hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「児童養護施設における就学支援システムの確立に向けた実践的研究」

調査結果は、日本学校心理学会第19回つくば大会(2017年9月16日17日、於筑波大学)で発表を行った。以下は、調査結果の概要である。1塾等の学習の機会は準備されてきており、特に中学生では、約8割の施設が塾等を利用していた。ただし、施設規模による利用の差が見られた。2児童の進路決定を支援する為に職員が大切にしている事柄として、「お金があまりかからないこと」「幅広い知識や教養を身につけることができる」が上位に挙がる一方、「児童の希望や意向が尊重されること」「児童が目標を持てるよう支え励ますこと」が最も低かった。3職員が認知する進路支援上の困難として、児童との関係を継続できないこと(児童の突然の措置変更、職員の配置換えや離職)が上位に挙げられた。4入所児童の大学等の中退について、44.7%の施設が「経験ある」と回答した。中退後に苦労したこととして、「奨学金を返済しなければならないこと」「別の大学や専門学校に進学するお金がないこと」「住む場所が確保できないこと」が上位に挙げられ、児童養護施設出身学生の退学後の厳しい生活状況が明らかになった。5児童養護施設退所後に必要な支援としては、「生活や就学のための経済的補助」「低い家賃で住めるところ」「進路や生活について、なんでも相談できる人」など、経済的支援と人的支援の両方が上位にあがった。児童養護施設にある児童の希望や意向を進路決定に生かすことができないという現実は重く、子の最善の利益を実現するための継続性のある支援が求められる。また、進学後の児童を支えるために、児童養護施設に留まらず、学校・大学関係者の理解と援助が求められる。本研究は、児童養護施設における就学支援(学習と進路の支援)、とりわけ、児童養護施設に入所中の段階で、義務教育修了後に焦点をあてた就学支援に必要な支援内容は何かを明らかにすることを目指した。そのために、児童養護施設関係者への聞き取り調査と全国の児童養護施設を対象にした質問紙調査(回答者は施設職員)を実施した。その結果、児童養護施設では一定の学習支援が行われているが、経済的な面で進路選択に制約があること、児童の抱える課題の難しさ、退所後を支える資源の不足、などが支援上の困難として職員に強く認知された。大学等への進学のための支援では、経済的支援のニーズが突出して多く認知された。2015年度に行った聞き取り調査による結果を踏まえて、2016年度は、全国の児童養護施設を対象に、郵送による質問紙調査の実施を行う計画である。2017年度は、2016年度に行った質問紙調査の回答を詳細に分析する。その結果明らかになった課題とニーズを踏まえながら、児童養護施設における就学支援システムの確立に向けて提言を行う。臨床心理学
量子電磁気力を利用したマイクロメカニズムの固着防止

微小な部品が密集するマイクロメカニズムでは,部品間の固着により機能が停止する.その要因となる力として真空の電磁場が量子的にゆらぎことで生じるカシミール力が挙げられる.通常,カシミール力は引力であるが,特別な条件を満たす場合は斥力になり得る.そこで,本研究ではこのカシミール斥力で物体を浮揚させることにより,固着の防止と摩擦の低減が実現できることを示した.具体的には,気液界面近傍に存在する金属粒子に作用するカシミール斥力を理論的に解析し,その応用として懸垂液滴に捕獲された単一微粒子の質量計測を行った.物体を空中に浮揚させると固着の問題が改善される,また,物体を駆動する力が小さくなり消費エネルギーの低減にもつながる.これらにより,空中浮揚技術を用いたアクチュエータは安定かつ効率的に運動し,力センサーはより高い感度で作動すると期待されている.これまでにも多種多様な浮揚技術が開発されてきたが,その多くは外部からのエネルギー供給と制御が必要であった.本研究は量子電磁気力の一種であるカシミール力を用いた浮揚(量子浮揚と呼ばれる)の開発を進めている.表面上で物体を浮揚させるためには浮揚物体が表面に近づいた場合,表面に対して反発する力が発生し,かつ,その力は重力に拮抗しなくてはならない.カシミール力は真空の電磁揺らぎで生じる力であり外部のエネルギー源を必要としない点で優れている.一方で,その力は小さく現在のところ真空中では引力である.しかし,近年,液体内ではカシミール力が斥力なり得ることが発見された.そこでブロモベンゼン中に分散された金粒子をシリカ表面で浮揚させる実験を始めた.また,液体の微小粒子はブラウン運動をするが,カシミール斥力で浮揚した粒子の運動について十分な考察が行われていなかったため,理論的な解析を行った.液中のカシミール斥力は,液体の誘電率と液体が接している物体の誘電率との差が大きいなると強くなる傾向にある.また,固体表面の汚染物を除去することが容易ではなく,表面粗さが浮揚の妨げる要因となる場合少なくない.そこで,固液界面に限定せず,気液界面,液液界面での量子浮揚についても検討し,液液界面での実験が量子浮揚の直接観察に適しているとの結果を得た.また,表面粗さがカシミール力に及ぼす影響についても検討を始めた.センサーのダウンサイジングにおいて摩擦がしばしば性能向上の妨げとなる.例として方位磁石を例に考える.市販の方位磁石は金属ピンの上に置かれ微小な磁気力でも回転できるようになっている.磁石の大きさを小さくした場合,磁気力の低下に対して摩擦力は大幅には減少しないため,金属間の凝着を上回る回転力が得られず,方位磁石の機能を失う.そこで,カッパッソらは量子電磁気力の一種であるカシミール斥力を用いて磁気円板を浮揚させることでこの問題の解決を図ろうとしている.しかし,この量子浮揚と呼ばれる技術は未だ実現していない.本研究の目的は液液界面もしくは気液界面上で微小金属体を量子浮揚させることである.カシミール力は真空の電磁場が揺らぐことで生じる力であるが,揺らぎの起源は量子力学特有のゼロ点振動に伴うもので,電磁場の発生源を必要としない.今回,水とブロモベンゼンの界面およびブロモベンゼンと空気の界面に注目し,ブロモベンゼン中の金粒子に作用するカシミール力を計算した.計算に用いた粒子の半径が300 nmと小さいため,従来の近似法が使えず,近年開発された散乱行列法を用いることにより正確な計算が可能となった.その結果,水-ブロモベンゼン界面に近づくと斥力を受け浮揚することが分かった.また,ブロモベンゼン-空気界面ではより大きな斥力が発生し浮揚距離は長くなることが明らかとなった.浮揚の実証に向け水-空気界面における金粒子のブラウン運動を観察する実験を行った.この系で生じるカシミール斥力はブロモベンゼン-空気界面の場合と比較して小さくなるが,揮発の問題を低減できる.昨年度までは不純物の影響で界面近傍において単一金粒子のブラウン運動を観察することが困難であったが,実験環境ならびに使用する器具の清浄度を上げることにより,浮揚状態のブラウン運動を観察ができるようになった.量子効果は通常,原子や分子といったミクロなスケールのみで表れると考えられがちであるが,マクロなスケールでも起きうる.超伝導はその一例であるが現在のところ低温でしか発現しない.本研究はマクロなスケールでかつ常温でも生じるカシミール効果を利用して物体を浮揚させ物体間の接触を防ぐことを目的としている.カシミール効果で生じるカシミール力は量子電磁気的な力であり,物体の誘電率に強く依存する.多くの場合,カシミール力は引力であるが,物質の組み合わせを工夫することにより斥力にすることができ,物体の浮揚に利用できる.本研究では水と空気の界面に注目して進めてきた.懸垂した水滴内に金粒子を分散させると,誘電率の大小関係が大きいもの順に金,水,空気となりカシミール力が斥力となる条件が満たされる.これにより,金粒子は水空気界面の近くに浮揚しブラウン運動をすることが予想される.今回このブラウン運動を金粒子の質量推定に応用した.懸垂した液滴は半球になっており,金粒子は半球に最下端に捕獲され,水と空気の界面近くをブラウン運動する.金粒子にはカシミール斥力以外に重力が作用しているため,垂直方向の変位量は粒子の質量に反比例することになる.

その変位量は極めて小さいため光学顕微鏡での観測は困難であるが,球面上に捕獲されているため,微小な垂直変位が拡大されて大きな水平方向の変位として観測できる.この効果を利用して直径0.6ミクロンメートルの質量をおよそ10パーセントの不確かさで測定することができた.カシミール斥力を物体の浮揚に利用するには物体の組み合わせが重要である.本研究を開始した時点ではメタマテリアルのような特異な物質が必要であると考えていたが,気液界面を用いるとほとんどすべての物質に対してカシミール力を斥力にすることが見いだされた.空気の誘電率は極めて小さいため,誘電率の大小関係が浮揚物体,液体,空気の順に大きくなり,カシミール斥力を発生させるのに必要な条件を満足するからである.ただし,カシミール斥力の発生が直ちに物体の浮揚に結び付く訳ではない.カシミール斥力が重力より十分大きくなる必要がある.その確認にはカシミール斥力の理論的な理解が不可欠である.カシミール力は電磁場のゼロ点ネルギーの変化として計算されるが,あらゆる振動数の電磁場が力に関与するため計算が複雑である.本研究では近年開発された計算手法を利用して,微小粒子に作用するカシミール力を計算し,重力を凌駕するカシミール斥力が発生し得ることを明らかにした.また,実際に水空気界面で浮揚する金粒子の観察も行うことができため,ほぼ順調に進展していると考えている.しかし,研究実績の概要でも述べたように,浮揚物体の質量測定という応用を見出しため,一部計画を変更しその技術の完成を目指している.本研究ではカシミール斥力と呼ばれる量子電磁気力により,微小物体を浮揚させ,固着を防止すると共に摩擦を低減し,もって,計測システムの高機能化に貢献することを目的としている.カシミール力は真空のゼロ点エネルギーが変化することにより生じる力であり,重力と同様に人工的な外部エネルギーを必要としない.しかし,重力とは異なり,カシミール力は引力にも斥力にも成り得る.ただし,カシミール力は通常,引力であり,斥力を発生させるには誘電率に関して特別な条件を満たす必要がある.いま,物体Aと物体Bが媒体Cの中に存在しているとする.任意の周波数に対して,物体Aの誘電率が媒体Cより大きく,かつ媒体Cの誘電率が物体Bより大きい場合,物体Aと物体Bに作用するカシミールは斥力になる.カシミール斥力により浮揚する物体として,これまでメタマテリアルが候補となっていたが,本研究ではよりシンプルなカシミール斥力の発生方法を見出した.それは懸垂液滴を用いる方法である.通常,液体の誘電率は固体より小さく,さらに空気の誘電率は液体より小さい.従って,懸垂液体に捕獲された物体にはカシミール斥力が作用することなる.そこで,水滴中に捕獲された金粒子の運動を理論と実験から詳し解析し,カシミール斥力による気液界面からの浮揚距離やブラウン運動に及ぼす影響を明らかにした.工学応用として,懸垂液滴内に捕獲された単一金粒子の質量測定,および金粒子を二個捕獲することによるデバイ長推定など新しい計測技術を開発した.液滴内で使用できないマイクロメカニズムで,固着が問題となる系としてグラフェン共振器がある.そこで,グラフェンに作用するカシミール力についても研究を行った.微小な部品が密集するマイクロメカニズムでは,部品間の固着により機能が停止する.その要因となる力として真空の電磁場が量子的にゆらぎことで生じるカシミール力が挙げられる.通常,カシミール力は引力であるが,特別な条件を満たす場合は斥力になり得る.
高等植物のアスコルビン酸酸化酵素の転写段階における銅イオンの役割

1.アスコルビン酸酸化酵素(以下AOD)はキュウリ果実の果皮より精製した。これまで塩基性AODとしては1種類しか報告されていなかったが、本研究ではpI8.3付近に3種のAODが存在することを明らかにした。本酵素は、分子量70,000のサブユニットを有するホモダイマーであり、その分子中に糖鎖をもつ糖蛋白であることが判明した。またN末端から16のアミノ酸配列を決定した。2.キュウリ果実のAODに対する抗体を調製してキュウリ培養細胞中のAODペプチド量を定量したところ、培地に加えた過剰の銅イオンはAODの転写過程を促進していることを示唆する結果を得た。3.先に精製したキュウリ果実のN末端アミノ酸配列から、18塩基のDNAプローブを2種類合成した。4.キュウリ果実の果皮より誘導した培養細胞を植物ホルモンと銅濃度を最適化した培地で1年以上培養しても高いAOD活性が維持された。一方キュウリ過化幼苗の下胚軸から誘導した培養細胞を用いてAOD活性を測定したところ、培地に加えた過剰の銅イオンはAOD活性を上昇させたが、最大の活性は1年以上継代培養しても果実の果皮由来の培養細胞の1/4程度にしかならなかった。5.キュウリからポリ(A)RNAを使ってCーDNAライブラリーを作成し、先に調製したDNAプローブでAODのCーDNAを作成する予定であったが、キュウリ果実の果皮より純度の高いRNAを調製するのに手間どり、約2000のCーDNAライブラリーを作成するにとどまった。今後AODのCーDNA、および染色体DNAを単離してその構造の解析と銅による遺伝子発現の調節機構を引き続き解明していくつもりである。1.アスコルビン酸酸化酵素(以下AOD)にはアイソザイムが存在するが, CMセファデックス,ヒドロキシアパタイト,ゲルロ過,クロマトフォーカシングなどのカラムクトマトグラフィーを用いて主AOD酵素蛋白を迅速,効率的に精製する方法を確立した.本方法で収率10%,精製倍率150倍,で比活性約1000ユニット(O_2吸収に基づいて)電気泳動的に単一な酵素標品を得ることができた.また,本標品を用いてウサギより抗AOD抗体を作成した.酵素抽出の材料は,キュウリ果実の果皮を用いた.2.本酵素は分子量約140,000,等電点8.3, SDS電気泳動で分子量70,000のサブユニットを検出し, AODがサブユニット構造をとることを新たに明らかにした.この結果,サブユニットのアミノ酸残基数は約650であり,本蛋白をコードするm-RNAは約2Kbの長さであると考えられる.3.本酵素標品は青色を呈し,銅蛋白特有の600nmの吸収を示した.銅は分子量140,000当り8原子含まれていた.また電気泳動後糖染色を行ったところAODは糖蛋白であることがわかった.4.精製AOD標品を用いてアミノ酸配列の部分決定を行った.N末端はグリシンで, N未満から19番目まで配列が決定した.その中に2ケ所程AODのプローブ作製に適したアミノ酸配列があり,現在オリゴヌクレオチドプローブの作成の準備を行っている.5.今年度キュウリよりポリ(A)+-RNAを調整し, C-DNAライブラリーを作成する予定であったが, m-RNAの調整法の確立に手間どりC-DNAライブラリーを用いたAODの塩基配列の解析が行なえなかった.現在C-DNAライブラリー作成中なので,今後このライブラリーとプローブを用いてAODのC-DNAを取り出し,塩基配列決定を行う.また第2年度の計画も準備ができ次第開始する予定である.

1.キュウリ果実のアスコルビン酸酸化酵素(以下AOD)に対する抗体を調製して、キュウリ培養細胞中のAODペプチド量を定量したところ、培地に加えた過剰の銅イオンはAOD酵素の転写過程を促進していることを示唆する結果を得た。2.先に精製したキュウリ果実のN末端からのアミノ酸配列より、1015番目の配列を利用して18塩基からなるDNAプローブを2種類合成した。3.キュウリ果実の果皮より誘導した培養細胞を植物ホルモンと培地中の銅イオン濃度を最適化した培地で1年以上培養しても高いAOD活性が維持された。またその活性は新鮮重当りキュウリ果皮の約1/5となり、蛋白当りの比活性では1/31/2となった。一方キュウリ黄化幼苗の下胚軸から誘導した培養細胞を用いてAOD活性を測定したところ、培地に加えた過剰の銅イオンはAOD活性を上昇させたが、最大活性は1年以上継代培養しても果実の果皮由来の培養細胞の1/4程度にしかならなかった。4.今年度の計画で、キュウリからポリ(A)RNAを使ってc-DNAライブラリーを作成し、(2)調製したDNAプローブでAODのc-DNAをとりだす予定であったが、キュウリ果皮より純度の高いRNAを調製するのに手間ど約2000のc-DNAライブラリーを作成するにとどまった。現在RNAの調製およびpUC18を用いた形質転換も問題なく行えるようになったので、今後c-DNAライブラリーをさらに作成し、AODのc-DNA、および染色体DNAを単離してその構造の解析と銅による遺伝子発現の調節機構を解明していくつもりである。
細菌情報伝達ネットワークの分子機構

細菌は環境変化を迅速に感知する多様な膜センサーを介して、環境適応に必要な遺伝子の発現を制御し、多様な環境変化に迅速に適応するシステム(TCS, two component signal transduction)を有している。細菌細胞は、1細胞に何十というTCS回路を持っていることが知られている。さらに、各TCS回路は互いに連結して、さらに複雑な遺伝子発現制御ネットワークを形成している。本研究では、世界で初めて、大腸菌K-12のTCS EvgS/EvgAとPhoQ/PhoPに着目して、それらの2種のTCS間をつなぐ、コネクターの働きを明らかにし、環境変化に迅速に適応できる細菌の情報伝達ネットワークの分子機構を明らかにした。(1)大腸菌のEvgS/EvgA, PhoQ/PhoPを連結する膜小タンパク質、B1500 (SafA, sensor associating factor Aと命名)とセンサーPhoQの相互作用:SafAは、全長65aa、一回膜貫通型の内膜タンパク質であり、細胞質ドメイン、中央の膜貫通ドメイン、ペリプラズムドメインに三等分される。SafAの各ドメインを欠失させたものを作成し、PhoQとの相互作用をtwo-hybrid法およびレポーターアッセイで検討した結果、PhoQの活性化にはSafAのペリプラズムドメインが重要であることが明らかとなった。さらに、SafAのペリプラズムドメイン単独(25aa)でもPhoQを活性化することを確認し、ランダム変異法および部位特異的変異法より活性化に重要な部位(Arg^<53>, His^<57>)を特定した。(2)二成分制御系(TCS)間を制御する膜小タンパク質遺伝子のクローニングと機能解析:膜小タンパク質候補として、safAに似たORF、すなわち全長が100aa以下、機能未知、内膜への局在が予想されるものを大腸菌ゲノム中から13種選出した。これらと大腸菌の29種のセンサーとの相互作用をtwo-hybrid法で検討した結果、全754通りの組み合わせから5組で相互作用が認められ、センサーを制御する新たな膜小タンパク質の存在が示唆された。本研究結果より、SafAのペリプラズムドメインである25aaに相当するペプチドの外部からの添加でPhoQ/PhoP系が活性化される可能性、また、PhoQ以外のセンサーも膜小タンパク質によって制御される可能性が示唆された。TCSは細菌の病原性や増殖などを制御するため、センサーに特異的に作用するペプチドは、特異性の非常に高い新規薬剤として期待される。(1)細胞膜小タンパク質、B1500(Saf A)とセンサーキナーゼPhoQ(HK)の相互作用の分子機構解明(2)EvgS(HK)/EvgA(RR)制御下の遺伝子群の転写制御機構の解明と酸耐性の分子機構(4)(3)にともない、B1500の発現制御機構、PhoQ活性化、PhoQ/PhoP制御下の遺伝子群の発現制御機構ならびに酸耐性化機構の解明細菌は環境変化を迅速に感知する多様な膜センサーを介して、環境適応に必要な遺伝子の発現を制御し、多様な環境変化に迅速に適応するシステム(TCS, two component signal transduction)を有している。(1)大腸菌のEvgS/EvgA,PhoQ/PhoP系を連結する膜小タンパク質,SafA,とセンサーPhoQの相互作用:前年度のin vivo解析で、SafAのペリプラズムドメイン単独でPhoQを活性化することが明らかになったので、SafAのペリプラズムドメイン(25aa)をペプチド合成し、in vitro系で評価した。すなわちPhoQを過剰発現させた膜画分を調製し、[γ-^<32>P]ATPを用いたPhoQの自己リン酸化、およびPhoPへのリン酸基転移の系に対するSafAの影響を検討した。その結果、SafAはPhoQの自己リン酸化能にはあまり影響を及ぼさず、リン酸化したPhoP濃度を増大させた。このことより、SafAはPhoQの脱リン酸化能へ作用することが示唆された。(2)二成分制御系(TCS)間を制御する膜小タンパク質(SMP)遺伝子のクローニングと機能解析:前年度に作成した大腸菌の29種のセンサーコレクションに対して、SMP候補遺伝子28種との相互作用をtwo-hybrid法で検討した。その結果、7組に関して相互作用が認められた。この相互作用をさらに検討するために、まず、EnvZ/OmpR系およびEvgS/EvgA系に対してレポーター株を2種類ずつ作成した。SafAがPhoQのみならずEvgSにも作用すること、また、SafA以外の候補も挙がってきていることから、膜上でのSMPによる種々の制御が示唆された。これらを明らかにすることで、細菌情報伝達ネットワークがより詳細に解明されることが期待される。(1)膜小たんぱく質(SMP)

SafAによるセンサーPhoQの活性化機構の解明を目的に、ペプチド合成したSafAのペリプラズム領域(25 aa)とPhoQのペリプラズム領域の直接作用を表面プラズモン共鳴法(SPR法)にて検討したところ、結合が認められた。本ペプチドを大腸菌の培養液に加えるとPhoQ/PhoP系が活性化したことから、SafAのペリプラズム領域単独でPhoQが活性化されることが明らかとなった。また、SafAがEvgS/EvgA, PhoQ/PhoP系を連結することで、大腸菌の酸性環境に対する耐性度が上がることを見つけ、論文発表した(J.Bacteriol. 193, 1222-1228, 2011)。この際、SafA以外に、IraMという二成分制御系(TCS)間を連結するタンパク質の関与もわかり、細菌情報伝達ネットワークと環境適応とを結びつける好例となった。(2)大腸菌の29種のセンサーに対して、SMP候補遺伝子15種との相互作用をtwo-hybrid法で検討した結果、YceO, MgrB, FxsA, YibNの4種のSMPがセンサーとの物理的接近を示した。さらに、YibNは、センサーBasSが鉄イオンを感知して活性化する際、BasSの活性を抑制することも見出した。(3) EvgS/EvgA系のセンサーEvgSが、pH5-5.5と高濃度の1荷の陽イオン(Na^+,K^+)の条件が重なることで活性化することを見出した。また、活性化したEvgSがSafAによって抑制されることも明らかになり、SMPであるSafAが、PhoQを活性化する一方でEvgSの活性を抑制することが示唆された。今年度は、SafAの作用機構の解明が進むとともに、その生物学的意義の理解も深まった。SafA以外のSMP候補もさらに増え、細菌情報伝達ネットワークの広がりが期待される。1,センサーPhoQに対するコネクターSafAの作用機構safAペリプラズム領域(safA41-65)によるPhoQの活性化は、PhoQの既知シグナルであるMg^<2+>、酸性pH、陽イオン抗菌性ペプチドとは競合せず、SafA独自の活性化メカニズムが示唆された。このことは、Mg^<2+>に応答しなくなったPhoQ変異体にもSafAによる活性化が認められたことからも支持された。PhoQのセンサー領域(PhoQ43-190)とsafA41-65の相互作用をNMRによって解析したところ、SafA41-65の添加によってPhoQ43-190の一部のアミノ酸残基に変化が認められ、SafA41-65とPhoQ43-190の直接作用が確認できた。さらに、高濃度のMg^<2+>存在下のPhoQ43-190にSafA41-65を加えるとPhoQ43-190に新たな変化が生じ、逆にsafA41-65存在下のPhoQ43-190に高濃度のMg^<2+>を加えた場合もPhoQ43-190に変化が認められたことより、SafA41-65がMg^<2+>とは異なる領域に作用することがNMR解析からも明らかになった。2,センサーの活性を制御する新規遺伝子のスクリーニングと解析前年度のスクリーニングで得られたYibNの解析を進めた結果、YibNのN末端側がペリプラズム領域でセンサーBasSの活性を抑制することが明らかになった。本年度は、44種類の機能未知膜タンパク質について大腸菌の各センサーとの相互作用をスクリーニングした。その結果、新たにYaiYがRcsCDB系のRcsDと相互作用し、RcsCDB系を活性化することが認められた。
医療機能評価に有用な医療経営会計制度に関する研究

予定していた研究目的・計画に照らしてみると、実績は前年度同様概ね順調に達成されたと言える。それは(1)前年度以上に医療機能評価・医療経営会計制度資料の補足・充実ができたこと、(2)今年度はイギリスの医療機関の情報について把握できたこと、(3)開示が後進である医療現場に対してのとりわけ財務情報についての収集が可能になったこと、(4)医療機関に対してのアンケートの回収が順次整理されつつあること、である。ただし、アンケートについては回収データの整理、データ分析とその公表については若干の余地を残すことになった。早急に結果としての成果を披露したい。一方で、計画を越える成果も得られた。とりわけ、インタビュー形式にて本研究の成果を医療経営を取り扱う専門雑誌で発表できたこと(日本医療企画刊『フェイズ3』2002年3月号)、また、研究成果の一部を共同執筆の図書(『現代ヘルスケア論』第4章、第9章所収)に公表できたことである。研究が世の中に問われ、かつ現行の制度に対しての提言が行えたことは実り多いことであった。また、本研究にあたっての研究補助金は、適正かつ有効に執行できたと思われる。研究資料の収集・成果発表・インタビューなどにも有効活用させていただき、資金面において大きな支えとなった。最後に、医療機能評価に有用な医療経営会計制度は、様々な利害関係者を外部環境に抱えながら、利害調整機能を発揮するべきであると考えられる。そのためにはディスクロージャー指向に重点をおいてフレームワークを作り上げていく必要があることを痛感している。本研究は、期間内に一定の成果をあげることができたと思われるが、決して終止符が打たれたわけではない。むしろ、大きな課題の1プロセスである。実現可能な制度を作り上げるために、チャンスがあれば本助成に果敢にチャレンジして、確固とした枠組みを結実させていきたい。当初予定していた研究目的・計画に照らしてみると、実績は概ね予定通り順調に達成されたと思われる。それは、(1)医療機能評価・医療経営会計制度に関する資料について補足・網羅ができたこと、(2)欧米、とりわけアメリカの医療機関の情報についてはインターネットを通じて少なからず把握ができたこと、(3)ディスクロージャーが遅れている医療現場において、数件の医療機関に(財務情報について)インタビューができたこと、(4)医療機関に対して、アンケートの依頼とその実行(回答結果・取りまとめについては次年度)が可能となったこと、によるからである。ただし、先駆的な研究ゆえ、図書文献・資料の過少さを認識し、逆に本研究こそが端緒であることを痛感している。今後とも精進を重ねたい。一方で、計画以上の展開もあった。とりわけ、(1)本研究の一成果を口頭にて発表する機会に恵まれたこと(2000年度日本社会関連会計学会全国大会統一論題報告大分大学)、(2)本研究の成果の一部を共同執筆の図書(『政府/非営利組織体の経営・管理会計』第14章・第16章所収創成社)に公表することができたこと、である。研究の遂行中ではあるが、果敢に成果が外部に公表されることは次年度の研究の糧ともなり、功といえるように思われる。また、実績を重ねる上での研究補助金は、適正かつ有効に執行できたと思われる。基礎研究資料などの収集、成果発表などに有効活用させていただいた。最後に、医療機能評価に有用な医療経営会計制度は、医療管理者にとって、外部公表用の規準性を確保しながら、内部管理の指導性を発揮するフレームワークが必要であることを初年度の研究より指摘できたと結論づけたい。次年度は、本年度を礎としてさらに研究を深化させていきたいと思う。
勾配・歪勾配構造をもつ散逸系における時空間周期パターンの解析

勾配・歪勾配構造は散逸系にハミルトン構造を自然に導くものである。この構造をもつ散逸系においては、時空間周期パターンの安定性は極めて単純で自然な公式によって決定される。この結果は、柳田教授との共著論文として、Physica D 175(2003)pp.185-195において発表した。また、多数の安定な空間周期パターンのうち、現実的にどの空間周期をもったパターンが最も高い確率で現れるのかというパターン選択問題を、勾配・歪勾配構造をもつ散逸系の場合に調べた。とくにパターン選択の基本原理ではないかと予想されている「臨界安定性仮説」を本研究の補助金によって購入したパソコンを利用した数値実験によって検証した。幸運にも、2004年度の春の日本数学会応用数学分科会(筑波大学)の特別講演者に推薦されたこともあり、この結果を学会の特別講演の形で発表することができた。この結果をまとめた論文は、SIAM J.Appl.Math.65(2005)pp.618-643において発表した。本年度は、これらの一連の研究に引き続いて、九州大学数理学研究院の栄伸一郎教授と龍谷大学理工学部の森田善久教授との共同研究を行い、反応拡散方程式に現れる特異摂動問題をハミルトン構造の視点から調べて、その成果をPhysica D 207(2005)pp.171-219で発表することができた。また、2005年度の秋の日本数学会応用数学分科会(岡山大学)でも研究発表することができた。一方、研究分担者の小川は、ミシャイコフ教授らのグループとの共同研究でSwift-Hohenberg方程式の分岐ダイアグラムを詳細に調べることに成功した。その結果は、SIAM J.Appl.Dyn.Sys.4(2005)pp.1-31において発表された。北海道大学の西浦廉政教授の著書「非線形問題1」で取り上げられているパターン選択の問題について研究を行った。まず、いくつか定常パターンの中から特定のパターンが選択されるとき、不安定なパターンが選択されることはありえないということに注目し、パターンの安定性を調べる方法を考察した。本研究の共同研究者である東北大学の柳田英二教授との研究により、勾配・歪勾配をもつ散逸系における空間的に周期性をもつパターンの安定性を決定する公式が得られた。この結果は、応用範囲の広い非常に便利なものであることが認められている。これは、国際的な専門誌Physica D vol.175pp185-195(2003)に掲載された。この結果をもとに、勾配・歪勾配系をもつ散逸系におけるチュトリングパターンの選択問題について、どのような周期をもつパターンが選択されやすいのかという問題を考察した。その結果は、京都大学数理解析研究所で開催された研究集会「反応拡散系におけるパターン形成と漸近的幾何構造の研究」(研究代表者、坂元国望、2003年10月15日から10月17日まで)で発表することができた。その発表内容は、京都大学数理解析研究所講究録に掲載される。この研究ではチューリング分岐点の近くで、いくつかの具体的な散逸系のモデル方程式を離散フーリエ変換を用いて解き、もっとも選択される可能性が高いパターンを統計的に調べた。その結果、勾配・歪勾配構造によって定義されるある種のエネルギーを最小にするパターンが、パターン選択問題で重要な役割を果たしていることが検証された。本年度は、散逸系におけるパターン選択の問題を研究した。とくに、gradient/skew-gradient構造をもつ散逸系に現れる空間周期定常パターンの波数(空間周期)選択問題を取り扱った。ここで扱ったパターンはチューリングパターンとよばれ、生物の形態形成や化学反応などに見られる有名なパターンである。数学的には、反応拡散方程式系とよばれる偏微分方程式系に見られる分岐パターンとしてとらえることができる。本研究では、数学理論だけでなく、高速フーリエ変換を利用した数値実験により、選択される波数が必ずしも系のエネルギーを最小化する波数とは一致しないことを示した。この結果は、SIAM J.Appl.Math.Vol65(2005)において発表することができた。また、研究分担者である大阪大学の小川知之助教授のグループの研究論文SIAM J.Appl.Dyn.Sys.(掲載決定)およびJapan J.Ind.Appl.Math.Vol.22(2005)(掲載決定)において報告されているConley indexの理論にもとづく方程式の解の数値的検証の方法、とくにSwift-Hohenberg方程式に現れる空間パターンの数値検証法による分類について研究を行った。この研究はさらに発展性のあるもので、一般的なgradient/skew-gradient構造をもつ散逸系に現れる空間周期定常パターンの波数選択問題にも有効であることが期待される。また、反応拡散方程式系における特異摂動問題に現れる遷移層解の構成方法、安定性解析、ダイナミクスを統一的に議論する理論的な枠組みを、龍谷大学の森田善久教授、九州大学の栄伸一郎教授と共同で研究し、その結果を応用数学合同研究集会報告集(2004年12月20日-22日、龍谷大学)で発表した。

また、多数の安定な空間周期パターンのうち、現実的にどの空間周期をもったパターンが最も高い確率で現れるのかというパターン選択問題を、勾配・歪勾配構造をもつ散逸系の場合に調べた。とくにパターン選択の基本原理ではないかと予想されている「臨界安定性仮説」を本研究の補助金によって購入したパソコンを利用した数値実験によって検証した。幸運にも、2004年度の春の日本数学会応用数学分科会(筑波大学)の特別講演者に推薦されたこともあり、この結果を学会の特別講演の形で発表することができた。この結果をまとめた論文は、SIAM J.Appl.Math.65(2005)pp.618-643において発表した。本年度は、これらの一連の研究に引き続いて、九州大学数理学研究院の栄伸一郎教授と龍谷大学理工学部の森田善久教授との共同研究を行い、反応拡散方程式に現れる特異摂動問題をハミルトン構造の視点から調べて、その成果をPhysica D 207(2005)pp.171-219で発表することができた。また、2005年度の秋の日本数学会応用数学分科会(岡山大学)でも研究発表することができた。一方、研究分担者の小川は、ミシャイコフ教授らのグループとの共同研究でSwift-Hohenberg方程式の分岐ダイアグラムを詳細に調べることに成功した。その結果は、SIAM J.Appl.Dyn.Sys.4(2005)pp.1-31において発表された。
量子化された場におけるエキシトン・フォノン、エキシトン・フォトン相互作用の研究

II-VI族半導体超格子におけるエキシトンとフォノン、フォトンとの相互作用を実験的に明らかにすることを目的として、まずMOVPE成長したZnSe/ZnSSe超格子について、そのヘテロ界面を光学的に評価した。励起PL、反射スペクトル測定などから、一原子層の平坦なテラスからなるヘテロ界面が形成されていることを確認した。このような急峻なヘテロ界面を持つ超格子を製作できることが確認されたので、ZnSe/ZnSSe超格子におけるエキシトン束縛エネルギー、ならびにフォノンとの結合定数に対する量子閉じこめ効果について検討した。エキシトン束縛エネルギーの評価は吸収、PLEスペクトルのエキシトンピーク、連続状態によるフイッティング、HH1-1SとHH1-2Sエキシトンのエネルギー差等から見積もった。井戸幅が10nm以上と広い場合にはバルクZnSeのエキシトン束縛エネルギー17meVに漸近している。井戸幅が狭くなるにつれて束縛エネルギーは25meVまで増加しているが、期待されたほどは大きな増加を示していない。ZnSe/ZnSSe系ではcommon cationのヘテロ系であることから、伝導帯のバンド不連続が小さいと考えられる。エキシトン束縛エネルギーの増加が期待したほど大きくないのは、小さな伝導帯バンド不連続のため、十分な量子閉じこめが実現していないためと考えられる。エキシトン吸収ピークの半値幅の温度変化測定より、エキシトン・フォノン結合定数は27.8meVと見積もられた。これはバルクの30meVに比べると小さくなっているが、期待したほどの低減は得られていない。この結果は、エキシトン束縛エネルギーの井戸幅依存性結果と対応している。
大腸癌幹細胞に対する免疫療法の開発

本年度は過去2年間に施行した実験結果に基づき、以下の実験を実施した。(1) OR7C1のシグナル伝達の解析:1年次実施した結果から、OR7C1の直下のシグナルが、アデニル酸シクラーゼ(AC)の活性化もしくはホスホリパーゼC(PLC)の活性化である可能性が高いと考えられた。さらに、PLC阻害剤であるU-73122で処理した場合SOX2の発現は低下したことから、PLCを経由するシグナル伝達経路が関わっている可能性が想定された。その下流の動きを探るため、OR7C1過剰発現株を用いてリン酸化aktの発現を確認した。施行したすべての細胞株でp-aktの発現が上昇していた。26年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は、大腸がん幹細胞の分子メカニズムを解明する為に、大腸がん幹細胞をSide population(SP)細胞として分離し、SP細胞特異的な分子としてOlfactory receptor,family7,subfamilyC,member 1(OR7C1)を同定した。OR7C1は、メッセンジャーRNA(mRNA)の発現において正常臓器では精巣にのみ発現する分子であり、がん幹細胞特異性が非常に高い分子である。本研究では、OR7C1を標的にした大腸癌幹細胞のペプチドワクチン療法の開発を目的とする。新たに入手したOR7C1特異的ポリクローナル抗体により、これまで困難であった大腸がん幹細胞でのOR7C1タンパク発現を確認・証明できた。また、siRNAによる遺伝子ノックダウンの実験、OR7C1プラスミドを用いた過剰発現の実験および各種阻害剤を用いた実験によりOR7C1がホスホリパーゼC経路を介して、大腸がん幹細胞の維持に関わるSOX2などを制御している分子であることを証明できた。さらに、OR7C1由来抗原ペプチドを用いて、HLA-A24陽性大腸がん患者5名の末梢血より細胞傷害性T細胞(CTL)の誘導を試みたところ、施行した5名すべてにおいてOR7C1特異的CTLを確認できた。さらにこれらのCTLは、大腸癌細胞株SW480,HCT15,HT29の癌幹細胞様集団を傷害することを確認した。以上のことから、大腸がん幹細胞に特異的に発現し、なおかつ、機能的に重要な分子であるOR7C1に対する免疫療法の可能性が示唆された。これらの研究は、がんの再発転移に関与している大腸がん幹細胞という、臨床上問題とながん細胞分画を免疫療法という新たなアプローチで治療できる可能性を示唆するものである。(1)OR7C1特異的細胞傷害性T細胞(CTL)を用いた大腸がん細胞株由来癌幹細胞に対する傷害性の検討前年度樹立したOR7C1由来抗原ペプチドを特異的に認識するCTLを用いて、大腸がん細胞株由来癌幹細胞に対する傷害性をin vivoおよびin vitroにおいて検討した。まず、in vitroにおける細胞傷害性をクロムリリースアッセイにより検討した。大腸がん細胞株SW480、HCT/5、HT29のいずれにおいても、OR7C1特異的CTLは癌幹細胞を優位に傷害した。さらに、このOR7C1特異的CTLがin vivoにおいて癌幹細胞に対し抑制効果があるか検討した。NODISCIDマウスの皮下に1×10^3個のSW480由来癌幹細胞を注入し、腫瘍径が1mm^3となったところで5×10^4個のOR7C1特異的CTLを尾静脈から輸注した。コントロール群と比較しOR7C1特異的CTL輸注群で有意に腫瘍増大が抑制された。このことから、OR7C1特異的CTLはin vivoにおいても、癌幹細胞を抑制すると考えられ、大腸癌免疫療法の標的分子として有望であることが示唆された。(2)抗OR7C1抗体による臨床検体での検討抗OR7C1ポリクローナル抗体を用いて臨床検体での免疫染色を施行した。正常組織では、精巣(精母細胞)、嗅球で陽性細胞を認めたが、正常大腸粘膜ではOR7C1陽性細胞は見られなかった。さらに、外科切除検体100例を用いて、大腸がん組織原発部位でのOR7C1の染色性を検討したところ、100例中84例でOR7C1陽性であった。また、陽性検体内での陽性細胞率による全生存率を検討したところ、高染色群(陽性細胞率50%)で有意差をもって予後不良であった。また、多変量解析でOR7C1高染色が単独の予後因子として抽出された。このことから、OR7C1は外科手術後患者において、予後不良群を抽出するバイオマーカーになりうる可能性が示唆された。

今年度、OR7C1のモノクローナル抗体の開発を目指したが、ポリクローナルなハイブリドーマは樹立したが、モノクローナルなハイブリドーマの樹立は現在施行中である。OR7C1特異的CTLによる大腸癌幹細胞に対する傷害性の検討は当初の計画どおり進展しており、OR7C1の大腸癌における機能の同定および臨床的意義の検討もおおむね順調に進展している。OR7C1ポリクローナル抗体もしくはモノクローナル抗体を用いて、大腸癌組織検体を100症例程度染色し、OR7C1の染色性により予後に影響があるかどうか検討し、バイオマーカーになりうるか検討する。現在までの研究でOR7C1が大腸癌幹細胞において重要な役割を果たし、免疫療法の標的分子となりうることが確認されており、今後はOR7C1以降の細胞内伝達経路をさらに検討し治療標的としての確実性を検討する。
東方キリスト教における「説教」の研究：聖と俗の架橋としての「説教」

本研究は、ヨアンネス・クリュソストモスやグレゴリオス・パラマスといった東方キリスト教を代表する思想家による「説教」の分析によって、各思想家の司牧者としての一面に光を当て、その中で展開される東方キリスト教独自の人間観について、彼らの哲学的・神学的著作からは見いだせなかった新たな解釈を提示するとともに、その時代的社会的背景をも含めて多面的に考察することを目的とする。以上の研究目的の下、本年度はまず、人間を「神の像と似姿」として捉えるという、広く東方キリスト教の思想家たちに共有されて来た観点について、ニュッサのグレゴリオス、クリュソストモス、パラマスのそれぞれの捉え方を、彼らの説教の原典からの精緻な読解を基に、比較考察した。その成果はAPECSS第12回国際研究集会にて口頭発表されるとともに、『エイコーン』第48巻誌上において発表された。また、パラマスに関してはマリアの死(就寝)が語られる中で広く人間一般の神化についての論が展開される第37講話の分析を集中的に行い、その際には同じくキリスト教中世の西方におけるもっとも重要な神学者の一人として対比項として機能しうるトマス・アクィナスの説教におけるマリア論との比較考察も行われた。その成果は第18回東方キリスト教学会、国際シンポジウムWomen and Con-viviality in the Eastern Christianity、中世哲学会第67回大会において口頭発表されるとともに、欧文論集Contribution of Women to Con-vivialityにおいて発表された。また、フランスとベルギーにおいて、現地のビザンツ研究を牽引するVassa Kontouma高等研究院教授およびParintele Daniilルーヴェン・カトリック大学研究員と研究打ち合わせを行い、共に現地の正教施設(教会、修道院)を調査した。上記の通り、研究の基盤となるとなる原典テクストの分析およびそれを基にした発表と研究交流を国内外で順調に行っており、基本的には計画通り進んでいる。また、クリュソストモスやパラマスのみならず、その西方における対比項としてマリア論に関するトマスの説教の分析も行えたことは想定以上の進展であったと言える。ただし、本研究のもう一つのねらいである(当該説教が行われた当時の)社会的時代的背景の解明およびそこから浮かび上がる一般庶民のあり方についての分析は今年度はほとんど進めることができなかったので、次年度以降に集中的に取り組む必要があると考えている。以上の理由により、本研究は研究計画に従っておおむね順調に進展していると自己評価される。今後もクリュソストモスやパラマスなど東方キリスト教を代表する思想家たちによる「説教」の分析によって、各思想家の司牧者としての一面に光を当て、その中で展開される東方キリスト教独自の人間観について、彼らの哲学的・神学的著作からは見いだせなかった新たな解釈を提示するとともに、その時代的社会的背景をも含めて多面的に考察することを目的とし、原典からの精緻なテクスト分析を研究の基礎に据える。また、今後は、上記の通り本年度あまり進展させることのできなかった当時の社会的時代的背景についての分析およびクリュソストモスやパラマスの説教活動の再構成についても重点的に進める予定である。そのために、クリュソストモスに関しては『司祭職について』、パラマスに関しては彼がテサロニケの街で在俗の一般信徒と行ったとされる霊的交流についての証言(フィロテオス・コッキノスによる『パラマス伝』や活動を共にした後の総主教イシドロスの『伝記』)を分析する予定である。また、説教が行われた当時の典礼暦や現場の聖堂装飾も可能な限り追跡し、説教が全体として有したメッセージを再構成することも目指す。次年度末からは長期の在外研究を予定しており、現地研究機関の受入研究者およびその機関の有する豊富な資料は、この目的の達成のために大いに助けとなることが期待される。さらに、次年度以降は現在のトルコ共和国やギリシャ共和国に残る遺跡での現地調査も予定されている。

上記の通り、研究の基盤となるとなる原典テクストの分析およびそれを基にした発表と研究交流を国内外で順調に行っており、基本的には計画通り進んでいる。また、クリュソストモスやパラマスのみならず、その西方における対比項としてマリア論に関するトマスの説教の分析も行えたことは想定以上の進展であったと言える。ただし、本研究のもう一つのねらいである(当該説教が行われた当時の)社会的時代的背景の解明およびそこから浮かび上がる一般庶民のあり方についての分析は今年度はほとんど進めることができなかったので、次年度以降に集中的に取り組む必要があると考えている。以上の理由により、本研究は研究計画に従っておおむね順調に進展していると自己評価される。今後もクリュソストモスやパラマスなど東方キリスト教を代表する思想家たちによる「説教」の分析によって、各思想家の司牧者としての一面に光を当て、その中で展開される東方キリスト教独自の人間観について、彼らの哲学的・神学的著作からは見いだせなかった新たな解釈を提示するとともに、その時代的社会的背景をも含めて多面的に考察することを目的とし、原典からの精緻なテクスト分析を研究の基礎に据える。また、今後は、上記の通り本年度あまり進展させることのできなかった当時の社会的時代的背景についての分析およびクリュソストモスやパラマスの説教活動の再構成についても重点的に進める予定である。そのために、クリュソストモスに関しては『司祭職について』、パラマスに関しては彼がテサロニケの街で在俗の一般信徒と行ったとされる霊的交流についての証言(フィロテオス・コッキノスによる『パラマス伝』や活動を共にした後の総主教イシドロスの『伝記』)を分析する予定である。また、説教が行われた当時の典礼暦や現場の聖堂装飾も可能な限り追跡し、説教が全体として有したメッセージを再構成することも目指す。次年度末からは長期の在外研究を予定しており、現地研究機関の受入研究者およびその機関の有する豊富な資料は、この目的の達成のために大いに助けとなることが期待される。さらに、次年度以降は現在のトルコ共和国やギリシャ共和国に残る遺跡での現地調査も予定されている。
ホランダイト型化合物における新規相探索：トンネル内カチオンの精密制御を通じて

ナノトンネルを内包するホランダイト型化合物の合成およびトンネル内へのカチオン導入を行った。(1)Mnを骨格構造に持つA_x_Mn_8_O_16_ (A= Ba, Ca:トンネル内カチオン)について述べる。前駆化合物α-MnO_2_を非磁性カチオンの硝酸化物と混合し、固相反応させることで、トンネル内へのBa,Caカチオンの導入に成功しているが、さらに合成条件(反応温度・時間)を最適化することで均一な単相試料を得た。また同一条件でカチオンを導入しないコントロールを作成し、両者を比較することで確かにカチオンが導入されていることを確認した。様々なカチオン量を導入した試料の格子定数を測定することで、カチオン量に対する骨格構造変化の系統性を見出し、その原因について考察した。先年度に引き続き、得られた化合物の電気抵抗測定・磁化測定等の物性測定を行ったが、期待した新規量子相は見つかっていない。(2) Ru、Vを骨格構造に持つA_x_Ru_8_O_16_、A_x_V_8_O_16_の合成を試みた。前者は先行研究に従い一定のカチオン量を含む系の合成に成功したが、カチオン量を外的に制御するには至っていない。後者について、ホランダイト類似の結晶構造をもちトンネル内にカチオンが存在していないとみなせるVOOHなどの作成を、水熱合成法により試みた。(3) NMRによる微視的測定を視野に入れ、比較も兼ねてあらかじめRuを含むペロブスカイト型化合物CaCu_3_(Ti_x_Ru_1-x_)_4_O_12_のNMR測定も行った。金属絶縁体転移を起こす組成付近で二相共存のあり方を微視的に評価した。本年度は、Mnを骨格構造に持つA_x_Mn_8_O_16_ (A= Ba, Ca:トンネル内カチオン)の合成を目指した。本研究ではまず前駆化合物としてトンネル内にイオンの入っていない、ホランダイト類似構造を持つα-MnO_2_をwet methodにより合成するが、従来まで知られていた合成条件の最適化を行うことでより良質の前駆化合物を得た。それを、Ba,Caの硝酸化物と混合し400°Cで固相反応させることで、トンネル内へのBa,Caカチオンの導入に成功した。この方法をとることでBaについては、結晶学的な最大イオン量(組成式A_x_Mn_8_O_16_ではx=2に対応)の約半分までのカチオン導入を、Caについては最大イオン量に近いところまで自由に組成制御できることを見いだした。前駆化合物を経ない通常の固相反応法ではこのようなカチオン量は入らず、トンネル内の化学量論性の制御に新規なルートを開いた。一部の組成については電気抵抗測定・磁化測定を行った。α-MnO_2_に存在した低温での磁気転移が、トンネル内へのカチオン導入によって転移温度が変化あるいは消失することを見いだした。カチオン導入、およびそれによるMn電子数の変化に応じて物性が大きな影響を受けることを確かめた。なお、本研究はMnに限らずV,Ruホランダイトを合成し、それらのNMRによる微視的測定を視野に入れている。その比較も兼ねてあらかじめRuを含むペロブスカイト型化合物CaCu_3_(Ti_x_Ru_1-x_)_4_O_12_のNMR測定も行った。イオン配置により大きな電場勾配の変化が生じることを見た。試料合成については、中間化合物を経ることによる合成ルートの確立・条件の最適化などについて概ね実験計画通りに進んでいる。中間化合物と混合するカチオンの塩の種類について検討した結果、成果の欄で示したように硝酸化物が最も効率が良いことを見いだした。実際にトンネル内に入ったカチオンの定量は、X線回折、EDS分析、TG-DTA装置を用いた還元反応による重量変化を測定することで行う予定であって、実際にこれらの測定を行ったものの、試料に若干の不純物(原料の反応残存物含む)があるため、それが定量の確度を低下させているのが現状である。物性測定は、当初企図していたマクロ測定は一通りできた。ただ、実際にトンネル内に入ったカチオン量がやや不定であるため、カチオン量に対する電子的な相状態の変化図の確定には至っていない。微視的測定はより良質の試料を得て行おうと思う。先年度までの研究により、良質の前駆化合物α-MnO_2_をBa,Caの硝酸化物と混合し400°Cで固相反応させることで、トンネル内へのBa,Caカチオンの導入に成功している。本年度はまず、実際に化合物のトンネル内に入っているカチオンの定量を目指した。まず還元条件下でのTG-DTA測定を行うことで、当該化合物におけるMnの価数を見積もり、そこからAカチオン量を間接的に導き出した。また相補的にEDS測定を通じてカチオン量を直接的に見積もった。得られたカチオン量は、硝酸化物の時点での“仕込み"組成からはややずれた傾向にあるようだ。

また先年度に引き続き、得られた化合物の電気抵抗測定・磁化測定等の物性測定を行った。期待した新規量子相は見つかっていない。(2) Ruを骨格構造に持つA_x_Ru_8_O_16_の合成を試みた。先行研究に従い、トンネル内にKカチオンを入れた化合物*をまず合成した。本研究では、*の化合物にさらに過剰のK硝酸化物を添加して固相反応させた。ホランダイトの結晶形は保ったままわずかに格子定数が変化するのが見て取れた。*の段階からトンネル内のカチオン量が変化したものと考えている。トンネル内カチオン量には多少の自由度があるのかもしれない。(3) NMRによる微視的測定を視野に入れ、比較も兼ねてあらかじめRuを含むペロブスカイト型化合物CaCu_3_(Ti_x_Ru_1-x_)_4_O_12_のNMR測定も行った。金属絶縁体転移を起こす組成付近での揺らぎの大きさを微視的に評価した。Mnホランダイトの試料合成については、中間化合物を経ることによる合成ルートの確立・条件の最適化などについて概ね実験計画通りに進んでいる。トンネル内に入ったカチオンの定量も、当初の予定通りX線回折、EDS分析、TG-DTA装置を用いた還元反応における重量変化を測定することなどで評価可能であることを示した。物性測定は、マクロ測定は一通りできたものの、得られた組成がとびとびであるため網羅的な新規相探索には至っていない。また微視的な物性測定としてNMR測定を企図していたが、いまだに信号は得られていない。その一因として研究室で使用していた冷凍機が経年変化により温度が充分下がらなくなっていたことがある。このため本年度に修理をおこなった。また、本年度からは予定通り対象をRu化合物へ拡張したが、Mnホランダイトについて得られた知見を活用して、トンネル内カチオン量の制御が一定量可能であるかのような結果を得ている。ただ、現段階では予備的な測定にとどまっており、条件の最適化には至っていない。より定量化するためのさらなる実験が必要であろう。ナノトンネルを内包するホランダイト型化合物の合成およびトンネル内へのカチオン導入を行った。(1)Mnを骨格構造に持つA_x_Mn_8_O_16_ (A= Ba, Ca:トンネル内カチオン)について述べる。前駆化合物α-MnO_2_を非磁性カチオンの硝酸化物と混合し、固相反応させることで、トンネル内へのBa,Caカチオンの導入に成功しているが、さらに合成条件(反応温度・時間)を最適化することで均一な単相試料を得た。また同一条件でカチオンを導入しないコントロールを作成し、両者を比較することで確かにカチオンが導入されていることを確認した。様々なカチオン量を導入した試料の格子定数を測定することで、カチオン量に対する骨格構造変化の系統性を見出し、その原因について考察した。先年度に引き続き、得られた化合物の電気抵抗測定・磁化測定等の物性測定を行ったが、期待した新規量子相は見つかっていない。(2) Ru、Vを骨格構造に持つA_x_Ru_8_O_16_、A_x_V_8_O_16_の合成を試みた。前者は先行研究に従い一定のカチオン量を含む系の合成に成功したが、カチオン量を外的に制御するには至っていない。後者について、ホランダイト類似の結晶構造をもちトンネル内にカチオンが存在していないとみなせるVOOHなどの作成を、水熱合成法により試みた。