hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
帝国とメッカ巡礼:ロシアのムスリム地域の視点から(1865-1914)

したがって、相互補完的な他の共同研究との兼ね合いで、帝政期の研究で得られた知見を活かしながら、ソ連時代と現在のロシア連邦にまで研究の射程を広げた。7月に行われたスラブ研究センターの夏期国際シンポジウムでは、現代ロシアのメッカ巡礼について報告した。11月には北米のスラブ学会(ASEEES)で、Revolutions across Imperial Borders: Diplomacy and Local Politics in the Early Twentieth Centuryというパネルを組織した。そこでは、1920ー30年代のソ連による紅海への進出という文脈で、メッカ巡礼の政治的・経済的な意義について考察する報告を行なった。日本語では、帝政末期から現代にかけてのロシアのメッカ巡礼を概観する論考も執筆することができ、25年度に出版予定である。AlexandrePapas他編著の論文集に招待されて、そこで本研究の成果を発表できたことは、本研究が国際的に十分通用していることの証左である。オデッサの文書館で調査ができなかったことは、ローカルなレベルでの国家機関と巡礼者との相関を分析する上で支障になりうるが、ペテルブルグでの調査はそれをある程度補う成果が上がった。また、大英図書館での調査は、本研究を発展させる方向性を模索する上で、非常に有益だった。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は本研究の最終年度であるので、総括として、再び巡礼者の目線に立ち返って、国家の層とグローバルな層がどのようにメッカ巡礼の動態に作用していたのかを分析することになる。そして、英語での成果発表を引き続き行いたい。本研究は、帝政期のメッカ巡礼に焦点を絞ってきたが、申請時の研究目的で言及したように、巡礼は過去から現在まで持続的に繰り返される儀礼でもある。したがって、他の相互補完的な共同研究との兼ね合いで、帝政期の研究で得られた知見を活かしながら、ソ連時代と現在のロシア連邦のメッカ巡礼にまで研究の射程を広げることも考えている。
膜型メタロプロテアーゼおよびEBV抗原を標的とした頭頚部がん分子標的症法開発

1)HEK293に膜型マトリックスメタロプロテアーゼ1(MT1-MMP)FLAG発現ベクターを形質導入した293-MT1-FLAGを用い、抗MT1-MMPマウスモノクローナル抗体114F1に131Iをラベルして殺細胞効果および増殖抑制効果を検討したところ、293細胞および293-MT1-FLAGに対するコロニー形成率に差を認めなかった。そこで、MT1-MMPの阻害剤BB94を併用した。するとMT1-MMPタンパクの発現が増えることが判明した。10μgのMT1-MMP抗体を投与してもBB94による抗体結合率は増強されないが100μgの抗体を投与すると、細胞膜表面への抗体の結合は10-20%増強された。2)上記以外の抗体として、免疫組織染色においてMT1-MMP蛋白の描出に優れている113-5B7およびフローサイトメトリーでMT1-MMP検出に優れているAB815を用いて上記の方法でMT1-MMP発現細胞への結合率を評価した。その結果、113-5B7のMT1-MMPに対する親和性は114F1とほぼ同等であるのに対して、AB815は114F1よりも5倍から10倍高いことを見いだした。3)Epstein-Barrウイルス(EBV)がん遺伝子LMP1の細胞外領域に存在するアミノ酸配列を検討したところ、1領域6-7アミノ酸のものが3領域あるのみで、この領域を特異的に認識する抗体の作成は極めて困難であること、また、作成してもアフィニティーは低く治療目的には使用不可能であることが判明した。4)そこでLMP1により細胞膜表面に発現が誘導される分子に対する抗体療法開発を目的とした。その結果、LMP1はNF-κBを活性化してmucin1発現を著しく増強することが判明した。mucin1に対する分子標的療法は現在臨床応用に向けて研究が進んでいる分野であり、この治療法が上咽頭がんに対しても有効であることが示唆された。1)ヒト腎臓由来培養細胞株HEK293とそれに膜型マトリックスメタロプロテアーゼ1(MT1-MMP)FLAG発現ベクターを形質導入した293-MT1-FLAGを用い、MT1-MMPタンパクの細胞内動態を観察した。結果:細胞膜上に発現したMT1-MMPタンパクは、約1時間後にリソゾームで分解される。2)抗MT1-MMPマウスモノクローナル抗体114F1に131IをクロラミンT法でラベルして上記2種類の細胞に対する殺細胞効果および増殖抑制効果を検討した。方法:培養液のみ、抗体単独、131I単独、抗体+131I、131Iをラベルした抗体、各々の条件で、293細胞および293-MT1-FLAGに対するコロニー形成率を比較した。結果:この条件では、いずれの群の間にも、コロニー形成率に差を認めなかった。3)293-MT1-FLAG細胞の表面にMT1-MMPの阻害剤BB94を作用させるとMT1-MMPタンパクの発現が増えることが判明した。4)Epstein-Barrウイルス(EBV)がん遺伝子LMP1は387アミノ酸からなる上咽頭がん細胞膜を貫通する膜タンパクである。このLMP1に対する分子標的治療として、抗LMP1抗体を用いる方法が可能かどうか検討した。結果:これまでに報告されている抗LMP1抗体は細胞内領域のアミノ酸配列をエピトープとしたものばかりである。生体内で発現するLMP1を認識するためにはLMP1の細胞外領域を認識する必要がある。

そこで、LMP1の細胞外領域に存在するアミノ酸配列を検討したところ、1領域6-7アミノ酸のものが3領域あるのみで、この領域を特異的に認識する抗体の作成は極めて困難であること、また、作成してもアフィニティーは低く治療目的には使用不可能であることが判明した。1)ヒト腎臓由来培養細胞株HEK293とそれに膜型マトリックスメタロプロテアーゼ1(MT1-MMP)FLAG発現ベクターを形質導入した293-MT1-FLAGを用い、MT1-MMPタンパクの細胞内動態を観察した結果、細胞膜上に発現したMT1-MMPタンパクは、約1時間後にリソゾームで分解された。2)抗MT1-MMPマウスモノクローナル抗体114F1に131IをクロラミンT法でラベルして上記2種類の細胞に対する殺細胞効果および増殖抑制効果を検討した。方法:培養液のみ、抗体単独、131I単独、抗体+131I、131Iをラベルした抗体、各々の条件で、293細胞および293-MT1-FLAGに対するコロニー形成率を比較した。この条件では、いずれの群の間にも、コロニー形成率に差を認めなかった。3)293-MT1-FLAG細胞の表面にMT1-MMPの阻害剤BB94を作用させるとMT1-MMPタンパクの発現が増えることが判明した。今年はフローサイトメトリーを用いて検討したところ、10μgMT1-MMP抗体ではBB94を用いても抗体結合率は上昇しないが100μgの抗体を入れると、細胞膜表面への抗体の結合は10-20%上昇する。4)Epstein Barrウイルス(EBV)がん遺伝子LMP1は387アミノ酸からなる上咽頭がん細胞膜を貫通する膜タンパクである。このLMP1に対する分子標的治療として、抗LMP1抗体を用いる方法が可能かどうか検討した。これまでにLMP1の細胞外領域に存在するアミノ酸配列を検討したところ、1領域6-7アミノ酸のものが3領域あるのみで、この領域を特異的に認識する抗体の作成は極めて困難であること、また、作成してもアフィニティーは低く治療目的には使用不可能であることが判明した。今回ヒト血清中にLMP1と発現する免疫グロブリンが存在するか蛍光抗体法を用いて検討したが、ヒト血清中には、LMP1に反応する抗体は検出されなかった。1)前年度までに、ヒト腎臓由来培養細胞株HEK293とそれに膜型マトリックスメタロプロテアーゼ1(MT1-MMP)FLAG発現ベクターを形質導入した293-MT1-FLAGを用い、抗MT1-MMPマウスモノクローナル抗体114F1に131Iをラベルして殺細胞効果および増殖抑制効果を検討した。すなわち、培養液のみ、抗体単独、131I単独、抗体+131I、131Iをラベルした抗体、各々の条件で、293細胞および293-MT1-FLAGに対するコロニー形成率を比較した。その結果、上記条件においては、いずれの群の間にもコロニー形成率に差を認めなかった。そこで、MT1-MMPの阻害剤BB94を併用した。するとMT1-MMPタンパクの発現が増えることが判明した。10μgMT1-MMP抗体ではBB94を用いても抗体結合率は上昇しないが100μgの抗体を入れると、細胞膜表面への抗体の結合は10-20%上昇した。2)本年度は、抗腫瘍効果を増強するために抗体の結合率の改善に取り組んだ。
パルスパワー技術を用いたマイクロプラズマの発生とその制御

本研究目的は,これまでのプラズマ科学で取り扱われてきたパラメータ領域とは異なり,ミクロな空間で,高密度and/or高温のプラズマをパルスパワー技術を用いて生成する技術開発である.微小空間への電気エネルギーの高効率伝送及び高効率注入のためのパルスパワー技術開発,及びパルスパワー発生装置の超短パルス化を進め,高気圧気体や液体等高密度媒質中でのマイクロプラズマ生成を行う.パルスパワー発生装置として,パルス幅が6ナノ秒であるブルームライン線路方式パルスパワー発生装置,Bipolar Junction Transistors (BJT)を用いたミニチュアマルクス発生装置,及び磁気スイッチを用いたMagnetic PulseCompression (MPC)方式の高繰り返しパルスパワー発生装置を開発した.これらのパルスパワー発生装置を用いて、高気圧気体中、水中、及び超臨界二酸化炭素中において、マイクロプラズマを生成した.各媒体中における、放電プラズマの進展状況の観測、及び高エネルギー密度現象である衝撃波や高電界、ラディカル、紫外光を観測した.これらの応用として、ダムにおけるアオコ処理や化学化合物の分解などにも適用した.さらに、大気圧空気流を用いることによるマイクロプラズマジェットをつくり、その進展過程を明らかにした.次世代リングラフィー光源として、パルスパワー電源を用いたEUV光源を開発し,高密度高温プラズマの制御を外部磁場により行うとともに,レーザーアシスト方式放電プラズマからのEUV光放射に関する物理を明らかにした.本研究目的は,これまでのプラズマ科学で取り扱われてきたパラメータ領域とは異なり,ミクロな空間で,高密度and/or高温のプラズマをパルスパワー技術を用いて生成する技術開発である.微小空間への電気エネルギーの高効率伝送及び高効率注入のためのパルスパワー技術開発,及びパルスパワー発生装置の超短パルス化を進め,高気圧気体や液体等高密度媒質中でのマイクロプラズマ生成を行う.パルスパワー発生装置として,パルス幅が6ナノ秒であるブルームライン線路方式パルスパワー発生装置,Bipolar Junction Transistors (BJT)を用いたミニチュアマルクス発生装置,及び磁気スイッチを用いたMagnetic PulseCompression (MPC)方式の高繰り返しパルスパワー発生装置を開発した.これらのパルスパワー発生装置を用いて、高気圧気体中、水中、及び超臨界二酸化炭素中において、マイクロプラズマを生成した.各媒体中における、放電プラズマの進展状況の観測、及び高エネルギー密度現象である衝撃波や高電界、ラディカル、紫外光を観測した.これらの応用として、ダムにおけるアオコ処理や化学化合物の分解などにも適用した.さらに、大気圧空気流を用いることによるマイクロプラズマジェットをつくり、その進展過程を明らかにした.次世代リングラフィー光源として、パルスパワー電源を用いたEUV光源を開発し,高密度高温プラズマの制御を外部磁場により行うとともに,レーザーアシスト方式放電プラズマからのEUV光放射に関する物理を明らかにした.本研究目的は、これまでのプラズマ科学で取り扱われてきたパラメータ領域とは異なり、ミクロな空間で、高密度・高温のプラズマをパルスパワー技術を用いて生成する技術開発である。微小空間への電気エネルギーの高効率伝送及び高効率注入のためのパルスパワー技術開発、及びパルスパワー発生装置の超短パルス化を進め、高気圧気体や液体等高密度媒質中でのマイクロプラズマ生成を行う。本年度は、マイクロプラズマ生成のための極短パルス幅を持つパルスパワー発生装置の開発を目標に研究を進めてきた。磁気パルス圧縮と半導体オープニングスイッチを組み合わせた方式、及び半導体スイッチを用いたミニチュアマルクスバンクの設計を行った。さらに、少し大型装置ではあるが、数ナノ秒のパルス幅を持ったパルスパワー発生装置の開発に成功した。マイクロプラズマの生成に関しては、水中でのマイクロプラズマの生成及び水中で生成されたプラズマからの衝撃波を計測した。さらに、Zピンチを用いたXeガス中高温高密度プラズマの生成とEUV(Extremely Ultra Violet)の輻射を計測した。水中において直径がマイクロサイズで長さが10cmのマイクロプラズマの集合体としての放電プラズマの生成に以前に成功し、環境、バイオ、リサイクル及び医療分野での産業応用を積極的に遂行してきた。今回、パルス幅を短くすることにより、直径が約100μmの水中プラズマの生成に成功し、そこからの衝撃波の計測をおこない、水中プラズマの近傍で、数GPaに及ぶ圧力の衝撃波が発生していることを見出した。Xeガス中において、Zピンチを用いた高温高密度マイクロプラズマの生成にも成功し、そこからEUV輻射を観測するとともに、EUV光に二つのピークが存在することを見出し、その特性が大きく異なることを見出した。本研究目的は、これまでのプラズマ科学で取り扱われてきたパラメータ領域とは異なり、ミクロな空間で、高密度・高温のプラズマをパルスパワー技術を用いて生成する技術開発である。今年度の研究実績は下記のようである。@磁気パルス圧縮電源で両極性のパルス電流を半導体オープニングスイッチに流し、電流を遮断して負荷に高速のパルス電流と電圧を印加するパルスパワー電源を製作した。@いくつかのコンデンサを並列に充電した後、半導体スイッチを用いて直列に接続することにより高電圧パルスを発生した。従来半導体スイッチとしてギャップスイッチが用いられてきたが、半導体スイッチを用いることによりパルスパワー発生装置自体をミニチュア化できた。@サブナノ秒パルスパワー発生装置の製作可能性について検討した。@水中でマイクロプラズマを生成し、衝撃波の計測を行うと共に、分光計測を行って水中マイクロプラズマの温度と密度を計測した。@高温で高密度なプラズマをXeガス中で生成し、そこからのEUV輻射を観測すると共に、レーザ干渉計測を行い、電子密度の時間変化を計測した。

本研究目的は、これまでのプラズマ科学で取り扱われてきたパラメータ領域とは異なり、ミクロな空間で、高密度・高温のプラズマをパルスパワー技術を用いて生成する技術開発である。微小空間への電気エネルギーの高効率伝送及び高効率注入のためのパルスパワー技術開発、及びパルスパワー発生装置の超短パルス化を進め、高気圧気体や液体等高密度媒質中でのマイクロプラズマ生成を行う。今年度の研究実績は下記のようである。1.パルス幅が数ナノ秒である、ミニチュアブルームライン線路と半導体スイッチを組み合わせたパルスパワー電源を用いて、大気圧気体中でマイクロプラズマの生成を行った。2.パルス幅が数ナノ秒から数百ナノ秒まで可変の、半導体スイッチ利用デュアルミニチュアマルクス方式パルスパワー電源を用いて、大気圧気体中でマイクロプラズマの生成実験を行ったが、電圧が足りないため、プラズマ生成はできなかった。今後、電圧の増強を行う予定である。3.サブナノ秒パルスパワー発生装置の開発研究を開始した。4.水中でマイクロプラズマを生成し、そのプラズマ密度と温度を分光計測により求め、水中マイクロプラズマの物理を解明した。5.温度と圧力可変の容器内でマイクロプラズマを生成し、温度と圧力の影響を調べると共に、高温・高圧力下で生じる超臨界流体中生成プラズマの物理を調べた。1.媒質の気圧と温度を変えて、気体、液体、超臨界状態への相変化を伴う高密度媒質中で、プラズマ温度は数eVと比較的低温であるが、そのプラズマ密度は10^<19>cm^<-3>と高密度であるマイクロプラズマ生成の前駆現象として、絶縁破壊現象を観測し、高圧力領域の液体や超臨界流体中では、気泡が絶縁破壊特性に関与しないことが分かった。2.次世代半導体リソグラフィ用極端紫外(EUV)光源の研究に関連させながら、プラズマ温度が数十eVと高温で、かつプラズマ密度も10^<18>cm^<-3>と高密度なマイクロプラズマを、レーザ計測とトムソン散乱計測、超高速フレーミングカメラを駆使して観測し、プラズマが軸方向にも動いていること、及びプラズマ温度の時間空間的変化がEUV輻射と一致していることを見出した。
CCD型中性子検出器の開発と中性子を用いた量子効果の精密測定

超冷中性子を用いて地球重力のよる量子効果を測定するために、CCDを基礎とした中性子の高精度な位置測定器を開発した。CCDには中性子を荷電粒子に変換するために硼素(^10B)を蒸着した。この測定器の性能評価のために、日本原子力研究開発機構の東海村原子炉からの冷中性子やフランスのラウエ・ランジュバン研究所(ILL)の超冷中性子を用いて照射試験実験を行ない、検出効率と位置の精度が重力の量子効果を測定するのに十分であることを示した。重力による量子効果は明確には観測できなかったが、未知短距離力の探索を行ない理論に制限をつけた。本研究は、これまで詳細に検証されていない重力場による量子効果を、超冷中性子の重力束縛状態を用いて詳細に測定することを目的としている。量子論による考察では、重力ポテンシャルにより束縛された超冷中性子は重力鉛直方向に10μmのスケールで離散的な存在分布を示すことが期待される。それを精度良く求めることで量子効果の検証とする。本研究課題で主要な開発用の一つに中性子感応型CCD検出器がある。これまでに、原子力開発機構にある研究用原子炉から供給された冷中性子ビームと、さらには、フランスのILL研究所において得られる超冷中性子ビーム/極冷中性子ビームを用い、検出効率・空間分解能など基本性能の測定を行った。結果は、検出効率が40%、空間分解能は3ミクロンで、目的とする重力場による量子効果の測定実験に十分耐え得るものである事が確認された。これらの結果は学術論文や学会などで発表した。2010年度にはILLに、中性子導管や、実験チェンバー、防振架台など機器一式を送りビームラインへインストールし、初期の実験を行なった。重力場による量子効果の明確な観測結果を出すには至らなかったが、新しい近接相互作用の探索を行ない理論に新たな制限をつけた。今回の実験で実験装置の改良点が明確となり、次の実験では重力場による量子効果を明確に観測する目処がたった。2010年度にはILLに、中性子導管や、実験チェンバー、防振架台など機器一式を送りビームラインヘインストールし、初期の実験を行なった。これまでに、原子力開発機構にある研究用原子炉から供給された冷中性子ビームと、さらには、ILL研究所において得られる超冷中性子ビーム/極冷中性子ビームを用い、検出効率・空間分解能など基本性能の測定を行った。ILL研究所は、本実験の実験サイトとして第一候補となる研究所である。これらの結果は雑誌論文や学会などで発表されている。高効率の中性子吸収材についてシミュレーションを基にいくつかのサンプルを製作した。来年度予定されているILLで中性子の照射試験の結果を見て、最適な吸収材の製作に入る予定である。中性子導管や、実験チェンバー、入射中性子エネルギーを選択するコリメーター、また、実験チェンバーの振動特性を測定した上での防振架台など、実験に必要な工学設計を進め、製作した。
胚性幹細胞(ES細胞)の分化多能性維持機構におけるNanogの機能解析

Nanogの機能を解析する為にNanog抗体を用いた免疫沈降とMass spectral analysisの解析を行なった。まず、Nanogの免疫沈降を行なう為にNanog抗体の作製、精製、と力価の検定等を行なった。得られた抗体を用いてES細胞の核抽出液よりNanogの免疫沈降を行なった。Immunoblot analysisによりNanogの免疫沈降が適正に行なわれたことを確認した。その後、実験の系をスケールアップしMassspectral analysisで解析できる量の免疫沈降産物の調整を行なった。SDS-PAGEを行ない銀染色によりNanog共沈降産物があることをコントロールと比べることで確認した。銀染色したゲルを切り出しMass spectral analysisを行なったところ多数のNanog結合蛋白質の同定に成功した。この中にはクロマチンのリモデリングに関わる因子が多く含まれていることが分かった。そのうちのいくつかの蛋白質とNanogの結合をimmunoblotにより確認したがはっきりとした結果は今のところ得られていない。さらなる解析を進める予定である。また、Nanog抗体を用いてNanogのクロマチン免疫沈降(Chip)を行ない、ES細胞の中でのNanogの標的遺伝子の同定を試みた。まずは、NanogのChipが上手くいくか条件検討を行った。非特異的なバンドの増幅が多く見られ、現在の条件ではNanog特異的な結合部位は同定できていない。バッファーの組成や、その他条件の再検討を進める予定である。Nanogの発現制御機構を解析する為にNanog遺伝子を含む20kbpのDNA断片を数kbpごとに区切ったものをminimum promoterを持つLuciferase遺伝子の下流に組み込んだレポーター遺伝子を作製した。これらを用いて胚性幹細胞(ES細胞)におけるNanogの発現制御領域を検討した結果、-4737/-4387(転写開始点を+1として)の領域を同定した。この領域の配列を検討したところES細胞の未分化能維持に重要な働きをする転写因子Sox2の結合配列と酷似した領域を見いだした。実際にSox2がNanogの-4737/-4387発現制御領域(DE領域)に結合するかをゲルシフトアッセイにより検討した結果、Sox2が結合することが明らかとなった。Sox2結合配列に変異を入れたプローブに対しては結合しないことも確認した。Nanogの発現制御にはプロモータ近傍の領域(PE領域)が重要なことが知られている。実際、このPE領域にSox2が結合することも明らかにした。さらに詳細な検討によりSox2はOct3/4(ES細胞の未分化能維持に重要な働きをする転写因子)と強調してこのPE領域に結合することが明らかとなった。Nanogの発現制御においてDE領域とPE領域のどちらが重要なのか検討した結果、両方の領域が重要な働きをしていることが明らかとなった。以上の結果からSox2とOct3/4が協調してNanogの発現制御を行っていることが明らかとなった。次に分化した細胞(mouse NIH3T3細胞)に強制的にSox2とOct3/4を発現させることでNanogの発現が認められるのかどうか検討したがNanogの発現は認められなかった。Nanogの発現にはSox2とOct3/4の他に制御因子があることが考えられた。
多核銅錯体の光励起状態における単結晶X線構造解析

[Cul(py)]4をはじめとする多核銅(I)錯体が紫外光を吸収してリン光を発する際,光励起状態では,金属クラスターの骨格が変形することが予想されている,この光励起構造を単結晶X線構造解析法に立体的に直接より検出することを目的として,装置の開発,解析手法の確立,化合物の探索をおこなった.液体窒素温度以下でも高精度のX線回折像が得られる,「低温真空X線カメラ」にレーザー光を導入する光照射装置,光照射時と非照射時の単結晶からのX線回折強度のわずかな差をとらえるために初めて開発した,イメージングプレートを用いた「多重露光機構」を組み込んだ.装置を強力なX線源をもつ放射光施設SPring-8に設置し実験をおこなった.光照射時のX線回折強度の変化から差フーリエ合成により,分子の変形した部分を検出し.最小2乗法でその変化量と励起分子の濃度を定量的に計算できる手法を確立した.対象化合物は,表題に掲げた銅錯体に加えて白金複核錯体など広く探索した.そのなかで可視光照射により.りん光を発する(Bu_4N)_2H_2[Pt_2(pop)_4]の単結晶について,光照射により白金原子同士が近づく方向に移動することをとらえた.計算の結果,単結晶中で1.4%の励起分子の白金原子間距離が約0.23Å短くなることがわかり,分光学的知見による予想に一致する結果が得られた.光励起単結晶X線構造解析法は,多核金属錯体のような,分光学あるいは分子軌道計算等で光励起構造の予測が困難な系に対しても重要な知見を与えることができることを示した.今後はさらに光照射時のX線回折強度の変化の検出精度を高めることによって,より寿命の短い,構造変化の少ない系にまで適用を広げることが可能となる.[Cul(py)]4をはじめとする多核銅(I)錯体が紫外光を吸収してリン光を発する際,光励起状態では,金属クラスターの骨格が変形することが予想されている,この光励起構造を単結晶X線構造解析法に立体的に直接より検出することを目的として,装置の開発,解析手法の確立,化合物の探索をおこなった.液体窒素温度以下でも高精度のX線回折像が得られる,「低温真空X線カメラ」にレーザー光を導入する光照射装置,光照射時と非照射時の単結晶からのX線回折強度のわずかな差をとらえるために初めて開発した,イメージングプレートを用いた「多重露光機構」を組み込んだ.装置を強力なX線源をもつ放射光施設SPring-8に設置し実験をおこなった.光照射時のX線回折強度の変化から差フーリエ合成により,分子の変形した部分を検出し.最小2乗法でその変化量と励起分子の濃度を定量的に計算できる手法を確立した.対象化合物は,表題に掲げた銅錯体に加えて白金複核錯体など広く探索した.そのなかで可視光照射により.りん光を発する(Bu_4N)_2H_2[Pt_2(pop)_4]の単結晶について,光照射により白金原子同士が近づく方向に移動することをとらえた.計算の結果,単結晶中で1.4%の励起分子の白金原子間距離が約0.23Å短くなることがわかり,分光学的知見による予想に一致する結果が得られた.光励起単結晶X線構造解析法は,多核金属錯体のような,分光学あるいは分子軌道計算等で光励起構造の予測が困難な系に対しても重要な知見を与えることができることを示した.今後はさらに光照射時のX線回折強度の変化の検出精度を高めることによって,より寿命の短い,構造変化の少ない系にまで適用を広げることが可能となる.今年度の研究計画に基づき,光照射下での単結晶構造解析に必要な実験手法と装置の開発をおこなった.今回得られた成果および次年度以降の課題は以下のとおりである.1.実験対象に適当な試料の探索では,金属-金属間に直接相互作用がある多核錯体を中心に,寿命の長い励起三重項を持つ物質に注目して,単結晶の作成と励起状態からの発光スペクトルの測定をおこなった.多核銅錯体ではヨウ素とピリジンを配位子とする4核錯体[Cul(py)]_4,およびピコリンを配位子とする無限鎖構造を持つ[Cu_2l_2(pic)]が,紫外光照射下で黄色から橙色のリン光を発し,励起状態で金属-金属間距離が大きく構造変化することが期待でき,対象化合物として有望であることが分かった.次年度以降は,物質探索をさらにすすめると共に,結晶中での光励起分子の濃度を正確に見積もるために,励起寿命の測定法の開発が課題となっている.2.光照射時のX線回折強度の変化を精密に測定する方法として,2次元検出器であるイメージングプレートに光照射時と非照射時のX線回折像を位置をずらして記録する多重露光法を考案し,測定条件や誤差の見積もりなどをおこなった.SPring-8の放射光を用いた実験では,多重露光されたX線回折像より,それぞれのX線回折像を独立に分離して積分強度を算出することが可能になった.1Pの多重露光法の長所は1P読み取り時におこるフレーム間での誤差をなくすことができ,強度積分時のバックグラウンドの状態変動が光照射/非照射時で異なることを最小限に押さえることができる.しかし記録されたX線回折像の時間による減衰が依然無視できず,この影響をなくすための測定手順や条件を探ることが次年度以降の課題となっている.

光照射による励起状態の結晶構造解析は,手法の開発と,それを適用できる対象試料の探索の2本立てで行ってきた.解析手法については,光励起によるX線回折強度の変化を高精度で多数測定するために,イメージングプレート(IP)と放射光を組み合わせることにした.SPring-8 BL02B1に設置された「低温真空カメラ」(姫路工業大学理学部鳥海教授が開発)に光照射装置を取り付け,さらに光照射時-非照射時の回折強度を1枚のIPに記録できる「多重露光機構」を設置し,回折強度の変化の検出の精度について評価を行った.IPに記録されたX線回折像は,時間による減衰(フェーディング)があり,光照射時-非照射時の記録時間の差でも回折強度変化より大きな誤差が生じることがわかり,多重露光をできるだけ短い時間でくり返すことにより,絶対強度の向上とフェーディング誤差の低減ができるようにした.その結果フェーディングの影響は3%以下まで押さえられることができた.現段階では,この誤差は強度の尺度因子等で補正しているが,測定データで誤差を1%未満まで押さえる必要があり,次年度の重要な課題の一つである.対象試料については,銅多核錯体に限らず,もっと広く探索する必要があり,今年度は,白金,ロジウムの単核および多核錯体に対象を広げた.白金については,ホスホン酸を配位子とする単核錯体で低温真空カメラを用いて紫外線照射下で実験を行った.その結果,光照射下で結晶温度が上昇するにもかかわらず,単位格子軸が短くなる現象が見られ,光励起による結晶構造の変化が検出できる可能性がでてきた.またロジウム錯体に関しては,励起寿命が長いと予想される,ヨウ素とピリジンを配位子とする新奇錯体を合成し,結晶構造と発光特性等の解析を行った.今年度は,最終目標である光励起構造解析法の多核金属錯体への応用を行った.実験の対象としたホスホン酸を配位子とする自金複核錯体は,2つの自金原子間には直接金属結合等はないが,可視光の照射により励起状態では2つの自金原子間で金属間の反結合性軌道から結合性軌道への電子遷移が生じて,原子間距離が短くなるという分光学的知見がある.前年度までにほぼ完成した光励起X線回折実験の可能な多重露光機構を備えた低温真空カメラ(SPring-8BL02B1に設置)に,結晶により強力な励起光としてレーザー光を導入できるように光ファイバーおよび集光装置を組み込んだ.白金錯体の単結晶を液体窒素温度以下(65K)に冷却して,442nmの青色レーザーを励起光として導入し,放射光X線を用いた光励起単結晶回折実験を行った.検出器であるイメージングプレート(IP)の時間減衰や,光照射に伴う温度上昇の影響を補正した後に,光照射下と非照射下での構造因子の差をもとにしたフーリエ図から,結晶中の自金原子の一部が基底状態の位置から移動していることをはじめて直接明らかにすることができた.さらに,基底状態に対する光照射時の回折強度の変化率をもとに,光照射下の結晶で位置が移動した自金の占有率とその位置を最小2乗法で精密化した結果,約1%の白金原子が基底状態より0.3A移動し,その白金原子間距離も2.7Aと,基底状態の2.92Aより0.2A程度短くなった.また,この手法が適用可能な物質の探索では,ロジウム,自金に加え銅と同様な構造を持つ銀多核錯体の合成を行い,発光スペクトルの測定や,低温でのX線回折実験等を行った.当初目的とした多核銅錯体については適当な結晶試料を探索することに成功していないが,光照射下で光励起分子の基底状態からの変形を初めて観測した今回の成果は,他の金属錯体の光励起構造解析にも充分適用可能であり.解析手法の確立という申請課題の目標はほぼ達成できたと考える.
DNA障害に起因する細胞死におけるERストレス経路の関与

本研究では、DNA障害による細胞死にER stressが関与していることを示し、そのメカニズムを解明する事を目的としていた。しかし、研究を遂行中に、hypoxiaにおいてγ-taxilinの発現が減少し蛋白分解が起こることを見出した。よって、hypoxiaによる細胞死における、γ-taxilinの関与とそのメカニズムを解明する事に目的を変更し、研究を進めた。そして、γ-taxilinの発現が減少する事によって細胞死が引き起こされる事を発見した。さらに、その細胞死がER stressを介しており、さらにミトコンドリアにも関与している事を示した。平成19-20年度科学研究費基盤C「Hypoxiaに関わる新しいER stress経路の同定」(課題番号19592173)にて、われわれは、hypoxiaにおけるαNACを介した新しい小胞体ストレス(ER stress)経路を同定し、論文として発表した(Cell Death Differ 16:1505-14;2009)。本研究では、DNA障害による細胞死にER stressが関与していることを示し、さらに、そのメカニズムを解明する事を目的としていた。本年度は、DNA障害において、αNACの発現が減少し蛋白分解が起こることの確認、およびDNA障害によるER stress誘導の確定に目標を置いていた。さらに、γ-taxilinの発現が減少する事によって細胞死が引き起こされる事を発見した。よって、hypoxiaによる細胞死において、γ-taxilinの発現が減少し蛋白分解する事によりER stressが起こることを示し、さらに、そのメカニズムを解明する事に目的を変更し、現在研究を進めている。現在の所、γ-taxilinの発現が減少する事によって細胞死が引き起こされる事を、Annexin assay、Western blotおよび顕微鏡にて確定しようとしている。平成19-20年度科学研究費基盤C「Hypoxiaに関わる新しいER stress経路の向定」(課題番号19592173)にて、われわれは、hypoxiaにおけるαNACを介した新しい小胞体ストレス(ER stress)経路を同定し、論文として発表した(Cell Death Differ 16 : 1505-14 ; 2009)。よって、hypoxiaによる細胞死において、γ-taxilinの発現が減少し蛋白分解する事によりER stressが起こることを示し、さらに、そのメカニズムを解明する事に目的を変更し、研究を進めていた。昨年、γ-taxilinの発現が減少する事によって細胞死が引き起こされる事を、Annexin assay、Western blotおよび顕微鏡にて確定した。今年度は、その細胞死がER stressを誘導し、さらにミトコンドリアにも関与している事を示した。平成19-20年度科学研究費基盤C「Hypoxiaに関わる新しいER stress経路の同定」(課題番号19592173)にて、われわれは、hypoxiaにおけるαNACを介した新しい小胞体ストレス(ER stress)経路を同定し、論文として発表した(Cell Death Differ 16: 1505-14; 2009)。初年度は、DNA障害において、αNACの発現が減少し蛋白分解が起こることの確認、およびDNA障害によるER stress誘導の確定に目標を置いていた。そして、γ-taxilinの発現が減少する事によって細胞死が引き起こされる事を、Annexin assay、Western blotおよび顕微鏡にて確定した。また、その細胞死がER stressを誘導し、さらにミトコンドリアにも関与している事を示した。現在、共同研究者との打ち合わせを行い共同研究を進めている。また、論文執筆中である。目的を少し変更したが、研究はおおむね順調に進展していると思われる24年度が最終年度であるため、記入しない。さらに研究を進めて、γ-taxilinの発現が減少する事とGSK-3betaの関連性を検討しようと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。
字形差の幅における文字認識可能範囲の抽出に関する基礎的研究

本研究は、人が文字認識できる漢字字形の範囲を、学年別配当漢字1006字をもとに具体的な文字形で抽出し、基礎データ化することを目的とする。科研期間中には、文字認識可能範囲のモデル作成および基礎データ化の方法の定位までを目指す。平成11年度は、平成10年度の予備調査の補正調査を行い、およそ次のような流れで、左右・上下構成の漢字の相互位置および線の方向に関するモデルを作成し、プレ本調査として部分的に試行した。1.モデルの作成平成10年度に選択した30の典型字例の中から、字形部分の位置関係および線の方向に焦点をあてた6文字を対象とした。モデルは、予備調査の結果をもとに、構成部分の水平・垂直の距離、傾斜および中心画の方向を操作して作成した。2.プレ本調査の実施予備調査の結果をもとに、視認可能・不可能の境界あたりの範囲をモデルの字形幅の中で切り出し、瞬間視認という方法で本調査を想定して行った。被験者は平成10年度と同じ大学生および中学生とし、予備調査の結果との比較をして補正の具合を確かめた。中・高年者への調査までにはいたらなかった。3.結果と課題構成部分の水平・垂直の距離および傾斜の場合は日常筆記では存在しない範囲に平均がとれ、線の方向については調査字例にかろうじて存在する範囲に平均がとれた。調査項目によって視認幅の広狭は確認できるが、文字指導との関連を図るまでの精緻なデータ化へは至っていない。研究を進めたい。平成10年度は、学年別配当漢字から字形構成要素に基づく典型字例を選択し、予備調査用サンプルを作成した上で、予備調査を重ねた。調査結果の検討を通して、次年度予定の本調査のための字形差の幅の設定および調査方法の定位までを次のような流れで行った。1.字形構成要素の定位と典型字例の選択概形、一字内における字形部分の位置関係、点画相互の位置関係、一字内における部分の形状、部分内の点画の形状等を観点として、10種に分類・定位し、30の典型字例を選択した。2.典型字例の手書きサンプルの収集および予備調査用サンプルの作成30の典型字例について、ランダム・サンプリングした硬筆文字を収集しコンピュータ入力した上で、その実態を加味しながら予備調査用サンプルを仮作成した。3.調査方法の検討および予備調査の実施今回は、大学生と中学生を対象として複数回行った。対象年齢層の違いによる認識範囲の差が出たが、その結果をもとに、本調査のための字形差の幅の設定および調査方法の定位について目下検討中である。なお、平成11年度は、高年齢層に対する予備調査・結果の検討を行った上で、本調査を実施し、文字認識可能範囲のモデル作成および基礎データ化の方法の定位までを行う予定である。研究を進めたい。
リボヌクレオーム解析による酵母RNA修飾遺伝子の網羅的探索

tRNAのアンチコドン1字目、ウォブル位に存在するmcm^5s^2Uの2-チオ化修飾に関して、生合成遺伝子を5つ同定した(TUM1、UBA4、URM1、NCS2、NCS6)。今回組換えタンパク質を用いた生化学的な解析により、TUM1がcysteine desulfuraseであるNfslpを活性化し、システインのチオール基をpersulfideとして引き抜き、TUM1が受け取ることがわかった。UBA4とURM1は、タンパク質のウルミル化(ユビキチン様の翻訳後修飾)に関わることが知られている。E1酵素であるUBA4はURM1のC末端グリシン残基をアデニル化することで活性化し、TUM1のpersulfideを転移することで、URM1のC末端をthiocarboxylateに変換する活性を持つことが判明した。この活性化された硫黄原子がNCS2とNCS6が関与する2チオウリジンの形成反応に用いられると考えられる。この硫黄原子の運搬機樹は、persulfideの形でTusタンパク質がリレーする大腸菌の硫黄リレー機構とは明確に区別されるものであり、2-チオウリジンの生合成が生物種によって全く異なる反応メカニズムによって担われていることが明らかとなった。tRNAのアンチコドンに隣接する37位に存在する修飾塩基であるyW修飾遺伝子に関しては4つの遺伝子を同定しており、TYW1,2,3,4と命名した。またyWの生合成経路に関しても解析している。このうち、TYW2、TYW4に関して、東京大学医科学研究所の濡木理教授らとの共同研究を行った。我々はまず濡木教授らの精製した古細菌TYW2を用い、出芽酵母のTYW2遺伝子破壊株から単離したtRNAをin vitroでS-adenosyl methionine(Ado-Met)存在下で反応させた。その結果、古細菌TYW2も出芽酵母と同様、Ado-Metのα-アミノ-α-カルボキシプロピル基を3環構造のC7側鎖として一気に付加する反応を担うことが分かった。TYW4に関しては、既にyW-72→yW-58→yWの反応を担うことを報告していたが、その最終反応に関しては基質や機構が不明であった。今回我々は濡木教授らの精製したTYW4を用いてNaHCO3およびその安定同位体を基質とし反応を行った結果、CO_2が側鎖に組み込まれ、さらにAdo-Metによるメチル化かおこなわれてyWが形成されることを明らかとした。このような反応は修飾酵素では初めての例である。リボヌクレオーム解析の結果見つけたtRNA修飾生合成に関わるタンパク質の解析を行った。tRNAの37位に存在するyWの生合成タンパク質TYW1,2、3,4のうち、TYW1に関し、東京工業大学の濡木理教授らとの共同研究を行った。濡木教授らは古細菌TYW1タンパク質の結晶構造をとき、我々はこのタンパク質と出芽酵母のTYW1との相同性アミノ酸残基に変異を入れ相補性試験を行った。その結果、TYW1は二つの鉄硫黄クラスターと結合し、さらにAdo-Metと鉄硫黄クラスターにより引き起こされるラジカル反応を使ってyWの三環構造を形成していると考えられた。tRNAのウォブル位に存在するmcm^5s^2Uの2-チオ化修飾に関して、生合成遺伝子を5つ同定した。当研究室では大腸菌の2-チオ化反応は5つのTusタンパク質群によりpersulfideの形で受け渡されていくことを見出していた。しかし出芽酵母の細胞質tRNAの2-チオ化反応においては、必要なタンパク質群および反応経路が不明であった。本研究で同定した2-チオ化タンパク質群には、大腸菌のチアミン合成系のタンパク質と相同性があることがわかった。次に組み換えタンパク質を得て、in vitroで硫黄の受け渡し反応を行ったところ、ユビキチン様タンパク質の末端のアデニレート化、thiocarboxylate化が質量分析により確認できた。つまりユビキチン様経路を通って硫黄が受け渡されることが分かった。さらに、既知の5位のメチル化反応を行う遺伝子破壊株のtRNAを解析したところ、未修飾のUが増加していた。つまり、5位の修飾が2位の修飾反応が効率的に起こるために必要であるといえる。これは5位と2位の反応が独立している、大腸菌やミトコンドリアの反応とは異なる反応である。本研究により、RNA修飾反応だけでなく、生体内でおこるさまざまな化学反応を理解できるといえよう。

この硫黄原子の運搬機樹は、persulfideの形でTusタンパク質がリレーする大腸菌の硫黄リレー機構とは明確に区別されるものであり、2-チオウリジンの生合成が生物種によって全く異なる反応メカニズムによって担われていることが明らかとなった。tRNAのアンチコドンに隣接する37位に存在する修飾塩基であるyW修飾遺伝子に関しては4つの遺伝子を同定しており、TYW1,2,3,4と命名した。またyWの生合成経路に関しても解析している。このうち、TYW2、TYW4に関して、東京大学医科学研究所の濡木理教授らとの共同研究を行った。我々はまず濡木教授らの精製した古細菌TYW2を用い、出芽酵母のTYW2遺伝子破壊株から単離したtRNAをin vitroでS-adenosyl methionine(Ado-Met)存在下で反応させた。その結果、古細菌TYW2も出芽酵母と同様、Ado-Metのα-アミノ-α-カルボキシプロピル基を3環構造のC7側鎖として一気に付加する反応を担うことが分かった。TYW4に関しては、既にyW-72→yW-58→yWの反応を担うことを報告していたが、その最終反応に関しては基質や機構が不明であった。今回我々は濡木教授らの精製したTYW4を用いてNaHCO3およびその安定同位体を基質とし反応を行った結果、CO_2が側鎖に組み込まれ、さらにAdo-Metによるメチル化かおこなわれてyWが形成されることを明らかとした。このような反応は修飾酵素では初めての例である。
一国および地域の人口動態に関する空間経済研究

現在、日本では少子高齢化が大きな問題になっており、それに伴い人口動態の予測が重要な研究課題になっている。人口動態は地域ごとに異なり、それにより、過疎化や限界集落、都市部への人口の過度な集中などが問題になっている。しかし、これまで経済学では主に一国全体の人口動態に注目しており、地域ごとの差異はあまり研究されてこなかった。本研究では、このギャップを埋め、産業や人口の空間分布を分析する空間経済学の枠組みを利用して、一国全体だけではなく、地域ごとの人口動態をも予測可能な理論モデルの構築を目指す。
医療現場における価値選択と共同行為に関するガイドラインと評価システムの開発

1.当初の研究課題を、医療現場で起こる諸問題を検討する仕方の標準化という課題として具体化して、<臨床倫理学>という名のもとで、多くの医療者の協力を得て研究を進めた。その結果「価値選択」と「共同行為」という二つの観点が有効であることが確認され、これに沿った検討の流れを一定のフォーマットとして試作し、これの有効性を確認し、改訂を重ね、実用に耐え得るものとした。2.現場で倫理的検討を進めるためには、まず参照すべき<倫理原則>を確定する必要がある。本研究は、現在有力なものとして流通している4原則を批判しつつ、(1)一般的な価値観と個別の価値観の双方に目を配ること、および(2)患者・家族を共同で医療を進める相手とすることと人間の弱さを受容することを対にした人間理解を盛り込んだ原則を提案した。3.検討フォーマットとしては、まず「現在の状況に直面して、医療者としてどのような方針を立てるべきか」を検討する<検討シートA>を開発した。これは医学的な一般的判断から、個別の事情に合わせて治療方針の個別化を図る流れと、医療側と患者側との間での双方向的な情報の共有化に基づく両者の合意を目指す流れとから成っている。4.次に、「これまでどうであったか」を振り返る臨床倫理的検討について、自由記述を土台として共同で検討を加えつつ、記述を改訂していくという「関係者の間で共同の<物語り=ナラティブ>を定めるプロセス」を適切に実現する方式を提案するにいたった。患者・家族が自らの選択をするための道標となる「検討シートP」についても、市民の協力を得て、検討シートAを患者側の視点に合わせて改訂することとした。5.このようにして、医療現場で実用に供し得る臨床倫理検討システムを提示したが、これは現在多くの現場に受け入れられつつあり、医療の質の向上に寄与することが期待できる。1.本研究の目指すところを「臨床倫理検討システムの開発」と規定し、「臨床倫理研究会」を5回開催した。ここには、医師、看護者、薬剤師ら、医療従事者および、一般市民が参加し、提示される事例や医療上の選択に関するいろいろなタイプの問題について、共同で検討を加えた。これは、臨床倫理の検討の仕方の開発を目指す実践であるとともに、参加者からも一般市民と医療者とが共同で考える機会になるとして好評を得ている。また、哲学を背景にする者がどのような役割を果し得るかを吟味することもできた。2.諸ガイドラインに先立って、医療現場における倫理的検討の進め方についてのマニュアルおよび検討シートを試作し、上記研究会参加者の他、医療関係者に広く配布し、試用を依頼した。それに対する応答を参考に、その後改訂を続けている。これは今後実用的なものとして完成させることによって、医療現場における問題解決に大いに益することと見込まれる(次年度以降)。3.東札幌病院倫理セミナー、仙台市立病院有志による研究会、仙台厚生病院11F病棟カンファレンス、群馬県立がんセンター看護部の臨床倫理研究グループ、かとう並木通り内科病院(岡山市)、日本看護協会主催のホスピスケア・ナース養成コースなどで、上記マニュアル等について説明し、試用をしてもらい、その結果でてきた事例の検討を共同で行った。これらを通して、本研究に今後協力してもらえる医療者を多く得ることができた。また、どのような倫理的問題に現場では出会っているかについて、知見を得ることができた。4.厚生省研究助成金による二つの研究班(「終末期がん患者に対する支持療法の適応に関する研究」および「特定疾患患者の生活の質の向上に関する研究」)の会議において、本研究の立場から倫理的問題への対処の仕方について研究報告をし、医療系の研究に本研究を結び付ける試みを行った。

5.これら活動の本年度の総括を小冊子「臨床倫理学1」にまとめ、関係者に配布し、意見を求めた。その反応は次年度における研究の進め方に反映させる予定である。1.昨年度に引き続き、臨床倫理研究会を5回開催した。これは、医療・介護従事者と一般市民とが対等の立場で参加しつつ、臨床の事例や医療上の選択について、共同で検討する場であり、臨床倫理の事例検討の仕方についてモデル的に試行し、よりよい方途を探る場となる。本年度は、予後の悪い癌で病状が急速に進む場合に、告知について困難が生じる事例について、また死期が近づいた患者に対して透析を行うことの是非について、在宅ホスピスケアを実践する中で農村部の死生観をどう理解していくか、等、医師の側からの問題提起について主として検討したが、これはいくつかの典型的な場面における倫理的に適切な対応を標準化するための作業として有効であった。2.東札幌病院倫理セミナー、群馬県立がんセンター看護部の臨床倫理研究グループ、岡山市の並木通りかとう内科病院緩和ケア病棟等において、臨床倫理事例検討シートA(医療上の選択をする際のもの)の試用を進めていただき、改善の余地をさぐった。その際には、昨年度終わりに作った『臨床倫理学1』を活用した。3.すでに倫理的な問題が起っている状況ないしはすでに終わったケースを振り返る状況で検討を進めるための「検討シートB」を開発した。これについては、関係者の間で共同の<物語り(ないしストーリー)>を定めるプロセスを基本として、どのようなチェックポイントを立てるかを検討した。また、患者・家族が自らの選択をするための道標となる「検討シートP」についても、市民の協力を得て、考えた。4.事例検討をインターネット上で行うための方策の検討をほぼ終わり、新年度早々に公開する運びとなった。ことに、当事者のプライバシーを保護することが倫理的に必要なポイントとなろう。1.昨年度に引き続き、臨床倫理研究会を4回開催し、医療・介護従事者と一般市民とが対等の立場で参加しつつ、臨床の事例について共同で検討し、併せて臨床倫理検討シート等の有効性のチェックをした。また、昨年度末に予定したインターネット上の事例検討については、当事者のプライバシー保護のために公開を控え、代わりにメーリングリストによる意見交換を開始した。これにより遠方の協力者も参加した議論ができるようになり、かつ研究会と連動するようにできた。本年度は、死に直面した患者に対する援助、積極的治療の有効性が不明確な場合の方針選択をどのようにするか、高齢者およびターミナル期の患者に対する生命維持(栄養・水分補給)をしない可能性、呼吸器装着をする場合、しない場合等について、現場からの報告に基づく検討がテーマとなった。2.東札幌病院倫理セミナー、国立循環器病センター看護部倫理研修、日本看護協会ホスピスケアナース養成課程、福島緩和医療懇談会、宮城看護協会研修会、全国大学倫理委員会連絡会議、和歌山医科大、岡山看護協会研修会等において、本研究が提案する臨床倫理事例検討法について説明し、試用を進めていただき、改善の余地をさぐった。
バンド端変調ナノ構造非晶質半導体材料の量子効果に関する研究

本研究では、バンド端ナノ構造非晶質半導体材料として、アモルファスシリコン窒素合金膜で、窒素の組成を基板に垂直の方向にほぼ正弦波的に変調した、いわゆるバンド端変調構造膜を用いた。この材料では、窒素の組成によってバンドギャップが変わるために、伝導帯の下端、価電子帯の上端がともに一方向に対してほぼ正弦波で空間的に変調される。この膜で変調周期長が短くなるとともに、そのバンドギャップ(光学ギャップ)が大きくなることは、すでに観測され、この結果は、変調ポテンシャルを一次元調和振動子ポテンシャルで近似して求めた量子化準位の最低準位間のエネルギー間隔で説明される。この量子化準位を更に詳しく調べるために、本研究では伝導帯または価電子帯における量子化準位間の光学遷移を赤外光域での光学吸収並びに光伝導を通じて観測することを試みた。このため赤外分光測定系を整備し、室温並びに11Kで実験を行っているが、現在までに上記の光学遷移の観測にいたっていない。本研究で用いられている変調構造膜の欠陥状態を電子スピン共鳴で調べ、欠陥状態の量子効果について検討を行った。その結果、変調周期長21Å-100Åの範囲でg値は2.0031-2.0039の範囲にあり、その周期長依存性はみとめられなかった。この信号は、g値からバックボンドに窒素を3または2個もつシリコンダングリングボンドであって、バンドギャップの最大値、即ち窒素組成の多い領域に存在し、深い準位を形成しているために、その結果量子効果の影響を殆ど受けないと考えられる。スピン密度は周期長減少とともに、急速に増大するが、これは窒素領域の多い領域の構造不規則性に起因していると考えられる。変調構造膜のルミネッセンスは一重項励起子、三重項励起子、電子正孔対の再結合発光に起因し、その閉じ込め効果が励起子の安定性をもたらすことが分かった。変調周期長が2.1nm-29nmの範囲のa-Si_<1-x>N_x:H変調構造膜について、量子化準位間の光学遷移を観測するために、最初に赤外分光測定系の整備を行った。セラミックヒーターからの赤外光をシリコンフィルター、ミラー等の光学系を通過させ、クライオスタットのCaF_2窓を通した後に試料にあてる。試料からの透過光を分光器を通し、そのあとHgCdTe検出器で検出する。温度を11Kに保った。また、試料には、バンド間光励起としてチョッパーでオンオフしたアルゴンイオンレーザー光をあてた。このため上記の出力はチョッパーと同じ周波数で検出される。これは、レーザー光で生成されるキャリアが量子化準位に熱平衡化し準位間の赤外光吸収をもたらした。今回は、予備的実験として、赤外吸収の感度を調べるために、アモルファスシリコンバルク膜を用いて調べた。変調構造膜への適用並びに光伝導の測定については、今後行われる。変調構造膜の欠陥状態を調べるために、電子スピン共鳴(ESR)の測定を、変調周期長3.8nm-10nmの範囲で行った。ESR信号のg値は2.0031-2.0036の範囲で、周期長に殆ど依存しないことが分かった。この信号はバックボンドに窒素をもつシリコンダングリングボンドであると考えられる。このような結果は、そのようなダングリングボンドがバンドギャップエネルギーの最大値近傍の領域に存在し、ほぼ最小値を持つ領域では、荷電移動によってダングリングボンドは荷電して不対電子をもたないと考えることで説明される。