hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
試験管内進化法による光応答性機能高分子の合成

光応答性官能基含有ヌクレオチドの合成とそれを用いた光異性化反応とPCR法、in vitro転写法を用いてランダムオリゴマーの作製検討を行った。まず、5-iodouridineに対してピリミジン環の5位にスペーサーとしてアリルアミン単位を導入し、その後アミド結合を介してアゾベンゼン単位を導入した。最後にリボースの1級水酸基を3リン酸化し、望む光応答性官能基含有ウリジン3リン酸(AzBn-UTP)を合成することができた。また同様の方法で光応答性官能基含有デオキシウリジン3リン酸(AzBn-dUTP)を合成した。次に合成中間体として得ることのできるアゾベンゼン含有ウリジン1リン酸(AzBn-UMP)を用いて光異性化の検討を行った。通常ではアゾベンゼンはおよそトランス:シス=9:1の組成であったが、0.06mM(D_2O)スケールで375nmのUVを照射することによりおよそ90分でトランス:シス=2:8に異性化した。これはNMRとUVスペクトルの15分おきの経時変化から確認できた。最後に、合成したAzBn-UTPを用いてin vitro転写を検討した。鋳型としてN50のランダムDNA配列を用い、T7、SP6、T3RNAポリメラーゼで各々検討したが、非天然であるAzBn-UTPは転写されなかった。現在より効率のよい転写条件を検討中である。またAzBn-dUTPの対してのPCR法への適用も検討中である。本研究は,新しい機能性高分子,特に光に応答してターゲット分子への結合,解離を制御したり,触媒活性を制御できる,核酸を主鎖骨格にもつ高分子を合成することを目的とした.そのために,試験管内進化法という分子生物学上の新しい方法を,高分子合成に応用した研究を展開することを考えた.具体的には,光に応答してコンホメーション変化を起こすアゾベンゼン修飾核酸を新たに合成し,これを導入したランダム塩基配列核酸ライブラリーを構築する.このライブラリーから,光に応答してターゲット分子に結合・解離できるような修飾核酸分子を試験管内進化法により選別する.また,結合するだけではなく,光に応答して触媒活性がオン・オフ制御できるようなDNAオリゴマーあるいはRNAオリゴマーを得る.まず,アゾベンゼンで修飾された核酸誘導体の有機合成を行った.ウリジン誘導体に,スペーサーを介してアゾベンゼンを結合させた.得られた合成物の精製をクロマトグラフィー装置を用いて行った.さらに,精製物を^1H-NMR法やFT-IR法で同定した.まず,合成した核酸が天然の核酸と同様に,PCR法によってDNAオリゴマー内に取り込まれるかどうかを検討した.あるいは,転写反応によってRNAオリゴマー内に取り込まれるか否かを検討した.そのように合成されたRNAオリゴマーが鋳型となって逆転写酵素に認識され,DNAに変換されるかどうかについて検討した.光応答性官能基含有ヌクレオチドの合成とそれを用いた光異性化反応とPCR法、in vitro転写法を用いてランダムオリゴマーの作製検討を行った。
味覚受容体のシグナル変換機構の解明

味覚受容体T1R3は、味の認識という極めて身近で重要な現象の開始点を担う膜タンパク質であるが、そのシグナル変換機構は、大量発現が困難であることや全長構造情報がない等の理由から良く分かっていない。本研究は、X線結晶構造解析によりT1R3全長の高分解能構造を取得し、様々な生化学的実験を行うことで、T1R3のシグナル変換機構を原子分解能のレベルで理解することを目的としていた。受け入れ研究室の先行研究から、メダカ由来のT1R3(mfT1R3)が比較的発現量や単分散性が良いと分かっていたので、このmfT1R3を昆虫細胞発現系にて大量発現・精製した。精製したmfT1R3をゲル濾過クロマトグラフィー等によって分析したところ、mfT1R3は分子量の異なる2種類の会合状態を有することが明らかになった。この2種類の会合状態のmfT1R3をそれぞれ高速原子間力顕微鏡によって観察した。その結果、分子量が小さい会合状態のものでは、mfT1R3のモノマーに相当すると考えられる観察像が得られ、分子量が大きい会合状態のものでは、これが2つ隣り合わせになった像が得られた。これより、mfT1R3がモノマーとダイマーの両方の状態をとって精製されてきていることが示唆された。2種類の会合状態が混在した状態でmfT1R3を精製し、結晶化条件の探索を行ったところ、結晶様のものが現われる条件を数種類見出した。大型放射光施設にて、この結晶様のものにX線を照射したところ、1種類の条件においてタンパク質に由来すると思われる回折が見られた。また、Ca2+イメージング法を用いてmfT1R3のリガンド探索を行ったところ、CaCl2がmfT1R3のリガンドとして有望であることが示唆された。初年度で行うよう計画していたmfT1R3の精製や結晶化、リガンド探索、高速原子間力顕微鏡観察が達成できているので、研究の実施状況は良いと思われる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
水産生物を模倣した結晶化制御ナノ技術の開発

本研究ではバイオミネラリゼーションを,結晶化が行われる場としてのマトリックス分子,結晶となる無機分子,そして結晶化の制御に関わる有機分子の3要素に分けて,これらの要素の相互関係を吟味することによりナノレベルでの結晶化制御の技術を開発することを目指した。強い炭酸カルシウム結晶化阻害活性をもつアカフジツボ・リンパ液レクチン(BRA-2)のN末端から39位アスパラギン残基に結合したハイマンノース型糖鎖を,グリコペプチダーゼFで除去し,BRA-2のカルシウム塩結晶化阻害活性,レクチン活性及びタンパク質分解酵素に対する安定性への糖鎖の役割を明らかにした。BRA-2とカルシウムイオンの相互作用におけるpH変化の影響のほかに,糖鎖の脱着によってもカルシウム塩結晶化の制御が可能であった。アカフジツボの殻形成に関わる有機マトリックス成分としてのレクチンの働きを解析した。真珠層を形成する貝殻のカルシウム塩結晶構造の特性を原子間力顕微鏡及びレーザー顕微鏡で精査し,アラレ石結晶構造の生物間個体差,殻成長点における多様性,光の反射率と結晶構造の相関を示した。本研究ではバイオミネラリゼーションを,結晶化が行われる場としてのマトリックス分子,結晶となる無機分子,そして結晶化の制御に関わる有機分子の3要素に分けて,これらの要素の相互関係を吟味することによりナノレベルでの結晶化制御の技術を開発することを目指している。各種タンパク質を基質特異性の異なるプロテアーゼで分解して得た分解物の各種溶媒でのカルシウム塩結晶化阻害作用を調べ,分解物を構成するペプチドの化学構造が阻害作用を発現すること,ペプチドの酸性アミノ酸アミド体を脱アミド化すると作用が増強すること,食塩やクエン酸,ラクトースを反応液に添加すると作用が増強すること,炭酸カルシウムだけでなくリン酸カルシウムでも阻害作用がみられること,阻害作用は結晶核の生成と結晶の成長の阻止の両方に因ること,等を明らかにした。一方,水産甲殻類アカフジツボと近縁関係にあるミネフジツボから単離したガラクトース結合特異性レクチンの構造を解析し,Cタイプ・レクチンファミリーであるにもかかわらず,カルシウム塩結晶化阻害作用を持たないことを発見した。レクチン間の構造比較から糖鎖認識結合ドメイン内のカルシウムとの相互作用に与るカルボニル酸素を側鎖にもつアミノ酸残基の密度分布の違いによって阻害作用が変化したと考えられる。また,レクチン共存下で生成した炭酸カルシウムの結晶は走査電子顕微鏡下でそれぞれ特徴的な形状を示した。特にBRLでは,窪みを持った円盤状の結晶が観察された。BRAのcDNAを用いて大腸菌による糖鎖認識ドメインの大量発現系をベクターpTV118Nと大腸菌JM109を用いて構築した。強い炭酸カルシウム結晶化阻害活性をもつアカフジツボ・リンパ液レクチン(BRA-2)のN末端から39位アスパラギン残基に結合したハイマンノース型糖鎖を,グリコペプチダーゼFで除去し,BRA-2のカルシウム塩結晶化阻害活性,レクチン活性及びタンパク質分解酵素に対する安定性の変化を調べた。酵素反応液をコンカナバリンAを固定化したカラムにかけてBRA-2と除糖BRA-2を分離した。除糖によりBRA-2のレクチン活性及び阻害活性活性は低下し,また分解酵素に対する安定性が失われた。これらの実験結果により,従来分かっていたBRA-2とカルシウムイオンの相互作用におけるpH変化の影響のほかに,糖鎖の脱着によってもカルシウム塩結晶化の制御が可能であることが明らかになった。アカフジツボの殻底に穴を開け,ゴム片を挿入して殻の修復を追跡した。数日でゴム片表面がクチクラ層で覆われ,その後石灰化が始まって約5週間で完全に穴が塞がった。このとき,最初に異物認識に関わるヘモサイトにはBRAが結合しており,リンパ液を緩衝液に換えるとレクチンによってヘモサイトが凝集した。さらに石灰層の有機マトリックス成分にはBRAが検出された。アカフジツボのマルチプル

レクチンBRA13とマトリックス間相互作用を表面プラスモン共鳴測定装置で解析し,カルシウム及びナトリウム塩濃度と,糖タンパク質のシアル酸が各レクチンの結合定数に大きな影響を与えることを明らかにした。とくに,殻にも存在が確認されたBRA2と,その多量体であるBRA1の糖結合活性は,これらの濃度変化により大きく影響された。さらにBRA1はシアル酸除去によりマトリックスへの結合親和性を失った。すなわち,これらの要因によってレクチンが関わるバイオミネラリゼーションが制御されていると考えられる。またキチンオリゴ糖鎖やその脱アセチル化物を飽和カルシウム塩に加えたときの不均一核の生成と成長阻害を検討し,グルコサミン残基のアミノ基がレクチンとの相互作用に重要であることを示した。生成した結晶の特性を調べ,3要素の相関を考察した。糖タンパク質であるBRA2の糖鎖部分の構造を解析するとともに,分解酵素耐性・レクチン活性,カルシウム塩結晶化における機能性を検討し,糖鎖部分がレクチンの安定性とカルシウム塩結晶化に重要な役割を担っていることを明らかにした。さらに真珠層を形成する貝殻のカルシウム塩結晶構造の特性を原子間力顕微鏡及びレーザー顕微鏡で調査し,アラレ石結晶構造の生物間個体差,殻成長点における多様性,光の反射率と結晶構造の相関を考察した。
高校生のメンタルヘルスリテラシー向上にむけた介入方法の検討－実態調査を踏まえて－

本研究の目的は、高校生のメンタルヘルスリテラシーの向上を図り、相談意欲を高めることであった。前年度までの研究成果を踏まえ、今年度は内容をブラッシュアップし、引き続き介入研究を実施した。その結果、精神疾患に対するスティグマが低減し、専門的な援助に関するイメージもポジティブなものに改善した。その効果は介入直後だけでなく、介入3か月後まで維持されていた。相談意欲の向上にも効果がみられた。一方、リテラシーの中でもスティグマなどの「イメージ」に関するものは改善していたが、「知識」に関するものは介入直後では改善がみられたが、3か月後までは効果が確認できなかった。知識の定着のために、介入方法の改善が必要である。また、専門的な援助に関するリテラシーや相談意欲は向上したが、友人など身近な非専門家への相談意欲に関しては、大きな変化がみられなかった。専門家への相談意欲が向上することはもちろん重要であるが、高校生の場合、友人や親など身近な非専門家の存在も重要であると考えられる。この点に関しても、介入方法のさらなる検討が必要である。今年度は、メンタルヘルスリテラシーに関連した尺度の作成も行った。心理専門職への援助要請に関する態度尺度短縮版(ATSPPH-SF)と、心理専門職へ相談することに関するセルフスティグマ尺度(SSOSH)の日本語版の作成を行った。どちらの尺度も予備調査を行い、日本語訳について詳細に検討した後に本調査を実施した。その結果、信頼性および妥当性が確認された尺度が作成された。26年度が最終年度であるため、記入しない。25年度は、中学生、高校生を対象として、被援助志向性とそれに関連する要因としてメンタルヘルスリテラシーやその他の変数を取りあげ、実態調査(横断研究)、および介入研究(縦断研究)を実施した。その結果、生徒の被援助志向性は極端に低いわけではなかったが、援助を求めることに対する抵抗感は強く存在することが明らかとなった。また、カウンセラーや医師などの専門家への被援助志向性よりも、親や友人等の身近な存在への被援助志向性のほうが高かった。このことから、専門家への被援助志向性を高めるだけでなく、身近にいる非専門家へのそれを高める必要性も示唆された。さらに、被援助志向性と関連があると仮定した生徒のメンタルヘルスリテラシーは、全般に低いことが明らかとなった。多変量解析の結果、疾病を疾病として、正しく認識できるかどうかが被援助志向性と特に関連があることがわかったため、メンタルヘルスリテラシーの中でも、特にどの要素にアプローチしていけばよいのかが明らかとなった。これらの結果を基に、メンタルヘルスリテラシーおよび被援助志向性を高めるための心理教育的介入を実施した。介入の直前、直後、3か月後にそれぞれ質問紙調査を実施し、介入の効果を検討した。その結果、メンタルヘルスリテラシーの中でも知識に関するものについては、介入直後は効果がみられたが、3か月後までは維持されないものが多かった。他方、イメージや考え方に関するものは、3か月後まで効果が維持されているものもあった。被援助志向性は、社会資源により、3か月後まで維持されているものと、そうでないものに違いがあった。以上より、高校生の被援助志向性とそれに関連する要因のいくつかの実態を明らかにすることができた。また、介入についても一定の効果が確認され、有用性が認められた。今後は、さらに介入内容をブラッシュアップし、実践および効果検証を重ねる必要がある。当初、25年度は実態調査(横断研究)のみを予定していたが、本年度中に、実態調査および介入の実施まで行うことができた。当初の予定より早く、心理教育的介入の実施を行うことができた。そこで、次年度は本年度の結果を踏まえ、さらに効果的な介入方法の方略を探り、内容のブラッシュアップを図ったうえで、効果検証を行う予定である。
紫外レーザービーム可撓誘導系の実用化

ArF(波長193nm),KrF(248nm)およびXeCl(308nm)エキシマレーザーによる生体軟組織(筋肉,脂肪)と硬組織(牛大腿骨,歯牙)穿孔,切開を調べた結果,従来のCO_2(10.6μm)およびNd:YAG(1.06μm)レーザーと異なり,熱影響の少ない鋭利な穿孔,切開が可能であることが明らかになった.エキシマレーザーがその機能を最も有効に発揮できる医療分野は,これまでに行った実験および調査の結果より総合的に判断すると,整形外科,歯科,眼科および心臓血管外科と考えられる.紫外レーザービーム可撓誘導系として,OHイオンドープ純粋石英ガラスファイバーを実験によって検討した.OH数100ppm添加ファイバーの場合,レーザー伝送初期の伝送率は80%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は低下する.その原因は石英ガラス中に血管(E^1センター)が,生成されるためである.コアには塩素を含まないこと,クラッドにはホウ素とフッ素を添加すること,クラッドの屈折率分布をグレーデッド型とすることで,欠陥生成を低減できる.コアに水素を添加することも,欠陥生成を抑える効果がある.E^1センターは不安定な欠陥であり,ファイバー加熱によって除去できる.一方,OH数ppm添加ファイバーの場合,伝送初期の伝送率は数%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は80%/mまで増加する.これはファイバー製造時にできた酸素欠乏欠陥が,レーザー照射により解離するためである.コア入射端面のレーザー損傷閾値は,1J/cm^<2・>pulse程度であり,閾値を上げて伝送エネルギーを向上することは困難であるが,入射部のコア径を太くしたコーン状のファイバーであれば,閾値を上げずに伝送エネルギーを向上できると考えられる.未だ解決すべき問題点は多いが,問題解決の目処は得られており,紫外レーザービーム可撓誘導系の実現は近い.ArF(波長193nm),KrF(248nm)およびXeCl(308nm)エキシマレーザーによる生体硬組織(牛大腿骨)穿孔,切開の相違を調べた結果,切開・穿孔能力はKrFレーザーが三種の中で最も高い.切断面を光学顕微鏡および走査電子顕微鏡で観察した結果,周辺組織へ熱影響を及ぼすパルス間隔はレーザー波長によって異なり,波長の長いほどパルス間隔を長くしないと熱影響は大きくなる.切断面の成分分析を電子プローブ微少部分析法(EPMA)およびフーリエ変換型赤外分光法(FTIR)により調べた結果,骨組織中のP(リン)成分が選択的に除去され,レーザー波長の短いほどその除去量は多いことを見出した.レーザー切開の骨穿孔過程を骨アブレーションの超短時間撮影法により解析した結果,穿孔は爆発的熱分解が主であるが,レーザー波長の短いほど,光化学効果の寄与も大きい.以上の結果より,生体硬組織穿孔・切開にはKrFエキシマレーザーが最も実用的であることが明らかになった.紫外レーザービーム可撓誘導系として,OHイオンをコア中にドープした純粋石英ガラスファイバーを実験によって検討した.OH数100ppmドープファイバーの場合,レーザー伝送初期の伝送率は約80%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は低下する.その原因は石英ガラス中にE′センターと呼ばれる欠陥が,レーザー照射により生成されるためである.一方,OH数ppmドープファイバーの場合,伝送初期の伝送率は数%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は約80%/mまで増加する。これはファイバー製造時にできた酸素欠乏欠陥(ODC)が,レーザー照射により解離するためである.これらの特性はコアおよびクラッド中のドーパントの種類とその量,クラッドの屈折率分布によって異なり,今後はこれらの関係を詳細に調べ,最適条件を見出して,試作への基礎を確立する.ArF(波長193nm),KrF(248nm)およびXeCl(308nm)エキシマレーザーによる生体軟組織(筋肉,脂肪)と硬組織(牛大腿骨,歯牙)穿孔,切開を調べた結果,従来のCO_2(10.6μm)およびNd:YAG(1.06μm)レーザーと異なり,熱影響の少ない鋭利な穿孔,切開が可能であることが明らかになった.エキシマレーザーがその機能を最も有効に発揮できる医療分野は,これまでに行った実験および調査の結果より総合的に判断すると,整形外科,歯科,眼科および心臓血管外科と考えられる.紫外レーザービーム可撓誘導系として,OHイオンドープ純粋石英ガラスファイバーを実験によって検討した.OH数100ppm添加ファイバーの場合,レーザー伝送初期の伝送率は80%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は低下する.その原因は石英ガラス中に血管(E^1センター)が,生成されるためである.コアには塩素を含まないこと,クラッドにはホウ素とフッ素を添加すること,クラッドの屈折率分布をグレーデッド型とすることで,欠陥生成を低減できる.コアに水素を添加することも,欠陥生成を抑える効果がある.E^1センターは不安定な欠陥であり,ファイバー加熱によって除去できる.一方,OH数ppm添加ファイバーの場合,伝送初期の伝送率は数%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は80%/mまで増加する.これはファイバー製造時にできた酸素欠乏欠陥が,レーザー照射により解離するためである.

コア入射端面のレーザー損傷閾値は,1J/cm^<2・>pulse程度であり,閾値を上げて伝送エネルギーを向上することは困難であるが,入射部のコア径を太くしたコーン状のファイバーであれば,閾値を上げずに伝送エネルギーを向上できると考えられる.未だ解決すべき問題点は多いが,問題解決の目処は得られており,紫外レーザービーム可撓誘導系の実現は近い.紫外レーザービーム可撓誘導系として,OHイオンをコア中にドープした純砕石英ガラス紫外ファイバーを用いた.対象としているレーザーは波長193nmのArF,248nmのKrFエキシマレーザーである.エキシマレーザー伝送では,純砕石英バルク中に常磁性のE′センターが生成され,その光吸収帯により紫外ファイバーの伝送率が低下する.この伝送率低下を抑制するため,コア・クラッドドーパントおよびクラッドの屈折率構造を実験によって検討した.その結果,コアドーパントはOHイオンに塩素を加えたファイバーよりも,OHイオンのみの場合に伝送率は高い.クラッドドーパントにはフッ素のみよりもホウ素を加えたファイバーの場合に伝送率は高い.クラッドの屈折率構造は,通常のステップインデックス型よりもクラッドの一部がグレーデッド型構造を持つ特殊な紫外ファイバーが良い.以上の結果より,コアドーパントにはOHイオンのみ,クラッドドーパントにはフッ素とホウ素,クラッドの屈折率構造はその一部がグレーデッド型構造の紫外ファイバーが最も伝送率が高いことが明らかになり,伝送率は従来の10%/mから40%/mに向上できた.レーザーパワー伝送では,ファイバー入射端面のレーザー損傷が問題になる.紫外ファイバーの単パルス伝送および連続パルス伝送の限界を調べた.その結果,単パルス伝送では入射エネルギー密度900mJ/cm2pulse以上で,紫外ファイバーの入射端面に損傷が見られることが判った.連続パルス伝送の場合はレーザーの繰返し周波数に依存し,周波数が高くなると伝送できる入射エネルギー密度は低くなることが明らかになった.今後はこれらの機構を解明し,紫外レーザービーム可撓誘導系の実用化を図る.ArF(波長193nm),KrF(248nm)エキシマレーザーによる生体硬組織(牛大腿骨,歯牙)穿孔,切開の相違を調べた結果,切開・穿孔能力はKrFレーザーが高く,最も実用的であることが明らかになった.エキシマレーザーがその機能を最も有効に発揮できる医療分野は,これまでに行った実験および調査の結果より総合的に判断すると,整形外科,歯科,眼科および心臓・血管外科と考えられる.紫外レーザービーム可撓誘導系として,OHイオンをコア中にドープした純粋石英ガラスファイバーを実験によって検討した.OH数100ppm添加ファイバーの場合,レーザー伝送初期の伝送率は約80%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は低下する.その原因は石英ガラス中にE'センターと呼ばれる欠陥が,レーザー照射により生成されるためである.コアには塩素を含まないこと,クラッドにはホウ素とフッ素を添加すること,クラッドの屈折率分布をグレーデッド型とすることで,E'センターの生成を低減できる.コアに水素を添加することも,欠陥生成を抑える効果がある.E'センターは不安定な欠陥であり,ファイバー加熱によって除去できる.一方,OH数ppm添加ファイバーの場合,伝送初期の伝送率は数%/mであるが,伝送パルス数の増加に伴い,伝送率は約80%/mまで増加する.これはファイバー製造時にできた酸素欠乏欠陥が,レーザー照射により解離するためである.
子育て支援事業と小児救急医療の連携モデル構築のための基礎的研究

小児救急医療の整備状況や家族形態による小児救急医療のニーズを比較検討するため、2009年1月3月香川県下の全ての幼稚園と保育園(所)の通園(所)児および1歳6ヶ月健診・3歳児健診受診児の保護者を対象に、家族構成、就労状況、小児救急医療への不安、直近の小児救急医療利用状況等について郵送法と留め置き法で調査した。本研究は香川大学医学部倫理委員会と調査施設の承認を得て実施し、調査票の返送をもってインフォームド・コンセントを得たとみなした。小児救急医療への保護者の不安尺度(GFI=0.9147、RMSEA=0.0797、Ordinal alpha係数=0.91)は「小児救急医療」「小児救急医療システム」「公的サポート」「私的サポート」を構成し、小児救急医療受診理由尺度(GFI 0.919、RMSEA 0,0942、Ordinal alpha係数=0.95)は、「良い治療の希望」「保護者の都合」「病状不安」「重篤な症状」を構成した。小児救急医療の整備状況では、離島は救急受診率、準夜帯の受診率とも低率で、検査や点滴を要する症状での救急受診傾向を示した。コレスポンデンス分析において、準夜帯小児救急診療所対応の医療圏に小児救急医療への不安4因子が近接し、「保護者の都合」や軽症の救急受診傾向を示した。家族形態では、ひとり親(母)が、「重篤な症状」「良い治療の希望」を理由に救急受診しており、休日昼間、準夜帯、深夜帯とも年間救急受診回数が最も多数回であった。祖父母同居のひとり親(母)、祖父母同居のひとり親(父)は軽症受診、「保護者の都合」による救急受診の傾向を示した。病児病後児保育は、共働きの核家族と一人母の利用が高率であった。今回の調査は、離島とひとり親の保護者が小児救急医療におけるハイリスクであることを示唆した。地方過疎地域において子育て支援を推進するための基礎的研究として、子育て支援事業と小児救急医療の相乗的な機能向上を図る「円環モデル」の構築を目標に、子育て支援の課題や解決策を検討するために、子育て支援事業と小児救急医療の連携状況の調査と分析を行い成果発表を予定している。1)香川県の小児救急医療に対する保護者のニーズ小児救急医療体制が異なる5医療圏の利用状況の把握と比較検討のため、香川県下の6歳以下の小児の保護者17374名(回収率50%)の小児救急医療利用状況について医療圏比較等を実施中である。2)小児救急医療における子育て支援事業の効果に関する調査(1)IT戦略による子育て情報発信と小児救急医療ウェブ情報利用者5339名と非利用者12035名で、小児救急医療への不安や利用状況を分析中である。また「医療ネットさぬき」などのサイトで利用者の子育てに関する調査を実施中である。(2)病児・病後児保育利用者と小児救急医療香川県内の病児保育所の利用者897名の利用状況や小児救急医療利用等の関連を分析中である。(3)子育てサークル利用者と小児救急医療子育てサークル利用者1231名の利用実態や小児救急医療利用の関連を分析中である。3)子育て支援事業における小児救急医療の役割に関する調査(4)被虐待児とその家族が必要とする子育て支援と小児救急医療の連携香川大学医学部附属病院地域連携室で関わった被虐待(疑い)児とその家族7事例を分析中である。
分離型レーザアブレーション法開発による酸化・窒化物・有機ナノ複合構造体の創製

分離型レーザ堆積(Separated Pulsed Laser Deposition : SPLD)装置を作製し、ドロプレットの無い、均質で、大面積の薄膜やナノ構造粒子を創製することを目的とした。この装置は、アブレーションチャンバーと堆積チャンバーに分離した構造であり、固体気化条件と材料堆積条件を個別に制御して、堆積基板上に高品位薄膜やナノ構造体を作製することを特徴とする。堆積チャンバー内には永久磁石アレー(0.1T、0.27T)を配置して、更に、基板とオリフィス部に電圧を印加することにより生ずる電界クーロン力と磁界ローレンツ力の相互作用によるExBドリフト運動により荷電粒子の制御を行い、堆積速度の向上、膜質の高品位化、堆積面積の拡大などを図った。固体ターゲットに酸化亜鉛(ZnO)を選び、プラズマプルーム特性や基板上の堆積膜や複合薄膜デバイスの評価を行った。SPLD法による膜は、平均表面粗さ0.84nm、粒子サイズ42nmが得られ、また均質性が従来のPLD方より優れており、ヘテロ構造多層ナノ構造体を作製する上で優れた特徴が明らかとなった。現有のPLD法を用いて透明性高導電率ZnO薄膜としてアルミニウム、ガリウムをドーピングしたAl-doped ZnO(AZO)、Ga-doped ZnO(GZO)をドーピング量を最適に選んだ結果、87%以上の透明度を有し、抵抗率が10^<-4>Ω・cm程度を有する薄膜を得た。この値は現在利用されているITOの特性に匹敵するものであり、実用化に向けた薄膜デバイス(薄膜トランジスター)を試作して、移動度12.85cm^2/V・s、オン電流とオフ電流比6オーダーを得た。窒素雰囲気中でPLDにより有機電界発光素子(OLED)を作製した。ガラス基板上にAl-doped ZnO膜を堆積し、その上にTPD薄膜とAlq_3膜を積層し、OLEDを作製した結果、通常の真空蒸着法による薄膜より光学特性、蛍光発光特性、膜の均質性が優れていることが分かった。薄膜固体リチウムイオン二次電池の正極活物質としてマンガン酸リチウム(LiMn_2O_4)薄膜を,固体電解質としてLithium Phosphorus Oxynitride(LiPON)薄膜,負極活物質として酸化バナジウム(V_2O_5)薄膜を作製し,放電容量は1.05μAh/cm^2という値を得た.分離型レーザ堆積(Separated Pulsed Laser Deposition : SPLD)装置を作製し、ドロプレットの無い、均質で、大面積の薄膜やナノ構造粒子を創製することを目的とした。薄膜固体リチウムイオン二次電池の正極活物質としてマンガン酸リチウム(LiMn_2O_4)薄膜を,固体電解質としてLithium Phosphorus Oxynitride(LiPON)薄膜,負極活物質として酸化バナジウム(V_2O_5)薄膜を作製し,放電容量は1.05μAh/cm^2という値を得た.本研究の基幹装置である分離型レーザアブレーション装置を製作し、予備実験としてレーザ生成プラズマの振る舞いの観測と分離型装置の堆積部における、酸化亜鉛薄膜の堆積を行った。その結果、レーザアブレーション室における雰囲気と堆積部の雰囲気を制御することが、高品位膜生成に有効であることが実験的に示された。この薄膜堆積過程で、薄膜の堆積速度を増加する目的で、バイアス電圧効果を調べ、正直流電圧500Vにおいて堆積速度の顕著な増加が見られ、負バイアスによる効果は顕著でなかった。

各種ラジカルを薄膜堆積部に供給し、酸素や窒素などの薄膜への取り込みを促進し併せて基板温度などのプロセス条件を緩和することを目的としており、現有オゾン生成装置の改善とオゾナイザ電源と電極を新しく設備した。誘電体バリヤ放電を用いた装置では、10,000ppmまで連続濃度可変が出来る装置が出来た。新規購入のオゾナイザー装置では長時間にわたり高濃度(50,000ppm)が生成可能であり、この2種類の装置で酸化物薄膜の生成を制御性良く生成できる基盤が出来上がった。従来から有するレーザアブレーション装置により、p型を示す酸化亜鉛薄膜の作製をオゾンラジカルを用いて行った。レーザエネルギー密度3J/cm^2,オゾン含有酸素雰囲気圧力10mTorr,基板温度400°Cの条件で、酸素雰囲気ガス中のオゾン濃度が3000-5000ppmの範囲でp型ZnO特性を有することが再現性良く明確に示された。次に、有機発光薄膜をレーザアブレーション法により作製する試みを実施した。8-キノリノールアルミニウム錯体(Alq_3)とジアミン誘導体(TPD)をターゲットとして有機薄膜作製を行った。エキシマレーザ(248nm),Nd : YAGレーザの基本波(λ=1064nm)及び第2高調波(λ=532nm)を使用した。Alq_3ではλ=530nm付近に吸収帯を持つことから,532nmNd : YAGレーザが効率よく吸収され良質な薄膜が作製された。KrFエキシマレーザを用いて作製したTPD薄膜では,真空蒸着法やNd : YAGレーザを用いた場合に比べ,膜表面は非常に滑らかであった。薄膜作製を高度に制御可能な分離型レーザアブレーション装置(Separated pulsed laser deposition : SPLD)を完成して、その優れたプロセス特性が明らかになり、同時に薄膜の作製を試みた.また、従来型のレーザアブレーション法により引き続き酸化薄膜と光有機薄膜の作製を行い、リチュウムイオン電池、有機発光デバイスなどの実用化に提供できるレベルの性能を有するまで高品位化ができた.SPLDは、アブレーションチャンバーと堆積チャンバーを分離することにより、堆積薄膜のプロセス条件を広範囲に制御できるようになった.酸化亜鉛(ZnO)ターゲットを用いて、アルゴンガスをアブレーションチャンバーに、酸素を堆積チャンバーに供給して、高品位の光学特性(光学ギャップ:3.2eV)を有する薄膜の作製が出来た.その表面にはドロブレットがなく、滑らかな表面であった.オリフィスと基板に直流バイアス電圧(500V)を印加して堆積速度を向上することを定量的に調べた.堆積チャンバー内にミラー磁場(1kG)を配置してプラズマプルームの制御特性を調べ、薄膜堆積への効果を調べている.透明導電性薄膜が用いられているITO(InTiO_2)に替わる薄膜として、AlドープZnO薄膜を作製し、抵抗率の低減と透過率の向上を図り、実用レベルに至った。酸素雰囲気と基板温度を制御することで8x10^<-4>Ωcmの抵抗率と約90%の透過率を得ることが出来た.有機発光薄膜をレーザアブレーション法により作製する試みを実施した。2003年にはNd:YAGレーザの基本波(λ=1064nm)及び第2高調波(λ=532nm)では誘起発光を示す薄膜は堆積できたが、真空中ではKrFエキシマレーザ(λ=530nm)による光発光薄膜の作製は不可能であった.本年度はN_2雰囲気における薄膜作製を試み
非西洋国際関係理論の発展におけるトルコの貢献

本研究は、既存の西洋中心の国際関係理論に対する非西洋の国際関係理論の台頭に焦点を当て、他の非西洋地域と比較してその検証が進んでいない中東地域の国際関係理論について、トルコの貢献を中心に明らかにすることであった。本研究では、西洋起源の国際関係理論を非西洋地域の分析に適用する際に生じる「ずれ」を可視化したうえで、非西洋諸国が西洋起源の国際関係理論を受容する中で創出される独自の視点、そして当該地域・国家・社会の中から創出または発見される自前(homegrown)の理論と思想の国際関係理論への活用に取り組んだ。3年間の研究期間で自前の理論と思想の発見までは目的をかなりの程度達成することができた。研究の初年度となる平成27年度は、研究の土台作りを重視し、トルコ、オーストラリア、アメリカで開かれた国際学会で発表と情報収集を実施した。まず、6月1719日にトルコの中東工科大学(Middle East Technical University、アンカラ)で開催されたThe 14th METU Conference on IRにおいて、What is the Particularity of Turkish IR: AComparison with Japanese IRという題で研究発表を行った。報告では、トルコと日本の国際関係論の発展とその特徴を比較した。フロアからポストコロニアルの議論とも親和性があるというコメントをもらい、今後研究を進めていくうえで参考となった。加えて、トルコ外交の分析枠組みの1つである地政学に見られる非西洋的側面を指摘した論文として、「トルコにおける地政学の展開ー国家論と批判の狭間でー」を執筆した。初年度は、まず、トルコにおける国際関係論の受容と発展を概観することを目的とした。この目的は、3回の国際学会での研究発表を踏まえてほぼ達成された。トルコの国際関係論の受容と発展の特徴を浮き彫りにするため、同じ非西洋諸国に分類される日本、そして西洋との結びつきは強いが、国際関係論が独自に発展しているオーストラリアと比較した。その結果、トルコとオーストラリアは、批判理論やコンストラクティヴィズムという「第4の論争」の影響を強く受けているのに対し、日本は「第4の論争」よりも、リアリズムとリベラリズムの対立である「第1の論争」、方法論の問題を扱った「第2の論争」が依然として重視されていることが判明した。研究2年目の平成28年度は積極的に研究成果を発信することに努め、国際学会での発表と論文の執筆に力を入れた。上記のように、研究2年目の平成28年度は海外での学会発表、非西洋の国際関係論に関連する論文の執筆を順調に進めることができた。また、研究計画調書で2年目に取り組む課題として、トルコで近年受容されている批判地政学と英国学派の把握をあげたが、その点に関しても着実に進められている。批判地政学に関して、昨年度の「トルコにおける地政学の展開ー国家論と批判の狭間でー」(『境界研究』第6号)や今年度の、" Rethinking the InsulatorState: Turkey's Border Security and the Syrian Civil War"(Eurasia Border Review, Vol.7, No.1)はその議論を前提としている。また、英国学派に関しては、英国学派の最新の概説書であるバリー・ブザンの『英国学派入門ー国際社会論へのアプローチ』の翻訳(第7章担当)に参加するなど、その理解に努めた。研究3年目の平成29年度は本研究の集大成として、単著『国際政治理論の射程と限界』(中央大学出版部)を刊行した。本書は国際関係理論の教科書、西洋中心の国際政治学に対するアンチテーゼの著書という2つの側面を持っている。まずは西洋中心の既存の国際関係理論を整理したうえで、国際関係理論がいまだにギリシャ・ローマの思想的影響を強く受け、ウェストファリア条約で決められた体制を基準としている点は、西洋中心主義の現れだとし、批判的した。そして、最後の3章ー対外政策分析、歴史社会学、非西洋の国際関係路理論ーで西洋中心主義からの脱却を目指す国際関係理論の道筋を示した。また、足立研幾編著『セキュリティ・ガヴァナンス論の脱西欧化と再構築』で「第8章:シリア内戦において「消極的平和」を模索するトルコ」を分担執筆した。足立の編著は、これまでヨーロッパ諸国に適用されてきたセキュリティ・ガバナンスという概念を非西洋世界に適用し、そこでのインプリケーションを同概念に反映させ、同概念をより一般的なものとすることを目的としており、本研究課題と問題意識を共有している。同書では、主に非西洋諸国、もしくは途上国の文脈で論じられる「消極的平和」とセキュリティ・ガバナンスの関係について、シリア内戦に対応するトルコの事例を用いて論じた。一方で本研究を実施したうえで課題として残ったのは、トルコの政治思想に立脚した、トルコ起源の国際関係理論についての具体的な成果を発表できなかったことであった。例えば、戦間期にトルコで起こったカドロ運動は、国際関係理論でいうところの従属論を先取りする思想・運動であり、これを国際関係理論の視点から再検討する計画は立てたが実施に至らなかった。この点は今後の研究課題としたい。・本研究は、既存の西洋中心の国際関係理論に対する非西洋の国際関係理論の台頭に焦点を当て、他の非西洋地域と比較してその検証が進んでいない中東地域の国際関係理論について、トルコの貢献を中心に明らかにすることであった。

本研究では、西洋起源の国際関係理論を非西洋地域の分析に適用する際に生じる「ずれ」を可視化したうえで、非西洋諸国が西洋起源の国際関係理論を受容する中で創出される独自の視点、そして当該地域・国家・社会の中から創出または発見される自前(homegrown)の理論と思想の国際関係理論への活用に取り組んだ。3年間の研究期間で自前の理論と思想の発見までは目的をかなりの程度達成することができた。2年目の研究に関しては、まず、1年目に扱ったトルコにおける国際関係論の受容と発展に関する論文の執筆を行いたい。次いで、非西洋諸国であるトルコについて、既存の西洋中心の国際関係理論でその対外行動を分析した際に生じる「ずれ」を抽出する作業を行いたい。初年度は非西洋諸国間の比較を行ったが、2年目には分析の「ずれ」をより良く理解するため、国際関係論の分析におけるケースとしてのトルコと西洋諸国の比較を試みる。加えて、トルコにおいて独自に発展してきた国際関係に関連する概念、思想はあるのか、あるとするとどのようなものか、という点についても考察していく。研究の1年目と2年目は主にトルコの事例を用いながら、西洋で発展した国際関係理論を非西洋地域にあてはめた場合、どのような「ずれ」が生じるかについて比較・検討してきた。この「ずれ」の検討を念頭に置きながら、また、28年度に執筆したMiddle Eastern Contributions to International Relations Theory: Turkey as a Case Study"をさらに掘り下げる形で、最終年度はトルコ独自の国際関係思想および国際関係理論の抽出を試みたい。その成果は英文ジャーナルもしくは日本の学会誌に投稿することを考えている。国際関係論初年度はこれまで申請者が所有していた資料を中心に基礎的な作業を行った。そのため、文献・資料購入をあまり多く行わなかった。そのため、一部を次年度に繰越した。2年目に予定していた京都・大阪への国内出張を次年度に回したため、そのための経費を次年度に繰り越しした。2年目には、初年度の研究を経て、新たに必要とする文献・資料が生じたので、文献・資料代として使用する予定である。また、確定している香港での学会に加え、いくつかの学会に申請を予定しているので、そのための渡航費として使用する予定である。上記した京都・大阪の大学に所属する研究者との非西洋国際関係論についての意見交換を平成29年度に実施する予定であり、その経費として使用する。
東シナ海および長崎県上空における黄砂粒子の3次元的空間分布

長崎県地方は、大陸方面から流入する大気の日本列島上の最前線に位置するため、黄砂粒子や大気汚染物質などの大気光学的特性や大気環境学的動態を水際で3次元的に観測できる地理的好条件にある。平成15(2003)年に長崎海洋気象台で観測された黄砂現象は4月13日の1日だけであった。しかし、黄砂とは異なる特性をもつ硫酸エアロゾルを主体とする大気汚染物質の流入が頻繁に観測された。幸いにして、このような大気混濁現象について、長崎大学では、スカイラジオメーター、光学的粒子測定器(OPC)、国立環境研究所レーザーレーダー装置、同研究所ハイボリュームサンプラー、同研究所β線質量濃度計、山梨大非水溶性エアロゾルサンプラーなど用いて、連続的な観測を行った。さらに、長崎大学水産学部練習船(長崎丸、鶴洋丸)と雲仙ロープウェイ山頂駅(標高1290m)にもOPC装置を設置して、東シナ海での海上観測と雲仙岳での山岳観測を実施した。特に、4月13日の黄砂現象時には、すべての測定器が順調に現象を捉え、総合的なデータセットを獲得することができた。このときのOPCの測定結果は、大粒子が雲仙山頂で時間的に早めに、しかも高濃度で出現し、高さ方向に非常にheterogeneousな構造を示したが、このことは、国立環境研究所長崎ライダーの測定や気象庁気象研究所の飛行機観測でも確かめられ、詳細な立体的プロファイルを把握することができた。このような解析の結果は、日本気象学会、大気環境学会、エアロゾル学会などで発表するとともに、特定領域研究・笠原班「微粒子の環境影響」の研究成果報告書にまとめた。長崎県地方は、大陸方面から流入する大気の日本列島上の最前線に位置するため、黄砂粒子や大気汚染物質などの大気光学的特性や大気環境学的動態を水際で3次元的に観測できる地理的条件にある。2002年に長崎海洋気象台で観測された黄砂現象の日数は、3月6日、4月12日、11月2日の合計20日を数え、年間出現日数(20日)と4月の月間日数(12日)はそれぞれ長崎での史上最多となった。また、3月21日と4月8日の最大級の黄砂現象に加えて、4月8日11時からl1日11時まで連続72時間に及ぶ長時間継続型黄砂現象や、6年ぶりに見られた秋季の黄砂現象(11月12・13日)など、珍しい事例が多い年であった。幸いにして、このような黄砂現象について、本研究グループでは、スカイラジオメーター、光学的粒子測定器(OPC)、国立環境研究所レーザーレーダー装置、同研究所ハイボリュームサンプラーなど活用して、貴重な観測データを獲得することができた。特に、3月2122日の黄砂現象においては、最低視程2km、直径5μm以上の粒子数1700個/L、全粒子質量800μ9/m^2など、史上最大級の黄砂現象であったことが本研究結果からも明らかになった。本研究の目的を達成するため、東シナ海での海上観測と雲仙岳での山岳観測を実現させる必要であり、新規購入のOPC測定器2台の入荷を待って、試験的な測定を海上と雲仙岳で実施した。海上観測については長崎大学水産学部の練習船を用いて、(1)有明海中央海域上での観測(11月13日)、(2)長崎チェジュ(済州)島往復航海観測(11月1318日)、を実施した。この観測によってOPC船上観測の可能性と有用性を確認できた。また、雲仙ロープウェイ山頂駅(標高1290m)での試験的連続測定にも成功し、2003年の黄砂現象をターゲットとする観測準備体制はほぼ万全である。
脳血管内手術に応用する新しい塞栓物質の開発に関する基礎的、臨床的研究

脳血管内手術に応用する新しい塞栓物質の候補として、温度に対して特異的な挙動を示す感熱性高分子といわれる物質に焦点を当て、塞栓物質としての可能性について検討を加えるべく以下の実験を行ない、次の結果を得た。感熱性高分子とは低温で水溶性であり、高温での不液となるという通常の物質とは逆の性質を持っているため、通常の温度で液体を保っている物質が、カテーテルから注入後、体温により温度が上がり固体へと変化するということを想定し、適当な温度の相転位温度をもつ感熱性高分子であれば塞栓物質として使える可能性があると思われたからである。またこの高分子は、有機溶媒が不要で接着性もなく、取り扱いも容易であり、相転移温度を変化させることにより、塞栓物質の性質を変化させることができる。(2)前述の相転位温度が26.4oCの感熱性高分子をウサギ腎動脈に注入し、その塞栓効果を血管造影及び病理組織学的に検討したが、血管造影上及び病理組織学的にも塞栓状態は良好であった。(3)NIPAMモノマーおよび感熱性高分子の急性毒性について、マウスを用いて検討した結果、モノマーには毒性が認められたが、感熱性高分子には認められなかった。以上の結果より感熱性高分子は塞栓物質として有望な物質であると思われるが、臨床応用などの課題を含め、今後さらに研究をすすめて行く予定である。新しい塞栓物質の開発と選択既に述べた脳血管内手術に応用する理想的な塞栓物質の条件をある程度満たす物質として、感熱性高分子というものに着目し、その塞栓物質としての可能性を検討した。感熱性高分子とはある温度を境に、それ以下では溶解、それ以上で析出する物質である。これの塞栓物質としての有用性は、有機溶媒を用いることなく水溶液として使用可能で、接着性もない点である。その構造は、アクリルアミドの誘導体を共重合させたポリマーで、共重合させるもの、及び割合により析出温度を変化させることができる。2.塞栓物質候補の物理、化学的検討水流ポンプ、恒温槽をもちいて血管内と思われる環境を再現し、塞栓物質候補を注入し、ビデオカメラで記録、検討した。これにより塞栓物質として適当な析出温度、及び濃度を決定した。また毒性があると思われる、モノマー及び低分子量のポリマー除去のため、低温室における限外濾過と、凍結乾燥の方法を確立した。3.塞栓物質候補の動物実験モデルによる検討塞栓物質候補である感熱性高分子の急性毒性試験をマウスを用いて施行した。皮下注射後の体重変化、採血による血液生化学的検討、組織標本による病理学的検討を行ったが、急性毒性は認められなかった。in vitroにて塞栓効果が認められた感熱性高分子を、ウサギ腎動脈に注入し、血管造影を施行し、塞栓効果を確認した。さらに塞栓された腎臓の病理組織学的検討もおこなった。4.今後の展開以上より感熱性高分子であるアクリルアミド共重合体は、新しい塞栓物質としての可能性が高いと思われた。しかし塞栓効果はいまだ十分でなく、改良が必要と思われる。また血管の再開通を思わせる所見もあり、慢性実験が必要であると思われた。さらに毒性に関しても慢性毒性実験が必要であると思われる。平成5年度の研究で、感熱性高分子であるアクリルアミド誘導体高分子は、脳血管内手術に用いる液体塞栓物質として有望であることが明らかにされたので、今年度はさらにその応用、改良を検討した。1、新しい共重合体の合成、物理、化学的検討平成5年度はN-n-propylacrylamide及びN-isopropylacrylamideの通常の方法による共重合体を塞栓物質として検討したが、塞栓効果を向上させるため、さらに異なる共重合比のもの、より高分子量のものを合成し、その物理化学的性質を検討した。また他のアクリルアミド誘導体の共重合体を合成しその物理化学的性質を検討した。2、塞栓物質への造影能の付加塞栓物質として使用する場合X線透視下に塞栓を確認する必要があるため、市販の造影剤を添加する事により造影能を付加した。

その際粘度の上昇が著しいので添加する造影剤の濃度、量の検討が必要であった。3、新しい塞栓物質候補の動物実験モデルによる検討新たに合成した塞栓物質候補をウサギ腎動脈内へ投与しその塞栓効果を検討した。ニュージーランド白ウサギを用い、全身麻酔下に大腿動脈からカテーテルを腎動脈へと挿入し、腎動脈造影を行った後、新たに合成したアクリルアミド誘導体の共重合体を注入し、塞栓状態を検討した。また塞栓された腎臓を摘出し、その組織学的検討を行った。造影上の塞栓状態は良好であり、組織学的にも塞栓されていた。平成56年度の研究で、感熱性高分子であるアクリルアミド誘導体高分子は、脳血管内手術に用いる液体塞栓物質としての可能性のあることが明らかにされたので、今年度はさらにその応用、改良を検討した。1、塞栓物質により適した新しい感熱性高分子の開発平成5年度までに得られた新しい塞栓物質の候補は、感熱性高分子であるアクリルアミド誘導体のN-n-propylacrylamide及びN-isopropylacrylamideをミセル内で重合させることにより、より高分子量のものとして得たものであるが、その相転移温度及び濃度を変えることにより、塞栓物質により適した新しい感熱性高分子を開発し、以下の動物実験により、相転移温度26.4度、濃度10%が塞栓物質として有効であった。2、塞栓物質の腎臓内注入モデルを用いた基礎的研究ウサギ腎血管に新しく開発された塞栓物質を注入し、その塞栓効果を検討した。方法は全身麻酔下のウサギ大腿動脈より腎動脈にselective catheterizationを行い、塞栓物質注入を行った。また、血管造影の写真としては、今回からCR(computed radiography)を用いることにより、より鮮明な画像を得ることができた。その結果前述の感熱性高分子、相転移温度26.4度、濃度10%が塞栓物質として有効であった。しかし今回、ウサギ腎動脈塞栓後、5時間後に再び血管造影を施行したが、その結果わずかに再開通を生じる可能性があることがわかり、今後の課題であると思われた。3、新しい塞栓物質候補の今後の可能性の検討以上の基礎的研究の結果、新しい塞栓物質候補が実施の臨床例に応用可能かどうか検討した。臨床応用としては血管病変の塞栓物質として臨床応用可能であると思われたが、high flowな病変の塞栓にはあまり適用できないと思われた。今後の可能性としては、抗癌剤と結合させて徐放製剤とし、塞栓化学療法としての応用があると思われ、今後更に研究を続ける予定である。
光子・電子・核子スピン量子もつれエンジニアリング

ハイブリッド量子系の中でも特に、光子、電荷、電子スピン、核スピンの4つの物理量を量子力学的に結合する量子もつれ物理の探求を行い、長時間量子メモリー、高感度磁気センサー、単一スピン計測、高感度物性測定などに結びつけることを目指した。ダイヤモンドに内在する量子もつれの力を自発的に引き出すことでこれを可能とした。具体的には、H29年度に下記を行った。・電子スピンと核スピンの縮退論理キュービット間の任意量子もつれ状態生成電子・核子間の超微細相互作用という物質に内在する量子もつれの力を利用し、マイクロ波およびラジオ波の偏光自由度を制御することにより、縮退論理キュービットの任意量子もつれ状態を生成した。まずは、電子、核子共に0状態に初期化した。次に、ラジオ波により核子を偏光に対応した量子重ね合わせ状態にした。その後、核スピンを制御量子、電子スピンをターゲット量子とした二重C-NOT操作によりに量子もつれ状態を形成した。・量子テレポーテーション原理による光子から電子スピンを介した核スピンへの伝令付き量子メディア変換電子のスピン軌道相互作用という物質に内在する量子もつれの力を利用した、量子テレポーテーションの原理にヒントをえた量子転写を行った。まずは、上記の手法で電子と核子の量子もつれ状態を形成した。その後、電子をA2あるいはA1準位(軌道・スピンもつれ状態)に励起する光子を吸収した際、光子の量子状態は核子へと転写された。転写の成功検知には、電子の軌道(Ex励起)のみを用いた量子非破壊シングルショット測定を行うことで、伝令付きの量子メディア変換が可能となった。本転写の核となる技術は光子吸収による光子と電子の量子もつれ測定であり、提案者が世界に先駆けて成功したものである。29年度が最終年度であるため、記入しない。具体的には、H28年度に下記を行った。・光波による電子スピン縮退論理キュービットの幾何学的量子操作電子スピン縮退論理キュービットを光学励起状態の|A2>準位を補助準位として光波により幾何学操作を行った。まずは、|A2>準位に共鳴する光波を約100ns照射することで、その偏光に直交した量子状態に初期化した。次に、任意の偏光をもつ自然放出寿命(約10ns)以下の光波の2πパルスを照射することで幾何学的量子操作を行った。この際、光波の偏光で回転軸を設定し、前半と後半のπパルスの位相差で回転角を決める任意軸かつ任意角の単一量子回転を可能とした。さらに、光波の任意の偏光で射影読み出しを行うことも可能とした。・マイクロ波による電子スピン縮退論理キュービットの幾何学的量子操作光波と同様の操作をマイクロ波の偏光自由度を利用して行った。この場合には、スピン基底状態の|0>準位を補助準位として利用した。|0>準位への初期化は532nmのグリーンレーザで行った。次に任意の偏光をもつマイクロ波のπパルスを照射することで、電子スピンの縮退論理キュービットを任意の量子状態に初期化した。次に、任意の偏光をもつマイクロ波の2πパルスを照射することで幾何学的量子操作を行った。この際、マイクロ波の偏光で回転軸を設定し、前半と後半のπパルスの位相差で回転角を決める任意軸かつ任意角の単一量子回転を可能とした。さらに、マイクロ波の任意の偏光で射影読み出しを行うことも光波と同様に可能とした。提案書に示したH28年度の計画通り、光波およびマイクロ波による電子スピン縮退論理キュービットの幾何学的量子操作に成功した。ダイヤモンド中の電子および核子のスピン縮退した二準位を論理量子として用いることで物質に内在する量子もつれの力を自発的に引き出すとともに、デジタルコヒーレンス技術を駆使したアダプティブな量子もつれ制御でこれが可能となった。これにより、工学、理学から医学に至る幅広い分野にインパクトをもたらすとともに、量子情報物理に啓発された新しい学術領域を確立する大きな足掛かりとなった。・量子テレポーテーション原理による光子から電子スピンを介した核スピンへの伝令付き量子メディア変換