hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
集光レーザーの光圧による結晶成長制御

析出したグリシン結晶近傍に集光レーザーの光圧を作用させる事により、結晶成長を誘起し、その成長方向をコントロールすること、さらには光圧によりオストワルド熟成を誘起することにも成功した。これら光圧による結晶成長誘起現象における注目すべき点として、集光点(1マイクロ程度)の大きさに比べて非常に遠い距離(数十マイクロメートル)にある結晶に対しても、同じく結晶成長が誘起できることを見出した。また、集光点を中心に液-液相分離を経由したミリメートルオーダーの高濃度液滴を形成可能であることを見出し、その長距離結晶成長のメカニズムを理解する上で重要な知見を得た。最近我々は、集光レーザーの光圧をグリシン過飽和溶液に作用させることにより分子の高濃度領域を誘起し、結晶化へと導くことに成功した。この結果を踏まえ、本研究では自然蒸発により析出した結晶の近傍にレーザーを集光し、分子の高濃度領域を誘起することにより、光圧で結晶成長を制御することを目的として研究を行った。以下に主な結果を列記する。1、サンプルを顕微鏡のステージにセットした約20分後には、自然蒸発による結晶析出が確認された。その後、時間と共に結晶は増大し、数分後には結晶成長が停止した。その後、レーザー光を結晶の近傍にレーザーを集光すると、集光点方向への再び成長が始まり、照射15秒後には結晶成長が集光点に到達し成長が停止し、引き続きレーザーを照射し続けても結晶に変化は見られなかった。このように、結晶成長方向を集光位置により制御し、求められる位置にまで成長させることに成功した。2、別の例として、集光点付近に数個の結晶が存在した場合には、集光点に近く且つ集光点の向きに結晶成長面が向いていると思われる結晶が、上述と同様に成長が観察された。しかんしながら、その他の結晶は逆に溶解する様子が観測された。この現象は、オストワルド熟成を促進した結果であると考えられ、即ち光圧により系の平衡を傾けたことを意味する。この結果から、狙った結晶を成長または溶解させられることを意味し、例えば多結晶化してしまった結晶を、単結晶化させる事が可能であることを強く示唆している。21年度は、結晶成長速度のレーザー強度、偏光依存性について調べる。平成20年度には、集光レーザーの光圧を、生成した結晶近傍に作用させる事により結晶成長が誘起されることを見出した。その際、結晶成長誘起における注目すべき現象として、集光点(1マイクロ程度)の大きさに比べて非常に遠い距離(数十マイクロメートル)にある結晶に対しても、同じく結晶成長が誘起できることを見出した。平成21年度では、より高いレベルでの結晶成長を実現、制御するために、長距離結晶成長誘起のメカニズム解明を主目的として研究を行った。結果と共に以下に示す。連続発振の近赤外レーザー光を、グリシンの飽和重水溶液薄膜の固液界面に集光した。使用する溶液を飽和条件に調整したのは、結晶成長が停止する場合の系全体が飽和条件になっているからである。レーザー照射直後は、レーザー照射による温度の上昇による表面エネルギの不均一性から液面が下がり、集光点を中心とした超薄膜(数マイクロ程度)が形成された。興味深いことに、その後液面が上昇する現象が観察され、CCDカメラによる直接観測と、液面の高さを測定装置により、高さ数百マイクロメートル、幅ミリメートルサイズの大きなドメインが形成されていることがわかった。また、生成したドメインの反射率測定の結果、ドメインは初期溶液よりも濃度が高く、またレーザーの照射を停止した後も数分程度消失しないことが分かった。以上、レーザーをグリシン重水溶液の固液界面に集光することにより、集光点を中心にミリメートルオーダーで高濃度のドメインが形成されることを見出し、本ドメイン形成が遠距離結晶成長誘起の原因であることが分かった。これらの結果は、集光点と対象結晶までの距離を調整することにより、結晶成長が位置選択的に誘起可能であることを示唆しており、平成22年度本研究の主たる課題とするつもりである。平成20-21年度には、集光レーザーの光圧を生成した結晶近傍に作用させる事により、結晶成長を誘起し、その成長方向をコントロールすることに成功している。同時に、光圧によりオストワルド熟成を誘起することにも成功した。さらに、レーザーをグリシン重水溶液の固液界面に集光することにより、集光点を中心に液一液相分離を経由したミリメートルオーダーの高濃度液滴が形成可能であることを見出し、本液滴形成が遠距離結晶成長誘起の原因である重要な結果を得てきた。これらの結果を踏まえ、本年度は高濃度液滴の成長をコントロールし、またオスドワルド成長により液滴を自由に操作することに成功した。まず、レーザー光強度、溶液初期濃度を調節することにより、液滴形成速度、体積を制御することに成功した。続いて、集光レーザービームを作製した高濃度液滴の外側に作用させることにより液滴を操作した。

本液滴操作のメカニズムとして下記の二つの要因を考察している。一つ目は、クラスターの光捕捉により焦点近傍に高濃度領域が形成され、液滴が集光軸方向へ成長する。即ち、結晶におけるオストワルド成長の利用である。二つ目は、集光点での局所的な温度上昇が誘起する対流の効果である。いずれも、集光点で起こる現象が外側にまで広がり、結晶成長を制御するための重要な知見が得られた。加えて、このような液滴成長、操作一連の動作は、溶液中に分散している分子クラスターを大量に集め輸送する技術、すなわちミリメートルスケールでの分子操作とみなすことができ、高濃度液滴の新しい応用展開のブレークスルーとなり得る。
レドックス制御を基盤とした食品成分の生理機能評価

近年、親電子性物質であるニトロ化脂肪酸やスルフォラファンのようなイソチオシアネート類は、タンパク質チオール基との反応を介して抗炎症作用や抗がん作用を示すことが報告されている。これまでにニトロ化脂肪酸の一種である9-ニトロオレイン酸は、がん細胞の増殖を抑制する一方で、条件によっては細胞遊走を促進することを示した。そこで本研究では、様々な親電子性物質を用いて細胞の増殖や遊走に与える影響を評価することで、親電子性物質のがん細胞に対する作用の特徴づけをすることを目的として研究を行った。細胞はヒト膀胱がん細胞T24、ラット正常線維芽細胞3Y1、3Y1細胞をがん遺伝子rasで形質転換したHR-3Y1-2細胞を用いた。親電子性物質としては、9-ニトロオレイン酸、スルフォラファンおよびクルクミンを用いた。細胞増殖抑制試験では150μMの試験物質で細胞を処理後、トリパンブルー色素排除法にて生細胞数をカウントした。また、細胞遊走はセルスクラッチャーで細胞をはがした後、一定時間ごとに遊走した細胞の面積から遊走率を求めた。親電子性物質はT24細胞の増殖を濃度依存的に抑制した。また、3Y1細胞とHR-3Y1-2細胞の細胞増殖抑制試験において9-ニトロオレイン酸では両細胞に差は認められなかったが、スルフォラファンとクルクミンはHR-3Y1-2細胞選択的に細胞増殖を抑制した。また、これらの親電子性物質はT24細胞では低濃度で細胞遊走を促進し、高濃度で遊走を抑制したが、HR-3Y1-2細胞では濃度依存的に細胞遊走を抑制した。これらのことから、がん細胞選択的な細胞増殖抑制作用は親電子性物質の種類により異なり、細胞遊走に対する作用はがん細胞の種類によって異なることが示唆された。3種類の親電子性物質と3種類の細胞を用いた検討しか実施することができなかった。さらに多くの種類の細胞と親電子性物質を用いた検討を行う必要がある。がん細胞の遊走に対する親電子性物質の作用を明らかにするためにこれまで用いてきたwound-healing assayだけでなく、トランスウェルを使用した試験法を導入して、複数の試験法において同様の結果が得られることを示す。使用する細胞と親電子性物質の種類を増やして、より普遍的な結論が得られるようにする。多種類の培養細胞株と親電子性物質を用いた検討を実施する予定であったが、3種類の細胞と3種類の親電子性物質を用いた検討しか実施することができなかった。次年度は、培養細胞株と親電子性物質を増やして検討する予定であり、繰り越した研究費はこれらの購入に使用する。
運動ニューロンに関する組織化学的研究-筋萎縮性側索硬化症への解剖学的アプローチ

神経難病の一つである筋萎縮性側索硬化症(ALS)では、コリン作動性である脳幹および脊髄の運動ニューロンが選択的に障害を受けるが、それらの易侵襲性は同一ではない。我々はサルにおいて、コリン作動性ニューロンの特異的指標であるコリン・アセチル基転移酵素(ChAT)に対する単クローン抗体を作製し、光顕免疫組織化学によりALSで障害を受け易い三叉神経運動核、顔面神経核、疑核の一部、舌下神経核および脊髄前角の運動ニューロンはコリン受容性であるが、障害を受けにくい眼球運動神経核および迷走神経背側核のそれらはコリン受容性ではないことを見い出した。この関連性を一層明確にすることは、ALSの病因解明に対する重要なアプローチの一つであると考えられる。本研究ではサルを用い、先ずfast blueによる逆行性軸索内輸送法とChATの免疫組織化学を組み合せ、ALSで障害を受けにくいアブミ骨筋や肛門括約筋などの会陰筋を支配する運動ニューロンを同定し、それらがコリン受容性であるか否かを解析した。アブミ骨筋を支配する運動ニューロンは、顔面神経主核の吻側部に存在しており、小型でコリン受容性ではないことが強く示唆されたが、3頭のサルでいずれもfast blueが顔面神経にも取り込まれており最終的な結果はまだ出ていない。また、肛門括約筋を支配する運動ニューロンの同定は簡単であったが、仙髄に存在するそれらの免疫組織化学像は明確ではなく、今後さらに検討を要する。一方、顔面神経核や脊髄前角の運動ニューロンがコリン受容性であることを電顕免疫組織化学的に証明するため、単クローン抗体を用いたが固定法など種々の制約があり不可能であった。しかし、遺伝子工学的手法を用いて作製したラットのChATに対する抗血清はサルのChATとも交叉し、これを用いた電顕免疫の可能性は高く、早急に解析する予定である。
ナノ構造高機能光学素子による新たな干渉計測システムの開発

本研究の目的は,半導体プロセスのための斜入射反射防止効果のあるナノ構造光学素子を利用した超斜入射干渉計の開発を行うことである.また,ナノ構造素子の設計手法について検討する.さらに,設計・作製したナノ構造光学素子を斜入射干渉計に適用し,入射角度86度まで計測可能な干渉計測装置を作製した.特に,本年度は,前年度の研究によって設計・作製したナノ構造プリズムを用いて,超斜入射干渉計を作製した.また,ここでは,従来報告のあるシミュレーション手法である厳密結合波解析法(RCWA法)を用いて検討した.その結果,既存の反射防止構造を付与したプリズムに反射防止特性が得られることが分かり干渉計製作に適用した.干渉計の作製は,原理確認のためマッハチェンダー型干渉計を自製作した.また,干渉解析に必要となる位相解析には,圧電素子による方法やPLZTのような強誘電性物質による屈折率制御などの新たな手法を検討した.今回は,PZT素子を用いた手法を干渉計に組み込んだ.また,PLZTを用いた手法が有効であることがわかった.以上の斜入射干渉計を製作,実証を行い半導体デバイスの計測に適用した.なお,研究成果は, Optical Engineering誌に投稿する予定である.ナノ構造を設計するために必要な手法である厳密結合波解析(RCWA)法を用いた設計手法について検討した.RCWA法を用いた手法では,古典論的に厳密に電磁波の振る舞いを計算できる.しかしながら,実際に設計を行う際,ナノ構造の設計モデルのモデル誤差が最終的に電磁波に与える影響はわかっていない.そこで,あらたに計算用PCを導入しモデル誤差についての検討を行った.その結果,設計指針を得ることができた.検討した結果,現在のところ,入射角度86度においてナノ構造がない場合よりも50%透過率が向上することがわかった.さらに,静磁場的な検討も同時に行うことでナノ構造を有する金属面と電磁波の相互作用についても新たに静磁場解析ソフトを導入し検討している.また,ナノ構造光学素子を搭載した超斜入射干渉計の基本システムの構築を行っている.現在のところ,基本的な実証実験を行うための準備を行った.まず,干渉画像を得るために,高空間分解能のCCDカメラシステムを導入した.これは,干渉計測を行うときの測定対象物として半導体デバイスを想定しているため空間分解能をあげる必要があるためである.さらに,画像処理用の画像処理ボードを導入した.また,干渉解析を行う際に必要となる位相シフトにはピエゾ素子を用いた手法を考案する.(ここで必要となるピエゾ素子はこれまでにある素子を用いるために新規に導入はしていない.)また,現状の干渉計測法の動向から本課題に必要な計測性能を把握するために学会に参加した.具体的には,精密工学会(2006年秋期大会,講演会,シンポジウム),米国光工学会(Optics East)である.両学会とも,白色干渉計を用いた議論が行われており,特に,通常の表面形状計測だけでなく,薄膜計測にまで適用範囲を広げることが急務であるこどがわかった.本課題においても,光源に白色光を用いることで対応可能であるので次年度システムの検討を行う.本研究の目的は,半導体プロセスのための斜入射反射防止効果のあるナノ構造光学素子を利用した超斜入射干渉計の開発を行うことである.また,ナノ構造素子の設計手法について検討する.さらに,設計・作製したナノ構造光学素子を斜入射干渉計に適用し,入射角度86度まで計測可能な干渉計測装置を作製した.特に,本年度は,前年度の研究によって設計・作製したナノ構造プリズムを用いて,超斜入射干渉計を作製した.また,ここでは,従来報告のあるシミュレーション手法である厳密結合波解析法(RCWA法)を用いて検討した.その結果,既存の反射防止構造を付与したプリズムに反射防止特性が得られることが分かり干渉計製作に適用した.干渉計の作製は,原理確認のためマッハチェンダー型干渉計を自製作した.また,干渉解析に必要となる位相解析には,圧電素子による方法やPLZTのような強誘電性物質による屈折率制御などの新たな手法を検討した.今回は,PZT素子を用いた手法を干渉計に組み込んだ.また,PLZTを用いた手法が有効であることがわかった.以上の斜入射干渉計を製作,実証を行い半導体デバイスの計測に適用した.なお,研究成果は, Optical Engineering誌に投稿する予定である.
BDNFとNT-3遺伝子間のカルシウム依存的な対立的発現と小脳発生とのかかわり

本年度は、主にマウス小脳顆粒細胞ニューロンの初代培養系において、カルシウムシグナル依存的に発現変化を示す一連の遺伝子群(カルシウム応答遺伝子群)の発現制御系の解析と、新たな遺伝子の検索を行った。1.カルシウム応答遺伝子群の検索: Differential display法でこれら遺伝子の検索を行った。その結果、セクレトグラニン-II(Sg-II)遺伝子が単離された。Sg-IIは、脳由来神経栄養因子(BDNF)遺伝子とともに、細胞質膜の脱分極によって活性化を受けた。2.カルシウム応答遺伝子群の発現制御系の解析:電位依存性カルシウムチャネル(VDCC)からのCa^<2+>流入で、BDNF,Sg-II遺伝子はup-regulationを、NT-3遺伝子はdown-regulationを受ける。この発現制御に必要とされる細胞内Ca^<2+>濃度には、最適濃度があるらしい。また、BDNF,Sg-II遺伝子の活性化はVDCCからのCa^<2+>流入に依存していたが、c-fos誘導にはNMDAレセプターからのCa^<2+>流入も効果的であった。また、BDNF遺伝子のプロモーター解析によって、-200bp以内にカルシウム応答エレメントのあることが明らかとなった。現在、BDNF,Sg-II,NT-3遺伝子の発現状況を、小脳発達段階を追って検討を行っている。これら遺伝子の発現と神経活動との関連を探る。
古典r行列のスペクトル分解と代数群

今年度は戸田格子の量子化の研究を行った。戸田格子のラックス行列にあらわれる共役運動量を微分作用素に置き換えたものを考える。これを例えば量子ラックス行列と呼ぼう。これは以前に離散ラックス行列のポアッソン構造を研究した際にも出て来たアイデアであるがその際は古典系のアナロジーとして互いに可換になるようなラックス行列のべき乗のトレースの非可換ラックス行列の上での類似物の研究に終始した。今回の量子化の試みは対合的なハミルトニアンの量子的類似物の構成を別の視点から捉えなおすことから始めた。古典論では陰関数の定理よりハミルトニアンとしてラックス行列のべき乗のトレースのかわりにラックス行列の固有値をとっても戸田格子と同等の時間発展が得られることが分かる。量子ラックス行列(Lとかく)はA【cross product】C^nに作用するオペレーターとみなす。ここでAは適当な関数空間である。V_λでLのλ固有空間とする。V^^<^>=【cross product】_<λEC>Vλとしたときλ成分のみL|v_λで他の成分には1として作用するオペレーターのテンソル積を考えればそれらを可換な量子化されたハミルトニアンとみなせるだろう。従って戸田格子の量子化は量子ラックス行列の固有値空間を求める問題に帰着される。通常のラックス行列の固有空間は有限次元であるが量子ラックス行列の固有空間は線形偏微分方程式の解空間になるため無限次元空間になる。V^^<^>は複素平面の各点の上に無限次元の線形偏微分方程式の解空間が乗っているようなprincipal fiberbundleの構造を持っている。fiberにはモノドロミ-群が作用する。量子化ラックス行列の解空間を調べ、n=2の場合には固有ベクトルがL^2関数のベッセル関数展開を与えることを示しこれを論文にまとめ専門誌に投稿した。
学校の教員と取り組む合理的配慮指針に基づく教材開発と授業手法の開発

児童生徒一人ひとりの抱える困り感の軽減や解消を目指して、手作り教材を制作し、日頃の教育活動の中で実践を行い、「これまで不可能だったことを可能にする」本研究活動は、今や国内だけでも200名を超える一大研究プロジェクトとなっている。2018年度も、全国の学校の教員と協働して制作した手作り教材と教育実践の成果を報告書としてまとめ、共有した。(Int. J. Hum. Cult. Stud., 28, 137-179, 2018)また、毎年開催される日本特殊教育学会の大会における自主シンポジウムやポスター発表で、全国の研究協力者を始めとする学校の教員、大学などの研究者と、取り組みの成果について共有するとともに、新しい仲間を迎え入れた。研究代表者は、一人ひとりの児童生徒の困り感に寄り添いながら、最新の情報処理技術を用いて手作りの教材を制作し、困り感の軽減を目指して活動している。2016年度も、日本特殊教育学会の第54回大会で自主シンポジウムを企画し、制作した教材と教育実践の事例を紹介し、共有した。年度末に開催された、都立府中けやきの森学園と筑波大学附属大塚特別支援学校の公開研究会では、制作した教材などを展示し、デモを行い、新たに50名近くの先生から研究協力の申し出を受けた。2016年度は、これまでの発語のない児童生徒の「朝の会」や「帰りの会」などの自立活動の取り組みの他に、体育や音楽などの教科での活用が生まれ、活動が大きく広がった。この取り組みは、中国や韓国でも知られるところとなり、中国の華東師範大学、韓国の大邱大学校や釜山女子大学校との協働の取り組みが開始された。2016年度は、研究代表者が協力した3つの新しいソフトウエア(GM Authoring Tool、Sound Linker、File Linker)がグリッドマークから発売になり、学校の先生が忙しい合間をぬってクラスの児童生徒一人ひとりのために手作りの教材を制作する環境が大きく前進した。一方で、これらのソフトウエアは、いずれも日本語版のみであり、2017年度は、これらのソフトウエアの英語版の開発、そして、iOSやmacOS版の開発を支援し、海外の学校の先生や研究者との協働の取り組みを支援したいと考える。2016年度は、共同研究を行う3つの拠点校(筑波大学附属大塚特別支援学校、都立府中けやきの森学園、栃木県立富屋特別支援学校)に、「デザインした下絵の任意の箇所に、必要な数だけ、ドットコードを貼付し、印刷することができる」環境を用意し、手作り教材の制作と教育実践を飛躍的に発展させる環境を構築した。これらの環境の構築のために、「必要な数だけ任意の箇所にドットコードを貼付するGM Authoring Toolというソフトウエア」と「貼付したドットコードと下絵を同時に印刷するプリンター」を購入し、配置した。これらの学校では、多くの先生によって、自立活動の支援だけでなく、教科の中でも音声ペンを活用した実践が数多く行われた。2016年度末に開催された筑波大学附属大塚特別支援学校と都立府中けやきの森学園の公開研究会では、新たに50名近い全国の学校の先生から共同の取り組みの申し込みがあり、「手作り教材の制作と教育実践」に挑戦する本研究プロジェクトは、全国の150近い学校の先生が参加する一大ネットワークとなった。こうした研究協力者にも、音声ペンとスティッカーアイコンシールを貸与し、それぞれの学校で(お金をかけることなく)手作り教材が作れる環境を整備した。平成29年度は,府中けやきの森学園の指導員を務めながら,平成28年度の府中けやきの森学園や筑波大学附属大塚特別支援学校の公開研究大会で「実践に取り組んでみたい」と新たに手の上がった全国の特別支援学校の先生を加えた総計約180名の学校の先生とともに,一人ひとりの困り感に対応した手作り教材の制作と教育実践に取り組んだ。今年度もゼミ学生の応援を得ながら,「弱視の児童のための学校の先生の音読が付加された社会科の副読本の電子書籍の制作」「Bluetooth機能を持つハンディなツールで,ドットコードシールにタッチするだけで,バスケットボールの模範演技を動画で鑑賞できるiPad用の教材の制作」「学校の文化祭にやってくる地域の人に,シートにタッチするだけで学校の活動を動画で紹介できる教材の制作」「学校の先生の制作したオリジナルな曲で,リズミカルに算数の九九を学ぶことのできる音声ペンを用いた教材シートの制作」などを行なった。また,それぞれの学校の先生も,一人ひとりの児童生徒の抱える困り感や困難の軽減を目指して手作り教材を制作し,教育実践を行った。こうした活動の成果を,International Association of Special Education主催の16th Biennial Conferenceで報告し,大きな反響を得,この学会で知り合ったアメリカのアイダホ州立大学の先生とともに協働の取り組みを始めることができた。また,現在,アメリカのIGI-Global社より出版される「世界の研究者や学校の先生の取り組みをまとめた本(Handmade Teaching Materials for Students With Disabilities)」の編集を行っている。日本発の取り組みを世界に発信する絶好の機会と捉え,取り組んでいる。マルチメディアをリンクできるドットコードを用いて,学校の先生とともに一人ひとりの困り感や抱える困難の軽減を目指して,手作り教材を開発し,開発した教材を用いて教育実践を行う本取り組みは,現在,全国の180名近い先生が参加する一大プロジェクトとなっている。一人ひとりの児童生徒の抱える困難の程度も,学びの履歴やニーズも異なることから,一人ひとりに対応した手作り教材を制作し,支援することの大切さを共有しながら取り組んでいる。

ドットコードを開発しているグリッドマーク社と協力しながら,情報処理技術を扱うことの苦手な先生でも,また,忙しくて「手作り教材を作る時間がない」という先生でも使えるような「使い勝手に優れた,操作が簡単なソフトウエアの開発」を行い,この間,手作り教材を制作するための4つのソフトウエアをリリースした。これまでのWindows PCだけでなく,多くの学校に導入されているiPad用のソフトウエアを開発し,学校の先生には,音声や動画などをリンクできる手作りの「剥がして貼れるシート」とともに,無償で貸与している。現在編集作業を行なっているアメリカのIGI-Global社の本作りには,日本から筑波大学の附属学校の2報を始めとして8報を採択し,世界中から16本のChapter Paperを集めることができた。日本の特別支援学校の取り組みを世界に発信する絶好の機会と捉え,全力で取り組んでいる。本研究は,学校の先生との共同の取り組みであり,学校の先生の「研究する情熱を醸成し,支援する」ものである。簡単に市販の教材を購入するのではなく,自分のクラスの児童一人ひとりの顔を思い浮かべながら,困り感の軽減を目指して,全国の仲間に学びながら取り組む貴重な学びの場でもある。大きく成長したプロジェクトを,本研究費を活用しながら,引き続き発展させて行きたいと考える。児童生徒一人ひとりの抱える困り感の軽減や解消を目指して、手作り教材を制作し、日頃の教育活動の中で実践を行い、「これまで不可能だったことを可能にする」本研究活動は、今や国内だけでも200名を超える一大研究プロジェクトとなっている。2018年度も、全国の学校の教員と協働して制作した手作り教材と教育実践の成果を報告書としてまとめ、共有した。(Int. J. Hum. Cult. Stud., 28, 137-179, 2018)また、毎年開催される日本特殊教育学会の大会における自主シンポジウムやポスター発表で、全国の研究協力者を始めとする学校の教員、大学などの研究者と、取り組みの成果について共有するとともに、新しい仲間を迎え入れた。本研究は、国内外の学校の先生とともに、個別の教育支援計画や個別の指導計画に対応した「手作り教材」を制作し、困り感を抱える児童生徒一人ひとりの自立活動、学習支援の活動に取り組むものである。本研究活動は、日本発のドットコード技術を用いて、「市販の教材を購入するのではなく、必要な教材は、担任が児童生徒一人ひとりの顔を思い浮かべながら手作りする」活動であり、合理的配慮指針に基づく教材開発を展開する上で、極めて本質的な、貴重な取り組みと考える。2016年度は、従来の発語のない児童生徒の「朝の会」や「帰りの会」における音声ペンを活用した取り組み、絵カードや文字カードと音声のマッチングを図る取り組みなどに限らず、音楽や体育などの教科においても取り組まれた。拠点校を中心に、多くの先生が参加する「手作り教材の制作と教育実践」の活動となった。
金属タンパク質とラジカルイオン種との電子移動反応に関する研究

電子移動が不可逆の場合、すなわち結合開裂、生成を伴う場合は、電子移動が吸エルゴン過程であっても全体の反応は起こりうる。その場合、電子移動過程が触媒作用を受ければ、全体の速度が加速されることになる。そのような電子移動過程に対する触媒作用は、生体内電子伝達系においても電要な役割を果たいしていると考えられる。そこで我々は種々の不可逆系電子移動反応に対する金属イオンの触媒作用について検討している。その結果、金属イオンがラジカルアニオンと複核錯体を形成する場合に、特に顕著な触媒作用があることがわかった。本年度の研究成果を以下にまとめて示す。(1)セミキノンラジカルアニオンとMg^<2+>との二核錯体の生成●二核錯体の過渡吸収スペクトルの検出と生成定数の決定●ジヒドロニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)モデル化合物によるキノン類の還元反応に対する触媒作用●アントラセン類とキノン類とのDiels-Alder反応に対する触媒作用(2)フラビンラジカルアニオンとMg^<2+>との二核錯体の生成●NADHモデル化合物によるフラビンの還元反応に対する触媒作用(3)O_2^-とMg^<2+>との二核錯体の生成●ジヒドロフラビンによる酸素還元反応に対する触媒作用●フェロセン類による酸素還元反応に対する触媒作用(4)アクリロニトリルラジカルアニオンMg^<2+>との二核錯体の生成●アントラセン類とアクリロニトリルとのDiels-Alder反応に対する触媒作用この場合Mg^<2+>はシアノ基に配位するのみならず、炭素2重結合とσ-π相互作用により結合しているものと考えられる。
視覚的経験の言語化に関する研究－感覚の言語的伝達メカニズムの解明に向けて－

本研究は、私たちが視覚的に捉えた情報を言葉で表現し、他者と伝え合うしくみを言語学的観点から解明しようとするものである。コーパス上の用例データの記述分析と、画像を言葉で表現し伝達する課題を用いた実験調査を通して、そこに現れる、色彩や明暗、形状などを表す諸種の言語表現が選択される条件と、その意味理解の過程を調べていく。本研究の成果として、知覚という主観的現象と社会的なコミュニケーションとの関係を解明するための基礎を成す議論を提供したい。
医療における業務プロセス診断方法の開発

本研究における最終的な目的は,医療の質・安全を保証するための医療業務プロセスの診断方法の開発である.そのための具体的な実施項目として,1高いパフォーマンスを生み出す一般的な医療業務プロセスモデルを確立する,21で確立したモデルを用いて医療業務プロセスを的確に診断するための手引きとして,診断フローチャートを提案する(これは,1で確立した一般モデルが有する要素,側面,特徴・性と診断対象業務プロセスの間の差異を見つけるための具体的な視点,及びその視点をどのような順序で用いるべきかを整理し,可視化したものである),3そして医療者が2の診断フローチャートに沿って診断し,診断の経過や結果を記録できるツールとして,医療業務プロセス診断・分析テンプレートを最終的に開発する,の3点を挙げている.1年目(2016)に1の業務モデルの確立,2年目(2017)には2の業務モデルに基づいた診断フォローチャートと3医療業務プロセス診断・分析テンプレートの素案を提案した.さらに追加になった新規課題として,診断・分析を行う前に必要となる現状把握シートの開発が明らかになり,その開発も行った.本年度(2018)では,昨年度に開発した医療業務プロセス診断・分析テンプレート,及びその前段階で使うことになる現状把握シートの有効性を検証するために,4医療機関(明石市市民病院,川口市立医療センター,国立病院機構埼玉病院,前橋赤十字病院)に適用した.明石市市民病院では医療安全推進委員会メンバー中心(19名)に対して勉強会を実施し,「シリンジポンプ流量変更間違い事例」で分析した.川口市立医療センターでは各部署管理者(25名)を対象に勉強会を実施し,希望部署5部署各1事例で行った.埼玉病院では全18部門の現場管理者を対象に各1事例,そして前橋赤十字病院では医療安全メンバーを中心に重要事故1事例を対象として適用した.当初の計画通り,4医療機関から研究協力が得られ,本年度は複数の医療機関において提案方法の有効性の検証を行うことができた.しかしながら,検証結果からいくつかの改善点も明らかになっているので,それを次年度(最終年度2019)に実施しておく必要がある.また,4医療機関において本提案法を用いる対象者や院内での活用方法を把握でき,互いに共通点や相違点があることがある程度見えてきているものの,その整理がまだ完了していない.来年度は本研究の最終年度に当たるため,有効性・汎用性のある医療業務プロセスの診断方法を最終的に取りまとめることが重要となる.そのためには,本年度に明らかになった次の2点を実施する.・本年度の検証結果を踏まえた提案法の改善とその検証・院内での円滑な導入・推進のための本提案法の活用方法の整理研究体制については,本年度に研究協力頂いた4医療機関に引き続き協力をお願いできるようにしておく.上記2点に加えて,本提案法の使い方や注意事項をまとめた教材の整備についても行う必要があると考えている.これらによって,プロセス分析・改善に不慣れな医療者でも医療業務プロセスに潜む問題点を的確に発見し改善できるようになり,結果として医療の質・安全に寄与できると考えられる.本研究の最終目的である医療業務プロセスの診断方法を開発するために,本年度では医療業務診断で用いる基本的な視点を明らかにすることが目標である.そのため,高いパフォーマンスを生み出す医療業務プロセスに関する一般モデルの素案を確立することとした.まず,工業分野,医療分野で既に開発・提案されてきた類似研究,文献,事例報告を調査して,業務プロセスのどのような要素,側面,特徴・性質に着目しているのかを洗い出した.その後,これらの間にどのような関係性や構造があるかに対して,関係構造の概念図として整理した.次に,TQMやQMSに造詣が深く,デミング賞審査やコンサルティングの実務経験も豊富な有識者2名,及び2モデル開発病院(前橋赤十字病院,埼玉病院)で長年医療安全・リスクマネージャーを担当されている医療者2名に対して,数回に渡ってインタビュー調査を実施し,業務プロセス診断においてどのような視点を用いているのか,着目している側面,視点にどのようなものがあるかを列挙した.あらかじめ整理しておいた関係構造の概念図と,有識者,医療者らから得られた結果の比較を行い,大きく抜けていた要素,側面,特徴・性質にどのようなものがあるか,それらをどのような関係や構造で整理すべきかを再検討した.さらに,既に従来研究において9つの医療サービスの特徴を特定しており,これらの特徴を考慮した際にどのような視点を強調し,追加すべきかについて検討し,医療業務プロセス一般モデルとして構築した.本モデル(素案)に致命的な抜け・漏れがないかどうかを確かめるため,1病院において実際に試行を行い,構築した医療業務プロセスの妥当性について評価を行った.本年度で達成すべき研究目標は,高いパフォーマンスを生み出す医療業務プロセスに関わる一般モデルの素案を確立することであった.上記の研究実績の概要欄でも記述したように,関連する文献調査と,業務診断の有識者及び医療者へのインタビュー結果を踏まえて,医療業務プロセス一般モデルの素案を作成でき,その抜け・漏れがないかについても実際の1病院で試行を行い,評価を実施した.その結果,いくつかの解決すべき課題が見つかっているが,評価結果はおおむね良好であり,業務診断によって得られた業務上の問題点についても病院の業務パフォーマンス改善にとって有益なものであったと判断できた.昨年度(2016年度)は,医療業務プロセス一般モデルの仮案を作成し,その妥当性を評価した.その結果,作成した一般モデルは医療業務プロセスに内在する問題点の発見に有用であることが確認できたが,いくつかの解決すべき課題も把握できた.ひとつめは,業務診断を行う前に,業務診断対象である医療業務プロセスが現状

どのように運営されているかの現状把握が重要であり,そのためには現状把握ツールの開発が必要である.ふたつめは,提案する業務診断方法をいかに病院に導入・展開すべきかを明らかにすることである.以上より,本年度においては,1)昨年度に作成した一般モデルに基づいて,医療業務プロセスを的確に診断するための診断フローチャートの素案作りを行うこと,2)業務診断に先立って適切に行われる必要がある現状把握のためのツール(以下,現状把握ツール)を開発すること,3)提案する診断フローチャートの有効性を検証するために,昨年度にも研究協力してもらった1医療機関に適用すること,4)上記3)の活動を通じて,医療機関への効果的な導入・展開方法に必要な知見を得ること,の4点について研究を実施した.とりわけ,上記1)4)の中で当初の研究計画では予定になかった2)の現状把握シートの開発と4)の導入・展開方法に関する研究計画を新たに作成して実施した.具体的には,2)の現状把握シートで把握すべき情報項目は,先に作成した一般モデルに関わる問題を特定するために必要な情報が何であるかの視点から抽出した.4)では,適用の際に医療者へのインタビューやアンケート調査を行った結果,多くの病院で実施している医療安全管理活動に組み込むのが良く,現場で発生しうる問題点に対して的確かつ迅速に対応する必要がある現場管理者がまずは活用できるようになるべきとの意見を得た.また,業務診断スキルを習得するための教材(講義+演習)も必要だとわかった.昨年度の研究結果より,当初の研究計画では予定していなかった上記2)と4)の課題が明らかになり,その課題解決のための研究がさらに必要となった.しかし,これらの課題に対する研究計画を早急に立案し,また共同研究先病院との協力体制も整備できたため,ほぼ予定通りに研究を進めることができた.結果として,当初の研究計画で挙げていた上記1)と3)の研究課題である診断フローチャートの素案と,その有効性を確かめるための検証を実施できたばかりでなく,新たに追加となった2)と4)の研究課題についても,現状把握シートを開発し,院内への効果的な導入・展開方法についての知見も得られた.本研究における最終的な目的は,医療の質・安全を保証するための医療業務プロセスの診断方法の開発である.そのための具体的な実施項目として,1高いパフォーマンスを生み出す一般的な医療業務プロセスモデルを確立する,21で確立したモデルを用いて医療業務プロセスを的確に診断するための手引きとして,診断フローチャートを提案する(これは,1で確立した一般モデルが有する要素,側面,特徴・性と診断対象業務プロセスの間の差異を見つけるための具体的な視点,及びその視点をどのような順序で用いるべきかを整理し,可視化したものである),3そして医療者が2の診断フローチャートに沿って診断し,診断の経過や結果を記録できるツールとして,医療業務プロセス診断・分析テンプレートを最終的に開発する,の3点を挙げている.1年目(2016)に1の業務モデルの確立,2年目(2017)には2の業務モデルに基づいた診断フォローチャートと3医療業務プロセス診断・分析テンプレートの素案を提案した.
老化・アルツハイマー病モデル動物における認知機能低下に対する幹細胞移植の効果

近年の医療技術の発達により、平均寿命は伸びる傾向にある。この高齢化社会の中で高齢者の生活の質を維持する上で、身体的健康のみならず認知機能の低下をいかに防ぐかが喫緊の課題である。しかし現在までのところ、老化やアルツハイマー病に伴う認知機能の低下に対する有効な治療法は確立されていない。一方近年、幹細胞を用いることで、脳の機能不全が改善する可能性があることが示唆されてきた。幹細胞とは自己複製能力と、他の細胞へと変化する能力を持つ細胞を指す。本研究では老化・アルツハイマー病モデル動物の認知機能低下に対する幹細胞移植の効果を検討することを目的とする。本研究では老化やアルツハイマー病による認知機能の低下が大脳基底核の神経脱落と、海馬へ投射する神経の機能不全によって生じると推測し、海馬または大脳基底核大細胞部を損傷した老化・アルツハイマー病モデルラットを用いた。本年度までに、モデル動物の認知機能を検討したところ、いずれのモデル動物においても空間記憶課題の遂行に障害がみられた。さらに大脳基底核損傷群に間葉系幹細胞を移植したところ、移植約1ヶ月後、幹細胞移植群の行動課題の障害が回復傾向を示し、幹細胞移植による認知機能改善効果が期待された。今年度はこれまでに作成したモデルラットの脳形態の特徴を検索することを目的とした。海馬損傷群の脳形態を観察したところ、組織の萎縮と細胞体の欠損がみられ、この形態変化が認知機能の低下を導いている可能性が考えられた。一方で大脳基底核損傷群には海馬損傷群にみられたような明確な形態変化は観察できなかった。今後より詳細な形態分析を行い、どのようなメカニズムで認知機能の低下が生じたのか検討を行う予定である。また、前年度に生じた実験施設故障により大幅に実験計画に遅れが生じ、幹細胞を移植した動物の脳形態観察を行うに至っておらず、今後の課題として残されている。老年認知症のなかでもアルツハイマー病は多くの割合を占め、65歳以上の人口の約8分の1が罹患するが、現在までのところ、老化やアルツハイマー病の罹患に伴う認知機能の低下に対する有効な治療法は確立されていない。しかし近年、幹細胞を用いることでさまざまな脳の機能不全が改善される可能性があることが示唆されてきた。本研究ではアルツハイマー病モデル動物の認知機能低下に対する幹細胞移植の効果を検討することを目的とする。本研究によって、老化やアルツハイマー病に起因する認知機能低下に対する有効なアプローチを提案することができると考えられる。今年度は神経毒の一種であるイボテン酸を用いた脳損傷手術の手続きの確立と当該動物の認知機能の基礎データを収集することを目的とした。本研究では老化やアルツハイマー病による認知機能の低下が大脳基底核の神経脱落と、そこから海馬へ投射する神経の機能不全によって生じると推測する。そこで、ラットの大脳基底核大細胞部または海馬にイボテン酸を微小投与し、認知機能課題の遂行に及ぼす影響を観察した。大脳基底核大細胞部損傷手術を施したラットは手術によるダメージが大きく、十分なデータが収集できなかったため、現在被験体の追加と手術法の見直しを行っている。海馬損傷群では空間的記憶課題の習得に障害がみられ、またすでに習得した空間記憶課題の遂行にも障害がみられた。非空間的な短期記憶および長期記憶は統制群との差がみられなかった。平成27年度はラットの大脳基底核大細胞部または海馬にイボテン酸を微小投与し、認知機能に及ぼす影響を調べることを目的とした。大脳基底核損傷実験には追加データが必要な状況であるが、概ね順調に進捗している。本年度は実験1として大脳基底核大細胞部(NBM)損傷手術を施したアルツハイマー病モデル動物にどのような認知機能障害が生じるのかを検討したところ、アルツハイマー病モデル動物には放射状迷路課題の正選択数の低下、誤選択数の増加といった機能障害がみられた。また、位置再認課題の遂行成績に統制群と有意差が見られ、空間記憶の障害が示唆された。一方で物体再認課題の成績に統制群と統計的な差はみられなかった。次に実験2としてアルツハイマー病モデル動物の認知機能低下が間葉系幹細胞移植によって回復するかを検討した。

実験2ではNBM損傷と同時に幹細胞移植のためのガイドカニューレ留置術を行った。術後2週間の回復期間の後、幹細胞を投与した。その結果、幹細胞投与1ヶ月後からアルツハイマー病モデル動物の成績に変化が生じ、放射状迷路課題、位置再認課題における認知機能障害に有意な回復傾向がみられた。平成28年度にはNBMを損傷したアルツハイマー病モデル動物の認知機能障害が幹細胞の移植によって回復するかを検討した。その結果、幹細胞の移植1ヶ月後よりモデル動物の成績に変化がみられ、放射状迷路課題と位置再認課題の遂行障害が改善した。幹細胞移植の効果についてより詳細に分析する必要はあるものの、概ね順調に進捗している。近年の医療技術の発達により、平均寿命は伸びる傾向にある。この高齢化社会の中で高齢者の生活の質を維持する上で、身体的健康のみならず認知機能の低下をいかに防ぐかが喫緊の課題である。老年認知症のなかでもアルツハイマー病は多くの割合を占めるが、現在までのところ、老化やアルツハイマー病の罹患に伴う認知機能の低下に対する有効な治療法は確立されていない。しかし近年、幹細胞を用いることでさまざまな脳の機能不全が改善される可能性があることが示唆されてきた。本研究ではアルツハイマー病モデル動物の認知機能低下に対する幹細胞移植の効果を検討する。平成28年度までに、大脳基底核大細胞部損傷手術を施したアルツハイマー病モデルラットを被験体とし、幹細胞を移植する前後の認知機能課題遂行成績を観察した。その結果、アルツハイマー病モデル動物にみられる認知機能障害が幹細胞の移植によって改善する傾向を示すことが明らかとなった。しかし、この研究では損傷術後に幹細胞のみを投与している。損傷後に何も移植しない群との比較を行っていないため、細胞を移植したモデル動物にみられた機能回復が、自然回復によって生じたものである可能性が排除できない。そこで本研究では損傷術後に幹細胞を投与しない群を設け、両者の成績を比較することにした。損傷術を施したモデル動物に認知機能課題を課したところ、統制群と比較して認知機能の低下がみられた。その後幹細胞移植手術を行い、1ヶ月後に認知機能課題を行った。その結果、幹細胞を移植されたモデル動物に有意な認知機能向上はみられなかった。平成28年度は幹細胞移植の約2ヶ月後に認知機能回復効果がみられたが、平成29年度は実験設備の電気系統の故障により実験開始時期が大幅に遅れ、移植1ヶ月後のみ行動課題を行った。移植された幹細胞が機能回復効果を発揮するためにはある程度の時間が必要である可能性が示唆された。実験設備の電気系統の故障のため、実験開始時期が大幅に遅れた。しかし現在までのところ、老化やアルツハイマー病に伴う認知機能の低下に対する有効な治療法は確立されていない。一方近年、幹細胞を用いることで、脳の機能不全が改善する可能性があることが示唆されてきた。幹細胞とは自己複製能力と、他の細胞へと変化する能力を持つ細胞を指す。本研究では老化・アルツハイマー病モデル動物の認知機能低下に対する幹細胞移植の効果を検討することを目的とする。
脳卒中による右大脳半球損傷患者のコミュニケーションの構造化とアプローチ方法の構築

右大脳半球の病変別、身体要因別にみてコミュニケーションパターンに特徴があった。病変別では、【わからない】、【意思表示が強い】、【感情のコントロールが利かない】、【周りとの調和がとれない】、【記憶がない】が見られた。また、身体要因別では、日常生活動作が著しく低下した対象には、言語的メッセージとメタコミュニケーションの不一致、非言語的メッセージ、無言で一方的パターン、自己防衛的パターンが見られた。1.研究目的本研究の目的は、計画書を作成する段階で対象者を「患者」と「看護師」の両方と考えていたが、対象者の的を絞らないことで研究課題が不明確になると判断し、対象者は「患者」とし、以下のとおりに研究目的を焦点化した。1)脳卒中による右大脳半球の損傷部位と広がりを判断した上で、対象者とその周囲の人々(看護師、リハビリテーション部技士、家族)との間のコミュニケーションの実際を照らし合わせて、疾患別、損傷部位別、身体要因別(身体麻痺・日常生活動作)、「無視症候群」の階層レベルごとに解析する。2)右大脳半球損傷患者に対してコミュニケーションに関するインタビューを行うことによって、当事者の視点からみたコミュニケーションの課題を明らかにする。2.これまでの研究成果現在、研究調査施設2施設において、対象者4名を紹介していただき調査を実施した。これまでの対象で明らかになったことは、損傷した部位がつかさどる脳機能が何らかの形でコミュニケーションに影響を及ぼしていること、また、身体要因として日常生活動作が著しく低下した対象者は、無言で一方通行的なコミュニケーションのパターンがみられたこと、この2点が言えるのではないかと考えられる。3.今後の研究課題H20年度の課題として対照群を置き、さらに対象数を重ね比較検討していくことである。また、対象者自身の語りを質的に記述し帰納的に分析することで、当事者の視点からみたコミュニケーションの課題を明らかにするという点に取り組んでいる。1.研究目的1)脳卒中による右大脳半球の損傷部位と広がりを判断した上で、対象者とその周囲の人々(看護師、リハビリテーション部技士、家族)との間のコミュニケーションの実際を照らし合わせて、疾患別、損傷部位別、身体要因別(身体麻痺・日常生活動作)、「無視症候群」の階層レベルごとに解析する。2.これまでの研究成果昨年度研究対象者の紹介が4名と少なかったため、研究調査施設を2施設から3施設に拡大し、対象者8名を紹介していただき調査を実施した。これまでの対象で明らかになったことは、損傷部位がつかさどる大脳機能がコミュニケーションに影響を及ぼしているようだ。カテゴリーとして、(1)【わからない】(言葉、モノの使い方:側頭葉&頭頂葉)順序、人の顔、道順、空間:頭頂葉)、(2)【記憶がない、想い出せない、想起できない】(海馬)、(3)【意思表示が強い、主張的、感情的】(前頭葉&大脳基底核)、(4)周りとの調和がとれない(前頭葉)、(5)【感情のコントロールが利かない、うつ的】(大脳基底核)の、5つのカテゴリーに分けられた。また、身体要因として日常生活動作が著しく低下した対象者は、無言で一方通行的なコミュニケーションのパターンがみられると考えられる。3.今後の研究課題今後の課題として、一つに対照群を置き、さらに対象数を重ね比較検討していくことである。二つ目に、対象者自身の語りを質的に記述し帰納的に分析することで、当事者の視点からみたコミュニケーションの課題を明らかにするという点に取り組んでいる.
レーザ圧接法によるチタン異材接合技術の開発

最近では,チタンと異種金属を組み合わせて,より広い分野での利用が望まれている.本研究では,チタンとアルミニウムとの組み合わせにおいて,レーザ圧接接合実験を行い,レーザ圧接性を明らかにするとともに,高強度な継手の作製を目的とした.実験の結果,接合界面の溶融を抑制することで,広範囲な条件下において接合が可能であり,引張せん断および剥離強度ともにアルミニウムの母材から破断する高強度な接合体を得られた.最近では,チタンと異種金属を組み合わせて,より広い分野での利用が望まれている.本研究では,チタンとアルミニウムとの組み合わせにおいて,レーザ圧接接合実験を行い,レーザ圧接性を明らかにするとともに,高強度な継手の作製を目的とした.実験の結果,接合界面の溶融を抑制することで,広範囲な条件下において接合が可能であり,引張せん断および剥離強度ともにアルミニウムの母材から破断する高強度な接合体を得られた.レーザ圧接法によるチタンと異種金属接合の確立に向けて,安価な鉄鋼材料およびアルミニウムとの組み合わせにおいて,レーザ出力,ローラ加圧力および送り速度をパラメータとしてレーザ圧接接合実験を行い,レーザ圧接性を明らかにする.また,得られた継手の機械的強度を引張せん断および剥離試験により評価し,引張せん断,剥離ともに低強度母材側より破断する高強度な継手の作製を目指す.さらに,接合界面の高倍率SEM観察およびEDX組成分析を行い,機械的強度と組織との関係について明らかにするとともに,TEMにより微細組織観察および電子回折を行い,接合メカニズムを明らかにすることを目的とする.本年度は,主に安価な鉄鋼材料との組み合わせにおいてレーザ出力,ローラ加圧力および送り速度をパラメータとしてレーザ圧接接合実験を行い,レーザ圧接性を明らかにする.次に,得られた継手の機械的強度を引張せん断および剥離試験により評価し,引張せん断,剥離ともに低強度母材側より破断する高強度な継手の作製を目指す.各種接合条件において接合を試みた結果、広範囲な条件下でチタンと低炭素鋼の接合が可能であり、また、低炭素鋼が母材破断する高強度な継手が得られることがわかった。接合部の組織観察結果から、金属間化合物層は、適正な条件範囲で20μm程度に抑制できることがわかった。また、レーザ照射位置を低炭素鋼側に照射し、その熱伝導によりチタンを溶融させることが有効であることがわかった.溶接・接合は、ものづくりにおける重要な基盤技術である。近年、工業製品の高付加価値化・高性能化や構造部材の軽量化への要求が高くなってきており、2種以上の金属が用いられるようになってきている。これらを工業的に使用する場合、異種金属接合が必要であり、異種材料の接合をいかに行うかが重要な課題となっている。本研究では、軽量で高強度、高耐食性、高耐熱性といった性質から様々な分野に用いられているチタンと鉄鋼材料およびアルミニウムの組み合わせにおいて、提案するレーザ圧接法により高強度・高品質な異種金属接合技術の開発を目的とする。チタンと低炭素鋼の接合では、広範囲な条件下において接合可能であることを明らかにし、適正な条件範囲において、接合界面に形成する金属間化合物層を20μm以下に抑制することができた。また、引張せん断試験による機械的強度評価では、低炭素鋼の母材から破断する高強度な継手を得ることができた。チタンとアルミニウムの接合においても、広範囲な条件下において接合可能であることを明らかにし、適正な条件範囲において、接合界面に形成する金属間化合物層を1μm以下に抑制することができた。高強度な継手強度が得られた接合部断面をTEMにより、詳細に観察するとともに組成分析および電子回折を行い、接合界面に形成される金属間化合物層の分布および相の同定を行った結果、接合界面には、金属間化合物TiA1の形成が認められたが、その厚さを100nm以下と非常に薄く抑制することができていた。以上の結果から、レーザ圧接法によるチタンと低炭素鋼およびアルミニウムの異種金属接合において、金属間化合物層を薄く抑制することができ、高強度な継手を得ることができた。