hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ルーメンプロトゾアの遺伝子発現コドンの解祈

本研究では、ルーメンプロトゾアがテトラヒメナなどの自然界のプロトゾアと同じくTGAのみを終止コドンとしているのかどうかを解明することを目的とした。方法論的には、ルーメンプロトゾアの一種Entodinium caudatumのcDNAライブラリーからクローニングされる遺伝子の解析を行なった。その結果、まず、キチナーゼ遺伝子(ECchi2)のスクリーニングに成功し、その遺伝子の解析を行なった。この遺伝子を解析した結果、この断片のORFの終止コドンはTAGであり、テトラヒメナと異なることが分った。テトラヒメナの終止コドンであるTGAは、ポリ(A)テールの3'側下流にあるので、これはキチナーゼ遺伝子の発現にはまったく関与しないと考えられた。次に得られたORFは、チューブリン遺伝子(ECtub1)であった。このORFの終止コドンは、ユニバーサルコドンでは、終止コドンとしてTAAを認識した。そのTAAの下流にはTGAがあった。しかし、TAAの前には、CAAがあってこれはグルタミン(Q)であり、他に上流に6個のグルタミンがあり、それらがすべてCAAなので、おそらくTAAは終止コドンとして使われていると考えられた。キチナーゼの例からしても、このチューブリン遺伝子はTAAを終止コドンとするユニバーサルコドンを使っている可能性が高いと考えられた。英国との共同研究の中で、チューブリンとともに細胞内の微小管のもう一つの構成成分とされるセントリンの遺伝子を同じくE.caudatumのcDNAライブラリーからクローニングしたが、この遺伝子の終止コドンもTAAであった。次にクローニングされた遺伝子は、酸性ホスファターゼ遺伝子(ECapho1)であった。このORFの終止コドンはTAAであった。このORFにはグルタミンが10個含まれ、そのうちの9個がCAA、1個がCAGであった。したがって、この場合は、TAAが終止コドンとしで使われているものと考えられた。以上の結果から、ルーメンプロトゾアE.caudatumは、ユニバーサルコドンを使っている可能性が高いと考えられた。本研究は,反芻家畜の栄養学の観点から,遺伝子組換えによりルーメンプロトゾア体タンパク質の宿主に対する栄養価を改善することを最終目標とする.しかし,Tetrahymenaなどのプロトゾアは,遺伝子発現に際し,終止コドンなどがユニバーサルコドンから逸脱していることが知られているので,ルーメンプロトゾアについても,まずコドンの使い方を知ることが重要となる.本研究では,ルーメンプロトゾアの遺伝子発現時のコドンの使い方を確認することを目的として,平成9年度は、ルーメンプロトゾアEntodinium caudatumのmRNAからcDNAライブラリーを作成して,キチナーゼ遺伝子をスクリーニングし,それらの塩基配列を決定した.得られた塩基配列を、解析システムGene WorksのテトラヒメナコドンによりORFの可能性を分析すると,終止コドン(TGA)が含まれないため,ポリ(A)テ-ルを突き抜けてしまうことが判明した.他方,ユニバーサルコドンにより分析すると,38番目の塩基から1660番目までの162 3bからなる1つのORFが得られた。ORFの下流85塩基からポリ(A)テ-ルが見られた.

また,終止コドンの上流20塩基目からポリ(A)シグナルが見られた.しかし,その配列は,通常のAATAAAではなく,AACAAAであった.コドンユ-セジは次のとおりであった.グルタミン:CAA,CAG;グルタミン酸:GAA,GAG;システイン:TGC,TGT;終止コドン:TAG.したがって、E.caudatumのキチナーゼ遺伝子のコドンはユニバーサル型と考えられた。アミノ酸配列から他の生物の遺伝子とのホモロジーを検討した結果,100種類の遺伝子と相同性が見られ,中でもKurthia zopfiiおよびClostridium thermocellumのキチナーゼ遺伝子と高い相同性が見られた.これに対して、塩基配列からみたホモロジーは,意外に低く、全部で25遺伝子との間でホモロジーが見られただけで、しかも、そのうちキチナーゼ関係の遺伝子は上記2種類のバクテリアのみであった。本研究は,反芻家畜の栄養学の観点から,遺伝子組換えによりルーメンプロトゾア体タンパク質の宿主に対する栄養価を改善することを最終目標とする.しかし,Tetrahymenaなどのプロトゾアは,遺伝子発現に際し,終止コドンなどがユニバーサルコドンから逸脱していることが知られているので,ルーメンプロトゾアについても,まずコドンの使い方を知ることが重要となる.本研究では,ルーメンプロトゾアの遺伝子発現時のコドンの使い方を確認することを目的として,平成10年度は、ルーメンプロトゾアEntodinium caudatumのmRNAからcDNAライブラリーを作成して,リゾチーム遺伝子のスクリーニングを試みた.その結果,1次スクリーニングでは23個のハローが得られたが,2次スクリーニングでは不明確となり,結局,何回スクリーニングしても,リゾチーム遺伝子はうまくスクリーニングされなかった.そこで,類似の酵素であるN-アセチル-β-D-グルコサミニダーゼ(NAGase)遺伝子のスクリーニングを行った.これは,E.caudatumの可溶性タンパク質に対する抗体を用いて,それへのポジティブコロニーを集め,その中からNAGase遺伝子をスクリーニングした.この場合も,1次スクリーニングで57このコロニーが得られたが,2次では不明確になった.そこで試しに,1次スクリーニングで得られた遺伝子の塩基配列を分析してみることにした.現在まだ配列決定は不完全で,5′側588bpまで,3′側657bpまでしか配列は決まっていないが,3′側の配列はグアニンヌクレオチド交換反応抑制因子(GDP-GTP交換反応抑制因子)遺伝子に相同性が高いことがわかった.残された時間で,この遺伝子の塩基配列を決め,コドンユーセジを解明する予定である.大腸菌をホストととするリゾチーム等の遺伝子のスクリーニングは,リゾチームがホストの増殖を阻害するので,やはり,無理があるようである.これらの研究とは別に,本研究に関連して,E.caudatumのリゾチームおよびNAGaseの精製を行った.本研究は、反芻家畜の栄養学の観点から、遺伝子組換えによりルーメンプロトゾア体タンパク質の宿主に対する栄養価を改善することを最終目標としている。しかし、Tetrahymenaなどのプロトゾアは、遺伝子発現に際し、終止コドンなどがユニバーサルコドンから逸脱していることが知られているので、ルーメンプロトゾアについても、まずコドンの使い方を知ることが重要となる。
nm23遺伝子発現と細胞の増殖分化の調節

[目的]白血病細胞では、分化誘導抑制因子nm23が過剰発現している。本年度は、急性骨髄性白血病患者より得られた新鮮白血病細胞におけるnm23遺伝子の発現量をRT-PCR法で定量し、臨床成績との関連性を解析し、白血病における臨床的意義を明らかにする。また、機能分子であるnm23蛋白質の検出系を作製し、蛋白質発現や細胞内局在と細胞の分化増殖との関連を解析することを目的とした。[成果]1.急性骨髄性白血病患者( AML、110症例)では、正常骨髄単核細胞に比べてnm23-H1,nm23-H2はともに高い発現を示した。nm23の発現と臨床成績との関連を解析した結果、nm23-H1の高発現は寛解導入療法の反応性と負の相関を示した。白血病患者の治療感受性の予測への期待ができる。2.AML全症例においてnm23-H1の高発現群では有意な生存率の低下が認められた。nm23-H1の過剰発現は、AMLにおける新しい予後因子となることを確立した。3.nm23抗体を用いた3つの蛋白質検出法で、白血病細胞におけるnm23蛋白質の過剰発現を確認した。また、調べたすべての白血病株細胞の細胞表面にはnm23-H1蛋白質が発現していた。nm23-H2蛋白質は赤芽球性白血病株細胞の細胞表面にのみ発現していた。この発現は白血病細胞を分化誘導すると減少した。正常骨髄および末梢血単核細胞の細胞表面には全く検出されないことから、細胞表面におけるnm23-H1蛋白質の発現は、白血病細胞に特異的であることが判った。4.nm23蛋白質の細胞内局在は、主に細胞質の核周辺であった。白血病細胞を分化誘導すると核周辺から細胞膜方向への局在の変化が認められた。nm23蛋白質の細胞内局在と機能との関連が示唆された。nm23蛋白質は、白血病細胞の分化誘導を抑制する。そこで、白血病細胞および正常血液細胞におけるnm23遺伝子の発現を定量し細胞の増殖分化とnm23遺伝子の発現の関連を明らかにすることを目的とした。成果1.調べたすべての白血病細胞株(19株)においてnm23の高い発現が認められた。2.白血病株細胞HELにおける発現量を基準(100)とすると、正常骨髄や末梢血の単核細胞では、nm23 H1タイプが17±7、H2タイプが43±21(n=4)のレベルであり低発現であった。特に、顆粒球や単球ではH1タイプの発現がほとんどないことが判った。3.急性骨髄性白血病患者サンプル42例においてもnm23の発現が正常対照に比べて有意に高いことが明らかになった。さらに、このnm23の過剰発現と患者予後(不良)とが相関することも明らかになった。4.白血病細胞の分化誘導実験から、単球や顆粒球への分化誘導に伴ってnm23の発現が低下することが明らかになった。5.血清刺激による増殖修飾の実験から、nm23発現は血清飢餓により減少し、血清添加により著しく誘導されることが判った。また、細胞周期との関連を実験中であるが、周期に関連した発現の変動が観察されている。このように今年度の研究では、nm23遺伝子の発現を定量化し、白血病細胞における過剰発現を証明し、細胞の増殖や分化に伴う発現の変化を明らかにし、さらには、白血病の予後因子となることも明らかにした。

本年度は、急性骨髄性白血病患者より得られた新鮮白血病細胞におけるnm23遺伝子の発現量をRT-PCR法で定量し、臨床成績との関連性を解析し、白血病における臨床的意義を明らかにする。また、機能分子であるnm23蛋白質の検出系を作製し、蛋白質発現や細胞内局在と細胞の分化増殖との関連を解析することを目的とした。[成果]1.急性骨髄性白血病患者(AML,110症例)では、正常骨髄単核細胞に比べてnm23-H1,nm23-H2はともに高い発現を示した。nm23の発現と臨床成績との関連を解析した結果、nm23-H1の高発現は寛解導入療法の反応性と負の相関を示した。白血病患者の治療感受性の予測への利用が期待できる。2.AML全症例においてnm23-H1の高発現群では有意な生存率の低下が認められた。nm23-H1の過剰発現は、AMLにおける新しい予後因子となることを確立した。3.nm23抗体を用いた3つの蛋白質検出法で、白血病細胞におけるnm23蛋白質の過剰発現を確認した。また、調べたすべての白血病株細胞の細胞表面にはnm-H1蛋白質が発現していた。nm23-H2蛋白質は赤芽球性白血病株細胞の細胞表面にのみ発現していた。この発現は白血病細胞を分化誘導すると減少した。正常骨髄および末梢血単核細胞の細胞表面には全く検出されないことから、細胞表面におけるnm23-H1蛋白質の発現は、白血病細胞に特異的であることが判った。4.nm23蛋白質の細胞内局在は、主に細胞質の核周辺であった。白血病細胞を分化誘導すると核周辺から細胞膜方向への局在の変化が認められた。nm23蛋白質の細胞内局在と機能との関連が示唆された。
書字動作の定量的評価方法の開発-文字の接線速度曲線を用いた手法-

1.健常者を対象とした書字評価研究【方法】対象は,ADLの自立している健康高齢者であり、5群(6064歳:A群,6569歳:B群,7074歳:C群,7579歳:D群,80歳以上:E群)に分類し,各群10名ずつの50名である.また,対照となる青年群は、本学学生を10名とした.課題は,一辺が5cm(文字小)枠内に任意の速度でひらがなの「ん」の書字を行わせ、座標データから書字時間,筆跡距離1コマ移動毎の文字速度を算出し,速度曲線グラフを作成後、速度ピーク数をカウントした.【結果】書字時間は,A群4.04±2.18sec, B群3.30±1.23sec, C群3.19±1.23sec, D群4.07±1.15sec, E群4.34±2.61secであり,青年群は2.08±0.60secであり,高齢群は,青年群より時間が長い傾向があった.筆跡距離を比較すると,群間に差は認められず,各群とも指定された枠内にほぼ同じ大きさの文字を書字していた.書字速度は,青年群が高齢群と比較して文字速度が速い傾向があった.青年群では速度ピーク数が,文字小では4個が90%,5個が10%であった.つまり,青年群では,4もしくは5個の速度ピーク数で書字を完了し,それに対して,高齢群での速度ピーク数は,6個以上の割合が高かった.文字毎の速度ピーク数と書字時間の関係は,時間の増大ともに速度ピーク数が増大する傾向があり,書字時間と速度ピーク数の間には,それぞれr=0.920(p<0.05)の高い相関が認められた.2.片麻痺者を対象とした書字評価研究【方法】対象は,右片麻痺を呈している方11名で上肢機能がBRSV以上を対象とした。他は上記同様。【結果】書字時間は文字小右4.59±3.8sec、左4.01±2.5secであり、高齢群と有意な差はなかった。筆跡距離は高齢群、青年群と有意は差はなかった.速度ピーク数はすべての書字において6個以上になっており、ピークの判定が不可能な速度曲線を示したものが多かった。【考察・まとめ】今回の結果から、書字時間が同じ場合でも速度ピーク数に大きい違いが生じたことは,文字の構造特性から速度ピーク数を事前に調査し,実際の書字動作によって得られる速度ピーク数を比較することにより,書いた文字の美しさ(正確さ)や総合的な書字時間(速さ)からだけでなく,運動協調性(スムーズさ)の視点からの評価を可能にすることが示唆された.【方法】山形県立保健医療大学と米沢市が連携して行っている「いきいき健康大学」の参加者うち、6569歳(以下、高齢群)38名と、学生34名(以下、対照群、21.9±1.1歳)を対象とした。対象者には、座位にて文字解析装置(コードレスタブレットKW4620、グラフテック社製)上に専用スタイラスペンを用いて、一辺の長さが5cm(文字小)、10cm(文字大)の正方形状のマス内にひらがな「ん」の文字を任意の速度にて右手で書字を行わせた。座標データをもとに書字時間、筆跡距離、1コマ移動毎の文字接線速度を算出し、文字接線速度平均及び文字接線速度曲線グラフを作成した。文字接線速度曲線グラフから速度peak数をカウントした。統計処理は、Student's t-testを用い、有意水準5%とした。【結果と考察】文字小の書字時間は、対照群1.91±0.76sec、高齢群3.28±1.25sec(p<0.01)、文字大のそれは対照群2.31±0.82sec、高齢群3.47±1.27secであった(p<0.01)。文字小の軌跡距離は、対照群10.00±1.87cm、高齢群11.07±1.69cm(p<0.05)、文字大のそれは対照群23.22±5.12cm、高齢群22.90±2.80cm(N.S.)であった。文字小の接線速度平均は、対照群5.71±1.50sec、高齢群3.76±1.33sec(p<0.01)、文字大のそれは対照群10.40±2.60sec、高齢群7.33±2.47sec(p<0.01)であった。文字接線速度曲線の速度peak数は、対照群においては文字小、文字大ともに4個が58.8%を占めていた。それに対して高齢群でのpeak数は、文字小では6個以上が50%、文字大では4個が36.8%ついで6個以上が34.2%であった。接線速度曲線のpeak数の比較から、対照群では4個が50%以上を占め、35個の間に拡大すると88%を占めていた。それに対して、高齢群においては6個以上の割合が多かった。「ん」の文字特性からpeak数は4個であることが予測される。これに対して、対照群においてほぼ予測どおりの結果が得られた。しかしながら、高齢群においては、peak数が多い傾向にあり、書字スピード調整能力が対照群より低下していることが推察された。

1.高齢者の上肢機能と書字能力の関係についての研究山形県立保健医療大学と米沢市が連携して行っている「いきいき健康大学」の参加者の中から無作為に50名を抽出し対象者(73.9±6.0歳)とした。対象者には、一辺の長さが5cmの正方形状のマス内にひらがな「ん」の文字を任意の速度にて書字を行わせた。文字解析装置はサンプリング周波数80Hz、読み取り精度0.1mm、読み取り誤差0.25mmであり、書かれた文字は座標データとしてPCに取り込まれる。取り込まれた座標データをもとに書字時間、筆跡距離、1コマ移動毎の書字速度を算出し、書字速度曲線グラフを作成した。書字速度曲線グラフから速度ピーク数をカウントした。上肢機能評価として、上肢挙上検査(手を肩から頭上に挙上し再度肩まで戻す動作を1回とし連続して10回反復運動)、回内外検査(回内90°から回外90°を1回とし連続10回反復運動)を行い、その際の所要時間を測定した。また、つまみ力測定器を用いて、手指ピンチ誤差総和値を測定した。その結果、書字時間は、3.8±1.8secであり、その時のピーク数は、3個が3名、4個10名、5個が11名、6個が8名、7個が4名、8個以上の者が14名であった。上肢運動機能である上肢挙上時間は5.5±1.5秒、回内外時間は4.8±0.9sec、ピンチ誤差総和値は6.7±2.4kgf・secであった。ピーク数と書字時間との間にはr=0.92、p<0.05の高い相関が認められ、それ以外の上肢挙上時間、回内外時間、ピンチ誤差総和値の間に相関関係は認められなかった。2.健常成人の書字評価について健常成人(学生ボランティア)30名に対して上記検査を同様に行った。現在解析中である。3.書字障害者の書字評価について脳血管障害者22名に対して上記検査を同様に行った。現在、書字速度曲線の速度ピーク数のカウント方法等について検討を重ねている。1.健常者を対象とした書字評価研究【方法】対象は,ADLの自立している健康高齢者であり、5群(6064歳:A群,6569歳:B群,7074歳:C群,7579歳:D群,80歳以上:E群)に分類し,各群10名ずつの50名である.また,対照となる青年群は、本学学生を10名とした.課題は,一辺が5cm(文字小)枠内に任意の速度でひらがなの「ん」の書字を行わせ、座標データから書字時間,筆跡距離1コマ移動毎の文字速度を算出し,速度曲線グラフを作成後、速度ピーク数をカウントした.【結果】書字時間は,A群4.04±2.18sec, B群3.30±1.23sec, C群3.19±1.23sec, D群4.07±1.15sec, E群4.34±2.61secであり,青年群は2.08±0.60secであり,高齢群は,青年群より時間が長い傾向があった.筆跡距離を比較すると,群間に差は認められず,各群とも指定された枠内にほぼ同じ大きさの文字を書字していた.書字速度は,青年群が高齢群と比較して文字速度が速い傾向があった.青年群では速度ピーク数が,文字小では4個が90%,5個が10%であった.つまり,青年群では,4もしくは5個の速度ピーク数で書字を完了し,それに対して,高齢群での速度ピーク数は,6個以上の割合が高かった.文字毎の速度ピーク数と書字時間の関係は,時間の増大ともに速度ピーク数が増大する傾向があり,書字時間と速度ピーク数の間には,それぞれr=0.920(p<0.05)の高い相関が認められた.2.片麻痺者を対象とした書字評価研究【方法】対象は,右片麻痺を呈している方11名で上肢機能がBRSV以上を対象とした。他は上記同様。【結果】書字時間は文字小右4.59±3.8sec、左4.01±2.5secであり、高齢群と有意な差はなかった。筆跡距離は高齢群、青年群と有意は差はなかった.速度ピーク数はすべての書字において6個以上になっており、ピークの判定が不可能な速度曲線を示したものが多かった。【考察・まとめ】
前高齢期から高齢期を見通し、予防医療や行政施策を個別化するための予測モデルの作成

高齢期の入口にさしかかった時点で受検する総合的な健康診断の結果から、その後に死亡や要介護状態に陥る確率を示す臨床予測モデルを構築することを目的とした。愛知県の大都市近郊の都市において、10年にわたり、各年に65歳を迎える者に総合的な健康診断(臨床検査および質問票調査)を実施し、受検者をそれぞれの健康診断から11年にわたって人口動態統計、介護保険制度、および保健師の訪問を用いて追跡し、転帰(死亡もしくは要介護状態)の発生を把握した。健診の各検査値および質問回答と転帰事象との関連について、第一に単変量ロジスティック回帰分析によるスクリーニングを行って予測因子の候補を挙げ、多変量ロジスティック回帰分析によって項目を逐次選択しながら最終的な予測因子を決定し、予測モデルを構築した。得られた予測モデルの性能について、Hosmer-Lemeshow検定による校正を行うとともに、ROC曲線のc統計量を算出して峻別能を評価した。さらにブートストラップ法によって内的妥当性を検証した。1525名の女性と1548名の男性を追跡し、それぞれ105名および211名の転帰事象を観察した。分析の結果、抽出された因子は女性で15項目、男性で16項目であった。男性において離別を含む独身状態が重要な予後因子であることがあらたに判明した。実測結果は予測モデルから逸脱しておらず(適合度検定にて女性はp=0.93、男性は0.58)、峻別能は女性が0.763(95%信頼区間0.714-0.813)、男性が0.735(同0.699-0.771)であった。また、内的妥当性も十分に確保されていた。本研究により、高齢期の入口に立つ個々の住民に対して医療や行政支援の必要性を見積もり、対象者に優先順位をつけて措置を講ずることができる可能性が示された。本研究の基礎資料となる64歳時の参加者特性の10年間の変遷、また、64歳時点の要因と70歳までの死亡もしくは要介護認定(複合アウトカム)との関連に関する予備的な検討を行った。これらの解析の対象者数は男性1550名、女性1526名であった。1. 64歳時の参加者データの10年間の変遷一方向性のトレンドがあると思われるものについて一次回帰を行って回帰直線の傾きの有意性を検討した。有意水準はP値が0.01未満とした。身長は男女ともに増加、体重は男性のみ増加のトレンドを示した。収縮期血圧は男性のみ減少した。血液検査では、ヘモグロビンは男女ともに増加、血清クレアチニンは男女ともに減少、中性脂肪は男女ともに減少のトレンドを示した。歯科検診では、残存歯が男女ともに増加した。生活調査では、社会的活動度と生活満足度が女性のみ増加、睡眠時間は男女ともに減少した。食事摂取頻度調査では、摂取する総エネルギー量は男性のみ減少、炭水化物は男性のみ減少、コレステロール量は男性のみ減少、亜鉛は男性のみ減少のトレンドを示した。2.70歳までの死亡もしくは要介護に関連する64歳時点の要因70歳までに死亡した者は男性88名、女性35名、70歳まで生存し要介護の認定を受けた者は男性32名、女性54名であった。性別と参加年で調整した結果、64歳時の歩き方が早い者のオッズ比は0.29と小さな値を示した。仕事をしている、結婚している、残存歯20本以上の者は、リスクが3分の2程度に低下していた。また、現在喫煙している、糖尿病あり、軽度認知機能低下(単語遅延再生7点以下)は、リスクが3倍程度に増大していた。同居家族なし、生活満足度4点以下、うつ傾向あり、脳血管疾患あり、関節炎ありの者はそれぞれリスクが2倍近くに増大していた。本研究のベースラインとなる64歳時の参加者特性の10年間(19962005年)の変遷、また、64歳時点の要因と70歳までの死亡または要介護認定(複合アウトカム)との関連について、昨年度に引き続いて検討を行った。今年度は、両課題とも社会活動への参加や他者との交わりに力点を置いた。1. 64歳時の参加者データの10年間の変遷対象者は男性1550名、女性1526名であった。主な社会活動20項目および仕事について分析を行い、一方向性のトレンドがあると思われるものについて一次回帰を行って回帰直線の傾きの有意性を検討した。奉仕(ボランティア)活動に参加する者は、男性で1996年の12.1%から2005年の29.1%に、女性で1996年の19.4%から2005年の27.8%に増加した。そのほか、スポーツや運動、レクリェーション活動についても、男女ともに参加している者が有意に増加した。また、地域行事への参加は、女性において有意に増加した。これらの増加傾向は10年にわたって連続的であった。2.70歳までの死亡もしくは要介護に関連する64歳時点の要因64歳時に手段的生活動作(老研式活動能力指標の手段的自立)の低下のない(5点満点)者を対象として検討した。対象者は男性1184名、女性1383名、そのうち70歳までに死亡または要介護認定を受けた者は男性85名、女性77名であった。

参加年、仕事、結婚、喫煙、糖尿病、脳血管疾患、うつ傾向で調整した結果、男性では、町内会や自治会活動に時々あるいはそれ以上参加している者のオッズ比は1.59、食事を一人で食べる物のオッズは2.44と増加していた。女性では、遠方の友人・友達・親戚を訪問、国内旅行、外国旅行、神社仏閣へのおまいりを時々あるいはそれ以上行う者は、リスクが1/22/3程度に低下していた。研究対象となる最終年度分のデータの集約がやや遅れているため、一次データベースの構築が完成していない。そのため、本年度はこの部分を除いた仮データベースにおいて解析作業を行っている。本年度は予測モデルの重要な構成因子候補となる事項について、転帰との関連を調べた。1.予備的解析の進展データ集積がやや遅れていた最終年度分を除いた仮データベースを用いて、予測モデルの重要な構成因子候補となる64歳時のベースライン項目と70歳までの老研式活動能力指標の低下との関連についてさらなる検討と考察を深めた。2016年9月のアジア太平洋公衆衛生学術連合国際会議(東京)でその成果を報告し、現在は論文投稿の準備中である。2.予測モデルの作成データの収集と一次データベースの構築が完成したところで、64歳時点の健康診断で得られたコアな問診・検査項目から、75歳までの死亡または要介護2以上(以下、要介護)の発生を予測するモデルを、対象者全体および男女別に作成した。解析対象者2865名(男性1445名、女性1420名)のうち、75歳までに死亡または要介護に至った者は324名(男性216名、女性208名)だった。最初に64歳時の各種項目と75歳までの死亡または要介護との関連について単変量ロジスティック回帰モデルにより分析した。次に予測モデルに用いる要因の候補を絞り込むため、単変量回帰分析の結果でp値が0.2以上であった全ての項目を多変量解析に投入し、ステップワイズ法にて各因子のp値が0.05未満で揃うまで減らし、残った因子で予測モデルを作成した。男性では、喫煙、高脂血症、糖尿病、腎臓病、肝炎、歩行速度、結婚、間食の頻度が要因に残り、予測式の分離性能(C統計量)は0.69、モデルの較正(Hosmer-Lemeshow[HL]検定)のp値は0.61であった。女性では、喫煙、脳血管疾患、糖尿病、腎臓病、歩行速度、BMI、飲酒量、間食の頻度、生活満足度が要因に残り、予測式のC統計量は0.72、HL検定のp値は0.77であった。フィールドからのデータ提供が遅れたために今年度の研究成果は限定的であるが、次年度には予測モデル作成は達成できる見込みである。本年度は、予測モデルに投入するベースラインの健診データを歯科検診や食事調査のデータにも拡大し、健診で得られたデータを広範囲に利用して性能の高いモデルを構築することとした。研究の対象者は本研究者と日進市が準備した64歳住民用の健康診断を受診した者とし、歯科検診と栄養調査のデータのない者は除外した。転帰は、75歳到達年末までに死亡もしくは要介護状態(要介護2以上の認定)の発生とした。解析はロジスティック・モデルを用いて男女別々に行った。モデル構築の手順は、(1)名義変数と順序変数は調査票のままの区分を用いて、また連続変数は四分位に分けて単変量ロジスティック回帰分析を行い、オッズ比、P値、およびROC曲線のAUCを算出した、(2)p値が0.1以下の変数を抽出した、(3)類似の変数についてはその臨床的意味ならびにAUC、オッズ比およびp値を考慮して1つのみを残した、(4)残った候補因子についてそれぞれの用量反応関係を確認し、3つ以上の区分からなる変数は2値変数に変換した、
ラジカル反応を用いた革新的ビシクロ骨格構築法の開発と天然物の合成研究

ビシクロ骨格を持つ天然物は数多く存在し、様々な生物活性を示すことが報告されている。本研究は、新規ラジカル反応を用いたビシクロ[3.3.1]ノナン骨格構築法を開発するとともに、本法を用いた生物活性天然物の合成を行うことを目的とする。本反応は有機合成化学上前例がなく、短工程かつ温和な条件下で複雑に縮環したビシクロ[3.3.1]ノナン骨格が構築できることから、高度に縮環した天然物の高効率的な合成手法となりうる。
電子ポートフォリオと携帯ゲームで実現する情報発信型小学校英語協働学習

研究目的と方法小学校での情報発信型英語活動を、グループ学習とゲーム性、電子ポートフォリォによるデータの蓄積によって支え、小学校段階でのコミュニケーションに主眼を置いた英語活動の方法を例示することを目的とする。情報発信型英語活動として、前期は「自己紹介」、後期は「学校紹介」をテーマとしたデジタルストーリーテリング(以下DST)の制作を行った。その中で前期には、「デジタルペン」による電子ポートフォリオ作りを後期には、携帯ゲーム機「PSP」を利用した英語によるグループ活動を行い、それぞれの機器が児童にどのように受け止められるか、また、英語活動にどの程度の影響が表れるかをアンケート等のデータから検討した。研究成果勤務校の5・6年生児童107名を対象に2008年4月から2009年3月まで実践を行った。その結果全ての児童が、「デジタルペン」を利用し、専用紙に記述するだけで電子ポートフォリオを作成することができた。このデータを用いてDSTも作成し、手書きが容易に電子データ化できることを確認した。また蓄積したデータもDSTの素材として利用することができることも確認した。児童は「デジタルペン」を用いることで「英語に興味が持てた」との感想を寄せ、多くの児童が「デジタルペン」で自分の考えを友達に伝えることが英語活動に役立つと捉えていた。また、携帯ゲーム機「PSP」を単語練習に用いたところ、実践の開始直後の4月に平均28語だった英単語想起数が、実践を経た1月には平均43語になった。特に、携帯ゲーム機を使用して練習した部分の単語想起数が大幅に増え、携帯ゲームによる単語の反復練習が、児童の単語力につながることがわかった。大半の児童が"携帯ゲーム機が学び合いに役立つ"と答えるなど、児童の活動意欲を高めるのにも有効だった。
火山噴出物を利用した雨水および生活雑排水の簡易型浄化装置開発に関する研究

1.各地域特性を考慮して都市部等数箇所で雨水および生活雑排水を採取し、陽・陰イオン濃度及びpHの測定を行い、その特性について検討した。pHは、雨水では、降灰により低くなる傾向を示した。風呂及び洗濯水では塩基性側となった。陽イオンは、雨水では、低濃度で清浄であった。風呂の水はNa^+及びCa^<2+>濃度が、洗濯水はNa^+濃度が高い値を示した。陰イオンは、雨水では、各陰イオンの含有量は低くなった。風呂の水及び洗濯水は、同量のCl^-、NO_3^-およびSO_4^<2->が多量に含まれている。NO_3^-とNO_2^-の合計は、風呂の水及び洗濯水が、水道水の水質基準を若干超える値を示した。これらの風呂及び洗濯水の結果は、汚れと、石鹸、洗剤等の影響と考えられる。2.火山噴出物(シラス)によりろ過・吸着剤を調製し、1.で検討した雨水及び生活雑排水に対する陽・陰イオン及び懸濁物質(SS)についてのろ過及び吸着特性を検討した。洗濯水及び風呂の水について、Na^+、Mg^<2+>、Ca^<2+>、Cl^-、NO_3^-及びSO_4^<2->が約30%から40%減少し、生活雑排水などに対しての処理剤として可能性があると思われる。また、ろ過操作の改良を行うことで、まだかなり除去能力を高めることが可能と考えられる。3.火山噴出物(シラス及び火山灰)によりろ過・吸着剤を調製し、2.と同様に、1.の生活雑排水(台所及び洗濯排水)に対する有機物(TOC測定)についてのろ過・吸着特性を検討した。両排水中の有機物は、シラス及び火山灰による処理剤により除去可能であることが判明した。両排水とも、シラスによる除去率が、火山灰の場合より大きくなる傾向を示した。両処理剤とも、台所排水中の有機物除去率が洗濯排水の場合よりも大きくなることが示された。操作条件の改善で、除去率及び除去速度の増加が可能と考えられる。本年度(初年度)は、基礎的研究を推進し、以下のような研究成果を得た。(1)雨水および生活雑排水の特性各地域特性を考慮して都市部あるいは山間部など数箇所で雨水および生活雑排水を採取し、降水量および排出量を測定し、また含有成分(Na^+等の陽イオンおよびC1^-等の陰イオン)の測定をイオンクロマトグラフ法などで行い、経時変化を求めた。さらに、各地点のpHなどについても調べた。含有成分種類、濃度が地域特性に大きく左右されることが認められた。(2)火山噴出物による除去(ろ過および吸着)材の調製ここ数年来採取してきた桜島噴火起因の堆積シラスおよび降下火山灰あるいはこれらを原料として粘土を配合し焼成したタイルを用いて粉砕、分級などにより、除去(ろ過、吸着)材の調製を行った。また、今回は焼成条件などの変更を行い、また造粒操作を用いて調製を行った。(3)火山噴出物による除去材のろ過および吸着特性(2)で調製した除去材を用い、(1)で採取した雨水および生活雑排水の含有成分に対するろ過特性および吸着特性を検討し、最適な除去材の調製法あるいは焼成条件などを見出した。各成分に対してろ過および吸着能力を有することが確認された。

(4)除去(ろ過および吸着)速度の検討(3)で検討したろ過特性および吸着特性(吸着平衡)を基に、単位質量(体積)当たりの処理能力すなわち除去(ろ過および吸着)速度を検討した。本年度は、前年度の基礎的研究における結果を考慮にいれて、次のような応用的研究を推進した。(1)雨水及び生活雑排水の特性雨水及び生活雑排水の陽・陰イオン濃度及びpHの測定を行った。pHは、雨水では、降灰により低くなる傾向を示した。風呂及び洗濯水では塩基性側となった。陽イオンは、雨水では、濃度が低く清浄であった。風呂の水はNa^+及びCa^<2+>濃度が、洗濯水はNa^+濃度が高い値を示した。陰イオンは、雨水では、各陰イオンの含有量は低くなった。風呂の水及び洗濯水では、同量のCl^-、NO_3^-およびSO_4^<2->が多量に含まれている。NO_3^-とNO_2^-の合計は、風呂の水及び洗濯水が、水道水の水質基準を若干超える値を示した。これらの風呂及び洗濯水の結果は、汚れと、石鹸、洗剤等の影響と考えられる。(2)火山噴出物(シラス)によるろ過・吸着剤の調製及び陽・陰イオンに対するろ過・吸着特性シラスによりろ過・吸着剤を調製し、雨水及び生活雑排水に対する陽・陰イオン及び懸濁物質(SS)についてのろ過及び吸着特性を検討した。洗濯水及び風呂の水について、Na^+、Mg^<2+>、Ca^<2+>、Cl^-、NO_3^-及びSO_4^<2->が約30%から40%減少し、生活雑排水などに対しての処理剤として可能性があると思われる。また、ろ過操作の改良を行うことで、まだかなり除去能力を高めることが可能と考えられる。(3)火山噴出物(シラス及び火山灰)によるろ過・吸着剤の調製及び有機物に対するろ過・吸着特性シラス及び火山灰によりろ過・吸着剤を調製し、生活雑排水(台所及び洗濯排水)に対する有機物(TOC測定)についてのろ過・吸着特性を検討した。両排水中の有機物は、シラス及び火山灰による処理剤による除去可能であることが判明した。両排水とも、シラスによる除去率が、火山灰の場合より大きくなる傾向を示した。両処理剤とも、台所排水中の有機物除去率が洗濯排水の場合よりも大きくなることが示された。操作条件の改善で、除去率及び除去速度の増加が可能と考えられる。
XMLを用いた中学校理科1分野実験用「マルチメディア教科書」の制作と活用

教師が一斉授業で説明する際に提示することを想定して,理科第1分野の教科書内容をマルチメディア化することを中心に研究した。まず,中学校理科第1分野の「電流の性質とはたらき」の単元において利用するための映像を専門家に依頼して撮影してもらい,高品質なコンテンツを作成した。内容としては,主に生徒実験を取り上げ,実験技術が未熟であったり,操作に不慣れであったりする生徒に実験前に見せることで,電気関係の実験に対する障壁を低くすること,また,実験中にも連続再生することで困っている生徒を補助すること,さらに,実験後のまとめでも利用することをねらった。できあがったコンテンツは,Webページから再生できるようにリンクを張ったものを作成し,公立中学校の教諭に依頼して単元を通じて利用してもらった。事前・事後のアンケート調査を行い,因子分析を行った結果,「理科授業に対する肯定的イメージ」が第1因子として抽出され,事前・事後の変化についても1%水準で有意に差があることが分かった(対応関係のあるT検定,T=-3.225^<**>,N=183,この変化が本教材のみの効果であるかどうかは不明)。新しいテクノロジーの実験的教材としては,XML技術のSVGとSMILを取り上げた。SVGで描いた回路図と実写の動画映像をSMILで同期させ,配線中は,接続している部分を回路図で強調するようにした。また,凸レンズの実験についてもコンテンツを作成し,映像から切り出した静止画とSVGによって描いた光路の図とを対応させた。マルチメディア教科書のプロトタイプとなるパワーポイント・データを作成した。また,DVDビデオ化も行い,データとともに記録したハイプリッドDVDを作成した。
矢状・側方切歯路角調整機構を有したゴシックアーチトレーサーの開発

矢状・側方切歯路の調整機構を組み込んだゴシックアーチトレーサーの試作および調整機構の構成・材質の検討・改良および有歯顎者・無歯顎者への応用を行った。本研究では矢状・側方切歯路について展開角の大きさ別に3タイプ(急:100°標準:120°緩:140°)の調節用のジグを製作し各々について咬合器上および有歯顎者において各方向への下顎運動が可能かを検討した.その結果,咬合器上・有歯顎者・無歯顎者すべてにおいて,いずれのタイプにでも各方向への運動が可能であり,本装置の臨床応用への可能性が示唆された。平成19年度研究計画に基づき矢状・側方切歯路の調整機構を組み込んだゴシックアーチトレーサーの試作および調整機構の構成・材質の検討を行った。正常有歯顎者の上顎模型を咬合器(申請設備)にフェイスボウトランスファーしたのち、中心咬合位にて下顎模型を咬合器に装着した。咬合器上にて既存のゴシックアーチトレーサーのセッティングを行い、第一段階として側方切歯路の調整機構をどのような形で組み込むかの検討を行った。構成・材質について試行錯誤の結果、調節機構については(1)各種展開角を有する可撤式のジグを用いることにより、展開角を調整する側方切歯路調節機構を描記板上に設置する。(2)曲面を有する可撤式のジグを前後方向にスライドさせることにより展開角を調整する側方切歯路調節機構を描記板上に設置する、の2つの方法を考案した。材質については(1)金属板を屈曲して用いる。(2)常温重合レジンを成型、調整する、の2つの方法を考案した。上記の2種類の調節機構部を試作し咬合器上での左右側方運動に支障がないことを確認した。咬合器上での左右側方運動はいずれの方法でも可能であるとともに、既存のゴシックアーチトレーサーと比較して明らかに咬合挙上量が少ない状態での左右側方運動が可能であることが確認された。現在、本装置の収納スペースに関する問題、強度上の問題等、について検討を行っており、来年度は矢状切歯路の調整機構部を試作するとともに、口腔内での応用を実施する予定である。研究計画に基づき矢状・側方切歯路の調整機構を組み込んだゴシックアーチトレーサーの試作および調整機構の構成・材質の検討・改良および有歯顎者・無歯顎者への応用を行った。平成19年度に試作した側方切歯路の調整機構を組み込んだゴシックアーチトレーサーをさらに改良し,矢状切歯路およびその中間領域の調整機構を機能させることを目的とし,咬合器(申請設備)上にて検討を行った。その結果,側方切歯路・矢状切歯路について各種展開角を有する可撤性のジグを数種類用意し,症例に合わせ適宜選択する方法が有効であった.口腔内のスペースの関係上あまり複雑な調整機構を組み込むのが技術的に困難であること.また,実際に切歯路調整を行うにあたり口腔内に挿入される装置に複雑な調整機構があると術式が煩雑となること等を考慮しこの方法を採用することとした.本研究では矢状・側方切歯路について展開角の大きさ別に3タイプ(急: 100°標準: 120°緩: 140°)を製作し各々について咬合器上および有歯顎者において各方向への下顎運動が可能かを検討した.その結果,有歯顎者・無歯顎者ともに,いずれのタイプにおいても各方向への運動が可能であった.有歯顎者では咬合状態・運動方向・ジグの傾斜によってはトレーサーに設置したジグからトレーシングピンが浮き上がるケースがあったが,本来の目的である無歯顎者への応用時には影響は認められなかった.今後も無歯顎者における症例数を増やすとともに,側方切歯路の調整機構を組み込んだゴシックアーチトレーサーの切歯路に与える適切な角度等について検討し,術式のブラッシュアップを図っていく予定である。
一斉授業における大学生の能動的学習を促す教授法の開発とその実践研究

本研究の主目的は,一斉授業を前提に,大学生の能動的学習を促進する教授学習条件を明らかにすることにあった。まずH2829年度は,教授された知識の適用に関わる学習者要因について検討した。大学生を対象に教授実験をおこなった結果,事後課題解決において適切な知識を一貫して適用できていた学習者の多くは,その学習過程において教授された知識をもとに積極的に質問生成(予測)をおこなっていたことが明らかになった。ただし,学習者により生成された予測の内容は,教授場面で紹介された事例を単に繰り返しただけのものも少なくなかったことから,教授条件を工夫する必要性が示唆された。最終年度は,実際の講義型授業を対象に大学生の能動的学習の可能性について検討をおこなった。その際,能動的学習を,既有知識との関連づけ(学習材料に直接示されていないアイデアの生成)やそれに伴う質問生成等,学習者の認知的活動の側面からとらえた。具体的には,心理学の授業を分析対象としてとりあげ,そこで学習者は既有知識や日常経験との関連づけをどの程度おこなっているか,授業内のコメントペーパーの記述内容をもとに分析した。その結果,学習者は,教授者から例示課題が提示された場合には積極的に事例探しをおこない関連づけを試みていたこと,一方,単に自由に質問や感想を求められた場合にはそのような認知的活動は必ずしも高くなかったことが明らかになった。このことは,別の見方をすれば,学習者にとって手がかりがない状態で思考が求められた場合には認知的能動性がみえにくくなるが,教授者側で適切な課題設定をおこなうことができれば,学習者の認知的活動が高まる可能性があるということである。以上のことから,能動的学習の促進には教授側の課題設定のあり方が重要な視点となることが確認された。本研究課題は,一斉授業を前提に大学生の能動的学習を促進する教授法を開発し,その効果について実践的に検討するものである。その際,学習者の思考過程という認知的側面を取り入れ,学習者の能動的学習を促す教授学習条件について明らかにすることを目的とする。これらの研究目的を達成するため,平成28年度においては,a)教えられた知識の適用に関わる学習者要因について,また,b)大学生のもつ心理学の素朴概念の実態について検討した。加えて,c)次年度の心理学の授業研究に向け,少人数の学習心理学の授業を対象に予備実験をおこなった。a)に関して,教えられた知識の適用に関わる学習者要因について明らかにすべく,大学生を対象に質問紙による教授実験をおこなった。その結果,事後課題において一貫して適切な知識を適用できていた学習者の多くは,事前課題の段階において誤った知識とはいえそれをもとに一貫性のある推論をおこなっていたこと,また,学習過程においては教えられた法則的知識をもとにして質問を生成していたことが明らかになった。このことから,能動的学習には,学習者が教えられた知識をもとに思考操作をおこなえることが必要条件になることが示唆された(佐藤・永山,2016)。b)に関して,本研究課題は大学での心理学の学習を想定していることから,次年度の授業研究に向けて,学習者がもつ心理学の素朴概念の実態について明らかにすべく,大学生を対象にアンケート調査をおこなった。その結果,心理学は人の心を読むものであるとする考えが最も多くみられた。このことから,心理学においても素朴概念を考慮した授業をおこなう必要性が明らかになるとともに,そうした授業において素朴概念の否定から生じる学習者の疑問とその解決に向けた援助のあり方が検討された(佐藤,2017)。能動的学習に関連する学習者要因の検討に加えて,次年度の授業研究に向けて少人数の授業を対象とした予備実験が実施できたため。大学生の能動的学習の促進を検討するにあたり,学習者が教えられた知識をどのように理解しそれをどう適用するかが問題となったため,学習者の思考過程をより詳細に検討する方向に研究をシフトした。その際,科学的ルールの学習を課題として取り上げた。平成28年度の研究成果(佐藤・永山,2016)から,教えられた法則的知識(ルール)を事後の課題解決に一貫して適用していた学習者は,その学習過程において教えられた知識をもとにした質問生成をおこなっていた者が多いことが明らかになった。しかし,そのような質問生成は知識の操作を必要とするものであり,それは学習者にとって自発的におこなうことが困難であることも示唆された。そこで平成29年度の研究では,単に学習者に知識(ルールおよび事例)を提示するのではなく,ルールの操作により新たな予測を導出させる学習援助をおこなうことで,事後の課題解決においてルールの適用が促進されるかどうかを検討した(佐藤,2017)。大学生123名を対象に文章教材による教授実験をおこなった結果,予測援助有群は援助無群よりも事後課題解決において一貫してルールの適用をおこなう傾向にあったことが示された。しかし,学習過程において学習者により生成された予測の内容をみると,教授セッションで紹介された事例を単に繰り返しただけのものも少なくなかった。新しい問題状況に対する知識の適用を促すためには,教材構成や課題構成などの教授条件を工夫する必要があると考えられる。能動的学習に関与する学習者の思考過程について検討し,その成果について学会発表をおこなった。

大学生を対象に教授実験をおこなった結果,事後課題解決において適切な知識を一貫して適用できていた学習者の多くは,その学習過程において教授された知識をもとに積極的に質問生成(予測)をおこなっていたことが明らかになった。ただし,学習者により生成された予測の内容は,教授場面で紹介された事例を単に繰り返しただけのものも少なくなかったことから,教授条件を工夫する必要性が示唆された。最終年度は,実際の講義型授業を対象に大学生の能動的学習の可能性について検討をおこなった。その際,能動的学習を,既有知識との関連づけ(学習材料に直接示されていないアイデアの生成)やそれに伴う質問生成等,学習者の認知的活動の側面からとらえた。具体的には,心理学の授業を分析対象としてとりあげ,そこで学習者は既有知識や日常経験との関連づけをどの程度おこなっているか,授業内のコメントペーパーの記述内容をもとに分析した。その結果,学習者は,教授者から例示課題が提示された場合には積極的に事例探しをおこない関連づけを試みていたこと,一方,単に自由に質問や感想を求められた場合にはそのような認知的活動は必ずしも高くなかったことが明らかになった。このことは,別の見方をすれば,学習者にとって手がかりがない状態で思考が求められた場合には認知的能動性がみえにくくなるが,教授者側で適切な課題設定をおこなうことができれば,学習者の認知的活動が高まる可能性があるということである。以上のことから,能動的学習の促進には教授側の課題設定のあり方が重要な視点となることが確認された。平成28年度の成果を踏まえ,大学での心理学の授業を対象に実際に授業研究を実施する。同時に,課題解決における知識の適用と学習時における学習者の質問生成との関連についても検討を進める。また,European Psychology Learning and Teaching Conferenceに参加し,心理学の教授学習研究,アクティブ・ラーニングの国際的動向およびその成立条件に関する心理学的研究について情報収集をおこなう予定である。H29年度に得られた成果をもとに,実際の講義型授業で生じている学習者の認知的能動性について検討する。その際,授業のコメントペーパーをもとに,教えられた知識の適用と学習者の質問生成について明らかにする。予備実験において既存機器をデモ機として使用できたため。また年度明けすぐに翻訳・校閲代として経費執行する必要があったため。・機器購入,学会参加旅費において効率のよい経費執行が可能であったため。・データ分析,学会発表および論文投稿に伴う諸費用に充てる予定である。学会発表に伴う翻訳・校閲代および参加費用に充てる予定である。
スピン制御超構造を応用した半導体光集積回路の研究

1.発振波長トリミング:カルコゲナイドガラスの光誘起屈折率変化を利用したDFBレーザの波長トリミングを試み,レーザ活性層直近に同ガラスを装荷する新しい構造を開発して,He-Neレーザ照射により1.55μm帯で0.14nmの波長トリミングを実現した.次に、量子井戸の光吸収誘起無秩序化を利用した波長トリミングを試み,YAGレーザ照射によって0.36nmの可変幅を得た.現在,スピン制御半導体超構造を応用した波長トリミング技術の研究を行っている.2.スピン制御半導体導波路における磁気光学効果の解析:スピン制御半導体の多層構造からなる導波路における光波の伝搬を,摂動固有モード理論によって解析し,TEモードとTMモードが磁化を介して結合する際の,結合波方程式の表式を得た.結合波方程式の解としての固有モードは,右円偏光と左円偏光となり,これらの屈折率が異なることから,偏光面が回転するいわゆる「ファラデー効果」の得られることが分かった.3.GaMnAsの光物性:希薄磁性半導体であるGaMnAsの光デバイス応用を目指して,その光物性を測定評価した.まずその屈折率,吸収係数の波長依存性を,分光エリプソメトリを利用して測定した.その結果,GaMnAsはGaAsと類似の特性を有するが,全体的に波長依存性が緩慢になり,またバンドギャップも不鮮明になることが分かった.次に,試料から基板を除去して,光透過特性を測定した.さらに同試料におけるファラデー回転を測定し,2キロガウスの磁場で偏光が実際に回転することを確認した.また,GaMnAsをコア,AlGaAsをクラッドとするスラブ導波路構造において,波長1.55μm光の導波に成功した.1.発振波長トリミング:カルコゲナイドガラスの光誘起屈折率変化を利用したDFBレーザの波長トリミングを試み,レーザ活性層直近に同ガラスを装荷する新しい構造を開発して,He-Neレーザ照射により1.55μm帯で0.14nmの波長トリミングを実現した.次に、量子井戸の光吸収誘起無秩序化を利用した波長トリミングを試み,YAGレーザ照射によって0.36nmの可変幅を得た.現在,スピン制御半導体超構造を応用した波長トリミング技術の研究を行っている.2.スピン制御半導体導波路における磁気光学効果の解析:スピン制御半導体の多層構造からなる導波路における光波の伝搬を,摂動固有モード理論によって解析し,TEモードとTMモードが磁化を介して結合する際の,結合波方程式の表式を得た.結合波方程式の解としての固有モードは,右円偏光と左円偏光となり,これらの屈折率が異なることから,偏光面が回転するいわゆる「ファラデー効果」の得られることが分かった.3.GaMnAsの光物性:希薄磁性半導体であるGaMnAsの光デバイス応用を目指して,その光物性を測定評価した.まずその屈折率,吸収係数の波長依存性を,分光エリプソメトリを利用して測定した.その結果,GaMnAsはGaAsと類似の特性を有するが,全体的に波長依存性が緩慢になり,またバンドギャップも不鮮明になることが分かった.次に,試料から基板を除去して,光透過特性を測定した.さらに同試料におけるファラデー回転を測定し,2キロガウスの磁場で偏光が実際に回転することを確認した.また,GaMnAsをコア,AlGaAsをクラッドとするスラブ導波路構造において,波長1.55μm光の導波に成功した.