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CRMP-2による神経細胞の極性と軸索形成の分子機構の解明

神経細胞の極性は神経細胞の情報処理に重要な役割を果たす。しかし、神経細胞の極性がいかにして形成されるのか、その分子機構はよく理解されていない。本研究は、申請者が軸索誘導活性を見いだしたCRMP-2を手がかりとして神経細胞の極性形成の分子基盤を明らかとすることを目的とした。CRMP-2の下流エフェクター分子としてのチューブリンの同定:我々はこれまでに、CRMP-2が海馬培養神経細胞の軸索に濃縮し軸索形成を誘導することを見いだしている。このことからCRMP-2が神経極性に関わる機能分子である可能性が示唆される。そこで、CRMP-2の作用機構を調べるため、CRMP-2結合蛋白質を検索し、チューブリンが同定された。また、CRMP-2はIn vitroで微小管の形成を促進し、その微小管形成促進活性は59個のアミノ酸配列(323-381aa)に存在することがわかった。また野生型のCRMP-2は神経細胞の突起形成を促進したが、59個のアミノ酸配列を欠くCRMP-2変異体は神経突起形成を促進しなかった。以上の結果から、CRMP-2がチューブリンとの相互作用を介して神経軸索形成を行うことが示唆された。プロテオミクスを用いた神経極性形成因子の同定と機能解析:つぎに、CRMP-2以外の極性・軸索形成白質群を網羅的にスクリーニングし同定を行うために、プロテミクスの手法を採用した。そして、細胞内の微量蛋白質の検出を可能にするための巨大ゲル二次元電気泳法を独自に開発した。本法は従来の手法と比較して感度が飛躍的に向上し、従来の泳動法の5倍(約11,000個)の蛋白質スポットの検出に成功した。またこのシステムを用いて、神経細胞の軸索形成時に発現が上昇する蛋白質をいくつか検出した。1)CRMP-2結合蛋白質の同定我々は最近、CRMP-2という細胞内蛋白質が海馬培養神経細胞の軸索に濃縮することを見いだした。また、CRMP-2を神経細胞に外来性に高レベル発現させると、神経極性に乱れが生じ通常は1本しか形成されない軸索が複数形成された。以上の結果はCRPM-2が神経細胞の軸索形成と極性形成に重要な役割をはたす可能性を示唆する。本研究ではCRMP-2による神経細胞の軸索形成と極性形成機構の解明のためにCRMP-2と相互作用する蛋白質をアフィニティーカラム法およびyeast two-hybrid法を用いてスクリーニングした。その結果、アクチンとチューブリンが同定された。2)CRMP-2の微小管形成に対する作用の解析CRMP-2のさまざまなフラグメンを用いて微小管とのcosediment assayをおこない、少なくともCRMP-2の323番目から381番目のアミノ酸の部分が微小管との結合に寄与していることが明らかとなった。この部位は、CRMPのアイソフォーム間、種間で比較的高いホモロジーを有している部位である。次にCRMP-2がチューブリンあるいは微小管に結合することによって、微小管の動態にどのような作用を及ぼすかについて、暗視野顕微鏡を用いて調べた。その結果、微小管に結合するフラグメントおよび全長のCRMP-2が微小管の重合を促進することがわかった。一方、微小管に結合しないフラグメントは微小管の重合を促進しなかった。また野生型のCRMP-2は神経細胞の突起形成を促進したが、チューブリン結合部位を欠くCRMP-2は神経突起形成を促進しなかった。

以上のことから、神経軸索形成や極性形成CRMP-2とチューブリンとの相互作用が関与する可能性が示唆された。神経極性は神経細胞の基本的な形態的・機能的特性である。しかし、神経細胞の極性がいかにして形成されるのか、その分子機構はあまり理解されていない。本研究は培養海馬神経細胞を研究材料として、神経細胞の極性形成の分子基盤を明らかとすることを目指している。プロテオミクスの手法を用いて神経極性形成機構の分子基盤を解析するために昨年度開発した超高解像度二次元電気泳動法をさらに改良した(Proteomics 2,666-672,2002;BioForum Int. 6,324-325,2002)。本法は従来の手法と比較して感度が飛躍的に向上し、従来の泳動法の5倍(約11,000個)の蛋白質スポットの検出に成功した。そこで、このシステムを用いてラット培養海馬神経細胞の軸索あるいは樹状突起・細胞体に濃縮する蛋白質と極性形成時に発現が上昇する蛋白質のディファレンシャル解析を行った。その結果、神経細胞に発現する細胞骨格・膜蛋タンパク質5,164個のうち4%にあたる200個ものタンパク質が軸索に、27%にあたる1,414個のタンパク質が樹状突起・細胞体に濃縮することがわかった。また。神経細胞に発現するタンパク質6,197個のうち4.3%にあたる。265個のタンパク質が神経極性形成に伴って、発現が上昇することが明らかとなった。以上の結果から、神経極性の形成・維持には数多くのタンパク質のネットワークが関与するものと考えられる。現在、これらのタンパク質を質量分析法を用いて同定中であり、すでにいくつかの興味深いシグナル分子や細胞骨格調節タンパク質を同定している。今後、これらの分子群を培養海馬神経細胞を用いて発現機能解析を行い、神経極性形成を担う分子群のシグナルネットワークを明らかとしてゆく予定である。
メタロチオネインの骨における発現と骨疾患での生理的役割の解明

骨におけるメタロチオネイン(MT)mRNAの発現の検討本研究では骨細胞の特性を保持した株細胞としてマウス頭蓋冠由来の骨芽細胞株MC3T3-E1を用いた。骨芽細胞株MC3T3-E1にカドミウム(CdCl_2)を10μM投与して24時間培養後全RNAを抽出し,すでに設計したMTmRNAコンセンサスPCRプライマーを用いてRT-PCRを行ったところ,コントロールと比較して明らかにカドミウムの刺激によってMTmRNA発現量が増大していることがわかった。・培養日数にともなうMTmRNA発現量の変化MC3T3-E1を5×10^5dish(φ90mm)で播き込み,1,3,7,14日培養後にそれぞれCdCl_2を10μM投与し24時間後に全RNAを抽出してRT-PCRを行い増幅産物を定量的に解析した。その結果,ほぼコンフルエントとなる7日目まで発現量は緩やかに上昇した。また,MC3T3-E1の培養においてその石灰化を促進させるといわれているβ-グリセロリン酸ナトリウム(β-GP)を添加して同様に培養日数ごとにCdCl_2を投与したところ,mRNAの発現量はβ-GPなしの状態よりも急激に7日目まで上昇した。このことから石灰化が盛んな細胞ほどMTmRNAの発現能が高いのではないかということが示唆された。現在MC3T3-E1細胞の石灰化についての指標を検討し,MTmRNA発現量との相関についてさらに確証を得る為の研究を進めている。
ジャン・ジュネの『恋する虜』における「放浪」概念の現代文学における射程

本年度は、前年度同様に、ジャン・ジュネの作品の精読を軸に展開するモノグラフィックなアプローチをつうじて、同時代の代表的な思想家(ジャンーポール・サルトル、ジョルジュ・バタイユ)におけるジュネ像を再検討しつつ、新しいジャン・ジュネ像の構築を目指した。具体的には、まず、ジャコメッティ論や二つのレンブラント論に代表される中期の芸術評論と、後期の政治評論を精読した。精読による解釈を基に、本研究で強調している三つの主題(放浪、悪、孤独)のうち、前年度取り組めなかった孤独の主題が中後期の作品においてどのように表現されているのかを分析した。以上の分析の結果、第一に、孤独が、中期の芸術評論において、個別性と普遍性の特異な関係性を提示する主題として描かれていることを明らかにした。小説の中のフィクショナルな分身の孤独から、芸術評論における芸術の鑑賞者の孤独へと、前期から中期にかけてその性質が変容していることに留意しなければならないが、中期の芸術評論において、孤独は、個別化と普遍化を同時に促す触媒として描かれている。第二に、『恋する虜』においても、中期の芸術評論にて孤独をつうじて表現されている、個別性と普遍性の特異な関係が描かれていることを確認した。まず、この作品のテクストの基礎構造において、個別化と普遍化の相反する二つのベクトルが同時に機能している。さらに、ライトモチーフである「母と息子のカップル」において顕著に見られるように、ジュネにとって個別的な問題が、より普遍的な「母と息子」をめぐる問題に送り返されている。本年度の研究報告として、前年度の学会発表に上記の分析を反映させて、「『恋する虜』のイルビトの夜の場面の分析」と題した論文を執筆した。本論文は、日本フランス語フランス文学会の学会誌である『フランス語フランス文学研究』第111巻(査読有)に掲載されている。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、申請書に記載した計画を一部変更して、研究を遂行した。というのも、ジャン・ジュネの『恋する虜』の「放浪」概念について、申請書に記載したようにこれをもっぱら思想史のアプローチによって分析することには、この概念の文学における価値を捉え損ね、文学作品の読解から第二次大戦以降の思潮を見直すという本研究の意義が失われてしまう恐れがあると判断したためである。以上のような判断を踏まえて、計画の変更による研究の遅滞を避けるため、年次計画の通りエマニュエル・レヴィナスとジャック・デリダのエドモン・ジャベスに関するテクストを読み進めつつも、『恋する虜』の精読、このテクストの「放浪」概念に関する論点の再検討とこの再検討に資する文献の精読を中心に研究を遂行した。このような初年度の研究によって、まず、『恋する虜』の「放浪」の概念は喪の問題とつながっているということが明らかになった。この分析では、精神分析の理論、具体的にはジークムント・フロイトの『喪とメランコリー』やこれを継承したニコラ・アブラハムとマリア・トロークの『表皮と核』における議論を参照した。さらに、『恋する虜』における母と息子のカップルの形象の意味作用を明らかにした。研究発表については、成果の一部を「ジャン・ジュネ『恋する虜』における自身のエクリチュールをめぐる省察の分析(1)ー死者の記憶をめぐるジレンマとその超克の試みについてー」という題名の論文にまとめ、これを『仏語仏文学研究』第48号(東京大学仏語仏文学研究会、2016年1月28日発行)に寄稿した。くわえて、成果の他の一部を「ジャン・ジュネの後期作品におけるエクリチュールと生の関係について」という題目の研究報告にまとめ、これを2015年度関東支部大会(日本フランス語フランス文学会、上智大学、2016年3月12日)にて口頭で発表した。平成27年度は、まず、当初の計画のように思想史のアプローチによって研究を進めると、ジュネの「放浪」概念の文学における価値を捉え損ね、文学作品の読解から第二次大戦以降の思潮を見直すという本研究の意義が失われてしまう恐れがあるということに気付き、計画の欠陥の修正を図った。その結果、『恋する虜』の再度の精読をつうじて、「放浪」概念と喪のつながりという新しい論点を発見することで、この欠陥は早期に克服され、計画の時点では予想もしなかった方向への展開の萌芽を見出すことに成功した。くわえて、申請書に記載した計画に従って、エマニュエル・レヴィナスとジャック・デリダのエドモン・ジャベスに関するテクストを読み進めたため、計画の大幅な遅滞を避けることができた。研究発表については、申請書の時点では初年度に研究発表を行うことは予定していなかったにもかかわらず、査読論文を一本投稿し、学会で研究報告を一度実施し、積極的に研究成果を発表することができた。本年度は、前年度における研究計画の変更を引継ぎ、研究を遂行した。本研究課題の終局の目的は、文学作品に密着した解釈から第二次大戦以降のフランスにおける文芸思潮についての新しい理解を提示することであり、この目的をより高い精度で達成するために、ジャン・ジュネの作品の精読を軸に展開するモノグラフィックなアプローチに立ち戻った。具体的には、まず、ジュネの初期・中期の作品を精読した。さらに、同時代のフランスの思想家におけるジュネ像を再検討するために、ジャン-ポール・サルトルの『聖ジュネ』(1952)やジョルジュ・バタイユの『文学と悪』(1957)におけるジュネの章を精読した。

本年度に「放浪」の主題と直接関係のないように思われる初期・中期の作品を取り扱ったのは、「放浪」と並列的に論じることのできる中心的な主題からの視点を補助的に導入することで、本研究課題が他の中心的な主題をめぐる研究とどのような関係を取り結ぶのかを明らかにするためであった。上述の作品の精読・分析のなかで、「悪」と「孤独」を、「放浪」と同様に、ジュネの作品の表現形式と密接につながった主題として捉え直した。さらに、上の二つの主題のうち「悪」をより深く分析することで、ジュネの「悪」には、制度への寄生という特徴が存在すること、加えて、この特徴が主題・表現形式の両方においてみられることを確認した。研究発表についても、本研究によりふさわしいアプローチを検討し、学会での口頭発表にてそれを実践した。具体的には、作品に密着した読解のなかで問題提起を徐々に立ち上げていくというアプローチを、少ない紙幅において実践することを試みた。この成果が、日本フランス語フランス文学会2016年度秋季大会(東北大学、2016年10月22日)での、「ジャン・ジュネ『恋する虜』におけるハムザと彼の母のカップルの形象と作品の構造の関係」という題目の研究報告である。本年度は、前年度の反省を踏まえて問題点を修正し、修正したアプローチにおいて堅実に研究を進めることができた。まず、ジュネのモノグラフィックな研究に立ち戻るなかで、ジュネ作品の抱える多様な問題の過度な単純化を避けるために、表現形式に関わる主題という視点から「悪」と「孤独」という別の主題を導入することができた。とりわけ「悪」の主題について、主題と表現形式に一貫する「制度への寄生」という側面から分析することで、悪に関する、新しい価値-道徳を生成しないという否定的な評価からは距離を置き、ジュネにおいては、制度への寄生こそが、挑発的で受け入れがたいとされる作品を一般の価値観を有する読者へと伝達することを可能にしているということを確認した。ジュネの「悪」については、サルトルとバタイユがすでに論じているだけではなく、監獄の問題をめぐってジュネとフーコーのあいだに葛藤が生じていたことも知られている。今後、「悪」の主題の分析を表現形式との関わりのなかで展開するなかで、作品に密着した分析から、ジュネ作品の争点を20世紀フランスの代表的な思想家たちの問題意識のなかに位置づけつつ、その「悪」の表現の狙いを示すことができるように思われる。研究発表については、本研究課題によりふさわしいアプローチを模索し、それを実際に学会発表にて実践することができた。さらに、前年度にできなかった草稿調査の準備を進めることもできた。申請書に記載していたIMECでの調査自体はまだ遂行できていないが、しかし、2016年6月にマルセイユのヨーロッパ・地中海文明博物館(MuCEM)で行われていたジャン・ジュネの草稿に関する展覧会に参加し、IMECに所蔵されている草稿の実物を調査することができた。本年度は、前年度同様に、ジャン・ジュネの作品の精読を軸に展開するモノグラフィックなアプローチをつうじて、同時代の代表的な思想家(ジャンーポール・サルトル、ジョルジュ・バタイユ)におけるジュネ像を再検討しつつ、新しいジャン・ジュネ像の構築を目指した。具体的には、まず、ジャコメッティ論や二つのレンブラント論に代表される中期の芸術評論と、後期の政治評論を精読した。
ラット歯髄炎における神経線維の免疫組織学的及び歯髄組織の電顕的検索

下顎第一臼歯を人為的に露髄させ、潰瘍性歯髄炎から歯髄壊疸に至るまでの歯髄組織の変化を病理組織学的に検索し、神経線維の密度の変化を免疫組織化学的に計測し検索した。さらに神経線維の役割を電顕的に検索し以下の知見を得た。(1)露髄後1日例では、穿通部周囲に多数の好中球の浸潤が見られ、その周囲では歯髄細胞内のミトコンドリアの空胞化などの変性所見が認められた。歯冠部及び歯根部の象牙芽細胞層の配列の乱れは見られなかった。(2)露髄後3日例では、多数の好中球の変性像の集積いわゆる膿瘍の形成が見られ、その周囲には細胞質内にミトコンドリアの空胞化などの変性像を示す歯髄固有細胞及びその変性した細胞や神経線維を貪食するマクロファージが認められた。また、病巣周囲の象牙芽細胞層においては象牙芽細胞が変性・消失し、細胞の配列が若干不規則になっていた。(3)露髄後510日例では、膿瘍直下には病巣を被包する様に配列した線維芽細胞の層が見られ、細胞間にコラーゲンの形成が認められた。また、変性した細胞や神経を貪食しているマクロファージが露髄後3日例よりも多数見られた。象牙芽細胞層においては変性・消失する細胞が露髄後3日例よりも更に多く見られ、細胞の配列も不規則になっていた。一部では象牙芽細胞層直下にrERに富む象牙芽細胞様細胞の出現が認められた。露髄後7日例では露髄後5日例に比べ更に多くの象牙芽細胞様細胞が見られ、細胞間にはコラーゲンが形成されていた。露髄後10日例では細胞間のコラーゲンが増加し、著しい修復象牙質形成が見られ、象牙芽細胞様細胞の配列も認められた。(4)露髄後2週以上の経過例では、好中球の浸潤が根尖部まで認められ、象牙芽細胞様細胞及び線維芽細胞には著しい変性像が認められた。また一部には修復象牙質により根管の根尖側1/4付近が閉鎖しかかっており、残存歯髄にも著しい石灰化像が認められた。下顎第一臼歯を人為的に露髄させ、潰瘍性歯髄炎から歯髄壊疸に至るまでの歯髄組織の変化を経時的に検索を行い、光顕的にHE染色による病理組織学的検索およびProtein Gene Product9.5抗血清を用いて免疫組織化学的に計測し、神経線維の密度の変化を検索した。その結果、膿瘍形成から歯髄壊死にいたる過程での神経線維の密度の変化が明らかになり以下の知見を得た。(1)露髄後1日例では、穿通部を中心に歯冠部の約1/31/2に限局した膿瘍の形成が認められ、歯冠部歯髄のPGP9.5陽性神経線維はコントロール群と比較して減少した。(2)露髄後3日例では、膿瘍は根管口にまで達し、根部歯髄の陽性神経線維はやや増加した。(3)露髄後5日例では、膿瘍は根管口から歯根の約1/41/3にまで拡大し、根部歯髄の陽性神経線維はコントロール群と比較して有意に増加した(P<0.05)。膿瘍の進展に対する歯髄の防御反応に神経線維が関与している可能性が示唆された。(4)露髄後7日例では、膿瘍は根管口から歯根の約1/2にまで拡大し、根部歯髄の陽性神経は、5日例に比較して減少した。(5)露髄後10日例では、膿瘍は根管口から歯根の約2/3にまで拡大し、陽性神経線維はコントロール群とほぼ同じスコアーであった。(6)露髄後2週例では、根尖まで膿瘍は拡大していた。一部では歯髄が残存しており根管壁に修復象牙質が著しく形成された結果、膿瘍の拡大が阻止されて歯髄が生存しているものも認められた。さらに今年度は、同過程において、免疫電顕により神経線維とその神経内ペプチドの分布状態を検索し、神経線維の役割を超微細構造的に検索する。その結果、どの様な細胞に神経線維がcontactしているか等について、神経線維の役割がより詳細に明らかになるであろう。

(3)露髄後510日例では、膿瘍直下には病巣を被包する様に配列した線維芽細胞の層が見られ、細胞間にコラーゲンの形成が認められた。また、変性した細胞や神経を貪食しているマクロファージが露髄後3日例よりも多数見られた。象牙芽細胞層においては変性・消失する細胞が露髄後3日例よりも更に多く見られ、細胞の配列も不規則になっていた。一部では象牙芽細胞層直下にrERに富む象牙芽細胞様細胞の出現が認められた。露髄後7日例では露髄後5日例に比べ更に多くの象牙芽細胞様細胞が見られ、細胞間にはコラーゲンが形成されていた。露髄後10日例では細胞間のコラーゲンが増加し、著しい修復象牙質形成が見られ、象牙芽細胞様細胞の配列も認められた。(4)露髄後2週以上の経過例では、好中球の浸潤が根尖部まで認められ、象牙芽細胞様細胞及び線維芽細胞には著しい変性像が認められた。また一部には修復象牙質により根管の根尖側1/4付近が閉鎖しかかっており、残存歯髄にも著しい石灰化像が認められた。
開発途上国における教育政策評価の有効性に関する複合的実証研究

本研究は、途上国における教育政策評価がどの程度の有効性をもって実施されているのかについて、「万人のための教育-ファスト・トラック・イニシアティブ(EFA-FTI)」などの国際的な教育開発援助の影響を勘案しながら、教育政策の策定・実施状況がどのように評価され、その評価が次のサイクルの政策形成過程においてどのような形で活かされているのかについて、実証的に明らかにすることを目指して実施した。とくにカンボジアとフィリピンを事例として選び、途上国における教育政策評価がいかにして行なわれているのかについての具体的な検証を試みた。こうした目的で行った本研究では、幅広く教育政策評価についての指標のあり方などについて検討を加え、その成果を英文のディスカッション・ペーパーとして発表した。その作業を踏まえて、実際に評価指標が現地の実状に即したものとなっているのかどうか、また、政策形成過程でそれらの指標がどの程度活用されているのかといった点について、カンボジアにおいて現地調査を数字にわたり行った。現地調査の結果は、国際会議の場で口頭発表したり、論文として公表した。また、カンボジアと比較して教育開発援助の影響が少ないフィリピンにおいて、近年の教育改革のなかで教育政策がどのように形成されたのかについて、「学力」問題と「愛国心」教育に焦点をあてて分析し、論文を執筆した。さらに、途上国の教育政策評価の基礎となる考え方の整理やジェンダーの観点からの議論を構築するとともに、「持続可能な開発のための教育(Education for Sustainable Development : ESD)」に関する教育政策のあり方についても検討を行った。このESDは、途上国のみならず先進国でも多様な教育活動に取り組むことが目指されているが、いずれの国・社会でも十分に実践が積まれているとはいえない。そのため、本研究ではとくにカンボジアをその事例対象として選定し、途上国の文脈におけるESDの実践とその評価のあり方について検討を加えるとともに、先進国も含めた他の国・社会への応用可能性を論じた論文を発表した。本研究では、途上国における教育政策評価がどの程度の有効性をもって実施されているのかについて、国際的な教育開発援助のイニシアティブである「万人のための教育(EFA)-ファスト・トラック・イニシアティブ(FTI)」を事例として、同イニシアティブにもとづく教育政策の策定・実施状況がどのように評価され、その評価が次のサイクルの政策形成過程においてどのような形で活かされているのかについて、実証的に明らかにすることを目指している。とくに、FTI支援対象国であるベトナムやカンボジアといったインドシナ諸国に焦点を当てることで、途上国における教育政策評価がいかにして行なわれているのかについての具体的な検証を試みている。本プロジェクトの初年度である今年度は、幅広く教育政策評価についての指標のあり方などについて検討を加えた。その成果は、英文のディスカッション・ペーパーとして発表した。その作業を踏まえて、実際に評価指標が現地の実状に即したものとなっているのかどうか、また、政策形成過程でそれらの指標がどの程度活用されているのかといった点について、カンボジアにおいて現地調査を行った。現地調査の結果は、国際会議の場で口頭発表を行った。その研究報告の内容にもとづき、現在論文を執筆中であり、2年目以降に研究成果として発表する予定である。本研究の成果は、学術的な意義のみならず、国際機関や援助機関において活用されることも重要であると考えており、これまでに実務関係者との意見交換も積極的に行っているが、今後も研究成果の活用などについて幅広い立場の専門家たちと議論をしていく予定である。

本研究では、途上国における教育政策評価がどの程度の有効性をもって実施されているのかについて、国際的な教育開発援助のイニシアティブである「万人のための教育(EFA)-ファスト・トラック・イニシアティブ(FTI)」を事例として、同イニシアティブにもとづく教育政策の策定・実施状況がどのように評価され、その評価が次のサイクルの政策形成過程においてどのような形で活かされているのかについて、実証的に明らかにすることを目指している。とくに、FTI支援対象国であるベトナムやカンボジアといったインドシナ諸国に焦点を当てることで、途上国における教育政策評価がいかにして行なわれているのかについての具体的な検証を試みている。本プロジェクトの2年目として、とくに現在FTIにもとづく基礎教育政策の策定がダイナミックに進展しているカンボジアにおいて現地調査を行った。現地調査の結果は、現在データ分析を進めており、今年度に論文としてまとめる予定である。また、昨年度に行った研究の成果物として、フィリピンにおいて育政策がどのように形成されたのかについて、「学力」問題と「愛国心」教育に焦点をあてて分析し、論文を執筆した。今後、本研究の成果は、学術的な意義のみならず、国際機関や援助機関において活用されることも重要であると考えており、これまでに実務関係者との意見交換も積極的に行っているが、今後も研究成果の活用などについて幅広い立場の専門家たちと議論をしていく予定である。教育政策をはじめとする公共政策の形成や決定の過程において、従来の政策に対する評価を踏まえることが欠かせない。しかしながら、多くの国ではこうした「評価」にもとづく政策形成が十分に行われてきたとは言い難い。とくに、公共セクターの能力が未だに脆弱な開発途上国(以下、途上国)にとっては、教育政策の策定過程における政策評価の活用は困難な課題である。そのため、本研究は、途上国における教育政策評価がどの程度の有効性をもって実施されているのかについて、実証的に明らかにすることを目的として実施してきた。研究の最終年度である平成23年度は、2年間の研究をまとめるために、論文の執筆やシンポジウム報告等を積極的に行った。とくに、途上国の教育政策評価の基礎となる考え方の整理やジェンダーの観点からの議論を構築するとともに、「持続可能な開発のための教育(Education for Sustainable Development: ESD)」に関する教育政策のあり方についても検討を行った。このESDは、途上国のみならず先進国でも多様な教育活動に取り組むことが目指されているが、いずれの国・社会でも十分に実践が積まれているとはいえない。そのため、本研究ではとくにカンボジアをその事例対象として選定し、途上国の文脈におけるESDの実践とその評価のあり方について検討を加えるとともに、先進国も含めた他の国・社会への応用可能性について考えた。こうしたESD研究への展開は、本研究の社会的意義を高めるという見地から、研究を深めるうえで重要な道筋であったと考えている。
アレルギー性鼻炎のステロイド耐性化機構の解明と関与分子を標的とした治療法の開発

ステロイドはアレルギー性鼻炎の治療において重要な薬剤である。しかし、本剤が奏功せず手術治療を選択せざるを得ない症例も存在する。このステロイド耐性化は、NF-kBの過剰発現によるものではなく、ステロイド受容体ベータの発現が関与している可能性が示唆された。アレルギー性鼻炎症例におけるステロイド耐性化の機序を検討する目的で鼻粘膜組織中のステロイド受容体とNF-kBの測定を行った。その結果、アレルギー性鼻炎患者群をステロイド感受性の低い群ではステロイド受容体アルファの発現は認められるものの、ベータ受容体の発現はほとんど認められなかった。一方、ステロイド感受性の低い群ではステロイド受容体アルファとベータの両者の発現が認められたが、べータ受容体の発現が有意に上昇していた。また、鼻粘膜組織中に浸潤した好酸球やリンパ球の細胞内におけるステロイド受容体の局在について蛍光顕微鏡を用いて検討したところ、細胞質と核内の両者に認められた。また、このベータ受容体の発現は粘膜上皮と粘膜下層に強く認められた。一方、NF-kBは炎症性サイトカインの産生に重要な役割を果たし、炎症反応を修飾する。このNF-kBの過剰発現によってステロイド耐性化が生じるとも考えられ,この点を検討するために、NF-kBの発現を測定した。その結果、NF-kBの発現はアレルギー性鼻炎症例と健常人の間で有意な差が認められなかった。以上のことから、ステロイド耐性化にはNF-kBの過剰発現ではなく、ステロイド受容体ベータの発現が関与している可能性が示唆された。また、ステロイド受容体ベータの発現は浸潤した好酸球、リンパ球、形質細胞、血管内皮細胞などに強く、これら炎症性細胞のステロイド耐性化が難治性の病態形成に重要であると考えられた。ステロイドホルモンは臨床的に高い有効性が認められているが、耐性化を示し効果が減弱する症例も少なからず存在し、鼻症状が増悪するだけでなくQOLも低下し患者の日常生活の大きな障害となっている。アレルギー性鼻炎症例における鼻粘膜組織中のステロイド受容体の測定を行った。その結果、アレルギー性鼻炎患者群をステロイド感受性の高い群ではステロイド受容体アルファの発現は認められるものの、ベータ受容体の発現はほとんど認められなかった。一方、ステロイド感受性の低い群ではステロイド受容体アルファとベータの両者の発現が認められたが、ベータ受容体の発現が有意に上昇していた。さらにNF-kBの発現についても同様の検討を行った結果、ステロイド感受性とNF-kBの発現との間に有意な相関は認められなかった。以上のことから、ステロイド耐性化は、NF-kBの過剰発現によるものではなく、ステロイド受容体ベータの発現が関与している可能性が示唆された。ステロイドベータ受容体はドミナントネガティブにアルファ受容体がステロイドホルモンと結合することを阻害することによって、ステロイド耐性化を誘導すると考えられた。さらに、ベータ受容体の発現が多い症例では、鼻粘膜におけるTRFとIL-6などの炎症性サイトカインが多く認められ、これらサイトカインがベータ受容体の誘導に重要な役割を果たしている可能性が示唆されると考えられた。耐性化機構にかかわるステロイド受容体βやNFkBの発現を抑制することによって、ステロイド耐性化を回避しアレルギー性鼻炎の治療効果を高めるだけでなく、高濃度のステロイドによって懸念される副作用軽減にもつながると考えられる。
健診データを用いて検討した骨格筋と動脈硬化リスク因子及び栄養・食事内容との関連

本研究では、動脈硬化リスク因子として骨格筋量に注目し、多数の健診者に対してインピーダンス法を用いて高い精度で簡便に骨格筋量を測定する。また、骨格筋量に関連すると考えられる糖尿病、高血圧、脂質異常症などの動脈硬化リスク因子の測定、骨格筋タンパク質に関連すると考えられる分枝鎖アミノ酸の測定と食事摂取調査を行い、骨格筋量と動脈硬化リスク因子や食事内容との関連を検討することで、骨格筋量と生活習慣病や食事・栄養との関連についてエビデンスを創出することを目的とする。これまで、提携医療機関の人間ドック受診者数千名を対象に、体重、身長、腹囲の測定及び、上下肢インピーダンス法による骨格筋量、内臓脂肪面積、皮下脂肪面積の測定を行ってきた。また、動脈硬化リスク関連疾患項目の測定と、承諾を得られた対象者約100名に対し分岐鎖アミノ酸測定を行ってきた。現在、分岐鎖アミノ酸と上下肢別の骨格筋量と動脈硬化リスク関連疾患項目との関連、及び、分岐鎖アミノ酸、内臓脂肪との関連を、研究分担者から統計解析のアドバイスを受けながら検討中である。データ収集であるが、提携医療機関の事情(通常業務への影響がでないようにする)や人間ドック受診者人数の変更、当方のデータ収集予定者の都合等により、データ収集のペースが当初予定していたよりも遅くなったため。データの収集は終了しており、現在、分岐鎖アミノ酸と上下肢別の骨格筋量と動脈硬化リスク関連疾患項目、分岐鎖アミノ酸との関連を解析中であり、今年度中にまとめに入る予定である。研究目的(概要)※当該研究計画の目的について、簡潔にまとめて記述してください。高齢者における骨格筋の減少や筋力低下がサルコペニアとして注目されている。また、最近、肥満や内臓脂肪蓄積だけでなく、骨格筋の減少と糖尿病、高血圧、脂質異常症など動脈硬化リスク疾患との関連が報告されているが、日本におけるエビデンスは極めて少ない。そこで、本研究では、男女約5000人の人間ドック健診受診者を対象に、被曝リスクがなく高精度で簡便に体組成を測定できるインピーダンス装置を用いて骨格筋量を測定し、健診で得られた動脈リスク疾患項目、他の体組成因子(体重、内臓脂肪、皮下脂肪)骨格筋関連の液性因子および食事内容や生活習慣を横断的に検討することにより、骨格筋量と動脈硬化リスク疾患との関連及びその背景因子についての科学的根拠を得ることを目的とする。人間ドック受診者男女を対象に、体重、身長、腹囲の測定及び、上下肢インピーダンス法による骨格筋量、デュアルインピーダンス法による内臓脂肪面積、皮下脂肪面積の測定を行う。また、動脈硬化リスク関連疾患項目の測定と、承諾を得られた対象者に対し分枝鎖アミノ酸測定を行う。さらに、全対象者に対して、簡易型自記式食事歴法質問票BDHQによる食事・栄養の摂取状況の把握を行い、また、人間ドックの問診票を用いて家族歴、生活習慣などの背景因子の取得を行う。得られたデータを統計学的手法を用いて解析し、骨格筋量と動脈硬化リスク疾患との関連、骨格筋率と分枝鎖アミノ酸及び食事内容との関連を横断的に検討する。データ収集開始は予定より早めに始めることができたが、提携先施設の都合により、分枝鎖アミノ酸を測定するための血清収集はまだ行われていない。平成30年度は、簡易型自記式食事歴法質問票BDHQによる食事・栄養の摂取状況の把握を行い、人間ドックの問診票を用いて家族歴、生活習慣などの背景因子の取得を行う。また、承諾を得られた対象者に対し分枝鎖アミノ酸測定を行う。分枝鎖アミノ酸を測定するための血清収集はまだ行われていないため、測定キットの購入が平成30年度に持ち越された。提携医療機関でのデータ収集が予定よりも遅れたため、解析分岐鎖アミノ酸の委託測定、骨格筋測定装置の使用に関する費用、なども遅れているため。また、研究分担者の所属変更に伴い、打ち合わせやディスカッションも遅れているため。
泳動速度制御機能を有する単一分子識別デバイスの創製

本研究では、透明基板(SiO2)上にトラップ電極を組み込んだ面内型ゲーティングナノポア構造を構築し、静電場を用いたDNA泳動速度制御を利用した、トンネル電流計測による1分子DNAシークエンシングを実証することを目的とした。この目的に対して、単分子DNAダイナミクス評価に向けたナノデバイス及び電流・蛍光同時観察法を創成すると共に、トラップ電極による横方向静電場を利用したDNA泳動速度制御を実証することに成功した。また、トラップ電場と単分子トンネル電流計測用電場の干渉を抑えることが可能な絶縁被覆ナノ電極系の作製プロセスを構築し、これを用いて高精度なトンネル電流計測を実証した。本年度では、面内型ゲーティングナノポアセンサーによる1分子DNAの塩基配列解読の実証に向けた、1分子ダイナミクス制御のための新規1分子観察技術を創成した。開発したデバイスは、厚さ約0.1mmの透明ガラス基板上に作製したマイクロピラーを有する検体導入用流路と、検体検出用マイクロ流路で構成されるものである。このデバイスを用いて、イオン電流計測法と蛍光顕微鏡を用いた1粒子観察を同時に実行することで、マイクロ流路を通過する単一蛍光粒子のダイナミクス解析を試みた。実験では、流路デバイスをPDMSブロックでシーリングし、シリンジポンプを用いて蛍光粒子の分散溶液を流路に導入した。2つの銀/塩化銀電極を用いてマイクロ流路に電場を生じさせることで、電気泳動的に蛍光粒子が流路を通過するようにした。流路を通るイオン電流の測定を行なったところ、1個の粒子が通過されたことを示唆するスパイク状のイオン電流変化が観測された。また、同時に記録した蛍光観察像によって、個々のイオン電流シグナルに対応して、単一蛍光粒子がマイクロ流路を通過していることが確認された。この結果により、これまでの電気的検出法では確認されてこなかった「本当に流路を粒子が通過しているのか?」という疑問を完全に解消することができた。以上のようにして、マイクロ秒スケールの高時間分解能とナノメートルスケールの高空間分解能を併せ持ちながら、液体中における1個の粒子あるいは分子のダイナミクスの実像観察を行うことができる新しい手法の創成に成功した。本年度では、面内型ゲーティングナノポア構造を用いた1分子DNAの塩基配列識別の実証を目標とした。トンネル電流による単一塩基分子識別は、分子の電子構造に加えて、電極ー分子間の距離やカップリングのバラつきにより生じる電流値の分布を統計的に評価して初めて実現されるものである。そのためには個々の塩基分子について多点電流計測を行い、電流値分布の解析により抽出される最頻電流値の比較が必須である。しかし、従来の電極系では、水溶液中に露出された電極表面を介したサブナノアンペアオーダーのイオン電流が電極間距離に依存しないバックグラウンドとして存在するため、トンネル電流による電極間距離の厳密な見積りが困難であった。そこで、水溶液中において電極間距離を見積もるための手法を新たに開発した。表面が二酸化ケイ素薄膜で被覆された金ナノ接合を、ポリイミドで被覆されたリン青銅基板上に作製した。この基板を3点曲げの要領で屈曲させることで、金接合を機械的に破断させた。そうすることで、接合破断面を除く全ての部分が二酸化ケイ素で覆われた、金ナノ電極対が得られた。作製した被覆電極を用いて電解質溶液中における電流計測結果から、絶縁被覆の効果により、イオン電流を1桁以上減少させることが可能であることを確認した。また、溶媒種に依存したトンネル電流の減衰が観測された。以上のように、絶縁被覆ナノ電極対の新規作製手法に成功し、水溶液中における電極間距離の見積りが可能になった。これにより、面内型ゲーティングナノポアにおけるセンサー電極間距離を、1分子測定中に見積もることが可能になることが期待できる。本年度では、DNAのナノポア通過速度の高速化に伴う塩基分子識別精度・確度の劣化を重点的に調べ、更に、トンネル電流計測のために印加するバイアス電圧を高く設定し、ナノ電極間隙間の静電場によるDNA塩基分子配向制御を取り入れることで、塩基分子配列識別性能の向上を図り、ゲーティングナノポアDNAシークエンサーのデバイス設計指針を示すことを目的とした。そこで、まずナノ加工機械的破断接合(MCBJ)を改良した絶縁被覆MCBJ素子を開発した。この新規ナノ構造を用いることで、先端部を除く電極表面が二酸化珪素で覆われたナノ電極系を作製することに成功した。これにより、電解質溶液中でのトンネル電流計測時に生じる電極間のイオン電流は1桁以上小さくなり、より精密なトンネル電流測定が実施可能になることを確認した。このことを利用し、実験では更にトンネル電流を指標とした電極間距離校正法を創成し、これを用いて水溶液中におけるトンネル電流計測を指標とした単分子検出を実証すると共に、電極間に生じる電界と分子の分極間に生じる相互作用がトンネル電流計測結果に与える影響を評価することに成功した。

そして、1分子トンネル電流計測法を応用したアミノ酸の単分子識別を実証した。なお当該デバイスでは、絶縁被覆膜が接合を機械的に補強する役割も担うことから、従来MCBJに比してナノ電極の機械的安定性が飛躍的に向上することを発見した。これは予想以上の結果である。26年度が最終年度であるため、記入しない。分子エレクトロニクス26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度計画していた1分子ダイナミクス制御に必要となる透明ガラス基板を用いた流路デバイスの作製プロセスの構築と、これを用いた新規1分子ダイナミクス解析法の創成に成功しており、面内型ゲーティングナノポアセンサーを用いた1分子DNAの塩基配列解読の実証に向けて、研究は順調に進捗している。面内型ゲーティングナノポアを用いたトンネル電流を指標とする1分子検出の精度および信頼性の向上に寄与する、水溶液中におけるナノ電極間距離の推定手法を確立することなどに成功しており、研究の進捗状況は概ね良好である。面内型ゲーティングナノポアセンサーの作製工程におけるエレクトロマイグレーション法を用いた電極ギャップ形成プロセスでは、ナノ電極の下地金属の存在が大きく歩留まり低下を招く要因となっていることが新たに判明した。そこで、今後は下地金属を用いない電極作製プロセスを構築し、デバイス作製の歩留まり向上を図る。今後は、当該年度で確立した電極ギャップ推定法を用いて、電極間距離の違いが、面内型ゲーティングナノポアを用いたトンネル電流を指標とする塩基配列解読の精度・確度に与える影響を評価し、DNAオリゴマーを対象とした塩基分子識別の実証に取り組む。本年度において、面内型ゲーティングナノポアセンサーの作製工程におけるエレクトロマイグレーション法を用いた電極ギャップ形成プロセスの改善の必要性が明らかになった。そこで、次年度では、エレクトロマイグレーション法による分子サイズ電極ギャップ作製を高い歩留まりで実施することを目的として、電極ギャップの作製に必要となるピコアンメータおよび機器制御用PCを新たに購入し、電極ギャップ作製プロセスの最適化を促進させる。本年度の研究計画を進める中で、次年度での研究を促進させるためには、面内型ゲーティングナノポアの電極間距離のバラつきを評価する必要性が高いことが新たに明らかになった。このため、次年度において、その評価に必要となるシリコンウェハー等消耗品費を確保するため、予定していた学会参加を中止するなどして、次年度使用額を残すに至った。次年度では、エレクトマイグレーション法を用いて作製する絶縁被覆ナノ電極対について、水溶液中におけるイオン電流計測を通してその電極間距離のバラつき評価を実施するために必要なシリコンウェハーや微細加工用試薬を新たに購入する。
X線応力測定法の粗大粒および微小領域への拡張

1)放射光を利用した二重露光法の開発当初の計画では,SPring-8の原子力機構専用ビームライBL22XUを利用する計画を予定していたが,当該ビームラインはRI棟に属しており,福島第一原子力発電所の廃炉に関連した重元素分析の実験のテーマが急増し,本研究に利用するビームタイムが確保できない問題が起きた.その対策として,量子科学技術研究開発機構の専用ビームラインBL14B1に実験ビームラインを変更し,研究を実施できるようにした.ビームラインBL14B1は,白色X線を特徴としていることから,従来の単色X線の実験から,白色X線を利用する方法を検討した.また,高エネルギーに対応した検出器の利用についても検討した.以上のことから白色X線に対応した新たな2次元検出器(高エネルギー対応)を開発しているチームの協力を得て研究を実施することにした.二重露光法とCdTeピクセル検出器を組み合わせた応力評価方法を実施した.その結果,ひずみゲージにより測定したひずみ分布と二重露光法により測定したひずみ分布はよく対応した.2)ラボX線を利用した二重露光法の実施これについては,ラボX線による平行ビームを実現すべくSi (111)モノクロメータを自作し,イメージングプレート(IP)とステージを利用した二重露光法に測定を実施した.モノクロメータでX線強度が激減する.さらに二重露光法による光路差も生じるために,回折強度不足を改善するための工夫が必要であった.そこで,He雰囲気を利用した取り組みを実施した.その結果,He雰囲気の効果により,P2の露光時間が半分の1時間で測定を完了することができた.回折斑点を利用して応力評価を試みたところ,モノクロメータの効果を明らかにできた.量子科学技術研究開発機構の専用ビームラインBL14B1を利用し,0.1 x 0.1 mmの白色X線ビームでSUS316L(板厚7 mm)を透過させ,二重露光法を実施した.また,高輝度光科学研究センターの装置グループの協力を得て,開発中のCdTeピクセル検出器を利用した.CdTeピクセル検出器のエネルギーの較正方法の開発,画像処理によるX線エネルギーの識別方法の開発を検討した.CdTeピクセル検出器にPbとWの蛍光X線を照射して波長エネルギーを識別する方法を試みた.このエネルギー較正ではまだ不十分なところが見られるので,より検討を加える必要がある.また,CdTe検出器から得られるビックデータを解析する必要がある.それについては,画像処理をシステマチックに行うツール,システムを開発した.これらの開発環境を駆使して,白色X線を利用した二重露光法による応力評価を実施したところ,方法法で測定されたSU316Lの曲げひずみとひずみゲージにより測定した負荷ひずみの分布が一致した.今後,CdTeピクセル検出器の高精度X線エネルギー較正が期待できる.ラボX線については,モノクロメータによる平行ビームの作成に成功した.光路長が長いためにビーム強度の低下があり,He環境の実現で一定の改善が得られた.ある程度応力評価ができたが,回折強度の改善が必要である.粗大粒測定の原理については,提案内容で問題のないことが実証された.今後は,精度信頼性の向上を実現することが必要である.エネルギーの較正方法については,多数の用意した波長をCdTeピクセル検出器に入射スキャンさせて,ピクセルのエネルギー較正を実施し,その正当性が保障できるようにする.エネルギー較正した検出器の精度を検定するために,回折環利用したCdTeピクセル検出方法を考える.また,そのための標準サンプルやツールも合わせて開発する.一方,ラボX線においては,He雰囲気による測定は作業性,経済性などに問題があるので,真空パスの利用と光路の短縮を再検討する.また,試験片を移動させてP1とP2を実現させたが,X線の照射域が変わることで,精度が悪くなることも指摘されたので,IPを移動し,試験片は移動しないようにする.これらのことを配慮して,再度設計を見直すことにする.二重露光法とCdTe検出器を利用したシステムを構築する.検出器のエネルギー較正,画像処理,斑点抽出などのプログラムを整理し,ホームページにて公表する.二重露光法によるX線応力測定を実現するために,A)入射X線の発散のない放射光を利用し,二重露光法によるX線応力測定が粗大粒に有効なことを実証的研究.B)ラボX線における二重露光法の実現のために,入射X線の発散角を小さくする光学系(平行ビーム)の実現の2つの柱で研究した.(A)1.粗大粒材としてアルミニウム合金(A5052)を選定し塑性曲げおよび圧痕材の3種を試験片の製作.2. SPring-8のビームライン(BL22XU)にて二重露光法による粗大粒の応力測定を実施した(X線エネルギー30keV).3.検出器として計数型2次元検出器PILATUS-300Kを利用.検出器を2θアームのx軸ステージに搭載.4.塑性曲げ材および圧痕材の二重露光法を実施した.5.二重露光法の回折斑点像から斑点を検出し回折角を計算する専用システムを開発した.6.圧痕材の測定結果と有限要素法の解析結果はよく対応していた.以上のことから,二重露光法は粗大粒の応力測定法として有効である.(B)1. Mn-K

α特性X線によるγ-Fe 311回折を二重露光法で測定するために回折装置の改良を完了.2. 2次元検出器として,IPを用いた.3.モノクロメータによる平行ビームX線光学系を作り,入射X線の平行度と二重露光法による回折角度の測定精度を検証した.graphite{0002}を用いて平行ビームX線を作成した.明るい平行ビームが実現できたが,平行度が十分ではなかった.次に単結晶Si {100}を試してみた.平行度はよかったが,回折強度が低かった.さらに,単結晶Si{111}を試した.平行度は優れており,回折強度はSi (100)よりも強かった.4.単結晶Si{111}によるX線平行ビームを作成し二重露光法を実施できる装置を作成した.当初の計画においては,二重露光法によるX線応力測定を実現するために,次の2つの柱について研究する.1)入射X線の発散のない放射光を利用し,二重露光法によるX線応力測定が粗大粒に有効なことを実証する.2)ラボX線における二重露光法の実現のために,入射X線の発散角を小さくする光学系(平行ビーム)を準備する.としていた.平成29年度の研究においては,以下のことを達成した.1)入射X線の発散のない放射光を利用し,二重露光法によるX線応力測定が粗大粒に有効なことを実証できた.2)ラボX線における二重露光法の実現のために,入射X線の発散角を小さくする光学系(平行ビーム)を実現した.以上のことからおおむね順調に進展していると判断した.1)放射光を利用した二重露光法の開発当初の計画では,SPring-8の原子力機構専用ビームライBL22XUを利用する計画を予定していたが,当該ビームラインはRI棟に属しており,福島第一原子力発電所の廃炉に関連した重元素分析の実験のテーマが急増し,本研究に利用するビームタイムが確保できない問題が起きた.その対策として,量子科学技術研究開発機構の専用ビームラインBL14B1に実験ビームラインを変更し,研究を実施できるようにした.ビームラインBL14B1は,白色X線を特徴としていることから,従来の単色X線の実験から,白色X線を利用する方法を検討した.また,高エネルギーに対応した検出器の利用についても検討した.以上のことから白色X線に対応した新たな2次元検出器(高エネルギー対応)を開発しているチームの協力を得て研究を実施することにした.二重露光法とCdTeピクセル検出器を組み合わせた応力評価方法を実施した.その結果,ひずみゲージにより測定したひずみ分布と二重露光法により測定したひずみ分布はよく対応した.2)ラボX線を利用した二重露光法の実施これについては,ラボX線による平行ビームを実現すべくSi (111)モノクロメータを自作し,イメージングプレート(IP)とステージを利用した二重露光法に測定を実施した.モノクロメータでX線強度が激減する.さらに二重露光法による光路差も生じるために,回折強度不足を改善するための工夫が必要であった.そこで,He雰囲気を利用した取り組みを実施した.その結果,He雰囲気の効果により,P2の露光時間が半分の1時間で測定を完了することができた.
分子間力による非接触弾性体の応力・変形解析とその次世代超高密度磁気記録への応用

本研究の目的は、分子間力によって発生する弾性体内部の応力発生特性・弾性変形特性の解明およびその次世代超高密度磁気記録への応用である。より具体的には、(A)面内方向に材料分布あるいは材料特性分布があり、かつ、弾性体が非接触の状態において、分子間力に起因する表面間応力(垂直・せん断応力)分布および弾性変形の基本特性を理論的に解明すること、(B)表面力測定装置(SFA)を用いて、理論により得られる結果を実験的に検証すること、(C)磁気ヘッドの浮上特性解析に適用し、ビット・パターンド・メディア(BPM)におけるヘッド・ディスク・インターフェース(HDI)設計の指針を得ることである。本年度は、まず、分子間の引力と斥力の両成分を含むレナード・ジョーンズ(LJ)ポテンシャルから出発し、一様な材料で構成される物体内部の分子が、1次元の面内方向材料分布を有する物体から受ける力を算出した。これを弾性体内部の点荷重としてミンドリンの解に代入し、非接触状態において弾性体内部に生じる垂直応力・せん断応力分布を求める計算手法を提案した。また、これを数値計算するプログラムの開発に着手し、その基本部分を作成すると共に、応力分布をカラーマップで表し、表面間距離依存性や材料定数依存性等の基本特性を示した。実験に関しては、表面力測定装置を用いて高分子材料の一種であるPDMSとガラス間の表面力を超高精度測定し、その特性を明らかにした。また、この理論を磁気ヘッドの浮上特性解析に組み込むための手法に関する基礎検討を行った。理論については、1次元面内方向の材料分布に対する均質材料物体内の点荷重をレナード・ジョーンズ(LJ)ポテンシャルを用いて導出し、この点荷重をミンドリンの解に代入することで物体内の垂直応力・せん断応力の分布を計算することに成功した。実験については、表面力測定装置を用いてPDMSとガラス間の表面力を超高精度に測定し、理論の検証を行うための基礎データを得た。磁気ヘッドの浮上特性解析については、上記理論の組み込み手法について基礎的な検討を開始した。上記の内容は、当初の研究計画にほぼ合致しているため、本研究課題は概ね順調に推移していると判断した。理論については、今年度に構築した基礎的な理論を基に、分子間力に起因した表面力による弾性体内部の応力特性をさらに深く追求する。特に、材料分布が繰り返す場合と繰り返さない場合に着目し、その基本特性および差異を計算により明らかにする。また、磁気ヘッドの浮上特性解析に組み込めるよう、これを応力を積分して力を計算するプログラムも開発する。実験については、理論の検証のための実験手法およびノウハウをより確実に取得する。その後、さらに実験条件を変えてデータの蓄積を行う。磁気ヘッドの浮上特性解析については、浮上特性に関する基本特性を把握した後、より精緻なプログラム開発を行う。導出した理論や得られた実験データを適宜取り込むことにより、ビット・パターンド・メディア(BPM)に対するヘッド・ディスク・インターフェース(HDI)設計の指針を提案する。

その後、さらに実験条件を変えてデータの蓄積を行う。磁気ヘッドの浮上特性解析については、浮上特性に関する基本特性を把握した後、より精緻なプログラム開発を行う。導出した理論や得られた実験データを適宜取り込むことにより、ビット・パターンド・メディア(BPM)に対するヘッド・ディスク・インターフェース(HDI)設計の指針を提案する。今年度は、予備実験に加えて本実験に着手した段階であるため、実験用消耗品費が若干少なめであった。今後の使用計画としては、今後実験が本格化すると実験部品をより多く使用するため、特に問題なく使用が見込まれると考えられる。