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微細加工磁性体の伝導と磁性

近年、ナノメータースケールの磁性体の伝導と磁性の研究が非常に興味を持たれている。高密度記録媒体や磁気ヘッドへの応用という技術的重要性がその第一の理由である。第二の理由は、電子のスピンと電荷が絡んだメゾスコピック系の物理に対する興味である。これらの系は、金属磁性体、絶縁体、超伝導体など様々な物質の複合体であり、そこで電子が新しい振る舞いを見せる可能性があるからである。本研究では、強磁性体/絶縁体におけるトンネル型磁気抵抗効果(TMR)、金属細線の磁壁と電気伝導、強磁性体/超伝導体における伝導、および微小磁性体ドット配列と単原子層人工格子における磁性と研究課題として取り上げた。以下に本年度の研究成果の概略を記す。1.強磁性トンネル接合におけるTMRに関する実験としては、リード線のスピン分極率、絶縁層厚、絶縁ポテンシャルの高さおよび非弾性トンネル効果がTMRにもたらす影響を系統的に調べた。さらに、光リソグラフィを用いた微細トンネル接合、スピンバルブ型トンネル接合の作製に成功した。2.二重強磁性トンネル接合におけるクーロンブロッケード、スピン蓄積、コトンネリングがTMRに及ぼす効果を明らかにした。3.グラニュラ薄膜におけるTMRの詳細な実験を行い、その結果をコトンネリング効果により説明した。4.磁壁や界面における電子散乱が電気抵抗やTMRに及ぼす効果を明らかにした。5.磁壁による電気抵抗の実験的研究を行い、磁壁の移動速度をTMRを利用した明らかにした。6.強磁性体/超伝導体の組み合わせにおける伝導現象の理論予測および測定を行った。本年度の共同研究は、強磁性トンネル接合における磁気抵抗効果、及び微小トンネル接合のおけるクーロンブロッケードを中心に研究討論を行った。平成10年1月、東北大学において国内の共同研究者と英国から招へいされたJ.Mathon教授、オランダから招へいされたG.E.W.Bauer教授とともに研究討論会を開催した。この討論会では、各研究グループの研究成果を披露し、今後の研究方向を検討した。各グループの研究成果は次のとおりである。井上順一郎:トンネル型磁気抵抗効果に対する乱れの効果を明らかにした。前川禎通:微小トンネル接合における磁気抵抗効果に及ぼすクーロンブロッケードの効果を明らかにした。新庄輝也:磁性金属を用いたセミミクロンスケールの細線の作製を実現した。宮崎照宣:強磁性トンネル接合における磁気抵抗効果の系統的実験を行った。高梨弘毅:微粒子絶縁薄膜におけるトンネル型磁気抵抗効果の詳細な実験を行った。また、単原子層を交互に積層して作製された人工格子の磁性を詳細に調べた。大谷義近:磁性金属細線内の磁壁による抵抗の実験的研究を行った。J.Mathon:トンネル型磁気抵抗効果を現実的な模型を用いて理論的に調べた。その結果実験において得られているのと同程度の磁気抵抗値が得られた。G.E.W.Bauer:磁壁、および粒界での電気抵抗に関する理論的研究を行った。これら以外にも、Bauer教授と井上とは共同して強磁性トンネル接合におけるクローンブロッケードの効果を古典近似をもちいて研究している。また、Mathon教授とBauer教授と井上とは、アメリカ合衆国(ロサンゼリス)において開催されたゴ-ドン会議に出席し、研究成果の発表を行った。

本研究では、強磁性体/絶縁体におけるトンネル型磁気抵抗効果(TMR)、金属細線の磁壁と電気伝導、強磁性体/超伝導体における伝導、および微小磁性体ドット配列と単原子層人工格子における磁性と研究課題として取り上げた。以下に本年度の研究成果の概略を記す。1.強磁性トンネル接合におけるTMRに関する実験としては、リード線のスピン分極率、絶縁層厚、絶縁ポテンシャルの高さおよび非弾性トンネル効果がTMRにもたらす影響を系統的に調べた。さらに、光りソグラフィを用いた微細トンネル接合、スピンバルブ型トンネル接合の作製に成功した。2.二重強磁性トンネル接合におけるクーロンブロッケード、スピン蓄積、コトンネリングがTMRに及ぼす効果を明らかにした。3.グラニュラ薄膜におけるTMRの詳細な実験を行い、その結果をコトンネリング効果により説明した。4.磁壁や界面における電子散乱が電気抵抗やTMRに及ぼす効果を明らかにした。5.磁壁による電気抵抗の実験的研究を行い、磁壁の移動速度をTMRを利用した明らかにした。6.強磁性体/超伝導体の組み合わせにおける伝導現象の理論予測および測定を行った。
ミトコンドリアＤＮＡコピー数による呼吸鎖複合体タンパク質の同時発現制御機構の解明

(1)出芽酵母においてミトコンドリア融合に伴ってミトコンドリア内膜での呼吸鎖複合体Vの解離が起きることで、ROSが誘発されることを見出した。(2)この際、融合が相同DNA対合促進タンパク質Mhr1依存的にmtDNAコピー数を増加することと、mtDNAにコードされる呼吸鎖タンパク質複合体Vの構成サブユニットも増加することから、組換え依存型複製の活性化がmtDNAを持たないミトコンドリの生成を防ぐことでミトコンドリアゲノムの安定維持と品質管理に重要であると考えられる。(3)DNA損傷によって誘導されるDin7とMhr1の相対的発現レベルが複製か修復のどちらかの選択を決定する機構を解明した。ミトコンドリアは常に融合と分裂を繰り返し、ダイナミックなネットワークを形成する。出芽酵母においては、ミトコンドリア融合が活性酸素種の発生を介して組換え依存型複製を促進することでミトコンドリアDNAコピー数を増加する。しかし、ミトコンドリア分裂に必要なタンパク質であるFis1(Fission1)、Mdv1(Mitochondrial division 1)、およびDnm1(Dynamin 1)がミトコンドリアDNAコピー数の変動とミトコンドリアDNA対立遺伝子の分離に果たす役割は未だに不明である。我々は、Fis1、Mdv1、およびDnm1の欠失がミトコンドリアDNAコピー数の変動に与える影響について調べたところ、Fis1とMdv1の欠失がミトコンドリアDNAコピー数を減少させるが、Dnm1の欠失がミトコンドリアDNAコピー数を増加させることを見出した。また、Fis1、Mdv1、およびDnm1の欠失がmtDMA対立遺伝子の分離に果たす役割を調べたところ、Fis1とMdv1の欠失が、接合体でのミトコンドリアゲノムの対立遺伝子の分離に働き、ホモプラスミーの形成を促進するがDnm1の欠失がこのような影響を示さないことを明らかにした。この結果から、ミトコンドリア分裂タンパク質活性を阻害することでミトコンドリアDNAコピー数と密接に関係するミトコンドリア対立遺伝子の分離を促進することが可能であることが示唆された。相同組換えがDNA二重鎖切断を修復する。出芽酵母において活性酸素種(ROS)によるミトコンドリアDNA(mtDNA)の酸化損傷を除去修復酵素Ntg1が認識し複製開始点(ori5)領域での二重鎖切断を導入する。Ntg1と相同DNA対合促進酵素Mhr1の働きによって開始されるローリングサーク型複製はミトコンドリアゲノムの均質化と維持に寄与するだけではなく、ミトコンドリア融合に伴う呼吸鎖複合体の解離で生じたROSによって活性化されることでmtDNAのコピー数を増加する。このmtDNAのコピー数増加がmtDNAにコードされる呼吸鎖サブユニットの新規合成を促進することで、呼吸鎖複合体を構成する成分の品質管理にも積極的な役割を果たす。しかし、Mhr1による相同DNA対合後、mtDNAの複製か組換えのどちらかへ進行する経路の制御仕組みが明らかではない。今年度は、核遺伝子Din7によってコードされるミトコンドリアヌクレアーゼが5'-エキソデオキシリボヌクレアーゼ活性を持つことと、ori5において適量のROSによって促進されるmtDNAの複製と組換えの両方に必要であることを明らかにした。また、Din7の単独過剰発現がori5での二重切断を増加することでMhr1を介したmtDNA複製を促進するが、ori5領域の欠失による呼吸機能喪失の細胞の増加を招いたことを観察した。さらにMhr1を同時発現させると、相同組換えが促進されたことでori5での二重切断が修復され、環状多量体が顕著に生成することを見出した。これらの結果から、Din7とMhr1の相対的活性のレベルが相同対合の後、複製か、相同組換えによる二重鎖切断修復のどちらヘ進むかを決定することが示唆された。この仕組みが酵母細胞において種々のストレスに応答して核遺伝子とmtDNAによってコードされる呼吸鎖複合体タンパク質の同時発現制御にも中心的な役割を果たすと考えている。融合と分裂を常に繰り返すミトコンドリアはダイナミックなネットワークを形成する。ミトコンドリアの融合がミトコンドリアDNA(mtDNA)の維持に必要であることが知られているが、ミトコンドリアの融合とmtDNAの維持をリンクさせる機構が不明である。mtDNA維持におけるミトコンドリア融合の役割を解明するために、我々は、二分子蛍光補完(BiFC)由来の蛍光を指標にin vitroで単離ミトコンドリアの融合の進行を追跡する系を構築した。これを用いてミトコンドリア融合の進行を伴い、mtDNAコピー数が増加することを見出した。

ミトコンドリア融合がどのようにmtDNAの複製に寄与するかについて解析を行ったところ、ミトコンドリア融合を伴うmtDNAコピー数の増加は、DNA上の酸化修飾を認識し除去するNtg1と、相同DNA対合活性をもつMhr1に依存することが判明した。さらにin vitro、及びin vivoでミトコンドリア融合の初期段階において呼吸鎖複合体IVの解離を伴い、構成サブユニットの一部がミトコンドリア内膜に局在するタンパク質分解酵素Yme1によって消化されることで活性酸素種(ROS)がより多発することを見出した。これらの結果から、ミトコンドリアの融合がROSによって活性化される組換え依存型mtDNAの複製を介してmtDNAのコピー数を増加させることで呼吸鎖のmtDNAコードタンパク質の品質管理にも寄与することが示唆される。出芽酵母のミトコンドリア分裂に必要なタンパク質がミトコンドリアDNAコピー数の変動とミトコンドリアDNA対立遺伝子の分離に果たす役割を初めて明らかにした。本年度は、ミトコンドリアDNA(mtDNA)のコピー数を制御する仕組みは何か、そして、呼吸鎖複合体を構成するmtDNAコードのタンパク質サブユニットの量がコピー数の変動に応じてどのような変化が起きるかについて研究を行ってきた。その結果として、ミトコンドリアの融合が活性酸素種(ROS)による組換え依存型複製の活性化を介しmtDNAの維持に働くことをはじめて明らかにした。これらの研究成果は、Gens to cellに掲載された後、Faculty of 1000にも選出され、ミトコンドリアのダイナミクスが疾患の発生や複雑な老化等のプロセスに与える影響の解明に新しい見方を提供するものとして高く評価された。従って、非常に質の高い研究ができたと考えています。今後、これまでに得られた知見を踏まえて従来の計画に沿って欠失変異ミトコンドリアDNA(mtDNA)の優勢複製の制御におけるグルタミン酸とリジンの機能的役割を調べることに重点を置き、研究を展開して行く予定である。細胞の酸素呼吸が盛んになるとROS発生量の増加が複製開始点をもつサイズの小さい欠失変異ミトコンドリアDNAの生成を誘発しうる。正常mtDNAに対して欠失変異mtDNAの優勢複製は細胞の呼吸機能を脅かす。欠失変異mtDNAのコンカテマーがNtg1による複製開始点での二本鎖DNA切断の導入とMhr1による相同DNA対合から開始するローリングサークル型DNA複製で合成される。一方、転写依存型複製の主役であるRpo41が欠失変異mtDNAの優勢複製に働かないという報告はある。そこでグルタミン酸とリジンの量の増加は転写因子Abf2を活性化し、転写依存型複製を促進することで組換え依存型複製に頼る欠失変異mtDNAの優勢複製を相対的に抑制するのではないかと考え、以下の検証実験を行う。(1)グルタミン酸、あるいはリジンの存在、及び非存在下で欠失変異mtDNAをもつ一倍体細胞と正常mtDNAをもつ一倍体細胞との掛け合わせから生じた二倍体子孫の中で欠失変異ミトコンドリアDNAだけもつものの割合を測定することで、これらのアミノ酸が欠失変異mtDNAの優勢複製に対する影響を明らかにする。
天然高分子ナノ構造体の磁場による構造制御

環境にやさしい天然有機高分子であるセルロースおよび天然無機高分子であるイモゴライトよりナノサイズの構造体を作製し、磁場による構造制御を試みた。セルロースとして、海産動物であるホヤの外皮を精製して得たセルロースとバクテリアが産生するセルロースとを用いた。濃硫酸処理(1)、あるいは塩酸処理後にTEMPO触媒酸化処理(2)することによりセルロースナノロッドを作製し、液晶挙動を検討した。ナノチューブであるイモゴライトは、精製後の超音波処理により長さを調製した。これらの試料の液晶状態での磁場配向挙動を検討した。持続可能な資源循環型社会をつくることは、21世紀の最重要課題の一つである。それを実現するために、環境および資源問題に対応できる天然高分子材料の有効利用が望まれる。本研究では、天然有機高分子であるセルロース、キチン、キトサン及び天然無機高分子であるイモゴライトよりナノサイズの構造体を作製し、磁場により構造を制御し、環境にやさしい新規材料を開発することを目的とする。本年度は、下記のような結果を得た。1.ホヤの外皮およびバクテリアセルロースを精製後、(1)60wt%硫酸で処理あるいは、(2)塩酸処理後、TEMPO触媒酸化することによりセルロースナノファイバーを作製した。2.作製したセルロースナノファイバーの長さと幅を透過型電子顕微鏡法により、また、ナノフィバーの高さをAFMにより求め、サイズの分布及び平均のサイズを求めた。3。結晶表面に導入された硫酸基によりセルロースナノファイバーの水懸濁液は、ある濃度以上で液晶を形成する。NaClなどの塩類を添加した場合の液晶構造および磁場配向挙動を調べた。4.硫酸処理およびTEMPO触媒酸化して作製したセルロースナノファイバーの表面構造を,最近開発したプロトン-スピン拡散を利用した固体NMR法により解析した。典型的な結晶成分は、ナノファイバーの表面から約1nm以上のコア部分を構成している。また約5nm以内の表面近傍には、側鎖のCH_2OH基のコンホメーションや水素結合が結晶成分とは異なる、構造の乱れた成分が存在することを明らかにした。5.今後、TEMPO触媒酸化して作製したホヤセルロースナノファイバーの水懸濁液の液晶構造及び磁場配向挙動を調べ、硫酸処理して得たナノファイバーの場合と比較検討する。また、キチン、キトサンおよびイモゴライトについても同様に研究を行う。1.原作動物であるホヤを購入し、その外皮を精製漂白してホヤセルロースを得た。ホモジナイザーで微細化後、4N塩酸で処理し、次に2,2,6,6-テトラメチルピベリジン-1-オキシラジカル(TEMPO)を用いて、表面のヒドロキシル基を酸化してカル-1-ボキシル基を一部導入し、セルロースナノファイバーを作製した。得られたセルロースナノファイバーの水懸濁液の相分離挙動および磁場配向挙動を調べた。2.ホヤを濃硫酸で処理してセルロースナノファイバーを作製した。得られたナノファイバーのキャラクタリゼーションを現在進行中である。3.天然無機高分子であるイモゴライトを精製し、超音波処理により長さを数百nmに調整した。得られたイモゴライトをpH=3の酢酸水溶液に溶解し、形成した液晶相が磁場下で配向するかどうかを検討した。800mTの磁場下ではイモゴライトは配向しないが、高磁場(9T)下では、磁場に対して垂直に配向することがわかった。現在詳細に検討中である。本年度は、主としてホヤセルロースを用い、下記のような結果を得た。1.昨年度に精製漂白したホヤセルロースを用い、濃硫酸で処理してセルロースナノファイバーを作製した。本研究では、セルロースナノファイバーの水懸濁液の液晶形成に及ぼす超音波処理の効果およびナノファイバーの長さの影響について検討した。超音波処理時間が長くなるにつれてナノファイバーの長さは短くなり、長さの分布が狭くなった。その結果、超音波処理時間が長くなるにつれて液晶相を形成するに必要なセルロース濃度が増加した。超音波処理時間が4分以内の場合は、キラルネマチックのピッチは観察出来なかったが、14分以上では、明瞭なキラルネマチックのピッチが観察できた。ナノファイバーの長さが短く、かつ長さの分布が狭い場合のみ磁場配向することがわかった。2.ホヤセルロースの液晶紡糸が可能かどうかの検討を行った。

注射針と注射器を用いて糸状のセルロースを作製することに成功したが、細いファイバーができなかった。また、強度が弱かった。ナノファイバーの長さの分布を狭くすることが必要であることがわかった。3.表面開始リビングラジカル重合を用いて、セルロースナノファイバー表面に、長さの揃った合成高分子を高密度にグラフトすることを検討している。ホヤセルロースナノファイバー表面の水酸基に重合開始基を導入することに成功した。開始期からのグラフト重合をさらに検討中である。
学びのヴァルネラビリティを可視化し主体的な学びの目的を明確にする学習教材の開発

本研究では、「新しい時代に必要となる資質・能力の育成と学習評価の充実」の重要な視点のひとつの「どのように学ぶか」に着目して、アプローチを試みた。学習者が主体性を持って学びに取り組むには、学びの問題、課題を学習者が客観的に意識、認識する過程が重要であり、学習者が主体的な学習に転じるために認識するべき課題を学びのヴァルネラビリティとして把握することで、教員や環境などの側面的な援助も踏まえて体系化した克服、修復、解決へ至る学習活動が可能となると考えた。そこで学びの問題、課題を客観的に意識するため思考ツールを用いて具体的に認識する学習展開に取り組んだ。実践は中学校段階で行う情報教育「情報の時間」で行った。思考ツールにより視覚化された情報を学習者自身が確認、分析し、グループ学習を通して比較や共有にも意識的に取り組むことで、多角的に事象を見ることが出来るようになった。その上で、自分の学びのヴァルネラビリティとなる課題、問題を見出し克服、解決に至ることを目指した。その過程で、学びのヴァルネラビリティを認識する活動で思考ツールを更に有効活用できるように、ネットワーク環境に依存しないタブレット端末による無線提示装置を開発、運用して成果を得た。これら研究成果は学会等で発表し、多様なご意見や新たな見識を得ることにつながった。思考ツールの利活用向上を目的に開発した無線提示装置は、教科を超えた活用に発展して有用性を確認するに至った。一方、学びのヴァルネラビリティについては、思考ツール利用で学習者に学びの主体性を促せたものの、その意識化は明確となっていない状況等も把握された。また、学びのヴァルネラビリティに関しては、捉え方がPDCAサイクルのようなドライな見方ができるものであり、本来ヴァルネラビリティが内包している許容としての意味合いが弱いのではないかという指摘も頂き、今後の研究の方向性の示唆が得えられた。
プロチウム吸蔵過程における格子欠陥生成現像のポジトロンを用いたその場測定

プロチウム吸蔵・放出ヒステリシスの原因を明らかにするために、プロチウム吸蔵過程について、陽電子消滅寿命を測定したところ、多量の結晶格子欠陥が導入されることが判明した。さらに驚くべきことに、転位ばかりではなく、高濃度の原子空孔も導入されていることを発見した。本研究では、この現象について、1.ZrMn_2についても、プロチウム吸蔵・放出過程における陽電子消滅その場測定を行い、プロチウム吸蔵プロセスで生成される過剰格子欠陥の種類と安定性を明らかにした。その結果、LaNi_5において発見された多量の転位と原子空孔の生成は、ZrMn_2においても顕著に認められ、極めてgeneral現象であることを明らかにした。2.PCT特性と陽電子消滅特性の同時その場測定装置を完成させ、LaNi_5について、プロチウム吸蔵過程にみられる格子欠陥生成現象の直接その場測定に成功した。得られた結果に基づいて、それぞれの格子欠陥がプロチウム吸蔵プロセスのどの時点で生成されているか検討を加えた。今後他の合金系についても、合金活性化処理、水素吸蔵・放出過程にみられるヒステリシス現象、繰り返し使用による性能変化などの不可逆現象を引き起こす微細構造変化を探り、プロチウムによる固溶媒体自身の構造変化メカニズムの原子スケールでの解明に寄与したい。
超音波弾性効果による物理多体現象の巨大スイッチング機能の開拓

本研究は、超音波を用いて、ひずみテンソルを時間的・空間的に変動させることで、定常状態とは異なる準安定状態を実現させ、多体効果を操作する技術要素の開発と確立を目指した。時間変調の分解能としては、数百kHzから数十MHzの範囲を当面の研究対象とした。さらに、技術開発だけでは無く、電子デバイス創製を期待させる巨大な物理応答の発掘を目指した。従来の超音波実験は圧電素子を用いてパルス的な超音波を印加し歪みがゼロ極限での超音波応答を調べる。その際、圧電素子は検出器の役割も果たす。一方、本手法は超音波を力学的外場のソースとしてのみ利用し、そこで電気抵抗測定なり磁気測定なりを実施する。動的歪み印加システムと電気磁気測定・構造解析のシステムの融合の完成度を高めると同時に以下の研究を行った。スピン偏極強磁性体La1-xSrxMnO3(x=0.15)において、動的歪み環境下での構造解析実験を行った。磁気測定の結果からは絶縁体領域に近い強磁性体領域に属する試料である。歪み素子に加える電圧のONとOFFを繰り返しながら、電圧を上昇させる過程で構造変化を追跡し、その結果を磁気測定の結果と比較検討した。p型Siの動的歪み効果については、3つの配向状態の異なるウエハーに対して、動的歪み環境下での構造解析実験を行った。その結果は電気抵抗の結果と比較検討している段階にある(応用物理学会にて発表)。また、ホール効果が測定できる実験環境を整備した。キラル磁性体における「カイラルソリトン格子制御」と「スキルミオン格子制御」については、動的歪み環境下での磁化測定を通じて、スピン位相秩序状態の制御を試みた。磁場の昇磁・減磁過程ならびに温度の昇温・降温過程を分けて、実験を行っているところである。現時点でもっとも顕著な動的歪み効果が観測されている「スピン偏極強磁性体La1-xSrxMnO3の動的歪み効果」の実験は終了し、学会発表も終えているが、論文発表が予定より遅れている。また、p-Siの動的歪み効果については、学会発表も終えているが、論文発表のために必要なホール効果測定の進捗情況が予定より遅れている。プルシアンブルー系金属錯体化合物に対して超音波を用いた動的歪み効果を観測した。NMR測定で明らかになっている分子内自由度(配位子回転)の周波数と超音波の周波数をマッチイングさせた状態で磁化測定をすることで、スピンクロスオーバー転移による磁化・温度ヒステリシスを大きくすることに成功した。2種類の超音波周波数の実験を比較することで、上記の物理現象を明らかにした。音波の指向性を利用した効果的な操作を実現するために、縦振動歪み・横振動歪み素子を導入し、縦波・横波印加を伝播するシステムを開発した。この手法は、単結晶試料に対する動的歪み実験に効果的である。また、動的歪み環境下でホール測定を可能にする専用電気測定プローブを開発した。特に、ボンデイング装置の使用が可能になったことで、微小試料の測定が可能になった。スピン偏極強磁性体(無配向薄膜)の強磁性転移温度が、動的変調によって数十ケルビンレベルで低下した。この効果が、電荷移動の抑圧が原因であるかを確かめるために、動的歪み環境下で電気抵抗・交流磁気測定の同時測定を可能にするシステムを開発した。キラル磁性体への横磁場印加によるキラルソリトン格子形成が、動的歪みによって人為的に操作できることを明らかにした。動的変調にも二種類の使徒があり、一種の過冷却現象を誘起の為の、“連続的な動的歪み印加"と、あるエネルギー障壁を越えることで相変化を誘起する、“パルス的印加"があることを明らかにした。この成果は、2017年低温国際会議で発表する予定である。動的歪み実験のノウハウのある技術要素を使用し、非接触電気伝導測定のシステムを構築した。強歪み材の歪み拡散現象の研究に有効であることを明らかにした。スピン偏極強磁性体La1-xSrxMnO3(x=0.15)の動的歪み効果に関する研究の論文発表を行う。また、この物質については、磁気抵抗の実験を開始し、磁気特性・電気伝導特性の両面で動的歪み効果を調査することにする。p型Siの動的歪み効果については、動的歪み効果のメカニズム解明のためにホール効果測定を行い、論文発表につなげる。キラル磁性体におけるスピン位相秩序状態の制御については、動的歪み効果が顕著に現れることが予想される薄膜試料を新たに準備し、動的歪み環境下での磁気測定を実施する。本研究手法を、電子のスピン位相制御を行う手段として利用していく。

固体物性超音波振動子を内挿した電気磁気測定プローブに光を導入できるような改造を計画していたが、光導入の前の実験で研究対象を拡大したため、光導入のための装置改良が次年度以降に持ち越されたため。光照射をせずとも超音波による動的効果が顕著に観測されているものがあり、その物性解明に全力を注ぎたいので、それらの実験を充実させるための電気磁気測定プローブの改良に使用したい。
酵素積層膜修飾電極による高性能バイオセンシング

酵素積層膜修飾電極センサーに関して以下の2点について検討を行い、研究成果を得た。(1)水晶振動子ミクロバランスおよび表面プラズモン共鳴法による酵素積層膜構造の解析、(2)2種類の酵素の逐次反応を利用した乳糖センサーの開発。酵素積層膜のミクロ構造を解析するために、水晶振動子ミクロバランス法による検討を行い、1層ごとの酵素の積層重量を評価した。その結果、作製条件により異なるが、最密充填された単分子層よりもいくぶん低密度の層を形成していることが判明した。表面被覆率は0.51.0程度であった。表面プラズモン共鳴法による結果もほぼこれを支持した。以上の結果より、当初予期したように、かなり構造が制御された酵素積層膜が形成されていることが明らかになった。この酵素積層膜修飾電極を酵素センサーとして用いる際の基本的な特性の評価を行い、積層膜中でも酵素の触媒活性がほぼ維持されていることを確認した。次に、2種類の酵素(ガラクトシダーゼとグルコースオキシダーゼ)を同時に積層膜中に固定化した酵素膜で修飾した電極を作製し、これらの酵素の逐次反応による乳糖センサーを作製した。これらの酵素は積層膜中で触媒活性が保持され、ガラクトシダーゼにより乳糖からグルコースが生成し、次にグルコースオキシダーゼによりグルコノラクトンへと酸化される逐次反応が進行することが明らかになった。2種類の酵素を積層膜に組み込む際の積層順序や積層量を様々に変化させて、最適構造の酵素積層膜の探索を行った。いずれの場合も、この乳糖センサーは0.130mM程度の乳糖を測定することが可能であった。
アフリカ諸国における教育の発展と国際協力の役割に関する研究

本研究は、アフリカ地域の教育発展の歴史と現状を経済・社会・文化的側面から包括的に考察し、当該分野の国際協力に新しい展望を開くことを全体目的としている。アフリカ諸国における教育の停滞や発展をもたらした因子を経済・政治・社会的観点から分析し、国際協力の構造と特質を整理しつつ、その将来的な展望を検討してきた。平成15年度は、本研究の最終年度として、日本がどのような協力をすることがアフリカの国々に根づき役立つのか、それらの国々から短期的に喜ばれるだけではなく、長期的視野から総合的に日本の協力の方向性や具体的方法を多面的に模索した。特に、ケニアをケーススタディとして行なった、初等学校における留年と中途退学の問題、および無償化政策実施に伴う課題と問題分析は、国際開発学及び比較教育学のそれぞれの分野において学会誌に収録されることとなり、研究成果に対する高い評価を得ることが出来た。前者は、アフリカにおける学校レベルの進級構造の分析であり、これまでのマクロな統計分析とは異なる構造を見出した。後者は、初等教育無償化に伴う外国援助への依存の高まりと教育の質の低下について議論した。これらの成果を基礎とし、アフリカの自立に寄与する、アフリカにおける日本の比較優位を生かした教育協力のモデルを今後さらに発展させて行きたい。本研究は、アフリカ地域の教育発展の歴史と現状を経済・社会・文化的側面から包括的に考察し、当該分野の国際協力に新しい展望を開くことを目的としている。第1に、これまで「アフリカ」と一般化されることの多かったサハラ以南アフリカ49カ国の教育の停滞や発展をもたらした因子を経済・政治・社会的観点から分析し、教育発展の過程を類型化する。第2に、国際協力の構造と特質を解析し、将来展望を検討する。最後に、政策科学、比較教育学的手法により、教育協力の最適モデルをニーズの高い初中等教育段階の理数科教育と女子教育に重点を置き模索する。第1年目の平成13年度は、準備段階としてアフリカの教育全般の発展過程を統計的に把握すると共に、教育課題の改善策と国際協力の事例に関する文献を批判的に検討した。アフリカの教育開発の歴史と経験を教育段階別、男女別の就学率や就学者数といった教育指標をもとに、統計的方法で解析・類型化を試みた。第2年目の平成14年度は、13年度に整理したアフリカ諸国における教育発展の中で、特に理数科教育と女子教育がどのように位置づけられ、いかなる発展をしてきたかを考察する。次に、日本の教育協力が本格的に行われているガーナ、ケニア、南アフリカを事例に取り上げ、プロジェクトの形成から実施にいたる過程を比較考察する。特に、各プロジェクトが地方部での学校レベルの授業改善にどのような効果があるのか、という観点から検討する予定である。第2年目の平成14年度は、13年度に整理したアフリカ諸国における教育発展の中で、特に初等教育がどのように位置づけられ、いかなる発展をしてきたかを考察した。次に、日本の教育協力が本格的に行われているガーナ、ケニア、南アフリカを事例に取り上げ、プロジェクトの形成から実施にいたる過程を比較した。この過程において、日本の国際教育協力における知識の創造・構築アプローチについて、その特徴を欧米諸国のそれと比較しながら論じ、英国比較教育学雑誌Compareに掲載された。また、平成15年度に行う国際教育協力モデルの開発へ向けて、日本がどのような協力をすることがアフリカの国々に根付き役立つのか、それらの国々から短期的に喜ばれるだけではなく、長期的視野から総合的に日本の協力の方向性や具体的方法を検討する枠組み作りの準備を行った。
国家変容と言語問題のモデル的研究:ハンガリー語のケース

本研究は,国家変容という時間軸における言語意識・言語問題・言語政策の諸相を,ハンガリーをモデルに検証した。支配と被支配,植民地的拡張と国土分断といった複雑な国家変容を経験したハンガリーは,国家と民族が対峙しうる多くの問題を内包している。それら諸問題を,国家における言語政策といったマクロ的視点からのアプローチと,文学・文化活動を通した国民意識の醸成といったミクロ的視点の双方から分析し,国家・民族と言語問題の一般性を検証した。本研究では,ヨーロッパ,とりわけハンガリーにおける近代から現代にかけての国家の変容と言語政策の関わりのあり方を検証するのが目的である。複雑な歴史的事情をもつ東欧諸語の中でも、ハンガリーは被支配民族であると同時に,国家形成期には周辺諸民族に対しハンガリー化を行う支配民族であったという2重の構造にあり,また20世紀には国土の分断と民族の離散も経験した。このようなハンガリーのケースをモデルとして,ハンガリーの近現代(国家形成,植民地的拡張,民族の離散)を通時的に捉えることで,国家の変容と言語問題のあり方に対して普遍的な問題点を提示することを目的としている。本研究のテーマである国民国家形成期の近代ハンガリーにおける言語の問題について,その研究方法に関して試行錯誤を重ね,その結果,近代を通して民族言語問題の主たる担い手であり続けた詩人たちの活動と作品により大きな重点をおくことで,国家による言語政策というマクロの視点では捉えきれない,より綿密かつ動的な近代社会の心象風景としての言語問題にアプローチするよう試みた。今年度は,啓蒙期(18世紀末19世紀初頭)ハンガリーのナショナリズムの生成と,改革期(1830年1848年)の言語問題について,この時代に成熟していった民衆文学に焦点を当てて検証した。啓蒙期にはじまった民族叙事詩の探究と民衆文学への関心が,やがて改革期にはさまざまな作品に結実し,ハンガリー文学の主流となっていく中で,その頂点ともいえるペテーフィとアラニュが「国民文学」の性格付けに決定的な役割を果たした。しかしながら,その2詩人による長編叙事詩にみられる「生粋の」ハンガリー人の英雄像は,かなり性格を異にするものであった。そして,各々の英雄像は,19世紀後半から20世紀初頭にかけての国家の変容の中で,文学史においてさまざまな異なった評価をうけることになっていった。民謡や口承伝承文学,その中で農民のことばの再発見と再評価が,文学を通したハンガリーの近代言語運動の重要な核であることを検証した。今年度は,以上の研究結果を論文にまとめ,公表した。本研究では,ヨーロッパ,とりわけハンガリーにおける近代国民国家の変容と言語政策の関わりのあり方を検証するのが目的であるが,今年度は,ちょうどこの時期に注目を集めることとなった,ハンガリーの隣国スロバキアにおいて可決された新言語法(2009年9月施行)に焦点を当てた。新言語法の内容と,国内少数民族の言語権への影響,またそれをめぐる国際社会の関与について検証すると同時に,本言語法をEU諸国の他の言語法と比較検討することで,本言語法のもつ性格を明らかにした。その結果,国家形成の歴史的経緯が,言語法の性格に少なからぬ影響を与えるということがわかった。すなわち,被支配民族の歴史を克服して新興国家を形成した民族は,自らの「国語」の保護・育成に重きを置くあまり,国内の少数言語の使用権が十分に保障されない事態がおこりやすいということである。そのような状況は,かつての支配民族が国内で少数民族としての逆転した位置に置かれている場合,またその少数民族が多数派を形成する国家が近くにある場合に,顕著にあらわれる。スロバキアに対するハンガリーだけでなく,バルト諸国に対するロシアなどがその例にあげられる。ヨーロッパ地域の言語法に関わる普遍的な問題点を明確化することによって,国内の,また国際的な民族摩擦を回避するための方策を意識的に打ち出していくことができる。その一つが,「国語」の擁護・育成と少数言語の権利保障の両者を同等に重視しつつ,そのバランスに対して細心の注意を払い続ける必要性である。また,それに対して国際組織が十分に監視機能を果たすことも求められる。以上のように,ハンガリー人マイノリティーのケースをモデルとして,国家の変容と民族問題の普遍性の一片を解明することができた。本研究は近代から現代のハンガリーにおける国家の変容と言語問題を扱うものであるが,平成22年度は,研究の対象時期のもっとも新しい時期となる現代,すなわち昨今ヨーロッパにおいて注目を集めることとなった,スロバキアの新言語法(2009年9月施行)とそれをめぐる国語と少数民族言語の問題に焦点を当てた。新言語法の問題点と国内少数民族の言語権への影響,それをめぐる国際社会の関与について検証した。そして,スロバキア国内の最大マイノリティーグループであるハンガリー人のケースをモデルとして,両民族の歴史的関係や国家形成の過程を分析することを通して,本言語法のもつ独自の性格を明らかにした。また、これをEU諸国における他の言語法と比較検討することにより、国家の変容と民族問題の関連における普遍性の一片を解明した。

すなわち,少数言語の立場にあった言語集団は新生国家において自らの言語を「共通語」ではなく,多くの場合,唯一の「国語」と規定し,「国語」の権利擁護・強化を最優先する傾向があり,それは長い間被支配民族の言語という地位にあった末に,話者が減ったり言語の使用領域が狭められ,言語の弱体化や消滅にたいする,しばしば過剰なまでの危機感から起こること,また一方で,それまで支配言語の話者集団は突然言語的「マイノリティー」に転落し,旧「国語」の権利が侵害されたり差別の対象になるという逆転現象が短期間のあいだに発生するということである。研究成果は論文「国語の促進か、少数言語の保護か?-スロバキア新言語法(2009)のケースー」(2010年刊行)にまとめた。本年度は、ハンガリーを中心に、近代における中東欧地域の民族言語運動を、近世からの流れの中でどのように変容していったのかに焦点を当てて、その共通した傾向や性格を検証した。近代初期までは民族言語が世俗化・民衆化する過程であり、庶民がそれまで手の届かなかった教養を手にできるように知識人たちが民衆の母語に目を向けた時代であり、民族語で書かれた聖書の翻訳や啓蒙的教養書というパイプを通って,宗教・教育・文化が社会階層の違いを超えて人々に浸透していったことが特徴づけられた。その後18世紀末頃から活発化する民族文化運動は,19世紀に入って民族的自治,ひいては国民国家化をめざす政治運動へと発展する。知識人たちは、各々が1言語を背負う「民族の代表者」の役割を持つようになり,しだいに民族語間の排他的な衝突が生まれるようになった。また、ハンガリー語とハンガリー王国内の少数民族言語の関係で見ると、近代後期、特に二重君主国の時代に経済的発展を遂げ、言語的文化的ハンガリー化政策を進めたハンガリー人に対し、連邦構想がとん挫したスラブの諸民族などの反発はますます強まった。民族言語運動は、多民族帝国の崩壊と国民国家創設の道へ進むこととなったことが検証された。以上の結果について、「「民衆のために」から「民族のために」ベー近代の民族語運動」と題する論考にまとめた(大津留厚編『ハプスブルク入門(仮)』収録予定)。本研究の最終年度の課題として、国家変容と民族言語運動のあり方について、近代ハプスブルク帝国のハンガリーの問題を中心に、19世紀全般にわたって通時的観点から検証した。その際、民族言語の復興運動と国民文学確立に向けての運動の両面を扱い、「民衆」の概念を導入して通時的変化をとらえなおすことを試みた。国民文学創造の試みにおける歴史性と民衆性について,当時始まった民族語による演劇運動の展開と具体的な作品群を検証することを通して検討した。市民社会の成長により、かつて貴族層に限られていた文化の受け手が,やがて市民層へとシフトしていったが、この社会変化に連動して文学上のテーマは王侯貴族の歴史から農民の日常へと次第に関心が移り変わっていった。そのスタイルは悲劇より喜劇、文語より口語、韻文より散文が好まれた。また同時に、踊りや歌をふんだんに挿入した「民衆もの」とよばれるジャンルが確立したのも、市民社会の成長と民族主義の高まりが頂点に達した1840年代であった。
ショウジョウバエの感覚情報統合処理経路の解明

異種の感覚情報を統合する神経機構は、いまだ解明されていない。我々は、遺伝学的手法の進んだショウジョウバエの脳において、嗅覚・味覚・視覚の1次中枢と連絡のある脳領域を調べ、キノコ体の傘部と呼ばれる領域に、その3中枢からの連絡があることを見出した。さらに、キノコ体の局所介在神経がタイプごとに異なる組み合わせの1次感覚中枢と連絡していることを明らかにした。この結果から、キノコ体の局所介在神経が、タイプごとに異なる感覚情報の統合を行っていることが示唆された。我々は映画を見ている時、その映像と音声を同時に感じることができる。このように、動物は異なる感覚器官で受容した情報を脳内で絶えず統合している。本研究では、比較的シンプルな脳をもち、様々な遺伝学的手法を用いることのできるショウジョウバエを使って、そうした脳の感覚情報統合処理過程を明らかにすることを目的としている。平成26年度は、光・匂い・味の情報処理を担う感覚系1次領域から情報を受けとって、その統合を担う可能性のある領域の特定を行った。実験としては、視覚・嗅覚・味覚の各感覚系1次領域に蛍光トレーサーを注入することで、すべての1次領域と直接連絡する脳領域を解剖学的に調べ、2領域を同定することができた。感覚系1次領域とその2領域を連絡する神経経路は複数存在した。次に、それぞれの経路を通る神経細胞が伝える感覚刺激情報を特定するための実験を開始した。まず、それぞれの経路を通る神経細胞の形態を明らかにする目的で、各経路の神経細胞に遺伝子発現を誘導できるGAL4系統のスクリーニングを行った。その結果、視覚情報に関連した2経路の神経で遺伝子発現を誘導できる系統を同定した。その系統を使って蛍光タンパク質を発現させることで、その2経路の神経の構造を明らかすることができた。その形態から、その神経細胞が伝える感覚情報を推定することができたので、次年度には、同定したGAL4系統を用いて、その神経細胞の機能解析を行う予定である。動物は異なる感覚器官で受容した情報を脳内で絶えず統合している。本研究では、比較的シンプルな脳をもち、様々な遺伝学的手法を用いることのできるショウジョウバエを使って、視覚・味覚・嗅覚の情報を統合する脳領域を同定し、感覚情報の統合処理過程を明らかにすることを目的としている。平成27年度は、異種感覚を統合すると考えられる領域に連絡する神経の同定を引き続き行った。昨年度までに、2経路の神経の形態を明らかにしていたが、まだ未同定の経路が存在していた。そこで、そうした経路の神経で遺伝子発現を誘導できる系統のスクリーニングを行い、新たに6経路を通る神経の形態を明らかにすることができた。各経路には1種類の神経のみが連絡するとは限らず、さまざまなタイプの神経が連絡していた。また、その各経路の神経が感覚情報を受け取る1次感覚中枢内で連絡する領域や、その2次領域への投射様式を解明することができた。その結果と、他の昆虫も含めた過去の知見から、異種感覚統合を行っていると考えられる領域に伝えられる感覚情報を推定することができた。さらに、味覚・視覚・嗅覚の感覚情報を統合すると考えられる領域は、複数の小領域に分割できること、そして、その各小領域に連絡する1次感覚中枢の組み合わせが異なることから、異種感覚統合は、個々の領域ごとに異なる統合が行われることが示唆された。以上の結果をまとめ、国内外の学会で成果を発表し、また、国際誌に現在論文を投稿中である。当初の予定よりも若干遅れは出ている。それは、当初の予定よりも、異種感覚統合に関与すると考えられる神経細胞が多種にわたり、かつその統合過程に関わる領域の内部構造がこれまで知られていたよりも複雑であったために、その解析に時間がかかってしまったためである。また、論文を投稿したのだが、その論文投稿準備に時間を費やしたことも理由として挙げられる。本研究では、比較的シンプルな脳をもち、様々な遺伝学的手法を用いることのできるショウジョウバエを使って、視覚・味覚・嗅覚の情報を統合する脳領域を同定し、感覚情報の統合処理過程を明らかにすることを目的とした。まず、複数の感覚情報を受け取る脳領域を同定する目的で、視覚・味覚・嗅覚の各1次感覚中枢にそれぞれ色素を注入し、複数の1次感覚中枢と連絡する脳領域を調べた。その結果、キノコ体の傘部と呼ばれる領域が、3中枢と連絡があることが明らかになった。さらに、その連絡経路を標識するGAL4系統のスクリーニングを通じて、各1次中枢とキノコ体傘部を連絡する神経経路には、既知の2経路を含めて8経路あり、計12種類の神経細胞がその連絡を担っていることを見出した。また、各1次中枢との連絡様式から、キノコ体傘部は4領域に分割でき、かつ、各領域がそれぞれ異なる組み合わせの1次感覚中枢と連絡していることを発見した。一方、キノコ体傘部には、ケニヨン細胞と呼ばれる内因性の神経細胞が連絡して、1次中枢から感覚情報をうけとっている。ケニヨン細胞には、その投射先から大きく3群あることが知られているが、その3群のケニヨン細胞の傘部での連絡様式を調べると、群ごとに異なる2領域に連絡していることがわかった。以上の結果から、様々な感覚情報は、その組み合わせごとに異なる群のケニヨン細胞に伝えられ、ケニヨン細胞の投射先であるキノコ体葉部で、群ごとに異なる感覚情報の統合を行っていることが解剖学的に示唆された。

異種の感覚情報を統合する神経機構は、いまだ解明されていない。我々は、遺伝学的手法の進んだショウジョウバエの脳において、嗅覚・味覚・視覚の1次中枢と連絡のある脳領域を調べ、キノコ体の傘部と呼ばれる領域に、その3中枢からの連絡があることを見出した。さらに、キノコ体の局所介在神経がタイプごとに異なる組み合わせの1次感覚中枢と連絡していることを明らかにした。この結果から、キノコ体の局所介在神経が、タイプごとに異なる感覚情報の統合を行っていることが示唆された。当初の計画通りに、異種感覚の統合処理に関わると考えられる神経細胞、脳領域の同定を進めることができた。まだすべての神経を明らかにできたわけではないが、今後は解剖学的な研究を進めるとともに、26年度に明らかにできた神経経路の機能解析へと研究を発展していくことが可能となった。28年度は、投稿した論文を受理させる作業と並行して、様々な感覚刺激を与えながら、感覚情報の統合処理に関与すると考えられる領域で局所電位を記録し、各1次感覚中枢から伝えられる感覚情報を明らかにし、その統合過程を調べる予定である。神経生物学今後は、これまでに解剖学的に明らかにできた成果を論文にして発表する。それと並行して、異種感覚の統合処理をしていると考えられる領域で局所電位を記録し、どんな感覚情報が伝えられているのかをまず明らかにする。その上で、同定した神経や脳領域の、異種感覚の統合処理における機能を生理学的に調べていく予定である。神経経路の解析に時間がかかり、当初の予定よりも論文投稿が遅れたために論文掲載費用を2015年度に支払えなかったため。当初の計画よりも早く研究が進み、26年度中に論文作成準備にかかることになった。そのために、実験を中断する必要が生じて、消耗品の使用頻度が減り、その結果、物品費の額が予定よりも小さくなった。また、学会で成果発表を行う予定でいたが、大学と同一市内で行われた国際学会での発表を選択したために旅費がかからなかった。すでに投稿済みの論文が受理されれば、その論文掲載費として次年度使用額を使用する予定である。27年度に計画していた論文作成が、26年度中にほぼ終わったために、27年度は予定よりも実験を行う時間を多く確保できる予定である。そのため、27年度は当初の申請よりも消耗品費を含む物品費が多くかかる予定である。また、計画通り研究が進んでいるので、27年度は国内の学会、および海外の国際学会で成果を発表する予定である。こうした理由で、27年度は、もともと申請していた額よりも使用額が多くなることが見込まれ、26年度から繰り越した研究費をもって補填する予定である。
表面プラズモン共鳴による化学計測の基礎的検討と抗原抗体反応を利用する分析法の研究

近年、光を利用する新しい化学計測として表面プラズモン共鳴現象を利用するセンサーすなわち、SPRセンサーが注目されてきた。薄いガラスの片面に金などの金属薄膜を形成させ、他方のガラス面を高屈折率のプリズムに接触してプリズムから単色光を全反射以上で入射するものである。プリズムー金属薄膜界面にエバネッセント波が生じるが、ある入射角度のとき金属薄膜に接触している試料溶液との界面に発生する表面プラズモン波を共鳴し反射光強度が減少する。この現象は、試料の屈折率或いは濃度に依存するので共鳴角対反射光強度の関係を測定することより試料の特定及び定量が可能になる。本研究では、基礎的検討として、金属薄膜の種類(金、銀、銅)、薄膜の厚み(3070nm)、AFMによる薄膜の表面状態とSPRの応答特性の関係を明らかにした。センサーチップ上の金属膜には、主に金薄膜を適切な条件下で形成させ、(1)金属膜のみを利用する場合、(2)金薄膜表面を修飾する場合についての分析法を検討した。(1)では第四級アンモニウムイオン(ベンゼトニウム)の分析が可能であった。(2)では(a)感応素子を含むPVC膜を利用してZnイオン濃度の測定を可能にした。(b)金膜上にメルカプトプロピオン酸等を結合させ、そのカルボキシル基とアミノ基の反応により抗体や酸素を結合させて選択的高感度化分析を検討した。ABO血液型の抗体を結合させ、唾液、血痕の血液型の簡易分析、腫瘍マーカー(α-fetoprotein,AFP)の1IU/mlまでの高感度分析、アセチルコリンの酵素反応を利用する農薬の分析を可能にした。(c)目的試料と同じ構造を持つ鋳型を金膜上に形成させ、局所麻酔薬の選択的高感度測定を可能にした。以上より、センサーチップの修飾からSPRに基づく選択的高感度測定が可能な簡便・迅速分析法を明らかにした。表面プラズモン共鳴(SPR)現象は、ガラス基板の片面に金属薄膜を形成させ、他方のガラス面から単色光を全反射により入射させて発生するエバネッセント波が、試料と接している金属薄膜表面から発生する表面プラズモン波の共鳴励起に使用されて反射光強度が減少する現象である。本研究はこの現象を利用して試料物質の計測法を検討するもので次の事を行っている。まづ、(1)金属薄膜に対する膜厚および表面粗さと測定精度との関係を調べた。金、銀及び銅薄膜で調べ膜厚は50nmが適切であること、また真空蒸着法による自作の金薄膜および他の真空蒸着メーカーに依頼して作製した金薄膜を使用して表面粗さの関係を調べ、測定精度には表面の平滑さが極めて重要であることを明らかにした。次に(2)金属薄膜表面に接している試料物質の分析を検討した。第4級アンモニウム塩の塩化ベンゼトニウムは筋弛緩剤であり、犯罪や自殺等にも使用されるためその簡便な分析法が望まれている。そこで尿中に含まれるベンゼトニウム塩のSPRによる分析を検討した。5100ppmの濃度範囲で共鳴角対濃度の間によい直線関係を得、定量を可能にした。尿中に含まれるの他の類似化合物の影響は100ppm程度であった。これは従来の熱分解ガスクロマトグラフ質量分析と同等の精度で、しかも簡便、迅速に測定できることを明らかにした。(3)感応素子を含むPVC膜を金属薄膜(金及び銀)上に固定化し、亜鉛イオンの測定を試みた。

検出感度5x10^<-5>Mを示し、イオン選択性電極の精度には劣るが選択性に差異があることを示した。(4)金薄膜上に抗体を固定化し、抗原・抗体反応を利用する分析法を検討した。これより人の血痕及び唾掖のABO型の簡便迅速測定を可能にした。これらの結果は目下投稿準備中である。次年度はさらに金属薄膜上の酵素固定化膜を利用する迅速分析、光学異性体の分析も行う予定である.表面プラズモン共鳴(SPR)現象を利用する化学計測は、プリズムに全反射光を入射するとプリズム上の金属膜とそれに接触している試料との間に発生するエバネッセント波と表面プラズモン波とが共鳴したとき、反射光強度が減光する、この現象を物質分析に応用しようとするものである。基礎的検討では、SPRのセンサーチップの金、銀の膜厚(50nm)、表面の平滑さを調べ応答特性との関係を明らかにした。各種物質の分析法については、センサーチップ上で分析対象物と良好に反応する高選択的素子または抗体を選びこれを含む高分子膜やその他の膜修飾法について検討した。まづ、亜鉛イオン感応素子として良好なテトラブチルチウラムジスルフィドを用い、これを含むPVCまたはPMMA膜溶液をセンサーチップの金膜上に固定化して亜鉛イオン測定を検討した。感度は、イオンセンサーに較べてやや低下するが、異なる選択性を示すことがわかった。つぎにチップ表面での抗原・抗体反応を利用する分析を検討した。金膜上に、メルカプトプロピオン酸またはメルカプトデカン酸を結合させ、Nーヒドロキシコハク酸イミドそして抗体を反応させてチップ上に固定化した。このセンサーチップに、抗原として人のABO血液型物質を通液して接触させ、入射光と共鳴する角度変化を観察することより、ABO型物質の簡便、迅速測定を可能にした。また異なる抗体をセンサーチップ上に固定化することより、腫瘍マーカーα-fetoprotein(AFP)の高感度(1IU)、簡便、迅速、高精度の測定を可能にした。その他酵素反応を利用する農薬、殺虫剤等の測定も可能にした。これよりセンサーチップの修飾からSPRに基づく簡便な分析法を明らかにした。
近代中国東北の綿業史研究

本研究は1920-1945年の中国東北地域の綿織物業の構造とその変化を流通組織に焦点を当てて明らかにすること、具体的には、東北綿織物業において生産と流通の要の役割を果たした綿糸布商(糸房)の多面的な活動とそれを支えた金融ネットワーク(決済機構)について明らかにすることを目的としている。平成19年度は、研究実施計画通り、主としてアメリカと中国に所蔵されている資料調査を集中的に実施し、その整理を行った。アメリカでは、ナショナルアーカイブス(ワシントン)の満州関係資料を調査し、中国では北京第一歴史档案館と南京第二歴史档案館で資料収集を行った。なお、スタンフォリド大学フーバー研究所(カリフォルニア州)に所蔵されている資料については、アジア経済研究所にその一部の複写が所蔵されていたので当研究所の資料調査(私費)を実施した。以上の調査によって明らかになったのは、零細な綿織物業者の一定の発展は糸房の活動に負うところが大きかったという点である。調査対象とした奉天の糸房は綿糸商として綿織物業者(機房)に原料綿糸を前貸しによって供給した。そればかりか、糸房は同時に綿布商であり、染房(染色業者)や地方商人と取引関係をもった。糸房は綿織物生産・販売の要の役割を果たしたのである。糸房は業者数からいっても営業規模からいっても奉天の最有力商人であり、財東といわれる資本家と経理人(労務出資者、経営者)との共同経営によって営まれていた。有力糸房は聯号を形成し、奉天市内だけでなく他都市にも同系店舗を展開していた。その営業エリアは広大で奉天省の他、吉林、黒龍江省にまで達している。糸房の活動資金は近代的金融機関とともに聯号や財東、同郷者などの組織から調達された。以上の点については、その一部を『三田学会雑誌』に発表した。また、戦時期の糸房の解体過程を含め糸房の多面的な活動については現在分析と執筆を終え、学会誌に投稿中である。