hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
工具の超長寿命を実現する自己潤滑性トライボロジーハードコーティングの創成

本研究では、次世代コーティング材料の学理を構築し、工具の超長寿命化を実現する自己潤滑性トライボロジーハードコーティングの創成を目指す事を目的とし、本研究期間においては、特に、摩耗酸化によりMo酸化物を自己形成するTiーMo炭化物コーティングについて、その硬さや摩擦摩耗特性に及ぼすスパッタリング成膜条件の影響を詳細に調査し、以下の知見を得た。(1)ナノインデンテーション硬さに及ぼす成膜圧力の影響を調査した結果、概して、成膜圧力の増加に伴い、コーティングの硬さは低下した。これは、低い成膜圧力で成膜したコーティングは、微細な結晶粒径を呈するためホールペッチ効果により硬さが上昇すると同時に、低圧力成膜では、成膜時にコーティング内部に大きな圧縮応力が導入される事により硬さが上昇する事が明らかとなった。(2)室温におけるボールオンディスク試験により、コーティングの摩擦係数に及ぼす成膜圧力の影響を調査した結果、室温における摩擦係数は、成膜圧力の増加に伴い上昇する事が分かった。これは、成膜圧力の増加に伴い、コーティング表面のラフネスが増大する事に起因し、相手材が溶着する事により、更なる摩擦係数の上昇を招いている事が分かった。(3)低い成膜圧力にて成膜したコーティングは、微細な結晶粒を有するため、高硬度を有する反面、粒界を通じて酸素がコーティング内部へ侵入し易いため耐酸化性に乏しく、高温での摩擦摩耗により、相手材によって容易にコーティングが削り取られてしまう事が分かった。それに対して、高い成膜圧力にて成膜したコーティングは粗大な結晶粒を呈し、低い成膜圧力にて成膜したコーティングに比較して、良好な耐酸化性を示す事が分かった。TiーMo炭化物コーティングは、摩耗酸化によりMo酸化物が自己形成できるため、高い硬度かつ低い摩擦係数を両立する耐溶着性に優れるコーティングである。しかし、そのコーティング性能は、成膜条件や成膜装置が異なると、ばらつきが生じたり、同様の性能が発現しないなど、コーティング性能を極限まで引き出す手法が確立されていなかったばかりか、そのばらつきや性能が異なる要因を突き止められていなかった。そのような背景の下、2018年度は、様々なコーティング性能に及ぼすスパッタリング成膜条件の影響を詳細に調査する事で、コーティングの内部結晶組織や表面ラフネス、また、スパッタリング成膜時に導入されるコーティング内部の圧縮応力などが、コーティング性能に大きな影響を及ぼしている事が明らかとなった。その結果、各種コーティング性能とそれらコーティングの組織との関係を明確にすることが出来た。特に、各種コーティング性能は概してトレードオフの関係にあり、コーティングを使用する用途によって、適切な成膜条件を設定する事が重要である。以上のことは、自己潤滑型の次世代コーティングの材料設計に極めて重要な指針を与えるものである。よって、当初の計画通りに本研究は進展している。来年度も、引き続き、種々のセラミックコーティングについて、それらコーティング性能に及ぼすスパッタリング成膜条件の影響について調査を行う。また、炭化物コーティングのみならず、酸化物コーティングの摩擦摩耗挙動を調査する。特に、本研究では、摩擦摩耗による高潤滑性摩耗紛を自己形成する事を目論んでいるが、どのような酸化物が高潤滑性の観点から最適であるのか、酸化物自体の摩擦摩耗や摩擦係数についても調査を行う予定である。また、セラミックコーティングの硬さは価電子濃度に依存する事から、電子のバンド占有率がコーティング材料の弾塑性変形に影響を与えている事が示唆される。それ故、今後は、コーティングの高硬度化の指針について、電子論的な立場から、各バンド占有率に及ぼすコーティング組成(価電子濃度)の影響について考察を進めていく予定である。

しかし、そのコーティング性能は、成膜条件や成膜装置が異なると、ばらつきが生じたり、同様の性能が発現しないなど、コーティング性能を極限まで引き出す手法が確立されていなかったばかりか、そのばらつきや性能が異なる要因を突き止められていなかった。そのような背景の下、2018年度は、様々なコーティング性能に及ぼすスパッタリング成膜条件の影響を詳細に調査する事で、コーティングの内部結晶組織や表面ラフネス、また、スパッタリング成膜時に導入されるコーティング内部の圧縮応力などが、コーティング性能に大きな影響を及ぼしている事が明らかとなった。その結果、各種コーティング性能とそれらコーティングの組織との関係を明確にすることが出来た。特に、各種コーティング性能は概してトレードオフの関係にあり、コーティングを使用する用途によって、適切な成膜条件を設定する事が重要である。以上のことは、自己潤滑型の次世代コーティングの材料設計に極めて重要な指針を与えるものである。よって、当初の計画通りに本研究は進展している。来年度も、引き続き、種々のセラミックコーティングについて、それらコーティング性能に及ぼすスパッタリング成膜条件の影響について調査を行う。また、炭化物コーティングのみならず、酸化物コーティングの摩擦摩耗挙動を調査する。特に、本研究では、摩擦摩耗による高潤滑性摩耗紛を自己形成する事を目論んでいるが、どのような酸化物が高潤滑性の観点から最適であるのか、酸化物自体の摩擦摩耗や摩擦係数についても調査を行う予定である。また、セラミックコーティングの硬さは価電子濃度に依存する事から、電子のバンド占有率がコーティング材料の弾塑性変形に影響を与えている事が示唆される。それ故、今後は、コーティングの高硬度化の指針について、電子論的な立場から、各バンド占有率に及ぼすコーティング組成(価電子濃度)の影響について考察を進めていく予定である。サンプル作製に必要なスパッタリングターゲットが、当初想定したよりも消耗が少なく、予定よりも長く本研究計画に供する事が出来き、種々の検討を行う事が出来た。それ故、次回に使用するターゲット組成を詳細に検討するため、その分であるターゲット購入費用分を次年度へ繰り越した。次回ターゲット組成について、前年度の結果を踏まえ、次年度直ぐに決定し、また、次年度の使用計画に従って本研究を遂行する。
除草剤多剤抵抗性タイヌビエにおける抵抗性機構とその遺伝に関する総括的研究

除草剤多剤抵抗性タイヌビエに関したこれまで2回の基盤研究(C)の成果を発展させたうえ総括するために、平成1819年度の2年間に、(1)R生物型において除草剤処理によって特異的に発現する全てのP450遺伝子の同定、(2)交雑による多剤抵抗性の遺伝様式と遺伝子の同一性の解析、(3)AFLPマーカーによる多剤抵抗性タイヌビエの抵抗性を発現する遺伝要因の解析、さらに(4)種子休眠性のR, S生物型間差異とその適応的意義を調査することであり、次のような研究成果が得られた。(1)除草剤処理されたR生物型に特異的に10種のP450遺伝子が発現した。(2)この多剤抵抗性に複数対の相同遺伝子が関与することが示唆された。(3)AFLPマーカーによる連鎖分析においても多剤抵抗性の対象となる4つの4除草剤に対する抵抗性に有意に関与する共通したAFLPマーカー座は認められなかった。(4)S生物型タイヌビエの種子が採取品によって異なる休眠程度をもつが、R生物型のそれらは共通に休眠性が極めて浅いと考えられた。したがって、1996年、カリフォルニア州サクラメントの水田地帯で発見された除草剤多剤抵抗性タイヌビエの抵抗性機構や遺伝様式には未だ明らかでない部分が多い。1.除草剤多剤抵抗性生物型が発現するチトクロームP450遺伝子の同定多剤抵抗性の対象である4つの除草剤を前処理したR, S生物型からmRNAを抽出、逆転写してcDNAを得て、R生物型に特異的なチトクロームP450遺伝子断片をFischer et al.(2001)の方法で検索した。それらの塩基配列の相同性検索を行なったところ、CYP81B、CYP72A26など10種類が同定された。2.R, S生物型の正逆雑種F2個体の栽培R, S生物型の正逆雑種F2個体を個体識別して栽培し、約200個体の個体ごとの種子を採取した。これらの種子は、平成19年度、除草剤抵抗性遺伝子の同一性とその遺伝様式を調べるために用いられる。3.種子休眠性のR, S生物型間差異とその適応的意義R, S生物型の個体を栽培し、得られた種子の休眠性を調査したところ、R生物型の種子が僅かに浅い休眠性をもつ傾向があった。除草剤多剤抵抗性タイヌビエに関して、次のような研究成果が得られた。(1)交雑による除草剤多剤抵抗性の遺伝様式と遺伝子の同一性の解析タイヌビエのR,S生物型のF1個体を自殖させて得られた多数の正逆F2個体を個体識別して自殖させ、個体毎に得られたF3種子から育苗した実生を供試して、除草剤モリネートに対する生物検定(10-5M)を行い、この除草剤に対するF2個体を抵抗性ホモRR,ヘテロRS、感受性ホモSSの3遺伝子型に分類した。しかし、これらのモリネート抵抗性ホモ、感受性ホモの多くは、それぞれ、他の3つの除草剤に対して必ずしも抵抗性ホモ、感受性ホモと同定されなかった。したがって、サクラメントで発見された多除草剤抵抗性のタイヌビエは、モリネート、チオベンカーブ、フェノキサプロップ、ビスピリバックの4除草剤に対して抵抗性であるが、それらの抵抗性に関与する遺伝子が共通でないことが示唆された。(2)AFLPマーカーによる除草剤多剤抵抗性タイヌビエの抵抗性を発現する遺伝要因の解析R,S生物型のF2分離集団88個体に対して、162組合せのプライマーを用いたAFLP分析を行った結果、44の多型バンドに由来するAFLPマーカー座の遺伝子型が得られた。これらマーカー座間の連鎖関係を調べたところ、27のAFLPマーカー座によって構成される9個の連鎖群が検出された。

しかし、除草剤多剤抵抗性の対象となった4除草剤に対する抵抗性に有意に関与する共通したAFLPマーカー座は認められなかったが、ビスピリバック・ナトリウムに対する抵抗性に有意に関与する二つのマーカー座は、他の三つの除草剤に対しても抵抗性遺伝子が座乗する可能性を示唆した。
ジグザグ状マイクロチャネルによる混合・抽出の高効率化の試み

マイクロメートルスケールのチャネル内に2液を送液した場合、2層流を形成する。その結果、2層界面を横切る物質移動は分子拡散のみとなり、混合あるいは抽出の効率は低い。そこで、本研究ではチャネル壁の形状に着目し、ジグザグ状にしたときの2層流の揺らぎを利用することにより、物質移動の促進を図ることを試みた。具体的には、2水溶液の混合、および油水2液を導入したときの液/液抽出について、1)ジグザグ状チャネル中での流れプロファイルの解析2)顕微分光分析による物質移動(混合・抽出)過程のin situ測定3)ガスクロマトグラフによるアウトプット分析から、チャネルの混合・抽出効率の実測を行った。有限要素法によるコンピュータシミュレーションにより、ジグザグ状チャネル中においても2層流を形成することが予想され、顕微分光法による流線解析の結果と一致した。しかしながら、チャネル内の速度ベクトルはチャネル壁形状に大きく影響され、非対称ジグザグ状チャネルでは流線はチャネル壁形状を反映し、結果界面はジグザグ状となった。これに対し対称ジグザグ状チャネルでは、界面ではその形状を打ち消しあい、直線状チャネルと同様に界面は直線となった。これら流れプロファイル、および界面形状は抽出・混合効率に影響し、非対称チャネルで最も高効率となった。これは界面がジグザグ状となることにより、接触距離すなわち接触時間の増加により説明された。一方、対照チャネルで最も低効率となり、これは流線ベクトルから頂点付近での滞留の影響によるものと説明できた。以上のように、チャネル壁形状により流れプロファィルを制御でき、形状を最適化することで混合・抽出の高効率化が図れることを示した。本年度は、ジグザグ状チャンネル壁を有するマイクロチャンネルの特徴を明らかにすることを目指して、1.チャンネル壁形状が、通常の直線型、対称および非対称型のジグザグチャネルを作製した(深さ20μm幅100μm)、2.有限要素法を用いたコンピューターシュミレーションにより、チャンネル内の流れプロファイルを明らかにした、3.色素水溶液を用いた2液混合実験を行い、チャンネル内の濃度プロファイルより混合過程を明らかにした、4.Alキレート化合物の液液抽出実験を行い、in situ分析、およびアウトプット分析を行い抽出過程を明らかにすると共に、実際の効率を決定した。これらの結果から、マイクロチャネル内ではチャンネル壁形状にかかわらず2層流を形成すること、油水界面はマイクロチャンネルの中央に位置すること、2層流の流線は互いに交わらず下流ドレインで分離できることを確認した。チャンネル壁形状を反映して、直線型および対称ジグザグチャンネルでは界面は直線状となるのに対して、非対称ジグザグチャンネルではジグザグ状の油水界面が形成された。実際の混合・抽出は非対称ジグザグ>直線型>対称ジグザグチャンネルの順に、より効率よく起こることが、顕微分光測定によるチャンネル内濃度プロファイルおよび、ガスクロマトグラフィーによるアウトプット分析より確認できた。この結果は、定性的には界面が直線状からジグザグ状になることで距離(接触面積)が増加することにより説明できるが、さらに界面近傍を詳細に調べることによる定量的な検討が必要である。そこで、本研究ではチャネル壁の形状に着目し、ジグザグ状にしたときの2層流の揺らぎを利用することにより、物質移動の促進を図ることを考えた。マイクロチャネル中では、微小空間であるがゆえにチャネル形状の影響を受けやすく、したがって、2層流の流れプロファイルを形状によって制御可能となる。そこで、種々の壁形状のマイクロチャネルを作製し、および油水2液を導入したときの液/液抽出について、チャネル壁形状の影響を検討した。

チャネル壁形状について、通常の直線形、対称および非対称型のジグザグチャネルを作製し抽出効率を検討したところ、非対称ジグザグ>直線型>対称ジグザグチャネルの順の抽出効率となった。さらに、画像解析およびシミュレーションによる流線解析により流れのプロファイルにあたえるチャネル壁形状の定量的な検討を行った。加えて、チャネル幅、流速依存性を検討し、チャネル壁形状による混合、抽出効率依存性を検討した。流線解析の結果は実験結果と一致し、チャネル壁形状によらず2層流を形成し、その界面はチャネル中央に位置すること、および界面の形状はチャネル壁形状を反映することが確認された。また、抽出効率に関しては、非対称ジグザグチャネルでは界面がその形状を反映するために、直線型より長くなり、ために油水の接触時間が長くなり抽出効率が高くなり、また対称型ではよどみが生じることにより抽出効率が低くなることを明らかにした。したがって、チャネル設計に当たっては非対称な形状にすると共によどみを防ぐ構造が有利となる。
Parkinと相補的な新規ユビキチンリガーゼSiah-1の同定と機能解析

研究を進めるにあたり、平成17年度は、パーキンソン病モデル神経の作製を試みた。α-synucleinは常染色体優性遺伝性パーキンソン病PARK1およびPARK4の原因遺伝子であり、またその遺伝子産物はレビー小体の構成蛋白質であり、α-synucleinはパーキンソン病の発症に関与する重要な蛋白質として注目されている。われわれはA30P、A53T変異型(PARK1)および野生型(PARK4)のα-synucleinを発現させたマウス胚性幹細胞(ES細胞)を確立し、ドパミン神経に分化誘導した。この細胞は、脱分極刺激によりドパミンを放出し、パッチクランプ法を用いた解析では中脳黒質緻密層のドパミン神経細胞とほぼ変わらぬ特性を示した。また、長期培養すると神経細胞死を来たした。この神経細胞ではα-synucleinからなる細胞内凝集体が観察されるとともに、パーキンソン病発症の分子機構に関与するSynphilin-1、Parkin、PINK-1などの発現がみられた。このパーキンソン病モデル神経を用いて解析を行う予定である。さらに、われわれはSiah-1が、常染色体劣性遺伝性パーキンソン病(PARK7)の原因遺伝子であるDJ-1と結合することを発見している。PARK7発症の原因となる変異型DJ-1(M26I,L166P)、野生型DJ-1遺伝子を作製し、Siah-1との結合実験、ユビキチンアッセイ、パルスチェイスアッセイなどにより解析を進めている。最終年度となる来年度は、Siah-1のパーキンソン病発症における機能の解析をさらに進めていく予定である。
日米におけるフランチャイズ契約規制の現状と課題

フランチャイズ(FC)契約に関する不公正な取引慣行について、米国では、州が州法を制定するなどして取り組んでいる。その経験から学ぶに、健全なFCシステムが発展するには、日本でも、第一に、私訴制度を備えたFC契約締結前の情報開示規制法が必要であり、第二に、FC契約自体および契約後に本部・加盟店間で生じる問題を規制するFC関係規制法を定め、一方的な不利益の押し付けを防止し、本部・加盟店間での利益配分に配慮する必要がある。フランチャイズ(FC)本部と加盟店の利益配分の均衡を図るには、加盟店のgoodwill(信用・商圏・顧客等)に着目をするのが有効な手法であるとの観点から研究を着手した。例えば、契約終了後の競業避止義務を旧加盟店に課すということは、加盟店が築いたgoodwillは全て本部のものとなるということである。本部によるノウハウの提供がFC契約の本質的要素ということもあり、容易に当該義務の合理性が認められてきたが、本部のノウハウの全てが当該義務で保護されるべきなのか。そこで、米国の当該義務に関する判例を検討し、その思考回路を日本法の分析の際に参考とした。結論の中心部分は次のとおりである。一般的知識・経験・記憶・熟練を用いることはそれを獲得した者の自由である。公知の場合もその情報の利用を制限できない。また、加盟店は多額のロイヤリティ等を支払うのであるから、本部が提供すべきは有用なノウハウでなければならない。そして、そのノウハウが重要ならば本部はその秘密性維持に努めるのが通常である。更に、ノウハウの流用により、競業他社に対する本部の優位性が消滅する等の不利益が生じうることも必要であろう。以上の条件を満たし、契約終了後の競業避止義務で保護されることが認められるべきノウハウは不競法で保護される営業秘密の対象たるノウハウに近づくことになる。ノウハウはFCの中核的要素であるが、これまで日本ではFCのノウハウ論がほとんど論じられてない。また、以上のような理論を展開した判例も見受けられなかったが、FC契約終了後の競業避止義務について争われた平21年3月9日東京地裁判決(平成18年(ワ)第24341号損害賠償請求事件)が同様の理論を基にしたと考えられる判決を下しており、FCのノウハウ論に一石を投じることができたと思われる。フランチャイズ(FC)契約に関しては、第一に、契約締結前の情報開示が欠かせない。米国では、連邦取引委員会(FTC)法5条に基づきFC契約等の事前開示を定めたFTC規則が、多項目の情報を分かり易く開示する事を本部等に義務づけている。15の州にもFC契約の情報開示法があり、私訴制度が重要な役割を果たしている。日本のFC契約の情報開示規制は項目・詳細さともに不十分である上に、公取委や経産省などの行政も現行法を積極的に執行しておらず、私訴制度が必要である。第二に、日本にはFC契約約款の規制法がない。米国では17州でFC契約約款規制が行われている。このFC関係規制法に対する賛否は様々である。本部による解約等の際にはgood cause(正当な事由)が必要とする法が多いが、その定義の曖昧さ故に訴訟が避けられず高コストだとの否定的意見がある一方、本部の機会主義的行動が抑制される、現在の反トラスト法が審査から除外している諸問題の審査が可能となる、不公正な慣行の規制は州にとって非常に重要であり、連邦法の基準に合わせよというのは連邦主義を害することになるなどの擁護意見も多い。また、good causeをめぐる紛争を避けるため、解約・終了の際には加盟店を本部や第三者が有償で買い取ることにより、加盟者が築き上げた有形無形の財産的価値を金銭評価するという形で利益分配が図られている場合も多い。いわば、FC法の存在が、そのような実務対応を生み出しているのである。日本では現在、加盟者が訴訟の際に頼れるのは民法のみである。加盟者に自らの権利確保を可能とする手段を付与し、本部と加盟者の利益配分に配慮するには、FC関係規制法が不可欠と考えられるとの結論に至った。
小惑星における水文学：「あかり」衛星の近赤外線分光観測による小惑星の含水鉱物探査

本研究は小惑星における含水鉱物の存在から、太陽系における水の分布を明らかにすることを目的としている。特に本研究では、2006年に打ち上げられた赤外線天文衛星「あかり」の近赤外線分光観測によって得られた小惑星のスペクトルデータ解析を行ってきた。この解析自体は初年度(平成29年度)にはデータ解析を完了していたが、2年度目(平成30年度)はこれを用いた科学的な議論を進め、学術論文としてまとめた(Usui et al. 2019)。我々の観測データは地上観測では得ることのできない波長2.7 μm帯で行われたものであり、世界ではじめて数多くの小惑星に水が存在することを示した。すなわち、C型小惑星(あるいはその母天体)は岩石と氷が凝縮して形成された天体であることを観測的に示したことになる。それだけでなく、C型小惑星のスペクトルの特徴から、吸収のもっとも深くなるピーク波長と吸収の深さに明確な相関関係が見られることを発見した。これは、天体が形成された後に経験した二次的な加熱(加熱脱水作用)の痕跡を反映したものと考えられる。さらに、小惑星探査機「はやぶさ2」やOSIRIS-RExによる小惑星RyuguやBennuも、この傾向に乗ることが分かった。ここから、我々の発見した加熱脱水作用は、C型小惑星に普遍的に見られる現象だと考えることができる。これをもとにすることで、C型小惑星の形成と進化の過程をひもとく手がかりが得られるものと思われる。この研究成果については、「赤外線天文衛星「あかり」、小惑星に水を発見ー小惑星の進化過程に赤外線観測で迫る:リュウグウなど始原的小惑星を理解する大きな手がかりにー」と題して平成30年12月17日にJAXA東京事務所にて記者会見を行い、NHKおよび大手新聞各社に掲載された。当初は地上観測で得られない2.7 μm帯のスペクトルの獲得を目標にしていたが、複数のC型小惑星のスペクトルから加熱脱水作用という普遍的な現象を発見したことで、本研究は大きく進展した。複数の天体の情報を統計的に解析しスペクトル分類を行うことで多くの小惑星の特徴が見い出されるものと想定していたが、それを行うまでもなく明確な傾向が発見されたことで、小惑星に対して物質学的な見地から新たな知見を与えたと考えている。本研究で発見したC型小惑星の加熱脱水作用をより詳細に理解するために、他のスペクトル型のデータも組み合わせて議論を行っていく。また、隕石の加熱実験の結果を参照することで、小惑星表面物質において具体的に何が起こっているかを解明する。この方向性は、探査機によるサンプルリターンの結果を解釈する上でもきわめて重要なテーマになるものと確信している。本研究は小惑星における水の存在を探査し、太陽系における水の分布を明らかにすることを目的としている。小惑星表面に存在する含水鉱物や水氷は波長2.7-3.1 μm付近のスペクトルに顕著な吸収フィーチャを持つことが知られているが、地球大気の影響により、地上望遠鏡では観測されていなかった。そこで、本研究課題初年度である平成29年度は、赤外線天文衛星「あかり」による近赤外線分光観測によって得られた小惑星のスペクトルデータ解析を行った。1つ1つのデータを慎重に取り扱い、可能な限り真のスペクトルフィーチャのみを抽出することに成功した。ここで、小惑星表面物質の放射率の不定性により、太陽反射光成分に対して熱放射成分が卓越する場合には、スペクトルフィーチャの形状について有意な議論ができない波長域が存在することがわかった。これは小惑星のアルベドとも関連しており、メインベルトにおける典型的なC型小惑星では3.5-4 μmより長波長側は、正しくデータ解析を行ったとしても、反射スペクトルとしては使用できないことになる。一方、本研究で注目している波長2.7-3.1 μm付近は、「あかり」で観測したほぼすべての小惑星について有効範囲内であることが確認された。さらに、主に地上観測による先行研究で得られている波長範囲について、本研究による「あかり」によるスペクトルと先行研究の結果がよい一致を示していることを確認した。特に、アメリカの探査機Dawnのその場計測によって(1) Ceresのスペクトルが得られている(De Sanctis+2015)が、本研究の結果はこれときわめてよい一致を示しており、「あかり」の観測及びデータ解析が正しく行われていることが示された。これらの結果は現在投稿論文としてまとめるべく執筆を進めている。申請時点では、初年度においてデータ解析に注力し、完全な「あかり」分光観測のスペクトルカタログを完成させることを目的としていた。このデータ解析作業はすでに完了したが、投稿論文としてまとめる作業が残っているため、「やや遅れている」とした。数週間以内に投稿まで進める予定である。

それだけでなく、C型小惑星のスペクトルの特徴から、吸収のもっとも深くなるピーク波長と吸収の深さに明確な相関関係が見られることを発見した。これは、天体が形成された後に経験した二次的な加熱(加熱脱水作用)の痕跡を反映したものと考えられる。さらに、小惑星探査機「はやぶさ2」やOSIRIS-RExによる小惑星RyuguやBennuも、この傾向に乗ることが分かった。ここから、我々の発見した加熱脱水作用は、C型小惑星に普遍的に見られる現象だと考えることができる。これをもとにすることで、C型小惑星の形成と進化の過程をひもとく手がかりが得られるものと思われる。この研究成果については、「赤外線天文衛星「あかり」、小惑星に水を発見ー小惑星の進化過程に赤外線観測で迫る:リュウグウなど始原的小惑星を理解する大きな手がかりにー」と題して平成30年12月17日にJAXA東京事務所にて記者会見を行い、NHKおよび大手新聞各社に掲載された。当初は地上観測で得られない2.7 μm帯のスペクトルの獲得を目標にしていたが、複数のC型小惑星のスペクトルから加熱脱水作用という普遍的な現象を発見したことで、本研究は大きく進展した。複数の天体の情報を統計的に解析しスペクトル分類を行うことで多くの小惑星の特徴が見い出されるものと想定していたが、それを行うまでもなく明確な傾向が発見されたことで、小惑星に対して物質学的な見地から新たな知見を与えたと考えている。「あかり」のデータは、先行研究による地上観測では得られていなかった、含水鉱物の吸収ピークである2.7 μm付近のスペクトルフィーチャを克明に捉えている。今後は、隕石とのスペクトル比較によって、小惑星表層物質の鉱物組成の同定や水質変成・熱変成の度合いを評価していく。すでに可視光・近赤外線を含む他波長のスペクトルの収集は完了している(Hasegawa+2017)ため、含水鉱物の0.7 μm付近の吸収強度との比較も進める予定である。本研究で発見したC型小惑星の加熱脱水作用をより詳細に理解するために、他のスペクトル型のデータも組み合わせて議論を行っていく。また、隕石の加熱実験の結果を参照することで、小惑星表面物質において具体的に何が起こっているかを解明する。この方向性は、探査機によるサンプルリターンの結果を解釈する上でもきわめて重要なテーマになるものと確信している。平成29年度に米国ブラウン大学への訪問を予定していたが、先方の研究者が来日されたため、その機会に日本国内で研究打ち合わせを行った。これにより、予定していた海外出張を平成30年度に変更することとした。
唾液腺由来腫瘍細胞の増殖過程における上皮成長因子受容体の過剰発現の影響に関する研究

癌細胞の増殖や転位形成には増殖因子を介した自己分泌、内分泌、そして傍分泌腫瘍増殖促進機構といった腫瘍増殖機構が報告されている。また腫瘍細胞自身が増殖因子受容体を過剰発現することにより増殖刺激を自己増幅する機構を構築している可能性が示唆されている。われわれはヒト上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子を挿入し強制的に同受容体を過剰発現させた唾液腺由来腫瘍細胞(TMSG-EGFR)を用いて腫瘍の増殖能、転位能と増殖因子受容体過剰発現の関連を解明すべく実験を行った。EGFRの過剰発現によりin vivo、in vitroにおけるTMSG-EGFRの増殖能は促進され、さらに外因性EGFはTMSG-EGFRの増殖に促進的に作用することが明らかとなった。EGFの主な分泌組織である唾液腺を摘出した動物を用いたin vivoでの腫瘍増殖は有意に抑制され、EGFR過剰発現腫瘍の増殖機構には内分泌、傍分泌腫瘍増殖制御機構が関与することが明らかとなった。さらにwildTMSGでは認められなかった血小板由来増殖因子、インスリン様増殖因子に対する増殖促進作用をTMSG-EGFRでは獲得し、増殖促進的に作用した。これより細胞膜近傍における増殖因子受容体相互のクロストークまたは膜以降の情報伝達経路が修飾を受ける可能性が示唆された。またTMSG-EGFRでは外因性TGF-β刺激による増殖抑制を受けないことから、細胞膜増殖抑制的制御機構からの逸脱も腫瘍増殖促進に関与していることが示唆された。EGFRの細胞内情報伝達にはチロシンキナーゼ活性が重要な役割を果たしている。チロシンキナーゼ選択的阻害剤はin vivo、in vitroにおいてTMSG-EGFRの増殖を有為に抑制した。TMSG-EGFRの様なEGF依存性の増殖機構を有する腫瘍ではチロシンキナーゼ選択的阻害剤は抗癌活性を有することが明らかとなった。われわれは細胞接着因子発現低下と腫瘍好転移性、細胞遊走性との関連を発表しており、今後、増殖因子受容体過剰発現、細胞接着因子発現低下、腫瘍遊走能亢進等の現象を包括的にとらえより正確な腫瘍悪性度評価、患者予後に関する指標を提供したい。1.確立されたヒト上皮成長因子受容体(hEGFR)を過剰発現するマウス唾液腺由来腫瘍胞TMSG-EGFRを用い外因性の増殖因子刺激に対する増殖応答性について検討した。TMSG-EGFRは強制的に発現されたhEGFRに対する応答性を獲得したのみならず、TMSG細胞では観察されなかった血小板由来増殖因子、インシュリン様増殖因子に対する応答性を獲得した。これにより、増殖因子受容体の過剰発現は当該増殖因子に対する反応性の獲得のみ成らず、複雑な細胞内情報伝達系を介し、他の増殖因子に対する応答性の変化をも、引き起こすことが確認された。さらに、TGF-βのような増殖抑制的な外来刺激に対する感受性が低下した結果、新たな負の細胞増殖制御機構から逸脱した腫瘍増殖機構を確立し、腫瘍増殖に有利な環境を成立させる可能性も示唆された。2.TMSG-EGFRの転移形成能に関しては、EGFR発現による高転移形質の獲得は認められなかった。3.チロシンキナーゼ特異的阻害剤のTMSG-EGFRの増殖に対する影響について検討した。in vitroにおいて外因性EGF添加時のTMSG-EGFR増殖はチロシンキナーゼ阻害剤により濃度依存性に抑制された。

抗EGFR抗体、抗リン酸化チロシンを用いたウェスタンブロット法による解析でもTMSG-EGFRのEGFRチロシンリン酸化はチロシンキナーゼ阻害剤により抑制された。また、TMSG-EGFR担癌マウスへの抗チロシンキナーゼ阻害剤腹腔内投与により移植腫瘍の増殖は抑制された。これよりEGFRを過剰に発現し、増殖制御機構において外因性の増殖因子の影響を大きく受ける本モデルにおいては、チロシンキナーゼ特異的阻害剤は抗腫瘍効果を発揮することが確認された。癌細胞の増殖や転移形成には増殖因子を介した自己分泌、内分泌、そして傍分泌腫瘍増殖促進機構といった腫瘍増殖機構が報告されている。また腫瘍細胞自身が増殖因子受容体を過剰発現することにより増殖刺激を自己増幅する機構を構築している可能性が示唆されている。われわれはヒト上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子を挿入し強制的に同受容体を過剰発現させた唾液腺由来腫瘍細胞(TMSG-EGFR)を用いて腫瘍の増殖能、転移能と増殖因子受容体過剰発現の関連を解明すべく実験を行った。EGFRの過剰発現によりin vivo、in vitroにおけるTMSG-EGFRの増殖能は促進され、さらに外因性EGFはTMSG-EGFRの増殖に促進的に作用することが明らかとなった。EGFの主な分泌組織である唾液腺を摘出した動物を用いたin vivoでの腫瘍増殖は有意に抑制され、EGFR過剰発現腫瘍の増殖機構には内分泌、傍分泌腫瘍増殖制御機構が関与することが明らかとなった。さらにwildTMSGでは認められなかった血小板由来増殖因子、インスリン様増殖因子に対する増殖促進作用をTMSG-EGFRでは獲得し、増殖促進的に作用した。これより細胞膜近傍における増殖因子受容体相互のクロストークまたは膜以降の情報伝達経路が修飾を受ける可能性が示唆された。またTMSG-EGFRでは外因性TGF-β刺激による増殖抑制を受けないことから、細胞増殖抑制的制御機構からの逸脱も腫瘍増殖促進に関与していることが示唆された。EGFRの細胞内情報伝達にはチロシンキナーゼ活性が重要な役割を果たしている。チロシンキナーゼ選択的阻害剤はin vivo、in vitroにおいてTMSG-EGFRの増殖を有為に抑制した。TMSG-EGFRの様なEGF依存性の増殖機構を有する腫瘍ではチロシンキナーゼ選択的阻害剤は抗癌活性を有することが明らかとなった。われわれは細胞接着因子発現低下と腫瘍好転移性、細胞遊走性との関連を発表しており、今後、増殖因子受容体過剰発現、細胞接着因子発現低下、腫瘍遊走能亢進等の現象を包括的にとらえより正確な腫瘍悪性度評価、患者予後に関する指標を提供したい。
子どもの算数問題解決と転移を促す知識の構成の分析と支援に関する研究

本研究の目的は次の2つである。1.小学6年生の生徒について、算数文章題の解決と転移を可能にするための知識構成の分析。2.その結果を利用して子どもたちの問題解決および転移を支援するコンピュータソフトの開発。本研究ではまず、子どもが算数文章題を解く過程では、1)問題を理解する、2)タスクの種類に応じて適切な情報を選択する、3)問題解決をモニタリングする、という3つのメタ認知方略が用いられていることを明らかにした。次に、メタ認知方略の1つである自己説明に着目し、その効果を調べるために小学6年生を対象に次の実験を行った。子どもを、自己説明群(複数のステップに分けられた問題解決過程の各ステップを自己説明させる)、自己学習群(教師が各ステップの説明をしたあと、子どもが各ステップを自分で学習する)、統制群(問題の正解を導くための式と解答を与える)の3群にわけ、教師が各群とも同じように、問題の解きかたや式について説明したあと、同じ問題をグループに応じて学習させた。こうした学習の後、学習内容に関するテストを行うとともに、一定期間の経過後、転移テストを実施した。その結果、自己説明群のほうが他の2群よりも成績がよかった。さらに、自己説明が十分に行える生徒はそうでない生徒に比べ、学習分野のテストと転移テストの両方で成績がよかった。学習済みの課題を自己説明させることは、学習者が十分理解していない点を浮き彫りにし、それを自ら補わせる効果がある。つまり、自己説明は問題解決に向けて、子どもの持つ知識をその問題向けに構成してゆくのに有効と考えられる。この結果を利用して我々は、学習済みの課題を自己説明させることで学習効果の改善を目的とした学習支援ソフトを開発した。このソフトは、自己説明というメタ認知方略をサポートする小学生向けの初めてのソフトと思われる。現在このソフトの有効性を調べるために、小学校6年生を対象に、算数文章題のテストや転移テストの実験を継続している。本年度の研究実績は以下の通りである。本年度は、知識の構成を自己説明によって形成される体制と捉えて、実験ならびに調査を行った。1小学生のための算数問題解決に関するメタ認知質問紙を作成する目的で、大学生に予備調査を実施した。その結果、算数問題解決のメタ認知は、「情報の適切な選択能力」「モニタリング能力」「手がかりの利用能力」で構成されていることが分かった。2算数問題解決のメタ認知質問紙、割合文章題の練習問題、3条件群に対応する質問紙、本テスト用割合文章題、転移テスト、の5種類のテスト用紙を作成し、小学6年生に2ヶ月にわたって実験を実施した。3条件群の1つは自己説明群であり、個別に解決ステップを自己説明させた後に本テストを実施した。その結果、自己説明群の子どもは、本テストでは他の2条件群と差はなかったが、転移テストの得点が高かった。3小学6年生に実施した自己説明質問紙を使って、大学生に割合文章題の各解決ステップを自己説明させた。その結果、自己説明の基準となる回答を得ることができた。また、小学6年生に実施した文章題とタイプの異なる割合文章題を使って、大学生に同様の自己説明をさせた。その結果、割合文章題の4種の解決ステップの例題を作成できた。4自己説明の質問紙を改良し、新たにメタ認知質問紙、割合文章題の練習問題、3条件群に対応する質問紙、本テスト用割合文章題、転移テスト、の5種類のテストを小学6年生に2ヶ月にわたって実施した。その結果は現在分析中である。

5今後、上記の結果に基づいて、割合文章題解決における知識の構成を支援するCD-ROMを作成し、知識構成の効果を縦断的に検証する予定である。算数文章題に対して、既に十分な解決能力を有していると思われる大学生が、どのようなステップで問題解決を行っているか、その解き方と用いられている方略を分析した。本研究では、この分析をもとに、子どもの知識の構成を促すメタ認知方略の1つである自己説明方略を獲得させるためのソフトウェアの開発を行った。このソフトは次の2つのステップから構成されている。問題理解のステップ:このステップでは、問題文に与えられている言葉の概念とその値を確認し、何を求めるかを確認する。また、問題文で与えられている割合の値に関しては、元になる量と比べる量が何であるかを明確にする。この段階で、問題文の読解力が要求される。また、問題文に現れるいくつかの量の間の相互関係を確認するために、線分図を使って相互関係の外化を行い、子どもが、自分の考えの見直しを行えるようにした。問題解決のステップ:一般的に問題解決の方略としては、前提志向と目標志向の2種類がある。前提志向は、与えられた前提から導くことのできる結論を次々と導き、その中で、解に至るものを見つけるという方略である(前向き推論)。一方、目標志向の方略では、最終解を得るためには、何がわからなければならないかを考え、次には、それを新たなゴールとして考えるという方略である(後向き推論)。問題解決に際して、子どもの考え方に応じて、いずれの方略にも対応できるように構成した。17年度は、このソフトウェアを小学校5年生に利用してもらい、自己説明方略が知識の構成に有用であることの確認を行う。さらに、こうしたメタ認知方略の転移を促進するために開発した学習ソフトウェアの再検討を行う。H15からH16年度の研究でわれわれは次の点を明らかにしてきた。1.すでに問題解決のための知識構成が完成していると考えられる大学生の問題解決過程を詳細に分析し、彼らが利用している方略を分析し、問題解決過程をいくつかのステップに分類した。2.メタ認知方略の1つである自己説明能力に注目し、小学生のなかで、自己説明が十分に行える生徒は算数文章題のテストで高い得点を記録し、さらに、転移テストの解決能力も高いことを確認した。つまり、自己説明がうまく行える子どもは、問題解決のための知識構成がうまく行えるものと考えられる。しかし、自己説明を引き出したり、自己説明の能力を身につけさせるためには個別指導が必要であり、学校教育現場でこれを実施することは困難である。そこでH16年度から今年度にかけて、自己説明能力の開発を目的としたソフトウェアの開発を行った。今年度はそのソフトの有効性を調べ、自己説明方略を定着させるために必要な指導法や、ソフトウェアの改良のための資料を得るために以下の手順で実験を行った。ただし、学習支援ソフトの有効性を検証するために、同ソフトは先生の授業時間と同程度の2030分程度に利用を制限し、実験後は、自由に同ソフトを使って学習できるようにした。
半導体・磁性体複合構造を用いた磁気光学機能デバイスの研究

TEモードで動作する非相反損失変化型の半導体導波路型光アイソレータを世界で初めて提案した。非相反損失変化の大きさを等価屈折率法と摂動法を用いた計算により明らかにし、17dB/mmもの非相反損失変化が得られることを明らかにした。この時30dBの消光比を得るのに必要なデバイス長は1.76mmと非常に小さなサイズですむことが明らかになった。またこれらのデバイスパラメータのデバイス構造依存性を調べ、横単一モード動作を実現し、実際に作製可能なデバイス構造を明らかにした。以上の設計に基づき、実際にデバイスの試作を行った。半導体光増幅器の基板となる量子井戸活性層を含む導波路構造は有機金属気相エピタキシー法により作製した。この基板をフォトリソグラフィー、エッチングによってハイメサ構造に加工し、電子ビーム蒸着法によって強磁性金属のFeを蒸着し、さらに電極を形成して設計したデバイス構造を実現した。本デバイスが動作するためにはFeを装荷させたことによってデバイスを伝搬する光が損失を受けることが必要である。このことを確認するためにFeを装荷したデバイスと装荷しないデバイスに対してas cleavedの状態で電流を注入し、発光強度の比較を行った。この結果Feを装荷したデバイスにおいて発光強度が弱くなることが確認され、デバイスを伝搬する光がFeによる損失を感じていることがわかった。このデバイスに対して、波長可変レーザからの光を光ファイバによってデバイスに入射させ、永久磁石によって磁場を印加させて伝搬特性を評価した。磁場を印加した状態での伝搬特性の評価は磁場の影響を受け、定量的な評価はできていないが、磁場を印加したことによって伝搬光強度が変化したデバイスが一部見られた。この現象が非相反損失変化であるかを偏波依存性等の評価によって現在確認中である。
光ポーリングを用いた新規な有機光デバイスの創製

1.直線偏光のNd:YAGナノ秒パルスレーザー(基本波長1064nm)の基本波と2倍波(532nm)との混合波を薄膜に照射し,位相整合した周期的なχ^<(2)>構造を形成させた。この場合,基本波と2倍波の偏光方向に依存して,周期的なχ^<(2)>構造の偏光特性は自在に変化させることができる。2.平成15年度は,直線偏光のNd:YAGピコ秒パルスレーザーの基本波と2倍波を用いた干渉光によるχ^<(2)>グレーティング(χ^<(2)>回折格子)への画像や情報(データ)の書き込みとその基本波による読み出し(読み出しはχ^<(2)>グレーティングからの情報であるので,第2次高調波での読み出しとなる)ならびにこれらを応用したホログラム記録を行った。3.平成16年度は,分子内に共役構造が広がったBTAPVB分子ガラスのオプティカルポーリングを行いそのχ^<(2)>構造の特性を評価した。スピンキャスト法を用いて,BTAPVB分子ガラス薄膜を基板上に作製した。その後,基本波強度と2倍波の強度を様々に変化させる種々の条件でオプティカルポーリングを実施し,最適ポーリング条件を得た。χ^<(2)>構造形成において,Dipolar成分のみならずoctupolar成分からの寄与もかなりおおきいことが判明した。χ^<(2)>の成長速度(d_X^<(2)>/dt)はE_ω^4E_<2ω>に比例することが判明し,このことは励起エネルギー355nmに対応する2光子励起(ω+2ω)と3光子励起(ω+ω+ω)を経由してχ^<(2)>構造が形成されていくことが示された。χ^<(2)>テンソル成分の評価を行った結果,Xxxx:Xxyy:Xxxy:Xyxx:Xyyy:Xyxy=2:1:0:1:1:0となることがわかり,励起パルス光の偏光方向(X方向)に最大のχ^<(2)>テンソルを誘起できることが判明した。1.直線偏光のNd:YAGナノ秒パルスレーザー(基本波長1064nm)とその基本波からKTP(第2次高調波発振素子)を用いて発振した直線偏光の2倍波(532nm)とを位相及び強度をマッチングさせて混合し,その干渉波をプリズムを用いて薄膜内に誘導そして伝搬させ,光導波路内に周期的なχ^<(2)>構造を形成させる。2.直線偏光のNd:YAGピコ秒パルスレーザーの基本波と2倍波を用いた干渉光によるχ^<(2)>グレーティング(χ^<(2)>回折格子)への画像や情報(データ)の書き込みとその基本波による読み出し(読み出しはχ^<(2)>グレーティングからの情報であるので,第2次高調波での読み出しとなる)ならびにこれらを応用したホログラム記録を行った。1.直線偏光のNd:YAGナノ秒パルスレーザー(基本波長1064nm)の基本

波と2倍波(532nm)との混合波を薄膜に照射し,位相整合した周期的なX^<(2)>構造を形成させた。この場合,基本波と2倍波の偏光方向に依存して,周期的なX^<(2)>構造の偏光特性は自在に変化させることができる。2.本年度は,分子内に共役構造が広がったBTAPVB分子ガラスのオプティカルポーリングを行いそのX^<(2)>構造の特性を評価した。スピンキャスト法を用いて,BTAPVB分子ガラス薄膜を基板上に作製した。その後,基本波強度と2倍波の強度を様々に変化させる種々の条件でオプティカルポーリングを実施し,最適ポーリング条件を得た。X^<(2)>構造形成において,Dipolar成分のみならずoctupolar成分からの寄与もかなりおおきいことが判明した。X^<(2)>の成長速度(dX^<(2)>/dt)はE_ω^4E_<2ω>に比例することが判明し,このことは励起エネルギー355nmに対応する2光子励起(ω+2ω)と3光子励起(ω+ω+ω)を経由してX^<(2)>構造が形成されていくことが示された。X^<(2)>テンソル成分の評価を行った結果,Xxxx:Xxyy:Xxxy:Xyxx:Xyyy:Xyxy=2:1:0:1:1:0となることがわかり,励起パルス光の偏光方向(X方向)に最大のX^<(2)>テンソルを誘起できることが判明した。
ゾルーゲル法によるシリカ/抽出剤ハイブリッド膜の合成と貴金属の高選択的能動輸送

本研究の目的は、新たなキレート固体膜開発のためにゾルーゲル法を利用したメソポアシリカ/抽出剤ハイブリッド固体膜の合成を行い、白金族金属の選択的透過機構を解明し、ハイブリッド固体膜の細孔構造と分離特性との関係とその最適化、および能動輸送の発現機構のメカニズムを明らかにすることにある。本研究では、まず固体膜に固定化する抽出剤の開発を行った。4種類の新規な抽出剤が開発され、貴金属イオンに対するそれらの抽出選択性および抽出平衡について検討した。研究成果は、論文や特許で示されているように、貴金属に対して高い選択性を有する抽出剤を開発した。これらの抽出剤を無機/有機ハイブリッド固体膜にencapsulatedするためにゾルーゲル法によるシリカ膜を調製した。膜の調製は2通りの方法で行った。界面活性を有する抽出剤を鋳型として、アルコキシシリカ誘導体を加水分解する方法、およびポリシロキサンを用いて膜を調製する方法である。別冊の研究成果概要で述べているように、オキシム系の抽出剤を用いた銅イオンの膜分離については、供給相を0.1Mの酢酸緩衝溶液で受容相を1Mの塩酸溶液に設定して、水素イオン濃度差を駆動力として行った系では、能動輸送を発現することができた。しかしながら、貴金属イオンでは、受容相の溶離剤の種類に大きく影響し、短時間での能動輸送の発現には至っていない。現在、今年度合成した抽出剤/ポリシロキサン膜による金の膜分離について検討している。その結果、膜による金の能動輸送も観測され、その実用化に向けての興味ある基礎データも蓄積されつつある(「研究発表」を参照)。さらに、抽出剤/ポリシロキサン膜による金の膜分離についで、2004年の8月に開催が予定されている環太平洋地区の化学工学の国際学会(APPChE)で発表する予定である。最近、我々は白金に対するパラジウムの高い選択性を有する抽出剤を開発した。今年度は、シリカのメソポアの細孔構造に固定化される抽出剤の合成とその金属イオン抽出特性を検討した。本抽出剤は、白金族金属元素に対して高い親和性を示すと期待される硫黄原子を含んでおり、さらに非常に弱い塩基性を示すアニリンのアミノ基を配位基とする5員環キレート形成する新規な抽出剤である。この抽出剤のトルエン溶液を用い、塩酸溶液および硝酸アンモニウム水溶液からの金属イオンの選択性および抽出平衡について検討した。本抽出剤は、共存する陰イオンの種類によらずに、銅コバルト、ニッケル、鉄などのベースメタルは全く抽出せず、金(III)、パラジウム(II)のみを高選択的に抽出した。また、ベースメタルだけではなく、白金(IV)およびロジウム(III)なども全く抽出されず、白金族金属の相互分離が可能であることが明らかとなった。抽出平衡については、塩酸溶液からの金の抽出平衡を詳細に検討し、その化学量論関係や抽出平衡定数を明らかにした。現在、金の抽出機構を明らかにするために、定界面積の平面接触撹拌槽を用いて抽出速度を測定している。また、本抽出剤を無機/有機ハイブリッド固体膜にencapsulatedするためにゾルーゲル法によるシリカ膜を調製している状況である。本研究の目的は、新たなキレート固体膜開発のためにゾルーゲル法を利用したメソポアシリカ/抽出剤

ハイブリッド固体膜の合成を行い、白金族金属の選択的透過機構を解明し、ハイブリッド固体膜の細孔構造と分離特性との関係とその最適化、および能動輸送の発現機構のメカニズムを明らかにすることにある。最近、我々は白金に対するパラジウムの高い選択性を有する抽出剤を開発した。今年度は、本抽出剤を無機/有機ハイブリッド固体膜にencapsulatedするためにゾルーゲル法によるシリカ膜を調製した。膜分離の特性は、供給相側で吸着が起こり、金属イオンの取り込みが行われる。一方、受容相側では膜内を拡散してきた金属イオンの脱離が起こり、総括的に膜による金属イオンの移動が観測されることになる。そこで本研究では、ゾルーゲル法により抽出剤が固定化されたシリカ膜を調製し、まず塩酸溶液および硝酸アンモニウム水溶液からの金属イオンの吸着選択性および吸着・脱離平衡について検討した。その結果、本シリカ膜1Mの硝酸アンモニウム溶液および塩酸からの吸着では、銅、コバルト、ニッケル、鉄などのベースメタルはほとんど吸着されず、金(III)、パラジウム(II)のみを高選択的に吸着した。これらは1Mのチオ尿素-塩酸溶液により、金(III)およびパラジウム(II)の脱離が観測された。現在、今年度合成した抽出剤/ポリシロキサン膜による金の膜分離について検討している。その結果、膜による金の能動輸送も観測され、その実用化に向けての興味ある基礎データも蓄積されつつある(「研究発表」を参照)。さらに、抽出剤/ポリシロキサン膜による金の膜分離について、2004年の8月に開催が予定されている環太平洋地区の化学工学の国際学会(10^<th>APCCHE)で発表する予定である。
修士課程における保健師教育の開発と評価－日本からの発信

大学院修士課程教育で育成する保健師像と能力を明確化することを目的とし、その結果、保健師像の共通要素は1研究、2国際的視野、3将来リーダーとなり得る人材とした。実践能力は1実践的研究能力、2保健師としての基本姿勢、3個人・家族レベルの能力、4地域レベルの能力、5システムレベルの能力、6健康危機管理能力、7「個人・家族」「地域」「システム」をつなぐ能力の7つであるとした。明らかにされた保健師像と能力は修士課程での保健師教育を行う上で公衆衛生看護学のカリキュラムの構築につながると考えられる。1.修士課程教育で育成する保健師像と能力の明確化、それを担保するカリキュラム構築平成25年度は、共同研究者と今後、保健師の大学院教育を予定している大学の教員をオブザーバーとして研究組織を構築すると共に、修士課程における保健師教育でどのような能力を身につけるべきかを明らかにすることに注力した。研究者らが所属する大学院は保健師教育を平成26年度開始予定が3校、既に開始した大学院が2校あるため、まずは各大学院で行われている(行う予定の)教育カリキュラムを共有した。その結果、5大学院で教育する保健師像の共通要素として、1実践を開発できる研究能力、2国際的視野、3将来リーダーとなり得る人材、の3点が上げられた。その後、「修士課程における目指す像と求める能力」について、保健師に必要な7つの能力の大項目(実践的研究能力、保健師としての基本的姿勢・態度、個人・家族レベル、地域レベル、システムレベル、健康危機管理能力、「個人・家族」「地域」「システム」をつなぐ能力)を抽出した。更にそれらを細分化し、行動目標レベル(全205項目)に具体化した。なお、保健師の修士課程で、「個別・身体的アセスメント能力及び、そこからの展開力をどれだけ付加できるか、カリキュラムに取り入れるべきか」が論点として残された。2.修士課程の保健師教育の効果評価:評価指標の明確化と他の教育カリキュラムとの比較・検証修士課程保健師教育の評価指標を作成するにあたり、指定規則28単位を基準とし、それに大学院教育30単位を追加することで合意した。また、修士課程における保健師教育のコアを抽出することにも重点を置くこととした。学部教育と大学院教育がどのように違うのかその違いにも注目した。3.世界への発信・世界標準構築のための準備国内外の文献は現在収集している。今後文献レビューに本格的に入って行く予定である。1.修士課程で育成する保健師像と能力の明確1)研究班・英国・米国、それぞれが打ち出す公衆衛生看護に求められる能力の比較:米国、英国の能力と研究班作成の能力を比較し、補強すべき点として、「資金調達」「サービス提供の契約」「プロジェクト運営、品質改善」「利害関係・調整」をあげ、項目を追加した。2)研究班と「保健師に求められる実践能力と卒業時到達目標」(厚生労働省:平成23年)の比較:厚労省項目と研究班作成項目を比較し、1厚労省項目が研究班作成項目に含まれていない項目があり、保健師に求められる実践能力が網羅されていない可能性があること、2厚労省の項目にはなく研究班作成項目のみに記載された項目は、大学院教育における実践能力として特徴的なものとして考えられることの2点があげられた。2.英国と米国における公衆衛生看護高等教育についての情報収集:世界でも公衆衛生、及び公衆衛生看護専門家の高等教育に長い歴史を持つ二カ国の状況をまずは知る必要があると考え情報収集をした結果、英国では特に「個」をみる力を養うことを大切にし、米国では「個」だけにとどまらず、「政策提言」までできる人材を育てようとしている傾向がみられた。3.「保健師教育における技術項目と卒業時の到達度」調査:保看統合コース5大学357名、保健師選択コース6大学204名の計561名を対象に、郵送による無記名自記式質問紙調査を実施した。卒業時到達度をツールとして用いて比較した結果、「地域の健康課題の明確化と計画・立案する能力」、「地域の健康推進能力を高める個人・家族・集団・組織への継続支援と協働・組織活動及び評価する能力」では保健師選択コースが保看統合コースに比して有意に高かく、「地域の健康管理能力」、「地域の健康水準を高める社会資源開発・システム化・施策化する能力」、「専門的自律と継続的な質の向上能力」では差が見られなかった。大学院修士課程教育で育成する保健師像とその能力を明確化することを目的とした。英国と米国の公衆衛生看護学・地域看護学の大学院教育および保健師の能力に関する海外文献を収集・整理し、それまでの討議や厚生労働省が示した「保健師教育における技術項目と卒業時の到達度」の項目とを比較検討することにより、修士課程における保健師教育およびその能力の「国際的な標準化」を目指して能力を抽出した。その結果、修士課程で教育する保健師像の共通要素は、1研究的素養、2国際的視野、3将来リーダーとなり得る人材であることであった。