じたが、エッチングガスとしてO2に加えてArなどの添加によりかなりの軽減を見た。これらのポリマー多層構造の作製条件の検討の結果、主に以下の成果を得た。2層導波路構造において、4個のMZ型光スイッチを1個の多モード干渉光結合器と縦方向性結合器で連結した4x4構成3次元光スイッチを実現した。その消費電力は約18mWとやや高いが、ほぼ偏光無依存、また15301610nmの広波長域でクロストークが約14B以下の光スイッチ動作を達成した。この成果は、ポリマー導波路の低消費電力3次元光スイッチング回路への展開の可能性を実証したものである。同時に、ポリマー導波路の機能光デバイス展開として低コストな高感度光センサへの応用に着目し、新たに考案した導波路型クレッチマン表面プラズモンセンサーの作製精度を向上し、光ネットワークへの適用が可能な1550nm帯で、約1.7x10-4RIUの高感度・広レンジ動作を実現した。26年度が最終年度であるため、記入しない。フォトニクスに関し、特に光通信、光信号処理、光センサーなどの光デバイス、光機能材料の研究26年度が最終年度であるため、記入しない。2次元光スイッチについて、これまでより低い消費電力動作を達成した。3次元光スイッチについては、光スイッチング動作を達成した。偏光依存性解消や、期待した低消費電力化までは至らなかったが、問題点がある程度明らかになり、今後の解決に向けて指針を得た。多層構造作製時のクラック発生の問題の解決に予想以上に時間が取られたが、種々の方法を検討した結果幾つかの方法で対応可能な事を明らかにしたことは大きな副産物成果である。これまでのクラックが入りながらも他の基本的な作製条件は詰められており、今回のクラック問題の解決により目標とする2x2光スイッチの定評費電力化や4x4の大規模化、そして3次元光回路素子の実現に向けて取り組む道筋が見えたため。また高感度光センサーへの応用も展開した。光スイッチの偏光依存性解消や、一層の低消費電力化については、導波路形状の制御や電極材料・構造の最適化の指針が得られている。また他のポリマーの機能光デバイスとして、マンパワーやニーズの関係で、表面プラズモンセンサにある程度特化して進めて行くこととしたい。2x2光スイッチのサブmW動作についてはトレンチ構造の作製条件も把握しており、4x4の多ポート構造作製の素子設計も終えており、作製に鋭意取り組む。さらに3次元ポリマー光回路の実現に向けて、実際のシステム適用を想定した入出力構造を具体的に検討し、それを含めて作製する必要がある。具体的には、面方向入出力型及び端面入出力型それぞれについて検討を進める予定である。
有機ヘテロ共役π電子系を用いた新規ナノ材料の創出

近年、ナノスケールの構造体に関する研究が急速に発展している。このようなナノ構造体は、溶液中で自己組織化して多量体を形成したり、そのナノ構造内の空孔に小さな分子を取り込んで包接錯体を形成する。また、ナノ構造体を鎖状につなげた系では、ナノスケールのらせん構造が出来上がるので、非常に大きな二次構造を持つ分子となる。本研究では、我々がこれまでに研究してきたヘテロ原子を含む大きなπ共役系の合成とその新しい機能の解明をもとにして、ナノ構造体をマテリアルサイエンスの鍵物質として利用する基礎を築くことを目的として研究を行った。π系をアセチレンおよびエチレンで拡張した巨大環状オリゴチオフェンに関しては、すでに種々の環サイズの分子が合成できており、その1次元ナノファイバーや2次元フィルムの機能も解明できた。巨大環状拡張ポリチオフェンを用いると、巨大なリングをつくることができるので、近年注目を集めている非常に大きな環状分子の二光子吸収断面積を測定したところ、最大値を示す場合には10万GM以上といった大きな値が観測された。また、グラファイト表面に分子を並べる実験を行ったところ、分子が規則正しく配列した表面を作ることにも成功した。このような表面は、小さなゲスト分子の選択的認識に使うことができるので、新規デバイスとして有用である。申請者らは、有機共役ヘテロπ電子系およびその有機金属化合物とのハイブリッド材料を用いて、これまでに新しい超分子機能材料への展開を研究してきた。また、ナノスケールの構造体には、磁性電導性光物性という複合機能の発現も期待された。そこで本研究では、申請者がこれまでに研究してきたヘテロ原子を含む大きなπ共役系の合成とその新しい機能の解明をもとにして、ナノ構造体をマテリアルサイエンスの鍵物質として利用する基礎を築くことを目的として研究を行った。上記の目的のもとに、具体的には(1)巨大環状オリゴチオフェンの合成と一次元および二次元集積体の調製と構造制御、および(2)磁性-伝導性を併せ持った強相関分子性導体のソフトマテリアル化を調べた。(1)については、チオフェンとアセチレン・エチレンから構成される巨大環状分子を合成して、その溶液物性を調べると共に、超分子会合体の生成を調べたところ、溶液状態で非常に大きな二光子吸収を示し、さらに固体状態では巨大環状分子の中で比較的小さな環状分子は単結晶を生成し、中くらいの環状分子は分子ファイバーや分子リボンのようなナノ構造を与えさらに、大きな環状分子はナノ粒子を生じることが明らかとなった。(2)については、テトラチアフルバレンに銅(II)ピリジン錯体を結合させた分子を合成して、テトラチアフルバレンのカチオンラジカルと銅(II)ピリジン錯体の分子内相互作用を調べた。このラジカル塩は、半導体程度の導電性を示すナノファイバーとなり、ESRスペクトルでラジカルと銅(II)スピンとの相互作用が観測された。そこで、現在さらに詳細に調べている。
赤外線画像解析による加熱液膜流のマランゴニ対流と液膜破断に関する研究

加熱される液膜流の不安定性や液膜破断にマランゴニ効果が深く関与しているが、これを解明するために、a.赤外線画像解析による液表面温度分布の測定法を確立する、b.上記の方法を用いて界面波(マランゴニ波)の発生から液膜破断までの動的挙動を調べ、液膜破断に果たすマランゴニ効果を明確にする、の2項を目的として研究を行った。まず、基礎実験として、静止した液膜を下方より一様に加熱する際の液表面温度の時間変化を赤外線画像装置と微細な熱電対とで同時に測定し、両者の結果を比較検討して、赤外線画像解析の測定精度を明確にした。次いで、加熱傾斜面および加熱垂直円管に沿って自由流下する液膜に対して、赤外線画像解析により様々な流動様式の流れ方向の液表面温度分布を測定した。これらの結果を基に、マランゴニ効果を考慮した薄膜流の不安定解析を行った。以上の結果、以下の知見を得た。1・水、シリコーンオイル、およびエチルアルコールの3種の静止液膜の液表面温度測定本測定法を以下のように把握することができた。すなわち1)液表面の温度分布の全ぼうを非接触で瞬間的にとらえられる。2)液表面の放射率はいずれの液体も0.95と1に近い値である。3)液体の吸収係数が大きい程液相内部からの放射は小さくなり、検出した赤外線のほとんどが液表面からのものとなる。2・加熱面上の流下液膜に対して、波動を伴う液膜の表面温度分布の詳細が明らかとなった。3・極めて薄い加熱液膜では、重力や表面張力よりも液表面の温度こう配に基ずくマランゴニ力が支配的となり、この領域で生じる波をマランゴニ波と定義した。マランゴニ波は臨界マランゴニ数0.23以上で発生し、液膜破断に密接に関わっている。以上のことより、液膜表面温度分布の測定法が確立し、さらに極めて薄い液膜流でのマランゴニ効果が明らかとなり、本研究の目的を達成することができた。赤外線画像解析による加熱液膜流の液表面温度分布の測定法を確立することを目的に、基礎実験として静止した液体層を下方より一様に加熱する際の液表面温度の時間変化を赤外線画像解析装置と熱伝対とで同時測定し、両者の結果を比較検討した。実験は純水、シリコーンオイルおよびエチルアルコールの3種を用いて、液層の深さ、および加熱量を変化させて行った。以上の結果、いずれの液体も赤外線より液面の放射率を0.95として算出した温度分布が最も良く熱伝対の測定値と一致した。特に水に対して両者の結果は2%以内で一致した。シリコーンオイルでは赤外線の吸収係数が水に比べて小さいため液相内部あるいは加熱面からの放射に起因し、熱伝対よりも最大10%程度高めに表示する一方、蒸発し易いアルコールは熱伝対の結果よりわずかに低く表示する。上述の静止液体層の液表面温度測定の結果、赤外線画像解析による測定値の特性を以下のように把握することができた。すなわち(1)液表面の温度分布の全貌を非接触で瞬間的に捉えることが。(2)液表面からの放射率は約0.95と1に近い値である。