hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不全心筋におけるミトコンドリア機能

心不全におけるβ1受容体阻害剤の心筋保護効果の発現機構は不明である。ミトコンドリア内膜には、β1受容体刺激後のシグナル蛋白であるprotein kinese A(PKA)のアンカー蛋白が存在し、β1受容体刺激後の細胞内シグナルによるミトコンドリア機能の修飾が注目されている。我々は、β1受容体刺激のミトコンドリアへの効果を検討するために、細胞膜除去ラット心筋細胞にPKA catalytic subunit(PKA-C)を灌流して、ミトコンドリアの酸化還元状態(FAD蛍光)とミトコンドリア内膜の膜電位(Δψ_m)を測定した。(1)FAD蛍光はPKA-Cによって容量依存性に増加し、この変化はPKA-Cの阻害剤であるPKIにより抑制された。(2)ΔΨ_mはPKA-Cによって容最依存性に脱分極し、この効果はPKIにより抑制された。(3)PKA-Cの投与によりDCFの蛍光強度は増加し、この効果はROSスカベンジャー(trolox)により抑制された。更にPKA-Cによる酸化還元状態や膜電位の変化の機構として、mitochondrial permeability transition pore(mPTP)とinner mitochondrial anion channel(IMAC)の関与について検討し、(4)MPTPの阻害剤であるcyclosporine AはPKA catalytic subunitによる膜電位の脱分極を抑制しないが、IMACの阻害剤であるDIDSは膜電位の脱分極を阻害することを明らかにした。PKAによるミトコンドリアへの直接作用には、ミトコンドリアでのROS産生とIMACの開口が関与していることが示され、β1受容体刺激による心筋細胞障害の機構の解明と治療法の確立に関与する可能性がある。心不全の治療において、β1受容体阻害剤は重要な治療方法として確立しているが、β1受容体阻害剤による心筋保護効果の発現機構については明らかではない。近年、ミトコンドリア内膜に、β1受容体刺激後のシグナル蛋白であるprotein kinese A(PKA)のアンカー蛋白が存在することが報告され、β1受容体刺激後の細胞内シグナルによるミトコンドリア機能の修飾が注目される。本研究では、β1受容体刺激がミトコンドリアに及ぼす直接的な効果を検討するために、細胞膜を除去したラット心筋細胞において、PKAのcatalytic subunitを灌流してミトコンドリアの酸化還元状態(FAD自家蛍光)とミトコンドリア内膜の膜電位(ΔΨm)を測定した。(1)FAD自家蛍光はPKA catalytic subunitによって容量依存性に増加し、この変化はPKA catalytic subunitの阻害剤であるPKIにより抑制された。(2)ΔΨmはPKA catalytic subunitによって容量依存性に脱分極し、この効果はPKIにより抑制された。PKA catalytic subunitと活性酸素種(ROS)との関連を検討するために、ミトコンドリア内のROSの発生を蛍光色素のDCFを用いて測定した。(3)PKA catalytic subunitの投与によりDCFの蛍光強度は増加し、この効果はROSスカベンジャーであるtroloxにより抑制された。これらの結果から、PKA catalytic subunitによるROSの産生がミトコンドリアの酸化還元状態や膜電位を変化させる可能性が示唆された。今後はROSがΔΨmやFAD自家蛍光に及ぼす効果の機構について検討する予定である。心不全の治療において、β1受容体阻害剤は重要な治療方法として確立しているが、β1受容体阻害剤による心筋保護の機構については不明な点が多い。ミトコンドリア(mito)内膜には、β1受容体刺激後のシグナル蛋白であるprotein kinese A(PKA)のアンカー蛋白が存在することが報告され、β1受容体刺激後の細胞内シグナルによるmito機能への修飾が注目される。

本研究では、細胞膜を除去したラット心筋細胞において、PKAのcatalytic subunitを灌流してmitoの酸化還元状態(FAD自家蛍光)とmito内膜の膜電位(ΔΨ_m)の変化を検討した。前年度までの報告で、(1)FAD自家蛍光はPKA catalytic subunitによって容量依存性に増加し、この変化はPKA catalytic subunitの阻害剤であるPKIにより抑制されること。(2)ΔΨ_mはPKA catalytic subunitによって容量依存性に脱分極し、この効果はPKIにより抑制されること。(3)PKA catalytic subunitの投与により、活性酸素種(ROS)発生の指標となるmito内でのDCF蛍光強度は増加し、この効果はROSスカベンジャーであるtroloxにより抑制さることを報告した。今年度は、ROSによるΔΨ_mやFAD自家蛍光への効果の発現機構を検討した。ΔΨ_mの脱分極にはpermeability transition pore(mPTP)とinner membrane anion channel (IMAC)の関与が報告されている。MPTPのinhibitorであるcyclosporin AはPKA catalytic subunitによるΔΨ_mの脱分極を抑制しなかったが、IMACのinhibitorであるDIDSはΔΨ_mの脱分極を抑制した。PKAのmitoに対する効果には、ROSの産生増加とIMACの活性化が関与することが示唆された。心不全の治療において、β1受容体阻害剤は重要な治療方法として確立しているが、β1受容体阻害剤による心筋保護効果の発現機構については明らかではない。近年、ミトコンドリア内膜に、β1受容体刺激後のシグナル蛋白であるprotein kinase A (PKA)のアンカー蛋白が存在することが報告され、β1受容体刺激後の細胞内シグナルによるミトコンドリア機能の修飾が注目される。本研究では、β1受容体刺激がミトコンドリアに及ぼす直接的な効果を検討するために、細胞膜を除去したラット心筋細胞において、PKAのcatalytic subunitを灌流してミトコンドリアの酸化還元状態(FAD自家蛍光)とミトコンドリア内膜の膜電位(ΔΨm)を測定した。前年度までに(1)FAD自家蛍光はPKA catalytic subunitによって容量依存性に増加し、この変化はPKA catalytic subunitの阻害剤であるPKIにより抑制されること、(2)ΔΨmはPKA catalytic subunitによって容量依存性に脱分極し、この効果はPKIにより抑制されること、(3)PKA catalytic subunitの投与によりDCFの蛍光強度は増加し、この効果はROSスカベンジャーであるtroloxにより抑制されることを報告してきた。
高血圧症とアンジオテンシノーゲン遺伝子多型に関する職域集団での大規模コホート研究

[目的]高血圧症とアンジオテンシノーグンの遺伝子多型(M235T)との関連性について、サンプルサイズが一定程度大きい職域集団を対象に(1)遺伝子型分布に関する記述的研究、(2)1998年度の健診受診者を対象とした症例・対照研究、(3)1992-1998年にわたる後ろ向きコホート研究などを実施した。[方法](1)遺伝子型分布に関する記述的研究:1998年度の健診受診者を対象に遺伝子型の分布に関して性・年代別の解析を実施した。(2)1998年度の健診受診者を対象とした症例・対照研究:対照は症例と性・年齢をマッチさせて選択した。(3)1992-1998にわたる後ろ向きコホート研究:7年間にわたる後ろ向きコホート研究を実施した。[結果と考察](1)遺伝子型分布に関する記述的研究:2042人の遺伝子型の分布はMM型,MT型,TT型,それぞれ3.9%,30.7%,65.5%であった。この分布は白人における報告と大きく異なっていたが,日本人における既報の結果と同様のものであった。(2)1998年度の健診受診者を対象とした症例・対照研究:症例,対照それぞれ201名について検討したが,BMI・血糖値・飲酒・喫煙・運動などを調整した多変量解析では、0.90(MM型に対するMT型)、0.87(MM型に対するTT型)のオッズ比をそれぞれ示し,有意な関連性を示さなかった。(3)1992-1998年にわたる後ろ向きコホート研究:性・年齢・BMI・血糖値・飲酒・喫煙・運動を調整した多変量解析では、遺伝子多型の高血圧症発症に関する相対危険度は統計的に有意ではなかったが、1.49(MM型に対するMT型)、1.25(MM型に対するTT型)をそれぞれ示した。有意な相対危険度は認められなかったが,アンギオテンシノーゲン遺伝子多型(M235T)は高血圧症発症に関して弱い関連性が認められた。[目的]高血圧症とアンジオテンシノーゲンの遺伝子多型(M235T:アミノ酸コドン235におけるメチオニンのスレオニンへの変異)との関連性については、多くの研究が実施され議論されている。しかし、これらの研究はサンプルサイズの小さい患者・対照研究によるものがほとんどである。患者・対照研究には、交絡要因などによる多くのバイアスが潜んでいる可能性があり、この遺伝子多型と高血圧症との関連性をより明確なものにするためには、大規模なコホート研究が不可欠である。そこで、サンプルサイズが一定程度大きい職域集団における後ろ向きコホート研究を実施した。[方法]対象は島根県A職場の職員で1998年検診時に遺伝子検査についてのインフォームドコンセントの得られた者1001人である。1992年における定期健康診断時をベースライン(高血圧症の有病者を除外)として1998年における高血圧症発症に関する後ろ向きコホート研究を実施した。PCR法を用いてアンギオテンシノーゲン遺伝子多型(M235T)の同定を行った.解析は、ロジスティック回帰分析法を用いて相対危険度を算出した。[結果]単変量解析では年齢、BMI、血圧値、血糖,HDL等が高血圧症発症に関する有意な相対危険度を示した。多変量解析では、年齢と血圧値が高血圧症発症に関する有意な相対危険度を示した。

遺伝子多型(MM型に対するMT,TT型)については、単変量解析・多変量解析ともに高血圧症発症に関する有意な相対危険度は認められなかった。[今後の展開]さらにサンプルサイズを大きくして,生活習慣に関する情報も加えて遺伝子多型との関連性について解析を継続したい。[目的]高血圧症とアンジオテンシノーゲンの遺伝子多型(M235T)との関連性について、サンプルサイズが一定程度大きい職域集団を対象に(1)遺伝子型分布に関する記述的研究、(2)1998年度の健診受診者を対象とした症例・対照研究、(3)1992-1998年にわたる後ろ向きコホート研究などを実施した。[方法](1)遺伝子型分布に関する記述的研究:1998年度の健診受診者を対象に遺伝子型の分布に関して性・年代別の解析を実施した。(2)1998年度の健診受診者を対象とした症例・対照研究:対照は症例と性・年齢をマッチさせて選択した。(3)1992-1998年にわたる後ろ向きコホート研究:7年間にわたる後ろ向きコホート研究を実施した。[結果と考察](1)遺伝子型分布に関する記述的研究:2042人の遺伝子型の分布はMM型,MT型,TT型,それそれ3.9%,30.7%,65.5%であった。この分布は白人における報告と大きく異なっていたが,日本人における既報の結果と同様のものであった。(2)1998年度の健診受診者を対象とした症例・対照研究:症例,対照それぞれ201名について検討したが,BMI・血糖値・飲酒・喫煙・運動などを調整した多変量解析では、0.90(MM型に対するMT型)、0.87(MM型に対するTT型)のオッズ比をそれぞれ示し,有意な関連性を示さなかった。(3)1992-1998年にわたる後ろ向きコホート研究:性・年齢・BMI・血糖値・飲酒・喫煙・運動を調整した多変量解析では、遺伝子多型の高血圧症発症に関する相対危険度は統計的に有意ではなかったが、1.49(MM型に対するMT型)1.25(MM型に対するTT型)をそれぞれ示した。有意な相対危険度は認められなかったが,アンギオテンシノーゲン遺伝子多型(M235T)は高血圧症発症に関して弱い関連性が認められた。
医療依存度の高い患者と家族の在宅への移行を支える効果的な看護援助方法の開発

本研究の目的1)HPN、HOTケースと家族の、入院から在宅への移行する過程での準備状況を明らかにし、準備生を妨げている要因を明らかにするために、訪問看護サービスを受けており、事前に承諾の得られたHPNケース及び家族2例、HOTケース及び家族5例を対象に、面接法および参加観察法により、データ収集を行った。更に目的2)看護職がどのような指導・援助を行っているか、効果的な看護援助を障碍している要因は何かを明らかにするため、HOT・HPNに関わっている看護婦5名に半構成式のインタビューによるデータ収集を行った。その結果、(1)家族の能力として『主介護者の能力の高さ』と、『家族全体の能力の高さ』が、家族の準備性を高めるための要因として抽出された。(2)動機づけでは、『医療者の働きかけ』『ケースの意思』『主介護者の意思』『家族の価値観』『社会的支援』『タイミング』といった要因が抽出された。(3)入院から在宅への移行過程の状況では、家族とケースは、入院中での準備よりむしろ、在宅療養開始後、試行錯誤を繰り返しながら、在宅継続への準備状況を整えていることが明らかになった。また、HPNではHOTよりも療養者が重篤で医療依存度は高く、準備性を高めるために、より看護援助が重要であることが示唆された。看護者が行っている指導・援助は、「患者の症状への援助」「患者の日常生活への援助」「介護家族の状態観察」という訪問看護での一般的な援助以外に、「IVH操作の指導」「清潔操作の指導」「緊急時の対応についての指導」を行い、繰り返し確認していた。HPNでは医療行為を家族が代行するために、主介護者の能力の高さが重要であると看護職は捉えており、入院中に十分な家族アセスメントと家族のエンパワーメントを促す看護援助が必要であると考えられる。平成11年度は「HPNおよび、HOTケースと家族の、入院から在宅への移行する過程での準備状況を明らかにする」ことを中心に研究を進めた。文献検討の結果、家族の準備性を明らかにするために、(1)在宅療養を選択・維持していく能力、(2)在宅移行の動機づけ、(3)入院時の状況・退院前後の状況・在宅での状況、について半構成式のインタビューガイドを作成した。現在、訪問看護サービスを受けており、事前に承諾の得られたHPNケース及び家族2例、HOTケース及び家族3例を自宅に訪問し、面接法および参加観察法により、データ収集を行った。現在までのデータ分析の結果、(1)家族の能力として、「主介護者の身体的健康」「主介護者の知的能力」「療養者へのpositiveな思い」といった『主介護者の能力の高さ』と、「家族全体のマンパワー」「経済力」「役割遂行能力」といった『家族全体の能力の高さ』は、家族の準備性を高めるための要因として抽出された。一方『ケース本人の能力』は「寝返りも介助が必要で痴呆のあるケース」「後期高齢者2人世帯で、自立で家の周りを散歩できるケース」まで様々であった。(3)入院から在宅への移行過程の状況では、家族とケースは、入院中での準備よりむしろ、在宅療養開始後、試行錯誤を繰り返しながら、在宅継続への準備状況を整えていることが明らかになった、また、HPNではHOTよりも療養者が重篤で医療依存度が高く、準備性を高めるために、より看護援助が重要であることが示唆された。平成12年度では、更に数例のデータ収集後、分析をまとめ、HPNとHOTケースそれぞれの準備状況についての特徴を明確化し、HPNケースと家族の準備状況をを高めるための条件を考察する。また、看護者がHPN・HOTの指導・援助で、どのような困難や問題を感じているか、実際にどのような指導・援助をおこなっているか実態を明らかにし、効果的な援助を抽出する。以上の結果をもとにHPNケースと家族が準備性を高めるために効果的な看護援助方法を、開発していきたい。

看護者が行っている指導・援助は、「患者の症状への援助」「患者の日常生活への援助」「介護家族の状態観察」という訪問看護での一般的な援助以外に、「IVH操作の指導」「清潔操作の指導」「緊急時の対応についての指導」を行い、繰り返し確認していた。HPNでは医療行為を家族が代行するために、主介護者の能力の高さが重要であると看護職は捉えており、入院中に十分な家族アセスメントと家族のエンパワーメントを促す看護援助が必要であると考えられる。
海外子会社トップ・マネジメント・チームの異質性と企業家活動の成果に関する研究

H30年度は、多国籍企業研究とTMT研究・グループダイバーシティ研究の知見を統合する枠組みの構築、およびその妥当性の検証までをゴールとして、1先行研究の文献調査、2事前調査としての事例研究やインタビュー調査、3先行研究レビュー論文の作成を中心に研究を進めた。まず、1先行研究の文献調査について、海外子会社のTMT(STMT)の異質性を測定する指標としてTMT研究・ダイバーシティ研究の知見を応用し、海外子会社に特有なTMTの人員構成や企業活動のパフォーマンス指標については多国籍企業研究の知見を応用するなど、研究計画書に記したとおり、複数分野に渡る先行研究を調査し、昨今議論されている課題を整理した。また、2事前調査としての事例研究やインタビュー調査については、在日外資系企業のマネジャーやダイバーシティマネジメントに係る専門家、在外日本企業の支援を行っている政府関係者の意見をヒアリングするなど、設定したリサーチクエスチョンや仮説の妥当性の検証にも取り組んだ。結果として、先行研究調査の不十分な点や研究計画書に記したモデルの不備が見つかり、先行研究調査の見直しやモデルの修正が今年度の課題として残されている。さらに、上記の先行研究調査とヒアリングや企業事例調査を組み合わせて、3先行研究のレビュー論文を作成した。これらの成果はH31年度に行われる国際学会での報告発表や国内学会誌への投稿を通して発表する予定である。H30年度は研究代表者の妊娠・出産に伴う体調問題が理由として計画どおりに進めることが難しい状況であった。とりわけ長時間の移動を伴うフィールド調査や学会への参加が難しかった。しかし、文献調査と論文執筆など体調に負担のかからない活動を中心に行うなど、計画を柔軟に変更しながらできる限りの研究活動に取り組んだ。R1年度は、質問紙調査の設計、テストリサーチ、質問紙調査の実行を進める。これらの活動に関して懸念される点は、質問紙調査の回収率をいかに高めるかという点である。現在、協力会社との共同研究の可能性探索や海外駐在員コミュニティへのアクセスなど、質問紙の回収率を高めるための工夫を検討している。H30年度は研究代表者の産前産後休暇および育児休暇が重なり、休暇前後の体調との兼ね合いもあって、当初予定していた国内外での調査や学会への参加が難しい状況であった。そのため、文献調査や論文執筆など長時間の移動を伴わない研究活動への計画変更を行う必要があった。その結果、おもに旅費の使用が当初の計画通りには行われず、次年度使用額が生じた。R1年度は1徐々に計画していた調査や学会への参加を再開する、2質問紙調査に係る費用(協力会社への業務委託依頼費用、データの整理・統合業務依頼費用、その他人件費・謝金など)に振り分けて使用する、3論文執筆に係る費用(英語翻訳・校正費用)に振り分けて使用することによって、有効に使用する。
ライム病ボレリアの感染トロピズム解明-vls遺伝子群の機能解析-

ライム病ボレリアがVMP-like sequence抗原(Vls抗原)を介して特定の宿主細胞(心内膜細胞など)に接着あるいは侵入している可能性を調べるため以下の実験を行った。<組換体Vlsと宿主組織との相互作用>マウス感染実験によりライム病ボレリア297株の心臓への生着を阻害したVlsタイプ(VlsF16)を、大腸菌バックグラウンドでMalEと融合後、強制発現させ、この組換体タンパク質をカラムで精製した。これをマウスC3H/Heを用い、ボレリア感染マウスおよび健常マウスの心臓の凍結薄切切片を作成、VlsF16-MalE fusion proteinとのインターラクションを共焦点レーザー顕微鏡下で観察した。しかしながら、いずれの切片材料においても、試験品が組織に接着している像は観察されなかった。これは試験に用いた精製品の構造が保たれていないことに起因する可能性が高いと推測した。したがって本年報告されたボレリア形質転換plasmidを、ニューヨーク州立大学から供与を受け、現在これに心臓生着型Vls遺伝子をいれ込み、この遺伝子を欠失させた株を形質転換させ、接着・侵入試験を行うべく準備中である。
高耐力木造住宅におけるアンカーボルト接合部のせん断耐力評価

1.在来軸組構法の土台を想定し、以下の点を考慮したアンカーボルト接合部の1面せん断耐力試験を行った。(1)アンカーボルト位置(土台端部と中央部)。(2)加力方向(繊維方向と繊維直交方向)。(3)ボルト径(12、16mm)。(4)土台の先孔クリアランス(0、3、6mm)。これにより、繊維直交方向加力となるアンカーボルトの耐力は加算しないのが安全なこと、また、繊維方向加力となる16mmアンカーボルトは、破壊が脆性的でばらつきが大きく、12mmアンカーボルトに比べ安全率が低く、耐力に比べエネルギー容量が小さいことが明らかとなった。2.実験結果に基づくモンテカルロ・シミュレーションにより、複数アンカーボルトの有効せん断耐力を推定した。その結果、12mmアンカーボルトは先孔クリアランスによる耐力低下と複数部材効果による耐力上昇が相殺し、複数アンカーボルト配置による耐力低下の考慮が不要なことが分かった。一方、16mmアンカーボルトは破壊が脆性的でばらつきが大きいため、複数アンカーボルトを同一耐力壁線上に配置した場合、全体としての有効耐力が80-90%程度まで低下することが分かった。3.アンカーボルト接合部の耐力性能に及ぼす土台厚(ボルト径長比=土台厚/ボルト径)の影響を評価するため、弾性床上の梁理論と破壊面圧変位(FBD)仮定に基づく段階的線形解析を実施した。解析結果を実験結果と比較して解析方法の妥当性を検証した後、在来軸組構法、枠組壁工法などで用いられる各種の土台厚を想定し、ボルト1本あたりの荷重-すべり曲線を求めた。4.数値解析によって得られた荷重-すべり曲線を用い、複数アンカーボルトの有効せん断耐力に関するモンテカルロ・シミュレーションを行い、土台厚、先孔径による有効耐力の違いを比較した。その結果、土台が薄くなり、各アンカーボルトの最大耐力時変位が小さくなると、先孔クリアランスによる有効せん断耐力低下を無視できなくなることが分かった。1アンカーボルトの位置、加力方向、先孔径がせん断耐力に及ぼす影響の実験的評価当初の予定通り、在来軸組構法の土台を想定し、以下の点を考慮したアンカーボルト接合部の1面せん断耐力試験を行った。(2)加力方向(繊維平行方向と繊維直交方向)。(3)ボルト径(12mm、16mm)。(4)土台の先孔クリアランス(0mm、3mm、6mm)。この試験により、繊維直交方向加力となるアンカーボルトの耐力は、加算しないのが安全であること、また、繊維平行方向加力となる16mmアンカーボルトは、破壊が脆性的でばらつきが大きく、12mmアンカーボルトに比べ安全率が低く、耐力に比べエネルギー容量が小さいことが明らかとなった。2モンテカルロ・シミュレーションによる複数アンカーボルトの有効せん断耐力推定当初は、アンカーボルト接合部のせん断耐力解析を予定していたが、上記の実験データが揃ったことから、これを次年度に回し、次年度予定であった複数アンカーボルトの有効せん断耐力推定を今年度繰り上げ実施した。

1弾性床上の梁理論による、アンカーボルト接合部の変形耐力解析15年度の実験では、1種類の土台厚についてのみアンカーボルト接合部のせん断耐力試験を行った。そこで16年度は、アンカーボルト接合部の変形耐力性能に及ぼす土台厚(ボルト径長比=土台厚/ボルト径)の影響を評価するため、軸力影響を考慮した弾性床上の梁理論と破壊面圧変位(FBD)仮定に基づく段階的線形解析を実施した。解析に必要な基礎定数のうちボルト面圧定数は、試験体の非破壊部分を用いたボルト面圧試験および構造用針葉樹材を対象とした既往の実験式から求めた。また、座金のめり込み抵抗は同様の試験体を用いためり込み試験から求めた。この解析は、15年度の実験結果を考慮し、木材の繊維方向に加力される場合のみについて実施した。解析結果を実験結果と比較して解析方法の妥当性を検証した後、在来軸組構法、枠組壁工法などで用いられる各種の土台厚を想定し、ボルト1本あたりの荷重-すべり曲線を求めた。2モンテカルロ・シミュレーションによる複数アンカーボルトの有効せん断耐力推定上記の数値解析によって得られた荷重-すべり曲線を用い、15年度と同様な手法で複数アンカーボルトの有効せん断耐力に関するモンテカルロ・シミュレーションを行い、土台厚(ボルト径長比)、先孔径による有効耐力の違いを比較した。その結果、土台が薄く(ボルトの径長比が小さく)なり、各アンカーボルトの最大耐力時変位が小さくなると、15年度に実験結果に基づいて求めた有効耐力に比べ、複数アンカーボルトの有効せん断耐力が顕著に低下することが分かった。このことから、薄い土台を使用する場合や、土台圧に対して径の太いアンカーボルトを使用する場合は、繊維方向加力であっても、有効耐力低下に対する構造計算上の考慮が不可欠になることが明らかとなった。
交通とエネルギーの統合化システムに関する研究

本研究の目的は,太陽光発電(PV)に「電気自動車,家庭および勤務先」を組み合わせたPV家庭システムと,「蓄電池電車と駅周辺施設」を組み合わせたPV鉄道システムの統合効果について,CO2削減量,経済性,リスク適応性,および提案する社会システムの構築に必要な自動車や電車の機能,性能および設計指針を得ることであり,20182021年度の4年計画で研究している.1年目の2018年度の計画は,PVに「電動車両,家庭および勤務先など」を組み合わせたエネルギー統合収支モデルを作成し,数値シミュレーションを行うために必要なエネルギーの発生と消費のデータ収集と整理を行う.その成果は以下の通りである.1.太陽光の発電量,電動車両,家庭および勤務先のエネルギー消費を組み合わせて,時々刻々の総合的なエネルギー需給を計算する非定常収支モデルを作成した.電動車両のエネルギー消費:車両重量(自家用車1t/台電車35t/台)と走行状況に応じた走行と車載空調機のエネルギー消費および蓄電池の充電量を時々刻々計算する非定常収支モデルを作成した.家庭のエネルギー消費:電力以外に化石燃料を厨房,給湯および暖房で使用する従来型家庭とオール電化住宅の2ケースと,保有する自家用車(通勤と日常用途12台)のエネルギー消費も同時に時々刻々計算する非定常収支モデルを作成した.2.エネルギーの発生と消費データの収集と整理を行った.1太陽光発電:岡山総社地区における1秒間隔の1年間分の発電実績データ(解析では1分1時間毎の積算値を使用).21時間毎の家庭のエネルギー消費と自家用車2台(通勤と日常用途)の実使用データ(1分毎の走行時刻,走行距離,駐車場所など).31時間毎の勤務先の電力消費の実績データを通勤車1台当たりで整理.鉄道は吉備線の走行状況データ(1分毎の走行距離,停車時間など).3.研究環境(計算システム)を整備し,作成した統合モデルを用いた解析に着手した.研究代表者は年度途中で所属機関を異動したものの,研究実績に示したように,1太陽光の発電量,電動車両,家庭および勤務先のエネルギー消費を組み合わせて,時々刻々の総合的なエネルギー需給を計算する非定常収支モデルを作成した.2予定していたエネルギーの発生と消費データの収集と整理を行った.更に,3研究の環境を整備し,作成した統合モデルを用いた解析に着手した.これら成果は当初の計画通りである.更に,所属機関の異動によって,以下に示す研究領域の拡大の可能性が視野に入ってきた.1.地域差(岡山県と岐阜県)による提案システムの効果の違いの評価2.岐阜大学内で実施されている他の研究(高精度気象予測など)とのコラボレーションにより更なるイノベーションと効果の拡大.3.自家用車や電車以外にも,大学構内に乗り入れているバスや学内の試験農場で使用されている農機具などの電動化を想定した場合の効果その一方で,当初に申請した予算の減額に伴い,AI-EVシステムの基礎実験装置の購入・製作が難しいことから,この基礎実験は年間の外気温や日射量などの変化を考慮した空調機と車室内における非定常収支シミュレーションによる評価で代替し,研究領域の拡大に注力する方針である.なお,拡大する研究領域の優先順位と実施項目は,当初計画した今年度の研究進捗を基に判断する.本研究は,季節や気象などの自然現象に伴う地域の再生可能エネルギー発生量と人の行動に伴うエネルギー消費量について,同時に少なくとも1年間以上に亘って1秒1時間間隔の時系列データを取得し,その結果に基づいて最適なシステム構成をケーススタディする.したがって,研究で使用が想定されるデータは可能な限り前倒しでも測定,取得していく.例えば,当初の研究計画を遂行するために必要な岡山地域のデータは取得済だが,地域差を評価するための再生可能エネルギー発生量などの岐阜地域の時系列データは今年度に追加取得する.本研究を踏まえた次の研究ステップには2つのスキームが考えられる.ひとつは,システムで重要な要素技術の研究開発へのフィードバックであり,例えば,AI-EVシステムの構築・実証研究などがある.もう一つは,既存技術を利用して,提案する統合システムの実証研究である.早期の実証研究に結び付けるため,本提案システムで必要とするエネルギー量に対する国産での確保可能量,CO2削減,経済性の3つのバランスと技術的な裏付けの定量評価を急ぐ予定である.本研究の目的は,太陽光発電(PV)に「電気自動車,家庭および勤務先」を組み合わせたPV家庭システムと,「蓄電池電車と駅周辺施設」を組み合わせたPV鉄道システムの統合効果について,CO2削減量,経済性,リスク適応性,および提案する社会システムの構築に必要な自動車や電車の機能,性能および設計指針を得ることであり,20182021年度の4年計画で研究している.1年目の2018年度の計画は,PVに「電動車両,家庭および勤務先など」を組み合わせたエネルギー統合収支モデルを作成し,数値シミュレーションを行うために必要なエネルギーの発生と消費のデータ収集と整理を行う.その成果は以下の通りである.1.太陽光の発電量,電動車両,家庭および勤務先のエネルギー消費を組み合わせて,時々刻々の総合的なエネルギー需給を計算する非定常収支モデルを作成した.電動車両のエネルギー消費:車両重量(自家用車1t/台電車35t/台)と走行状況に応じた走行と車載空調機のエネルギー消費および蓄電池の充電量を時々刻々計算する非定常収支モデルを作成した.家庭のエネルギー消費:電力以外に化石燃料を厨房,給湯および暖房で使用する従来型家庭とオール電化住宅の2ケースと,保有する自家用車(通勤と日常用途12台)のエネルギー消費も同時に時々刻々計算する非定常収支モデルを作成した.

2.エネルギーの発生と消費データの収集と整理を行った.1太陽光発電:岡山総社地区における1秒間隔の1年間分の発電実績データ(解析では1分1時間毎の積算値を使用).21時間毎の家庭のエネルギー消費と自家用車2台(通勤と日常用途)の実使用データ(1分毎の走行時刻,走行距離,駐車場所など).31時間毎の勤務先の電力消費の実績データを通勤車1台当たりで整理.鉄道は吉備線の走行状況データ(1分毎の走行距離,停車時間など).3.研究環境(計算システム)を整備し,作成した統合モデルを用いた解析に着手した.研究代表者は年度途中で所属機関を異動したものの,研究実績に示したように,1太陽光の発電量,電動車両,家庭および勤務先のエネルギー消費を組み合わせて,時々刻々の総合的なエネルギー需給を計算する非定常収支モデルを作成した.2予定していたエネルギーの発生と消費データの収集と整理を行った.更に,3研究の環境を整備し,作成した統合モデルを用いた解析に着手した.これら成果は当初の計画通りである.更に,所属機関の異動によって,以下に示す研究領域の拡大の可能性が視野に入ってきた.1.地域差(岡山県と岐阜県)による提案システムの効果の違いの評価2.岐阜大学内で実施されている他の研究(高精度気象予測など)とのコラボレーションにより更なるイノベーションと効果の拡大.3.自家用車や電車以外にも,大学構内に乗り入れているバスや学内の試験農場で使用されている農機具などの電動化を想定した場合の効果その一方で,当初に申請した予算の減額に伴い,AI-EVシステムの基礎実験装置の購入・製作が難しいことから,この基礎実験は年間の外気温や日射量などの変化を考慮した空調機と車室内における非定常収支シミュレーションによる評価で代替し,研究領域の拡大に注力する方針である.なお,拡大する研究領域の優先順位と実施項目は,当初計画した今年度の研究進捗を基に判断する.本研究は,季節や気象などの自然現象に伴う地域の再生可能エネルギー発生量と人の行動に伴うエネルギー消費量について,同時に少なくとも1年間以上に亘って1秒1時間間隔の時系列データを取得し,その結果に基づいて最適なシステム構成をケーススタディする.したがって,研究で使用が想定されるデータは可能な限り前倒しでも測定,取得していく.例えば,当初の研究計画を遂行するために必要な岡山地域のデータは取得済だが,地域差を評価するための再生可能エネルギー発生量などの岐阜地域の時系列データは今年度に追加取得する.本研究を踏まえた次の研究ステップには2つのスキームが考えられる.ひとつは,システムで重要な要素技術の研究開発へのフィードバックであり,例えば,AI-EVシステムの構築・実証研究などがある.もう一つは,既存技術を利用して,提案する統合システムの実証研究である.早期の実証研究に結び付けるため,本提案システムで必要とするエネルギー量に対する国産での確保可能量,CO2削減,経済性の3つのバランスと技術的な裏付けの定量評価を急ぐ予定である.
ヒト肝細胞/非実質細胞複合シートによる異所性血管誘導肝組織の構築

皮下における肝組織工学は、低侵襲な肝再生医療として注目されている。本研究では、ヒト初代肝細胞/線維芽細胞複合シートの開発及び皮下性血管誘導肝組織の構築を目的とした。支持細胞として線維芽細胞等を用いることによって、良好なハンドリング性能を有する肝細胞複合シートの迅速な作製に成功し、血管新生因子(VEGF、TGFb1、HGF)の産生が優れていた。肝細胞複合シートを免疫不全マウスの皮下に移植すると、移植肝細胞組織内に血管が迅速に新生され、厚みのある皮下性血管誘導肝組織を構築した。さらに、肝不全モデルマウスの生存期間が有意に延長し、肝疾患治療の可能性を示した。本研究では、ヒト初代肝細胞/非実質細胞複合シートの開発、およびその移植による異所性血管誘導肝組織の構築を目指す。異所性肝組織の構築により、慢性肝不全や遺伝性肝疾患などにおける肝機能の改善を明らかにし、低侵襲な肝細胞移植デバイスの確立を最終的な目標としている。本年度では、支持細胞として用いる細胞の種類の検討を行い、肝細胞複合シート作製条件の最適化を行った。1.肝細胞/非実質細胞複合シートの開発と基本性能評価:良好なハンドリング性能を有する肝細胞複合シートの作製に成功した。肝臓由来非実質細胞(主として線維芽細胞や星細胞を含む)、皮膚由来線維芽細胞、間葉系幹細胞(骨髄由来および脂肪由来幹細胞:MSC、ADSC)を支持細胞として用い、ヒト初代肝細胞を培養したところ、いずれの細胞を用いても作製が可能であった。肝細胞/線維芽細胞複合シートは肝細胞のみで構成された細胞シートと比較して、アルブミン産生活性は1/3程度であったが、血管新生因子であるVEGF、TGFb1、HGFの産生に優れていた。これらの結果から、移植部位において迅速な血管誘導が期待でき、本研究の目的である血管誘導肝組織の構築を遂行し得るデバイスとなる。2.皮下移植における肝細胞/非実質細胞複合シートの効果:作製した肝細胞複合シートを免疫不全マウスの皮下に移植した。皮膚由来線維芽細胞(TIG-118細胞)もしくはADSCを含む肝細胞複合シートを移植したマウスで、高いヒトタンパク質濃度を検出した(2014年3月に開催された再生医療学会で報告)。現在までに、厚みのある皮下肝組織の構築を実証しつつある。1.最終年度に実施した研究の成果:本年度では、ヒト初代肝細胞/非実質細胞複合シートを免疫不全マウス皮下に移植し、厚みのある皮下肝組織の構築を実証した。構築した皮下肝組織の構造を解析したところ、グリコーゲン貯蔵、肝特異機能の産生(アルブミン、α1-アンチトリプシン、血液凝固第9因子等)、肝小葉に似た肝細胞の索状構造と肝細胞の極性や毛細胆管の再構築を明らかにした。また、肝不全モデルマウスであるTK-NOGマウスを利用し、肝不全治療の可能性を示した。さらに、ヒト初代肝細胞/非実質細胞複合シートは、播種細胞密度等を最適化することによって、最短で培養2時間での作製できることが明らかとなった。2.研究期間全体を通じて実施した研究の成果:本研究において、良好なハンドリング性能を有する肝細胞複合シートの作製に成功し、血管新生因子であるVEGF、TGFb1、HGFの産生に優れていることを証明した。これらの結果は、移植部位において迅速な血管誘導が期待でき、従来は生着が極めて困難であるが低侵襲な移植部位である皮下への移植をチャレンジした。結果として、皮下において血管誘導肝組織の構築を可能にし、上述の特徴や肝不全治療への応用可能性を示した。再生医工学当該年度は、研究実績で示した「1.肝細胞/非実質細胞複合シートの開発と基本性能評価」を行うこととしていた。研究が早く進捗し、平成26年度に予定していた移植効果に関する検討に既に取り組んでおり、計画以上に進展している。平成26年度は、再現性の検討と、皮下組織の免疫化学染色、電子顕微鏡による詳細な解析を進める予定である。さらに、肝疾患モデルマウスを用い、肝機能改善の評価を行う。一方、肝細胞単独培養シートでは、ヒト初代肝細胞の増殖を顕微鏡下で確認した。今後、新たに肝細胞単独シートにおける細胞増殖の基本性能の関連を調査したい。

ELISAや培養試薬等は現有のものを使用し、旅費に関しても当該予算から支出しなかったため、次年度使用額が生じた。皮下肝組織の免疫化学染色、電子顕微鏡による詳細な解析、肝疾患モデルマウスを用いた肝機能改善の評価を行うために、抗体やマウス、その他の消耗品の購入に充てる。それに加えて、肝細胞単独シートにおける増殖能を効率的に評価するため、蛍光プレートリーダーを購入する。
医療・福祉に関する社会意識の国際比較研究

先進諸各国において、医療・福祉領域における国庫負担の削減・民営化が議論される中、各国民の政府への期待はどのようになっており、またそれが国により異なるとすれば、その差異を規定する要因は何なのか。本研究は、これらの疑問について新たな知見を得ることを目的として、(1)医療、(2)高齢者福祉といった領域における各国民の政府への役割期待意識とこれを規定する要因を複数レベル(個人・国)において分析した。具体的には、まず平成15年度において、奈良女子大学図書館、京都大学図書館、厚生労働省図書館等の利用や関連学会・研究会への参加を通じて、各国の医療・福祉政策についての文献及び社会意識に関する既存研究の文献検索・収集・複写を実施した。また、World Bank, United Nations等統計資料をもとに、26ヶ国についてのデータを入力し、国レベルの統計データを作成するとともに、ミシガン大学ICPSRからISSPの個人レベルのデータを入手した。そして、これらのデータをSPSS等を用いてクリーニングして、国レベルデータ、個人レベルデータ、両者を関連づけたHLMデータの3種のデータを作成し、各々を用いて、各種の要因分析を行った。平成16年度においては、医療・福祉に関する意識の実態とその規定要因(個人・国レベル)をめぐって得られた知見を学会・研究会における発表論文へととりまとめ、国内外の学会・研究会等で発表するとともに、その折に得られた他の研究者からのコメントを踏まえて論文を改訂し、内外の学会誌に向けた投稿論文を執筆した。高齢化と医療・福祉予算の肥大化を踏まえ、先進諸国では、医療・福祉領域における国庫負担の削減・民営化が議論されている。政策の成功は民意にかかっているが、民意の実態については不明な点が多い。果たして、これらの領域において各国民の政府への期待はどのようになっているのか。民意が国ごとに異なるとすれば、それは何故か。(1)医療、(2)高齢者福祉といった領域における各国民の政府への役割期待意識とこれを規定する要因を複数レベル(個人・国)において分析することにより、これらの疑問について新たな知見が得られると期待される。本研究は、このような問題意識にたって、日本を含む26カ国データ(ISSP「政府の役割についての意識調査」1996年)を、各国のマクロデータ(World Bank資料等をもとに独自に作成)とリンクさせ、最新の量的研究手法(HLM)を用いて分析した。具体的には、まず、奈良女子大学図書館、京都大学図書館、厚生労働省図書館等の利用や関連学会・研究会への参加を通じて、各国の医療・福祉政策についての文献及び社会意識に関する既存研究の文献検索・収集・複写を実施した。次にWorld Bank, United Nations等統計資料を基に、26ヶ国についてのデータを入力し、国レベルの統計データを作成した。また、ミシガン大学ICPSRからISSPの個人レベルデータを入手した。これらのデータをそれぞれSPSS等を用いてクリーニングした上で関連づけ、HLMデータを作成した。そして、このデータを使って、HLMによる要因分析を行った。来年度は分析結果をとりまとめ、学会・研究会等で発表していく予定である。
IT・ソフト系企業における人的資源管理システムの研究

インターネットをはじめとする情報通信技術の発達、経済のソフト化に伴い、人的資源管理が変化している。第一に、時間と場所とにとらわれない働き方が進行している。とりわけアメリカの企業においては、在宅勤務などの普及が著しい。一方わが国では、技術的条件は整っていても、職場の風土や仕事の進め方(いわゆる集団主義)の面での制約から、働き方の柔軟化は後れている。第二に、IT化・ソフト化に伴って個人の能力格差が増幅された形で成果に反映されるようになったため、それが処遇の格差をもたらす要因になっている。それは、わが国でも成果主義の普及という形で現れている。第三に、IT化やソフト化に伴って、より質の高いモチベーションが要求されるようになり、それが動機づけの内容に影響を与えている。その中でもとくに注目されるのは、金銭的報酬より非金銭的な報酬、とりわけ個人の承認欲求に働きかける動機づけである。企業その他の組織において行った実証研究の結果、顧客からの感謝や承認を従業員にフィードバックしたところ、モチベーションや組織・仕事に対するコミットメントなどが向上することが明らかになった。(1) IT(情報通信技術)、ならびにソフトウェア関係の企業における働き方、ならびに人的資源管理システムの特徴について、文献・聞き取り調査によって明らかにする。(2)また、IT化、ソフト化に伴って、人々の働き方や組織・マネジメントがどのように変化するかを研究する。(3)以上に基づき、新たな人的資源管理のシステムを構築する。まず、既存文献の渉猟によって基礎的な知識・情報を獲得した。それに基づいて、国内外、とりわけIT・ソフト化が進んでいる国・地域の企業で聞き取り調査を実施した。シリコンバレー(アメリカ)、中国、シンガポール、香港などのIT・ソフト系企業を中心に訪問し、経営者、管理者から聞き取り調査を行った。聞き取り内容は、現在の人的資源管理システム、認識している問題点、今後の改革予定などである。その結果明らかになったのは、IT・ソフト系企業では一般の企業以上に労働力の流動化が激しいこと、実力主義、成果主義人事が徹底されていて若年者が責任ありポストに登用され、30代前半のマネージャーも珍しくないことである。ただ、同じ実力主義、成果主義と言っても日本と違って数字や客観的な実績に基づいた処遇が徹底されている。また異動が激しいので、昇進も処遇の面でも短期的な視点から行われる傾向がみられる。さらに、女性の活用という面でも日本よりはるかに進んでいて、マネージャークラスへの登用はどこの企業でも珍しくない。ただ、社員の動機づけにおいては金銭的報酬やポストだけでなく、社員に大きな権限を与えたり、自分の名と責任で仕事をさせたりすることで承認欲求を刺激することにも力を入れている企業が多い。今後の課題として、いかに社員の定着率を高めるか、優秀な人材の獲得競争を勝ち抜くかが強く意識されている。1.既存文献にもとついて先行研究のサーベイを行った。2.学会、研究会に出席し、報告を聞くとともに意見交換を行った。3.自ら主催する研究会で報告するとともに、意見交換を行った。4.国内外の企業を訪問し、IT・ソフト系企業における人的資源管理システムの実態、特徴、直面している問題点を探るとともに、IT化、ソフト化が働き方やマネジメントにどのような影響を及ぼしているかを聞き取り調査した。IT・ソフト系企業では、伝統的なメーカーなどに比べて労働力の流動化が激しく、短期的な成果を求める傾向が強いこと、その結果、実力主義、成果主義人事を取り入れる企業が多いことが明らかになった。とくに欧米の企業では、年俸制やストックオプションなどの制度を取り入れるところが多い。また、働き方として、欧米企業の中には勤務場所・時間にとらわれない、モバイルオフィス等を取り入れるところが増え、国内でも大部屋では自分の席を持たないフリーアドレス制を採用する企業が増えている。ただ、従業員の流動化かが激しいことから、いかにしてそれを食い止め、定着を図るか、従業員の意欲を引き出すかが課題になっている。そこで従業員のさらなる動機づけとして、金銭的な報酬のほか、個人の名前を出したり、仕事のプロセスを公開したり、あるいは積極的にほめたり表彰したりすることに力を入れる傾向が見られる。なお、研究結果の一部は近著にて発表する予定である。1.図書・文献にもとづいて文献研究を行った。

3.国内外の企業を訪問し、また電話等の聞き取りにより、IT・ソフト系企業における人的資源管理システムの現状ならびに、直面している問題点を探るとともに、IT化やソフト化が人々の働き方、ならびに組織・マネジメントにどのような影響を及ぼしているかを聞き取り調査した。とりわけ本年度は、創造的・革新的な仕事に携わる従業員の意欲・生産性を向上させるマネジメントとして「承認」による動機づけに焦点を当て、具体的にどのようなマネジメントが行われているのか、有効なマネジメントはどのようなものなのかを研究した。[主な発見事実]IT化やソフト化にともない、個人の能力格差が増幅された形で成果に反映されるようになった。その結果、従来に比べて処遇に格差をつける傾向が広がりつつある。とりわけ処遇の平等を旨としてきた日本企業では、成果主義へと緩やかにシフトする現象が見られる。またIT、とりわけインターネットや携帯電話などの普及によって、物理的には必ずしも出社しなくても仕事ができる環境が整ってきた。そのため欧米企業では、在宅勤務や裁量労働制度が広がり、勤務時間・勤務場所という概念そのものが薄れつつある。そして、仕事の成果、役割がいっそう明確に問われるようになってきている。それに対し日本企業では、社会的・制度的な理由により、そのような勤務形態はそれほど広がっていないのが現状である。近年、「承認」による動機づけの重要性が認識されるようになり、日本企業でも積極的に「ほめる」マネジメントや表彰制度の導入などに力を入れるところが増えている。欧米企業ではそれがいっそう進んでおり、リーダーシップやコーチングの手法として、またさまざまなタイプの表彰制度として実施されている。なお、研究結果の一部は著書等の形で発表している。1.刊行されている資料や図書にもとづいて文献研究を行った。2.学会、研究会に出席し、報告を聞くとともに意見交換を行った。3.国内外の企業等を訪問し、IT・ソフト系企業における人的資源管理システムの現状ならびに、直面している問題点を探るとともに、IT化やソフト化が人々の働き方、ならびに人的資源管理システムにどのような影響を及ぼしているかを聞き取り調査した。4.企業において上司から部下への承認がモチベーションや組織への一体感、仕事に対するコミットメント、企業への定着意識などに対してどのような影響を及ぼすか、実証的に研究した。[主な発見事実]インターネットをはじめとするIT化によって、時間と場所に拘束されない働き方が広がっている。とりわけ欧米企業においては、それが急速に進行している。いっぽう日本企業では、IT化が進行しているにもかかわらず、働き方の面ではあまり大きな変化は見られない。しかし、オフィスにおけるフリーアドレス制など職場環境の変化は着実に進行している。またIT化によって個人で完結する仕事が増大し、さらに個人の能力格差が増幅した形で成果に反映されるようになったため、国内外とも従来に比べて処遇に格差を広げた企業が多い。
ミトコンドリアF_1F_0ーATPase活性調節サブユニットの作用機構

酵母ミトコンドリアのATP合成酵素には活性調節因子としてATPア-ゼインヒビタ-,9K蛋白,15K蛋白の3活性調節因子が存在する。これまでの研究によってATPア-ゼインヒビタ-はミトコンドリアの内膜にかかるプロトンの電気化学的ポテンシヤルに依存してATP合成酵素と解離・会合することが明らかになっている。本研究はATPア-ゼインヒビタ-の酵素表面上の作用機構を明らかにするため,ポテンシヤルの低下した時ATPア-ゼインヒビタ-はATP合成酵素のどの部位に結合するか,その時9K蛋白,15K蛋白はどの様な作用でATPア-ゼインヒビタ-の働きを調節しているかを明らかにしようとした。結果1.ATPア-ゼインヒビタ-はATP合成酵素のF_1ーサブユニットと1:1のモル比で結合するがその結合部位はF_1のαおよびβサブユニットの間に存在する。結果2:βサブユニットのATPア-ゼインヒビタ-の結合部位が同定できた。ATPア-ゼインヒビタ-はβサブユニットのATP結合部位で知られるD_<333>ーD_<364>間に結合することが明らかになった。結果3:ポテンシヤルが低下した時ATPア-ゼインヒビタ-がF_1に結合するが,ポテンシヤルが上昇した時ATPア-ゼインヒビタ-はここから解離する。このときATPア-ゼインヒビタ-が占めていた位置は9K蛋白にとってかわられる。このことは遺伝的にATPア-ゼインヒビタ-を欠失した酵母,或は9K蛋白を欠失した酵母のミトコンドリアを用いて確認された。上記の研究を遂行するにあたって補助金によって購入した振とう培養器は酵母の培養に十分使用できた。
発展機構を備えたソフトウェアの構成原理にかかわる総合研究

現代社会は極めて複雑かつ大規模なソフトウェアに強く依存しており、社会の複雑化や高度化にともなってその機能や能力を発展させることが強く要求されている。しかしながら、現在のソフトウェアは発展可能なようには作られておらず、社会の変化にソフトウェアを対応させるためのコストが極めて大きいことが指摘されている。これは、既存のソフトウェアによって社会システムの進歩が妨げられ、大きな社会問題が引き起こされうる可能性のあることを示している。また、現在必要とされる大規模で複雑なソフトウェアは、その全体を初めから規定することが困難であり、発展を通して漸増的に機能拡張を行うことによってのみ構成可能であるということも指摘されている。更に、最近ではインターネットなど広域的な情報ネットワークを介して国際的な共同作業や共同研究をする機会が増えてきた。このような状況では、ソフトウェアは当初は予定されていなかった利用環境に適応できるように開放型に構成され、新しい環境で必要な機能を獲得し、発展出来ることが望ましい。このようにソフトウェアが発展できる事は社会的、経済的あるいは学術的に極めて大きな意味をもつが、現在そのための組織だった方法は確立されていない。本研究では、ソフトウェアの発展のメカニズムを科学的に解明し、発展機構を備えたソフトウェアの構成原理の確立する予備的研究を行ない、(1)発展的ソフトウェアの理論、(2)ソフトウェア発展機構、(3)発展可能ソフトウェア構築方法論、(4)ソフトウェア発展方式(5)既存ソフトウェアの適応的発展の各観点から研究を行なうことが必要であることが判明した。また、平成9年度から発足する重点領域研究「発展機構を備えたソフトウェアの構成原理の研究」実施方策および運営方針についても検討をした。
単分子磁石研究の新展開

本研究では、高いブロッキング温度を持つ単分子磁石を合成し、量子スピントンネリングについて検討を行うことを目的とした。1.前年度では,キラル中心をもつ単一次元鎖磁石を合成した。今年度,新たに有機配位子を光学分割されたものからラセミ体に変更することで,全く構造の異なる鉄・ニッケル四核環状錯体を得ることに成功し,これが単分子磁石であることを明らかにした。すなわち配位子の光学分割の有無だけで,全く異なる構造をもつ単一次元鎖磁石と単分子磁石を選択的に得ることが可能であった。単分子磁石のブロッキング温度はそれほど高くなかったものの,この結果は錯体合成において新たな設計指針を与えるものである。2.量子スピントンネリングについては,単分子磁石以外の面からも検討を試みており,前年度は大きなトンネル障壁を持つと予想されている反強磁性的な7員環錯体の合成に成功している。今年度はW.Wernsdorfer教授のグループとの共同研究により,40mKという極低温で磁化測定を行った。その結果,巨視的量子効果による特異な挙動を観測することに成功した。磁化曲線の詳細な解析を行った結果,ゼロ磁場付近のステップは非断熱過程だけでは説明できなかった。これはスピンキラリティーに関連した,量子スピントンネリングの存在を示唆するものである。近々6および8員環錯体について測定を行い,7員環と比較することで,反強磁性的な奇数員環システムの特異性をより明らかにする予定である。新規シッフ塩基配位子H_2bmsaeを合成し、塩化鉄とメタノール中で反応させたところ、反応条件の最適化により5種類の多核錯体を得ることに成功した。このうち、Fe(II)7核錯体については、磁化率測定により基底状態でS=10の高いスピン多重度を持ち、単分子磁石に特徴的な性質を示すことを明らかにした。本研究はクラスター錯体の構造を反応条件で制御した数少ない例であり、より高いブロッキング温度の実現に繋がるものである。また量子スピンのトンネル障壁について、単分子磁石以外の面からも検討を行っている。本研究では、大きなトンネル障壁を持つと予想されている反強磁性的な奇数員環状について検討を行った。安定な奇数員環であるβ-シクロデキストリンとバナジルイオンを反応させることで、バナジル7核環状錯体を合成した。現在磁気的性質について検討を行っている。これまで奇数員環状錯体の報告例は希少であり、奇数員環に特徴的な磁気的性質については、まだ報告例がない。さらに本研究では単一次元鎖磁石にキラリティーを導入することで、量子スピン物性に留まらず、強磁性・強誘電を組み合わせた新しい物性について研究を行っている。キラリティーを持つ有機配位子(R)-pabnを塩化ニッケルと反応させ、鉄(III)トリシアノ錯体と反応させることで、Ni(II)-Fe(III)一次元錯体を合成した。磁化率測定の結果、この錯体が単一次元鎖磁石に特徴的な性質を示すことが明らかとなった。この錯体は、金属イオン中心の絶対構造がキラリティーを持つ、単一次元鎖磁石として初めてのものである。現在この錯体について、キラリティーと強磁性の複合物性について研究を行っている。