hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
極めて柔軟で透明な高性能カーボンナノチューブデバイスの開発

カーボンナノチューブトランジスタ(CNT-FET)は,一般にp型伝導を示すが,ポリマー塗布により単極性のn型伝導や両極性伝導に変換されることが知られている.本研究では,ポリビニルアルコール(PVA)塗布による伝導型変換を行った.PVA膜の容量-電圧特性の結果,PVA個体中には高密度のバルク正電荷が含まれることが分かった.これによりCNT/PVA界面にキャリアが誘起されるため,CNTチャネルに負電荷が蓄積され伝導型変換が生じたと考えられる.カーボンナノチューブトランジスタ(CNT-FET)は,一般にp型伝導を示すが,ポリマー塗布により単極性のn型伝導や両極性伝導に変換されることが知られている.本研究では,ポリビニルアルコール(PVA)塗布による伝導型変換を行った.PVA膜の容量-電圧特性の結果,PVA個体中には高密度のバルク正電荷が含まれることが分かった.これによりCNT/PVA界面にキャリアが誘起されるため,CNTチャネルに負電荷が蓄積され伝導型変換が生じたと考えられる.次世代電子デバイスとして世界的に注目されているフレキシブルトランジスタを,世界に先駆けて開発を主導していくためには,デバイスの高性能化(高移動度・低電圧駆動・高いオンオフ比)とともに高機能化(薄・軽・柔・透明)が必要であり,その手段としてプラスチック基板やポリマー絶縁膜の薄膜化が検討課題となっている.これまでの研究で,薄いプラスチック基板,ポリマー絶縁膜,単層カーボンナノチューブ(SWNT)膜電極,SWNTチャネルで構成された超フレキシブルオールカーボントランジスタを実現している.しかしながら,ポリマー絶縁膜とSWNTチャネルとの相互作用に由来する極性変換など,デバイスの高性能化に不可欠な特性制御に関する未解決の課題があった.平成24年度は,これまで絶縁膜および基板として使ってきたポリビニルアルコール(PVA)とSWNTとの相互作用がデバイスの電気特性に及ぼす影響を調べた.また,PVAを用いたキャパシタ構造を作製し,周波数応答測定およびトラップ密度の見積もりを行った.結果として,PVA塗布によるSWNTトランジスタの両極性変換は,PVA内の固定電荷が主要因であることがわかった.この結果を基に,電子供与性分子を混入させ固定電荷密度を変化させることで,SWNTトランジスタの大気中n型動作に成功した(通常,大気下ではp型特性しか示さない).一方,ポリメタクリル酸メチル(PMMA)溶液を塗布した場合には,塗布前のp型特性を維持することが,予備実験の結果からわかっている.PVAは極性ポリマーであり,PMMAは無極性ポリマーであることから,ポリマー/SWNT界面での電荷交換は,ポリマーの極性が重要な役割を果たしている可能性が示唆される.これらの結果は,塗布プロセスによるSWNTトランジスタ相補回路の実現に有用である.次世代電子デバイスとして注目されているフレキシブルトランジスタの高性能化および高機能化の手段としてプラスチック基板やポリマー絶縁膜の薄膜化が検討課題となっている.これまでの研究で,薄いプラスチック基板,ポリマー絶縁膜,カーボンナノチューブ膜電極,カーボンナノチューブチャネルで構成された超フレキシブルオールカーボントランジスタを実現している.しかしながら,ポリマー-チャネル間の相互作用に由来する極性変換など,デバイスの特性制御に関する未解決の課題があった.平成25年度は,前年度の結果をより定量的に検討するため,ドーパント濃度が明確なp型Si基板を用い,ポリビニルアルコール(PVA)の金属/絶縁体/半導体キャパシタ構造を作製し,特性評価を行った.容量-電圧測定から見積もられるフラットバンド電圧とPVA絶縁膜厚の関係から,PVA膜内にはSi基板表面-PVA間に誘起される界面電荷密度に匹敵する高密度の正の固定電荷が存在することがわかった.電荷密度は,PVA膜内およびSiO2-PVA界面でそれぞれ+10の15乗(cm-3)および+10の11乗(cm-2)であった.このため,PVAを塗布したカーボンナノチューブチャネルには負の電荷が誘起され,n型挙動が見られる.さらに,アンモニアドープを施したポリマーを用い,PVA絶縁膜中の正電荷密度を増やすと,カーボンナノチューブチャネルへ誘起される負電荷が増加し,電子のみによる単極性のn型伝導が観測される.PVA塗布による極性変換はカーボンナノチューブの他,グラフェンでも確認している.チャネル膜厚が薄くなるほど誘起された電荷の効果が顕著になるため,厚さ数nm程度の材料を用いる超薄膜エレクトロニクスにも有用な知見になると考えられる.また,チャネルの柔軟性を検討するため,比較材料として酸化薄膜半導体を用いたトランジスタ試作を行った.所属研究機関の変更があり,使用装置の条件最適等化に時間を要したため,当初の研究計画よりも遅れ気味である.25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の実施状況から,研究計画達成のためには,ポリマー/カーボンナノチューブ界面での電荷交換の理解およびポリマーの極性による電気特性制御が重要な役割を果たしていることがわかってきた.これは,概ね申請書記載の研究計画から大きく逸脱していない.25年度は,計画通りに研究を進めていく予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。
有機強誘電フィルムの帯電特性と画像記録への応用

1強誘電性のフッ化ビニリデン/四フッ化エチレンの4:1共重合体は溶媒に可溶で、フィルム形成が容易である。このフィルムをコロナ放電によりポーリングした試料は、フラッシュやレーザの光でパターン状に加熱するとその部分が帯電してトナー現像が可能になる。このことに立脚し、新規画像記録方式を提案した。2画像記録原理を確立するために、ポーリング前後のコロナ帯電特性を測定した。フラッシュ照射時の試料温度、熱刺激電流の測定と合わせて帯電特性を検討した結果、熱による解分極は20%程度しか起こらず、潜像形成にはむしろ焦電性の寄与が大きいことを立証した。すなわち、バルクの双極子と、表面のコロナ電荷相方の電界の均衡が焦電性で崩れ、電荷が漏洩して冷却後、試料に数十Vの電位コントラストを生ずる。3写真用ストロボによる画像形成実験では、現像したトナー像を良好に紙に転写することができた。濃度1.0を得るために必要なエネルギーは約50mJ/cm^2と、熱転写記録に比べ2けた程度高感度であった。4レーザ記録のための基礎実験として、種々の光吸収材を添加した系の特性を検討したところ、イオン性添加物は著しく特性を劣化させること、また光熱変換剤を層内に分散するよりも、強誘電体層と積層する方が良好な結果が得られることがわかった。5本記録法は表面エネルギーの小さいフッ素系樹脂を用い、低ノイズ、高品質な画像が期待される。しかし、実際には表面の機械的強度が不足する。そこで、改質材(樹脂)の添加により改善を図ったところ、少量の添加は強誘電体の電気特性をそれほど変更せずに画質を改善できることを確かめた。平成5年度は、画像記録原理の理解に重点におかれ、関連して、試料に用いた強誘電体(フッ化ビニリデン/四フッ化エチレンの8:2共重合体)の物性測定を行った。得られた主な結果は次のとおりである。1ポーリング試料にフラッシュ書き込みを行うとき、熱により解分極が起こる割合は約20パーセントに過ぎない。この推定は、試料のコロナ帯電の動特性が試料中の分極の状態に依存することを利用してなされた。2ポーリング後、表面電位がOVになるまで放置した試料にフラッシュ露光を与えると、表面に分極双極子と同極性の電位が観測される。この電位は試料の厚さに比例し、数十Vの大きさでトナー現像のための電場として十分である。出現の原因については次のように考えている。コロナによりポーリングされた試料は、見かけ表面電位OVの状態において、分極双極子による電場は表面(および下部電極)上の束縛電荷による電場により補償されている。ところが、試料加熱時には焦電性により分極が減少するとともに電気伝導度が向上して表面の束縛電荷が漏洩する。そのため冷却して分極が旧に復したときにも、双極子の電場の一部は打ち消されずに表面電位として現れることになる。この効果が画像記録の主な原因である。3この成果に基づいて画像記録プロセスの最適化を行い、必要エネルギーとして約50mJ/cm^2(フラッシュ時間10ms)を得た。この際試料温度はほぼ70°Cまで上昇した。この温度は別に測定したキュリー温度よりわずか低い。先年度に帯電特性および画像形成法の概略を把握したので、本年度は画像形成法の最適化に重点をおいた。1.記録原理の確認フッ化ビニリデン/四フッ化エチレンの4:1共

重合体を試料とし、コロナによるポーリングしたフィルムにフラッシュ光で露光を行った際に観察される静電潜像の形成は、主に焦電性によるが、なお一部キューリ-点以上への加熱による解分極の寄与も否定できないことを、熱刺激電流の測定、および試料温度の直接測定の結果の解析により確認した。2.試料の光電変換機能の検討強誘電体層中に色素あるいは顔料を分散する方法、顔料層と強誘電体層を積層する方法の両者で、光吸収剤が試料のコロナ帯電性および誘電ヒステリシス特性に及ぼす影響を調べた。その結果、イオン性添加物の層中分散は強誘電体の抗電界を増加させ、残留分極を低下させる効果が著しく、適当ではないこと、非イオン性顔料でも積層構造にしたときにより良好な特性が得られることを結論とした。3.試料表面の機械的改善本画像記録法はフッ素樹脂系の汚れにくい材料を用いており、良質の画像を期待できるにもかかわらず、実際に同一試料に記録・消去を繰り返すと、非画像部のよごれや、画像部のかすれなどが現れる。この問題点が、材料表面の機械的強度不足でトナー現像時に摩擦により傷つくためと考え、改質材として少量の他のポリマー(ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール等)を添加して効果を検討した。その結果、数%の改質材の添加は材料の電気的特性にそれほどの影響を与えずに、記録画像の品質を改善できることが判明した。
「子ども主体のいじめ防止・解決プログラム」の研究開発

本研究の成果として、開発した教材を5段階に系統的に配列し、教材観、指導の展開や授業の手法等も入れて、プログラム全体の解説書を一冊の本にまとめ、刊行した。デジタルコンテンツを、ダウンロードして、電子黒板やプロジェクターを使って授業ができるようになっている。道徳の補助教材として、ICT教育、アクティブ・ラーニングとして、学校で活用できるプログラムである。このプログラムの特徴は、いじめの周囲の傍観者の行動変容に着目しているところである。加害者の心理や被害者の心理を深く考えさせることや、四層構造やいじめの定義、法の知識を学ぶこともできる。最後の段階では、アサーショントレーニングをする。本研究の目的は、いじめの未然防止と早期解決に向けた具体的方策として「子ども主体のいじめ防止・解決プログラム」の開発研究である。このプログラムの特徴は、被害者・加害者だけでなく、周囲の傍観者の行動変容に着目する。プラグラムの研究開発に関して、学校現場の先生に協力を仰ぎ、学校関係者(中学校の教員12名)によるプロジェクト委員会を組織した。教材の特色は以下の5点である。1予備調査として実施した佐賀県内全小中学生(小6と中3)の約17000人の意識調査の分析をもとに教材開発を行うこと。2読み物教材ではなく、デジタル教材として開発すること。3一斉授業形式だけでなく、グループワークやロールプレイ、シュミレーションなど、多様な活動形態を取り入れたアクティブラーニングを中心とした授業づくりにして、子どもたちに討議や思考の時間を多くとるような授業にすること。4道徳的価値観だけでなく、人権教育の三側面を活用し、子どもたちにつけたい力として、知識的側面、価値的態度的側面、技能的側面の三側面から考えること。そのためには、知識的側面に関して、いじめ問題に関する先行研究の成果を取り入れ、子どもたち自身が理論的な知識を習得すること、技能的側面に関しては、人権教育の理論を取り入れ、問題解決力を実践的に習得すること、を目標とする。5複数の教材を作成し、系統的に配列し、プログラム化すること。以上のような方向性のもと、プロジェクト委員会を5回開催し、4つの教材を作成することができた。教材タイトルは、「いじめに巻き込まれたら、どうやって抜け出せばいい?」「これって、いじめ?」「いじめられる人の気持ちをとことん考えてみよう」「いじめが起こりにくいクラスってどんなクラスかな?」である。実験授業も行い、修正を重ね、教材だけでなく、ワークシートおよび指導案も作成した。プロジェクト委員会が活発に行われたため、一年間で4つの教材を開発することができた。学校現場でのニーズと、理論的実証的研究が融合できたからだと思われる。今年度は、いじめ防止・解決プログラムの教材開発の完成年度に当たる。開発、検証、解説書の作成と、主に以下の3点について研究を進めた。1前年度に開発した教材4つに加え、5つ目を開発したので、プログラム全体の構想に沿って、すべての教材が出来上がった。内容としては、1.いじめの定義や特徴、2.被害者の心理とエンパワメント3.加害者の心理といじめの集団構造4.学級集団の風土といじめとの関係5.アサーショントレーニングを活用してのいじめ解決である。全体に人権教育の視点を含み、もっとも多いであろう傍観者やまた無関心派の子どもたちが主体的にこの問題に関与し、行動することで、解決を図ることを目的としている。これらの教材をITCを活用して実践できるように、デジタルコンタンツとして技術的に加工した。2プロジェクト委員会のメンバーの学校5校で検証授業を行った。生徒の自己評価チェックシートや授業者のアンケートをデータとして分析し、それをもとに指導案や教材内容の改善を図った。知識・価値・スキルの三つの視点から分析した。知識やスキル面での高まりが確認できた。改善点は、中学生にとってわかりにくい言葉を平易にしたり、量的に多い部分を整理して焦点化した。3改善された指導案と教材をもとに、学校現場で使えるように、解説書の作成を行った。プロジェクト委員会の協力を得て、順調に検証授業が進められた。本研究の目的は、いじめの未然防止と早期解決に向けた具体的方策として「子ども主体のいじめ防止・解決プログラム」の開発研究であった。2年間の教材開発の後、3年目は、開発した教材を5段階に系統的に配列し、教材観、指導の展開や授業の手法等も入れて、プログラム全体の解説書を一冊の本にまとめ、刊行した。教材そのものは、デジタルコンテンツなので、ダウンロードして、電子黒板やプロジェクターを使って授業ができるようにパワーポイントで作成している。このプログラムの特徴は、いじめの被害者・加害者だけでなく、周囲の傍観者の行動変容に着目しているところである。何がいじめなのか、子どもたちが考える手法を取り入れている。また、加害者の心理や被害者の心理を深く考えさせることや、四層構造や法の知識を学ぶことも取り入れている。人権侵害のケースと同様、被害者が自分を責めることのないよう、傍観者の行動がキーになり、被害者が強く立ち上がることで集団の構造変容になることを理論的に整理した。最後の段階では、アサーショントレーニングを取り入れ、自分がいじめの場面に遭遇したらどのように対応すれば効果的であるのか、セリフを考え、ロールプレイする。これまでの子どもたちの意識調査を生かし、随所にそのデータ結果も踏まえて作られている。キャラクターが登場する設定なので、楽しく学べる。

また、本年度は、フィンランドに海外視察に出かけ、いじめ防止プログラムであるキヴァプログラムの授業を小中学校で観察した。日本で開発したプログラムとの共通点も多いが、基盤となる学校環境の充実や教員の人権意識の高さに驚嘆させられた。いじめ防止だけではなく、人権教育が必要であることが明らかになった。この点については、引き続き、今後の研究課題である。本研究の成果として、開発した教材を5段階に系統的に配列し、教材観、指導の展開や授業の手法等も入れて、プログラム全体の解説書を一冊の本にまとめ、刊行した。デジタルコンテンツを、ダウンロードして、電子黒板やプロジェクターを使って授業ができるようになっている。道徳の補助教材として、ICT教育、アクティブ・ラーニングとして、学校で活用できるプログラムである。このプログラムの特徴は、いじめの周囲の傍観者の行動変容に着目しているところである。加害者の心理や被害者の心理を深く考えさせることや、四層構造やいじめの定義、法の知識を学ぶこともできる。最後の段階では、アサーショントレーニングをする。研究2年目についても、プロジェクト委員会を継続し、以下の3つの課題を小委員会に分かれて、遂行することを計画している。15つ目の教材開発を行い、5つとも、デジタル教材としての完成度を上げる。2検証授業を行い、子どもたちの修得状況や意識の変容を調査し、分析する。3指導の手引を作成する。来年度は、研究成果を広く発信するとともに、海外のいじめ防止研究との交流を図る。人権教育次年度に繰り越し、旅費及び人件費として執行する予定である。今年度はほぼ計画通り予算を執行したが、2324円次年度に繰り越す。学会の旅費および、デジタル教材の加工技術に伴う人件費等に充てる予定である。次年度は、研究成果の発表や海外との交流をするために執行する予定である。
ユニバーサル放電ファクトリーの構築

机上での工具や加工物の取り付けが行える構造を持ち,既存加工機に取り付けることで操作可能な,簡易型加工機械の作製により,即応性・汎用性を兼ね備えた試作環境の構築を目指す.加工を簡易かつ安全に行える加工機を作り,単独でも手動穴あけ・切断等が行える形状創成加工機とする.対象機械は,安全面を考慮して放電加工機を主体とした機械とする.まず、ネオジム系多層磁石を利用しての外段取りを可能とする駆動機構の設計・製作を行った.ギアなどを用いた直動駆動機構のギアを駆動用磁石に置き換えたもので、磁石の引付力によって非接触で駆動が出来るもので、駆動(モータ)側と従動側の間隔を狭めたり広げたりすることで駆動トルクを変化でき、非接触であることで過度なトルクがかかった時には脱調(空回り)するので工具破損防止や危険回避することができる。高硬度アルミを材料に箱を作り駆動用磁石を取り付けた回転軸・ベアリング・・モータを組み込んで駆動側とし、もう一方をベアリング・回転軸・把持具を設けた従動側としたものを1組として製作した。把持具はコレットチャックとしておりドリル等の工具や丸棒材料を手元(机上など)で取り付けを行い、その後にその箱を駆動用の箱にのせることで駆動が行え、外段取りを実現することができた。このネオジム系磁石による駆動機構を応用して、形彫放電加工機主軸に取り付けて電極工具を回転できるようにした把持具を製作し加工実験を行った。既存の放電加工機では高速で電極工具を回転させることが出来なかったが、この回転把持具によって数千回転で工具回転出来るようになった。このことにより、特にφ1mm以下の微細な穴加工の際にボール盤等では工具破損が起きやすい等の要因から困難かつ危険であったが、丸棒電極を取り付けて放電加工することで、安全かつ容易に穴加工が行えるようになった。さらに、回転工具による簡易的な切削走査加工も行いたいと考え、モータ駆動ステージ上にこの磁石式駆動機構を設置し切削を試みた。結果としては、ゆっくりした走査でなら加工が可能であったが、走査速度を上げると頻繁に脱調が起きてしまい加工速度の面では実用的ではない結果であった。しかし脱調することによって危険回避ができる利点から、時間を要してもよい加工であれば安全加工が出来ると考える。
歪んだ3員環ジスルフィド,ジチイランの硫黄・硫黄結合の性質

当初計画した,(I)ジチイラン-オキサジチオランの異性化の置換基効果の解明,(II)光学活性ジチイランオキシドのラセミ化の置換基効果の解明,(III)テトラチオランの合成と反応性,の3つのテーマのうち、(III)に重点を置き研究検討を行った。なお,テトラチオランやジチイランオキシド上の二つの置換基は,l-アマダンチル基あるいはt-ブチル基である。1.テトラチオランがヒドラゾンと一塩化硫黄の反応で数%の収率で得られることはすでに報告した。今回は,チオケトンと一塩化硫黄の反応によりテトラチオランが中程度の収率で得られることを見いだし,収率の改善に成功した。また,テトラチオランの反応性について検討したところ,トリフェニルホスフィンや亜リン酸トリメチルによる脱硫反応ではチオケトンのみが生成し,硫黄が一つあるいは二つだけ脱離したトリチエタンやジチイランの生成は認められなかった。熱分解反応ではチオケトンとともに,脱硫してカルベンが発生したのち置換基が転位して生じたアルケンが得られた。一方,ジメチルジオキシランによる酸化を行ったところ,低温下でテトラチオランオキシドが生成し,昇温することによりこれがチオケトン,スルフィンとともにジチイランオキシドに変換されることを見いだした。今回得られたジチイランオキシドは,分子内にカルボニル基を持たない初めての化合物である。2.ジチイランオキシドの反応性についての検討を行った。cis-あるいはtrance-ジチイランオキシドのクロロホルム中での熱分解反応では,S-O結合のcis-trance異性化が進行し,ジチイランオキシドのcis-体とtrance-体の混合物とともにE-およびZ-スルフィン,チオケトン,ケトンを与えることを見いだした。トリフェニルホスフィンによる脱硫反応では,cis-ジチイランオキシドからはZ-スルフィン,trance-ジチイランオキシドからはE-スルフィンを立体選択的に生成することがわかった。
授業における教師の知識と思考の熟達過程に関する研究

第1に教えることに対する信念の熟達化による変化の検討、第2に実習場面ならびに熟練教師の授業観察と面接、第3に第2の研究をふまえての熟達段階による思考過程の変化の検討の3調査計画を立てていた。まず第1の比喩を用いた信念研究に関しては、教職課程未受講大学生53名、小学校教職課程受講大学生79名、中・高校教職課程受講大学生87名、高校新任教師53名、小学校中堅・熟練教師50名、中・高校中堅・熟練教師22名の計344名の協力を得て調査を行った。その結果、学生と現職教師では現職教師は時間の流れや展開に沿って授業を捉えるのに対し、学生では授業によって生起する感情を中心にしてイメージするなど授業を捉える観点が異なること、まだ学生と新任教員では授業を「伝達の場」として捉えているのに対し、中堅教員は「共同作成の場として捉えていること」、また小学校教員と中・高校教員でもイメージには違いが見られ、後者ほど「伝達の場」としての認識が強いことが明かとなった。第2の課題に関しては、小学校2年生同一学級を対象に熟練教師と実習生が行った国語の読みの授業をビデオで撮影し、その授業会話の言語記録を作成し、分析を行った。そして子どもの発言の受けとめ方、指名の仕方、発問の仕方などに顕著な違いがあることが明かとなった。さらに、それらの背景となる知識や授業観を検討するため、半年間毎月1度の割合で熟練教師1名の授業をビデオにおさめ、面接もあわせて行った。現在この当該熟練教師の知識とそれらが授業での思考や行動にどのように反映しているのかを検討しているところである。第3の課題に関しては、第2の課題で授業のビデオを撮影したので、この中から最も新任教師と熟練教師の思考を比較検討するのに適当と思われるビデオを選定し、調査実施の準備を行っているところである。
メカニカルストレスによる義歯床下の微小血管障害と歯槽骨吸収との関連

義歯床下骨組織の吸収を防止することは補綴治療の永続性を得る上で非常に重要である.本研究は,義歯床下の微小血管障害と歯槽骨吸収程度の関連を検索し,義歯床下の微小血管障害を早期に発見し適切な対応を図ることが歯槽骨の吸収を防止することが可能であるとの仮説を立証する.実験動物には,10週齢のWistar系雄性ラットを用い,10週齢時に両側上顎第一臼歯を抜歯し,5週間の治癒期間を設定した.この顎提に対して咀嚼時に33kPaのメカニカルストレスを負荷することが可能な装置を装着した.装置粘膜面の被圧縮性を,粘膜調整材(T),シリコーン系軟性裏装材(S),アクリル系軟性裏装材(A)あるいは義歯安定剤(H)を使用し異なる6条件を設定した.毎週定時に組織血液量を計測するとともに装置適用期間の終了した実験動物の上顎骨を採取し,4μmの前頭断連続切片を作製し,全骨吸収量を算出した.対照群の示した組織血流量は実験期間を通じてほぼ一定の値を示した.H群とT群では実験期間を通じてほぼC群に近い値を維持した.一方,メチルメタクリレート樹脂群(M)では,実験期間を通じてC,HおよびT群に比べて有意に小さい値を示した(p<0.05).SおよびA群では,M群と同様の傾向を示して変化したが,その組織血流量の阻害程度はM群に比べて少なかった.骨吸収については組織血流量の阻害程'度の関係に類似した変化を示し,実験期間を通じてM,A,S,HおよびT群の順に義歯によるメカニカルストレスによって生じる骨吸収量は少なかった.また,組織血流量と骨吸収量との間には有意な相関関係(y=-0.03x+1.48,R=0.766,p<0.001,n=100)が存在した.以上のことから,歯槽骨の吸収は微小血管障害に伴って生じる可能性が示唆され,血流の計測によりその後の骨吸収程度を予測できる可能性が示された.義歯装着後比較的早期に生じる粘膜上皮組織における退行性変化を早期に発見するとともに,適切な対応を図ることによって義歯床下骨組織の吸収を防止することは補綴治療の永続性を得る上で非常に重要であると思われる.そこで本研究は,義歯床下の微小血管障害と歯槽骨吸収程度の関連を検索し,肉眼では捕らえることのできない義歯床下粘膜上皮組織における微小血管障害を早期に発見し適切な対応を図ることが歯槽骨の吸収を防止することが可能であるとの仮説を立証する.実験動物には,10週齢のWistar系雄性ラットを用い,10週齢時に両側上顎第一臼歯を抜歯し,5週間の治癒期間を設定した.この人工的に形成した顎提に対して安静時には義歯床下粘膜と無圧の状態で接触し,咀嚼時には50μmだけ沈下して義歯床下組織に対して,33kPaのメカニカルストレスを負荷することが可能な装置を装着した.装置粘膜面の被圧縮性を,粘膜調整材,シリコーン系軟性裏装材,アクリル系軟性裏装材あるいは義歯安定剤を使用することにより異なる4条件を設定した.装置の適用期間は1,2,4,6,8,10,12,16および20日後の9期間とし,その間毎日顎提粘膜の血流動態を計測した.装置適用期間の終了した実験動物から上顎骨を採取し,通法に従い,4%パラホルムアルデヒド(16時間)浸漬固定,10%ギ酸クエン酸ナトリウムによる脱灰(24時間)の後,通法に従ってパラフィン包埋し,前頭的な厚さ4μmヘマトキシリン-エオジン標本を作製しているところである.また現在までに,本研究において得られた印象圧の分布あるいは粘膜調整材,シリコーン系軟性裏装材,アクリル系軟性裏装材,義歯安定剤の圧縮応力などの基礎的データについて報告した.義歯床下骨組織の吸収を防止することは補綴治療の永続性を得る上で非常に重要である.本研究は,義歯床下の微小血管障害と歯槽骨吸収程度の関連を検索し,義歯床下の微小血管障害を早期に発見し適切な対応を図ることが歯槽骨の吸収を防止することが可能であるとの仮説を立証する.実験動物には,10週齢のWistar系雄性ラットを用い,10週齢時に両側上顎第一臼歯を抜歯し,5週間の治癒期間を設定した.この顎提に対して咀嚼時に33kPaのメカニカルストレスを負荷することが可能な装置を装着した.装置粘膜面の被圧縮性を,粘膜調整材(T),シリコーン系軟性裏装材(S),アクリル系軟性裏装材(A)あるいは義歯安定剤(H)を使用し異なる6条件を設定した.

毎週定時に組織血液量を計測するとともに装置適用期間の終了した実験動物の上顎骨を採取し,4μmの前頭断連続切片を作製し,全骨吸収量を算出した.対照群の示した組織血流量は実験期間を通じてほぼ一定の値を示した.H群とT群では実験期間を通じてほぼC群に近い値を維持した.一方,メチルメタクリレート樹脂群(M)では,実験期間を通じてC,HおよびT群に比べて有意に小さい値を示した(p<0.05).SおよびA群では,M群と同様の傾向を示して変化したが,その組織血流量の阻害程度はM群に比べて少なかった.骨吸収については組織血流量の阻害程'度の関係に類似した変化を示し,実験期間を通じてM,A,S,HおよびT群の順に義歯によるメカニカルストレスによって生じる骨吸収量は少なかった.また,組織血流量と骨吸収量との間には有意な相関関係(y=-0.03x+1.48,R=0.766,p<0.001,n=100)が存在した.以上のことから,歯槽骨の吸収は微小血管障害に伴って生じる可能性が示唆され,血流の計測によりその後の骨吸収程度を予測できる可能性が示された.
スカベンジャー受容体ファミリーによる細菌性抗原処理分子機構の解析

動脈硬化発症のカギを握る受容体としてスカベンジャー受容体がクローニングされてから、10年を経過し、意外にも本受容体はマクロファージの生体防御に関わり、しかも、細菌、原虫、ウイルスなど、多種多様の病原体に対して、その取込みを介して抗菌作用を発揮することが明らかにされた。申請者は本受容体が幅広いリガンド特異性を有することから、マクロファージの根源的受容体であり、生体防御における役割が重要視されるべきと考え、本研究を施行した。本研究はスカベンジャー受容体ファミリーの中でも最初に発見されたクラスAスカベンジャー受容体I型II型について、ノックアウトマウスを活用して行われた。これまで2年間の研究で、菌体成分であるリポ多糖や結核菌、リステリア菌の取込みにおけるスカベンジャー受容体の検討を行い、下記の結果を得た。1)本受容体は細菌やLPSの受容体として機能する。2)本受容体はリステリア菌の取り込みに関わるのみならず、エンドソームからの菌のエスケープ機構に関与する。3)スカベンジャー受容体ファミリーのなかで、同じクラスAに属するMARCOも、生体防御に深く関与して抗菌作用を発揮する。これとは別に、申請者はBCG感染においてマクロファージに発現する菌の輸送蛋白TACOを発見した。以上の成果は細菌感染におけるマクロファージのスカベンジャー受容体の機能を明らかにしたもので、薬剤耐性の問題となっている結核をはじめ、種々のマクロファージ内寄生菌による再興感染症の治療開発に新しい展望を開く手がかりを得た。まず、LPS肺障害、及び肝障害におけるマクロファージとMSR-Aの役割を検討した。LPS吸入マウス肺には多数のマクロファージが滲出し、CD14やスカベンジャー受容体の発現が増強し、マクロファージはLPSとともにアポトーシスの処理に重要な役割を果たしていることを明らかにした(PatholInt49,983-992,1999)。また、LPSによって通常は発現しないMARCOの発現が肝や脾に誘導されることを見いだした(Arch Histol Cytol62:83-95,1999)。次に、生菌に対するマクロファージとスカベンジャー受容体の役割を解析した。マクロファ-ジ除去マウスにリステリアを感染させると、菌はマクロファージに捕捉されないため肝細胞に感染してアポトーシスを誘導し、滲出性病変が拡大してマウスは死亡した(Pathol49,519-532,1999)。次にMSR-Aノックアウトマウスを用いてBCG感染実験を行った。ノックアウトマウスでは、1-2週後から肺病変が拡大し、高い死亡率を呈した。In vitroの検討ではノックアウトマウスマクロファージは菌の取り込みは少なく、MSR-AはBCGの受容体の一つと考えられた。一方、ノックアウトマウスマクロファージの殺菌能の低下も明らかになった。以上の成果を踏まえ、次年度はスカベンジャー受容体を介するシグナルがどのように殺菌機構に関与するかを解明したい。われわれはBCG生菌にのみ発現する取り込み空胞の裏打ち蛋白(TACO)を見いだしており、スカベンジャー受容体を介する殺菌機構とTACOとの関わりについても検討する。

3)スカベンジャー受容体ファミリーのなかで、同じクラスAに属するMARCOも、生体防御に深く関与して抗菌作用を発揮する。これとは別に、申請者はBCG感染においてマクロファージに発現する菌の輸送蛋白TACOを発見した。以上の成果は細菌感染におけるマクロファージのスカベンジャー受容体の機能を明らかにしたもので、薬剤耐性の問題となっている結核をはじめ、種々のマクロファージ内寄生菌による再興感染症の治療開発に新しい展望を開く手がかりを得た。
退院後の消化器系ストーマ造設患者への支援検討に関する研究

1.調査の進捗状況術後約1年という4回の調査時点すべてを終了したものも数例あるが、まだすべて集積していない。そこで、それらについては、引き続き、データ収集を継続予定である。2.調査結果のサマリー術前と術後約2カ月ともに得られたデータ7例を用い、SF36によるQOLスコアを解析した。その結果、2時点とも、各ドメインの国民標準値に基づく尺度得点(norm-based scoring : NBS)は50点未満であり、今回の対象は、標準値よりも低いQOLにあることが示された。さらに、レスポンスシフトについては、術後約2カ月の時点では、術前時点のQOLを高く評価している傾向が伺えた。対象者への支援の際には、この状況をふまえて行う必要があると考えられる。詳細な検討については、今後、データ集積を待って行う予定である。3.研究枠組みの拡大昨年度、ストーマ造設患者のQOLを非ストーマ造設患者と比較検討するという視点で文献検討を行った結果、このような枠組みでのデータは、直腸癌患者の術式評価という点で大きな意義があることが考えられた。したがって、この視点でデータを比較検討できるよう、解析方針の追加等を行った。4.既存データとの比較・検討昨年度来より進めていた尿路系ストーマ保有者のSF-36を用いたQOLデータの解析は、最終的に以下の知見を得た。各ドメインのスコアで、性・年齢を調整した国民標準値と有意な差はみられなかった。またドメインのスコアと背景要因の関連を探索した結果、いくつかのドメインにおいて、同居者の有無、併存疾患の有無、性別、婚姻状況との間で関連がみられた。対象者への支援の際、これらを考慮して行う必要性が示唆された。本結果は、第23回日本ストーマリハビリテーション学会で発表した。1.研究着手に向けての最終確認ストーマ造設患者のQuality of life(以下、QOL)とresponse-shiftの把握法、調査時点、手順等について、認定看護師(WOCナース)からのスーパーバイズも含めて、最終的な確認を行った。その例を以下に示す。・調査時点:比療データとして術前も含める。退院後非常に重要とされている1年間を追跡する。・response-shiftの把握法:代表的な方法としてThen-Test法があり、これを用いた研究はいくつかみられる。したがって、今回はこれを用いる。・解析法:詳細な解析のためには欠損理由等の把握が必要であることから、それを確実に把握できるような工夫をする。以上も含めた点について検討した上で、当該施設の倫理委員会に提出している。承認を得次第、調査を開始する予定である。2.参照データの解析本研究では、QOLを把握するためのgenericな指標としてSF-36を取り上げているが、これまで、本対象について、SF-36を用いてQOLを把握した研究はほとんどなされていない。そこで、今回の研究の基礎的研究という位置付けで、今回とほぼ同様の対象にSF-36を用いた際のデータについて、詳細な解析を行った。具体的には、SF-36のnorm-dataとの比較により、この集団のQOLスコアについての特徴を記述した。その結果、いくつかのサブスケールはnorm-dataに比べてスコアが低く、それには就業状態などの要因が関連していることが示された。わが国のストーマ造設患者を対象にSF-36を用いたQOLデータは、十分に検討されていないため、今回の分析結果は、本研究結果を解釈する際の参照データとして、非常に有益なものになると考えている。1.調査の実施実施予定施設の倫理委員会より承認を得た。その後、調査を開始し、症例を集積している。2.文献検討の追加本研究対象のQOLについてさらに理解を深めるため、これまでとは違う視点での文献検討を追加した。視点は、ストーマ造設患者のQOLに関して非ストーマ造設患者と比較検討するというものである。その結果、以下のようなことが示された。・昨今、ストーマが造設された場合でもQOLが劣らない可能性があるという報告がされている。しかしこの結論は、研究がまだ十分蓄積されていないこともあり、明確な結論をみたとは言いがたい状況にある。・今後の課題として、使用尺度や測定時期の検討等が指摘されている。本研究は、直腸癌によりストーマが造設された患者のQOLについて、術前から退院後1年間までを縦断的に記述することを試みているものである。上述のような内容が背景としてある中、本研究は貴重なデータを提供できる可能性があり、この点で本研究の意義が再確認されたと考える。3.参照データの解析本研究の対象のQOLについてさらに理解を深めるため、ウロストミーの方を対象にSF-36を用いた際のデータについて、昨年度と同様の解析を行った。その結果、ウロストミーの方のQOLは、コロストミーの方とは違う特徴を有することが伺えた。今回の解析結果は、ウロストミーの方のQOLについて現況を記述するという点で、一定の意義を有するものと考える。詳細については、公表に向け、現在、準備中である。

その結果、2時点とも、各ドメインの国民標準値に基づく尺度得点(norm-based scoring : NBS)は50点未満であり、今回の対象は、標準値よりも低いQOLにあることが示された。さらに、レスポンスシフトについては、術後約2カ月の時点では、術前時点のQOLを高く評価している傾向が伺えた。対象者への支援の際には、この状況をふまえて行う必要があると考えられる。詳細な検討については、今後、データ集積を待って行う予定である。3.研究枠組みの拡大昨年度、ストーマ造設患者のQOLを非ストーマ造設患者と比較検討するという視点で文献検討を行った結果、このような枠組みでのデータは、直腸癌患者の術式評価という点で大きな意義があることが考えられた。したがって、この視点でデータを比較検討できるよう、解析方針の追加等を行った。4.既存データとの比較・検討昨年度来より進めていた尿路系ストーマ保有者のSF-36を用いたQOLデータの解析は、最終的に以下の知見を得た。各ドメインのスコアで、性・年齢を調整した国民標準値と有意な差はみられなかった。またドメインのスコアと背景要因の関連を探索した結果、いくつかのドメインにおいて、同居者の有無、併存疾患の有無、性別、婚姻状況との間で関連がみられた。対象者への支援の際、これらを考慮して行う必要性が示唆された。本結果は、第23回日本ストーマリハビリテーション学会で発表した。
白血病の原因となる融合遺伝子mRNAを標的とするリボザイムの設計

私共は、t(8;21)転座型白血病融合遺伝子AML1-MTG8をモデルとして、融合mRNAのみを選択的に切断するリボザイムを設計している。融合点近傍を標的とするDNA/RNAキメラハンマヘッドリボザイムを作製し、これまでに1)各々のリボザイムでは触媒効率が大きく異なること、2) t(8;21)転座型白血病細胞株SKNO-1に対して増殖抑制効果を示すこと、3) SKNO-1細胞の分離核を用いてこれらのリボザイムの内在性AML1-MTG8mRNA切断のメカニズムを解析した結果、アンチセンス効果を持つこと、4) AML1-MTG8mRNAの融合領域は核内で露出しており、アンチセンス/リボザイムの格好のターゲットである、等を見い出した。本研究では、分離核を用いてさらにアンチセンス効果とリボザイム触媒活性を検討した。SH阻害剤によって内在性RNase Hを抑えると、DNA/RNAリボザイムのアンチセンス効果はなくなり、リボザイム触媒活性による切断が検出された。All-RNAリボザイムでもAML1-MTG8mRNAの特異的な切断が検出した。従って、リボザイムは核環境内でアンチセンス効果よりは弱いが、確かに触媒活性を示すことが明かとなった。DNA/RNAリボザイムやアンチセンスオリゴヌクレオチドの細胞増殖抑制効果は、強力ではあるがリバーシブルであるため、連続投与が必要である。そのため、リボザイムを細胞内で継続的にかつ効率よく発現させる系が有効である。そこで、CMVプロモーターによるリボザイム発現ベクターを作製し、SKNO-1細胞で一過性に発現させると、AML1-MTG8mRNAの減少が見られた。現在より強いリボザイム発現ベクターを開発中である。これらの結果より、融合遺伝子の発現を抑えるリボザイムによる白血病遺伝子治療が可能であることが示唆され、今後の発展が期待できる。
分子遺伝学的手法を用いたパニックディスオーダーの成因解明

パニックディスオーダーは臨床遺伝的見地から遺伝素因が強く関与していると考えられており、またその特異な薬剤反応性からその発症に生物学的異常が存在することが示唆されている。ことに、セロトニン受容体遮断作用のあるイミプラミン等の抗うつ剤が治療において有効であることから、パニックディスオーダーの発症にセロトニン受容体が関与している可能性が示唆される。今回、DSMIVにてパニックディスオーダーと診断された患者と正常対照群の末梢血からフェノール法によりDNAを抽出し、パニックディスオーダーの候補遺伝子としてセロトニン1A、2A、2Cレセプター遺伝子ならびにアデノシンA1、A2aレセプター遺伝子を想定し、それぞれの候補遺伝子について分子生物学的手法を用い、その多型性を検討し相関を検討した。その結果、パニックディスオーダーと正常対照群において両候補遺伝子との間にセロトニン2Aレセプター遺伝子を除く遺伝子には遺伝子型、遺伝子頻度ともに有意な差はなく、それらとの相関は否定された。セロトニン2A受容体遺伝子においては有意な相関を示し、さらに下位分類を行い、広場恐怖を持つものではより強い相関を認めた。以上の結果について1999WORLD CONGRESS ON PSYCHIATRIC GENETICSにおいて報告した。今後セロトニン受容体の他の亜型や、他に生物学的病因と考えられているアドレナリン受容体、GABA受容体の遺伝子、もしくはその近傍のDNAマーカーなどとの相関を検討する。パニック障害は臨床遺伝学的見地から遺伝素因が強く関与していると考えられており、またその特異な薬剤反応性からノルアドレナリン仮説、セロトニン仮説、GABA仮説などが提唱されている。ことに、セロトニン受容体遮断作用のあるイミプラミン等の抗うつ剤が治療において有効であることから、恐慌性障害の発症にセロトニン受容体が関与している可能性が示唆される。また、Deckertら(1998)はドイツ人を対象とし、不安惹起作用のあるカフェインが非特異的阻害薬となるアデノシン受容体と相関を認めたと報告するなど分子遺伝学的研究も進められている。今回、DSM-IVにてパニック障害と診断された患者と正常対照群の末梢血からフェノール法によりDNAを抽出し、パニック障害の候補遺伝子としてDeckertらの報告したABA2a遺伝子およびARA1遺伝子を想定し、それぞれの候補遺伝子について分子生物学的手法を用い、その多型性を調査し相関を検討した。その結果、日本人においてはパニック障害と正常対照群において両候補遺伝子との間に遺伝子型、遺伝子頻度ともに有意な差はなく、それらとの相関は否定された。以上の結果について1998WORLD CONGRESS ON PSYCHIATBICGENETICS,Bonnにおいて報告した。現在、なお症を集積中であり、これまでに行ったHTB1A、HTR2A、HTR2C遺伝子の相関研究の再検討や他の生物学的病因と考えられているアドレナリン受容体、GABA受容体の遺伝子、もしくはその近傍のDNA,マーカーなどとの相関を検討する。
中学校技術分野における「木育」教材の開発と活動実践に関する研究

本研究では,地域の木材および森林について理解を深めるため,これらを活用した,中学校技術・家庭科技術分野におけるものづくり教材の開発を中心とした,「木育」に関する教材を開発し,中学生を対象とした活動実践に取り組んだ。研究の成果は以下の通りである。(a)国産スギ材を活用した,プランター教材とちゃぶ台教材を開発した。(b)中学生を対象とした木工競技大会の製作課題について検討するため,一例としてCDラックの製作時間を分析した。(c)国立妙高青少年自然の家にいて,森林樹木オリエンテーリングプログラムならびに科学技術学習を取り入れた「森小屋つくり体験活動」に関する教材を開発し,中学生を対象とした活動実践に取り組んだ。平成20年度の研究の成果として,以下の3点が挙げられる。1.国産スギ材を活用した技術科教材として,木製プランターとちゃぶ台の教材開発を行い,中学生を対象にそれぞれ授業実践を行った。その結果,ものをつくるときの手順を考え,工具を安全かつ適切に使用する技能を習得することと,私たちの生活と環境や国産材利用の意義について生徒に考えさせることができ,技術と社会や環境とのかかわりについて考える題材として,国産スギ材を使用したこれらの製作活動は適切であると考えられた。2.中学生の技術交流の場としての教育的効果が高い,木工競技大会の競技課題に関する分析を行った。「めざせ! !『木工の技』チャンピオン」新潟大会の競技課題であるCDラック製作を取り上げ、課題の難易度に関する分析を行った。その結果,課題製作に要する最小限の時間や,加工技術の変化、切断する部材の数の変化による製作時間への影響が明らかとなった。3.地域の森林を活用した木育の野外活動モデルの開発を目指し,中学1年生を対象としたオリエンテーリング形式で樹木観察実習を行った。ゲーム形式で樹木名を答えさせたところ,出題した15問中,平均で10.4問(69%)正解した。生徒は,今回の実習について,「オリエンテーリング形式で実施し,推理小説のようで面白かった」「木は全て同じものだと思っていたが,十人十色みたいで,同じ植物でもみんな違う所に調べてみたいなという思考的な魅力があった」と評価する意見が多く,生徒は樹木の特徴と識別方法についておおむね理解できたと考えられた。今回の実践では,生徒は葉の形や大きさについてはよく観察していたが,樹高や樹形に関する知識が十分ではなかったことなどが明らかとなった。本研究では,地域の森林環境に関する学習と地域の木材利用を視野に入れた中学校技術分野におけるものづくり教材の開発を中心とした,森林・林業ならびに木材産業への関心を喚起する教育プログラム「木育」の開発に取り組んだ。本研究の成果は次の通り。(1)国産スギ材を使用したちゃぶ台の教材開発を行った。また,中学生を対象に,ちゃぶ台製作の授業実践を行った結果,問題解決的な学習を展開するためには,脚の折りたたみ構造のような動きのある教材が適していることや,循環型の学習をするためには,脚ストッパーのように,同じ部品を何度か作る機会がある教材が望ましいということが明らかとなった。(2)中学生を対象とした木工競技大会の競技課題に関して検討した。本研究では、2008年11月に行われた、「めざせ!!『木工の技』チャンピオン」新潟大会の競技課題であるアイデアを生かしたCDラック作成について、のみ加工を取り入れた場合や作品を構成する部材の数を変化させた場合などの様々な設計図を基に、実際に大学院生に製作させ、製作時間に関する分析を行った。その結果,部材数やのみ加工の回数から,作品のある程度の評価ができることが示唆された。(3)中学生を対象とした,地域の森林を活用した森林体験学習「森小屋つくり体験活動」に関する分析を行った。その結果,森小屋の模型を再現しようと土台外枠に多くの梁を使用した場合に,土台全体の強度が保てないこと,森小屋の土台部分が高いこと,教師の支援を必要とする森小屋は、土台部分完成間近もしくは屋根の骨組み製作の時点に,教師の支援が集中していることが明らかとなった。これらの分析結果から本研究では、現地における事前学習、教師の支援の方法を踏まえた「森小屋つくり体験活動」の提言を行った。
ロイシンリッチリピートタンパクによる免疫システム制御機構の解析

RP105はマウスβ細胞表面に発現されるLeucine-rich repeat(LRR)タンパクである。抗体によって架橋されると活性化シグナルを伝達し、アポトーシスに対する耐性や著明な増殖を誘導する。この分子に会合するタンパクの遺伝子単離、ノックアウトマウスを用いたシグナル伝達機能の解析、ヒトRP105についての解析を行った。1) RP105に会合する分子MD-1の遺伝子単離。マウスB細胞株M12からRP105に対するモノクロナール抗体を用いて、RP105とともに共沈降される22/25kDの分子を精製し、アミノ酸配列、遺伝子クローニングを行った。この分子は分泌タンパクであるが、RP105と会合することにより、細胞表面にも存在しうる。MD-1はRP105の細胞表面での発現をより安定にする。2)ノックアウトマウスを用いたシグナル伝達経路の解析。RP105の下流に位置するシグナル伝達経路について、種々のノックアウトマウスのB細胞の、RP105に対する反応性を調べることで解析した。RP105のシグナル伝達に関わっている分子は、lyn、btk、Erk-specific MAP kinase、protein kinase CβI/II、c-rel,nfkb1(p105)などであり、複数のシグナル伝達経路の関与が明らかになった。これはオーストラリアGerondakis、ドイツTarakhovsky両博士との共同研究である。3)ヒトRP105について、モノクロナール抗体の作製とそれを用いた機能的解析。ヒトRP105に対するモノクロナール抗体の作製に成功した。ヒトにおいてもRP105はB細胞に発現されており、活性化シグナルを伝達する。現在、佐賀医科大学膠原病内科と共同研究で自己免疫疾患等の患者の抹消血など調べてRP105の発現と疾患との関わりを調べている。4) RP105のノックアウトマウスの作製に成功し、現在、解析を進めている。
C^3のMoishezonコンパクト化について

その証明の過程で、non-normal del Pezzo曲面およびそのnormalization,minimal resolutionの構造も解明した。残る、index γ=1の場合、そのような、Moishezonコンパクト化(X,Y)が存在するか否か現在のところ不明であるが、有力な候補となる例を最近見つけたので、この例について引き続き詳細に研究して行く予定である。
極低温マトリックス単離赤外分光法による酸化チタン光触媒反応の追跡

近年,酸化チタン光触媒(TiO_2)は抗菌,脱臭などに広く利用され,一大産業となってきた。しかし,これら有機化合物の分解反応の詳細は,今だ不明な点が多い。TiO_2光触媒としての高機能化を図るためには詳細な反応機構を明らかにする必要がある。そこで本研究では,12Kの極低温で活性化学種を凍結できるマトリックス単離赤外分光法と理論計算を用いて,TiO_2光触媒反応過程を調べることを目的とした。実験は,(1)12Kに冷却したTiO_2上に試料混合ガスを吹付け後,UV照射して生成吸着種を調べる方法と,(2)金網に塗布したTiO_2上を,試料混合ガスを室温でUV照射しながら通し,直ちに12Kに冷却したCsI板に凍結して生成物を調べる方法で行なった。今回は,特にアルコール類について実験し,(1)の方法で物理および化学吸着したメタノールを同定できた。(2)の方法で,メタノール,エタノール,2-プロパノールは,先ず,それぞれホルムアルデヒド,アセトアルデヒド,アセトンに酸化され,さらに酸素共存下では,反応が促進され生成量が増大すると共に,HCOラジカルとCOの生成が確認できた。(2)の実験で出発物質にアルデヒドやアセトンを用いて行なうと,次段階の触媒反応過程を追跡できるので,全反応機構を逐次解明できると期待できる。触媒反応には水の影響も重要と考えられるので,水やアルコール類の凝集状態についても調べた。UV照射装置とパソコンを導入できたので,これらを用いたマトリックス単離赤外分光による光反応実験と理論計算も行なった。近年,酸化チタンTiO_2は光触媒として社会的に非常に脚光を浴びており,多くの分野で利用されている。TiO_2に紫外線(UV)を照射すると,電子と正孔が生成することで有機化合物の分解反応が起こると言われている。TiO_2の光触媒としての高機能化を図るためには詳細な反応機構を明らかにすることが不可欠である。本研究では,10Kの極低温で活性化学種を凍結できるマトリックス単離赤外分光法と理論計算を用いて酸化チタンの光触媒反応過程で生成する反応中間体を振動分光学的に同定し,反応の予測ができるようにすることを目的とする。10Kに冷却したTiO_2に酸素ガスを吹付け,UV照射すると約900cm^<-1>に高波数側に長く裾を引くバンドと1038,1293,2237cm^<-1>にシャープなバンドが観測された。文献によると,900cm^<-1>のバンドはTiO_2の伝導帯に励起された電子がバンドギャップ内の不純物準位にトラップされ,トラップ準位から伝導帯への電子遷移あるいはトラップ準位と熱平衡にある伝導体中の自由電子のバンド内遷移に帰属されている。1038cm^<-1>はO_3のバンドに,1293,2237cm^<-1>はN_2Oのバンドに帰属できる。アンーリングすると,O_3のバンドは減少しN_2Oのバンドは増加する。これは,O_3+N_2→N_2O+O_2の反応が生じていることを示すが,O_3,N_2OはTiO_2がない場合でもUV照射で生成した。900cm^<-1>のバンドは,真空中ではかなり強度が強く表面の状況によりバンドの形状や減衰時間が大きく異なることが予想され,種々のTiO_2について同様に調べれば性質を特徴づけるキーバンドとして利用できると期待される。
アルジネート印象の消毒・固定兼用液

アルジネート印象材(2種)と硬質セッコウ(2種)の組み合わせによるセッコウ模型面の粗さ測定を行った。その結果、次の所見が得られた。1)印象材とセッコウの組み合わせにより模型面の粗さが異なり、印象を水洗することにより粗さはいずれも低下する。2)模型分離後の印象面のCa量と模型の粗さとはよく相関し、模型の面あれは注入したセッコウの印象面への付着に起因する。3)固定処理にはカルシウム塩が有効で、印象へのCa取り込み量の増加と模型表面粗さの低下とは良く相関する。また処理により印象のゲル化促進、弾性歪みの低下、離液による収縮等が認められる。これらの所見をもとに、組成1.0%NaClO-0.2%CaCl_2-1.0%K_2SO_4 (NCK)のアルジネート印象用消毒・固定兼用液を試作し、その性能を調べ、次のような結果を得た。1) CaCl_2は0.15%濃度で印象の膨張を抑制し模型面粗さをも改善した。2) K_2SO_4はそれ自体が印象の膨張を抑制し、CaCl_2共存液では、印象へのCa取り込み量およびCa取り込みに起因する印象の経時的収縮を抑制し、長時間にわたり印象の寸法を安定化した。2) 1.0%NaClO液に60分間浸漬した印象の寸法変化およびそれから得られた模型の面粗さの平均値(4製品)は0.78%、1.45μmであったが、NCKではそれぞれ-0.16%、1.04μmであり、両者とも1.0%NaClOに比べて有意に低下した。以上の結果より、NCKは固定および寸法安定性の点で優れた消毒・固定兼用液になり得ると結論される。