hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
先進的原型炉を目指した経済的球状トカマク核融合炉設計

本研究の目的は、球状トカマク(ST)の核融合発電炉としての再評価である。1990年代に提案されたこれまでのST炉(ARIES-ST、STPP)は、先進的なSTの特徴を最大限活用した概念となっており、極めて挑戦的な炉工学(常電導トロイダル磁場コイル、センターソレノイドコイル無し、高中性子壁負荷)を用いた実現性の乏しい設計となっている。そこで本研究では先進的なSTプラズマと既存のトカマク炉設計の炉工学を用い、一区切りした大型ST実験を踏まえた現実的なST炉の再評価を行った。新たに導出したブートストラップ電流割合モデルを用いて、システムコードによる全ての超電導ST核融合炉が包括されるような広範囲スキャンを行った。実現可能なトカマク核融合炉の制約条件を1発電炉プラズマ制約、2ブランケット制約、3ベータ限界制約、4閉じ込め達成制約、5ダイバータ熱負荷制約、として設定し、コストモデルを用いて発電コストを概算した。そこからブレークイーブン価格条件に加えてセクター引き抜き保守とトロイダルリップル計算を行うことで、最適な0Dシステム設計を導出した。0Dシステム設計を元に、自己無撞着な自由境界MHD平衡の計算を行い、MHD安定性解析(バルーニングモード、キンクモード)から、プラズマの崩壊につながるような不安定性の回避が可能であることを確認した。さらに、プラズマランプアップシナリオを検討した。本研究の成果をまとめると、1新しい超電導球状トカマク核融合発電炉概念の提案、2球状トカマク炉設計のための物理・工学モデル、実験データベースの整理、3一般的なトカマク炉設計に適用可能な最適設計点決定アルゴリズムの提案、4球状トカマク炉のMHD平衡、非誘導ランプアップシナリオの設計・検討、5球状トカマク炉に向けたCS-free立ち上げシナリオ、合体立ち上げ実験、となる。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ合体による非誘導球状トカマク立ち上げのために、東大小野研究室のTS-4装置を用いて、中性粒子ビーム入射(NBI)と合わせた同極性合体実験を、初期プラズマの状態を変化させて行った。MEUDASコードによるMHD平衡性構成と圧力駆動型不安定性解析を行ったところ、外部トロイダル磁場と初期プラズマの安全係数が小さすぎると、プラズマ表面のみならず磁気軸付近の磁気面においてもバルーニング不安定・交換型不安定が起きうることが判明した。また軌道計算の結果、TS-4装置に設置されているNBI1、2、3号機のセットアップは合体中や緩和直後には適しているものの、それ以降の球状トカマク維持実験には不適切であることが分かった。定常状態の球状トカマク核融合炉設計のために、システムコード(TPCコード)を用いて、低アスペクト比領域のパラメータスキャンを行った。このとき、超伝導トロイダルコイル設計としてSCONEコードを用いて入力パラメータの一部を決定した。得られたパラメータセットから原型炉に相応しいものを選出し、2次元自由境界MHD平衡および電流分布を解析するACCOMEコードで、プラズマ物理設計を進展させた。その際、システムコードとの差異が幾つかの重要なパラメータ計算(ブートストラップ電流割合、NBI電流駆動効率)において見つかり、システムコードで用いられている既存のスケーリング式が不十分であることが分かった。ブートストラップ電流割合の簡易スケーリング式導出のため、Hirshman-Sigmarモデルという理論モデルを行列の逆変換から計算し、TPCコードに合うように大量のパラメータスキャンを行った。それらを用いてフィッティングを行い、低アスペクト比領域でも利用可能なシステムコードのためのブートストラップ電流割合式を導出した。超伝導球状トカマク核融合炉設計のために、システムコード(TPCコード)を用いて定常運転点の導出を行った。新たに導出したブートストラップ電流割合スケーリング式を用い、全ての低アスペクト比トカマク炉を包括した広範囲のパラメータスキャンを行った。得られた2000万点を超える設計点に対して、実現可能な発電炉の制約点を絞り込むために、5つの制約条件(1発電炉プラズマ制約、2ブランケット制約、3β限界制約、4閉じ込め達成制約、5ダイバータ熱負荷制約)を新たに提案した。設計点に対して上記のプラズマ・炉工学制約を課し、得られた運転点に対して古典的なコスト計算モデルを用いて発電コスト(COE)の評価を行い、将来の日本の他エネルギー源のCOEの予測から核融合発電のブレークイーブン価格を推定した。そして、ブレークイーブン価格を達成する設計点を導出した。次いで、2次元自由境界MHD平衡および電流分布を解析するACCOMEコードを用いて、プラズマ物理設計を行った。外部電流駆動として1機の中性粒子ビーム入射(NBI)を設定し、圧力駆動型不安定性解析からMHD安定となるペデスタルありの密度、温度分布を導いた。英国カラム研のMAST装置で、CSコイルを用いない球状トカマクの合体立ち上げ実験を行い、プラズマ合体のみでプラズマ電流0.2MA以上を10ms維持した。合体後の緩和過程では高速度カメラから数回のプラズマ排出が観測された。この現象はダイバータ板でのD-aスパイクとmid-planeの線積分密度の低下に一致しており、粒子排出を伴う。合体したSTの解析を行うために、計測した熱圧力を用いたEFIT++による平衡再構成を初めて行った。熱圧力分布は、mid-planeにおけるトムソン散乱計測による電子密度分布と電子温度分布、および今キャンペーンで新たに導入されたドップラー分光計測によるイオン温度分布から計算した。

プラズマ排出の前後でプロファイルの崩壊が観測され、発生条件の検討を行っている。本研究の目的は、球状トカマク(ST)の核融合発電炉としての再評価である。1990年代に提案されたこれまでのST炉(ARIES-ST、STPP)は、先進的なSTの特徴を最大限活用した概念となっており、極めて挑戦的な炉工学(常電導トロイダル磁場コイル、センターソレノイドコイル無し、高中性子壁負荷)を用いた実現性の乏しい設計となっている。そこで本研究では先進的なSTプラズマと既存のトカマク炉設計の炉工学を用い、一区切りした大型ST実験を踏まえた現実的なST炉の再評価を行った。新たに導出したブートストラップ電流割合モデルを用いて、システムコードによる全ての超電導ST核融合炉が包括されるような広範囲スキャンを行った。実現可能なトカマク核融合炉の制約条件を1発電炉プラズマ制約、2ブランケット制約、3ベータ限界制約、4閉じ込め達成制約、5ダイバータ熱負荷制約、として設定し、コストモデルを用いて発電コストを概算した。そこからブレークイーブン価格条件に加えてセクター引き抜き保守とトロイダルリップル計算を行うことで、最適な0Dシステム設計を導出した。0Dシステム設計を元に、自己無撞着な自由境界MHD平衡の計算を行い、MHD安定性解析(バルーニングモード、キンクモード)から、プラズマの崩壊につながるような不安定性の回避が可能であることを確認した。さらに、プラズマランプアップシナリオを検討した。本研究の成果をまとめると、1新しい超電導球状トカマク核融合発電炉概念の提案、2球状トカマク炉設計のための物理・工学モデル、実験データベースの整理、3一般的なトカマク炉設計に適用可能な最適設計点決定アルゴリズムの提案、4球状トカマク炉のMHD平衡、非誘導ランプアップシナリオの設計・検討、5球状トカマク炉に向けたCS-free立ち上げシナリオ、合体立ち上げ実験、となる。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ合体法の確立の一部としてTS-4で同極性合体実験を行い、その特性の解析からプラズマ物理設計の重要な指針を得られた。また定常状態の核融合炉設計の手法を習得し、球状トカマクに適用して既存のトカマクとのモデルの違いを見出し、新たなスケーリングモデルの導出を実施できた。改造したシステムコードを用いた広範囲スキャンを行い、実現可能な制約条件を新たに設定して超伝導球状トカマク核融合発電炉の設計点導出を行った。またプラズマ物理設計により、二次元の配位とプラズマ分布を導出した。プラズマ合体立ち上げ実験をMASTで実施し、ST炉に向けた知見を得た。世界最大の合体装置である英国カラム研のMAST装置での実験が予定されており、最適なプラズマ合体による非誘導球状トカマク立ち上げシナリオ導出が見込まれる。また、トカマクプラズマ統合コードTOPICSを習得することで、合体後から定常燃焼へとつながるシナリオを描くことができるようになり、全体のプラズマ物理設計を行う予定である。
うつ病患者における幼少期ストレスと白血球5HTT遺伝子発現とDNAメチル化の関連

うつ病患者の白血球におけるセロトニントランスポーターの発現は上昇しており、プロモーターのDNAメチル化率は低下していることを確認した。幼少期のストレスの影響を今後検討する必要がある。このほか老年期においてうつ病との鑑別が重要となるアルツハイマー型認知症やレビー小体型認知症において血液から得られる診断バイオマーカーの検討を行い、TREM2、SNCA、INPP5、TOMM40、APOE、PINK1、ABCA7、MEF2C、DRD2の遺伝子発現やDNAメチル化率の変化について英語論文で報告することができた。今後も老年期うつ病と認知症の鑑別に役立つバイオマーカーの検索を行う予定である。うつ病患者の白血球におけるセロトニントランスポーターの遺伝子多型、遺伝子発現、遺伝子メチル化の関係性を詳細に検討した。遺伝子多型についてはプロモーター領域にあり、うつ病の病態との関連を繰り返し報告されている5HTTLPRをPCR法を用いて確認した。遺伝子発現はTaqman probeを用いたreal-time PCR法で測定した。遺伝子メチル化は研究実施計画に基づき、これまでに発現に影響を与えることが報告されており先行研究も多い部位を選択しpyrosequencerを用いて解析した。未服薬のうつ病患者28名と性年齢の一致した健常対照29名を解析した。初回エピソード22名、反復エピソード6名であった。うつ病患者の白血球におけるセロトニントランスポーターの遺伝子発現は健常対照と比較して有意に上昇しており、抗うつ薬治療後には健常者よりも減少していた。治療前のプロモーター領域のメチル化率は健常対照よりも上昇していた。5HTTLPRは患者においてのみメチル化率に影響していたが、発現には影響していなかった。うつ病の臨床症状の重症度とメチル化率には相関がみられた。以上の内容をHum Psychopharmacol Clin Exp 2016;31:93ー199に報告した。また5HTTLPRが日本人におけるうつ病の発症年齢に関連している可能性についてもJ Affect Disord. 2015Sep 1;183:156-8にも報告した。幼少期ストレスとセロトニントランスポーターの遺伝子発現、遺伝子メチル化との関連についてはまだ解析できるほどデーターが集まっていないが、これから症例数を増やしていく予定である。うつ病患者の白血球におけるセロトニントランスポーターの遺伝子多型、遺伝子発現、遺伝子メチル化の関係について詳細を国際誌に報告することができたため、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えている。今後は幼少期ストレスの評価ができているサンプルを解析する必要がある。2015年度にうつ病患者でセロトニントランスポーターの発現上昇と遺伝子発現調節領域における低メチル化を確認したことから、2016年度はアルツハイマー型認知症におけるセロトニントランスポーターの発現とメチル化率を測定した。結果としてアルツハイマー型認知症においてもセロトニントランスポーターの発現は上昇しており、特にアパシーとの相関を確認できた。やはり血液中のセロトニントランスポーターの発現はうつ病やアパシーなど気分情動との関連が示唆された。またプロモーター領域の多型である5HTTLPR多型はL alleleがアルツハイマー型認知症の発症を抑制する可能性をメタ解析で証明した(Yamazaki K et al. J Alzheimer Dis 2016)。また2016年度はうつ病との鑑別を要するアルツハイマー型認知症やレビー小体型認知症、統合失調症における疾患候補遺伝子の血液中の発現量やDNAメチル化を測定し、診断バイオマーカーとしての可能性を検討した。TREM2遺伝子発現はアルツハイマー型認知症と統合失調症で上昇していたがうつ病では変化していなかった(Mori Y. PLoSOne 2016, Yoshino Y. J NeuralTransm 2016, Ozaki Y J Psyciat Res 2017)。統合失調症ではDRD2遺伝子の低メチル化を認めた(Yoshino Y. World J Biol Psychiatry 2016)。またレビー小体を形成するSNCAの遺伝子発現はアルツハイマー型認知症で上昇しており、アルツハイマー型認知症とレビー小体型認知症で低メチル化を認めた(Yoshino Y. J Alzheimers Dis 2016, Funahashi Y. Psychiatry Clin Neurosci 2016)。研究代表者の移動に伴いうつ病だけでなく認知症や統合失調症の生物学的マーカー研究に着手することができた。英語論文は2年間でCorresponding authorとなる9報を含む13報と予想以上に研究成果を発表することができた。幼少期の逆境に関するデータを集めるのと同時に、セロトニントランスポーターの遺伝子発現やメチル化がアルツハイマー型認知症や双極性障害などうつ病以外の疾患との関連を解析し、鑑別に役立つマーカーとしてなりえるかどうか研究する予定である。

本研究課題からうつ病との鑑別を要するアルツハイマー型認知症、レビー小体型認知症、統合失調症の血液バイオマーカーを複数特定できた。これらのマーカーが実際に鑑別疾患に役立つかどうか、独立したコホートで確認する予定である。さらに候補遺伝子の血液における変化と脳における変化が一致しているのかどうか、マウスなどを用いた基礎実験で確認する予定である。3816円で購入できる物品がなかった翌年度分として請求した助成金と合わせて研究に要する物品を購入する予定である「研究について」のページで業績などを紹介
局所麻酔下、声帯振動観察下の喉頭微細手術法の開発

ファイバースコープの開発と普及により、喉頭は日常の外来診療でも容易に観察されるようになった。さらに光源としてストロボスコープを用いると声帯の形態的な観察のみならず、声帯振動といった機能も直接目で観察することが可能である。ところが実際喉頭を手術しようとすると大がかりで、現在一般に普及している喉頭微細手術は全身麻酔科に喉頭直達鏡を挿入して手術しなければならないのが現状である。今回のプロジェクトにおいて我々は、テレビモニターを利用することにより局所麻酔科での喉頭微細手術を開発した。方法はまず通常の関節喉頭鏡下の手術と同様喉頭をキシロカインビスガス、及びキシロカインの噴霧及び塗布によって十分に麻酔する。助手はストロボ光源に接続した吸引付き喉頭ファイバーを経鼻的に挿入し、その像をCCDカメラを用いてモニター画面に映し出す。患者に舌を引いてもらうことで術者の両手は自由になり、メスや鉗子、注射針などが自在に扱える。この術式の開発に当たって我々はあらかじめ視野を妨げず、操作性の良い専用のメスや鉗子、注射針などを開発した。本法では、テレビモニターを利用することにより術野が十分観察できることと、術者の両手が自由になるため、従来の喉頭微細手術と比較しても劣らぬ程の繊細な手術操作が可能である。そのうえ、ストロボスコープを併用することにより患者の声や声帯振動をモニターしながらの手術制御が可能であること、また外来患者に可能など喉頭微細手術にない利点も兼ね備えている。現在まで本法により多数の声帯ポリ-プ、結節及び嚢腫の切除や喉頭癌の生検、及び浮腫状声帯に対するステロイドの喉頭注入などを行っているが、いずれも良好な臨床成果を挙げている。これまで、局所麻酔下で声帯振動を観察しながらの喉頭微細手術法を考案し、現在臨床応用を進めているが、これには術野の確保と細かな操作のために、先端部の微細な器具と十分な視野と解像度をもつビデオ装置が必須である。そのため、本手術に適した器具の改良、開発を行ってきた。具体的には、従来のものに比べてより先端の細い鉗子、刃の出し入れが可能なメス、左右の声帯にあわせた角度のついたメス、ストッパー付きの極細の吸引管などである。さらには、内視鏡、術野のモニターのためのビデオ装置のシステムも改良、開発した。なお、声帯の微少な結節症例や浮腫性声帯炎に対し、本手術のシステム下に、ステロイドを声帯内に注射を施行し、きわめて良好な結果を得た。本手術を行う上の、ハードウェアーの確立に関し、かなり満足のゆく点まですすめることができた。今後、新たに構築した本手術のシステム下に、喉頭ポリープや声帯結節の切除、ポリープ様声帯の切開、吸引、喉頭癌の生検などを実際に行い、この手技をビデオに記録する。これをもとに、手術器具の実際の操作性、モニターの画質、手術視野、内視鏡の操作性を評価し、さらなる改良を進める。その中でも特に、声帯振動をとらえつつ手術を遂行するために必要不可欠なストロボスコープ下のモニターに関しては、現状では光量に限界があるため、今後、画像をさらに改良することが課題である。なお、可能であれば、本法を用いて喉頭症患のレーザー手術も行えるようにするために、レーザー導光用の光ファイバー、手術用ハンドピースの開発も目指す。ファイバースコープの開発と普及により、喉頭は日常の外来診療でも容易に観察されるようになった.さらに光源としてストロボスコープを用いると声帯の形態的な観察のみならず、声帯振動といった機能も直接目で観察することが可能である.

ところが実際喉頭を手術しようとすると大がかりで、現在一般に普及している喉頭微細手術は全身麻酔科に喉頭直達鏡を挿入して手術しなければならないのが現状である.今回のプロジェクトにおいて我々は、テレビモニターを利用することにより局所麻酔科での喉頭微細手術を開発した.方法はまず通常の間接喉頭鏡下の手術と同様喉頭をキシロカインビスカス、及びキシロカインの噴霧及び塗布によって十分に麻酔する.助手はストロボ光源に接続した吸引付き喉頭ファイバーを経鼻的に挿入し、その像をCCDカメラを用いてモニター画面に映し出す.患者に舌を引いてもらうことで術者の両手は自由になり、メスや鉗子、注射針などが自在に扱える.この術式の開発に当たって我々はあらかじめ視野を妨げず、操作性の良い専用のメスや鉗子、注射針などを開発した.本法では、テレビモニターを利用することにより術野が十分観察できることと、術者の両手が自由になるため、従来の喉頭微細手術と比較しても劣らぬ程の繊細な手術操作が可能である.そのうえ、ストロボスコープを併用することにより患者の声や声帯振動をモニターしながらの手術制御が可能であること、また外来患者に可能など喉頭微細手術にない利点も兼ね備えている.現在まで本法により多数の声帯ポリ-プ、結節及び嚢腫の切除や喉頭癌の生検、及び浮腫状声帯に対するステロイドの喉頭注入などを行っているが、いずれも良好な臨床成果を挙げている.
国際法における信教の自由の保護

本年度は、人権の普遍性の議論を研究対象とした。人権の普遍性に関連する議論は複数あるが、そのうち本研究が扱うのは、普遍主義と文化相対主義の対立である。普遍主義は、人権の普遍性は人権それ自体に埋め込まれているものであり、その主たる理由は、人権の骨子である平等性から人権を持つ者は国・地域に拘らず同様の人権を持つことが導かれるため、というものである。その中核には、人間の尊厳、平等という概念が存在する。一方、文化相対主義は、国際文書に示された人権規則は、各国の歴史、宗教、文化および種族構造を考慮に入れた上で解釈・適用されなければならないとする。こうした対立は、人権の普遍主義が国際文書の形で登場したときから現実に看守できる。国際文書における人権の普遍性に関連する文書として挙げられるのが、1993年のウィーン宣言である。同宣言は人権の普遍性および不可分性を謳うものであり、多くの国に支持を受けて採択された。一方、この前後にバンコク宣言およびクアラルンプール人権宣言がそれぞれ採択され、アジアの基本的な人権観がまとめられた。人権の普遍性との関連でいえば、ここでは、人権は国家的及び地域的特殊性と、様々な歴史的、文化的、宗教的背景に留意しなければならない旨が述べられている。このように対立しているように見えるが、理論的にはこの対立は解消されている。すなわち、人権の普遍性はCONCEPTの段階では認められるが、CONCEPTIONおよびIMPLEMENTATIONの段階では相対性が認められるということである。CONCEPTの段階で普遍性を保つのは、機能的要請から、つまり脆弱な個人を組織的な社会の脅威から保護するために必要であるからであり、また現実に多くの国が人権という概念の存在を認めているからである。さらに、現実に内容が普遍的な人権もあると主張される。このように、両者が歩み寄る形での理論が優勢である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、修士課程においてまとめた修士論文における課題の解決を中心に、研究を行った。修士論文においては、欧州人権条約体制における信教の自由をテーマに、同条約の関連条文の解釈論を展開すべく、主に宗教的シンボルに関する欧州人権裁判所の判例の分析を行った。そこで生じた課題は、一つには、1判例の分析が不十分な点があり、より多くの書籍に基づく研究を行う必要があった点である。もう一つには、2信教の自由が人権の中で有する特殊性の証明が不十分であった点である。まず、1の課題については、より広範な判例評釈を手掛かりに分析を行った。たとえば、直近の判例であるSAS事件では、欧州人権裁判所は、フランスの"vivre ensemble"(「共生」)という原則を保護するために顔全体を覆うスカーフの公的な場における着用を禁止する国内法(いわゆる「ブルカ禁止法」)が条約に違反しないと判断したのであるが、修士論文においてはこれに対する批判のみを取り上げた。しかしながら、少数ながらもこの判決を支持する立場・理論もあり、これらは、宗教戦争の歴史やフランスに暮らすイスラム教徒の相対的社会的劣位の調整の必要性等のフランスにおける文脈の特殊性・重要性や、そもそも「ブルカ禁止法」が人権の枠組で議論できる類のものではないこと等を指摘していることが分かった。2の課題における証明は、いまだ完了していない。現時点においては、この証明が、国際法研究にとってどのような意義を持ちうるかについての一定の結論を得ている。すなわち、2で示そうとする信教の自由の特殊性は、人権という概念そのものの一体性や普遍性というものに挑戦する可能性を持つものであると考えている。このことは、第二次世界大戦以降特に発達してきた人権の概念が一般国際法の各分野に多様な影響を与えていることを前提としたとき、一般国際法全体にも変容を迫る点で、重要性を持つ。上記研究実績の概要において示した通り、国際法における信教の自由の保護枠組を調査する過程で、1と2を課題として掲げ、一定の研究成果を上げている。こうした研究成果は、学内および学外における研究会において発表してきた。まず、1の課題に対する研究成果は、本年度12月に京都大学において開催された、ソウル大学と京都大学との間の合同セミナーにおいて発表した。同セミナーは、前年度も開催しており、前年度参加者たちには、今年度の研究が前年度のものよりも深化しているとの評価を得た。1の研究は、夏にハーグおよびジュネーブを訪れ、ハーグ国際法アカデミーの参加者や、ジュネーブ所在のNGOであるUniversal Rights GroupのLimon氏、欧州人権裁判所元裁判官のCaflisch氏からの助言や議論にも依っており、国外での研究も成果を上げていると評価できる。次に、2の課題に対する研究成果は、"Values in Religious Freedom"というテーマの下、今年度の5月に隣国中国の新センにて開催された、北京大学大学院と京都大学法学研究科との間の合同セミナーにおいて発表した。また、1月には、問題提起をはかるような論文を国際法研究会において紹介した。各発表においては、十分な議論の時間が与えられ、今後必要となる課題が、特に多元主義という概念の社会学的な研究をフォローすることと、信教の自由とそれ以外の人権を比較するべく各人権(特に表現の自由)の保護範囲を研究することであると判明した。本年度は、国連における信教の自由の保護を中心に研究を進めた。

信教の自由に関する規定を有する国連の作成した人権条約には、世界人権宣言、自由権規約、社会権規約、人種差別撤廃条約、子どもの権利条約、宗教的不寛容撤廃宣言、移住労働者と家族の権利条約、教育における差別禁止ユネスコ条約、先住民族の権利に関する国連宣言などが挙げられる。これらに規定される宗教的人権に関連する条約文は、同じ信教の自由を規定するものでも条約により差異があり、この差異をどの程度重視すべきなのかは別途検討が必要である。しかし、国連における信教の自由について記述した書物は、多くの場合、信教の自由に関するトピック毎に国連の作成した文書を一体のものとして議論しており、上記に挙げた条約の信教の自由に関する条文も国連システムとして包括的に議論できる。さて、信教の自由の関連条文は、信教の自由それ自体を規定しているものと、差別禁止規定において宗教を理由とした差別を禁止するもの、宗教的マイノリティを保護する規定に大別される。3つ目のマイノリティ保護の枠組みによる信教の自由の保護は、未発展の分野であるが、信教の自由それ自体を規定する条文と差別禁止条文は、規範的議論の蓄積があり、現実の人権侵害の際に援用される。国連システムにおける信教の自由の保護の重要な特徴をいくつかここに挙げるならば、総論的には、前述のように信教の自由を規定する条約や文書が多数存在し、それらが総体として国連システムを形成していること、法的拘束力は有しないものの宗教的人権に関する義務を規定する特定の条約である宗教的不寛容撤廃宣言が採択されており、同宣言は個人主義的なアプローチを超えて宗教的人権の集団的側面を認める文書に近づいていることにある。各論的には、国連が普遍的な機関であるため、紛争地における事実上の権力組織による人権侵害が問題となること等がある。本年度は、研究の目的および構成を再考した。現時点では、以下のような結論にいたっている。すなわち、研究の目的は、国際人権法を理解するための一要素である「人権の普遍性」の議論を出発点とし、信教の自由の普遍性を考察することを目的として、国際法上の信教の自由を同定することである。すなわち、信教の自由に普遍性は見られるのか、そしてそれはどの程度見られるのかという視点から、信教の自由の内容を整理して、その普遍性の基盤をなす原理が何か、あるいは、その普遍性を揺るがす原理が何かを検討する。この論文を執筆するにあたって必要な論点は、1人権の普遍性および相対性に関する議論、2各人権保障条約における信教の自由の保護範囲の規範的相違点、3各条約における信教の自由の保護範囲の実践的相違点、4信教の自由の普遍性を推進するまたは阻む因子の考察である。2は各人権保障条約における信教の自由に関する条文の比較を通して、3は各条約の条約体による実行の比較を行うことを通して研究を進める。上記の方針のもと、今年度は、昨年度まで行ってきた2、3の研究をさらに進め、4を考察するための方法論としての文化人類学的アプローチを勉強した。その成果は、[研究実績の概要]の通りである。とりわけ、年度の後半はジュネーブに留学することで、2、3に関連して国連システムにおける信教の自由の保護の調査を行い、1、4に関連して国際法を文化人類学的に紐解く教授の見地を参照している。本年度は、人権の普遍性の議論を研究対象とした。
顎関節症における関節内酸化ストレスの測定と消長についての研究

顎関節症発症における病態メカニズムの一つとしての活性酸素(フリーラジカル)は,健常者においても常に存在し,生理学的に重要な分子としてその恒常性を維持している.しかし炎症に起因した結果に出現する活性酸素種が多く出現することにより生理機能として維持していた活性酸素を組織障害性の強い活性酸素に変化させ,その症状を増強すると考えられた.そして,これまで仮説として示されているメカニカルストレスに起因する虚血再灌流障害は活性酸素の誘発を助長する結果とはならないことが示唆された.顎関節症発症における病態メカニズムの一つとしての活性酸素(フリーラジカル)は,健常者においても常に存在し,生理学的に重要な分子としてその恒常性を維持している.しかし炎症に起因した結果に出現する活性酸素種が多く出現することにより生理機能として維持していた活性酸素を組織障害性の強い活性酸素に変化させ,その症状を増強すると考えられた.そして,これまで仮説として示されているメカニカルストレスに起因する虚血再灌流障害は活性酸素の誘発を助長する結果とはならないことが示唆された.平成18年度ブラキシズムやクレンチングなどの日常生活悪習癖は、顎関節症の発症の最も重要な因子であり、これら顎関節に加わるメカニカルストレスが顎関節内または、関節周囲組織で虚血再灌流障害を導き、フリーラジカルを産生させ炎症を誘発すると示唆されている。平成18年度の研究として、TNF-αにより顎関節炎症を誘発させた動物実験モデルラット顎関節に過剰なメカニカルストレスとして関節部に垂直的な強制過剰交合を断続的に85分間加え、確実に顎関節周囲組織への虚血再灌流状態把握するために非接触型血流測定器により血流状態を確認した。その後、4分以内にフリーラジカルのスピンプローブ剤であるC-PROXYL(140mM)をラット尾静脈に注射し1分後(再灌流状態から5分後)にL-band ESRによりラット顎関節周囲のフリーラジルの存在を生体内ラジカルの電子喪失率(減衰率)により評価を行った結果。顎関節に生理食塩水を加えたコントロール群とTNF-α誘導顎関節炎群において、いずれも過剰なメカニカルストレスを加えることによりC-PROXYLの減衰率は減弱を示し。Control群の減衰率の差はY=-0.01238Xであり、顎関節炎群での減衰率の差はY=-0.0524Xと示され、いずれも減衰率は減弱され、顎関節に長時間ストレスを加えることによりフリーラジカルの産生は逆に抑制される傾向が示された。これ実験結果から、顎関節内にはフリーラジカルに対する生体の防御反応機構が存在する可能性が強く示唆された。顎関節症患者滑液の研究として、顎関節症患者で繰り返しパンピングマニプレーション療法を施術し、得られた滑液中のHO^・(hydroxyl radical)をスピントラップ剤としてDMPOを用いたX-band ESR法にて測定し、さらに電極法によるNO^・の濃度を比較した結果、顎関節の臨床症状の軽快に伴い滑液中のNO^・の濃度が上昇する結果が得られた。平成19年度ブラキシズムやクレンチングなどの日常生活悪習癖は、顎関節症の発症の最も重要な因子であり、これら顎関節に加わるメカニカルストレスが顎関節内または、関節周囲組織で虚血再灌流障害を導き、フリーラジカルを産生させ炎症を誘発すると示唆されている。平成18年度の研究として、L-band ESR(invivo ESR)を用いた,顎関節炎モデルラットの長時間強制過剰交合による虚血再還流実験ではC-PROXYLの減弱高進は認められず結果としてフリーラジカルの抑制もしくはredox制御が働いた可能性が示唆された。今年度の研究として,短時間の強制過剰交合(駆血血管の解除に伴い血液量が増加する反応を非接触型ドッツプラレーザーを用いて計測)による虚血再還流実験では,C-PROXYLの減弱高進は認められず,虚血再還流を加えることにより関節周囲組織のフリーラジカルは明らかに抑制される事となった。これ実験結果から、顎関節内にはフリーラジカルに対する生体の防御反応機構として,酸素由来のラジカルが窒素に由来するNOもしくはH_2O_2等により安定なラジカルに変化しESRによる電子損失が確認されない可能性,もしくは血管平滑筋に作用される可能性が強く示唆された。顎関節症患者滑液の研究として、顎関節症患者で繰り返しパンピングマニプレーション療法を施術し、得られた滑液中のHO'(hydroxyl radical)をスピントラップ剤としてDMPOを用いたX-band ESR法にて測定し、さらに電極法によるNO'の濃度を比較した結果、顎関節の臨床症状の軽快に伴い滑濠中のNO・の濃度が上昇する結果が得られ,さらに多くの症例を試みる計画となっている。顎関節症は,顎関節内に加わる過剰圧であり,関節周囲組織で虚血再灌流障害が活性酸素を誘発させ直接的な組織駸襲を与えると同時に炎症性メディエーターを助長し更なる炎症反応を助長することが示唆されている.顎関節症に障害作用をもたらす活性酸素としてhydroxyl radical (HO)およびnitric oxide (NO)を顎関節症患者滑液から採取後に5, 5-dimethyl-1-pyrrolin-N-oxide (DMPO)をスピントラップ剤としたX-band ESR法およびNO電極法によりそれぞれ測定し実際の臨床症状との比較検討を行った結果,顎関節疼痛とHO濃度は相関が認められたが,顎関節疼痛とNO濃度は逆相関している結果となった.

また顎関節健常者と比較検討した結果,健常者より高値を示したが統計学的有意差は得られなかった.しかしながら顎関節症患者滑液中のHOとNOは逆相関の関係にあることが統計的に明らかとなった.これらの結果から顎関節症に関わる活性酸素種の分子スキームとして炎症に伴い過剰に産生されたsuperoxide anion radical (02^-)が滑液中でsuperoxide dismutase (SOD)とiron ion (Fe^<3+>)またはNOによる3者の競合反応が生じると考えられ,これらを反応速度定数で示すとO_2^-とFe^<3+>の反応速度定数は10^6M^<-1>sec^<-1>でFe^<3+>はFe^<2+>と変化しこれはFenton反応に利用される.さらにO_2^-とSODの反応速度は2.0×10^9M^<-1>sec^<-1>でH202に不均化され,その後フェントン反応によりHOが産生する.しかしながら0_2^-とNOの反応速度定数は6.7×10^9M^<-1>sec^<-1>でありO_2^-とSOD不均化反応の3倍以上でありNOはperoxinitrite (ONOO)に変化し組織障害をもたらす.また炎症の軽減にともないO2^-濃度が減少する事によりNO濃度が安定化すると考えられた.またHOの産生はO2^-由来以外に生体内に多く存在するH2O2やアラキドン酸カスケードなどから発生し炎症症状により増減をすると考えられた.また, L-band ESRによる動物実験から過剰な咬合ストレスによる虚血再灌流障害実験からのフリーラジカルの発生は抑制的結果となりフリーラジカルに対する生体防御反応が存在する可能性が強く示唆された.
RAS/MAPKシグナル伝達経路の新しい転写調節機構

本研究の目的は、RAS/MAPKシグナル伝達経路の抑制因子がどのようにしてパターン形成に寄与するか、を明らかにすることである。EDLは新しいクラスのETS蛋白であり、RAS/MAPKシグナル伝達経路の下流の転写因子であるPOINTEDP2蛋白と結合することにより経路の出力を抑制する。発生過程に於けるedl遺伝子の役割を解明するために、edl遺伝子の約15kb上流にP-因子トランスポゾンが挿入した系統を利用して、edl遺伝子が完全に欠失した系統を樹立した。edl遺伝子欠失系統は劣性致死であり、胚伸展受容器の数が減少している。伸展受容器は、RAS/MAPKシグナル伝達経路の活性化によって誘導されることが知られているが、edl突然変異の症状は、伸展受容器誘導能の獲得にRAS/MAPKシグナル伝達経路を抑制することが必要であることを示唆している。sprouty突然変異は、複眼光受容ニューロンの過剰生成、胚の気管の過剰分岐など、RAS/MAPKシグナル伝達経路の過剰活性化に類似する症状を呈する。エンハーサートラップ法によりsprouty遺伝子のクローニングを行った。Sprouty蛋白はシステインに富む領域を持つ新しい分泌蛋白であり、ヒトのSproutyホモログもこの領域で高い相同性を示すことがわかった。従来のRAS/MAPKシグナル伝達系によるパターン形成モデルでは、細胞種の多様性生成における空間的情報は、シグナルの入力、すなわちリガンドが、局在した分布を呈していることに由来すると考えられている。EDLとSproutyはこれまでに知られているRAS/MAPKシグナル伝達系の抑制因子とは異なり、シグナル伝達系が働く細胞のうちの特定の細胞でのみで発現している。このことは、リガンドに加えて、EDLやSproutyもパターン形成に指令的機能を果たしていることを示唆している。
減黄過程中のδビリルビン濃度の推移とアルブミン半減期および機能肝細胞総量との関連

閉塞性黄疸症例に対する減黄処置中のδおよび非δビリルビン分画の消失の半減期はそれぞれ13.6および2.4日であった。肝ミクロソーム機能の指標であるアンチピリン、アミノピリンクリアランスは、閉黄により低下しているが減黄処置後速やかに回復した。他の肝機能の指標は穏やかな回復を示すものから、閉黄による影響を受けないものまで様々であった。減黄前のアンチピリンおよびアミノピリンクリアランス値と減黄効率には強い相関が認められ、同様の傾向が減黄後のクリアランス値との間にも認められた。また減黄中の胆管炎の合併や胆汁の腸肝循環の有無などが減黄効率に影響を与えていた。本年度は、閉塞性黄疸症例8例に対して、減黄過程中のデルタ・ビリルビン(アルブミン結合型ビリルビン)と非デルタ・ビリルビン(アルブミン非結合型ビリルビン)の推移、尿中のビリルビン排出の推移を検討しアンチピリン負荷試験を施行した。減黄前、減黄後3日,7日,14日の総ビリルビン値、デルタビリルビンの割合(HPLCによる測定)の推移は以下の通りであった。総ビリルビン:12±7.5mg/dL(range5.0-31.3mg/dL)、6.6±3.7mg/dL(range2.2-14.9mg/dL)、4.6±2.9mg/dL(range1.7-11.5mg/dL)、3.0±2.1mg/dL(range1.2-4.6mg/dL);デルタビリルビン:45.2±8.9%(38.3-66.5%),71.7±13.9%(53.9-88.1%),81.3±12.6%(65.7-96.5%),89.0±8.5%(76.2-97.1%)。非デルタビリルビンの半減期は3.7±1.6日(2.1-7.5日)であり、一方デルタ・ビリルビンの半減期は14.0±4.4日(8.2-24.8日)であった。全ての症例で非デルタビリルビンの濃度が2mg/dL以下に低下した時点で、尿中へのビリルビンの排泄は見られなくなった。アンチピリンクリアランスは血清を凍結保存中で測定を今後行う。ここまでの検討での結論:減黄処置後、非デルタビリルビンは半減期2-3日で低下するが、デルタビリルビンの半減期は2週間であり、結合しているアルブミンの半減期を反映している。この結果、総ビリルビン値を指標とした検討では減黄が十分完了していない時点(減黄後ほぼ一週間)で、血中のビリルビンの大部分は蛋白結合した非デルタビリルビンとなっている。なおこの過程は尿中ビリルビンの排泄を測定することにより非侵襲的に推定できる。閉塞性黄疸症例3例に減黄過程中のδおよび非δビリルビンの半減期を測定した。δビリルビンの半減期[中央値(範囲)]は13.9(7.9-43.3)日であり、非δビリルビンの半減期は2.4(0.7-9.1)日であった。また同症例で減黄過程中のアンチピリンおよびアミノピリン・クリアランスを測定して閉塞性黄疸による機能肝細胞総量の低下、さらにそれが減黄によってどのような過程で回復していくかを検討した。それぞれの測定は減黄前(pre)、減黄後1,3,7,14日に行った。それぞれを400mgずつ経口投与し、その後2,4,6,8,12,24時間後に採血をして、それぞれの薬剤の血清中濃度の消失曲線を描きそれからクリアランスを求めた。別個に求めた正常人でのアンチピリンおよびアミノピリン・クリアランスは22mL/minおよび145mL/minであることを確認している。Preおよび減黄後1,3,7,14日目のアンチピリン・クリアランスは16,24,25,24ml/minであり、一方アミノピリン・クリアランスは93,171,182,166mL/minであった。本年度は、症例の背景因子が減黄処置後の減黄効率(δおよび非δ-ビリルビンの半減期を指標とした)に与える影響(検討1)、また減黄効率の良不良の減黄後の肝機能の回復(減黄後7日目)に与える影響(検討2)、について検討した。

検討1:検討した因子は年齢、性別、担癌症例か否か、黄疸発症から減黄までの期間、片葉ドレナージか否か、胆汁の腸肝循環があるか否か(減黄が外瘻かそうでないか)、減黄中の胆管炎の有無である。多変量解析ではδ-ビルルビンに影響を与える因子は片葉ドレナージか否か(p=0.11)であり、非δ-ビルルビンに影響を与える因子は胆汁の腸肝循環があるかないか(p=0.023)、減黄中の胆管炎の有無(p=0.099)であった。検討2:δおよび非δ-ビリルビンの半減期と減黄後7日目の肝機能の指標との相関は以下の通りであった。δ-ビリルビン:アンチピリンクリアランス(ANT Cl ; -0.48)、アミノピリンクリアランス(AMP CI ; -0.56)、血中胆汁酸濃度(BA ; 0.25)、プレアルブミン濃度(PA ; -0.14)、ヘパプラスチンテスト(HPT ; -0.27)、HH15(アシアロシンチの指標、0.35)、LHL15(同左、-0.19)。非δ-ビリルビン: ANT Cl(-0.32)、AMP Cl(-0.45)、BA(-0.09)、PA(-0.09)、HPT(-0.33)、HH15(0.10)、LHL15(-0.08)。【結論】減黄効率特に非δ-ビリルビンのそれは、減黄中の胆管炎や胆汁外瘻状態によって低下する。また減黄の良好な症例は減黄後の肝機能の回復も良好である。
組織における上司‐部下間の情報伝達を促進・阻害する要因の探求

本研究の目的は、組織が高い経営成果を達成するために必要となる、組織内における上司-部下間の情報伝達を促進・阻害する要因を探求することである。本研究では、研究目的の達成のために、包括的な質問票調査を行い、(1)情報伝達の程度、(2)伝達される情報の内容、(3)情報伝達の促進・阻害要因、を中心にデータを収集した。分析結果からは、(1)情報伝達の程度は、伝達情報の内容に大きく依存すること、(2)促進・阻害要因としては、上司の態度や職場の雰囲気が非常に重要であり、特に部下の学習・成長を促進するようなリーダーシップをとる上司に対して、部下からの情報伝達程度が高い、といった知見が得られた。平成23年度には,研究題目である,「組織における上司-部下間の情報伝達を促進・阻害する要因の探求」について,質問票調査を実施した.具体的には,特に部下から上司への情報伝達に焦点を当て,(1)組織の構造(規模・階層数など),(2)組織の置かれた環境(競争の厳しさ・変化の激しさなど),(3)上司のリーダーシップスタイル(部下に対してサポーティブか,部下の成長を促進しようとしているか,部下に対して細部にわたる命令・チェックを行うかなど),(4)部下から見た組織全体や経営陣,部門トップに対する評価,というような諸要因が,上司-部下間の情報伝達程度にどのような影響を与えるかを把握するための質問票を作成し,配布・回収した.これらの項目間の関係を定量的に検討することにより,組織内部での情報伝達量を増加させ,情報伝達の阻害要因を特定するための知見が蓄積できるものと思われる.またこの質問票では,(1)情報伝達の中身をポジティブなものとネガティブなものに分けて,情報の種類によって伝達を促進・阻害する要因が異なりうるという可能性について検討できるようにするとともに,(2)既存研究では取り扱われることの少なかった,「上司-部下間で伝達される情報の中身」についても踏み込んで質問し,組織の構成員が業務においてどのような情報を上司と交換しており,その促進・阻害要因がどこにあると考えているかについても,一定の知見を得られるように工夫した.「組織内の情報伝達に関する研究」では科研費の支援を受けて,質問票調査を2回実施した.特に,企業内部で部下が上司に重要な情報を伝達する際に,その促進及び阻害要因となるのは何なのかについて,かなり踏み込んだアンケート調査を行った.調査結果からは,ポジティブな情報の伝達程度は上司の受容態度に大きな影響を受ける一方で,ネガティブな情報については,上司の態度いかんにかかわらず,100%伝達するという回答者が一定数いることが分かった.これは,従来の「組織の沈黙」研究の知見からはかなり異なる調査結果であり,ネガティブな情報のみを100%伝える回答者の背景にあるのは何なのかについて,現在分析結果の最終的な取りまとめを行っている.平成23年12月ごろを予定していた質問票調査が、平成23年度末までずれ込んだため。研究の開始が平成23年10月だったこともあり、質問票の作成と、調査会社との調整などに、想定以上に時間がかかったことが、遅れの原因と考えている。今後は、調査結果の解析と、それを基にしたインタビュー調査、アウトプットの作成を迅速に進めていきたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度末に行った質問票調査を基に、定量研究の論文を執筆していく。同時に、可能であれば、質問票調査の回答者に対して、継続インタビュー調査を行い、質問票では聞き取れなかった、上司の部下の情報伝達に関する、文脈依存度の高い情報を収集し、厚い記述を行っていこうと構想している。
キノン誘導体の新規活性化法に基づく官能基化芳香族化合物の合成

研究代表者らはこれまでキノンモノアセタール(QMA)を鍵中間体として用い、高度に官能基化されたビアリールやオリゴアレーン類、ジヒドロベンゾフランなど様々な骨格の構築に成功している。本研究は、研究代表者がこれまでに得てきた知見を基に、1イミノキノンモノアセタールへの位置選択的求核種導入によるアニリン誘導体合成法の開発、2中性条件における新規カップリング反応の開発、3生物活性天然物などの有用物質合成、という3つのテーマを軸にして行い、QMAへの求核種導入反応をより幅広い多置換芳香族化合物合成法へと展開する。
アデノウィルスライブラリーによるグリオーマ腫瘍幹細胞標的アデノウィルスの探索

今回我々は、アデノウイルスのファイバー先端部に様々なリガンド配列のペプチドを組み込んで遺伝子工学的に改変したアアデノウイルスベクター2x105種類以上をアデノウイルスライブラリーとして作成し、グリオーマ腫瘍幹細胞をスクリーニングすることで悪性グリオーマ腫瘍幹細胞標的アデノウィルスを探索し、グリオーマ腫瘍幹細胞を直接殺傷することで治療困難なグリオーマ治療を発展させる目的で実験をしている。今回我々は、アデノウイルスのファイバー先端部のHIループに様々なリガンド配列のペプチドを組み込んで遺伝子工学的に改変したアアデノウイルスベクター2x10^5種類以上をアデノウイルスライブラリーとして作成し、グリオーマ腫瘍幹細胞をスクリーニングすることで悪性グリオーマ腫瘍幹細胞標的アデノウィルスを探索し、グリオーマ腫瘍幹細胞を直接殺傷することで治療困難なグリオーマ治療を発展させる目的で実験をしている。最初の行程である、悪性グリオーマセルラインから浮遊系の細胞塊(sphere)を形成する腫瘍幹細胞と接着系の細胞(幹細胞以外の腫瘍細胞)をそれぞれ分離して腫瘍幹細胞であることを確認する作業を施行した。いろいろの組み合わせでbasicfibroblast growthfactorやepidermal growthfactorなどを加えて培養を繰り返すことにより、D54グリオーマ細胞にて腫瘍幹細胞と考えられるものを樹立した。蛍光免疫染色にてCD133、DAPI陽性であった。今後、がんセンター研究所がん宿主免疫研究室から譲り受けたアデノウィルスライブラリーを使って樹立したD54グリオーマ腫瘍幹細胞とD54グリオーマ細胞自体でのスクリーニングを施行しする。そして、ウィルス液からウィルスDNAを抽出し、ランダムペプチド配列部分をPCRで増幅して、シークエンスにて解析する。得られた配列をもつアデノウィルスを作製してグリオーマ腫瘍幹細胞をターゲットにしたベクターの開発を継続していく。今回我々は、アデノウイルスのファイバー先端部のHIループに様々なリガンド配列のペプチドを組み込んで遺伝子工学的に改変したアアデノウイルスベクター2x105種類以上をアデノウイルスライブラリーとして作成し、グリオーマ腫瘍幹細胞をスクリーニングすることで悪性グリオーマ腫瘍幹細胞標的アデノウィルスを探索し、グリオーマ腫瘍幹細胞を直接殺傷することで治療困難なグリオーマ治療を発展させる目的で実験をしている。最:初の行程である、悪性グリオーマセルラインから浮遊系の細胞塊(sphere)を形成する腫瘍幹細胞と接着系の細胞(幹細胞以外の腫瘍細胞)をそれぞれ分離して腫瘍幹細胞であることを確認する作業を施行した。蛍光免疫染色にてCD133、DAPI陽性率が高かった。放射線感受性も評価した。今後、がんセンター研究所がん宿主免疫研究室から譲り受けたアデノウィルスライブラリーを現在増幅させている。ひきつづきグリオーマ腫瘍幹細胞をターゲットにしたベクターの開発を継続していく。
歯科用チタン製インプラントのセルフメンテナンス機能化：抗菌性付与と骨適合性向上

歯科用Ti製インプラントの抗菌機能化と骨適合性向上を両立する表面処理プロセスの一つとして、酸化チタン光触媒によるコーティングが期待されている。これまで、可視光照射下において優れた抗菌能を発現する酸化チタン膜のTi基板上への直接形成を目的に、Au添加酸化チタン膜作製プロセスを検討してきた。2018年度は、Ti-Au合金の大気酸化によるAu添加酸化チタン膜の作製およびその可視光照射下における抗菌能に関する研究を投稿論文として発表し、1Au蒸着Tiの大気酸化によるAu添加酸化チタン膜の作製および可視光照射下における抗菌能評価、2反応性スパッタリングおよび大気中アニーリングによるAu添加酸化チタン膜の作製および光学特性評価を実施した。1について、Au蒸着および大気酸化を組み合わせたプロセスを施すことで、工業用純Ti表面においても金属Au粒子を含有するルチル型の酸化チタン膜を作製することに成功した。加えて、初期Au膜厚の増加がAu添加酸化チタン膜の膜厚増加、可視光照射下における抗菌能向上および膜密着力の低下をもたらすことが明らかとなった。優れた抗菌能と膜密着力を両立するようなプロセスの確立は今後の課題である。2は、反応性DCマグネトロンスパッタリングによるAu添加酸化チタン膜の作製およびその光学特性の評価・制御に取り組んでいるミーニョ大学(ポルトガル)Jose Filipe Vaz教授との共同研究として着手した。Auペレットを付したTi平板をターゲットとした酸化性雰囲気中でのスパッタリングにより、クオーツガラス、シリコンウェハーおよびTi基板上にAu添加酸化チタン膜を作製した。引き続き得られたAu添加酸化チタン膜の光学特性ならびに可視光照射下における抗菌能についての評価を進める。第一に、Ti-Au合金の大気酸化によるAu添加酸化チタンの作製および可視光照射下における抗菌能評価に関する論文がJ. Biomed. Mater. Res. Aに掲載され、研究発表という点において大きな進展があった。第二に、Au蒸着と熱酸化を複合化した新規なプロセスによりAu添加酸化チタン膜を作製することで、Ti基板に可視光誘起抗菌能を付与することに成功した。実用化に向けては膜密着力の向上が課題であるが、本プロセスは1低コスト、2従来の歯科用Ti・Ti合金に適用可能、という利点を有しており、実用化という観点において進展があったと言える。第三に、2018年度より着手したミーニョ大学(University of Minho)のJose Filipe Vaz教授との国際共同研究において、反応性スパッタリングにより赤色光(波長: 600-650 nm)に対して局在表面プラズモン共鳴による光吸収を示すAu粒子含有酸化チタン膜を作製することに成功した。本プロセスは光誘起抗菌能の波長応答性、膜密着力といった観点からAu蒸着熱酸化プロセスと比較検討するに値するプロセスである。以上から、おおむね順調に進展していると評価した。2018年度に得られたAu添加酸化チタン膜の密着力が想定よりも低かったことから、2019年度では優れた膜密着力と抗菌能の両立を試みる。Au蒸着熱酸化における膜密着力低下の原因としては、1酸化チタン膜-基板界面におけるTiの優先酸化に伴うAuリッチ層の形成や、2酸化チタン膜と基板との熱膨張率差により生じる内部応力の発生が考えられる。そこで、1、2を抑制しつつTi基板上にAu添加酸化チタン膜を作製することが出来るようなプロセスとして、「反応性スパッタリング」、「Ti-Au二元系蒸着熱酸化」、「熱酸化による酸化チタン膜作製後のAu蒸着による複合化」の3プロセスについて検討する。酸化挙動や酸化チタン中に添加されるAuの形態・化学状態の調査、抗菌能・膜密着力の評価を行う。最後に、Au添加チタニア膜の光触媒活性の波長応答性を調査する。Xeランプよりフィルターを用いて取り出した中心波長460, 560, 660 nm、波長幅100 nmからなる可視光を照射光とし、Au添加チタニア膜の光誘起親水性ならびに抗菌能を評価する。これら光触媒活性とAu添加酸化チタン膜の構造や化学状態との関係性の解明を試みる。加えて、2018度に引き続きESRを用いたラジカル生成能の評価による抗菌能の機構解明を試みる。