hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児生活習慣病に対する効果的運動介入方法の構築:指標としてのマイオカイン系の解明

運動DVDを作成している段階でありその点が予定よりも少し遅れている状態である。1)肥満小児における血中血中マイオカインレベル(IL-6、Irisin)の検討血中IL-6は、高度肥満(2.2±2.3 pg/ml)、軽中等度肥満(1.5±1.8 pg/ml)で差はなかった。血中Irisinは、高度肥満(443.3±263.9 ng/ml)、軽中等度肥満(619.5 ±533.4 ng/ml)であり、高度肥満で低下する傾向が認められたが有意差はなかった。メタボリックシンドローム(MS)群と非MS群に分けて比較検討すると、血中IL-6は、MS群(1.7 ±2.5 pg/ml)、非MS群(1.9 ±1.8 pg/ml)でありMS群で低下する傾向が認められたが有意差はなかった。血中Irisinは、MS群(592.4 ±330.2 ng/ml)、非MS群(514.7 ±488.6 ng/ml)であり、MS群で低下する傾向が認められたが有意差はなかった。2)血中マイオカイン値と肥満関連因子との関連性IL-6はAST、ALTと正の相関、アポリポ蛋白A1とと負の相関を認めた。今回の肥満小児を用いた検討では、肥満の重症度での有意な差は認められなかった。また、内蔵脂肪蓄積を基盤とするMSの発症の有無に関しても、マイオカインレベルには有意な差は認められかった。運動がマイオカインの産生に影響を与えることが報告されているが、まだ十分に検討されていない点が多い。小児においても肥満の原因となる生活習慣の変化の中で、運動量の減少が湯要であると指摘されている。運動の種類、強度、時間など運動条件により、運動が身体に及ぼす影響が異なることから、運動によって機能を発現するサイトカインの種類も異なる可能性が考えられる。今後の課題として、運動の種類、強度、時間など運動条件により変動する血中のマイオカインレベルを検討する必要がある。小児肥満の改善、合併症の予防のためにどのような強度、種類の運動が効果的であるか、効果的な運動療法の指標としてのマイオカインレベルの有用性についての検討を継続する必要がある。血中IL-6、血中アイリシンは高度肥満、軽中等度肥満で有意な差は認められなかった、高度肥満で低下する傾向がみられた。メタボリックシンドローム(MS)群と非MS群に分けて比較検討すると、血中IL-6、血中アイリシンともにMS群で低下する傾向がみられたが有意差はなかった。血中マイオカイン値と肥満関連因子との関連性を検討すると、IL-6はAST、ALTと正の相関、アポリポ蛋白A1とと負の相関を認めた。今後は運動の種類、強度、時間など運動条件によりマイオカインレベルを検討する必要がある。効果的な運動療法の指標としてのマイオカインレベルの有用性についての検討を継続する。本研究では、小児肥満・メタボリックシンドローム(MS)に対する運動プログラムを作成し、その実践がマイオカインの分泌動態におよぼす影響を検討する。運動療法の効果判定の指標としてのマイオカインの有用性やそれを指標とした運動介入の効果を検討することにより、現代の主要課題である小児生活習慣病の病態解明や効果的な運動療法を構築することを目指した研究を行う。まず、小児肥満・MSにおいて代謝マーカーの変動を検討し、病態の解明および、病態におけるマイオカインの関与を検討する。具体的にはすでに肥満小児・MS児においてサイトカイン、ケモカインなどの分泌動態を検討ししており、今後は、マイオカイン分泌動態との関連性を検討することを予定している。またマイオカインと肥満関連因子との相関を検討を進めていく予定であり、やや遅れていると判断している。
基質配列に基づく構造活性相関研究を通した新規BACE1阻害剤の開発

申請者は、アルツハイマー病根本治療薬の開発を最終目標として、新規βセクレターゼ(BACE1)阻害剤の開発に取り組んだ。BACE1基質ペプチドの配列をベースに遷移状態アナログとしてヒドロキシエチルアミン(HEA)を用いた阻害剤のP1'部位の構造活性相関研究では、HEAモチーフの最適構造を同定することに成功した。また、架橋構造導入による構造の固定化研究では、質量分析において目的とする環状BACE1阻害剤の生成を確認することができた。申請者は、アルツハイマー病根本治療薬の開発を最終目標として、新規βセクレターゼ(BACE1)阻害剤の開発に着手した。本年度は、研究実施計画に基づきBACE1基質ペプチドの配列をベースに、(1)遷移状態アナログとしてヒドロキシエチルアミン(HEA)を用いたP1'部位の最適化と、(2)架橋構造の導入による構造の固定化について検討を行った。(1)HEAモチーフに関しては、これまでの検討から、ヒドロキシ基及びそのβ位置換基の立体化学が周辺構造や活性に大きな影響を及ぼすことが示唆されているため、まずβ位にメチル基を有するものと有しないものについて、それぞれの立体異性体を選択的に合成し、それらの活性評価を行うことで、最適構造の同定を行った。その結果、ヒドロキシ基の立体化学は(R)-体が(S)-体よりも20倍以上の高活性を示すこと、メチル基の立体化学に関しては(R)-体が(S)-体よりも高活性であるものの、メチル基がない方がより高い活性を示すことが明らかとなった。(2)(1)で見出した高活性立体配置を有するHEA型BACE1阻害剤をベースに、P1側鎖とP3側鎖を架橋した環状BACE1阻害剤の開発を行った。側鎖架橋については、側鎖末端にアルケンを有するアミノ酸ユニットをHEA型BACE1阻害剤に導入し、閉環メタセシス反応を行うことで形成することとした。まず分枝のない単純化した構造について検討を行うこととし、必要なアミノ酸ユニットの立体選択的合成を行った。得られたアミノ酸ユニットをHEA型BACE1阻害剤に導入し、環化前駆体に対して閉環メタセシス反応を行ったところ、目的の分子量を有する化合物の生成が確認できた。本年度は、BACE1の基質配列をベースに、(1)遷移状態アナログとしてヒドロキシエチルアミン(HEA)を用いたP1'部位の誘導体合成と、(2)架橋構造形成のためのアミノ酸ユニットの合成について検討を行った。(1)前年度に行ったHEAモチーフの構造活性相関研究から、水酸基の立体化学は(R)-体が(S)-体よりも20倍以上の高活性を示すこと、メチル基の立体化学は(R)-体が(S)-体よりも高活性ではあるが、メチル基のない方がより高い活性を示すことが明らかとなった。そこで本年度は、水酸基の立体が(R)の無置換HEA構造をベースにP1'部位の構造活性相関研究に取り組んだ。前年度に用いた合成法ではトルイジン以外のアミンの導入が困難であったため、新規合成ルートの探索を行い、誘導体合成に応用可能な立体選択的合成法を確立することに成功した。現在は誘導体合成を進めている段階であり、今後得られた誘導体の阻害活性を測定し、最適構造の同定を行う予定である。(2)(1)で見出した(R)-無置換HEA構造をベースに、P1側鎖とP3側鎖を架橋した環状BACE1阻害剤の開発に取り組んだ。前年度は、架橋形成に必要なアミノ酸ユニットの立体選択的合成を行い、得られたアミノ酸ユニットを用いて、環化前駆体に対する閉環メタセシス反応の検討までを行った。しかし、アミノ酸ユニットの合成法に難点があり十分な量を供給することができなかったため、閉環反応の検討が不十分なままであった。そこで本年度は、アミノ酸ユニットの効率的合成法の開発に取り組んだ。現在、分岐的合成法の共通中間体までの合成を達成しており、今後は多様な側鎖長を有するアミノ酸ユニットへの合成を行い、環状BACE1阻害剤合成へと展開していく予定である。メディシナルケミストリー「研究目的」に記載した、(1)「HEA-P1'部位の最適構造の同定」に関しては、本年度の研究においてHEAユニットの高活性立体配置を同定することに成功した。また、この検討過程において、P1'ユニットを簡便にHEAユニットに導入できる合成法を見出しているため、続くP1'部位の構造最適化研究もスムーズに遂行できるものと考えている。研究目的(2)「環状HEA型BACE1阻害剤の構造活性相関研究」に関しては、本年度の検討において環状HEA型BACE1阻害剤の合成法を確立する段階まで研究を進めることができた。本合成法の汎用性を確認することができれば、環サイズに関する検討は容易に行えるものと考えている。

一方、Heck反応を利用した環形成を行う場合には、非天然アミノ酸ユニットが必要になるが、その一部は本年度合成に成功したアミノ酸ユニットをそのまま利用できることから、こちらに関しても比較的素早く研究を遂行できると考えている。以上の点から、本年度の研究はおおむね順調に進行したと判断した。(1)HEA-P1'部位の構造最適化研究では、高活性立体配置のHEAユニットに基づいてP1'部位の最適化を行う。P1'部位の構造については、これまでに得られているHEA型阻害剤とBACE1とのX線結晶構造を基盤にデザインを行うことで、研究の効率化を図る。P1'部位の導入に関してはすでに効率的な合成法を見出しているため、迅速な研究の推進が可能であると考えている。(2)環状HEA型BACE1阻害剤の構造活性相関研究では、閉環メタセシスを用いた合成法により側鎖長の異なるアミノ酸ユニットから環状阻害剤を合成し、その活性評価を行うことで、環サイズの最適化を行う。また、これと並行してHeck反応を利用した環状阻害剤合成法の確立を行い、架橋構造の最適化を図る。(3)(2)で得られる高活性環状BACE1阻害剤のBACE1との共結晶を作成し、X線結晶構造解析を行うことで、各官能基間の距離情報を得る。得られた距離情報を基に適当な複素環をコア構造として選択し、(1)で得られたP1'構造を含む各官能基を配置することで低分子BACE1阻害剤を創出する。本年度の研究では、(1)「HEA-P1'部位の最適構造の同定」及び(2)「環状HEA型BACE1阻害剤の構造活性相関研究」の両者において、効率的合成法の確立を主軸に研究を遂行し、大規模な活性評価試験を行わなかったため、それらに関する支出が抑えられた結果、次年度使用額が生じた。本年度の研究により確立した効率的合成法を用いて、各種誘導体の合成を行い大規模な活性評価試験を行う。次年度使用額は、当初の予定通りこれら活性評価試験に関する費用として使用する。翌年度分として請求した助成金は、得られた高活性誘導体の構造解析、及び低分子化研究のための費用として使用する。
バイオテクノロジーを利用した好酸球顆粒蛋白質の大量調整と好酸球機能及び分化の解析

[1]好酸球増多症モデルを活用してラットmajor basic protein (MBP)の精製行い、部分アミノ酸配列を明らかにした。さらに、得られた情報を基に、MBPのcDNAクローニングを以下に述べる方法で行った。好酸球増多症を誘発させたラットの骨髄から骨髄細胞を採取し、AGPC法によりtotal RNAを調整し、RT-PCR法によってMBPのcDNAの部分塩基配列を決定した。その結果、約240bpのPCR産物が得られ、その塩基配列にはヒトおよびモルモットのMBPの対応する部分と高い相同性が認められた。これらの塩基配列をもとにプライマーを作製し、3'および5'RACE法によりラットMBP cDNAの全長の塩基配列を決定した。ラットMBPのcDNAは全長が867bpで5'noncoding regionが45bp、coding regionが684bp (signal peptide、proprotein、mature MBPの合計領域)、3'coding regionが125bp (poly A tailを含む)であった。現在、RT-PCR法によりラットMBPの全長のcDNAをもつプラスミドを作製し、recombinant MBPを作製するための準備を行っている。[2]精製したラットMBPをウサギに投与することにより、極めて特異性の高い抗体を得ることに成功した。本抗体を用いることにより、ラットを抗原で感作すると、骨髄中にMBP抗体に結合する蛋白質が増加することが明らかになった。また、[1]で作成したプライマーを用いてRT-PCRを行った結果、骨髄細胞中のMBP mRNA量は、感作をすることにより上昇することが明らかになった。従って、ラットを抗原で感作すると、骨髄中で好酸球の分化が亢進し、好酸球増多の準備段階が進行することが示唆された。
非特異性炎症性腸疾患(I.B.D.)の病因、病態への腸内細菌叢の関与ー病変粘膜細菌叢の解析結果を踏まえてー

非特異性炎症性腸疾患(I.B.D.)である潰瘍性大腸炎(UC)およびクロ-ン病(CD)の病因、病態には腸内細菌叢が関与すると考えられる。実際、本症病変部直腸粘膜における細菌叢は、健常者粘膜に比して、総菌数、嫌気性菌数が増加し、偏性嫌気性菌群では、Bacteroides vulgatus,Clostriduum ramosum,B.fragilisの分離頻度が高い。菌体凝集反応にて、これら菌種に対する本症患者の免疫応答を検討すると、高率に高力価の抗体活性が血中に見いだされる。本研究では、これらの知見を基礎として、本症病変部粘膜で高率に分離される粘膜細菌叢構成菌に対する免疫応答の成立の本症の病態への関与を、対応菌体膜表面蛋白抗原を特定することにより検討を加えた。すなわち、Nーラウロイルサルコシンにて抽出、精製した菌体外膜蛋白のイムノブロット法による対応抗原蛋白を検討し、B.vulgatusでは、26K,34K,54K,86K dalton蛋白がIgG型抗体で認識され,このうち26KD蛋白は、IgA型抗体によっても本症で特異的に高頻度に認識されることを見いだした。しかし、B.fragilis外膜蛋白分画中には、本症で特異的な対応抗原蛋白は見いだされなかった。C.ramosumは外膜蛋白分画の精製が困難なことより、全菌体抽出蛋白分画について検討したが、対応抗原は同定し得ていない(O'Farrell二次元電気泳動による検討を必要としている)。一方,通性嫌気性菌群で最も高頻度に分離されるEscherichia coliの50KD外膜蛋白が、本症とくにCDで特異的に認識されていることがみいだされた。このB.vulgatusプ-ル,E.coliプ-ルの全菌体外膜蛋白を用いたELISAでは、CDでIgA型抗体について有意な高値が見いだされた。Mono Q、Superose12(FPLC)にて精製したB.vulgatus26KD蛋白、E.coli50KD蛋白を用いたELISAは、菌株により当該蛋白発現量、抗原性の差もみられ、その疾患特異性を結論するには、さらに多数菌株、多数例による慎重な検討が必要であると判断された。これに対して、Bacteroides vulgatusでは、western blotting法にて70Kdalton、32Kdalton、26Kdaltonに潰瘍性大腸炎患者IgG型抗体で特異的に認識される菌体外膜蛋白抗原が同定され、26Kdalton蛋白はIgA型抗体によっても特異的に見いだされた。同様に、Bacteroides fragilisでは27Kdalton菌体蛋白抗原が、さらにEscherichia coliでは46Kdalton、38Kdalton、32Kdaltonの菌体蛋白抗原が潰瘍性大腸炎症例で特異的に認識されることが明かとなった。この結果の一部は、Second Yokohama International Seminar(1989,9,21;Yokohama)で既に報告した。また、VIth International Congress of Mucosal Immunology(1990,7,22-27;Tokyo)にて、これまでの結果を取りまとめて報告する予定である。現在、Clostridium ramosum等、他の菌種についての同様の検討を行うとともに、これまでに見いだされた対応抗原蛋白の精製を行っている。また,Escherichia coliで,潰瘍性大腸炎患者の病変部大腸粘膜からの臨床分離株と標準株を同様の方法で比較検討したところ,標準株に較べ臨床分離株の方に,潰瘍性大腸炎症例で認識される菌体蛋白抗原を多く認めた。

このB.vulgatusプ-ル,E.coliプ-ルの全菌体外膜蛋白を用いたELISAでは、CDでIgA型抗体について有意な高値が見いだされた。Mono Q、Superose12(FPLC)にて精製したB.vulgatus26KD蛋白、E.coli50KD蛋白を用いたELISAは、菌株により当該蛋白発現量、抗原性の差もみられ、その疾患特異性を結論するには、さらに多数菌株、多数例による慎重な検討が必要であると判断された。
タリウム断層シンチグラムによる下腿虚血の定量的無侵〓診断

下腿の虚血性動脈病変の診断で、塩化タリウムを静注して得たplanar像は前後方向に重なり、虚血の定性的な診断はできるが定量化には適していない。そこでSPECT像による定量化を試みた。慢性下肢動脈閉塞症の閉塞性動脈硬化症(ASO)と閉塞性血栓血管炎(TAO)の患者に対して、塩化タリウム201を3nCiを静脈内投与して得た下腿筋の断層シンチグラム、臨床症状および血管撮影所見と比較検討した。下腿の断層シンチグラムでは脛骨および腓骨の位置が読影され、これら2つの骨の中心を結ぶ線で前および後の二分画に分けると、前側が主として前脛骨動脈から血液供給を受ける前脛骨筋群に相当し、後側は主として後脛骨動脈領域の後脛骨筋群に相当した。腓骨動脈は解剖学的には後脛骨筋群に分布するが、断層シンチグラムからはその血液供給区画を特定することはできなかった。閉塞性動脈硬化症では血管造影所見とタリウム断層シンチグラムの所見はよく一致した。これに対して、閉塞性血栓血管炎では血管造影所見とタリウム断層シンチグラムの所見は必ずしも合致しなかった。しかし、動脈造影では中等大の動脈の形態学的な変化は判るが、より未梢の毛細血管、組織レベルでの障害は不明である。塩化タリウムの分布には、局所まで到達する血流量および局所でのNaーKポンプによる細胞内への取り込みが関与しているので、下腿筋のタリウム断層シンチグラムから細胞レベルでの障害の関与が示唆された。今後は、血流量のみを反映するテクネシウムでラベルした大凝集アルブミンの動注とタリウムを併用して、障害の程度を明確にする予定である。ASO、TAOともに、後脛骨筋群の取り込みが大きい傾向が認められた。断層シンチグラムではdetectorの感度、画像再構成計算上の誤差など多くの因子が関与しているため、この測定系の精度を確認する必要がある。そのために下腿に似せたアクリル製のファントムを作製し、精度を検討している。慢性下肢動脈閉塞症の閉塞性動脈硬化症(ASO)と閉塞性血栓血管炎(TAO)の患者に対して塩化タリウム201を3μCi静脈内注射して,下腿筋の断層シンチグラムを得,臨床症状および血管造影所見と比較検討した.従来の下腿筋断層シンチグラムは,下腿の一断面全体について評価されていたのであるが,詳しく観察すると脛骨及び腓骨の位置が読影され,これら二つの骨の中心を結ぶ線で前及び後の二区画に分けると,前側が前脛骨筋群に相当し主として前脛骨動脈から血液供給を受け,後側は後脛骨筋群に相当し主として後脛骨動脈から血液供給を受ける事に注目した.腓骨動脈は解剖学的には後脛骨筋群に分布するが,断層シンチグラムからは,その血液供給区画を特定することはできなかった.閉塞性動脈硬化症では,血管造影所見と断層タリウムシンチブラムの所見はよく合致した.後脛骨動脈閉塞では後脛骨筋群のタリウム断層シンチグラムの像が薄く,又,前脛骨動脈閉塞では前脛骨筋群のシンチグラムの像が薄かった.これに対して,閉塞性血栓血管炎では血管造影所見とタリウム断層シンチグラムの所見は必ずしも合致しなかった.

タリウム断層シンチグラムは心臓にも行なわれているが,心筋症では,冠動脈の開存・閉塞には関係なく不規則な濃淡がみられる事が知られて居り,閉塞性血栓血管炎における血管造影所見とタリウム断層シンチグラムの所見の不一致は,閉塞性血栓血管炎における特異な血液供給システムの発達を示唆するものと考え,この疾患における腓骨動脈系の働きと併せて検討する必要がある.タリウム断層シンチグラムは,診断面のみならず,治療面では筋肉のviabilityを明確に指示することによって,そのレベルが切断されたとき,切断創が治癒する(再切断を必要としない)能力を有するか否かを判断する材料となりうる.閉塞性血栓血管炎における特異的な血行動態を研究した。結果:閉塞性動脈硬化症患者ではFontaineの病期分類に示されるように、足趾潰瘍は病状が進行しなければおきてこないが、閉塞性血栓血管炎患者では早い病期から足趾潰瘍を生じる。閉塞性動脈硬化症は大動脈腸骨動脈などの中枢の動脈に病変が始まるが、閉塞性血栓血管炎では側副血行路が比較的形成されにくい四肢末梢の中小動脈の閉塞で始まることがこの理由と考えられてきた。しかし、動脈造影では中等大の動脈の形態学的な変化は判るが、より末梢の毛細血管、組織レベルでの血流の様相は不明である。塩化タリウムの分布には、局所まで到達する血流量および局所でのNaーKポンプによる細胞内への取り込みが関与している。下腿筋のタリウム断層シンチグラムを得ることで、その分布から、細胞レベルでの障害の関与が示唆された。閉塞性動脈硬化症および閉塞性血栓血管炎ともに、後脛骨筋群の取り込みが大きい傾向が認められた。断層シンチグラムではdetectorの感度、画像再構成計算上の誤差などの多くの因子が関与しているため、この測定系の精度を確認する必要がある。そのために下腿に似せたアクリル製のファントムを作製し、精度を検討している。またタリウム断層シンチグラムは診断面のみならず治療面では筋肉のviabilityを明確に指示することによって、そのレベルで切断されたとき、切断創が一次的に治癒する能力があるか否かを判断する材料となりうる。しかしながらタリウム断層シンチグラムのみでは皮膚潰瘍を有する患者の治療効果判定は困難であり、再現性に富む信頼性の高い無侵襲の皮膚血流量測定を併用する必要があると考えられた。
欧米及び中国に於ける中国史研究の歴史的特質

百年以上にわたる歴史をもつ近代日本の中国史研究は、現在、大きな転換期に立っている。その背景には、国民国家形成と歩調をあわせて成立してきた近代歴史学全般が、19世紀的知的枠組みの変化のなかで変容を迫られている事態がある。ヨーロッパで生まれた近代歴史学を父とし、中国の伝統経学・考証学を母として展開してきた日本の中国史学は、経済・考証学的研究方法の限界もあって、当然のことながら現状からの脱皮を求められ、多くの研究者が新たな道を模索している。本研究課題は、この事態に三つの計画で対応しようとしたものである。第1は、日本・欧米・中国という、それぞれが異なる学問伝統と研究対象への距離をもつ中国史学の三極が、その相違を自覚しながら討論できる国際学会を実現すること。この計画は、現在多くの研究者の協力を得て進行中である。第2は、近年、とみに活発な欧米の研究状況を、恒常的に独自の仕方で日本の学界に取り入れる環境を整備すること。これは報告書に記したように中断している。第3が、報告者の専攻する分野で注目すべき業績を挙げている英語圏の中国史研究の特質を、その原風景まで溯って検討すること。これについては、アメリカの史料情報の数量的把握を基礎とする研究方法のルーツを探ると、19世紀半ばのイギリス、アメリカの「中国総論」というべき二書にたどり着く。欧米にあって歴史学とはヨーロッパ史であり、中国は旅行記の対象であり、その後、学問的に検討される場合は時間軸が比較的軽視される地域研究として扱かわれたきた。勿論、現行の中国史研究が時間軸を軽視することなどありえないが、文献史料に対する姿勢はやはり日本と異なる場面がある。そこで報告書では、それへの対置を意識した論考を執筆してみたが、率直に言って未だ不十分な段階と認めざるを得ない。全ては、今後に期したいと考える。欧米中国史学の現風景DavisのChinaの検討1820年の初版から1857年の最終版まで増補が繰り返され、最後の第7版はフランスのシノロジーとも異なる独自の性質をもった19世紀前半の英国中国学の集大成であった。7版は、第5章に英中交渉史の1840年から57年までの部分を付け加え、更に付篇としてI自由輸入とアヘン消費II太平天国の乱の二節が新たに設けられた。太平天国はまだ存続中のことであり、ここからもこれは同時期の中国を知るための書であることが明確である。すなわち研究書というより現在の中国情報を提供する実用書であり、歴史、文化、社会などの記述はその背景を説明するための叙述である。これは、Davis自身がそうであるように、英国中国学が外交官や宣教師、貿易商人など実務家によって始められ、実用目的に供されて、その伝統は最近まで及んだという通説を補強するものである。しかしそれはアカデミズムとは無縁との消極的評価を生むが、逆に経書の世界或は理念の世界を実像のごとく紹介していたイエズス会情報を修正し、現実に即した中国像を提供するという積極的意義をも有していたのである。全23章、900頁余りの巨冊は、西欧中国関係史、中国総論、都市、宗教、学術・芸術、産業と商業、付篇からなり、それぞれが例えば中国総論は、地理、歴史、政府と法律、国民性と制度、風俗と慣習のように章立てされ詳しい叙述がなされている。

こうしてみるとこの書は、文字通り中国学の書であり、文史哲を総合した観点から中国とは何かとの問に答えようとしているのである。これら各章のテーマを追及するのに最も適当な学問的方法を採用し発展してきたのが、現在の欧米の中国史学である。社会科学、文化人類学などとの相互乗り入れする現状の背景を考える場合、大いに参考となる書であろう。本年度は、近年の中国の中国史研究の特色を宋代史を例に考察した。文革以降、徐々に実証研究が増大し、無くなったわけではないがイデオロギー過剰の研究は殆ど影を潜めた。それに伴い、盛行を極めた農民反乱研究は極端に少なくなり、社会経済史の分野も相対的に論文数が減っている。逆に文化史を標榜する研究が増加しているが、政治史、文学史などと区別された、独自の分野としての文化史が成立しているかとなると疑問が残る。これは中国に限らず、また中国史のみの問題ではないが政治、経済中心の歴史研究からの転換が唱えられている昨今、充分吟味しなければならない事項である。最近の『中国史研究動態』が欧米の中国史研究の歴史を積極的に紹介しているように、海外の研究動向に目が向けられてきたことは注目される。しかしそれらが具体的研究に反映する段階には至っていない。他の時代と異なり、一次史料の新しい出現が殆ど無い宋代史の分野は、既存の文献史料の整理活用が基本作業となる。その意味で四川大学古籍整理研究所の『全宋文』編纂は、事業それ自体の効用に加え、『宋人伝記索引補編』や『現存宋人別集索引』などの副産物が学界に裨益すること大で、中国における中国史研究が国史研究にほかならぬことを如実にあらわす作業といえる。中国ならではの研究特色は、こうした史料上の圧倒的に優位な状況を最大限利用した緻密な実証研究に当分は存することになろう。
高温超伝導体の格子不安定性に関する研究

プロジェクトの主な狙いは、La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)とSr_2RuO_4(SRO)における格子不安定性と超伝導との関連を調べること、また、SROの電子状態を主にドハース・ファン・アルフェン(dHvA)効果の実験で調べること...等を仏・英のグループと共同研究することである。その概要は次の通り。1.広島と京都で、LSCO、Ndを添加したLSCO(LNSCO)、SROの単結晶を育成し、超音波測定・比熱測定・熱膨張測定・輸送係数測定は主に広島で実施した。2.仏側で原子炉のマシンタイムを5回確保できたので、一部日本側のメンバーも立ち会って中性子散乱実験を行った。その結果、(1)LSCO(x=0.15)の酸素欠損による局所的な歪みの兆候は見られた。仏側が今後詳細な実験を引き続き行う。(2)LNSCOでストライプ構造らしいものが見られたが、格子欠陥の影響を吟味する必要があり、まだ真偽の判定は慎重を要する。(3)中性子によりSROの構造決定に成功し、共著論文を纏めた。またフォノンの分散関係を明らかにし、ある横波の帯域境界で軟化を見つけた。(4)新物質Ca_2RuO_4(CRO)についても中性子による構造解析を行った。3.英国で測ったSRO単結晶によるdHvA実験から、フェルミ面を決定できた。得られた2次元電子構造を踏まえて共著論文をすでに4編を発表した。4.これらの共同実験と並行して、日本で関連の実験(圧力下での電気抵抗測定、熱電能測定、比熱測定、超音波音速測定)などを行い、次の事項に関して成果を得ている。(1)LSCOのc軸方向の電気伝導の非金属性をその機構。(2)La214系における1/8問題のフェルミ面の状態密度との関連。(3)SROの超伝導電子対の対称性(p波の可能性)。その概要は次の通り。このプロジェクトの主な狙いは、La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)とSr_2RuO_4(SRO)における格子不安定性と超伝導との関連を調べること、また、SROの電子状態を主にドハース・ファン・アルフェン(dHvA)効果の実験で調べること・・・等をフランス・英国の研究グループと共同で研究することである。研究の概要は次の通り。2.仏側では原子炉のマシンタイムを5回だけ確保できたので、可能な順番で中性子散乱実験を行った。一部の実験には、日本側のメンバーも実験に立ち会った。その結果、(1)LSCO(x=0.15)の酸素欠損による局所的な歪みの兆候は見られたが、詳細はさらなる実験が必要であり、仏側グループが今後実験を引き続き行う。(2)LNSCOでストライプ構造らしいものが見られたが、格子欠損の影響を吟味する必要があり、まだその真偽の判定は慎重を要する。(3)中性子によりSROの構造決定に成功し、共著論文を纒めた。またフォノンの分散関係を明らかにし、ある横波の帯域境界での軟化を見つけた。

3.英国で測ったSRO単結晶によるdHvA実験から、フェルミ面を決定できた。得られた2次元電子構造を踏まえて共著論文をすでに4編を発表した。4.これらの共同実験と並行して、日本で関連の実験(圧力下での電気抵抗測定、熱電能測定、比熱測定、超音波音速測定)などを行い、次の事項に関して成果を得ている。(1)LSCOのc軸方向の電気伝導の非金属性をその機構。(2)La214系における1/8問題のフェルミ面の状態密度との関連。(3)SROの超伝導電子対の対称性(p波の可能性)。
生命科学データベースに基づく消化器特異的な選択的スプライシングの発癌研究への応用

2.臨床検体における選択的スプライシングの確認:これまで収集を進めてきた当教室の胃癌、大腸癌の外科切除標本の新鮮凍結標本、約40検体から、正常部および腫瘍部の全RNAを抽出、胃癌、大腸癌を含む約50種の癌細胞株からも全RNAを抽出した。対象とする遺伝子群は、Dr.Christopher Leeらと計画を進めた胃癌・大腸癌を中心に、癌組織特異的なsplicing variantsの存在が予測される遺伝子群であるが、特に注目しているのは、BRCA1、CCNDBP1 (cyclin D-type binding-protein 1), JAM1, MRGX MORF-related gene X, SUPT5Hなどである。選択的スプライシングを検出するためには、RT-PCRを主体に解析を進める方針とし、逐次ノザンブロッティング法も考慮することにした。プライマー設計の方針決めには、大変な労力を費やし、片側のプライマーがエクソンをまたぐように2セット以上のRT-PCRプライマーを設計して、それぞれの発現レベルを検出する方針とした。胃、大腸その他の臓器と、コントロールとしての細胞株からの全RNAを用いて比較し、臓器特異的あるいは腫瘍特異的な選択的スプライシングの検出が可能であり、発現量が明確には異ならないものの差が検出できるものには、TaqMan法による定量的RT-PCR法も行っている。この方法で、発現の多様性をデータベース化していきたい。2001年2月にヒトゲノムプロジェクトの初期達成が宣言され、約30,000個の遺伝子がヒトゲノム上に存在するという報告であった。ひとつの遺伝子から複数の異なるメッセンジャーRNA(splicingvariants)が転写されうる選択的スプライシング(alternative splicing)がこれまで以上に重要であると考えられており、選択的スプライシングは全遺伝子の30-50%にあると予測される。日々更新・蓄積されているアメリカNIHのNational Center for Biotechnology Information (NCBI)を中心とする生命科学のデータベース情報を利用することで、各遺伝子の選択的スプライシング、更に消化器を含めた臓器特異的に起こっている選択的スプライシングの可能性を予測することができる。当教室の外科切除標本から、正常部および腫瘍部の全RNAを抽出し、選択的スプライシングを検出するための第一の方法としてノザンブロッティング法を、第二の方法はTaqman法による定量的RT-PCR法で進めた。この場合、データベースから予測される異なる転写産物(splicing variants)について、2セット以上のRT-PCRプライマーを設計して、それぞれの発現レベルを検出した。胃、大腸その他の臓器と、コントロールとしての細胞株からの全RNAを用いて比較し、臓器特異的あるいは腫瘍特異的な選択的スプライシングの検出が可能である。現段階で特に注目してきたのはBRCA1,VEGF,p73の他にcollagen type I alpha 1,fibronectin 1,claudin 1などの遺伝子であり、腫瘍組織、正常組織での発現レベルの違いを見出しつつ、それらの細胞増殖能、浸潤能、apoptosisなどへの影響、また組織内での発現の局在を、16年以降更に明らかにしていく。
Notch, LEF1転写複合体の活性制御機構の解明

Nrarpの結合蛋白質同定を行い、Mindbomb1(mib1), Mindbomb2(mib2), BAG2, Ankyrin repeat protein 17などを単離した。ユビキチンリガーゼであるMibとNotch, LEF1をNrarp存在下で共発現させ、NotchおよびLEF1蛋白質の変化を検討したところ、LEF1については、Mibの効果はみられなかったが、Notchについては、MibがNrarp存在下でのNotch蛋白質の減少を阻害した。このことはNrarpのNotch分解にはMibとは別の蛋白質分解酵素が働いており、その活性をMibが阻害することを示唆している。また、NrarpがMibによってユビキチン化されることから、Nrarpのユビキチン化はNotchの分解には負に働くことが示唆された。2)Notch標的遺伝子の個体レベルでの探索未知のNotch標的遺伝子群を探索するため、ゼブラフィッシュを用いてNotch機能阻害胚で変化する遺伝子をマイクロアレイ解析した。その結果、Notchシグナルの阻害により発現量が減少した転写産物としてnort (Notch regulated transcript)を単離した。nortはhypoblast細胞や、神経組織で発現し、HESファミリーの一つであるher4と発現部位が類似していた。全長のnortは約1.3kbで3'末端にポリ(A)を持つが、長いORF(>300nt)がなく、アミノ酸配列レベルで相同性のある既知蛋白質は見出せなかった。以上のことからnortはNotchシグナルによって制御されるnoncodingRNAの可能性が示唆された。NotchやWntシグナル伝達経路は様々な組織で細胞の増殖および分化に関わる重要なシグナル伝達経路である。Notchは膜貫通型受容体で、リガンドとの結合でその細胞内ドメインが切り離され核内へ移行する。核内移行したNotch細胞内領域はDNA結合蛋白質CSLと複合体を形成し、標的遺伝子の転写を活性化する。一方、LEF1はWntシグナルの下流で働く転写因子であり、Wntシグナルの標的遺伝子の転写を活性化する。Nrarp (Notch-regulated ankyrin repeat protein)により、Notch蛋白質は分解され、LEF1蛋白質は安定化される。しかしながらNrarp自身は約150アミノ酸からなる蛋白質で、アンキリンリピート以外に特徴的なモチーフは存在しない。よって、Nrarp-NotchあるいはNrarp-LEF1複合体に作用する未知の蛋白制御因子の存在が示唆されていた。本年度は、Nrarpに結合する蛋白質のクローニングを酵母Two hybrid法を用いて行った。その結果、mind bomb1,mind bomb2(mib1,2)、Nodal modulator3などを単離した。中でもMib1はこれまでに、我々のグループがNotchリガンドのDeltaをユビキチン化し、Notchシグナルを正に制御する因子として報告している。一方、NrarpはNotchやsu (H)と細胞内で複合体を形成し、Notch活性を負に制御することが分かっている。しかし、NrarpとMibの関係やLEF蛋白制御におけるMibの機能についてはこれまで報告はない。神経芽腫細胞株Neuro2aでshRNAによるmib1ノックダウン株を作製しており、今後、MibとNrarp, Notch, LEF1の機能相関を詳細に調べる予定である。
メタ認知能力を高め化学式・化学反応式の理解を促す授業のモデル化に関する研究

人間が地球規模のエネルギー生産・消費の在り方や地球環境の保全等を考える際に科学概念を活用することは極めて重要である。粒子概念は小・中・高校生が習得し難い基本的な科学概念である。質量不変の法則・化学量論・化学平衡式に関する知識は粒子概念の習得に必要不可欠であるが、多くの高校生はこれらの知識を習得し難く、中学理科の「原子・分子」の学習内容についての理解不足がその原因の1つと報告されている。国立教育政策研究所は、中学2年生(約4.7万人)の約50%が酸化銅の生成反応を表したモデル図に基づき化学反応式を書き表せない、又約27%しか水素2分子と酸素1分子から水2分子を合成する化学変化を化学反応式で書き表せない等と報告した。化学式・化学反応式の基本的な規則が多段、且つ複雑であることがその原因の1つと考える。「指令とその復唱」は、航空機のCRM (Cockpit/ Crew Resource Management)や大型船舶のBRM(Bridge Resource Management)の主要な構成要素であり、事前に行動内容を発話することを出発点とし他者の承認を得て安全な操舵を目指す。指令とその復唱を取り入れた相互作用学習と理科実験器具のモデル教材(操作の一部を疑似体験可能な実物教材)の製作・リハーサルの指導法を併用する学習法が、理科実験器具の操作技能の習得を促すことが明らかにされている。実験器具の操作手順と化学式・化学反応式の基本的法則の指導上の共通点は、それらが多段、且つ複雑であることや、その指導に疑似モデルを用いることである。授業実践による事例的研究の結果、先の学習法が中学生の教えあいに必要な知識や能力を高め、化学式・化学反応式を書き表す知識の習得を促すことが示唆された。一方、中学生は電子の移動・共有の仕組み(上位の学年の内容)を理解し難く、原子が何故離合するか納得し難いという課題が残った。
19世紀後半20世紀初頭ロシアにおける財政と農民税制

19世紀後半から20世紀初頭のロシアの農村社会において出火件数が10倍近くに増加した。ロシア農民にとって火事は、火災保険からの多額の保険金が受領できたため、経営をリセットするチャンスを意味していた。ゼムストヴォは出火件数の急増に伴う莫大な火災補償にもかかわらず、莫大な準備金を蓄積できた。準備金の大半は防災事業ではなくゼムストヴォの一般事業に支出されていた。1917年革命期ロシア農民は保険料を1918年にも納入しつづけていた。19世紀後半20世紀初頭ロシア史における農民税制についての従来の通説は、1861年農奴解放から1905年革命以降も農民の税負担は前の時期とほとんど変わらず、農民の「貧困化」の主な原因となり、結局のところ、それによって1917年ロシア社会主義革命への農民の積極的参加がもたらされたという。本研究の遂行に当たっては、帝政ロシアの公文書館史料と地方自治団体ゼムストヴォの報告書などの一次資料を用いて、農民税負担の細目の動向、農民租税が基本となっている地方財政と国家財政の動向、地方と国家の支出(農民関連事業)、租税や税制をめぐる農民・村・郷・ゼムストヴォ・政府の対応などの実態を考察するに努めた。以下のことが新たに明らかになった。総じて、第1に、農民負担租税額は、(1)保険税とミール税における集計項目の追加、(2)非課税農民所有地・利用地の拡大と高い割合、(3)物価の急上昇を考慮に入れると、名目的だけでなく、実質的にも著しく減少しており、1861年農民解放から1914年までのおよそ半世紀の長期的タームで見ると、農民の負担租税額の減少は名目的にも実質的にも数倍に達した。第2に、1906年以降の短期的タームで見ると、名目的に反騰が見られるものの、保険税やミール税の増加の詳細を考慮に入れると、実際の増加はゼムストヴォ税においてのみ認められる。しかしながら、ゼムストヴォ税の増加は農業部門でなく、主に商工業部門と農民外身分の所有地に対する課税額の増加によるものである。このゼムストヴォ税の増加についてはとりわけ商店・製造所の所有者、地主や農民外身分側からの不満は非常に高いものであった。第3に、1906年以降のゼムストヴォ税の増加の多くは課税基準の変更=課税対象の拡大によるものである。そのため、手工業や商業の発達地域・村だけにおいて課税額の著しい増加が見られ、他地域においてはゼムストヴォ税の増加はわずかなものであった。こうして、従来の通説とは異なり、帝政末期ロシア政府は農民租税負担の減免を通じる農民保護政策を一貫していた。19世紀後半から20世紀初頭のロシアの農村社会においては異常なほど火事が発生し、その件数は10倍近くに増加したが、1900年代初めからストルィピン農業改革期を含む第一次世界大戦直前までの間に、19世紀末の出火件数を23倍超える極めて多くの火災が発生した。この時期における出火原因の中で放火が占める割合は異常に高く、平均およそ3割にまで達し、県や地域によっては5割まで達していた。ところで、ロシア農民にとって火事は必ずしも経営に破滅的な結果をもたらすものではなく、むしろ多額の保険金を得て経営をリセットするチャンスを意味していた。というのも、モスクワ県の農民はより保険金の高い追加保険と任意保険そして民間の火災保険会社へ積極的に加入していき、1904年に強制基本保険加入者の4割、1909年に5割、1914年には6割以上が、保険対象物の時価額よりしばしば数倍にも過大評価されていた保険評価額の7080%を保険金として手に入れることができたからである。ロシア農民自身は、他人にとって悪いことでさえなければ、放火でさえ恥ずべき犯罪行為とみなしていなかった。むしろ、農民経営の経済的困難の解消策、また農村社会内部のありとあらゆる利害関係の裁判や行政手続きよりはるかに迅速で安全な解決策であるとさえみなしていた。というのも、火事・放火は高額の保険金を受け取ることができただけでなく、その分配を通じて係争を円満かつ速やかに解決することを可能にしたからである。第一次世界大戦と1917年ロシア革命期に火災発生件数は激減したが、その主な理由は第一次世界大戦期の建築資材価格と賃金の高騰が保険金から得られる経済的利得を著しく減少させたからである。経営のリセットを求めていた1917年革命期の農民が火事・放火に対して極めて慎重であったのも同じ理由からであった。上記の内容の論文「20世紀初頭ロシア農村社会における火事・放火と火災保険:モスクワ県を中心として」を査読付学会誌『歴史と経済』(政治経済学・経済史学会)に2010年3月に投稿した。

さらに、「20世紀初頭ロシアにおけるゼムストヴォ火災保険:モスクワ県を中心として」と「19世紀後半20世紀初頭ロシア農村社会における防災事業」という題目の二つの論文を学会誌への投稿のため、執筆中である。19世紀後半から20世紀初頭のロシアの農村社会において出火件数が10倍近くに増加した。とりわけ1900年代初めからストルィピン農業改革期を含む第一次世界大戦直前までの間に、19世紀末の出火件数を23倍超える極めて多くの火災が発生した。ロシア農民にとって火事は必ずしも経営に破滅的な結果をもたらすものではなく、むしろ多額の保険金を得て経営をリセットするチャンスを意味していた。というのも、モスクワ県の農民は1904年に強制基本保険加入者の4割、1909年に5割、1914年には6割以上が、保険対象物の時価額よりしばしば数倍にも過大評価されていた保険評価額の7080%を保険金として手に入れることができたからである。出火件数の爆発的な急増にもかかわらず、ゼムストヴォの火災保険事業は、農民経営の保護を目的とする公益事業より収益性の追求とゼムストヴォ資金確保に重点を置き、かなりの成功を収めていた。一方、農民は保険対象物の過大評価の下で多額の保険金を実際に受け取ることができた。その意味で、ゼムストヴォ火災保険はゼムストヴォにとっても保険加入農民にとっても好都合な事業でありつづけていた。一方、保険料の納入は第一次世界大戦と1917年革命期においても続き、準備金はゼムストヴォの一般事業の継続の財源となっていた。戦時中の建築財と建築労働者賃金が急騰していく中に逆に保険価格は凍結され、再評価によって引下げられていたため、出火件数は激減し、保険事業は再び大規模な黒字に転換した。ところで、ロシア農民のゼムストヴォ火災保険への積極的対応は、第一次世界大戦と1917年2月革命による帝政ロシア政府の崩壊後も、さらに1917年10月革命後の1918年前半までも継続した。
イオン窒化した鉄鋼材料の腐食疲労

本研究では、鉄鋼材料の腐食疲労に及ぼすイオン窒化処理の影響を検討した。使用した材料は、機械構造用鋼S15Cおよびフェライト系ステンレス鋼SUS430の2種類である。これらの材料に大阪大学溶接工学研究所所有のイオン窒化装置で窒化処理を行った。疲労試験には小野式回転曲げ疲労試験機を用い、試験片に塩水を滴下して腐食疲労試験を行った。疲労試験データの解析には、パソコンを用いて解析ソフトで行った。得られた結果をまとめると次のようになる。1)本研究の範囲内では、窒化層の硬さおよび厚さは窒化温度,時間および雰囲気の窒素濃度が高くなると大きくなった。2)窒化層には鉄窒化物ε-Fe_<23>Nおよびγ'-Fe_4Nが形成されていた。またSUS430には合金元素の窒化物CrNも形成されていた。3)イオン窒化処理した材料の大気中および腐食環境中の疲労強度は、窒化していないものに比べ増加した。このことから、イオン窒化処理は耐疲労性の向上に有効であることがわかった。4)S15Cの疲労強度は、窒化層が厚いほど大きくなった。また腐食環境中の疲労強度は窒化層表面の化合物層が厚いほど高くなった。このため表面の化合物層が厚くなる窒化条件でイオン窒化することが耐疲労性の向上に有効であることがわかった。5)SUS430の腐食環境中の疲労強度は、イオン窒化処理したもののが窒化処理していないものに比べ大きくなったが、大気中の疲労強度に比べ低下していた。これは窒化によって耐食性が低下したためで、SUS430では耐食性の低下しない窒化条件を選定する必要がある。・本研究の結果の一部は、95年度機械学会九州支部夏期講演会で発表する予定である。
超音波計測技術に基づく半導体デバイスの残留応力・接合信頼性評価システムの構築

本研究では,超音波顕微鏡により測定される弾性表面波速度を用いて半導体デバイスの残留応力および接合信頼性を評価する手法を確立することを目的とし,弾性表面波速度による樹脂封止デバイスの応力評価方法について検討した.次に半導体のバリアメタルとして使用されるTiN薄膜の弾性率を推定する方法の提案を行った.また,半導体デバイスの熱応力特性・接合信頼性について数値解析結果をもとに検討を行った.得られた結果は以下の通りである.(1)引張,圧縮荷重下で高精度に弾性表面波速度測定を行い,弾性表面波速度の応力に対する依存性を調べた結果,樹脂材料の音弾性定数を求めることができた.また,応力分布をもつ試験片の応力評価が可能であることも明らかとなった.そして,得られた結果をもとに,超音波顕微鏡で測定される弾性表面波速度による残留応力評価法を提案した.(2)TiN薄膜を基板上にイオンミキシング蒸着法により形成した皮膜材の弾性表面波速度は基板の影響を受け,薄膜のみの弾性表面波速度を測定できないことがわかった.そこで,弾性理論から簡易式を算出し,実験結果を整理した結果,薄膜のみの弾性表面波速度を求めることができた.また,その結果から薄膜の弾性率を逆解析する手法を提案することができた.(3)実装時に生じる熱応力特性を解明するため,熱応力に影響をおよぼす各種パラメータを簡易理論と数値解析により検討し,それらの熱応力におよぼす影響を明らかにした.そして接合安定性をさらに高めるための基礎知見を得た.また接着剤のはく離強度を限界エネルギー解放率で評価し、はく離が小さな場合にははく離が生じていても接合安定性は確保されることを明らかにした.本研究では,超音波顕微鏡により測定される弾性表面波速度を用いて半導体デバイスの残留応力および接合信頼性を評価する手法を確立することを目的とし,弾性表面波速度による樹脂封止デバイスの応力評価方法について検討した.次に半導体のバリアメタルとして使用されるTiN薄膜の弾性率を推定する方法の提案を行った.また,半導体デバイスの熱応力特性・接合信頼性について数値解析結果をもとに検討を行った.得られた結果は以下の通りである.(1)引張,圧縮荷重下で高精度に弾性表面波速度測定を行い,弾性表面波速度の応力に対する依存性を調べた結果,樹脂材料の音弾性定数を求めることができた.また,応力分布をもつ試験片の応力評価が可能であることも明らかとなった.そして,得られた結果をもとに,超音波顕微鏡で測定される弾性表面波速度による残留応力評価法を提案した.(2)TiN薄膜を基板上にイオンミキシング蒸着法により形成した皮膜材の弾性表面波速度は基板の影響を受け,薄膜のみの弾性表面波速度を測定できないことがわかった.そこで,弾性理論から簡易式を算出し,実験結果を整理した結果,薄膜のみの弾性表面波速度を求めることができた.また,その結果から薄膜の弾性率を逆解析する手法を提案することができた.(3)実装時に生じる熱応力特性を解明するため,熱応力に影響をおよぼす各種パラメータを簡易理論と数値解析により検討し,それらの熱応力におよぼす影響を明らかにした.そして接合安定性をさらに高めるための基礎知見を得た.また接着剤のはく離強度を限界エネルギー解放率で評価し、はく離が小さな場合にははく離が生じていても接合安定性は確保されることを明らかにした.本研究では,超音波顕微鏡により測定される漏洩クリーピング波(LSSCW)速度を用いて残留応力評価をする方法を確立することを目的とし,まず残留応力評価に必要な測定精度を得るためのLSSCW速度測定方法について検討した.次に,表面性状がLSSCW速度に及ぼす影響について検討を行った.また,LSSCW速度の応力依存性について検討を行った.それらの結果をもとにLSSCW速度で残留応力を評価する方法の提案を行った.本年度,得られた結果は以下の通りである.(1)超音波顕微鏡の改造と,V(z)曲線に対する信号処理方法の改善により,残留応力評価を行うのに十分なLSSCWの速度測定精度を得ることができた.(2)LSSCWが伝播する範囲での表面粗さRと断面形状Sの定義を行い,R, SがLSSCW速度に及ぽす影響について検討した.その結果,LSSCW速度はSに依存せず,Rに依存することがわかった.そして算術平均粗さRaから,表面性状の影響を補正したLSSCW速度を求める方法を示した.(3)樹脂材料の応力緩和及びクリープ現象の検討を行った結果,一定時間経過後の応力はほぼ一定となることが明らかとなった.また,負荷時と除荷時で応力とひずみの関係が異なることが明らかとなった.この結果から樹脂材料のLSSCW速度と応力の関係を求める方法を示した.(4)引張,圧縮荷重下でLSSCW速度測定を行い,LSSCW速度の引張および圧縮応力に対する依存性について検討を行った.その結果,アクリルの音弾性定数を求めることができた.また,応力分布をもつ試験片のLSSCW速度測定を行い、弾性表面波速度で残留応力を評価できる可能性を示した.(5)以上の結果をもとに,超音波顕微鏡で測定されるLSSCW速度による残留応力評価法を提案した.本研究では,超音波顕微鏡で測定される弾性表面波速度を用いて,電子デバイスの残留応力および接合信頼性を評価する方法を確立することを目的としている.本年度は,異方性材料であるシリコン基板上に形成された薄膜の弾性特性を弾性表面波速度を用いて評価する方法について検討した.

次に,異方導電性接着剤でフリップチップ接合された電子デバイスの熱応力解析を行い,接合信頼性に影響を及ぼすバンプ-電極間の導通について検討を行った.本年度,得られた結果は以下の通りである.(1)TiN薄膜をシリコン基板上にイオンミキシング蒸着法により形成した皮膜材を作製し,超音波顕微鏡で弾性表面波速度を測定した.その結果,皮膜材の弾性表面波速度は基板の影響を受けており,薄膜のみの弾性表面波速度を測定できしていないことが明らかとなった.(2)波動解析で導出される反射関数の位相分析により,皮膜材の弾性表面波速度を求めるための理論計算を行った.そして,膜厚や薄膜の弾性特性がどのように皮膜材の弾性表面波速度に影響を及ぼすのかを明らかにした.(3)薄膜のみの弾性表面波速度を算出するため,弾性理論から簡易式を算出し,実験結果を整理した.その結果,今後検討の必要はあるが,基板および皮膜材の弾性表面波速度からおおよその薄膜のみの弾性表面波速度を求めることができた.(4)異方導電性接着剤を用いた電子デバイスの導通にはバンプ-電極間に圧縮応力を発生させる必要があることが熱応力解析により明らかになった。しかし、この圧縮応力により接着剤-基板部には引張応力が発生し、これにより接着剤のはく離が生じる可能性があることが明らかとなった。(5)接着剤のはく離強度を限界エネルギー解放率で評価するため、エネルギー解放率の算出を行った。その結果、はく離が小さな場合にはたとえはく離が生じていても接合安定性ほ確保されることが明らかとなった.本研究では,超音波顕微鏡で測定される弾性表面波速度を用いて,電子デバイスの接合信頼性を評価する方法を確立することを目的とし,まず,接合信頼性を評価する上で必要となる薄膜の弾性定数を弾性表面波速度を用いて測定する方法について検討した.次に,はんだバンプ工法でフリップチップ接合された電子デバイスの熱応力分布および変形特性を有限要素法による数値解析によって求め,樹脂および基板の特性が接合信頼性にどのように影響を及ぼすのかについて検討を行った.本年度,得られた結果は以下の通りである.(1)異方性基板を用いた場合の薄膜被膜材の波動伝播モデルを用いて,波動解析で導出される反射関数の位相分析により,皮膜材の弾性表面波速度を求めるための理論計算を行った.基板に等方性材料の材料定数を用いて解析した結果は弾性表面波速度に対応する位相角が正確に求められるが,異方性基板を用いた場合には位相角が変動し,弾性表面波速度が正確に求められないことが明らかとなった.(2)薄膜・基板・被膜材の弾性表面波速度の関係式を簡易弾性理論から算出し,基板および被膜材の弾性表面波速度測定結果から薄膜のみの弾性表面波速度を算出する方法を確立した.また,得られた薄膜の弾性表面波速度から薄膜の弾性定数を逆解析することにより同定できることを明らかにした.(3)はんだバンプ工法を用いた半導体素子に樹脂の硬化温度から常温までの温度変化を加えると,樹脂の収縮によりはんだに圧縮応力止,この圧縮応力により導通が確保され,接合信頼性が保たれることが明らかとなった.(4)エポキシ樹脂の線膨張係数が高くなるほどはんだにかかる圧縮応力は高くなる.また,応力と線膨張係数の関係は任意の樹脂のヤング率に対してある一点から伸びる直線関係にあることがわかった.