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歯周病原性細菌に対する唾液中IgA抗体価と歯周疾患との関連性

Bacteroides gingivalisとActinobacillus actinomycetamcomitansから超音波処理によって抽出した抗原に対する人の唾液中IgA抗体価の測定を行い,歯周ポケットの深さとの関係について検討を加えた.成人型歯周炎患者45名より全唾液を採取し同時に各人の全歯牙について歯周ポケットの測定を行った.唾液中IgA抗体価の測定にはELISA法を用いた.先ず,タン白量3μg/mlになるように0.1M Carbonate buffer, pH9.6に溶解した抗原をプレートの各ウェルに150μl加え, 4°Cで1晩コーティングをした. 0.5%BSA, 0.05%Tween20, 0.02%NaN3を含むPBS(PBST)で洗浄後,被検唾液150μlを加え,室温で4時間反応させた.洗浄後, PBSTで1000倍希釈したアルカリフォスターゼ標識抗ヒトI_gAα鎮抗体150μlを加え,室温で一晩反応させた.その後,酵素基質溶液(1mG/mlになるようパラニトロフェニルリン酸2ナトリウムを10%ジエタノールアミン緩衝液pH9.6に溶解)150μlを加え, 37°C30分間反応後, 405nmにおける吸光度を測定した.標準唾液の段階希釈を用いて作製した標準曲線は, log-legit変換して直線に回帰でき,広い範囲で抗体含有量を定量することが可能となった.その結果, 4mm以上の歯周ポケットを有する者は,そうでない者に比べて, B.gingivalis及びA.actinomycetemcomitans両抗原に対して,ともに有意に高い抗体価を示し, 5mm以上の歯周ポケットを有する者は,そうでない者に比べて, B.gingivalisに対してのみ有意な高抗体価を示した.従って,成人型歯周炎の重篤度とB.gingivalisに対する唾液中IgA抗体価に関連性が認められるように思われたが, B.gingivalisの血清学的性状について研究を進めたところ,人工腔内には二以上の血清型のB.gingivalisが存在することが明らかとなった.そのため,各血清型別B.gingivalis抗原を用いた,再度の唾液中I_gA抗体価の測定が必要であると思われ,さらに検討を進めていく予定である.Bacteroides gingivalisとActinobacillus actinomycetamcomitansから超音波処理によって抽出した抗原に対する人の唾液中IgA抗体価の測定を行い,歯周ポケットの深さとの関係について検討を加えた.成人型歯周炎患者45名より全唾液を採取し同時に各人の全歯牙について歯周ポケットの測定を行った.唾液中IgA抗体価の測定にはELISA法を用いた.先ず,タン白量3μg/mlになるように0.1M Carbonate buffer, pH9.6に溶解した抗原をプレートの各ウェルに150μl加え, 4°Cで1晩コーティングをした. 0.5%BSA, 0.05%Tween20, 0.02%NaN3を含むPBS(PBST)で洗浄後,被検唾液150μlを加え,室温で4時間反応させた.洗浄後, PBSTで1000倍希釈したアルカリフォスターゼ標識抗ヒトI_gAα鎮抗体150μlを加え,室温で一晩反応させた.その後,酵素基質溶液(1mG/mlになるようパラニトロフェニルリン酸2ナトリウムを10%ジエタノールアミン緩衝液pH9.6に溶解)150μlを加え, 37°C30分間反応後, 405nmにおける吸光度を測定した.標準唾液の段階希釈を用いて作製した標準曲線は, log-legit変換して直線に回帰でき,広い範囲で抗体含有量を定量することが可能となった.その結果, 4mm以上の歯周ポケットを有する者は,そうでない者に比べて, B.gingivalis及びA.actinomycetemcomitans両抗原に対して,ともに有意に高い抗体価を示し, 5mm以上の歯周ポケットを有する者は,そうでない者に比べて, B.gingivalisに対してのみ有意な高抗体価を示した.従って,成人型歯周炎の重篤度とB.gingivalisに対する唾液中IgA抗体価に関連性が認められるように思われたが, B.gingivalisの血清学的性状について研究を進めたところ,人工腔内には二以上の血清型のB.gingivalisが存在することが明らかとなった.そのため,各血清型別B.gingivalis抗原を用いた,再度の唾液中I_gA抗体価の測定が必要であると思われ,さらに検討を進めていく予定である.Bacteroides gingivalisとActinobacillusactinomycetemcomitans抗原に対するヒト唾液中IgA抗体価の測定を行い、歯周ポケットの深さとの関係について検討を加えた。成人型歯周炎患者及び健常者より、全唾液を採取し、同時に歯周炎の罹患程度を知るために、各人の全歯牙について歯周ポケットの測定を行った。唾液は、非働化後、-80°Cに凍結保存した。抗原として、B.gingivalis 381及びA.actinomycetemcomitans Y4菌体の超音波処理上清を用いた。これらの抗原に対する、唾液中IgA抗体価の測定にはELISA法を応用した。

まず、タン白量3μg/mlになるように0.1MCarbonate buffer,pH9.6に溶解した抗原を平底96穴マイクロタイタープレートの各ウエルに150μl加え、4°C一昼夜コーティングをした。0.5%BSA,0.05%Tween20,0.02%Na【N_3】を含むPBS(PBST)で洗浄後、PBSTで3倍希釈した唾液150μlを加え、室温で4時間反応させた。洗浄後、次にPBSTで1000倍希釈したアルカリフォスファターゼ標識抗ヒトIgAα鎖抗体(ヤギ)150μlを加え、室温で一昼夜反応させた。PBSTで洗浄後、150μlの酵素基質溶液(1mg/mlになるように10%ジエタノールアミン緩衝液pH9.6に溶解したパラニトロフェニルリン酸2ナトリウム)を加え、37°C30分間の反応後、3NNaOHで酵素反応を停止し、405mmにおける吸光度を測定した。標準唾液の段階希釈から作成した標準曲線は、log-logit変換して直線に回帰でき、これを用いて、被検唾液の抗原に対するIgA抗体価をELISAユニットで算出した。その結果、4mm以上の歯周ポケットを有する者は、そうでない者に比べて、8.gingivalis及びA.actinomycetemcomitans両抗原に対して、ともに有意に高い抗体価を示し、5mm以上の歯周ポケットを有する者は、そうでない者に比べて、B.gingivalisに対してのみ、有意に高い抗体価を示した。
ミュータント系マウス表現型の解剖学的解析

本研究はミュータント系マウスを材料に,その形態的表現型を種々の形態学的方法を駆使して詳細に記載し,遺伝子のはたらきの全体像に迫ることを目的とする。平成11年度にはアリール炭化水素受容体(AhR,ダイオキシン受容体)ノックアウトマウス(Ahr-/-)とメロメリアマウス(mem/mem,自然発生)を対象に解析した。平成12年度にはこれらに加えてトリソミー16マウス,トリソミー14マウス,ヘアピン尾マウスについても観察した。Ahr-/-個体の肝臓では血管走行や小葉構造の乱れが新たに見出され,Ahr遺伝子と血管形成との関連が示唆された。ダイオキシンはAhRと同じくPASドメインをもつ転写因子HIF-1αを誘導するが,この因子は血管新生にもかかわるとされ,Ahr-/-個体ではHIF-1αの発現にも変化が生じ,これが肝臓における血管異常と関連している可能性が考えられる。mem/mem個体では四肢以外には明らかな形態異常は認められず,mem遺伝子は肢特異的に作用するものと推測される。mem変異遺伝子を2つの近交系に導入する試みは現在も進行中であるが,mem/mem個体に見られる形態変異が背景遺伝子の影響を受けることを示唆する所見が得られつつある。トリソミー16マウスはヒトのトリソミー21(ダウン症)のモデル動物で,口蓋裂の頻度が高い。妊娠末期胎児の口蓋ヒダを観察すると,口蓋裂を免れた胎児でも,ヒダ数の減少,短小,正中分断,内側癒合など,高度のパターン異常が必発していた。大血管転換など心奇形を多発するトリソミー14マウス,椎骨異常や曲尾を示すヘアピン尾マウスでも口蓋ヒダパターンの異常が観察され,口蓋ヒダが口蓋形成異常の指標として意義あることが示された。近年の遺伝子工学技術の発達により,ある遺伝子が発現しないノックアウトマウスや過剰発現するミュータント系マウスが作出され,形態形成に関する遺伝子の役割が明らかにされつつある。一方,自然発生ミュータント系マウスの遺伝子解析から,新しい形態形成関連遺伝子も多数発見されている。しかし,これらのミュータント系マウスの表現型,とくにその形態の記述は十分とは言い難い。本研究はミュータント系マウスを材料に,その形態的表現型を,胎仔から成獣に至るまで,種々の形態学的方法を駆使して詳細に記載し,遺伝子のはたらきの全体像に迫ることを目的とする。平成11年度にはアリール炭化水素受容体ノックアウトマウス(Ahr-/-)とメロメリアマウス(mem,自然発生)を対象に解析した。Ahr-/-は外観は一見正常で,雌雄とも生殖能力もあるが,加齢とともに脊柱背彎と脱肛を呈する個体が増加する。脊柱のアリザリン赤S染色透明骨格標本の観察では,尾方胸椎で椎体腹側頭尾縁ででの骨棘形成,癒合,椎間円板腹方部や腹側縦靭帯内の異常骨化が観察された。脱肛や頚部皮膚のびらんと合わせ,これらの変化は早期老化の現れではないかと疑い,検索中である。また,内臓では肝臓の尾状葉の発達が野生型に比べて悪く,Ahr遺伝子が肝臓の形態形成にも関与している可能性が示唆された。mem/memは無肢から多指に至る多彩な四肢奇形を示すが,掌蹠パッドの観察から,四肢の腹側構造が背側化していることが明らかになった。全載インシツハイブリダイゼーション法で検索したところ,肢の腹側化に働くとされるEn-1遺伝子の発現域は縮小し,背側化に働くとされるWnt-7aの発現域は肢芽の先端を越えて腹側に拡大していた。現在四肢以外での形態異常を検索中である。

大血管転換など心奇形を多発するトリソミー14マウス,椎骨異常や曲尾を示すヘアピン尾マウスでも口蓋ヒダパターンの異常が観察され,口蓋ヒダが口蓋形成異常の指標として意義あることが示された。本研究はミュータント系マウスを材料に,その形態的表現型を種々の形態学的方法を駆使して詳細に記載し,遺伝子のはたらきの全体像に迫ることを目的とする。平成11年度にはアリール炭化水素受容体(AhR,ダイオキシン受容体)ノックアウトマウス(Ahr-/-)とメロメリアマウス(mem/mem,自然発生)を対象に解析した。平成12年度にはこれらに加えてトリソミー16マウス,トリソミー14マウス,ヘアピン尾マウスについても観察した。Ahr-/-個体の肝臓では血管走行や小葉構造の乱れが新たに見出され,Ahr遺伝子と血管形成との関連が示唆された。ダイオキシンはAhRと同じくPASドメインをもつ転写因子HIF-1αを誘導するが,この因子は血管新生にもかかわるとされ,Ahr-/-個体ではHIF-1αの発現にも変化が生じ,これが肝臓における血管異常と関連している可能性が考えられる。mem/mem個体では四肢以外には明らかな形態異常は認められず,mem遺伝子は肢特異的に作用するものと推測される。mem変異遺伝子を2つの近交系に導入する試みは現在も進行中であるが,mem/mem個体に見られる形態変異が背景遺伝子の影響を受けることを示唆する所見が得られつつある。トリソミー16マウスはヒトのトリソミー21(ダウン症)のモデル動物で,口蓋裂の頻度が高い。妊娠末期胎児の口蓋ヒダを観察すると,口蓋裂を免れた胎児でも,ヒダ数の減少,短小,正中分断,内側癒合など,高度のパターン異常が必発していた。
CeO_2のCS_2ガス還元硫化による機能性硫化セリウムの新製造法の開発

1.目的融点が2723Kに達するCeSは、耐熱衝撃性にも優れ、金属と同程度の熱膨張特性を有し、低蒸気圧で熱力学的にも安定であるため、既に報告してきたCe_2S_3をも凌駕する高温材料と見なすことが出来る。本研究ではCeO_2のCS_2ガス還元により合成したα-Ce_2S_3粉末を出発原料に用い、Ce_2S_3の金属Ce還元によりCeS粉末を合成すると共に、合成粉末の高純度化を目指したホットプレス法によるその焼結を試みた。2.方法CeO_2粉末をCS_2ガス中983Kにて28.8ks硫化することにより酸素含有量が1.3mass%で平均粒径が6.08μmのα-Ce_2S_3粉末を合成した。続いて、Ceインゴットから削り出した粒径100200μmのCe粉末とα-Ce_2S_3粉末を混合した後、混合物圧粉体を載せた黒鉛ボ-トを反応管内に挿入し、加熱前の真空度が2.7×10^<-4>Paの真空中1273Kにて10.8ks加熱することによりCeS粉末を合成した。なお、Ce粉末の作製から圧粉成形までの操作は全てAr雰囲気中にて行った。焼結実験はホットプレス法により5×10^<-5>Paの真空中で20MPaの圧力を加えながら0.33°/sの一定速度で昇温し、17732173Kの所定温度において1.8ks保持する方法により行った。3.結果合成粉末のX線回折結果より、圧粉体のCe組成が50mol%では、CeSの生成量が少なく、未反応のα-Ce_2S_3の他に、Ce_2S_3とCe中のCeO_2との反応により生成したCe_2O_2Sも多く残存していた。しかし、Ce組成が60.3mol%になると微量のCeとCe_2O_2Sは残存するが、CeSの生成量が最も増大し、未反応のCe_2S_3も消滅した。次に、この微量のCeとCe_2Sが残存した酸素含有量が1.5mass%で平均粒径7.19μmの合成粉末を用いて焼結実験を行ったところ、焼結温度の増加と共にCe_2O_2Sの生成量は減少し、2173KにおいてX線的にCeS単相が得られ、酸素含有量も0.7mass%まで抑えることが出来た。この原因として、合成粉末中に微量のCeとCe_2O_2Sが残存していたため、Ce_2O_2S+Ce=CeS+2CeOの反応によるものと推察した。

この原因として、合成粉末中に微量のCeとCe_2O_2Sが残存していたため、Ce_2O_2S+Ce=CeS+2CeOの反応によるものと推察した。国内では入手が困難なCe_2S_3を合成するため、CeO_2粉末のCS_2ガス硫化による新しい合成法を構築し、Ce_2S_3粉末の生成過程を明かにすると共に、合成されたCe_2S_3粉末のホットプレス法で焼結挙動について検討した。生成過程において、硫化温度が923K以上では反応初期に生成が確認されたCeS_2は、その後、高温ほど短時間で消失し、新たにα-Ce_2S_3が生成し始め、973Kで28.8ksの硫化によりα-Ce_2S_3単相が得られた。1023Kの高温では、α-Ce_2S_3の他にCe_2O_2Sの生成も認められた。出発原料のCeO_2粉末に平均粒径0.022μmのカーボンブラックを12mass%添加すると、添加量と共にCeS_2がさらに短時間で消失し、代わってα-Ce_2S_3の生成が促進された。α-Ce_2S_3の生成は、低温ではCeO_2からCeS_2までの硫化反応、高温ではカーボンブラックの添加によりα-Ce_2S_3の生成が促進され、CeS_2からα-Ce_2S_3までの炭素還元反応がそれぞれ反応の主体であるものと推定された。焼結過程において合成粉末の平均粒径は、真空過熱による不可逆変態に伴う硫黄の放出によりα-Ce_2S_3の6.08μmからβ-Ce_2S_3粉末の3.24μmに減少した。このβ-Ce_2S_3粉末を用いて焼結実験を行ったところ、焼結体の相対密度が最高91%まで粒径の成長は見られなかった。Ce_2S_3の固相状態の焼結初期の律速過程としては、体積拡散、表面拡散、粒界拡散、蒸発・凝縮、塑性流動、粒界移動が考えるが、少なくとも1302.51425Kの温度範囲において、他のセラミックスと同様に粒界拡散律速であると推定された。Ce_2S_3は高融点、低蒸気圧、耐熱衝撃性に優れ、熱力学的にも安定である他、金属に類似した熱膨張特性を有し、温度によって異なる結晶構造を持ち、中でもCe_2S_3とCe_3S_4の固溶体である立方晶Th_3P_4型のγ-Ce_2S_3は熱伝導率が小さくかつ高温半導体であるため、宇宙空間用電源等の熱電変換材料として用途が期待されている。本研究では、Ce_2S_3粉末をCeO_2粉末から合成する方法として、従来法の硫化剤にH_2Sガスを用いた硫化温度が1473K以上の処理法に代わり、硫化温度の低下が期待されるCS_2ガスを用いた処理法に着目し、Ce_2S_3の生成過程について検討した。その結果、973Kにおいて低温で安定な斜方晶のα-Ce_2S_3の単相が得られ、その生成反応過程は、硫化温度が低温ではCeO_2からCeS_2までの硫化反応、高温ではCeS_2からα-Ce_2S_3までの炭素還元反応が各々主体であることを明確にした。そこで、不純物の混入を避けるために細心の注意を払ってCe_2S_3を調整し、その合成粉末を用いてホットプレス焼結を行い、焼結挙動について検討した。その結果、1200K前後から始まる大きな収縮率の変化が認められ、この収縮が原因となり焼結後の焼結体中に多数の亀裂が観察された。そこで、新たにα-Ce_2S_3を真空加熱により予めβ-Ce_2S_3粉末に不可逆変態させたものを焼結実験に供することにした。β-Ce_2S_3粉末を用いた場合、昇温中での大きな収縮率の変化が認められず、亀裂のない焼結体を得ることができた。この様に本研究では、CeO_2粉末のCS_2ガス硫化によるCe_2S_3粉末の合成から引き続き、合成粉末の焼結挙動を明らかにし、Ce_2S_3セラミックスの一連の製造プロセスを構築することが出来た。
電離圏擾乱が衛星搭載合成開口レーダー観測へ与える影響の評価と補正

高度300km付近に存在する電離圏のプラズマは、衛星地上間をつなぐ通信・放送などの電波に影響を与えている。特に電波を用いた距離の測定には、高い精度を必要とするために電離圏による影響は大きく、全球測位衛星システム(GNSS)やレーダーで衛星と地面の間の距離を2次元的に測定する合成開口レーダー(Synthetic Aperture Radar: SAR)への影響の評価と補正が課題となっている。本研究では、JAXAのALOS(だいち)衛星搭載の合成開口レーダー(PALSAR)の干渉SAR(Interferometric SAR: InSAR)観測画像の位相差に見られる波長200km程度の構造が、地殻変動によるものではなく電離圏プラズマの中規模伝播性電離圏擾乱によって作られていることを明らかにした。ALOS衛星PALSARの観測から得られた干渉SAR画像に見られる位相差を電離圏プラズマによるものとみなした時の全電子数(InSAR-TEC)と、同じ時刻に国土地理院GNSS受信機網GEONETによって観測された全電子数の差(GPS-TEC)を算出し、両者の比較を行った。これらの全電子数データには北西から南東に伸びた波面を持ち、波長が200km程度の構造がしばしば現れていたが、2つの測定から得られた全電子数データにおいて、その構造が一致することから、電離圏プラズマに見られる中規模伝播性電離圏擾乱が衛星搭載合成開口レーダー観測に影響を与えていることが明らかになった。その影響の大きさは1 TEC unit程度であった。また、これらの比較から地上GNSS受信機網のデータを用いたInSAR観測の補正の可能性も示されたが、その際には、電離圏の高度データが重要であり、高度の誤差は電離圏構造の水平位置の誤差となるため、補正精度を大きく低下させることが明らかになった。29年度が最終年度であるため、記入しない。電離圏擾乱が衛星搭載合成開口レーダー(Synthetic Aperture Radar: SAR)観測へ与える影響の評価と補正を行う研究である。影響評価としては、電離圏観測データと衛星搭載SAR観測データとの比較を行い、その影響の定量的な関係を明らかにし、その関係を元に、衛星搭載SAR観測に対する電離圏擾乱影響の評価指数を、電離圏観測データを用いて作成する。本研究は、防災の面においても重要なインフラである衛星搭載SARに対して宇宙天気現象が与える影響を評価・軽減することができるという点で、本新領域研究の目指す太陽地球圏変動に対応する社会基盤の形成に寄与するものである。本年度は電離圏観測データと衛星搭載SAR観測データとの比較を行い、その影響の定量的な関係について解析を行った。電離圏観測データとしては高空間分解能な観測が可能である国土地理院GEONETのGNSSデータから算出した電離圏全電子数(Total Electron Content: TEC)データを用い、衛星搭載SAR観測データとしては、ALOS衛星及びALOS-2衛星搭載PALSARのデータを用いた。比較においては、PALSARの観測視線方向を考慮して、同一視線方向のPALSARデータとGNSS-TECデータを用いた。その結果、夜間において水平波長200-400km中規模伝搬性電離圏擾乱(Medicum-Scale Traveling Ionospheric Disturbacnes: MSTID)が発生することで、PALSARの干渉SAR画像に地殻変動とは異なる変化が現れていることが同定された。このMSTIDが干渉SARで用いる観測組み合わせの片方にでも出現することによって、PALSARの干渉SAR画像に影響が出ることが明らかになった。解析を行った期間においては、MSTID以外の電離圏の変動はPALSAR干渉SAR画像に大きな影響をもたらさないことも明らかになった。予定されていた電離圏観測データと衛星搭載SAR観測データとの比較を行い、PALSAR観測に対して電離圏プラズマの擾乱構造が与える影響について明らかにできた。

また、これらの比較から地上GNSS受信機網のデータを用いたInSAR観測の補正の可能性も示されたが、その際には、電離圏の高度データが重要であり、高度の誤差は電離圏構造の水平位置の誤差となるため、補正精度を大きく低下させることが明らかになった。当初の計画に従って、電離圏擾乱が衛星搭載合成開口レーダー(SAR)観測へ与える影響の評価と補正を行う。影響評価としては、電離圏観測データと衛星搭載SAR観測データとの比較を行い、その影響の定量的な関係を明らかにし、その関係を元に、衛星搭載SAR観測に対する電離圏擾乱影響の評価指数を、電離圏観測データを用いて作成する。影響の補正としては、電離圏観測データを用いて衛星搭載SAR観測電波の伝搬遅延量を推定し、補正を行う。本研究では、高精度な補正手法の確立までは行わず、その開発のための手法の試行を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
蝸牛電気刺激による後迷路機能評価

蝸牛に通電する事により音感が得られるという事実は以前より知られていた。今日このことは高度難聴者に対する聴覚リハビリテーションとしての人工内耳に応用されている。しかしながら通電による音感の誘発は主に内耳性難聴者を対象に行われており、それらの後迷路機能と蝸牛電気刺激検査(岬角電気刺激検査:PSTと略)の結果との関係は明らかではなかった。今回は種々の聴力及び後迷路機能を有する聴神経腫瘍症例を対象とし心理学的聴覚検査結果とPSTの結果とを比較検討した。またPSTの結果をPSTscoreとしてスコア化し、これにより後迷路機能の定量的評価が可能であるかを検討した。内耳性難聴者を対象とした場合、難聴が高度になるに従いPSTの反応が良好になるという事実が知られている。しかし今回聴神経腫瘍症例を対象としておこなった検討では難聴が高度になるに従いPSTの反応が不良になるという結果が得られた。これはPSTが難聴の進行に従い悪化してくる後迷路機能を反映している可能性があると考えられた。また心理学的聴覚検査で後迷路機能を反映していると考えられる、語音弁別能との関係を検討したところ、語音弁別能が良好な症例ではPSTの反応が良好である傾向が得られた。また自記オ-ジオメトリにおいて一過性閾値上昇(TTS)がみられる症例ではPSTの反応が不良である傾向がみられた。これらの結果からPSTは後迷路機能を反映しており、PSTscoreを用いることにより後迷路機能がある程度定量的に評価することが可能であると考えられた。後迷路機能をより定量的に評価するため岬角電気刺激によるABR記録を試みたが、音感誘発に必要な刺激時間が潜時に比べて長くなるため今年度は電気刺激ABRの記録は行えなかった。さらにMLRなどを用いることにより電気刺激による音感の誘発について検討を行っていきたい。
高偏極度・高効率スピン偏極電子源陰極の提案と評価

1.量子細線構造のGaAsが高偏極度・高効率偏極電子源陰極として提案された。(111)面の両面研磨のp-GaAs基板に対して、陽極化成法によって量子細線構造の作製を試みた。フッ酸水溶液濃度25%、電流密度150mA/cm^2、通電時間2分のときに、最も微細で一様な三角柱構造を得ることができた。三角柱の1辺の大きさは4090nmの範囲に分布していた。円柱モデルで近似して、バンド端シフト、価電子帯分離を検討した。2.陽極化成法で作製された試料の円偏光励起発光のスペクトル、その偏りのスペクトルを測定した。発光の偏りのスペクトルには、バルク結晶のバンド端より短波長側にピークが見られ、また、偏りの増加も観測された。発光の偏りは、伝導帯電子のスピンの偏り、および、遷移が生じるバンドの組み合わせに依存しており、このピークの出現、発光の偏りの増加は、量子サイズ効果によるバンド端のシフト、および、価電子帯分離を表していると思われる。偏極電子源陰極として作製した試料のスピン緩和時間を求めるためにパルスレーザーとストリークカメラを用いて、円偏光励起発光の時間減衰特性を測定した。試料として、まず、歪み格子GaAsを用い、スピン緩和時間の温度依存性を測定した。その結果、スピン緩和が交換相互作用を伴う電子・正孔散乱によることを明らかにした。ついで、陽極化成法によって作製した量子細線構造のp-GaAsのスピン緩和時間を測定した。陽極化成をしていない基板と比較すると、伝導帯電子のライフタイム、スピン緩和時間とも増大していることが分かった。さらに、ポンププローブ法によって伝導帯電子のライフタイム、スピン緩和時間の測定を試みたが、陽極化成した試料に対しては、はきりとした信号波形を得ることができなかった。1.半導体の伝導帯に励起された偏極電子の偏りと緩和を評価するために、チタンサファイア・レーザー、ストリーク・カメラ・モノクロメータで構成された従来の発光の減衰特性の測定系に、4分の1波長板と偏光子で構成された円偏光に対する偏光子と検光子を、それぞれ、試料の入射側と出射側に加え、円偏光励起発光の偏りの減衰を測定できるようにした。偏極電子源陰極として設計したStrained GaAsを試料として測定したところ、室温における伝導帯電子のスピン緩和時間は100psec、ライフタイムは45psecであることが明らかになった。温度に対するスピン緩和時間の変化の測定結果から、主なスピン緩和機構は正孔による電子の散乱であることが分かった。この結果は、現在、応用物理学会欧文誌に投稿中である。2.フォトルミネッセンス法に比べて、より高い時間分解能が得られる方法として円偏光を用いたポンプ・プローブ法の適用を考え、光学系を作製した。試料としてStrained GaAsを用い、ポンプ光によって生じた吸収飽和によるプローブ光の反射率変化を測定した。フォトルミネッセンス法とほぼ同じ値のライフタイムが得られた。現在のところスピン緩和時間を決定するに充分安定した波形は得られておらず、光学系の改良を考えている。3.縦型量子細線構造の偏極電子源陰極を作製するために陽極化成法を用いてポーラスGaAsの作製を行った。(III)面のp-GaAs基板を用い、HF水溶液中(HF:H_2O=1:3)で電流密度、エッチング時間を変えて陽極化成を行い、作製された試料表面をSEMで観測した。30-300nmの幅で断面が三角形の多数の柱を得ることができた。上に述べた光学系を用いて、発光の偏りを測定した。

発光の偏りのスペクトルは複数のピークを示した。短波長側のピークはbulkのGaAsでは観測されておらず、量子サイズ高価によるバンド構造の変化と伝導帯電子の偏極度への影響が確認された。1前年度の研究で、陽極化成法によりp-GaAsの微細な三角柱が得られることを確認したが、エッチング領域全域で一様な構造を得ることはできなかった。これは、表面の研摩状態によると考え、新たに(111)面の両面研磨のp-GaAs基板を購入した。条件を変えて陽極化成を行った結果、エッチング領域全域で一辺が3070nmの三角柱の微細構造を得ることができた。2陽極化成法で作製された試料の円偏光励起発光のスペクトル、および、その偏りのスペクトルを測定した。発光の偏りのスペクトルには、バルク結晶のバンド端より短波長側にピークが見られ、また、偏りの増加も観測された。発光の偏りは、伝導帯電子のスピンの偏り、および、遷移が生じるバンドの組み合わせに依存しており、このピークの出現、発光の偏りの増加は、量子サイズ効果によるバンド端のシフト、および、価電子帯分離を表していると思われる。3偏極電子源陰極の偏極度を制限するスピン緩和時間を求めるためにパルスレーザーとストリークカメラを用いて、円偏光励起発光の時間減衰特性を測定した。試料としてまず、歪み格子GaAsを用い、スピン緩和時間の温度依存性を測定した。その結果、スピン緩和が交換相互作用を伴う電子・正孔散乱によることを明らかにした。ついで、陽極化成法によって作製した量子細線構造のp-GaAsのスピン緩和時間を測定した。陽極化成をしていない基板と比較すると、伝導帯電子のライフタイム、スピン緩和時間とも増大していることが分かった。前年度に作製した光相関のための光学系を用いて、ポンププローブ法によって伝導帯電子のライフタイム、スピン緩和時間の測定を試みたが、陽極化成した試料に対しては、はっきりとした信号波形を得ることができなかった。
脂肪組織由来幹細胞分泌因子を用いた新たな神経保護療法の研究と開発

現在の医学をもってしても、傷害を受けた神経組織に対する有効な治療法はなく、幹細胞による再生医療に大きな期待が寄せられている。しかし、実験モデルに対する幹細胞移植では、幹細胞自身の神経分化による神経再生は限定的であり、我々が研究を進めて来た脂肪組織由来幹細胞(Adipose-derived stem cells:ADSCs)などの種々の幹細胞移植による神経傷害軽減の主たるメカニズムは分泌因子の神経保護作用であると考えられる。本研究においては、ADSCsの分泌因子およびその神経保護作用を詳細に検討することで、新たな神経保護療法や薬剤の開発を目指す。
材料表面微小部のメカノエレクトロケミストリ

1.水溶液中、電気化学的に制御された単結晶鉄(100)表面のナノインデンテーションをおこない、荷重ー深さ曲線のその場測定からメカノエレクトロケミストリ確立のための基礎的知見を得た。単結晶鉄表面といえども、表面の硬さは表面微小部の位置によってばらつきを示した。しかし、統計処理をおこない表面硬さの最頻値を電位にたいしてプロットすると、表面硬さの最頻値は0.25V(SHE)で最小となった。0.25V以上で、表面硬さの最頻値は電位の上昇すなわち不働態皮膜の厚さの増加とともにほぼ直線的に増加する結果から、下地鉄の硬さと皮膜の硬さを分離することに成功した。pH8.4のホウ酸塩水溶液中、1.0Vで不働態化した単結晶鉄(110)表面および(100)表面のナノインデンテーションをおこない、表面の硬さの結晶面による違いを調べた。しかし、表面硬さは結晶面に余り依存しない結果が得られた。2.水溶液中、多結晶チタン表面にアノード酸化物皮膜を形成させ、表面微小部の荷重ー深さ曲線の測定よりアノード酸化物皮膜で覆われたチタンの表面硬さをアノード酸化電位の関数として調べた。表面硬さはアノード酸化電位の上昇とともに増加する傾向を示した。しかし、アノード酸化物皮膜のブレークダウンが起こる電位以上で、表面硬さは逆に減少した。ガラス基板上にマグネトロンスパッタリング法により作成したチタン薄膜を、4種類の水溶液中でアノード酸化した際、アノード酸化皮膜にかかる応力をレーザービームデフレクション法により測定するとともに表面硬さを測定した。いずれの溶液においてもアノード酸化皮膜には圧縮応力がかかり、特に硫酸中でアノード酸化した場合、皮膜にかかる圧縮応力は最も大きかった。また、表面硬さも硫酸中でアノード酸化した場合が最も大きかった。このことより皮膜にかかる圧縮応力と表面硬さとの間に相関性のあることがわかった。また、皮膜のブレークダウンによる表面硬さの減少は圧縮応力が緩和されることで説明された。1.ナノインデンテーション機能付きの電気化学AFM装置一式、ポテンチオスタット、ロックインアンプ、パーソナルコンピュタ-等から構成される、材料表面微小部のメカノエレクトロケミストリ用の全装置体系を組み立てた。2.ナノインデンテーション機能付き電気化学AFM装置の性能を確認するため、大気中で純鉄および炭素鋼表面微小部の荷重-変位(深さ)曲線の測定およびナノインデンテーション後の表面形状の観察をおこなった。電解研摩した純鉄および炭素鋼表面について、荷重-変位(深さ)曲線の測定から降伏点が存在すること、しかし、降伏点の荷重は表面各微小部でばらつきを示すことが判明した。また、ダイヤモンドチップの押し込みによる表面微小くぼみの形状を、AFM像として観察することができた。3.電解研摩後、脱気したpH8.4ホウ酸塩水溶液中、各電位で不働態化した純鉄表面微小部の荷重-変位曲線を、大気中で測定した。不働態化した純鉄表面について、不働態皮膜が厚くなると硬度が増加する結果が得られた。4.現在、超小型電気化学セルを設計し、水溶液中でナノインデンテーションが可能なダイヤモンドチップを用いて、電気化学計測と同時に材料表面微小部の荷重-変位曲線のその場測定を試みている。

今後、不働態化した純鉄表面微小部の荷重-変位曲線のその場測定より、不働態皮膜の厚さと降伏点、弾性率、表面硬度などの機械的性質との関係および不働態皮膜の機械的局部破壊とその修復過程を調べる予定である。1.水溶液中で電気化学計測と同時に材料表面微小部の荷重ー変位曲線をその場測定できる超小型電気化学セルを製作した。pH8.4のホウ酸塩水溶液中、電気化学的に制御された鉄単結晶(100)表面のナノインデンテーションをベルコビッチダイヤモンドチップを用いておこない、表面微小部の荷重ー変位曲線をその場測定することに成功した。2.荷重ー変位曲線より鉄単結晶(100)表面の剛さおよび硬さを電位の関数として求めた。カソード還元された裸の表面で剛さは最も大きく、不働態領域で電位が増加するにつれて、剛さは減少した。一方、硬さは、不働態領域の電位0.2V(SEE)付近で最小となった。3. pH8.4のホウ酸塩水溶液中、鉄単結晶(100)表面をナノインデンテーションした後、表面インデント部分の凹み形状の経時変化をAFMにより追跡した。最大荷重を増加させると、不働態領域の高電位側で凹みが時間とともに拡がり、不明瞭になった。このことから、インデント部分で不働態皮膜がブレークダウンして、再不働態化するまで鉄のアノード溶解が起こることが示唆された。4.種々の電解質水溶液中、多結晶チタン表面にアノード酸化物皮膜を形成させ、表面微小部の荷重ー変位曲線の測定よりアノード酸化物皮膜で覆われたチタン表面の硬さをアノード酸化電位の関数として調べた。いずれの電解質水溶液においても、表面硬さはアノード酸化電位の上昇とともに増加する傾向を示した。しかし、アノード酸化物皮膜のブレークダウンか起こる電位以上では、表面硬さは逆に減少した。表面硬さに影響を及ぼす因子として皮膜自身の硬さ,皮膜にかかる圧縮応力、表面粗度などが示唆された。今後、表面の機械的性質に及ぼす環境因子をより詳しく調べる予定である。1.pH8.4のホウ酸塩水溶液中、1.0Vで不動態化した鉄単結晶(110)表面および(100)表面のナノインデンテーションをおこない、荷重-深さ曲線の測定から求めた表面の硬さの結晶面による違いを調べた。表面硬さの結晶面による違いは余り見られず、いずれの結晶面においても押し込み荷重が150μNから3000μNへ増加すると、表面硬さは3.2GPaから2.0GPaへと減少した。低荷重における表面硬さの増加は、不動態皮膜の寄与によるものと考えられる。2.pH6.4のホウ酸塩水溶液中、カソード還元あるいは不動態化した鉄単結晶(110)表面をナノインデンテーションしてから、不動態化あるいはカソード還元した際の圧痕の形状変化をAFMにより観察した。圧痕はいずれもその深さが減少する傾向を示した。このことから、圧痕部における機械的歪みが不動態化過程およびカソード還元過程に影響をおよぼすことが示唆されるが、その詳細については現在検討中である。3.ガラス基板上にマグネトロンスパッタリング法により作成したチタン薄膜を、4種類の水溶液中でアノード酸化した際、アノード酸化皮膜にかかる応力をレーザービームデフレクション法により測定するとともに表面の硬さを測定した。いずれの溶液においてもアノード酸化皮膜には圧縮応力がかかり、特に硫酸中でアノード酸化した場合、皮膜にかかる圧縮応力は最も大きかった。また、表面の硬さも硫酸中でアノード酸化した場合が最も大きかった。
音の方向感認知能力の評価方法構築に関する基礎的研究

30年度における実験では,その前年度(29年度)最終時期における高齢者,脳損傷者への実験着手に引き続き,本格的に臨床場面における検討を行うことが出来た.具体的には実験対象被験者として高齢者と脳損傷者に対して検討を行った.特に脳損傷者については半側空間無視例を含む右半球損傷例を中心に実験を実施した.音刺激システム単独の実験では,右半球損傷者で半側空間無視を伴う脳損傷例の音源定位能力について検討した.比較対象は脳損傷のない高齢者群であり,実験は前方空間条件,後方空間条件の二つで行った.今回の音源配置位置は前後空間とも正中(真後ろ)及び左右の36°,72°の位置での配置とした.本検討により前方空間では左右両端(72°)の音源で音の方向感認知の障害を呈することが明らかとなり,半側空間無視例の聴覚的な無視症状を確認することが出来た.また後方空間では左端(左72°)での正答率が低下しており,聴覚的な無視症状が後方空間においても左側に生じる可能性が示された.これらの点から無視患者の音の方向感認知能力の障害が前方,後方の両空間において存在することが確認されたことは意義深い.視線走査を併せて実施した条件では,前年度音刺激システムと眼球運動測定装置との同期を計るプログラムの導入,解析システムのバージョンアップがあり,視覚刺激の呈示も可能となった.これに伴い今年度は高齢者を対象被験者として実験を進め,視覚,聴覚刺激に対する反応の違いを視線走査の速さと精度の側面から検討した.その結果,視覚では両眼注視野の範囲でも刺激を見落とすことがあり,反応も両端で遅延がみられた.一方聴覚では全方向からの刺激に対応可能で視覚と比較して反応時間は早かったものの,音源定位能力は低下していた.以上より高齢者の注意機能という観点から,視覚と聴覚刺激では加齢による影響が異なることが明らかとなった.30年度は前年度の高齢者,脳損傷者の実験導入に続いて,広い範囲で音の方向感認知能力についての検討を行った.まず音刺激システムを用いた音源定位課題の検討では,臨床場面での高齢者,脳損傷者への実験適用の難易度を考慮した.すなわち若年健常者での実験設定よりも音源数,刺激呈示範囲を減らして対応し,被験者への負担,統計処理の簡便化を考慮した.成果としては前方空間での聴覚的無視症状を確認出来たのに留まらず,後方空間でも聴覚的無視の存在を明らかに出来た.後方空間については,脳損傷例の音源定位能力を検討した報告が見当たらないことから,本結果は新規性が高いと考えられる.さらに本検討から前方空間と後方空間の間では,聴覚における空間性注意の様相は異なっていることが示唆された.感覚機能として視覚は後方空間には対応出来ないことから,聴覚において全方向での反応を解析することは,対象者の音環境構築及びリハビリテーション上有意義であると考えられる.また視覚,聴覚刺激を用いた探索課題における視線走査パターンの検討については,前年度は聴覚刺激のみを用いた若年健常者の検討であった.30年度は視覚刺激の呈示も可能となったので,臨床場面での高齢者の視覚,聴覚の探索課題での視線走査パターンの検討を行いつつ,同時に若年健常者の視覚での検討も行うことが出来た.以上から高齢者のデータとの比較が可能となり,視覚,聴覚刺激ともに加齢に伴う考察が可能であった.30年度は音源定位課題では高齢者及び半側空間無視を伴う脳損傷において,眼球運動を用いた視覚及び聴覚探索課題では若年健常者及び高齢者において,それぞれ実験行った上で高次脳機能障害学会にてその成果を発表することが出来た.また臨床適用に際しての有意義な結果も得られたことから,研究は全体として順調に進んでいると考えられる.高齢者及び脳損傷者の音の方向感認知能力について,音刺激システムを用いた音源定位課題の検討では,前年度において脳損傷例では半側空間無視を伴う右半球損傷例を対象としてきたので,今後は半側空間無視を伴わない右半球損傷例を出来るだけ対象に加える.しかしながら被験者数は臨床場面での状況に左右されるので,半側空間無視例においても新規に対象に加えて同時に検討して行く予定である.音の方向感認知の障害,音源定位障害の症候については近年記載されている成書も出てきているが,まだ報告は少なく半側空間無視との関連も明確であるとは言えない.したがって半側空間無視の有無にかかわらず右半球損傷例での対象の追加を行い,病巣部位の検討も併せて専門家の会議などで報告して考察を深める予定である.脳損傷例に対する探索課題における視線走査パターンの検討では,被験者の障害の重症度によっては実験設定状況が負担となることが予想される.この場合,臨床場面での被験者として整形外科疾患などの脳損傷を伴わない例も対象として考察して行く予定である.次年度は最終年度であるので,出来るだけ前年度までの検討に被験者を加えて統計処理が可能なデータとして構築して行く.脳損傷例においては半側空間無視や注意障害の客観的データ,病巣部位による検討も数値化して,結果の集計を行っていく予定である.最終年度後半の地方学会または研究分担者を交えた専門家間の会議などで考察を行い,臨床応用を検討して行く.また同時に年度当初から論文投稿の準備を行い,データがまとまり次第関連の雑誌に投稿して行く予定である.本研究では高齢者及び脳損傷者の音の方向感認知能力の実空間での評価方法について,その方法を確立することが目的である.

具体的には実空間での評価が可能なスピーカ法による評価環境を構築し,聴覚刺激に加えて視覚刺激も呈示することで,音の方向感認知能力と視覚機能との関連が明らかとなる課題を実施する.視覚機能については眼球運動測定システムを用いて検討する.実験設定としてはスピーカ配置による音刺激システムを構築し,音の方向がどの程度正確に認識可能かを検討する.この検討の過程において眼球運動測定機器を使用し,音の方向認識の際に実際にその方向へ注意が配分されているのかを,眼球運動測定機器による視線走査のパターン分析から明らかにする.本研究で得られた結果については,健常人を検討することにより,音の方向感認知能力と視線走査パターンとの関係が加齢に基づきどのように変化するかが理解される.また脳損傷例では音の方向感認知能力が低下するとされている半側空間無視例の症状の理解,及び聴覚刺激を用いた介入に役立つと考えている.研究初年度の本年度においては,現在までのヘッドフォン法による実験の成果をまとめつつ,その知見から実際のスピーカ法による実験機器の整備,眼球運動測定機器の設置方法及びデータ収集方法についての検討を行った.その成果についてはヘッドフォン法による知見を中心に神経心理学会ワークショップにて講演し,さらに論文を1編発表した.実験機器に関しては眼球運動測定機器を導入し,若年健常者を対象として,操作練習及び予備的検討を兼ねて,音刺激システムとどのように関連付けて視線走査パターンを測定すれば適切かの検討を行った.検討ではスピーカ配置状況の検討と視線での対象物の認識の精度を確認した.また留意点として被験者の頭頚部の動きをどのように制御すれば良いかが今後の検討事項として明らかとなった.本年度の当初の研究計画では実験機器の整備,眼球運動測定システムでの予備的検討を行い,音刺激システム構築のための条件について検討することが主であった.音刺激システム上のスピーカの配置間隔や視線走査での対象物認識の精度等について知見が得られ,音刺激システムの整備,完成に向けて有意義な情報が得られた.また眼球運動測定の際に被験者の頭頚部の動きの制御及び迅速な機器の取り付け,較正の実施が臨床例への適応に向けて課題となった.音刺激システムの導入は次年度であるが,本年度は実験準備段階であり,主となる実験機器である眼球運動測定装置については手配が完了した.これを用いて予備的検討を実施したことで機器操作,実験条件設定等について,次年度以降の本実験に向けての情報が得られた.今後の課題も幾つか指摘されるに至ったが,概ね順調に本研究が進行しているものと考えられる.29年度における音刺激システム単独の実験設定については,スピーカ位置を後方空間にも拡大した条件で実施した.具体的には若年健常者を対象にして音の方向感認知能力を検討した結果,正答率については後方空間で低下したが,反応時間では差はなかった.音源配置位置は今回前後空間とも180°空間内で30°間隔での配置としたが,前後空間条件とも正中正面または真後ろを挟んで,左右30°と90°の位置での正答率が高かった.反応時間については後方空間において真後ろ,左右両端での反応が早い傾向がみられたが,パターンは左右対称であった.これに対し前方空間では左60°位置でやや遅延する傾向がみられ,パターンは左右非対称となった.これは前方では空間的注意の処理が必要な感覚モダリティが視覚,聴覚の二つに及ぶことで,右半球に負荷がかかる点が予想された.視線
国家内部の相互コントロールによるグローバル法形成―その条件の究明

本研究の目的は、立法、司法、行政などの各国内機関が相互にコントロールを及ぼし合うことにより、従来国際裁判所などを通じて外在的に図られてきた国際法の遵守確保が、国家内在的になされる可能性を示すことである。また、当時にそのような効果を有するコントロールが実施される条件を抽出することも狙いとする。2018年度は、研究実施計画に従い、まず、後者に関して、ゼロ・サム、すなわち、互いの足の引っ張り合いになりかねない、三権分立上のチェック・アンド・バランスが、いかなる政治状況、規範、意図の下、ポジティブな効果を発揮するコントロールに昇華されるかを探求した。これは、頻繁に憲法分野の学会・研究会に参加し、問題関心をともにする研究者と討議を繰り返すことにより、果たされた。前者の全体的な見取り図に関しては、国際法学会2017年度研究大会(新潟・9月6日)において、行った「国家機関相互のコントロールがもたらす国際法の貫徹ー法治国家の帰結として」という個別報告のフィードバックとして、輪郭を描いた。これは、国際法分野の学会・研究会に参加し、当該報告に対するコメントを聞き、助言を請うことによって補われた。これらの成果を「国家機関相互のコントロールによる国際法の拡充:法治国における合理化要請の対外的効果」(『国際法外交雑誌』、第171巻1号、2018年、80-107頁)として公表した。その意義は、一つに国際法と国内法を共通の目的の下に理論的に架橋することであり、従来の二つの法体系の衝突を懸念したアプローチに対して画期をなしたといえる。これに加え、合理化(性)という概念の応用可能性を提示することで、法哲学的な議論との接合にもわずかながら道を開いた点も学術的に重要と考える。海外からの招聘教授の来日が延期になったことなどに起因して、それを前提とした研究も連動して遅れることになった。そのために、国内の学会・研究会に参加するなどの地道な研究が主となり、当初の計画に比べて、予算の執行額が低くとどまった。これは、必ずしも研究自体の遅滞というわけではなく、2018年度中は十全の受け入れ準備を行ったので、2019年度以降は、繰り越しになっている予算を活用して、海外とのやりとりを活発に行う予定である。当初の想定よりも各種の委員会の開催回数が増加し、また、拘束時間も長くなったが、パソコンを新規に購入して、移動の時間なども無駄なく、研究活動ができるように環境を整えた。2019年度もこの流れを大切にして、効率的に研究を進めたい。本研究の見取り図ともいえる論文を公表することができ、これへのコメントなどからも、方向や理論的枠組みについては、有益、堅固なもの意を強くした。その意味で、研究の推進方策自体には大きな変更はない。大きな課題としては、複雑で含意の多い概念を駆使するために、ややもすれば、難解で、ドイツ公法学に固着的なものとして敬遠されかねない。このように狭いサークルの中のものと誤解されては本研究の意義が十分には発揮されない。このため、今まで以上に広い分野と様々な関心の人々の中で議論を展開し、研究の素材を獲得すると同時にその普遍性の周知に努めたい。特に、海外の呼応する研究(者)との交流を密に図り、より開かれた研究を目指したい。

これは、必ずしも研究自体の遅滞というわけではなく、2018年度中は十全の受け入れ準備を行ったので、2019年度以降は、繰り越しになっている予算を活用して、海外とのやりとりを活発に行う予定である。当初の想定よりも各種の委員会の開催回数が増加し、また、拘束時間も長くなったが、パソコンを新規に購入して、移動の時間なども無駄なく、研究活動ができるように環境を整えた。2019年度もこの流れを大切にして、効率的に研究を進めたい。本研究の見取り図ともいえる論文を公表することができ、これへのコメントなどからも、方向や理論的枠組みについては、有益、堅固なもの意を強くした。その意味で、研究の推進方策自体には大きな変更はない。大きな課題としては、複雑で含意の多い概念を駆使するために、ややもすれば、難解で、ドイツ公法学に固着的なものとして敬遠されかねない。このように狭いサークルの中のものと誤解されては本研究の意義が十分には発揮されない。このため、今まで以上に広い分野と様々な関心の人々の中で議論を展開し、研究の素材を獲得すると同時にその普遍性の周知に努めたい。特に、海外の呼応する研究(者)との交流を密に図り、より開かれた研究を目指したい。先述のように、海外からの招聘教授の来日延期などにより、これを前提とした研究の各段階が連動して、次年度にずれ込むことになった。このため、次年度以降の集中的な大型の研究出張を見越して、比較的安価にアクセスが可能な学会、研究会に対しては、学内の個人研究費を利用することでまかなった。ただし、海外とのやりとりに必要な書籍・物品は2018年度中に買いそろえ、次年度以降の準備とした。研究活動自体が縮小するわけではなく、予算を多く必要とする計画が後回しになっただけであり、申請期間全体(3年間)で使用する額に大きな変更はない。今後は、かなりめまぐるしく活動することになることは予想されても、使用計画・内容自体には差違はない。別言すれば、次年度以降は物品費の割合が下がり、旅費の割合が大幅に上がることが想定される。
講造を制御したポリシロキサン機能材料の評価

シロキサン系ポリマ-の講造制御により、より高度な機能を発現させ、その評価を行なうことを目的とし、気体透過模素材の分子設計、評価、コンタクトレンズへの応用、液晶ポリマ-のスペ-サ-としての機能の評価などを行なった。気体透過膜素材の分子設計に関しては、シロキサンのオリゴシロキサンとしての利用による気体透過膜素材の設計法を確立することができた。すなわち、オリゴシロキサンを枝分れの立体的に大きい置換基とし、さらに、シロキサン結合をスペ-サ-として用いることにより、透過性、選沢性のバランスのとれたポリマ-となることを固体NMRによる緩和時間の測定より明らかにし、素材の分子析計法を確立するとともに、コンタクトレンズ材料などとして実用的な素材を開発することができた。主鎖ポリブダジエンにシロキサン結合を介してメソゲンを導入したポリマ-を合成した。このポリマ-は、その主鎖の優れた特性により、成形性など、従来の液晶性高分子には見られない長所は備えており、従来のポリマ-の欠点を補うものであることをみいだした。これらの分子設計は、液晶性高分子の範囲を広げるものである。さらに、液晶にキラリチ-を導入し、より高度の機能を発現させるために、置換基をもつトリチルメタクリレ-ト誘導体の合成、重合を行なった。アルキル側鎖を持つモノマ-がアニオン重合できることがわかった(poIym.J.)。装置としては、赤外、紫外分光光度計を構入し、分析手段の向上を図った。シロキサン系ポリマーの構造制御により、より高度な機能を発現させることを目的として、気体透過膜素材として、また、側鎖型液晶性高分子としての評価を行った。まず、グラフト共重合体の表面濃縮による表面修飾が、透過特性の向上に有効であることを発見し、実用膜である、ポリジメチルシロキサンーポリカーボネートの性能を含フッ素ポリマーを用いて向上させることに成功した(Polym・Bull.)。また、熱的挙動の解析、緩和現象の測定などにより、枝分かれ型オリゴジメチルシロキサン置換ポリスチレンや、ポリノルポルネンが良い酸素透過膜素材であることを確立した(Polym・J.)。具体的には、ジ、あるいは、トリシロキサン程度のオリゴシロキサン置換基は、ポリマーのガラス転移温度を大きく下げる効果があり、固体膜中で、側鎖は、溶液状態に匹敵するくらいの運動性を持っていることを明らかにし、側鎖の構造と、ガラス転移温度、成膜性、膜の気体透過性を定量的に関連づけることができた。今後、コンタクトレンズなどへの実際的応用のために耐候性などの評価を行っている。側鎖型液晶性高分子については、主鎖にシロキサン、メタクリレートを用いた液晶については、その合成をすることができた。例えば、メソーゲンを持つトリフェニルメチル、メタクリレートの合成に成功し、ラジカル重合で得たポリマーが、液晶相を示すことを認めた。ただ、分子量に関しては、必ずしも充分ではなく、今後検討が必要である。即ち、メタクリレート系側鎖型液晶性高分子の分子量の向上について、アニオン重合を中心に検討する必要がある。側鎖に液晶成分を持つシロキサンについても、重合度を上げる工夫を行っている。装置としては、申請通り、FT/IRを講入し、分析手段の向上を図った。シロキサン結合を主鎖や側鎖にもつポリマ-の構造を制御し、これらポリマ-の性能を高め、また、新しい機能を発現させることを目的として、気体透過膜素材、液晶性高分子に関する検討、評価を行った。気体透過膜素材については、ポリジメチルシロキサンや、含フッ素ポリマ-によるブレンド膜の表面修飾が、基材ポリマ-の透過性能のみでなく、透過選択性の向上にも有効であることを示し、表面構造制御の重要性を指摘した。また、短いジメチルシロキサン鎖をもつ透過膜素材についても研究を進め、側鎖の膜中における運動性が、ポリマ-のガラス転移温度や成膜性に影響を与え、透過性を支配することを示した。