hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波によるプラセオジム化合物の新奇磁場誘起量子相転移の起源解明

本研究課題では,非磁性基底二重項をもつプラセオジム化合物における新奇磁場誘起相転移の起源を解明するために,電気四極子の感受率である超音波実験を磁場28テスラ,温度0.02ケルビンまで行った。その結果,弾性率の磁場依存性において磁場誘起相転移点で明確な弾性異常がみられた。非磁性基底二重項がもつ電気四極子に対応する弾性モードで異常が見られたことから,電気四極子の関与が考えられる。超音波実験から詳細な磁場ー温度相図が得られ,2ケルビン付近に相境界の終点が存在することを明らかにした。磁場誘起相転移の起源としては,非磁性基底二重項の多極子と格子が結合した新規振動状態の磁場による破れの可能性がある。本研究課題では,非磁性基底二重項をもつPrT2Zn20(T=Ir, Rh)において発見した,これまでに例のない非磁性二重項の電気四極子に起因する新奇磁場誘起量子相転移の起源解明を進める.そこで,電気四極子の感受率である超音波実験(弾性率測定)や熱膨張率測定などを駆使し,多角的な観点から起源解明を行う.研究推進の為に,本研究専用の高分解能弾性率測定装置を立ち上げ,極低温での実験を行う.この研究により,f電子系における多極子物性の新たなページが期待される.平成26年度は実施計画の通り,まずデジタルオシロスコープ,ボックスカー積分器,フェイズディテクター等の設備備品や,消耗品を購入して本研究専用の超音波実験装置を立ち上げた.また,PrT2Zn20の磁場方向[100]において弾性率(C11-C12)/2とC11の詳細な温度依存性,磁場依存性測定を行った.測定は約20mKまで行った.その結果,両物質の磁場依存性において,両弾性率共に磁場誘起相転移点で明確なピークを示した.非磁性基底二重項がもつ電気四極子に対応する(C11-C12)/2で弾性異常が見られることから,電気四極子の関与が考えられる.両弾性率から見積もった体積弾性率でも異常がみられ,転移点での体積歪みの発生が考えられる.また,極低温ではダブルピークがみられ,極低温での新たな相境界を明らかにした.測定温度の上昇と共に両弾性率のピークはブロードになり,1 K以上では不明瞭になったことから,相境界のエンドポイントが存在すると考えられる.以上の結果から,磁場方向[100]の詳細な磁場ー温度相図を明らかにした.一方,磁場誘起相転移近傍の両弾性率の温度依存性においては,零磁場よりも弾性ソフト化が増大し,かつ絶対零度に向かってソフト化し続けており,量子相転移の可能性がある.本研究課題では,非磁性基底二重項をもつPrT2Zn20(T=Ir, Rh)において発見した新奇磁場誘起量子相転移の起源解明の為に,電気四極子の感受率である超音波実験などを行う.平成27年度は,PrT2Zn20の磁場方向[110]において,弾性率(C11-C12)/2の磁場依存性測定を28 Tまで(温度は40 mKまで)行った.11 Tまでの測定は現有の超伝導マグネットを用いて行い,28 Tまでの測定は東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センターとの共同研究で希釈冷凍機付きハイブリッド磁石を用いて行った.その結果,両物質の2 K以下での(C11-C12)/2の磁場依存性は,磁場誘起相転移点で明確な折れ曲がりを示した.我々は,両物質の相転移磁場以下の磁場領域,かつ2 K以下において4f電子の多極子と格子が結合した新規バイブロニック状態を考えており,磁場誘起相転移の起源として磁場による新規バイブロニック状態の破れの可能性を提案している.時計回りと反時計回りの回転が縮重している新規バイブロニック状態を調べることを目的として,超音波実験から回転応答を調べる為に,上記の(C11-C12)/2の測定では回転不変性測定も行った.これは,印可磁場方向を結晶学的に等価な軸([110]と[1-10]),かつ横波超音波の進行方向と変位方向とで別々に測定した結果から得られる.その結果,不変であるはずの両測定で磁場誘起相境界を境に明確な変化が見られ,回転応答に異常が現れることがわかった.このことは,磁場誘起相転移が新規バイブロニック状態の磁場による破れに起因することと矛盾しない.確固たるものにする為に,磁場方向[100],弾性率C44での回転応答の測定を進めるとともに,結果の解析を進めている.この他に,ドイツ国立ドレスデン強磁場研究所でS. Zherlitsyn博士らと実施した共同研究の成果を論文として公表した.本研究課題では,非磁性基底二重項をもつプラセオジム化合物における新奇磁場誘起相転移の起源を解明するために,電気四極子の感受率である超音波実験を磁場28テスラ,温度0.02ケルビンまで行った。

磁場誘起相転移の起源としては,非磁性基底二重項の多極子と格子が結合した新規振動状態の磁場による破れの可能性がある。実施計画の通りに研究は進んでいる.具体的には,必要な設備備品等を購入し,本研究専用の超音波実験装置を立ち上げた.研究対象物質PrT2Zn20の磁場方向[100]の詳細な弾性率測定を行った.熱膨張率測定治具は設計中である.物理学研究計画の通り,磁場誘起相転移がみられる他の磁場方向([110]など)の詳細な超音波実験を行う.熱膨張率測定治具を作成し,熱膨張測定を行う.磁場方向[100]の測定結果と合わせて新奇磁場誘起量子相転移の起源解明を目指す.研究成果は学会発表を行い,学術論文としてまとめる.平成26年度に使用可能な直接経費の範囲内で,研究の遂行に必要な設備備品,消耗品は購入し,学会での研究発表も行った.上記必要経費の節約に努めた結果,次年度使用額が生じた.平成27年度の予算配分依頼を行っている物品費,および旅費と合わせて使用する.
日常に生きる書写指導確立のための「書く過程」に着目した効果的な教材開発

本研究では、認知と運動との両面から、書く過程に着目して有効な書字指導を考えた。まず小学校の全漢字の「書き」の誤答を分析し、新しい指導法を考え書籍にまとめた。次に「筆記具の持ち方」と「書き進め方」との関係を調べて、教科書にある「持ち方」が、手指の負担を軽減し筆圧の適正化の面で有効であることを確認した。また毛筆筆記や左手書字についても検証した。これらをふまえ海外の日本人学校や特別支援学校で実践して検証した。平成25年度は、初めに小学校学習漢字の読み書き調査(2003総合初等教育研究所)の「書き」の誤答1006字の結果に、自身の指導した児童や補習校の児童等の「書き」の誤答実態を合わせて、再度詳細な分析を加えた。その結果、字形認識(見方)と運筆動作(書き進め方)の両面に関する課題が明確になった。字形の平易な漢字から徐々に難易度を高めて学習させたいが、系統的に学習できないため、学年別配当の枠内で既習の漢字や部分を生かした展開を検討した。次に、上記の研究をふまえ発達段階を考慮して「筆使い・基本点画の意識づけ」「比較による違いの明確化」「流れや関連の重視」「仲間(主に部首)によるとらえ」という観点でチーム編成するという画期的な指導法を提唱した。さらに実践化のため1006字全てを掲載した教員向けの書籍を発行した。例えば混同しやすい「小」と「水」、「火」と「天」とを並べて取り扱い、比較や字源の紹介によって字形をはっきりさせたり、「八、入、人」の上部の点画の接し方(つくか、つかないか)を明確にしたり、点画を唱えて「書き進め方」を印象づけたりする等の具体的手立てを示すことができた。一方、運筆動作については、まず書体の変遷を辿る字源的検証を進め「筆順」の意義を確認した。続いて手指の自然な動きという視点から「書く過程」をとらえ直すため、持ち方の違いによる筆圧・握圧の調査を行い「書き進め方」と「持ち方」との相関性を検証した。その結果、書写の検定教科書が示す「望ましい持ち方」が三指の機能を効果的に生かし、あらゆる方向への自由な動き、スムーズな「書き進め方」を可能にすることが明確になった。チェンナイ補習授業校では調査協力だけでなく、「水書シート」による基本点画の確認や部分の組み合わせのカード化、iPadの活用による筆記具把持のストレス除去などの、展開の工夫にも協力いただいて探究を進めることができた。平成26年度は、前年度に構築した「漢字学習の新指導法」の効果的な示し方を具体的に探究した。特に大きな成果は「書く過程」を示す際の根本部分である筆記具の持ち方を科学的に検証できたことである。調査に使用した感性工学の機器ハプログは、化粧品メーカーが「クリーム」の伸び具合(滑らかさ)を計測するために開発した。指の爪部分に装着したゴム状のセンサーでは、物を押さえた際の指先の皮膚の変形具合から把持圧を計測できる。これまで使われてきた指先あるいは筆記具に装着するセンサーとは異なり、指先と筆記具との接触面を覆わないため、軸の太さや用紙の摩擦などの幾つもの異なる条件に左右されることなく、筆記具を持ち替えても変わらない筆記具が接触する指先部分の感性を計測することが可能になったのである。同時に筆圧の計測をしたため、多様な筆記具による把持圧(指先にかける力)が、効果的に筆圧として生かされているかについて、持ち方との相関性からも分析できた。かつて「毛筆把持による硬筆の持ち方改善」について仮説を立てたものの憶測に留まっていたが、今回、そのメカニズムを検討することができた。感覚的にとらえるしかなかった毛筆の教具としての有効な特徴である「緩衝作用」を、はっきりとグラフ上に示すことができたことは、大変意義深かった。また、熟達者と大学生、小学生とのグラフの比較を点画の種類ごとに示せたため、手指の関節可動域をうまく生かした適切な筆圧を保障できる持ち方(把持圧)の重要性を確認するとともに、点画の書き進め方を可視化することもでき、今後の運筆指導の有効な情報となった。さらにチェンナイ補習授業校での実践を通して、漢字学習に留まらない国語学習における「手書き強化」の効用についても書きまとめることができた。電子黒板への投影を視野に入れたアプリ化の構想もまとめたため、今後形にしていきたいと考えている。これまで書写や書字の研究では、書かれた結果である字形を問題にすることが多かった。それに対して本研究では、期間全体を通じ、認知と運動との両面から「書く過程」に着目した効果的な指導を検証した。特に平成27年度は運動面に焦点を当て、「筆記具の持ち方」が「書き進め方」にどのように影響するのかを、工学機器による調査を実施し解剖学の見地も含めて科学的に検証した。その結果、児童生徒に多く見られる「親指の付け根で筆記具の軸を受ける」持ち方について、1あらゆる方向に書き進めるという場合に手指の動きが拘束されて不都合であること、2うまく紙面に加える力(筆圧)に活かせず筆記具を握る力を(握圧)を必要以上に加えるために手指の疲労感が増すことの二点が明らかになり、更なる持ち方の崩れに結びつくという悪循環が見えてきた。

これにより、検定教科書等に示されている「筆記具の軸を人差し指側面に当てる持ち方」の有効性が明確になった。また、左利き児童への指導法の確立を目指して、左手書字についても科学的に調査した。その結果、右手書字の場合と同様に、筆記具の軸を親指の付け根ではなく人差し指の側面にすることの重要性が明らかになった。さらにペン先を体の体面に倒したり、薬指を使用したりする方法が効果的であることも示唆された。認知面では、入門期や特別支援教育に活かせるよう、平仮名・片仮名指導用の教材を書籍にまとめた。この教材では、身近な物のイラストで動きをイメージさせて学習の動機づけにし、口伴奏付きの「動きのトレーニング」によって書き方を容易に習得できるよう配慮した。さらに「文字を書く」ことの本質を考え、生活の中で言葉が育つよう言葉遊びを交える等の工夫も加え、海外の日本人学校や本学の附属特別支援学校での実践において、言語活動の充実にも貢献できた。この成果は電子黒板対応の動画アプリ等に活用できるため、今後の発展性が見込まれる。本研究では、認知と運動との両面から、書く過程に着目して有効な書字指導を考えた。まず小学校の全漢字の「書き」の誤答を分析し、新しい指導法を考え書籍にまとめた。次に「筆記具の持ち方」と「書き進め方」との関係を調べて、教科書にある「持ち方」が、手指の負担を軽減し筆圧の適正化の面で有効であることを確認した。また毛筆筆記や左手書字についても検証した。これらをふまえ海外の日本人学校や特別支援学校で実践して検証した。当初予定していた計測機器以上に高性能で、しかも同一条件である指先に着目して計測できる機器を貸与することができたため、多様な筆記具について、把持圧や筆圧の計測や比較が可能になり、筆記具の特性を明らかにできた。また、熟達者、大学生、児童の計測結果を「点画の種類」毎に比較したため、適切な筆圧を保障できる持ち方や書き進め方、力の加え方などを確認することができた。特に、毛筆の筆使いについては、人差し指や親指をどう動すかという具体的な運筆指導を、グラフ上に可視化して示すことができた。さらにチェンナイ補習授業校での実践では、漢字学習に留まらない「手書き」の効果を確認できた。具体的には「姿勢執筆指導の重視」や「運筆の仕方の具体化」を可能にし、書写的な視点が漢字学習に効果的であることを確認できただけでなく、「書写から作文への導線を提示」し、「音読」との関係や「なぞり、視写から聴写」への展開も検証できるなど、予想以上の成果が得られた。今後のICT化促進やグローバル社会においても「手書き」の意義を発信していきたいと考えている。文字を書くことを発展的にもとらえ、本学教育学部附属静岡中学校の総合的な学習「追求」での実践においても、文字を「書き進める」ことの体感が、国語学習として「情動」の意味も含めて意義深いということが明確になった。アプリ化に関しても、基本的な構想をまとめることが出来たため、おおむね順調に達成したと考えている。日程の関係で持越した検証のための実践を平成27年度の前半に実施し、改めてまとめ上げることになっている。書写書道教育今年度、デジタル教科書やパワーポイント使用の教材、DSの漢字習得ソフトなど、漢字学習や特別支援の書字教育の目的で出されている既存のデジタル教材の内容について精査を加えた。その結果、筆圧のかけ方や始筆への意識、転折での押さえなどの指導のポイントを明確にできた。そこで、今後は、特に「書く過程」を手指の動かし方という視点でとらえ、デジタル化でどう示していくと効果的であるかについて、さらに追究する。電子黒板は、画面に触れて映像を操作したり線を引いたり色を塗って絵を描くなどすることが可能なビジュアル教材機器である。
パン・アメリカ主義再考―20世紀初頭の帝国主義文化とアメリカ/反アメリカの生成

今日のボリビア、ベネズエラ、キューバ、アルゼンチンなどラテン・アメリカ諸国に見られる反米主義・急進主義の系譜が、いかなる歴史的背景に起因するのかを、20世紀転換期の合衆国帝国主義の再考を通じて実証的に解明することが本研究の目的である。ラテン・アメリカ諸国が、州と同等の位置を持たない独立国家という意味で合衆国にとって外国である一方、パン・アメリカという超国家的な共同体には編入されている。それゆえラテン・アメリカは、合衆国に帰属しているが、その一部ではないという不安定な中間域に位置づけられた。前年度の成果を踏まえて、平成23年度は、合衆国南西部のローカリティに反映された、近代国家としての「アメリカ」とパン・アメリカの盟主としての「アメリカ」との間にある懸隔について、いくつかの視点から考察した。なかでも、ラテン・アメリカ諸国の文化を流用することでどのような南西部の地誌が立ち現れたのか、ヒスパニックと先住民がアメリカの国民性を構成するものとしていかに再登録されたのかを、1915年に開催されたパナマ太平洋万国博覧会の展示物を通じて論証した。それに加えて、合衆国のドメスティシティの有り様を明らかにするために、1920年代に実施されたマーティン・アンド・オサ・ジョンソンのアフリカ探検も考察の対象とした。女性文化と国家論理との絡み合いについて「家庭づくり」という観点から論じた。これらの分析を通じて、武力による直接的な支配とは区別される、合衆国を中心とする支配構造の論理を析出すると共に、合衆国文化と国家アイデンティティとの間にある緊張と揺らぎと両方を明らかにした。そこで本研究では、合衆国のパン・アメリカ主義を分析の中心に据え、合衆国が政治的・産業的ヘゲモニーを獲得するなかで、文化事業や文化産業が果たした役割を明らかにしていった。このような問題意識のもと、当該年度は、カナダからグリーンランドにかけての地域で試みられた探検行為、地域開発、学術調査、映画撮影の絡み合いに焦点を当てて、調査・研究を進めた。とくに注目したのが、エドワード・S・カーティスとロバート・フラバティという2人の探検家兼カメラマンの映画製作を含めた諸活動である。彼らの映画製作に少なからず影響を与えた知的文脈-とりわけ人類学と地理学-も考察対象とすることで、「知」と「政治」との共犯関係についても言及していった。これらの研究成果は、口頭発表そしてジャーナル投稿を通じて公開した。加えて、合衆国南西部からニューメキシコ付近にかけて進められた地域開発について、鉄道敷設、観光旅行誘致、映画撮影の見地から研究を進め国際会議で発表を行い、次年度の研究の基盤を作った。このような研究過程を通じて、パン・アメリア主義に基づく文化論理を析出し、今日の合衆国グローバリズムに内包された諸問題を抽出することを目指した。本研究成果は、〈過去〉のみならずく現代〉を扱う研究に対して有効な情報を与えるものである。
マメ科モデル植物ミヤコグサの染色体統合地図の構築

マメ科植物のゲノム研究の発展のためには、ゲノムのDNA配列と染色体の形態に基づく細胞学的遺伝情報を関連させることができる染色体地図の構築が重要である。本研究では、ダイズやクローバーなどと同一のマメ科作物のモデルとして、広く研究に用いられているミヤコグサ(Lotus japonicus,Miyakojima MG-20)を用い、染色体地図を構築した。ミヤコグサでは、これまでに有糸分裂染色体前中期における定量的な染色体地図が報告されているが、有糸分裂前中期染色体は過凝縮のため解像度が低く、隣接する遺伝子やDNA配列の区別が難しいことが問題であった。本研究では空間分解能を向上させ、より詳細な組換え価との比較を行うため、有糸分裂前中期染色体の約3-6倍の長さがある減数分裂期の染色体を用いることにより、ヘテロクロマチン、ユークロマチン、セントロメア、テロメアなどの細胞学的特徴を定量的なイディオグラムとして示した。このイディオグラム上に45S rDNA、5S rDNAをランドマーカーに、新規の特異的反復配列、28種類のTACクローンをFISH法で位置づけ、パキテン染色体用に改良した染色体画像解析システム(CHIAS)を用いて、定量的なパキテン期染色体地図を構築した。これにより、ヘテロクロマチンやユークロマチンなどの細胞学的特徴とDNA配列を関連付け、ミヤコグサ染色体地図を完成した。有糸分裂前中期染色体地図、パキテン期染色体地図、組み換え価に基づく連鎖地図の比較を行った結果、オオムギなどと同様に、ミヤコグサ染色体末端領域では、相対的に組換え価が高く、セントロメア領域では、組換えが抑制されていることが明らかとなった。3つの地図情報を統合したミヤコグサゲノム統合地図は、今後のマメ科植物における、DNAマーカー育種やバイオテクノロジーを駆使した分子育種の進展に大いに寄与するものと考える。本研究は、窒素固定植物のマメ科モデル植物であるミヤコグサゲノム解析の一環として、染色体上での反復配列やDNAマーカーの距離と組換え価の関係を明らかにし、染色体地図と連鎖地図の統合をおこなうものである。今年度の研究成果として、第1に、FISH法によって、かずさDNA研究所より分譲されたミヤコグサのTACクローンを減数分裂パキテン期染色体上に位置づけた。各染色体に位置づけたクローン数の内訳は、1番染色体上に3つ、2番染色体上に3つ、3番染色体上に6つ、4番染色体上に3つ、5番染色体上に5つ、6番染色体上に2つの計22種類である。染色体末端領域あるいはその近傍の領域に位置するTACクローンを決定した。6番染色体に関しては両端に反復配列が多く、これまで解析が難航していたが、現在、新たなクローンを用いて、この領域についての解析を進めている。FISH解析の結果、染色体上に検出された各クローン間の距離と連鎖地図上にマッピングされた距離との間に相違が認められた。この物理的距離と連鎖価に基づく遺伝的距離の比較によって、染色体の凝縮度合いが、染色体全体を通じて、均一でないことが明らかとなり、ミヤコグサゲノムにおける新たな知見が得られた。第2の成果として、画像解析プログラムCHIAS3を用いて、パキテン期染色体のテロメア、セントロメア、ヘテロクロマチン領域、ユークロマチン領域といった染色体の特徴を形態ならびに凝縮パターン(CP)の情報として定量的に測定することにより、イディオグラムを作製した。この染色体地図が今後のミヤコグサゲノム解析において、標準の地図となることが期待される。

マメ科植物のゲノム研究の発展のためには、ゲノムのDNA配列と染色体の形態に基づく細胞学的遺伝情報とを関連させることができる染色体地図の構築が重要である。ダイズやクローバーなど一般的なマメ科作物は、ゲノムサイズが大きく、かつ染色体数が多いため、ゲノム解析が困難であるため、本研究ではマメ科植物のモデルとして広く研究に用いられているミヤコグサ(Lotus japonicus, Miyakojima MG-20)を用い、染色体地図を構築した。ミヤコグサでは、これまでに有糸分裂染色体前中期における定量的な染色体地図が報告されているが、有糸分裂前中期染色体は過凝縮のため解像度が低く、隣接する遺伝子やDNA配列の区別が難しいことが問題であった。本研究では空間分解能を向上させ、より詳細な組換え価との比較を行うため、有糸分裂前中期染色体の約3-6倍の長さがある減数分裂期の染色体を用いることにより、ヘテロクロマチン、ユークロマチン、セントロメア、テロメアなどの細胞学的特徴を定量的なイディオグラムとして示した。このイディオグラム上に45SrDNA、5SrDNAをランドマーカーに、新規の特異的反復配列、28種類のTACクローンをFISH法で位置づけ、パキテン染色体用に改良した染色体画像解析システム(CHIAS)を用いて、定量的なパキテン期染色体地図を構築した。これにより、ヘテロクロマチンやユークロマチンなどの細胞学的特徴とDNA配列を関連付け、ミヤコグサ染色体地図が完成した。有糸分裂前中期染色体地図、パキテン期染色体地図、組み換え価に基づく連鎖地図の比較を行った結果、オオムギなどと同様に、ミヤコグサ染色体末端領域では、相対的に組換え価が高く、セントロメア領域では、組換えが抑制されていることが明らかとなった。この3つの地図情報を統合したミヤコグサゲノム統合地図は、今後のマメ科植物における、DNAマーカー育種やバイオテクノロジーを駆使した分子育種の進展に大いに寄与するものと考える。
胸腺非依存性抗原特異的唾液IgA抗体誘導のための自然免疫賦活化メカニズムの解明

我々はこれまで、粘膜アジュバントコレラトキシン(CT)が粘膜部における胸腺非依存性抗原特異的抗体を誘導し、自然免疫システムにおいても粘膜アジュバントとしての活性能を有する可能性を示してきた。本研究では、胸腺非依存性抗原と共にCTをマウスに経鼻投与した場合、マウス唾液腺および鼻腔粘膜に誘導された樹状細胞とBIB細胞とのクロストークにより抗原特異的lgA抗体産生に関するクラススイッチングが誘導されることを認めた。このことは、CTが獲得免疫システムだけでなく自然免疫システムにおいてもアジュバント活性能を有する可能性を強く示唆するものである。本研究は、マウス唾液腺におけるT細胞非依存性抗原に対する自然抗体IgA誘導のための粘膜アジュバントの役割とその作用メカニズムを解明することを目的とした。これまで我々は、実験マウス群にT細胞非依存性抗原(TNP-LPS)と粘膜アジュバントであるコレラトキシン(CT)を、対照マウス群にはTNP-LPSのみを経鼻投与する系を用いることにより、CTが粘膜部におけるT細胞非依存性抗原特異的IgA抗体を誘導し、そして、唾液腺、鼻腔粘膜部において誘導されたIL-5レセプター発現CD5^+sIgA^+B細胞とCD4^+T細胞間でのIL-5-IL-5Rを中心としたTh2型サイトカインクロストークにより、CTが獲得免疫系だけでなく自然免疫系においてもアジュバント活性・賦活化作用を有することを示唆してきた。(Kataoka K., et. al., Journal of Immunology, 07)本年度では、さらにその賦活化作用メカニズムを追求するために、本マウスモデルを用いて、免疫実効組織である唾液腺、鼻腔粘膜部と誘導組織であるNALTのB細胞および樹状細胞を中心に解析を試みた。まず、唾液腺、鼻腔粘膜、NALTにおける樹状細胞のサブセット解析では、CD40、CD80、CD86、MHCII分子の発現増加が認め、実験群マウスにおける成熟樹状細胞の有意な誘導が示された。次に抗体クラススイッチングに関連するB細胞のAID、αCT、Iμ-Cαtranscriptの発現をRT-PCRで解析を試みたところ、実験群における唾CTの経鼻投与により成熟樹状細胞が誘導され、さらにT細胞非依存性抗原に対するIgA抗体のクラススイッチングが促進誘導されることを示唆するものである。本研究は、マウス唾液腺におけるT細胞非依存性抗原に対する自然抗体IgA誘導のための粘膜アジュバントの役割とその作用メカニズムを解明することを目的としている。これまで我々は、実験マウス群にT細胞非依存性抗原(TNP-LPS)と粘膜アジュバントであるコレラトキシン(CT)を、対照マウス群にTNP-LPSのみを経鼻投与する系を用いることにより、CTが粘膜部におけるT細胞非依存性抗原特異的IgA抗体を誘導し、そして、唾液腺、鼻腔粘膜部において誘導されたIL-5レセプター発現sIgA^+B1 B細胞とCD4^+T細胞間でのIL-5-IL-5Rを中心としたTh2型サイトカインクロストークにより、CTが獲得免疫系だけでなく自然免疫系においてもアジュバント活性・賦活化作用を有することを示唆してきた。(Kataoka K. etal., Journal of Immunology, 07)引き続く同マウスモデルの解析では、NALT、唾液顎下腺、鼻腔粘膜において、成熟樹状細胞が有意に誘導され、T細胞非依存性抗原に対するIgA抗体のクラススイッチング(CSR)が促進誘導している可能性が示されたため、本年度は各粘膜組織におけるB1 B細胞のCSRのメカニズムを樹状細胞を中心に検討を試みた。CT投与マウスのNALT、唾液顎下腺、鼻腔粘膜からの樹状細胞上において、APRIL分子の発現がコントロール群と比較して有意に上昇し、またその受容体であるTACI分子、BCMA分子がB1 B細胞上において有意な発現が認められた。さらに各粘膜組織からの樹状細胞とIgA^- B細胞をin vitroでTGF-β,IL-5とともに共培養することによりIgA^+B細胞数の増加が示された。以上より、IgA抗体産生B細胞のCSRには、粘膜部樹状細胞の重要性が示唆された。
急激な環境変動にともなう氷河生物の繁殖域拡大要因の解明

極地や高山に分布する氷河の雪氷上には,雪氷生物という寒冷環境に適応した特殊な微生物が生息している.近年その雪氷生物の繁殖域が世界各地で拡大していることが明らかになってきた.しかし,その要因については不明点が多く,このことが雪氷圏の将来予測を不確実にしている.本研究では,氷河での現地調査と同位体分析や最新のゲノム情報解析によって,雪氷生物の繁殖増加の要因を特定し,今後の地球環境の変化が氷河生態系に及ぼす影響を予測する.地球温暖化による氷河縮小が世界各地で進んでいるが、大きな要因である氷河上の雪氷生物の繁殖域拡大の原因をつきとめて氷河生態系の将来予測をする研究である。微生物繁殖域が拡大している北極域と、従来から微生物繁殖が活発なアジア山岳域での地域調査結果を比較することで氷河生物の繁殖域拡大要因を解明し、地球環境変化と氷河生態系の関係の理解を目指す。先端的な同位体分析やゲノム解析の手法により物質循環をとらえて微生物種の特定・分散過程を理解しようとしており新規性に富んでいる。氷河上の微生物と物質循環を総合的にとらえ、生物地球化学過程を含めた氷河生態系モデルを作ることが目的であり、グリーンランド氷床等の質量収支モデルや全球気候モデルへの利用が期待され、全球氷雪圏の将来予測にも応用できる。極地や高山に分布する氷河の雪氷上には,雪氷生物という寒冷環境に適応した特殊な微生物が生息している.近年その雪氷生物の繁殖域が世界各地で拡大していることが明らかになってきた.しかし,その要因については不明点が多く,このことが雪氷圏の将来予測を不確実にしている.本研究では,氷河での現地調査と同位体分析や最新のゲノム情報解析によって,雪氷生物の繁殖増加の要因を特定し,今後の地球環境の変化が氷河生態系に及ぼす影響を予測する.
血管吻合部付近の形状と開存率の検討

間置型血管吻合はこれまで数多くの臨床報告が見られ、その有用性についてさまざまな考察がなされている。しかしながら、間置型血管吻合について基礎的に生着率や血流量について調べた報告はまだ少ない。今回われわれは、遊離皮弁移植における動脈の端端吻合と間置型吻合を皮弁血流量・生着率で比較・検討した。また、間置型血管吻合による補完的血液流入という事象があり得るのかについても実験を行った。血管吻合部付近の形状により、血管吻合部の開存率に変化があるかどうか調べる。吻合部周囲の分枝形態や血管の口径差による影響を動物モデルを用いて検討した。動脈吻合における端端吻合とflow through型吻合の比較・端端吻合群ラット鼡径部に鼡径皮弁を作成し、大腿動静脈を露出させて腹壁動静脈への分枝より末梢側の大腿動脈を結紮・切離する。腹壁動静脈への分枝より5mm中枢側で大腿動脈を切断し、吻合する。ラット鼡径部に鼡径皮弁を作成し、大腿動静脈を露出させて腹壁動静脈への分枝より5mm中枢側、3mm末梢側で大腿動脈を切断し、吻合する。・両者の比較術後1週間で皮弁の生着の有無を確認し、吻合部の動脈を露出し、血流の有無を確認した。以上をラット20匹使用して比較したが、皮弁の生着率・動脈の開存率に有意差はなかった。口径差のある動脈吻合を行った場合での端端吻合とflow through型吻合の比較・端端吻合群ラット鼡径部に鼡径皮弁を作成し、大腿動脈と腹壁動脈を剥離して腹壁動脈への分枝より5mm中枢側、3mm末梢側を大腿動脈切断部として切断部の末梢側のみ結紮してから切断し、腹壁動脈を軸に180度反転して吻合する。ラット鼡径部に鼡径皮弁を作成し、大腿動脈と腹壁動脈を剥離して腹壁動脈への分枝より5mm中枢側、3mm末梢側を大腿動脈切断部として切断し、腹壁動脈を軸に180度反転して吻合する。両者の比較術後1週間で皮弁の生着の有無を確認し、吻合部の動脈を露出し、血流の有無を確認した。以上をラット7匹使用して比較したが、皮弁の生着率・動脈の開存率に有意差はなかった。遊離組織移植術を行うに際しては、吻合した血管に乱流が発生するような状態を作らないことが手術の成功の痂皮にかかわる重要な点と考えられ、血管吻合の分岐の状態は留意すべき項目のひとつと考えられる。間置型血管吻合を支持する意見には動脈の連続性が維持され末梢への血流が犠牲にならないことや血管抵抗が少なく、吻合部血栓を作りにくい環境であること、また、吻合部からの血流が2方向より供給され、片方の吻合部に閉塞が生じても皮弁を栄養できることが挙げられている。一方、間置型血管吻合を支持しない意見には、血管吻合箇所が増え、手術時間が長くなること、血管が延長され配置が難しいこと、端端吻合に比べて皮弁への血流量が少なくなる可能性が挙げられている。本年度は遊離皮弁移植における動脈の端端吻合と間置型吻合を皮弁血流量・生着率・手術時間で比較・検討した。血管吻合後1時間での組織血流量の比較では、間置型血管吻合と端端吻合の間に有意差はなかったが、術前の組織血流量との差で比較すると、有意差はないが、端端吻合のほうが組織血流量が多くなる傾向が見られた。手術後1週間での皮弁の生着状況では間置型血管吻合のほうが生着率がごくわずかに高い結果となった。手術後1週間での動脈のpatencytestの結果では、有意差はなく、間置型吻合の1週間後の吻合部観察で一方の吻合部が血栓を形成し、もう一方の吻合部に血流が認められた例はなかった。手術時間の比較では、平均手術時間は間置型血管吻合で約118分、端端吻合で92分となり、吻合箇所が1ヵ所多いため間置型血管吻合のほうが統計的な有意差をもって時間がかかることがわかった。昨年度の研究で遊離皮弁移植における動脈の端端吻合と間置型吻合を皮弁血流量・生着率で比較・検討したが、皮弁血流量で端端吻合のほうが有利な傾向を認めたが、有意差は認められなかった。今年度は対象数を増やして有意差が出るか実験した。

腹壁に浅腹壁動静脈を血管柄とする島状皮弁を挙上し、大腿動脈で血管吻合を行った。大腿静脈には吻合操作は加えなかった。手術前、血管吻合後1時間、術後1週間で組織血流量を測定し、unpaired T testで比較した。血管吻合後1時間での組織血流量の比較では、間置型血管吻合より端々吻合のほうが優位に血流量が多い結果となった。吻合後1時間の組織血流量を術前の組織血流量との差で比較においても、有意差をもって、端端吻合のほうが組織血流量が多い結果となった。血管吻合後1週間で生着していた皮弁の組織血流量を比較すると、間置型血管吻合と端端吻合の間に有意差はなかった。手術後1週間での皮弁の生着状況では、X二乗検定では有意差はなかった。多少とも壊死の有る皮弁では吻合部は閉塞していたことより、吻合部閉塞が遅く生じた皮弁が周辺からの血行に助けられ部分壊死にとどまった可能性があると考える。完全生着率では、有意差はないが、間置型血管吻合のほうがごくわずかに高かった。手術後1週間での動脈のpatencytestの結果ではX二乗検定では有意差はなかったが、間置型吻合でやや開存率が高かった。また、間置型吻合の1週間後の吻合部観察で一方の吻合部が血栓を形成し、もう一方の吻合部に血流が認められた例はなかった。吻合部周囲の分枝状態による影響を動物モデルを用いて検討した。遊離皮弁移植の際、動脈を分枝とともに切断し、移植部において間置型血管吻合を行うことがある。この利点としてrecipientの血行動態を可及的に温存し、場合によってはさらにその末梢で血管吻合を可能にすること、双方向からの動脈血の流入が期待でき、片方に吻合部血栓が生じた場合においても、皮弁への血流が維持される可能性があることがあげられる。間置型吻合を行えば片方に吻合部血栓が生じても皮弁への血流が実際に維持されるのか、また、吻合部位(血栓形成部位)と皮弁への分岐部との距離が補完的血液流入に影響かあるのかについて実験を行った。ラットにペントバルビタール腹腔内注射で麻酔を行った後、浅腹壁動静脈を血管柄とする島状皮弁を挙上、大腿動静脈を露出させて中枢側のみ吻合部周囲で無水エタノールで血管内皮障害をおこし、間置型血管吻合する方法で同部位の血栓形成を促し、実際に血栓が形成された場合、末梢側からの血流が維持されて皮弁を栄養できるかどうか実験した。腹壁動静脈への分枝より10mm中枢側で大腿動脈を切断して無水エタノールで処理後吻合する群、5mm中枢側で大腿動脈を切断して無水エタノールで処理後吻合する群、10mm中枢側で大腿動脈を結紮する群、5mm中枢側で大腿動脈を結紮する群を作成した。いずれも、末梢側3mmの部分にも血管吻合を行った。血管吻合後1週間・2週間で皮弁の生着状況を確認し、還流固定を行ったのち吻合部の観察も行った。吻合(または結紮)部より中枢側3mm・末梢側3mmの範囲で動脈を摘出し、HE染色でプレパラートを作成し、血栓の状態を観察し、補完的血液流入の有無を判定した。24年度が最終年度であるため、記入しない。
自然画像の視覚的暗号化手法

情報セキュリティの基盤として,暗号は必要不可欠な技術である.これまでの暗号技術では,一般に,情報を秘匿するための暗号化,秘匿された情報を元に戻す復号化のいずれの過程にも計算機が利用される.これに対して視覚的暗号とは,復号化にあたって計算機を必要とせず,人間が目で見るだけで復号化できる暗号である.たとえば,「砂の嵐」状のランダムなOHPシートを重ねると,そこから文字が浮び上がるようなものがある.本研究では重ねられるOHPシートと重ねて得られる結果として,一般的な画像(自然画像)を扱えるものを目指す.今年度は中間階調の実現法とカラーの扱いについて考察した.中間階調はハーフトーニングによって実現される.すなわち画像中の1ピクセルを細かなサブピクセルに分割して,黒白のサブピクセルの比(面積比)によって中間階調が実現できる.しかし,サブピクセル数を増やせば個々のサブピクセルは小さくなり,2枚のOHPシートの位置を合わせることが非常に困難になる.従来の研究ではハーフトーニングにドット分散型を利用していたため,1ピクセルはランダムなサブピクセルのパターンによって実現されていた.したがって,サブピクセル分だけズレが生じると合成画像が実現できなくなる.一方,ドット集中型のハーフトーニングは合成画像の輝度を実現するための自由度が本質的に欠けている.そこで本研究では,白黒の2値に加えて,1つだけグレー値を許すことにより自由度を増して合成画像の輝度を制御できるようにした.従来では位置合わせの問題から3x3サブピクセルが事実上の限界であったが,本研究の手法によって解像度の制約がなくなり,事実上連続階調のグレー画像が実現できるようになった.カラーの利用にあたっては色再現が大きな問題となる.実際のところ2枚のOHPシートの重ね合わせによって作られる色の再現ばかりでなく,単に1枚のOHPシートの色を制御することも困難である.そこで,一様な中間色に見える1枚のシートにマスクをかけると元の画像が再現されるスキームを検討した.CIE-XYZ空間において補色計算することで中間色の実現を試みた.プリンタでは出力装置の特質に由来する技術的困難が残されているが,液晶ディスプレイやプロジェクタなどの加法混色にもとづく出力機器では好ましい結果が得られており,手法の基本的な有効性が確認された.情報セキュリティの基盤として,暗号は必要不可欠な技術である.これまでの暗号技術では,一般に情報を秘匿するための暗号化と秘匿された情報を元に戻す復号化のいずれの過程にも計算機が利用される.これに対して視覚的暗号とは,復号化にあたって計算機を必要とせず,人間が目で見るだけで復号化できる暗号である.たとえば,「砂の嵐」状のランダムなOHPシートを重ねると,そこから文字が浮び上がるようなものがある.本研究では重ねられるOHPシートと重ねて得られる結果として,一般的な画像(自然画像)を扱えるものを目指す.具体的には中間階調や色を扱えることが必要となるが,今年度は中間階調の実現法について考察した.中間階調の実現法としてハーフトーニング(面積階調法)が考えられる.すなわち画像中の1ピクセルを細かなサブピクセルに分割して,黒白のサブピクセルの個数比(黒白の面積比)によって中間階調が実現できる.しかし,ハーフトーニングを単純に利用するだけでは,サブピクセルの個数によって階調が離散化されるだけでなく,利用可能な階調数にも制約が生じる.特に,サブピクセル数を増やせば個々のサブピクセルは小さくなり,2枚のOHPシートの位置を合わせることが非常に困難になる.すなわち,より多くの中間階調を実現するとともに,位置合わせの問題を解決する必要がある.従来の研究ではハーフトーニングにドット分散型を利用していた.すなわち1ピクセルをランダムなサブピクセルのパターンによって実現していた.したがって,サブピクセル分だけズレが生じると合成画像が実現できなくなる.一方,ドット集中型のハーフトーニングはドットの集まったディスクの大きさで階調を実現するが,ディスクの大きさという1自由度しかないために合成画像の輝度を制御するための自由度が本質的に欠けている.そこで本研究では,白黒の2値に加えて,1つだけグレー値を許すことにより.自由度を増して合成画像の輝度を実現できるようにした.従来では位置合わせの問題から3×3サブピクセルが事実上の限界であったが,本研究の手法によって解像度の制約がなくなり,事実上連続階調のグレー画像が実現できるようになった.情報セキュリティの基盤として,暗号は必要不可欠な技術である.これまでの暗号技術では,一般に,情報を秘匿するための暗号化,秘匿された情報を元に戻す復号化のいずれの過程にも計算機が利用される.これに対して視覚的暗号とは,復号化にあたって計算機を必要とせず,人間が目で見るだけで復号化できる暗号である.たとえば,「砂の嵐」状のランダムなOHPシートを重ねると,そこから文字が浮び上がるようなものがある.本研究では重ねられるOHPシートと重ねて得られる結果として,一般的な画像(自然画像)を扱えるものを目指す.今年度は中間階調の実現法とカラーの扱いについて考察した.中間階調はハーフトーニングによって実現される.すなわち画像中の1ピクセルを細かなサブピクセルに分割して,黒白のサブピクセルの比(面積比)によって中間階調が実現できる.しかし,サブピクセル数を増やせば個々のサブピクセルは小さくなり,2枚のOHPシートの位置を合わせることが非常に困難になる.従来の研究ではハーフトーニングにドット分散型を利用していたため,1ピクセルはランダムなサブピクセルのパターンによって実現されていた.

したがって,サブピクセル分だけズレが生じると合成画像が実現できなくなる.一方,ドット集中型のハーフトーニングは合成画像の輝度を実現するための自由度が本質的に欠けている.そこで本研究では,白黒の2値に加えて,1つだけグレー値を許すことにより自由度を増して合成画像の輝度を制御できるようにした.従来では位置合わせの問題から3x3サブピクセルが事実上の限界であったが,本研究の手法によって解像度の制約がなくなり,事実上連続階調のグレー画像が実現できるようになった.カラーの利用にあたっては色再現が大きな問題となる.実際のところ2枚のOHPシートの重ね合わせによって作られる色の再現ばかりでなく,単に1枚のOHPシートの色を制御することも困難である.そこで,一様な中間色に見える1枚のシートにマスクをかけると元の画像が再現されるスキームを検討した.CIE-XYZ空間において補色計算することで中間色の実現を試みた.プリンタでは出力装置の特質に由来する技術的困難が残されているが,液晶ディスプレイやプロジェクタなどの加法混色にもとづく出力機器では好ましい結果が得られており,手法の基本的な有効性が確認された.
免疫性核酸複合体の同定

私は今までの研究の中で、核酸に結合する化合物を同定していました。その中にはマウスを使った実験で、炎症性疾患を強く抑える化合物がありました。化合物の治療効果と様々な知見から、私は体の中に炎症を引き起こす特殊な核酸-蛋白の複合体が存在し、化合物がこの複合体を阻害しているのではないかと考え、複合体の単離を試みました。その結果、炎症を引き起こす核酸と蛋白の想定に成功しました。これらの解析をさらに進める事で、様々な病気の新しい治療法が確立できる可能性があります。昨年度の解析結果から得られた免疫性核酸候補について、その免疫性を検証した。まず、化合物が結合する核酸について、結合する量や結合の方法(蛋白を介した関節的な結合もしくは直接的結合)、化合物を使って単離した際の増幅率、治療効果のある化合物とない化合物の間での結合量の差を解析し、これらを総合的に評価したうえで、免疫性核酸候補を10種類前後に絞った。それらの中で検出された絶対量の多い遺伝子から着目し、さらにRNA配列中のどの部分に化合物に結合しているかを解析し、化合物が結合している部分の配列情報を考慮して、最終的に5つのRNA断片に絞り、その修飾も含めて人工的に合成した。FLT3 ligandを用いて骨髄から培養した細胞を応答細胞として解析を行った結果、これらのRNA断片はそのまま細胞に振りかけた際は全く免疫性を持たなかった。一方で、Dotapやlyovecといった核酸導入試薬との混合によって、強く刺激性を発揮する1つのRNA断片の同定に成功した。また、免疫性核酸複合体に含まれるRNA結合蛋白についてさらに解析を行った。このRNA結合蛋白はファミリーを形成することから、siRNAを用いて、他のファミリー分子についても細胞の免疫性における役割を解析したところ、これらは細胞の免疫性にほとんど寄与しない事が分かった。これらのファミリー蛋白は複合体を形成して機能を発揮するが、それぞれが複合体全体の機能に必要である事が分かっている。そのため、これらのファミリー蛋白が細胞の免疫性に関わらないことから、同定したRNA結合蛋白は、もともと持っている既知の機能とは別の新しい機構によって、細胞の免疫性を制御している事が示唆された。また、このRNA結合蛋白をノックダウウンした細胞は外来の核酸に対する応答も減弱する事が明らかとなり、内在性および外来の両方の核酸の免疫性を制御する興味深い蛋白である事が示唆された。1.ビオチン化化合物を用いて、免疫性核酸複合体に含まれる核酸を同定する。ビオチン化化合物に結合する核酸について、Mass解析による同定を試みたが、化合物から核酸を引きはがす際のbuffer条件がMass解析に適しておらず、精度の良いMass解析は出来なかった。そのため、「特殊な核酸構造があるとすれば、その構造を生み出す酵素が結合するための特異的な配列構造が存在するのではないか」という考えのもと、化合物に結合する核酸の網羅シーケンス解析を行った。シーケンスを行う前に、核酸の性質を解析したところ、核酸はRNAであり、サイズが100300塩基前後である事が分かり、一本差および二本差の両方の構造を持つ事を示唆する結果も得られた。そのため、化合物に結合するRNAの網羅シーケンスを行いシーケンスは成功した。シーケンスの結果から、治療効果のある化合物に特異的に結合するRNAが既知遺伝子だけでも数十種類同定された。中でもある種のnon-coding RNAが多量に検出され、これこそが免疫性核酸の本体である可能性が示唆された。2.ビオチン化化合物を用いて、免疫性核酸複合体に含まれる蛋白を同定する。当初の仮説に従い、治療効果のない化合物と結合したタンパク群の中で特に興味深いもの12個を選び、発現ベクター、siRNAを作成した。これらを用いて、候補遺伝子の過剰発現およびノックダウンを行い、死細胞の免疫性を検証したところ、免疫性に関わるタンパクを1つ同定する事に成功した。このタンパクは免疫性との関連は全く報告がないが、RNA結合タンパクであり、1.の検討で同定したnon-coing-RNAと結合する事が報告されている事から、本年度の検討によって免疫性核酸複合体の核酸、タンパクの双方の同定に成功した可能性がある。当初の目標であった免疫性核酸の核酸構造の決定には至っていないが、候補となるnon-coding RNAの同定に成功している。また、免疫性核酸複合体に含まれるタンパクの解析についても、死細胞の免疫性を制御するRNA結合タンパクの同定に成功している。これらのnon-coding RNAとタンパクは複合体を作る事が報告されていることから、この複合体が免疫性核酸複合体の本体である可能性が高い。死細胞の免疫性とこの複合体との関連は今まで報告されておらず、新しい発見である。

このような理由から、本研究は研究の進展状況にうまく対応しながら、検討内容を適切に変更し、順調に進展していると考えている。治療効果のある化合物に結合する核酸の配列情報から、さらに保存された配列を同定するとともに、すでに同定されたnon-coding RNAの構造中のどの部分が免疫性に重要であるかを明らかにする。この配列、構造を人工合成し、核酸の免疫性が再現できるか、この時に同定したタンパクが必要かどうか検証する。このnon-coding RNAは免疫性との関連は全く不明であるものの、自己免疫疾患の患者血清中で検出される事は報告があるため、当初の計画にあった、「自己免疫疾患モデルマウスの血中にこの核酸が含まれるかどうか」については解析を行わない。かわりに、この核酸がどのようにして、免疫応答を活性化するかについて解析を追加する。すなわち、自然免疫応答に関わるパターン認識受容体のうち、どのような経路を活性化するのかを明らかにする。また、免疫性に関わるタンパクについては、トランスジェニックマウスを作成、解析する。該当なし
貼付型汎用熱伝導率計測デバイスの実現

本研究では、ナノ・マイクロスケールの構造体の熱伝導率を、簡便かつ高精度に測定する手法を実現することを目的とする。具体的な手法としては、高精度にナノ・マイクロスケールの構造体の熱伝導率を計測することが可能である3ω法と呼ばれる手法を拡張し、3ω法による熱伝導率測定で必要な金属配線パターンを数百ナノメートル厚の高分子自立極薄膜上に形成することで、3ω法を貼付型デバイスとする。これにより、貼付するだけで高精度にナノ・マイクロスケール構造体の熱伝導率を、簡便かつ高精度に計測することが可能となる。申請した研究計画に従い、本年度は、貼付型熱伝導率計測デバイスの作製とそれを用いた熱伝導率計測可能性の探索をおこなった。デバイスの作製手法としては、真空蒸着を基本とし、パターニングの手法としてフォトリソグラフィとメタルマスクを用いた手法についてそれぞれ検討した。また、デバイスの基板となる高分子極薄膜としては、スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマ(SBSナノシート)をポリエチレンテレフタレート(PET)上に成膜したものを用いた。真空蒸着時の蒸着ボートー基板間距離および蒸着レートを調整することで、高分子極薄膜基板へのダメージを抑制しながら、金属蒸着することに成功した。その結果、フォトリソグラフィおよびメタルマスクの両手法で、3ω測定用の金属細線パターンの形成に成功した。また、金属細線パターンを形成したSBSナノシートをPET基板上から剥離した結果、断線等が生じることなく、抵抗値の変化もほとんど生じないことが確認できた。このように、貼付型熱伝導率計測デバイスを作製することに成功した。作製した貼付型熱伝導率計測デバイスを用いて、SiO2薄膜の熱伝導率計測を試みた結果、文献値に近い値を得ることができた。つまり、本提案の熱伝導率計測デバイスを用いた計測可能性を示すことができた。この成果については、2018年10月に開催された第9回マイクロ・ナノ工学シンポジウムにおいて発表した。一方で、今回得られた計測結果は文献値と比較して、若干低い値となっていた。これはSBSナノシートとサンプル間の密着性が主な原因であると考えられる。本年度は、概ね当初の計画どおり、貼付型熱伝導率計測デバイスの作製とそれによる熱伝導率計測の可能性について検討できており、その結果として、本研究で提案する熱伝導率計測デバイスがナノ・マイクロスケールの薄膜の熱物性が計測可能であることを示すことに成功している。一方で、計測できた熱伝導率については、若干過小評価してしまっているという問題点が明らかとなった。この要因はデバイス貼付時のナノシートーサンプル間の密着性によるものであると考えられるが、それがどの程度計測精度に影響するかについては検討が未だ不十分である。これらを踏まえて、現状の進捗は"おおむね順調にし転々している。"と自己評価した。本年度の研究の進展により、本研究で提案する貼付型熱伝導率計測デバイスによる熱伝導率計測の可能性と問題点が明らかとなった。これらを踏まえ、2年目はさまざまな薄膜系サンプルの熱伝導率を、本提案デバイスで計測することで、熱伝導率を過小評価する原因を明らかとするとともに、本提案デバイスの熱伝導率計測精度の検討および向上を図る。また、これらの検討に加えて、層状構造材料など、熱伝導率の異方性が高い材料について熱伝導率およびその異方性の計測・評価を試みることで、本提案デバイスの可能性を探索する。

これはSBSナノシートとサンプル間の密着性が主な原因であると考えられる。本年度は、概ね当初の計画どおり、貼付型熱伝導率計測デバイスの作製とそれによる熱伝導率計測の可能性について検討できており、その結果として、本研究で提案する熱伝導率計測デバイスがナノ・マイクロスケールの薄膜の熱物性が計測可能であることを示すことに成功している。一方で、計測できた熱伝導率については、若干過小評価してしまっているという問題点が明らかとなった。この要因はデバイス貼付時のナノシートーサンプル間の密着性によるものであると考えられるが、それがどの程度計測精度に影響するかについては検討が未だ不十分である。これらを踏まえて、現状の進捗は"おおむね順調にし転々している。"と自己評価した。本年度の研究の進展により、本研究で提案する貼付型熱伝導率計測デバイスによる熱伝導率計測の可能性と問題点が明らかとなった。これらを踏まえ、2年目はさまざまな薄膜系サンプルの熱伝導率を、本提案デバイスで計測することで、熱伝導率を過小評価する原因を明らかとするとともに、本提案デバイスの熱伝導率計測精度の検討および向上を図る。また、これらの検討に加えて、層状構造材料など、熱伝導率の異方性が高い材料について熱伝導率およびその異方性の計測・評価を試みることで、本提案デバイスの可能性を探索する。