hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
触覚閾値、疼痛閾値、および脳幹反射閾値に対する心理状態の及ぼす影響

本研究は顎口腔系に異常のない被験者に対して、機械的触覚閾値および疼痛閾値を計測し、さらに電気刺激による触覚閾値、疼痛閾値、及び咬筋抑制反射の閾値を計測し、ヒト感覚閾値と運動機能(筋反射)の関連を、同時に評価する心理学的データと比較検討した。その結果、筋電図測定における初回の実験ではかなりの不安を感じており、この不安状態が、咬筋抑制反射の発現に有意に影響を与えていることが明らかとなった。本研究は、今年度、ヒト感覚閾値と運動機能(筋反射)の関連を検討し、さらに心理学的データと比較検討し、筋の反射という運動機能に関して、心理学的要因によってこれらが変化する可能性について検討した。まずは咬筋抑制反射の被験者の民族差による反応の相違を検討するため、日本国とベルギー国の被験者間で、反射の様相を比較検討した。その結果、日本人では、咬筋抑制反射は、発現させることがやや困難な傾向を示した。次いでその実験条件を用いて、心理学的な影響を検討した。その結果、実験器材の装着により被験者は初回の実験ではかなりの不安を感じており、この不安状態が、咬筋抑制反射の発現に影響を与えていることが明らかとなった。さらに咬筋抑制反射には、潜時15マイクロ秒あたりにの一次反射と、潜時30マイクロ秒あたりの二次反射があるが、両者を安定して発現させるためには、高強度の電気刺激が必要であり、その際に極度の疼痛を伴うことが判明した。したがって、経皮下での電気刺激では、患者に対して、同様の実験は困難であるとの結論に達した。しかしながら、文献検索0の結果、経頭蓋磁気刺激装置が無痛での咬筋抑制反射発現に有効であることが判明した。これまでも、この経頭蓋磁気刺激装置を、咬筋抑制反射の発現に応用した研究が行われているが、いずれの研究でも、刺激に伴う疼痛は、経皮的電気刺激に比較して弱いことが報告されている。今年度は、この経頭蓋磁気刺激装置を購入し、予備実験をおこなっているが、これまでの実験結果は良好であり、磁気刺激は、経皮的電気刺激に対して、疼痛の少ない刺激強度で、咬筋抑制反射を発現させることに成功しており、来年度早々にもその結果を学会発表する予定である。本研究は、ヒト感覚閾値と運動機能(筋反射)の関連を検討し、さらに心理学的データと比較検討し、筋の反射という運動機能に関して、心理学的要因によってこれらが変化する可能性について検索するものであるが、その一部については既に昨年度報告した。咬筋抑制反射には、潜時15マイクロ秒あたりの一次反射と、潜時30マイクロ秒あたりの二次反射がある。しかしながらこれまでの研究過程で、両者を安定して発現させるためには、高強度の電気刺激が必要であり、その際に極度の疼痛を伴うことが判明した。したがって、経皮下での電気刺激では、これからの課題である、実際の患者に対して、同様の実験は困難であるとの結論に達した。そこで、文献検索を行ったところ、経頭蓋磁気刺激装置が無痛での咬筋抑制反射発現に有効であることが判明した。一昨年度は、この経頭蓋磁気刺激装置を購入し、実験を開始した。昨年度はさらに実験を重ね、経皮的電気刺激に対して、疼痛の少ない刺激強度で、咬筋抑制反射を発現させることに成功し、今後は、患者に対する応用にも十分可能である結果を得た。現在は、その内容を英文誌に投稿し、受理され、発行を待っている状態である。来年度にはこれをさらに応用した形で、年齢による影響や、実際の患者での測定結果を学会発表し、学術雑誌に投稿していく予定である。

一昨年度は、この経頭蓋磁気刺激装置を購入、実験を開始し、経皮的電気刺激に対して、疼痛の少ない刺激強度で、咬筋抑制反射を発現させることに成功した。また、昨年度は患者に対する応用にも十分可能である結果を得て、その内容を英文誌に投稿し、受理され、発行された。今後はこれをさらに応用した形で、現在、年齢による影響に関する測定が終了しておりその内容ならびに、実際の患者での測定結果を学会発表し、学術雑誌に投稿していく予定である。
時間特性を考慮した人工網膜のための最適刺激の研究

人工視覚の中でも網膜刺激型である脈絡膜上-経網膜刺激の時空間特性を明らかにするために、電気生理学的検討を行った。一次視覚野の誘発反応を二次元的にマッピングしたところ、網膜の刺激部位に対応した誘発電位の分布を記録することができた。刺激波形をcathodic-firstとanodic-firstの間で比較したところ、anodic-firstの方が大きな頂点電位を有していたがその差は小さかった。本年度は、人工視覚の網膜刺激法の1つである脈絡膜上-経網膜刺激(STS)方式の時間特性の評価の初めとして、外側膝状体の中継細胞の単一ユニット記録を行い、STS刺激の頻回刺激による反応の追従性を調べた。刺激には強膜側に設置した直径100umのPt電極から硝子体電極の間に幅200usecで内向きの単相矩形波電流を用いた。その結果、例えばある細胞の例では、閾値程度の電流強度(150uA,30nC)の場合、5Hzの刺激では、誘発されるスパイク応答は刺激に必ず応答していたが、刺激頻度を上げるとスパイクが出現しないことが増え、20Hzまで頻度を上げると、刺激に応答しなくなった。しかし電流強度を閾程度の2倍(300uA,60nC)に上げたところ、20Hzの電気刺激でも毎回スパイク応答が出現した。これよりさらに刺激頻度を上げたところ、50Hzでは100Hzで2割程度の刺激に対してしかスパイク応答は出現しなかった。電気刺激によって有効な感覚入力を得るためには、刺激は1発ではなく複数発を与える必要があることがこれまでにわかっているが、刺激電流の最適化のためには、閾値以上の刺激を与える必要があることがわかった。また、これまでの外側膝状体からの単一ニューロン記録に加えて、ネコ大脳皮質野からの集合電位のマッピングによる、脈絡膜上-経網膜刺激の空間的な興奮の分布の記録を行った。潜時8-10msecに生じる陰性波の大きさを大脳皮質上の距離に対してプロットして、その曲線の半値幅である皮質上の距離を調べると、1mm以下に収まっていることがわかった。電気刺激による中枢神経系の反応の時空間特性を明らかにするために、大脳皮質から多点電極を用いた空間的マッピングを行った。ネコ眼球の強膜側から直径100μmの電極を用い、硝子体内の電極との間に各相500μsの二相性電流を通電した。刺激電極を設置した網膜の視野に相当する大脳皮質視覚野に、深さ方向が200μm間隔で4極の電極が、水平方向に400μm間隔で4本ある多点電極を刺入した。刺激パラメータを変えながら、AP方向に500μm毎に順次移動させることでマッピングを行った。catbodic first, anodic firstと通電極性を時間的に変化させた2種類の電流波形で、150,300,500μと電流強度を変化させて得られた反応を解析した結果、以下のことがわかった。記録から大脳皮質への最も早期の入力を記録していると考えられる、深さ700μmの場所においては、刺激によってほぼ15ms以内に鋭い頂点を持つ誘発反応と、30ms程度にピークをもつなだらかな誘発反応が得られた。潜時などから前者が刺激に直接反応したもので、後者は前者の反応が広がったものを考えられた。電流量を弱くすると反応の得られる範囲は狭く、また特に前者の反応そのものも減弱したが、anodic firstとcathodic firstの両者の刺激の間に明らかな反応の差異は認められなかった。さらに異なる波形を用いて、生じる誘発反応の差異を検討する必要があると考えられた。STS(suprachoroidal transretinal stimulation)方式の網膜電気刺激によって生じる視覚中枢における反応の時空間特性を明らかにするために、大脳皮質から多点電極を用いて誘発反応を記録した。ネコ眼球の強膜側に直径100μmの電極を装着し、硝子体内に刺入した電極との間に各相500μsの二相性電流を通電した。大脳皮質視覚野に、深さ方向200μm間隔で4極の電極が、4本水平方向400μm間隔で配列している多点電極を刺入した。刺激パラメータを変えながら、前後方向に移動させながら反応のマッピングを行った。これにより視覚野上で、強膜側刺激電極が刺激している網膜部位に相当する場所を確実に捕らえることができた。cathodic first, anodic firstと時間的に矩形波を入れ替えた波形を刺激パターンとして用い、150, 300, 500μAと電流強度を変化させて得られた誘発反応の大きさを定量的に解析した。50ms以内の陰性頂点の電位を計測し、cathodic firstとanodic firstの間で比較すると、anodic firstに対してcathodis firstの反応の大きさは150μAで88.0%, 300μAで84.9%, 500μAで91.3%と、いずれの刺激電流値でもanodic firstの方が大きいことがわかった。

ただ、その差は10-20%程度であり、どちらかの波形パターンに絶対的な優位性があるわけでもないため、人工視覚の最適パラメータとしてはどちらも選択可能であり、刺激効率以外の、安全性などその他の要因を考慮することができると考えられた。
電子線励起超解像顕微鏡における蛍光薄膜の厚さの最適化とコントラスト増強

ほとんど透明な試料を、回折限界を超えた空間分解能で高いコントラストで観察できる顕微鏡を開発する。電子線励起超解像光学顕微鏡の蛍光薄膜の構成を最適化し、微小な屈折分布を検出可能にする。始めに数値シミュレーションを行い、蛍光薄膜の厚み、蛍光薄膜部分の構成の最適化を行う。また、実際に設計した蛍光薄膜を原子層堆積法で成膜する。実際に作製した蛍光薄膜を電子線励起超解像光学顕微鏡に使用し、ポリスチレン粒子や金ナノ粒子などの標準試料を観察し、観察増のコントラストを評価する。
異文化背景を持ち日本で生活する人々のQOL

本研究は、異文化背景を持ち日本で生活する人々のQOLについて明らかにし、ヘルスケア充足ために必要な情報を吟味し、それらの情報をどのように看護者または他の専門職者と共有するか検討を行うことを目的とした。本年度の研究概要を以下に示す。調査は、1施設における、異文化背景を持つ人々5名を対象とし、半構成面接法によるインタビューとして、倫理的配慮のもとに実施した。結果は内容分析の手法に準じて整理した。異文化背景を持つ対象者がQOLに影響を及ぼしている背景として「経済的問題」、「言葉の問題」、「社会に受け入れられているという感覚」、「同様でなければならないという認識の違い」、「信頼できる知り合いの有無」が挙げられた。さらに、1県2施設の看護師215名を対象に、異文化背景を持つ患者への看護に関する教育状況に関する調査を行った。調査は倫理的配慮のもとに実施された。104名の看護師から回答あり、回収率は48.3%であった。看護師の平均年齢35.7(SD10.2)歳、看護師経験は12.0(SD9.1)年、最終学歴は、看護専門学校が、89名(85.6%)と最も多くを占めいていた。対象施設では、異文化背景を持つ患者に対応するための専門部門を設けていなかった。異文化背景を持つ患者への看護の提供状況は、約80%がほとんど異文化背景を持つ患者様に看護を提供する機会がなく、平均3人1年程度看護を提供していた。看護の提供に当たっては、約81.7%が困難を感じた経験があり、そのほとんどがコミュニケーションに関する内容であった。文化背景を持つ患者に対する教育を学校で受けた経験がある看護師は10.6%に留まり、89.4%の看護師が、コミュニケーションだけでなく、文化の違いを学びたいなど教育の必要性を求めていた。これらの、結果を反映し、今後は異文化看護に関する教育システムを構築していく予定である。平成16年度は、Cultural Competent Careにおいて先進的な役割を果たしている、欧米諸国のCultural Competent Careの認識と実態に関する調査を行った。対象は、医療情報国際会議(MEDINFO2004 in SF)の参加者のうち、調査に同意の得られた200名をとし、倫理的配慮のもとで平成16年9月に実施した。全体で、62件、31%の有効回答率を得た。回答者の国籍は、北米67.7%,ヨーロッパ諸国19.4%,アジア諸国8.1%,その他4.8%であった。学歴は、修士以上が約90%を占めていた。職種は、医師12.9%,看護師,58.1%,その他の医療従事者8.1%,学生その他21.0%であった。回答者の48.5%が、1名以上の異文化背景を持つ患者に毎日ケアを提供しており、その中の16.7%は、10名以上に毎日ケアを提供していた。回答者の90.3%は、患者に対しCultural Sensitiveなケアの提供が必要であると認識していたにもかかわらず、回答者の働いている施設の62.9%しか、Cultural Sensitiveなケアの提供されていないという回答を得た。施設において実施されているケアで最も多かったものは、各国の言語に対応した通訳を24時間体制で提供していることであった。また「文化背景が違っても患者情報のプライバシーに関する考え方は同じであると思うか」の問に対し、35.5%が「同じであると思う」と回答しており、個人的レベルではCultural Sensitiveなケアを必要と思っているが、Cultural Sensitiveケアの内容、意味はそれぞれ認識が違うのではないかということが示唆された。平成17年度は、グローバル化社会における異文化背景を持つ患者情報の取扱いに対する医療従事者の認識についてのH16年度の調査結果を、第6回日本医療情報学会学術大会において発表した。また、日本の看護師の異文化背景を持つ患者の看護の実際と、異文化背景をもつ患者情報の取扱いに関する認識を、インタビューを基に質的に調査を行った。本年度実施した調査の概要を示す。本調査は、2県2施設の看護師13名(内科、外科、精神科など),を対象とし半構成面接法によるインタビューとして、倫理的配慮のもとに実施した。日本の看護師においては、日常的に「異文化背景を持つ患者」にケアを提供する機会は少なかったが、異文化背景を持つ患者は増加してきていると認識していた。インタビューを実施した2施設ともに、異文化背景を持つ患者に対する対応を行うための部署やトレーニングは実施されていなかった。患者のプライバシーに関わると感じていた状況は、「4人部屋であること」「日常生活に制限があること」であった。また、「家族構成や家族の関係」「病名」「現病歴」「既往歴」「検査データ」「感染症」など治療に関わる情報、「名前」「名札」「住所」など入院していることが特定される情報、ボディーイメージに関わる「身体的な問題」、「愚痴」「悩み」など精神・心理的な情報、「性」に関わる情報、「職業」、「経済状態」などの情報をプライバシーに関わる情報であると認識していた。これらのことから、看護師は、異文化背景を持つ患者のプライバシーに対する配慮は行っているが、施設全体での、対応は遅れていることが示唆された。また、現在、WHOQOL26を用い、1施設の留学生および職員にQOL調査を実施している。

現在、データ回収中であり、今後、報告予定である。本研究は、異文化背景を持ち日本で生活する人々のQOLについて明らかにし、ヘルスケア充足ために必要な情報を吟味し、それらの情報をどのように看護者または他の専門職者と共有するか検討を行うことを目的とした。本年度の研究概要を以下に示す。調査は、1施設における、異文化背景を持つ人々5名を対象とし、半構成面接法によるインタビューとして、倫理的配慮のもとに実施した。結果は内容分析の手法に準じて整理した。異文化背景を持つ対象者がQOLに影響を及ぼしている背景として「経済的問題」、「言葉の問題」、「社会に受け入れられているという感覚」、「同様でなければならないという認識の違い」、「信頼できる知り合いの有無」が挙げられた。さらに、1県2施設の看護師215名を対象に、異文化背景を持つ患者への看護に関する教育状況に関する調査を行った。調査は倫理的配慮のもとに実施された。104名の看護師から回答あり、回収率は48.3%であった。看護師の平均年齢35.7(SD10.2)歳、看護師経験は12.0(SD9.1)年、最終学歴は、看護専門学校が、89名(85.6%)と最も多くを占めいていた。対象施設では、異文化背景を持つ患者に対応するための専門部門を設けていなかった。異文化背景を持つ患者への看護の提供状況は、約80%がほとんど異文化背景を持つ患者様に看護を提供する機会がなく、平均3人1年程度看護を提供していた。看護の提供に当たっては、約81.7%が困難を感じた経験があり、そのほとんどがコミュニケーションに関する内容であった。文化背景を持つ患者に対する教育を学校で受けた経験がある看護師は10.6%に留まり、89.4%の看護師が、コミュニケーションだけでなく、文化の違いを学びたいなど教育の必要性を求めていた。これらの、結果を反映し、今後は異文化看護に関する教育システムを構築していく予定である。
婦人科癌のHeparanase発現と血管新生・転移能、さらに転移抑制療法の開発

Heparanase(Hpa)は細胞表面、細胞外マトリックスにおいて重要な構造の一つであるHeparan sulfate proteoglycanの分解酵素である。担癌マウス、担癌患者の血中、尿中においては高いHpa活性がみとめられ、また細胞株においても転移能とHpa活性との相関が報告された。最近ヒトHpa遺伝子がクローニングされ、ヒト転移好発細胞株において高いHpa活性の発現およびHpaが血管新生促進増殖因子を刺激し、腫瘍血管の新生を促進していることが報告され、腫瘍細胞の転移・血管新生、さらに転移抑制療法との関連において注目されている。まず、子宮体癌組織(類内膜型腺癌)52例を材料としRNAを抽出し、RT-PCR法によりHpaおよびb-actin mRNAを増幅し、FAS-II UV image analyzer, Quantity One Ver.3.0により定量化し、両者の比を臨床病理学的因子と比較検討した。20例中16例においてHpaの発現が検出された。臨床病理学的因子との比較では、1)臨床進行期IIIc期の全例でHpaの発現を認め、平均発現比0.616とIa, Ic期の平均発現比0.00, 0.115と有意差(p=0.0351, 0.0282)を認めた。2)リンパ節転移例においても平均発現比は0.696で、非転移例の0.282と有意差(p=0.0197)を認めた。3)組織分化度、筋層浸潤度、脈管侵襲、頚部浸潤、および腹腔内洗浄細胞診の各因子において有意差はないものの、予後不良群においていづれも平均発現比が高値を示した。次いで、Hpa peptideを抗原として、ウサギに免疫し抗Hpaポリクローナル抗体を作成した。この抗体を用いて免疫染色を行い、子宮体癌組織におけるHpaの陽性率と局在を検討した。52例の子宮体癌症例のうち23例においてHpa陽性が免疫組織学的に確認できた。この染色結果と臨床病理学的因子を比較検討すると、手術進行期、組織分化度、筋層浸潤度、脈管侵襲の各因子において、有意に予後不良群でHpa染色陽性率が高率であった。リンパ節転移、頚部浸潤、洗浄細胞診、卵巣転移の各因子において有意差はないものの、予後不良群においてHpa染色陽性率が高率であった。子宮体癌においてHpaの発現は、病巣進展の推定、リンパ節転移の推定さらには予後因子として有用な指標となりうると考えられる。

最近ヒトHpa遺伝子がクローニングされ、ヒト転移好発細胞株において高いHpa活性の発現およびHpaが血管新生促進増殖因子を刺激し、腫瘍血管の新生を促進していることが報告され、腫瘍細胞の転移・血管新生、さらに転移抑制療法との関連において注目されている。平成17年度の研究経過について述べる。1.子宮体癌組織20例(1期11例、II期1例、III期8例)を材料としRNAを抽出し、RT-PCR法によりHpaおよびb-actin mRNAを増幅3.RT-PCRにより20例中16例においてHpaの発現が検出された。4.臨床病理学的因子との比較では、1)臨床進行期IIIc期の4例全例でHpaの発現を認め、平均発現比0.616とIa,Ic期の平均発現比0.00,0.115と有意差(p=0.0351,0.0282)を認めた。2)リンパ節転移3例においても平均発現比は0.696で、非転移例の0.282と有意差(p=0.0197)を認めた。3)組織分化度、筋層浸潤度、脈管侵襲、頚部浸潤、および腹腔内洗浄細胞診の各因子において有意差はないものの、予後不良群においていづれも平均発現比が高値を示した。子宮体癌においてHpaの発現強度は、病巣進展の推定、さらには予後因子として有用な指標となりうると考えられる。Heparanase(Hpa)は細胞表面、細胞外マトリックスにおいて重要な構造の一つであるHeparan sulfate proteoglycanの分解酵素である。担癌マウス、担癌患者の血中、尿中においては高いHpa活性がみとめられ、また細胞株においても転移能とHpa活性との相関が報告された。最近ヒトHpa遺伝子がクローニングされ、ヒト転移好発細胞株において高いHpa活性の発現およびHpaが血管新生促進増殖因子を刺激し、腫瘍血管の新生を促進していることが報告され、腫瘍細胞の転移.血管新生、さらに転移抑制療法との関連において注目されている。まず、子宮体癌組織50例を材料としRNAを抽出し、RT-PCR法によりHpaおよびb-actin mRNAを増幅し、FAS-II UV image analyzer, Quantity One Ver.3.0により定量化し、両者の比を臨床病理学的因子と比較検討した。20例中16例においてHpaの発現が検出された。臨床病理学的因子との比較では、1)臨床進行期IIIc期の全例でHpaの発現を認め、平均発現比0.616とIa, Ic期の平均発現比0.00,0.115と有意差(p=0.0351, 0.0282)を認めた。2)リンパ節転移例においても平均発現比は0.696で、非転移例の0.282と有意差(p=0.0197)を認めた。次いで、Hpapeptideを抗原として、ウサギに免疫し抗Hpa抗体を作成した。この抗体を用いて免疫染色を行い、子宮体癌組織におけるHpaの陽性率と局在を検討した。64%の子宮体癌症例においてHpa陽性が免疫組織学的に確認できた。この結果と臨床病理学的因子を比較検討すると、臨床進行期、リンパ節、組織分化度、筋層浸潤度、脈管侵襲、頚部浸潤、および腹腔内洗浄細胞診の各因子において有意差はないものの、予後不良群においていづれもHpa染色陽性率が高率であった。子宮体癌においてHpaの発現は、病巣進展の推定、さらには予後因子として有用な指標となりうると考えられる。
リテラシーを視座とする学校数学における出口の課題：数学的活動から数学的リテラシー

本研究の目的は,リテラシーの視座からみた中等教育段階における数学的活動の明確化である。今日では資質・能力ベースのカリキュラム改革がなされており,それは社会参加を前提とした数学的リテラシー(社会参加に必須の数学的能力)を求めるものである。高度情報化社会と呼ばれ,AIの発達が目覚しいこれからの社会におけるリテラシーを考えるとき,計算や問題解決をすることというよりは,むしろ問題をどのように設定するのかという課題設定や,解や解決方法を探る検索能力といったリテラシーが不可欠となる。このようなリテラシーを,中等教育段階における数学的活動として授業レベルの開発研究をおこなう中で明らかにする。
黒毛和牛のルーメン微生物相と産肉成績の関連探索

我が国の重要肉用牛品種である黒毛和種について、その栄養獲得の根幹を担う第一胃内(ルーメン)微生物相を明らかにするとともに産肉成績との関連を探った。黒毛和種ルーメン内の主要細菌群は23菌群あり、そのうち2菌群は黒毛和種に特徴的と考えられた。筋肉中脂肪酸不飽和度を基準に24個体を選抜し、次世代シーケンサーによる網羅的ルーメン菌叢解析を行ったところ、筋肉中脂肪酸不飽和度が高い個体は特有のルーメン細菌叢を保有する可能性が示唆された。国内の重要肉牛品種である黒毛和種について、栄養獲得の根幹を担う第一胃(ルーメン)内微生物に関してほとんど知見が得られていない。本研究課題では黒毛和種ルーメン内での飼料分解、発酵に深く関与する主要微生物群を特定し、本品種の安定生産に寄与しうる基礎的知見を取得することを目的とした。平成25年度は前年度に特定した黒毛和種ルーメン内コア細菌群23グループのうち、PCRプライマーの設計が可能であった17グループについてReal-time PCRによってルーメン内分布量を測定した。解析には21頭の黒毛和種肥育牛から14ヶ月、18ヶ月齢、22ヶ月齢および26ヶ月齢時に採取したルーメン内容物を用いた。また、比較対象としてTMRもしくは放牧草を給与したホルスタイン種およびブラウンスイス種泌乳牛より採取したルーメン内容物についても同様に17菌群を定量した。標的細菌群のうち、黒毛和種ルーメン内ではデンプン分解菌(Ruminicoccus bromii近縁グループ、Streptococcus bovis, Butyrivibrioグループ)や乳酸利用菌(Selenomonas ruminantium)の分布量が泌乳牛よりも多かった。したがって、これらの菌群は黒毛和種ルーメン内での濃厚飼料分解において重要であるものと考えられた。ルーメン内短鎖脂肪酸産生と増体、飼料要求率もしくは筋肉中の脂肪酸不飽和度の相関を調べたところ、酢酸割合と増体および酪酸割合と飼料効率に正の相関が見られた。また、酢酸・プロピオン酸濃度比と筋肉中の脂肪酸不飽和度には有意な負の相関がみられ、プロピオン酸割合が高い個体は筋肉中の脂肪酸不飽和度が高かった。次世代シーケンサーによる個体ごとの網羅的菌叢解析データ、発酵パターンおよび産肉成績を照合することでこれらの関係性を解明できるものと考えている。平成24年度は21頭の黒毛和種肥育牛から14ヶ月および26ヶ月齢時に採取したルーメン内容物を用いて、発酵パラメータと細菌叢の解析を行った。細菌叢については真正細菌(バクテリア)と古細菌(メタン菌)の両者を別個に解析した。具体的には、真正細菌は16S rRNA遺伝子、古細菌はmcrA遺伝子に着目してクローンライブラリを作製、解析した。発酵パラメータについて、pHは6.37.5、短鎖脂肪酸濃度は4070 mMで酢酸/プロピオン酸比は2.3-3.4とルーメン発酵は正常に行われていることを確認した。真正細菌叢および古細菌叢ともに既報値と比較して黒毛和種に特有と思われる結果が得られた。真正細菌ではRuminococcaceae科が他の反芻家畜に比べて黒毛和種で検出頻度が高いという特徴が見られた。また、Real-time PCRによる定量では、他の反芻家畜で多数検出例がある主要ルーメン細菌群のほとんどは黒毛和種ルーメン内では分布量が低く、一方Prevotella属細菌、Lachnospiraceae科およびRikenellaceae科に属する新規細菌群の分布量が高いことが明らかとなった。古細菌ではMethanobrevibacter属がメジャーである点は他の反芻家畜と共通であったが、Methanobrevibacter woeseiに近縁なグループや未培養グループがが多数検出されるなど、黒毛和種の古細菌叢は他の反芻家畜と異なる可能性が考えられた。平成24年度の達成目標は黒毛和種ルーメン微生物相の全体把握とコアメンバー候補の選抜としたが、概ね順調に成果が得られている。真正細菌と古細菌についてはクローンライブラリ解析とreal-time PCR定量により黒毛和種ルーメン内での分布量が高いと思われるグループを選抜できた。さらに、真正細菌については14ヶ月齢から26ヶ月齢にかけて菌叢が変化することを確認しており、この点については当初の計画よりも順調に進んでいる。一方、真核生物についてはやや解析が遅れているものの、細菌と全く同じアプローチで解析することになるので想定外の遅れが生じる心配はない。平成24年度の解析で得られたデータをもとに、コアメンバーの定量と次世代シーケンサーによるハイスループット微生物相解析に着手する。

コアメンバーの定量についてはクローンライブラリ解析で見つかった新規グループのPCRプライマーの設計、real-time PCR定量系の確立を行う。着目する点としては、肥育ステージの進行にともないコアメンバーの分布量がどのように変化するかを追跡する。これにより、各肥育ステージでの栄養獲得に重要な役割を担う微生物の特定をめざす。一方、ハイスループット微生物相解析では個体ごとに定量的かつ網羅的に解析する強みを活かして産肉成績との関連を探る。同一の飼養条件下で増体や肉質に違いが見られた個体を抽出し、微生物相をハイスループット解析により特定する。産肉成績の良い個体と悪い個体で関連があるか否かを主成分分析等により解析し、黒毛和種のルーメン微生物相と産肉成績の関連を探る。研究計画に大きな変更はなく、当初の予定通り研究費の多くはハイスループット解析(外注)に充てる。その他の解析は現有機器で実施可能なので、各種消耗品や試薬類にも配分する。研究成果の発表については、国内外の学会や投稿論文を考えており、これらの参加費や投稿費も計上する。
言語の臨界期脳にせまる：思春期とその前後の学習機序の変化

本年度は,規則範疇課題や自己や他者の読み上げ音声といった音声言語課題中の脳領野の脳内血中Hb濃度変化や脳領野間の機能的結合に着目し、範疇学習能力の伸長や自己や家族に関する情動や意図理解の機序を部分的に明らかにした。具体的には、前年度の児童期から青年期の参加者群による英語音韻学習では、研究開始時に既に参加者群間で学習能力の差が有意に存在したため、学習経験の少ない英語以外の言語の範疇学習を行い、その学習前後の課題遂行能力を確認した。新規範疇規則を自己で発見し回答する群と与えられた新規範疇規則によって回答する群で学習をおこなったが、両群で範疇課題において一定の学習効果が得られることが明らかになった。このことから、思春期を超えても範疇学習は容易であることを示唆した。また、自己や家族に対する意識と他者への意識が課題中の脳活動に与える影響を思春期後期青年期で確認するために、前年度までの乳幼児の実験に引き続いて、音声言語課題を行った。その結果、乳幼児と異なり、自己や家族に関する情動や意図理解で前頭前野内側部などではより強い脳活動は確認できず、下前頭葉や側頭葉で自己や家族の声、他者の声、人工音声といった異なる条件ごとに違った脳活動が観察できた。平行して,本年度も乳幼児による新規音韻範疇学習の課題を継続した。本年度の実験結果を前年度までの結果と総合的に検討した結果、自己や家族に関する情動や意図理解では乳幼児と思春期以降で同様の脳活動が必ずしもみられないことが観察されたが、範疇学習では乳幼児と思春期以降で類似様の脳活動が確認できた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は言語学習の臨界期について前頭葉機能の発達と音韻、推論の言語学習の関係性を明らかにすることを目的としている。本年度は児童期、思春期、青年期の3群について昨年度に行った音韻学習と推論学習についての行動実験、NIRSによる脳機能実験、および前頭葉機能(自己認識、意思決定など)や思春期指標、知能などの質問紙検査の大規模データの解析を行った。同時に学習時のドロップアウト参加者を補足する追加実験を行った。特にNIRSデータは昨年検討した脳活動の解析ばかりでなく、脳機能結合の解析を行い学習前、学習後および年齢群による違いを検討し、結果を下記の様に得た。英語/r/, /l/の音韻学習:(1)年齢群に関わらず一定の学習効果がみられた→思春期を越えても外国語学習が可能(2)脳機能は児童期と思春期、青年期で違いが見られた→思春期・青年期で学習後に右上側頭部の賦活が強い。音韻同定時にブローカ野、背外側前頭前野(DLPFC)と右側頭部の機能的結合が強まる。学習後に左側頭極と前頭極の結合が強まり、結合が強い程音韻弁別が向上推論学習:(1)どの年齢群も学習後に推論課題成績が向上したが、児童期のみ有意差。(2)学習後に左右のDLPFC活動が強くなるが、特に児童期で顕著。ただし、この活動が強い程、推論課題の反応が遅い。(3)思春期、青年期は学習後に下頭頂小葉とDLPFCの結合が強まる以上の結果より音韻、推論いずれの学習においても思春期、青年期では前頭葉と特定の側頭部の結合が強まる一方で、児童期では前頭葉との長い結合がみられないことが示された。言語学習の脳内機序の変化は11ー14歳で生じることが示唆された。予定していた3つの年齢群による音韻学習実験、推論学習実験の大規模な実験を完了し、不足分の追加データも取得した。

データ解析は、脳機能結合解析でやや難航したが概ね順調に進んでおり、今後の解析もほぼ見通しがついている。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、質問紙検査で得た前頭葉機能(自己認識、意思決定など)や思春期指標、知能についての大規模データがどのように音韻(知覚)学習、推論学習およびそれらの脳内機構に関わるのかを多変量解析により明らかにする。脳機能結合解析をより精緻化させる。これらの成果について論文を執筆、投稿する。新規実験として外国語学習における、統計学習アプローチと規則に基づく学習のアプローチの2つが異なる年齢群にどのような学習効果をもたらすかについて、児童期、思春期、青年期について検討する。
肝炎患者でのC-Cケモカインの意義

C型慢性肝炎とB急性肝炎患者より得た肝組織を用いた検討では、肝組織中にこれらのc-c chemokine陽性細胞は明らかでなかった。しかし、肝組織内にはc-x-c chemokineが多く存在するとする報告があり、我々は、C型慢性肝炎とB急性肝炎患者より得た肝組織内でのIP-10の陽性細胞について同様の検討を行っている。3)現在、Northern Blotting法を用いてc-c chemokineやc-x-c chemokineの肝組織内でのmRNAの発現を検討している。ラットを用いた単離肝細胞と4種類の肝類洞壁細胞でc-x-c chemokineの発現を確認している。
G蛋白質共役受容体の細胞内動態の解析

G蛋白共役型の受容体の細胞内での分布の変化と、それに関して役割を果たすと考えられる受容体構造に関しての解析を試みた。そのために、細胞表面へ局在したα_<1b>アドレナリン受容体を抗受容対抗体を用いたフローサイトメトリーにより検出定量する実験系と、共焦点レーザー顕微鏡で、細胞内の受容体の局在をより詳細に観察できる実験系の確立に成功した。七回膜貫通型受容体の構造上、高度に保存されている第七膜貫通ドメイン後部のチロシン一残基に変位を加えるだけで、受容体の細胞表面へのソーティングは全く認められなくなった。またリガンドに対する結合も全く起こらないことから、この配列が受容体自身の構造を保つ上で必須であることが示唆された。一方、第三細胞内ドメイン中でセリン・スレオニン残基に富み、リン酸化を受ける可能性が考えられる部分を全てアラニンに変異させたところ、定常状態での受容体の分布に関しては変化がないことが、明らかになった。現在、アゴニスト刺激時および、リン酸化促進状態と考えられる状態での分布を検討することで、その役割を詳細に検討中である。今回我々が確立した方法以上に高感度かつ信頼性のある解析方法は現時点では存在せず、今後もより詳細な受容体構造の解析、たとえば、受容体の細胞内への移行と受容体自身のリン酸化との間の関係などを明らかにできることが期待される。
ナノスケール微粒子の生体内における輸送及び凝集運動の能動制御

血小板輸血は血小板減少症などが原因で起こる出血の治療や予防に対して、即時供給可能な血小板代替物の実現が望まれている.現在わが国では,Liposomc及びAlbumin Micro Spherc(AMS)にrccombinant GPIbα(rGPIbα:血小板膜上の粘着に関わる糖蛋白を遺伝子組換えにより精製したもの)を固層化したものを人工血小板プロトタイプとして作製し,評価・検討することを行っている.そこで本研究では,人工血小板プロトタイプの一つrGPIbα-AMS(早大・武岡ら作製)を用いて,特に,血管が破綻し内皮下組織が露出した場合における人工血小板の粘着現象に着目し,その流体力学的な挙動を観察することを試みた.具体的には,血流中のrGPIbα-AMSの微弱蛍光像を可視化するため,潅流液として赤血球ゴーストを用い,更にHigh Speed Camera, Image Intensifier, Argon-ion Lascr励起を組み合わせることによって,微小粒子の挙動を高時間・空間分解能で観察し評価・検討した.rGPIbα-AMSはリガンド壁面に特異的に粘着することから,血管破綻時,障害部位に特異的に粘着することが期待される.本研究において,壁面に人工血小板粒子が粘着した場合,その近傍での流れ場に乱れが生じることから,このとき壁面および粒子同士の衝突が促進されているということが予測される.今回用いた,人工血小板プロトタイプはリガンド壁面との粘着機能のみを持たせることを狙って試作されたものであるため,粒子同士の衝突が生じても凝集塊の形成には繋がらない.しかし,実際に臨床で用いる場合には,血小板が全く存在しない病態というのは考えられず,従って,単体では凝集能を持たない人工血小板であっても,その流体力学的な挙動が,残存する血小板との凝集塊形成に積極的に働き,血小板減少症時に止血機能を増強することが期待される.血小板輸血は血小板減少症などが原因で起こる出血の治療や予防に対して、即時供給可能な血小板代替物の実現が望まれている.現在わが国では,Liposomc及びAlbumin Micro Spherc(AMS)にrccombinant GPIbα(rGPIbα:血小板膜上の粘着に関わる糖蛋白を遺伝子組換えにより精製したもの)を固層化したものを人工血小板プロトタイプとして作製し,評価・検討することを行っている.そこで本研究では,人工血小板プロトタイプの一つrGPIbα-AMS(早大・武岡ら作製)を用いて,特に,血管が破綻し内皮下組織が露出した場合における人工血小板の粘着現象に着目し,その流体力学的な挙動を観察することを試みた.具体的には,血流中のrGPIbα-AMSの微弱蛍光像を可視化するため,潅流液として赤血球ゴーストを用い,更にHigh Speed Camera, Image Intensifier, Argon-ion Lascr励起を組み合わせることによって,微小粒子の挙動を高時間・空間分解能で観察し評価・検討した.rGPIbα-AMSはリガンド壁面に特異的に粘着することから,血管破綻時,障害部位に特異的に粘着することが期待される.本研究において,壁面に人工血小板粒子が粘着した場合,その近傍での流れ場に乱れが生じることから,このとき壁面および粒子同士の衝突が促進されているということが予測される.今回用いた,人工血小板プロトタイプはリガンド壁面との粘着機能のみを持たせることを狙って試作されたものであるため,粒子同士の衝突が生じても凝集塊の形成には繋がらない.しかし,実際に臨床で用いる場合には,血小板が全く存在しない病態というのは考えられず,従って,単体では凝集能を持たない人工血小板であっても,その流体力学的な挙動が,残存する血小板との凝集塊形成に積極的に働き,血小板減少症時に止血機能を増強することが期待される.血小板は血管が損傷された際、損傷部位に凝集して修復を行い、血管からの出血を止める重要な働きを持っている。ところが血小板の機能に異常が生ずるような疾病においては、血小板輸血が必要となるが、血小板の入手に限界があることから、人工血小板の開発が必要とされている。血小板は血管の損傷部位におけるコラーゲンによって活性化され、コラーゲンや血小板同士との粘着を高め、損傷部位に凝集する。このような機能を摸擬できる人工血小板を実現するためには、人工血小板の微粒子の血液中における凝集運動が本質的に重要となる。そこで、人工血小板の血液中における運動、特に活性化されてからの凝集運動を流体力学的の立場から調べ、血管損傷部位の修復過程の評価を行う。人工血小板の凝集過程を明らかにするためには、細胞近傍のミクロスケールの流れの様子を明確に捉える必要がある。さらにそれらの成果によって微小流体力学という今後重要性が増す領域の発展につながる。本研究では、人工血小板開発の中でも重要な役割である凝集運動の解析を行い、人工血小板の流体力学的な評価を行い、人工血小板の流体力学観点からの最適条件を見いだすことを目的とする。人工血小板として粘着糖蛋白を表面に結合させたリポソームやアルブミン微粒子を用い、微粒子の変形性や粘着力を測定し、さらに流動場での微粒子の濃度分布から凝集特性について検討を行った。血小板輸血は血小板減少症などが原因で起こる出血の治療や予防に対して、即時供給可能な血小板代替物の実現が望まれている.

現在わが国では,Liposome及びAlbumin Micro Sphere(AMS)にrecombinant GPIbα(γGPIbα:血小板膜上の粘着に関わる糖蛋白を遺伝子組換えにより精製したもの)を固層化したものを人工血小板プロトタイプとして作製し,評価・検討することを行っている.そこで本研究では,人工血小板プロトタイプの一つγGPIbα-AMS(早大・武岡ら作製)を用いて,特に,血管が破綻し内皮下組織が露出した場合における人工血小板の粘着現象に着目し,その流体力学的な挙動を観察することを試みた.具体的には,血流中のγGPIbα-AMSの微弱蛍光像を可視化するため,灌流液として赤血球ゴーストを用い,更にHigh Speed Camera, Image Intensifier, Argon-ion Laser励起を組み合わせることによって,微小粒子の挙動を高時間・空間分解能で観察し評価・検討した.γGPIbα-AMSはリガンド壁面に特異的に粘着することから,血管破綻時,障害部位に特異的に粘着することが期待される.本研究において,壁面に人工血小板粒子が粘着した場合,その近傍での流れ場に乱れが生じることから,このとき壁面および粒子同士の衝突が促進されているということが予測される.今回用いた,人工血小板プロトタイプはリガンド壁面との粘着機能のみを持たせることを狙って試作されたものであるため,粒子同士の衝突が生じても凝集塊の形成には繋がらない.しかし,実際に臨床で用いる場合には,血小板が全く存在しない病態というのは考えられず,従って,単体では凝集能を持たない人工血小板であっても,その流体力学的な挙動が,残存する血小板との凝集塊形成に積極的に働き,血小板減少症時に止血機能を増強することが期待される.
埋め込み構造の統語形式

本研究では、主節の選択特性により決定されると考えられてきた補文構造が、直接引用文(direct quote:DQ)と自由間接話法(free indirect speech:FIS)の場合に限り、主節動詞あるいは主節動詞を含む述部の選択特性とは無関係にDQとFISを付加部として結合可能であることを示した。また、その結合様式は「裸埋め込み(bare-embedding:BE)」という統語操作によって構築が可能であるとの主張を行った。また、BEによって埋め込まれた補文の文法特性として、主節とは異なる発話の力が埋め込まれるとの主張を行った。本年度はまず、廣江(2012)において提案した、直接引用文(direct quote:DQ)はCollins(1997)の主張とは異なり、付加詞節を構成している、との主張をさらに支持する証拠を挙げ議論を行った。その証拠とは三つあり、1英語には目的語の位置に生じているように見えても、実際は付加詞しての統語的ステータスを持つものがある(e.g., He weighs 100 poundsや同族目的語)、2what did John say?の返答としてJohn said that he would leave soonは適切だが、John said, "I would leave soon."は適切ではない、という対比からDQは目的語ではない、3類型論的考察、つまり、日本語の引用文構造と比較してみると、日本語の場合、英語とは異なり、トという引用マーカーを語彙(自由形態素)として持っており、DQを選択する意味特性がない主節動詞(あるいは述部)とさえ結合できる、とするものであり、DQを伴う文構造を考察する際、これまで暗に仮定されてきた通説を覆す意義をもった研究であった。さらに、本研究の方向性が正しいとすると、DQという付加詞節で「主文現象(Main Clause Phenomena:MCP)」が観察されるのはどういった理由によるものか、という新しい問いを生じさせたことになった。というのも、少なくとも英語の場合、付加詞とこれまで分析されたきた構造(例えば、関係詞節や発話様態動詞(manner-of-speaking verb)と呼ばれる動詞のthat節)ではMCPは観察されないからである。この問題は大きな課題であるが、発話行為動詞(speech act-verbs)のみ許される「裸埋め込み(bare-embedding)」という統語操作を仮定する方向で考察を行っている。本研究においては、主節とその主節が選択すると考えられていた補文、とりわけ補文が補文化辞を伴わない(つまり、空の語彙形式でも存在しない)時制文である場合、「裸埋め込み(bare-embedding)」という埋め込み形式のメカニズムが働いているとの主張を行った。その結果、埋め込まれた時制文は、主節とは異なる発話の力(illocutionary force)が埋め込まれることが可能となり、意味論の研究領域で主節とは異なる発話の力を従属節に埋め込むことは普遍的にできないとする、従来からの仮説の修正を迫る提案を行った。その特殊な埋め込み構造を構成する言語事実が二つあり、ひとつは1発話行為動詞の(選択関係の無い、言わば補文化辞を伴わない)補文、もうひとつが「自由間接話法(free indirect disourse)」あるいは2「描出話法(represented speech)と呼ばれるものである。本研究の意義は、12いずれの場合においても、主節とは異なる発話の力を埋め込むことができないとする仮説に対する例外として指摘されてきた、特殊な場合の命令文の埋め込みが特殊な例外ではなく、それ以外にも疑問文、主語・助動詞倒置構文、話題化構文といった、言わば主節環境にしか現れないとされる根文(root sentence)一般も現れうることを示した点にある。さらに、裸埋め込みが許容される第三の統語環境が直接引用文の環境であることを示した点も本研究の意義でもある。本研究では、直接引用文は引用・報告の意味を内包する他動詞に選択されると考えられてきたものの、そうした意味とは無関係な自動詞においても観察されることを示し、直接引用文は付加詞(adjunct)を構成しているとの主張を行った。また、直接引用文が持つ語用論的特性は極小主義プログラムにおける統語部門(narrow syntax)においては、何の効果も示さず、そこで関係があるのは直接引用文が裸埋め込みされているという統語的特性のみであるという、新しい主張を行った。研究初年度である今年度は、最も基本的な埋め込み形式のひとつだが、生成文法の研究対象(の一部)としてはあまり俎上に上ることはなかった直接引用文(direct quote:DQ)の埋め込み構造の検討から着手した。DQは従来から名詞表現ではあるものの、格(Case)素性は有する一方、一致(Φ)素性は有さない特殊な範疇だと考えられてきた。Collins(1997)の分析によると、DQそれ自体が移動するのではなく、代わりにquotative operatorが移動するという提案を行った。

しかしながら、DQに関する広範な事実を検証した結果、DQが生起可能なのは、Collins(1997)が提示した目的語及び主語の位置のみならず、前置詞の目的語及び主語位置の名詞句に隣接する同格名詞句の位置にも現れることを発見した。また、目的語を選択する動詞だけがDQを選択するだけではなく、目的語を選択できない動詞も同様にDQを選択することが可能である事実も発見した。こうした事実が示唆することは、以下の2点において重要な理論的意味がある。つまり、(1)DQはある種の付加部節(clausal adjunct)を構成していると考えられる点と、(2)DQを埋め込む統語形式はほぼ一律で、UGの核(core)と呼ばれるもに属している可能性があるという点である。(1)の提案は、実際、DQからのwh句やその他の要素の取出しに関する文法性を観察してみると一概に容認不可能であることからも支持される。この点は「発話様態動詞(manner-of-speaking verb)」のthat節と極めて似た振る舞いを示す。さらに、(1)の提案は、日本語を観察しても、DQを導入するトが極めて広範囲な動詞(あるいは述語タイプ)に選択されるという類型論的な考察からも支持される。本研究で考察する対象としていた範囲は、従来は語用論の領域と考えられている発話行為がそもそも統語構造からどういった形式で写像されているのかということであった。本研究で、統語構造においては付加詞として機能する一方で、概念(意味)構造(conceptual-(semantic) structure)では補部として機能していると仮定することで統語構造との対応関係(インターフェイス条件として)を捉えることが可能となったため、その意味での埋め込み構造を解明した一端がDQの埋め込み構造であったことから、一定程度の成果を挙げていると考えられる。また、それ以外でも、発話行為動詞が使用され、DQと同様、付加詞節を構成し、MCPが観察される描出話法(Represented Speech)というコンテキストも同様の仕方で捉えられる可能性を示したことも成果として挙げられる。理由としては、DQに関する広範囲にわたる事実を検証した結果、Collins(1997)に代表される先行研究では見逃されていた新しい事実が発掘できたことが挙げられる。この事実群は、Collinsらが仮定していたDQに関する仮説を覆し、DQはclausal adjunctを構成しているとの理論的な提案を行うに至った。本年度は最終年度でもあることから、本研究において取り組んできたDQあるいはRS環境における定形時制文を埋め込む統語操作を「裸埋め込み(bare-embedding:BE)」と名付け、英語における(自然言語における)他の統語的環境下では絶対に生じない、付加詞節でのMCPを捉える試みを行う予定である。
新しい機能性材料としての置換ポリアセチレンの設計と合成

高分子を精密合成するための最も重要な手法の1つにリビング重合がある。しかし置換アセチレンのリビング重合の例はこれまでに僅かしか存在しない。本研究者らは置換アセチレンのリビング重合に有効なモリブデン系3成分触媒(MoOCl_4-nBu_4-EtOH)をこれまでに開発している。本研究では、リビング重合する置換アセチレンモノマーの開発、この触媒系によるリビング重合挙動の解明などについて検討した。以下に研究成果の要旨を述べる。1.o-CF_<3->フェニルアセチレンのリビング重合方法の確立ーこのモノマーは上記モリブデン系3成分触媒を用いることにより分散比1.1以下という分子量分布の狭いポリマーを生成した。MoOCl_4単独やMoOCl_4ーnBu_4Sn触媒では分散比はそれほど小さくならず3成分触媒が有効であることが分った。生成ポリマーの分子量がモノマー消費量に比例して増大することからリビング重合であることを確認した。本研究に及ぼす種々の反応条件の影響についても検討し、o-CF_<3->フェニルアセチレンのリビング重合方法を確立した。2.フェニルアセチレン類のリビング重合に及ぼすオルト置換基効果の解明ーフェニルアセチレンモノマーのオルト位の置換基のリビング重合に及ぼす立体並びに電子効果を明らかにするために、電子供与性基として、Me,iPr,Me_3 Ge基、電子吸引性基としてF,Cl,Brなどを有するモノマーの重合を検討した。オルト位の置換基が小さい場合重合を最初急激に進行したのち飽和に達し、生成ポリマーの分子量分布も広かった。一方、オルト置換基がかさ高い場合しの電子効果に拘らず、重合は滑らかに進行し、ポリマーの分子量分布は分散比が1.1で狭かった。このように、オルト置換基の立体効果がリビング性に大きく影響し、かさ高い置換基は停止などの副反応を抑制することが明らかとなった。
カーボンナノチューブのトンネル分光による電子状態の研究

広領域走査型の走査トンネル顕微鏡(STM)を用いることによって、一次元物質カーボンナノチューブのSTM像とトンネル分光を同時に観察した。本研究の特徴は、広領域走査型STMを用いることにより基板上に確率的に存在するカーボンナノチューブを比較的容易に測定し多数の結果を得、比較するというものである。基板としてグラファイトを用いることにより、直径約300Å-500Å、長さ約1μmのカーボンナノチューブのSTM像が得られている。選られたカーボンナノチューブの室温及び液体窒素沸点温度におけるトンネル分光(STS)実験では、現在のところ、状態密度がフェルミ準位でギャップのあるスペクトルのみが得られいる。カーボンナノチューブの構造と電子構造の相関を明らかにすること、具体的には、カーボンナノチューブの直径とギャップの相関を明らかにすることが目的であるが、測定毎のデータのばらつきが大きく系統的な変化は得られていない。この原因として、広域走査型のため走査用のピエゾが長くその振動が影響していること、基板とカーボンナノチューブに相互作用がある可能性、測定系の電気的な不安定性、さらに、実験中の印加電圧による試料の状態変化等が考えられ、測定条件の改善、装置の改良が必要である。本実験の最大の特徴である広領域走査型の走査トンネル顕微鏡(STM)での測定を実現するために、典型的なリファレンスデータと比較することが必要であり、具体的な方法は、通常の走査トンネル顕微鏡による測定データとの比較検討である。広領域走査型の走査トンネル顕微鏡(STM)を用いることによって、一次元物質カーボンナノチューブのSTM像を観察した。基板としてグラファイトを用いることにより、直径約300Å-500Å、長さ約1μmのカーボンナノチューブの像が得られている。室温でのトンネル分光(STS)実験では、現在のところ、状態密度がフェルミ準位でギャップのあるスペクトルのみが得られているが、S/N比が悪く詳細は不明である。一方、液体窒素温度下での測定においても、すべての測定において状態密度がフェルミ準位でギャップのあるスペクトルが得られるが、スペクトルの再現性に乏しく、見積もられるギャップの大きさは、大きな分布を持つ。また、グラファイト基板のみでの測定結果も、測定毎の分布内である。この原因のは、広域走査型のため走査用のピエゾが長く、その振動が影響していることと、基板とチューブに相互作用がある可能性が高い。振動は、測定位置を変えてしまうのであるが、ピエゾの振動の範囲で、チューブの電子構造が本質的に変化し、大きなスペクトルの変化があるのは、考えづらい。チューブと基板との相互作用が比較的強く、トンネルスペクトルは、基板の影響を大きく受けていること、さらに、チューブと基板との相互作用の場所依存性が寄与していると考えると実験結果が理解できる。また、再現性の欠如に関しては、測定系の電気的な不安定性も影響していると考えられる。現在のところ、チューブの本質的な電子構造を明らかにするには至っていないが、基板との相互作用の影響、測定装置の問題点が明らかになりつつあり、測定条件が確立しつつある。