hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非平面π共役分子ヘリセンの集積化と光学機能の制御

本研究では,螺旋状にねじれたπ共役分子ヘリセンを規則的に集積化することで,そのキロプティカル特性を増幅し,単分子では不可能な革新機能を示す柔らかい分子系を創製することを目指す.(1)ヘテロ環が縮環した[7]ヘリセンの光学特性:これまでに合成に成功しているチオフェン環二つ,ピロール環一つ,ナフタレン二つが縮環した[7]ヘリセンの発光特性について詳細に評価した.N-アセチルピロールが縮環した[7]ヘリセンでは,二つの発光帯が観測できた.短波長側の発光帯は溶媒の極性にほとんど影響を受けないが,長波長側の発光帯に関しては,溶媒の極性が大きくなるにつれて長波長シフトする正のソルバトクロミズムが観測された.これは,チオフェンを電子ドナー,N-アセチルピロールを電子アクセプターとする分子内電荷移動によるものと考えられる.また,これまでに報告されているフェナントレン二つとピロール環一つが縮環した対応する[7]ヘリセンに比べて,蛍光量子収率が著しく低下することが分かった.蛍光寿命測定の結果,無輻射失活速度が輻射失活速度に比べて著しく大きくなっていることが分かった.(2)ヘリセン集積体の構築:ジベンゾフルベンの重合によってフルオレン骨格が置換したポリエチレンが得られ,フルオレン骨格がπースタックした螺旋構造を形成することに着目し,ジベンゾフルベン骨格を有するカルボ[7]ヘリセン類縁体の合成とその重合をおこない,重合物を得ることに成功した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,螺旋状にねじれたπ共役分子「ヘリセン」を規則的に集積化することで,そのキロプティカル特性を向上させ,単分子では不可能な革新機能を発現する柔らかい分子系を創製することを目指す.(1)新規[7]ヘリセンの合成:ヘリセン骨格に導入するヘテロ元素の種類が構造や物性に及ぼす効果についての知見を深めるために,シクロペンタジエニル環がピロール環もしくはホスホール環に置き換わった新規[7]ヘリセンを設計し,その合成に成功した.チオフェン環二つがベンゼン環に置き換わった対応する[7]ヘリセンとの比較により,チオフェン環の導入によって吸収および発光スペクトルが短波長シフトすることを明らかにした.また,これまでに合成に成功しているアザ[7]ヘリセンに関して,各種置換基を導入した誘導体を合成した.電子供与性基および電子求引性基一つのみを導入した誘導体では,吸収および蛍光スペクトルがほぼ同一であるのに対して,電子求引性基二つを導入した場合には,蛍光スペクトルで顕著な長波長シフトが観測された.また,各誘導体のCPLスペクトル測定の結果,これまでに合成したヘテロヘリセンの中で最も大きなg値を示すことが分かった.(2)ヘリセン集積体の構築前年度に,アルキル基の導入によって溶媒への溶解性が向上することが分かっていたヘリセンを側鎖にもつヘリカルポリアセチレンに関して,その光学的に純粋なモノマーの合成およびそのモノマーの重合に成功した.ラセミ体を用いた場合と同様に,アルキル側鎖の導入により得られる高分子の溶解性が向上することが分かり,溶液状態でのスペクトル測定も可能となった.また,ヘリセンが側鎖に集積化された高分子として,ポリメタクリル酸エステル側鎖にヘリセンを導入した新規高分子の合成にも成功した.(1)今年度新たに合成したヘリセンは,その末端芳香環への官能基導入が容易である.重合や超分子形成に必要な官能基を導入することで,ヘリセン集積体の構築へと展開できる.(2)当初の計画通り,ヘリセンを集積化される高分子の土台として,ポリメタクリル酸エステルも適用可能であることを示すことができた.また,適当なアルキル差を導入することで,目的のヘリセン集積体に懸念される低い溶解度も克服できる可能性を見出した.これらの成果は,翌年度のヘリセン集積体構築に展開できる.本研究では,螺旋状にねじれたπ共役分子ヘリセンを規則的に集積化することで,そのキロプティカル特性を増幅し,単分子では不可能な革新機能を示す柔らかい分子系を創製することを目指す.(1)ヘテロ環が縮環した[7]ヘリセンの光学特性:これまでに合成に成功しているチオフェン環二つ,ピロール環一つ,ナフタレン二つが縮環した[7]ヘリセンの発光特性について詳細に評価した.N-アセチルピロールが縮環した[7]ヘリセンでは,二つの発光帯が観測できた.短波長側の発光帯は溶媒の極性にほとんど影響を受けないが,長波長側の発光帯に関しては,溶媒の極性が大きくなるにつれて長波長シフトする正のソルバトクロミズムが観測された.これは,チオフェンを電子ドナー,N-アセチルピロールを電子アクセプターとする分子内電荷移動によるものと考えられる.また,これまでに報告されているフェナントレン二つとピロール環一つが縮環した対応する[7]ヘリセンに比べて,蛍光量子収率が著しく低下することが分かった.蛍光寿命測定の結果,無輻射失活速度が輻射失活速度に比べて著しく大きくなっていることが分かった.(2)ヘリセン集積体の構築:ジベンゾフルベンの重合によってフルオレン骨格が置換したポリエチレンが得られ,フルオレン骨格がπースタックした螺旋構造を形成することに着目し,ジベンゾフルベン骨格を有するカルボ[7]

ヘリセン類縁体の合成とその重合をおこない,重合物を得ることに成功した.(1)ヘリセンを側鎖に保つ螺旋高分子:これまでに,側鎖にヘリセンを導入したヘリカルポリアセチレンやポリメタクリル酸エステルの合成に成功している.そこで,螺旋構造の形成が期待される高分子として,ポリイソシアナートに着目し,ヘリセン置換モノマーの合成と,その重合をおこなう.ヘリセンとしては,設計・合成が容易なアザ[7]ヘリセンを適用する.合成の都合上,ラセミ体のアザ[7]ヘリセンを用いてモノマーの合成および重合の条件を確立したのち,光学活性体を用いて目的の螺旋高分子を合成する.また,既にラセミ体を用いて合成に成功しているヘリセン導入ポリメタクリル酸エステルに関しても,光学活性体を用いて合成をおこなう.目的の高分子が得られれば,モノマーと得られる螺旋高分子のキロプティカル特性(ORP・CD・CPLなど)を比較することで,それらの特性の増幅が起きているかを明らかにする.(2)配位結合による自己組織化を利用したヘリセンの高次集積化:ヘリセン末端にアミン系配位子やカルボキシ基を導入し,それらを金属と混合することで,超分子型のヘリセン集積体が得られるかを検討する.目的の集積体を構築できれば,キロプティカル特性を評価し,集積化の効果を明らかにする.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
高密度ハドロン物質の新しい相の研究

対称性とその自発的破れは現代物理学の重要な概念のひとつである.一般に,連続対称性が自発的に破れるとそれにともなう波数がゼロの極限で振動数がゼロになる南部-Goldstoneモードが現れること(南部-Goldstoneの定理)が知られている.パイ中間子や強磁性体中のスピンなどがそれに当たる.Lorentz不変な真空中での南部-Goldstoneの定理を拡張し,50年来よくわかっていなかったLorentz不変でない状態における自発的対称性の破れと南部-Goldstoneモードの関係を明らかにした.高密度ハドロン物質では,カイラル非一様相,カラー超伝導中でのFulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov状態など様々な非一様相の存在が理論的に予想されている.平成25年度の目標はこのような時空対称性の破れに伴う南部ゴールドストンの定理と有効理論の構築であった.そのさきがけになる時空対称性が破れた場合の弾性理論の論文を投稿中である.現実の系はゼロ温度という状況は実現せず温度の効果を考慮する必要が出てくる.特に輸送現象や冷却現象にはその効果が必須である.我々は内部対称性の自発的破れに関して,有限温度有限密度に拡張した南部ゴールドストンの定理についての研究結果を研究会等で発表した.現在,その研究成果についての論文を準備中である.一方,強磁場中のハドロンの性質に関して,クォークの質量がゼロの極限,及び強磁場の極限において,電場をかけるとカイラル凝縮が時間的に周期振動する状態が実現することを発見した.これは,高密度ハドロン物質で存在が予想されている空間的に周期的なカイラル凝縮の時間版といえる.また,自発的対称性の破れの概念を応用し,場の量子論から相対論的流体力学の導出も行った.これは,ボルツマン方程式を用いた解析と異なり,強く相互作用した系にも適用でき応用範囲が広い.量子異常の流体への効果が現象論的に様々な方法で議論されているが,我々の手法を用いるとミクロな理論から量子異常の流体への影響を計算することができる.この研究成果に関する論文は論文は現在準備中である.対称性とその自発的破れは現代物理学の重要な概念のひとつである.一般に,連続対称性が自発的に破れるとそれにともなう波数がゼロの極限で振動数がゼロになる南部-Goldstoneモードが現れること(南部-Goldstoneの定理)が知られている.パイ中間子や強磁性体中のスピンなどがそれに当たる.Lorentz不変な真空中での南部-Goldstoneの定理を拡張し,50年来よくわかっていなかったLorentz不変でない状態における自発的対称性の破れと南部-Goldstoneモードの関係を明らかにした.平成24年度は高密度ハドロン物質に対する対称性とその自発的破れについて解析をするのが課題であった.その課題のために,内部対称性が自発的に破れた場合における南部ゴールドストンの定理の一般論を展開した.南部ゴールドストンの定理は自発的に連続対称性が破れるとそれに伴いゼロモード(南部ゴールドストンモード)が現れる事を導く.この定理はローレンツ対称性があるゼロ温度,ゼロ密度の真空において定式化され,その場合,対称性の破れの数と南部ゴールドストンモードの数は一致する.しかし,有限温度や本研究の対象である高密度物質などのローレンツ対称性がない場合には対称性の破れの数と南部ゴールドストンモードの数の対応関係に対して様々な研究があるが,一般的な対応関係は正確にはわかっていなかった.本研究では,この問題をまず時空対称性は破れていない場合に適応し,対称性の破れの数と南部ゴールドストンモードの数の対応関係を正確に表す公式を導いた.また,回転する中性子星では強い磁場が存在する事が知られている.強い磁場が存在する場合のハドロンの質量変化は高密度QCD物質の性質を知る上で重要である.特に強磁場中で凝縮を起こし,自発的対称性の破れを起こす可能性が様々なQCDの有効模型を用いて指摘されているベクトル中間子に着目をして研究を行った.この研究では,ゼロ密度のQCDにおいてこの凝縮が起こりえるか解析的及び数値的に解析した.解析的な計算ではクォークの質量が有限の場合にはゼロ温度ゼロ密度,ゼロ磁場のQCDでは,対称性は破れないというVafa-Witten定理を磁場中のQCDに応用しゼロ密度QCDではベクトル中間子は磁場中で起こり得ないことを示した.また格子QCDを用いて数値的に確かめた.高密度ハドロン物質では,(クォーキヨニック)カイラル非一様相,カラー超伝導中のFulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相など様々な非一様相の存在が理論的に予想されている.これらの相は必然的に時空対称性の破れを伴っている.今年度は,時空対称性の破れに伴う一般的な有効理論の構築を行なった.有効理論の構築にあたって,重力理論で用いられている手法を応用した.この研究成果の論文は現在Physical Review Dに投稿中である.そこで得られた知見をカイラル非一様相の解析に応用した.具体的には,非一様相の端点に当たるリフシッツ点の周りでギンツブルグ-ランダウ展開を行ない,非一様相(具体的にはreal kink crystal相)に現れる低エネルギー励起(南部ゴールドストーンモードであるフォノンとパイオン)の解析を行った.この相では,液晶のスメクティックA相の様に,フォノンのゆらぎが秩序パラメータを破壊し,2点関数に準長距離相関が現れることがわかった.この研究成果に関する論文を現在投稿中である.

また,物質中では,散逸の効果により南部ゴールドストーンモードは,スペクトルに幅を持つ.内部対称性が自発的に破れた場合の有限温度での分散関係の一般的な解析を行なった.この研究成果は,すでにPhysical Review Dに掲載されている.昨年度から引き続き行なっていた場の量子論から相対論的流体力学を導出する研究の成果はPhysical Review Dに投稿中である.我々の手法により強く相互作用した系に対し,また量子異常よる異常輸送をミクロな立場から正当化できる流体方程式を与えた.ハドロン物理学25年度の目標は,時空対称性の破れに伴う南部ゴールドストンの定理と有効理論の構築であった.さきがけになる弾性理論の論文は投稿中であるが完全な定理,有効理論の構築には至らなかったため.今年度の課題であった自発的対称性の破れの研究は概ね順調に進んだ.高密度QCD物質で予想される非一様相の解析に必要な時空対称性の自発的破れの解析まで完了すればよかったがそこまでには至らなかった.現在,この拡張は概ね完成しており今年度の中頃までには論文発表する予定である.25年度に引き続き,時空対称性の破れに伴う南部ゴールドストンの定理と有効理論の構築を行なう.それを実際の高密度ハドロン物質に適用し輸送現象などの解析を行なう.また,強磁場の効果によって自発的対称性のパターンがどのように変化するか解析し,輸送現象にどのような影響があるか調べる.去年度得たローレンツ対称性がない場合の南部ゴールドストンの定理の結果をさらに時空対称性が自発的に破れた場合に拡張する.またその場合の低エネルギーの有効理論も構築する.これは高密度QCD物質で予想される非一様相での解析に必要である.また,ゼロ密度有限温度で得た磁場中のベクトル中間子凝縮の可能性の計算を有限密度に拡張し解析を行う.磁場がある場合の高密度物質におけるハドロンの性質を解明するのに必要である.研究がうまく進んだ場合はこの有効理論を用いて高密度QCD物質における輸送現象などの動的性質の解析を行う.スペイン及び沖縄の研究会の出張旅費が主催者側からの補助により,予定していた額より安くすんだため.研究費の使用用途は,日本物理学会,熱場の量子論とその応用,Strong and Electroweak matter等の国内外の学会への参加費及びそれらの旅費,論本投稿料,物性関係の書籍購入に使用する.また,共同研究者との打ち合わせのための旅費に使用する.未使用額が生じた状況は,書籍の購入に関して納品が年度内に間に合わなかったため,購入を次年度に延期した.
Periostinによる線維化誘導メカニズムの解明

全身性強皮症(SSc)の病態には異常なリモデリングを含む制御不能な創傷治癒過程が関与していると考えられる。過去の報告からPeriostinが線維化を促進することが示唆されるが、そのメカニズムは不明である。そこで、申請者はヒト皮膚線維芽細胞におけるTGF-βシグナル伝達調節によるPeriostinの線維化促進作用を検討し、PeriostinはTGF-βによって誘導される抑制系Smad 7の発現を低下させることで、TGF-βシグナルを増強し、線維化を誘導することを明らかにした。本研究では、Periostinによる線維化誘導のさらなるメカニズムの解明を目指し、SSc治療薬開発へつながる研究を行う。
Pachychoroid spectrum diseaseの分子生物学的病態解明

Pachychoroid spectrum disease (PSD)は脈絡膜厚の増加、脈絡膜血管の拡張や透過性亢進を一義的変化とする眼底後極部の細胞変性や滲出病変の総称とされている。中には今まで加齢黄斑変性の一病型とされていたポリープ状脈絡膜血管症や、中心性漿液性脈絡網膜症などが含まれ、これまでの黄斑部滲出性病変の分類基準を変える可能性が示唆されている。PSDはアジア人に多いことが知られているが、その背景にある分子メカニズムは殆ど明らかにされていない。本研究では同疾患群に関連する遺伝子群を同定し、解析する事によってその分子生物学的な病態解明を試みると共に新たな治療および予防法を開発する。
教育システムの動態分析のための指標開発とデーターベース作成

本研究の目的は、次の二つにある。第一は、諸々の官庁統計のなかから、教育に関連する統計を抽出、収集し、それを時系別分析が可能なように、編集・整理すること、第二には、このようにして収集・編成・整理されたデータをもとに、教育システムの動態分析が可能なような諸々の指標を開発する、の二つである。第一の目的を実現するために、我々は学校基本調査、家計調査、賃金構造基本調査、就業構造基本調査の4つの調査を選び、それらに収録されている統計データのうち、重要かつ社会的需要が高いと思われる統計をとり出し、それについて編集、整理を行った。またこれらのデータセットが誰れでも容易に利用できるようなマニュアルを作成した。このようにして完成されたデータセットは、大小さまざま合計すると51本に達した。ただし、これらはデータセットのマニュアルまで完成されたもので、この他にまだマニュアルを作成中のものが、かなりの数ある。一般に上記の官庁統計は年度によって、分類カテゴリーが変ったり、また編集方式が変更されたりして、時系列的一貫性があるわけではない。上記51本のデータセットは、このように年々変わっている統計データを、一つの統一されたフォーマットに編成することができたもので、それができなかったデータ、また統一されたフォーマットにまとめられたとしても、年度が短いものなどは、まだ多く残っている。このように編集されたデータをもとに、我々は各種の分析を実施してきたが、これらの分析結果のうち、比較的に社会的需要の高いものに関しては、これまで逐次刊行してきている。その例をあげるならば、61年を起点とし、70年度までの各都道府県ごとの、小・中学校教員需要数についての推計である。この推計には、小・中学校生徒数、年齢別教員数などのデータセットを利用して、推計作業を行った。この他には、家計調査をもとに所得階層別就学率を算出した。前年度に引き続いて次の作業を行った。1.59年度から60年度にかけて公表された新たなデータ、および.59年度予算では処理できなかった昭和30年代のデータなどをデータベースに追加する作業(磁気テープの穿穴作業)。2.学校基本調査、就業構造基本調査、賃金構造基本調査、家計調査のそれぞれについて、時系列分析が容易になるように編集する作業。3.編集されたデータフアイルを用いての教育システムの動態分析。4.教育システムと経済システムとの相互関連を示す構造図の仮説的作成および諸指標の開発のための準備作業。以上の4点を中心に作業が進められたが、次年度に残された課題としては次の点を挙げることができる。まず1については、毎年新たなデータを追加していくには経費と手間が必要だが、その方法を検討すること。2については、本研究では最も労力を用する作業であり、今年度も精力的に行われたが、次年度に持越された部分も多い。ともあれ、時系列分析を行うには、表の形式を整えることが不可欠なので、次年度もかなりの作業が必要と考えられる。3については、テーマを決めて研究分担者毎に分析が進められているが、たとえば潮木は教員需給の将来予測を行い、矢野は教育の収益率の時系列分析を行い、藤田は産業構造の動態分析を手がけている。4については、研究分担者毎に指標開発が進められ、情報の交換および今後の課題の検討が行われている。以上のように、作業は現在も進行中であり、今回の科学研究費の最終年度である61年度には一応のまとめを行い、更にデータベース公開の方法などについても検討する予定である。今年度は3年継続研究の最終年度にあたるため、これまで収集・蓄積してきたデータベースを利用して、以下のような分析を実施した。

(1)大学・短大への進学者の都道府県間の移動のパターンに関して、各都道府県ごとに時系列分析を行なった。(2)高卒就職者に関して、産業別就職先、都道府県別の就職先に関して、同じく時系列分析を実施した。(3)以上のような時系列分析の結果をもとに、いくつかの條件を設定し、今後15年間を対象にし、進学者・就職者に関して、将来推計を試みた。(4)各都道府県に関して、18歳人口の流れ(進学・就職・進学先都道府県・就職先都道府県)を一望のもとに視角的に容易に把握できる図形出力のプログラムの作成を実施した。(5)家計調査データをもとに、所得階産別の大学・短大就学率を時系列的に分析・等出し、過去15年間の時系的分析を実施した。(6)各産業別に、新規学卒就職者の学歴別構成が、過去15年間にいかなる形で変化してきたかを時系列的な形で追跡し、学歴水準の高歴化のいちじるしい産業、そうでない産業の析出を試みた。(7)各都道府県別に小学校児童数、中学校生徒数の年間変化率を等出し、このようにして得られたコホート変化率をもとに、将来の18歳人口の規模に関して、新たな推計を実施した。(8)これらの18歳人口の推計値をもとに、さらに全国を13ブロックに分け、ブロック別統計を綴るためのプログラムを開発し、それを利用の上、ブロック別統計を等出した。以上が前年度までに収集・編集したデータをもとにした分析作業であるが、それと並行して、本年度内に公表された関係統計を、既成のデータベースに追加、拡充するため、それらのデータの打ち込みを行ない、データベースの拡張・充実をはかった。以上の結果、大量のデータが収集され、時系列分析が容易なように編集されたので、今後より多くの分析が可能な状態となった。
シェ-グレン症候群における抗SS-13抗体産生機序の解明

本年度は抗SS-B/La抗体陽性例のHLAクラスII遺伝子および同遺伝子と臨床像との関連を追求した。【方法】(1)対象:慶應義塾大学病院内科を受診したシェ-グレン症候群54例を対象とした。これらの患者より得た血清、末梢血白血球を試料とした。(2)HLA Class II(HLR-DE B1,DQA1,DQB1)遺伝子タイピング:患者HLAタイピングには,PCR-RELP法を用いた。(3)自己抗体の解析:自己抗体はrecombinant SS-B/La,SS-A/Ro蛋白を用いたELISA法および^<32>P-燐酸または^<33>S-Met標識細胞成分を用いた免疫沈降法で行った。(4)唾液分泌機能の評価:^<99m>Tc-O4を用いた機能的RIシンチグラフィーにより調べた。(5)HLAタイピングの臨床的意義の解析:シェ-グレン患者及び対照疾患患者を、HLA Class II遺伝子、抗SS-B/La抗体、抗SS-A/Ro抗体、などの自己抗体、により層別化し、唾液腺機能の重症度を比較検討した。【結果】(1)対象シェ-グレン症候群患者を自己抗体の特異性により層別化し、HLA Class II遺伝子との関連を検討した。DR B1の分析では、抗SS-B/La抗体陽性例(La>Ro)でDR B1^*1101が29%と健常人の2%に比べ、有意に高頻度であった。DQ A1では、抗SS-B/La抗体陽性例(La>Ro、Ro>Laとも)でDQ A1^*0501が高頻度であった(P<0.05)。DQ B1では、DQ B1^*0301が抗SS-B/La抗体陽性例(Ro>La)で64%と高頻度であった。(2)抗SS-A/Ro抗体,抗SS-B/La抗体が検出されない例33%,抗SS-A/Ro抗体単独陽性例88%,抗SS-B/La抗体陽性例(La>Ro)36%,抗SS-B/La抗体陽性例(Ro>La)64%に高度機能障害を認めた。しかし、唾液腺機能とHLA Class II遺伝子との関連は明らかでなかった。【結語】シェ-グレン症候群における抗SS-B/La抗体、抗SS-A/Ro抗体産生とHLAクラスII遺伝子との関連が明らかとなったが、かかる遺伝子とシェ-グレン症候群の臨床像との関連、さらに同抗体産生に関与するT細胞機能を追究することが重要な課題である。
巨大河川の環境変動が社会環境へ及ぼす影響評価-メコン川流域の場合-

本研究では、アジアモンスーンの影響を受け得意な洪水を引き起こすメコンデルタを対象に、オールコアボーリングを行い、堆積物から古地理の復元を行い、巨大湖沼トンレサップ湖、ならびに、メコンデルタの完新世の古環境復元を行った。完新世のメコンデルタの環境変動、最近のベトナムの河川改造に伴う洪水変化が農業地域に洪水変異を与えたことを明らかにした。メコンデルタの環境変動が人間活動・社会変動に与えた影響を評価するために、メコン川河道跡から最終氷河期以降の河道変遷を示し、堆積速度が長江と比べ緩やかで堆積量が小さいことを指摘した。サンボール地区の考古学的知見とデルタ地形から、プレアンコール、アンコールの王朝変遷にメコン川並びにメコン川支流の流量変化が多く、王朝盛衰に与えた影響が大きいことを指摘した。また、リモトセンシング技術を用い、近年の洪水マッピングの手法を開発し、デルタ改造がベトナム側で急速に開始したことでカンボジア領内のデルタの水文環境を変化させたことを、水文GISをリモートセンシングと合わせて開発し、メコンデルタの起伏のすくない地形が人工改変によって変化していった過程を示し、合わせて、ベトナム領内のメコンデルタでの3次元の洪水シミレーションを行った。2000年洪水と同程度の豪雨時をデルタ上に再現させたところ、将来にむけて変化する土地利用変化を考え併せると、洪水範囲は2010年に内陸部のカンボジア国境近くまで拡大することが予測できた。地球規模での温暖化に向かった場合、メコンデルタの洪水範囲は拡大することを示した。本年度は当該研究の初年度にあたるために、メコンデルタでの環境変動の現地調査を立ち上げるために、ベトナム、カンボジアで各地質調査所で研究の受け入れの可否を議論し、今後三ヵ年の間の共同研究調査、この打ち合わせを行った。また、メコンデルタにおける地質図、及び、ボーリングデータなどの研究地域の環境変動を明らかにするために、必要となる基礎的な資料を収集した。さらに、環境変動と社会環境変動について重要な指標となる構図との対応を見るために、ベトナム・ホーチミンにおいては、水文気象研究所で気象データ、及び、メコンデルタの構図時の水文データを2000年度以降、収集を行った。カンボジアにおいては、9月の現地調査ではメコンデルタ全域を対象として地形の概況調査を行い、地形分類図予察図を作成するとともに、トンレサップ湖南からタケオまでのメコン川の主要デルタのボーリングデータを収集し、解析を進めた。また、12月の現地調査では、機械式ボーリングを2箇所行い、オールコアボーリングを行った。また、乾期の河川沿いの路頭を調査し、表層地質の観察を行った。これらの現地調査を基にして、完新世の一万年間の環境変化に関わるイベントを掌握するように努めた。カルスト地形は特殊な調査を要するために漆原はカンポット地区の石灰岩洞窟でケービングを行い、洞窟内における長期の海水準変動の掌握に努めた。堀は既往のボーリング図を集成した。また、ユルゲンはベトナム領内のメコンデルタにおいて洪水と社会との対応についての調査を行った。松本は広くメコン流域の気候データを収集してデータ解析を開始した。なお、初年度なのでまだ研究発表は行っていない。2004年現地調査のトンレサップ川流域における2本のオールコアボーリング調査によって得た土壌サンプルを用い、完新世のメコンデルタ内陸部の堆積物分析を行い、その結果を取りまとめた。2005年度ではカンボジア地質調査所、堀和明、平出重信を中心にカンボジア領内のメコンデルタで、プノンペン周辺及びトンレサップ湖岸低地において、乾期の12月においてオールコアボリングを行い、地形環境形成を明らかにするための基礎作業を終えた。今年度では地層構成を明らかにするために、電気探査を併用し、15本の測量線で探査を行った。現地調査で得た土壌サンプルは日本に持ち帰り土色、粒度分析、珪藻分析、花粉分析などの堆積環境シグナル検出のための分析を行った。

雨期の8月には、春山、大倉を中心として、リモートセンシングデータとしてJERS 1 SARおよび、ランドサットTMデータを用いて、河川氾濫域と洪水モニタリングのための、環境解析にかかわる基礎作業として、現地で聞き取り調査を行った。このような基礎調査にあわせて、プノンペンの農業省に雨期、乾期の農業作付け暦とどのような関係があるのかについての社会環境変動の調査を依頼し、現地で氾濫が与える社会への影響調査を行った。カンボジア・トンレサップ湖及び湖岸低地では洪水時にメコン川が順流・逆流する地域であり、メコンデルタ内陸部では4つの地形環境に分類できることがわかった。また、トンレサップ川流域の最近の洪水被害が地形環境の改変に依存していることも明らかになった。一方、松本はハノイ、ヴィエンチャン、バンコクに資料収集を目的として現地調査に入り、気候環境要素の資料の収集及び現地での研究者との研究打ち合わせを行い、一部の気候変動解析を行った。これらの現地調査資料を用いて翌年度の調査計画を立てた。これらの研究内容は2006年3月に開催される日本地理学会春期大会で発表を行った。2006年度においては、メコンデルタの環境変動に大きくかかわりあうトンレサップ湖の形成並びに湖岸低地の発達の調査・研究を行った。昨年度までに行った研究は、メコンデルタのプノンペン近傍であったので、トンレサップ川の洪水時の洪水上昇にかかわり、どのような地形変化が現れるのかについての検討を深めることに下。そこで、今回はトンレサップ湖の北部に広がる沖積平野を研究対象地域として選定した。まず、リモートセンシングデータの中でもTM画像並びにJERS1 SAR画像の画像解析を行い、トンレサップ湖岸低地の微地形分類を行った。この地域では地盤標高のデータが不足しているために、同じく衛星画像から取得できるSRTM画像を分類することで、トンレサップ湖並びにトンレサップ湖岸平野の高度分図を作成し、この図面を元にして湖岸平野の地形断面図を作成して、湖岸低地の地形確認作業を室内で行った。ここで作成した地形計測データをもとにして、空中写真を用いて地形判読を行って作成した湖岸低地の地形分類図からは、高位湖岸段丘、低位湖岸段丘の2面の湖岸段丘を識別できた。さらに、湖岸低地1面が確認でき、この湖岸低地では湖岸流並びに風成の砂丘、砂堆列が形成されていることがわかった。また、トンレサップ湖岸において際立った河川地形を形成し、アンコール王朝時には水の供給をしてきたシュムリアップ川がこの流城に、緩勾配扇状地を形成していることがわかり、扇状地も2面識別できることがわかった。現在は、シュムリアップ川がこの緩勾配扇状地を刻んでおり、下刻がすすんでいることも確認できた。また、2回の現地調査においては、地形環境の変化を分析するために、上下2面の湖岸段丘構成面において20mのオールコアボーリングを行った。このボーリングコア作業において、湖岸地域において砂層、礫層、シルト層、粘土層などの互層が認められ、きわめてリズミカルな堆積層であることが確認できた。また、この湖岸低地は緩やかに、トンレサップ湖の湖底に地形めんが推移しており、現地調査では音響測深器を用いた湖底地形の実測を行った。湖実測地からみると、湖底には湖棚が認められることも明らか担った。
シェ-グレン症候群の病因と治療に関する実験的研究

原因不明の自己免疫疾患の病因論的な解析を進めていくうえで好適な疾患モデルの確立が急務とされてきた。舌下腺粘液細胞分化に異常を来すミュータントNFS/sldマウスに生後3日目の胸腺摘出(3d-TX)を施すことにより唾液腺・涙腺に限局した自己免疫病変の誘導が可能であることからヒト原発性シェ-グレン症候群のモデルマウスとして初めての報告がなされた。即ち、実験群において生後4週齢より24週齢まで顎下腺・耳下腺・涙腺にヒトSSに極めてよく類似した自己免疫性病変が臓器特異的に発症し、SSの臨床病態と同じく雌優位の性差が認められた。免疫組織学的観察から浸潤リンパ球の主体はCD4陽性T細胞であり、少数のCD8陽性T細胞、B220陽性B細胞、Mac-1陽性抗原呈示細胞を混えていた。自己免疫病変を発症するマウス血清中にはIgG型の高力価の坑唾液腺導管上皮自己抗体が検出された。新たに開発した疾患モデルマウスNFS/sld、および自己免疫性唾液腺炎・涙腺炎を自然発症することがよく知られているMRL/lprマウスを用い、発症に関与する各種サイトカインの異常産生・細胞接着分子の関与、および組織破壊に直接関与する浸潤T細胞のT細胞レセプターVβ鎖の特異性など様々な因子に関して細胞生物学的・分子病理学的解析を加え、自己免疫性唾液腺炎・涙腺炎の初期発生に関与する要因を明かにすることが出来た。各種サイトカイン、細胞接着分子の発現様式の差異を免疫組織学化的、分子生物学的に解析を加え、Tリンパ球のT細胞レセプターVβ鎖(Vβ1-Vβ19)について各ファミリーの特異的プライマーを作製しRT-PCR法にて同定を試みた。その結果、1L-1β,TNFα,IL-6,1L-10,IFN-γなど多くのサイトカイン産生異常、およびICAM-1,LFA-1,CD44,Mel-14の接着分子の異常発現が局所の病態形成に関与していることが明かとなった。さらに、MRL/1prマウス自己免疫性唾液腺炎から分離した浸潤リンパ球を調整し、SCIDマウス腹腔内へ移入することにより自己免疫病変のトランスファーが成立する実験システムを初めて確立し、抗CD4・抗TCR・抗ICAM-1/LFA-1抗体投与による発症阻止効果を明らかにすることができた。原因不明の自己免疫疾患であるシェーグレン症候群は慢性唾液腺炎・乾燥性角結膜炎による組織障害に始まり、やがて慢性関節リウマチその他の重篤な系統的自己免疫疾患を併発し、稀に悪性リンパ腫へ移行することが知られる。この難治疾患の病因の本態の解明とそれに基ずく治療体系の確立を目的として疾患モデルマウスを用いた実験的研究を実施した。

自己免疫性唾液腺炎・涙腺炎を自然発症するMRL/1prマウス、および新たに開発した疾患モデルマウスNFS/sldを用い、発症に関与するサイトカインの異常産生・細胞接着分子の関与、および組織破壊に直接関与する浸潤T細胞のT細胞レセプターVβ鎖の特異性などに関して細胞生物学的・分子病理学的解析を加えた。即ち、サイトカインではIL-1,IL-2,IL-4,IL-6,TNF,IFNγ,IL-10の発現異常をRT-PCR法、免疫組織化学法で解析し、IL-1,TNFIL-6,IL-10の唾液腺局所における異常産生が初期病変の発生と密接に関連していることが明きらかとなった。更に接着分子(ICAM-1,LFA-1,Mel-14,CD44)の発現異常、T細胞レセプターVβ鎖のusageの特異性(Vβ8)がin vivoでの実験で明らかにすることが出来た。また、SCIDマウスヘシェーグレン様病変のトランスファーシステムを確立し、抗CD4,抗Vβ8、抗ICAM-1/LFA-1抗体投与によって自己免疫性病変の発症阻止効果を明らかにすることができた。原因不明の自己免疫疾患シェーグレン症候群の発症機構の解明と、病因にもとずく治療的効果に関する実験的アプローチを加え、ヒト疾患の治療への臨床応用の可能性を具体的に呈示することが可能となった。原因不明の自己免疫疾患の病因論的な解析を進めていくうえで好適な疾患モデルの確立が急務とされてきた。SSの疾患モデルとしては、従来まで主として全身性エリトマトーデス(SLE)のモデルとしてよく知られるNZB、(NZB/NZW)F1マウス、慢性関節リウマチや血管炎のモデルMRL/lprマウス、、I型糖尿病のモデルNODマウスなど他の自己免疫疾患モデルマウスにSSに類似した自己免疫性唾液腺炎が随伴する事実が明らかにされている。舌下腺粘液細胞分化に異常を来すミュータントNFS/sldマウスに生後3日目の胸腺摘出(3d-TX)を施すことにより唾液腺・涙腺に限局した自己免疫病変の誘導が可能であることからヒト原発性シェ-グレン症候群のモデルマウスとして初めての報告がなされた。即ち、実験群において生後4週齢より23週齢まで顎下腺・耳下腺・涙腺にヒトSSに極めてよく類似した自己免疫病変が臓器特異的に発症し、SSの臨床病態と同じく雌優位の性差が認められた。4週以降週齢ごとに24週まで観察した結果から、耳下腺、顎下腺、涙腺とも無処理ミュータントマウスと比較し3d-TX群において有意に導管周囲性リンパ球浸潤性病変が認められ、経時的に病態増強がみられた。免疫組織学的観察から浸潤リンパ球の主体はCD4陽性T細胞であり、少数のCD8陽性T細胞、B220陽性B細胞、Mac-1陽性抗原呈示細胞を混えていた。自己免疫病変を発症するマウス血清中には1gG型の高力価の坑唾液腺導管上皮自己抗体が検出されることが間接蛍光抗体法にて判明した。MRL/lprマウス自己免疫性唾液腺炎から分離した浸潤リンパ球を調整し、SCIDマウス腹腔内へ移入することにより自己免疫病変のトランスファーが成立する実験システムを初めて確立し,抗CD4,・抗TCR・抗ICAM-1/LFA-1抗体投与による発症阻止効果を明らかにすることができた。
仮想実験環境における仮説・検証を補助する思考実験シミュレータ

本研究では,仮想実験環境における仮説・検証を補助する思考実験シミュレータの設計・開発を試みた.このシミュレータを構成する三つのモジュール,(1)仮説解釈器,(2)ロバストシミュレータ,(3)教育的評価器,のうち,学習者の誤った仮説を真とした上でのシミュレーションを実行するロバストシミュレータについては,前年度までに実現していたので,本年度においては,残りの(1)仮説解釈器,と(3)教育的評価器,を高校程度の力学を具体的な対象領域として実現を目指して,その基本設計とプロトタイプの作成を行った.仮説解釈においては,まず学習者に力学系を与え,グラフィカルツールを用いてその力学系についての定性モデルを作成させ,それを仮説として定性方程式化する機能が実現されている.入力された方程式に基づいてロバストシミュレータがシミュレーションを行うが,方程式が誤っていた場合には,方程式の表す制約集合(全体系)から,互いに矛盾しない全ての部分集合(部分系)を取り出し,その部分系の範囲でシミュレーションを行う.このため,複数のシミュレーション結果が出力されることになる.出力された複数の結果を教育的観点から評価し,学習者に仮説の誤りに気づかせ,その誤りの修正へと導くために有用な情報を含んでいると判断できるものだけを学習者に提示する機能が,教育的評価器として設計された.本研究で実現する思考実験シミュレータは,主に(1)仮説解釈器,(2)ロバストシミュレータ,(3)教育的評価器,の三つのモジュールより構成される.このうち,学習者の誤った仮説を真とした上でのシミュレーションを実行するロバストシミュレータについては,平成14年度特定研究(理数科系教育)においてプロトタイプが実現されている.平成15年度においては,残りの(1)仮説解釈器,と(3)教育的評価器,を高校程度の力学を具体的な対象領域として実現を目指して,その基本設計とプロトタイプの作成を行った.仮説解釈においては,まず学習者に力学系を与え,グラフィカルツールを用いてその力学系についての定性モデルを作成させ,それを仮説として定性方程式化する機能が実現されている.入力された方程式に基づいてロバストシミュレータがシミュレーションを行うが,方程式が誤っていた場合には,方程式の表す制約集合(全体系)から,互いに矛盾しない全ての部分集合(部分系)を取り出し,その部分系の範囲でシミュレーションを行う.このため,複数のシミュレーション結果が出力されることになる.出力された複数の結果を教育的観点から評価し,学習者に仮説の誤りに気づかせ,その誤りの修正へと導くために有用な情報を含んでいると判断できるものだけを学習者に提示する機能が,教育的評価器として設計された.本研究では,仮想実験環境における仮説・検証を補助する思考実験シミュレータの設計・開発を試みた.このシミュレータを構成する三つのモジュール,(1)仮説解釈器,(2)ロバストシミュレータ,(3)教育的評価器,のうち,学習者の誤った仮説を真とした上でのシミュレーションを実行するロバストシミュレータについては,前年度までに実現していたので,本年度においては,残りの(1)仮説解釈器,と(3)教育的評価器,を高校程度の力学を具体的な対象領域として実現を目指して,その基本設計とプロトタイプの作成を行った.仮説解釈においては,まず学習者に力学系を与え,グラフィカルツールを用いてその力学系についての定性モデルを作成させ,それを仮説として定性方程式化する機能が実現されている.入力された方程式に基づいてロバストシミュレータがシミュレーションを行うが,方程式が誤っていた場合には,方程式の表す制約集合(全体系)から,互いに矛盾しない全ての部分集合(部分系)を取り出し,その部分系の範囲でシミュレーションを行う.このため,複数のシミュレーション結果が出力されることになる.出力された複数の結果を教育的観点から評価し,学習者に仮説の誤りに気づかせ,その誤りの修正へと導くために有用な情報を含んでいると判断できるものだけを学習者に提示する機能が,教育的評価器として設計された.
糸球体と尿細管におけるプロリン含有ペプチドの加水分解過程の比較

目的、腎臓においてGly-Pro-X(X:各種アミノ酸)型ペプチドの加水分解過程を糸球体、尿細管で検討し、上記ペプチドの再吸収と排泄について考察する。実験.1.腎臓皮質より糸球体、尿細管を調製する。2.Gly-Pro-Xペプチド、ならびに加水分解物の高速液体クロマト(HPLC)による同定、定量に必要な条件の設定。3.ペプチドの加水分解を経時的に検討する。
一人暮らし高齢者の地域的孤立予防アプローチモデルの開発－デンマークをモデルとして

本研究は、デンマーク国が実施している一人暮らし高齢者に対する予防家庭訪問及びアクティビティセンターの孤立予防策をモデルとして、我が国では老人福祉会館が地域の介護予防の拠点としての機能を備えていることを明らかにした。利用者の日常生活の変化を発見し早期に支援するために、老人福祉会館職員に対しソーシャルワーク教育を行うことによって、予防的な介入が可能になると考えている。平成25年度に実施した研究実績は次の通りである。第1に、本研究成果の1部について、日本ケアマネジメント学会第12回研究大会(平成25年6月5日6日)において報告した。これは、高齢者の地域生活の継続を可能にするための方法として、医療・福祉・介護の専門職における「多職種連携」が重要であることに注目し、連携が促進されていくための方法について検討することを目的としたものである。介護支援専門員に焦点を当てて、多職種連携の現状について明らかにし、連携を阻害するための要因と促進するための課題について、アンケート調査を実施し、その研究成果をまとめたものである。第2に、本研究代表者が平成24年において訪問したデンマーク国における社会保障制度の成り立ちについて、高齢者福祉制度や教育制度、家族との関係等を中心として日本とデンマークの差異について比較研究を行った。この研究成果は、野口典子編著『デンマークの選択・日本への視座』の1部として中央法規出版株式会社より平成25年12月20日に出版されている。第3に、高齢期において生活様式が変容していく現状を明らかにし、ソーシャルワークのアプローチモデルを開発するために、予防介護または要介護状態にある高齢者の地域生活の現状と支援の課題について事例研究をすすめた。これは、本研究代表者が平成13年より継続的に実施している介護支援専門員と地域包括支援センター職員からなる事例検討会において20回にわたり事例検討を実施し、高齢者の生活不安定性と専門職の介入、家族の支援、地域近隣との関係性について分析を行い、地域生活の継続にむけたアプローチ方法について検討を行った。平成24年度に実施した研究実績は次の通りである。第1に、高齢期において、生活様式が変化しても地域生活を継続していくためのソーシャルワークのアプローチモデルについて検討を行うために、高齢者夫婦と一人暮らし高齢者の生活実態事例を収集、分析し、高齢期に地域生活が継続困難になる要因についての考察を行った。これは、本研究代表者が平成13年から継続的に実施しているA県B地域における介護支援専門員等の協力を得て、26回にわたり事例検討会を実施し、支援困難事例を収集した。さらにこれらの事例の中から、高齢者夫婦世帯、一人暮らし高齢者世帯の事例を収集し、生活不安定性と、それに対するアプローチ方法について、医療・福祉・介護の専門職と、地域近隣、親族の3つの視点からの検討を行った。第2に、地域生活継続を可能にするための方法として、第1の分析結果から「多職種連携」が促進されていくことが重要であるという仮説が想定された。そこで介護支援専門員を対象として実施した調査結果をもとに、多職種連携の現状について、阻害する要因と促進するための課題について分析・考察を行った。この研究結果については、平成25年度の日本ケアマネジメント学会において報告を予定している。第3に、本研究では、デンマーク国において、介護予防状態の早期発見を目標として自治体レベルで実施されている「家庭訪問による予防策」について、現地調査を実施し、この政策をモデル化し、A県I市においてモデル事業として取り入れることを想定している。そのため、平成24年7月21日31日の期間において、デンマーク国スヴェンボー市、ルダースダル市を訪問し、予防家庭訪問を実施している自治体が設置している専門職チームからヒアリング調査を実施した。このヒアリング調査結果を分析し、予防家庭訪問の実施方法とその効果についてのモデル化を試みている。産前産後の休暇と育児休業のため、平成25年11月1日平成27年3月31日の期間において研究を一時中断していた。平成27年度中に実施した主な研究実績は、下記の4点である。第1に、一人暮らし高齢者の地域生活継続を困難にする要因について、A県B地域に居住する高齢者を対象とした事例調査を行った。その結果、一人暮らし高齢者の場合、生活の方針や導入する医療・介護サービスの選択を本人が行わなければならない。しかしながら、認知症の発症などを主な原因として、本人が自己選択を行うことが困難になってきているという課題が明らかになった。第2に、都市に居住する一人暮らし高齢者に関して、予防的に介入し、支援につなげていくためのアプローチモデルの分析である。デンマーク国への現地調査結果の分析結果から、60歳以上の高齢者・早期退職者に対し、自治体が「アクティビティセンター」を設置し、多様な介護予防プログラムを実施している。さらに介護予防介入方法として、自治体に予防家庭訪問チームが設置されている。このチームは、75歳以上の高齢者を対象に、年に1度手紙と電話によるアプローチを行い、家庭訪問を実施し、支援を必要とする高齢者の早期発見と早期介入を行っていることが明らかになった。第3に、デンマーク国と日本における予防的介入モデルの比較である。デンマーク国の予防的介入と比較した結果、日本では、60歳以上の高齢者を対象に老人福祉センターにおいて介護予防プログラムと生きがい活動づくりの提供が行われている。また、65歳以上の高齢者に対しては、自治体が設置する地域包括支援センターが総合相談窓口として機能していることが明らかになった。第4に、日本において早期の介護予防介入を可能とする機能として、老人福祉センターに着目し、A県C市のD老人福祉センター職員を対象としてヒアリング調査を実施した。

その結果、年間のべ6万人の利用者がセンターを利用しており、とりわけ70歳代80歳代の高齢者の利用率が伸びていることが明らかになった。平成25年11月平成27年3月31日まで、産前産後の休暇と育児休業を取得しており、研究を中断したため、研究の進捗が当初の計画どおり進んでいない。平成27年4月以降は、研究計画に沿って研究を実施している。平成28年度中に実施した主な研究実績は、以下の3点である。第1に、一人暮らし高齢者の自己決定を困難としている背景要因の分析である。平成27年度の事例研究によって、一人暮らし高齢者の地域生活継続要因の1つに本人の自己決定が困難という結果が得られた。その背景について、A県B地域に居住する高齢者を支援するケアマネジャー、地域包括支援センター職員等を対象に、高齢者の意思決定が困難になる要因の調査を行った。調査の結果、意思決定が必要となる場面は、本人の生活場面が大きく変化する場合が多いことが明らかになった。また、支援者が困難を感じる背景には、病状で意思表明が困難になる場合や、本人と家族の意向が異なる場合が指摘された。経験年数が長く支援数の多いケアマネジャーは、高齢者の事前の意思表示(アドバンス・ケア・プランニング)の重要性を感じているが、実際の支援ではあまり取り組まれていないという課題が明確になった。第2に、老人福祉センターが介護予防介入に関する地域拠点に成り得る可能性について、A県C市のD老人福祉センター利用者を対象としたアンケート調査を実施した。この調査結果から、老人福祉センターの利用者のうち、75歳79歳の後期高齢者の利用頻度が多いことが明らかになった。福祉センターの利用頻度が週3回以上の人は他の活動にあまり参加していない。そのため、後期高齢者の社会的ネットワークとして老人福祉センターは重要な役割があり、介護予防介入の地域拠点として新たな役割を果たす可能性が明らかになった。第3に、老人福祉センターを利用している一人暮らし高齢者を対象に、地域的孤立の傾向についてインタビュー調査を実施した。調査の結果、健康状態や生活自立度が高い場合、高齢であっても専門職と接点することがない。そのため、生活変化への対応が遅れる可能性があることが示唆された。平成25年11月平成27年3月末まで産前産後の休暇と育児休業を取得しており、研究を中断したため、研究の進捗が当初の計画より遅れている。平成27年4月より研究を再開し、研究計画に沿って実施している。平成29年度中に実施した主な研究成果は次の3点である。第1に、高齢者の意思決定支援が行われていない要因の分析である。平成28年度に実施した調査結果から、高齢者の地域生活継続において、事前の意思決定が充分行われているとは言い難い状況であることが明らかになった。その要因を分析するために、地域包括支援センター職員及び介護支援専門員の支援事例から、支援プロセスを分析した。
擬二次元の高分子科学-高分子超薄膜の内部構造の分子レベルでの解明

本研究では、ナノ工学として実用上重要な分野である高分子単分子膜、あるいはそれを固体基板上へ累積した高分子超薄膜の基本特性を明らかにすることを目的として、単分子膜・超薄膜の分子レベルでの構造・形態・運動についての評価を行った。これらの研究により擬二次元ともいえる高分子超薄膜の特性を三次元のそれと比較しながら明らかにした。(1)高分子鎖の二次元慣性半径の評価単分子膜形成能を持つ高分子試料にエネルギー移動法を適用し、単一高分子鎖の二次元的な広がりを測定することに成功した。理論と実験との対比から、二次元において高分子鎖が極めて凝縮したコンフォメーションをとることを証明した。(2)絡み合い点の面密度、絡み合い点間分子量の評価水面展開された高分子単分子膜の表面粘性を広い分子量範囲で測定した。その結果、二次元高分子鎖にはトポロジカルな要請から絡み合いが極めて少なく、かつ自由面積をなくするように表面を覆っていることが示された。(3)ナノスケールでの緩和時間と構造緩和の測定。高分子超薄膜において、ナノメートルスケールでの高分子の拡散係数をもとめ、構造緩和にいたる機構を明らかにした。活性化エネルギーの測定から、緩和の主因が二次元高分子鎖のコンフォメーションのエントロピー緩和にあることが明らかとなった。また、水面上で直接分子運動の緩和時間をもとめたところ、高分子側鎖の凝集力が緩和時間を決める主要な要因であることが明らかとなった。気水界面の吸着力により作製された高分子単分子膜、あるいはそれを固体基板上へ累積することによって得られる擬二次元系である高分子超薄膜について、以下のような、高分子科学としての基礎的問題に対する解答を得ることを目的として研究を行った。(1)絡み合い点の面密度、絡み合い点間分子量の評価気水界面で生成する高分子単分子膜の基本物性である表面粘度を広い分子量範囲で測定することにより、膜中での分子鎖の絡み合いについての評価を行った。その結果、擬二次元系では高分子鎖は凝縮し、少なくとも百万までの分子量域において有効な絡み合いを持たないことを証明した。(2)ナノスケールでの緩和時間と構造緩和形態の測定蛍光偏光解消法を気水界面の高分子単分子膜に適用し、膜のミクロなナノ秒域の運動性を測定した。単分子膜のマクロ粘性と関連して、ミクロ運動は分子鎖主鎖の柔軟性や疎水性側鎖の凝縮性により支配されていることを明らかにした。(3)高分子鎖の二次元慣性半径の評価分子スケールでの距離測定を行いうるエネルギー移動法を用いて高分子単分子膜中における単一高分子鎖の二次元慣性半径の評価を行った。その結果、膜中の高分子鎖は凝縮し、自己回避型自由鎖よりも遥かに小さな慣性半径をもつことが明らかにされた。高分子超薄膜の示す特異な構造緩和挙動の原因を分子レベルで明らかにすることができた。本研究では、実用上重要な分野でありながら未知の課題が多く残されている表面・界面での高分子の基本特性について、高分子単分子膜、あるいはそれを固体基板上へ累積した高分子超薄膜を材料として研究した。そのために、極微小領域を高感度で測定できる蛍光分光法、ブリュースター角顕微鏡、表面プラズモン測定等を用いて、以下の項目について研究を進めた。(1)高分子鎖の広がり(二次元慣性半径)のエネルギー移動法による評価高分子単分子膜において、高分子鎖の広がりと形態は3次元のそれらと比較して特異であることが予想されるが、その証明はこれまで困難であった。この研究ではエネルギー移動法という色素の局所濃度を鋭敏に観測できる方法を採用し、その結果、高分子鎖が二次元面内で凝縮形態をとることを示した。(2)二次元高分子鎖の絡み合いについて、表面粘度およびその分子量効果の測定粘度の分子量効果を測定することにより、高分子鎖が極めて絡み合いの少ない形態で膜を形成していることが示され、後述の緩和機構を議論する上での貴重な実験的根拠が得られた。(3)ナノスケールでの層構造緩和と緩和機構

二次元凝縮鎖からなる高分子超薄膜が、熱による構造緩和を行うとき、エントロピー緩和が主要因であることを示した。これにより緩和過程における小さな活性化エネルギーと分子量依存性の原因が明らかとなった。さらに最近ナノ構造制御の有力手段として発展してきた交互吸着膜についてもその基本特性を明らかにすべく研究を行なった。本研究では、実用上重要な分野でありながら未知の課題が多く残されている表面・界面の高分子科学について、高分子単分子膜、あるいはそれを固体基板上へ累積した高分子超薄膜を材料として探究した。そのために、極微小領域を高感度で測定できる蛍光分光法ならびに各種顕微鏡を開発し、分子レベルでの構造・形態の評価を行った。これにより擬二次元ともいえる高分子超薄膜の特性を三次元のそれと比較しながら明らかにし、二次元系の特異な物性の起因を解明した。1、高分子鎖の二次元慣性半径の評価固体基板上作製された高分子単分子膜の単一高分子鎖内におけるエネルギー移動効率から、高分子鎖の二次元広がりを実測した。これより高分子鎖が凝縮形態をとることが初めて実証された。2、絡み合い点の面密度、絡み合い点間分子量の評価高分子単分子膜の表面粘性の分子量依存性を測定し、単分子膜における絡み合いの有無やその密度等を求めた。これから、二次元形態における膜の力学的物性には絡み合い効果がないことが示された。3、ナノスケールでの緩和時間と構造緩和形態の測定。高分子単分子膜から構築された高分子超薄膜において、ナノ構造の安定化は重要な課題である。蛍光プローブ法によりナノスケールでの高分子の拡散係数をもとめ、構造緩和にいたる機構を明らかにした。