hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘルシープレートを活用した簡単カーボコントロール法の有用性の検証

イラストに合わせ盛り付けるだけで、エネルギーと糖質を適度に制限し、減量と血糖の管理を有効にする日本初のポーションコントロールプレート(ヘルシープレート)を考案した。肥満を伴う2型糖尿病患者に対し無作為に、一般的な栄養指導群とプレート活用群の2群に分け、比較対象試験を実施し減量効果や血糖値の改善、服薬の軽減などの有効性を明らかにした。介入群の大多数は、この方法が参考になった。他の人にそれを勧めたいと述べた。有害事象は報告されなかった。結果ヘルシープレートは、糖尿病患者が安全に体重を減少させるために有効であることを示唆している。欧米では、肥満や2型糖尿病の食事療法のひとつとして、ポーションコントロールがあり、その有用性が報告されている。一方、糖質制限食さえしていれば、たんぱく質や脂質を多く含んだ主菜は好きなだけ食べてもよいというような誤解も広まっている。今回の研究テーマは、エネルギーと糖質を適度に制限し、減量や血糖コントロールの改善を目指した簡便なカーボコントロールの方法の開発にある。この方法はオリジナルの「ヘルシープレート」(お皿)に主食、主菜、副菜を一定比率で盛り付けるもので、処方方針は糖尿病の食品交換表の分類に基づく、糖質エネルギー比4050%となっている。平成22年度から平成24年度にかけて、「ヘルシープレート」の開発及び妥当性の検討を行い、その有用性と効果について明らかにすることを目的に研究を進めている。平成22年度は成人肥満者を対象としたシェープアップ教室、また、23年度は2型糖尿病患者を対象にカーボコントロール法を取り入れ、その有効性を確認した。同時に、管理栄養士、患者および学生を対象にヘルシープレートを用いて食事配分指導を実施し、秤量法との比較を行い、プレートによる栄養素配分の妥当性の検討を行った。その結果、総摂取エネルギー、炭水化物、たんぱく質、脂質摂取量他、各種栄養素について指示範囲に盛り付けられ、適合の良さも確認された。また、3群がそれぞれ、処方通りに盛り付けられているかの検討も行い、25年度の糖尿病学会にて発表、現在論文作成中である。さらに、24年度6月から25年4月までの期間、2型糖尿病患者を2群に分けた比較対象試験を実施し、その有効性も確認できたことから、25年度9月にはスペインの国際栄養学会にて発表。論文投稿予定にある。さらに、ヘルシープレートの商品化、教育媒体(書籍など)の制作など、最終段階に至る。欧米では肥満や2型糖尿病の食事療法のひとつとして、ポーションコントロールがあり、その有用性が報告されている。山内は、計量・カウントに手間がかかるという欠点を考慮し、減量や血糖改善を目指した「簡単カーボコントロール法」を開発した。この方法は糖尿病の食品交換表をベースにエネルギーと糖質を適度に制限し、オリジナルのポーションコントロールプレート「ヘルシープレート」に主食、主菜、副菜を一定比率で盛り付けるものである。処方方針は糖質エネルギー比4050%とし、3か月後にはプレートを逆さに利用することで、炭水化物を60%の通常食に戻す方法である。最終年度には、肥満を伴う2型糖尿病患者(BMI24%以上)を無作為2群に分け、比較対象試験を実施し、減量効果や空腹時血糖およびHbA1cの減少に効果的であることや、教室前後における服薬状況も改善が認められたことを確認した。この方法が身体組成の変化及び生化学データにより多くの改善効果がみられることが明らかとなり、簡単カーボコントロール法は肥満を伴う2型糖尿病患者において有効であると示唆された。さらに、BMI25%以上の肥満群に対し、ヘルシープレートを活用した、ポーションコントロール法が、メタボリックシンドローム構成要因に及ぼす影響を精査した結果、エヌセップの5項目である肥満・血圧異常・血糖異常・脂質異常のTG・HDL-cの割合が、それぞれ76.5%から5.3%、血圧は67.4%から23.5%、血糖値異常は42.4%から24.2%へと、高中性脂肪は23.5%から0に、HDL-cも20.6%から14.7%へと、全項目で改善していた。特に減量によって血圧と脂質の改善は大きく、メタボ点数は2.3±1.1より1.1±0.9へと有意に改善し、メタボ該当者も44.1%から5.9%へと有意に減少していた。特定保健指導へのへの活用もできるのではないかと考える。

この方法はオリジナルの「ヘルシープレート」(お皿)に主食、主菜、副菜を一定比率で盛り付けるもので、処方方針は糖尿病の食品交換表の分類に基づく、糖質エネルギー比4050%となっている。平成22年度から平成24年度にかけて、「ヘルシープレート」の開発及び妥当性の検討を行い、その有用性と効果について明らかにすることを目的に研究を進めている。平成22年度は成人肥満者を対象としたシェープアップ教室に、また23年度は2型糖尿病患者を対象にカーボコントロール法を取り入れ、その有効性を確認した。同じく、管理栄養士、患者および学生を対象にヘルシープレートを用いて食事配分を指導し、秤量法との比較を行い、プレートによる栄養素配分の妥当性の検討をを行った。その結果、総摂取エネルギー、炭水化物、たんぱく質、脂質摂取量他、各種栄養素について熱量および三大栄養素の栄養摂取配分は、指示範囲に盛り付けられ、適合の良さが確認された。また、学生を4群に分け、処方通りに盛り付けられているかの検討も行い、現在分析過程にある。1カーボコントロールを簡便に行うための、「ヘルシープレート」試作品(科研費外経費)による肥満者及び2型糖尿病患者へのプレテスト介入研究を実施し、体重、血糖値ともに良好な改善を確認した。また、患者自身がプレートに食を盛り付けるだけで、栄養処方通りの摂取栄養状態になること、患者さんの満腹感や満足度も高かったことが確認できた。この成果を糖尿病情報学会に投稿、原著論文となったことから達成度は100%である。2このプレートに改良を加え、誰でも簡単に食事療法が行えるヘルシープレートとして完成させた。また、2型糖尿病患者を2群に分け、2012年6月から3ヶ月間実施し(A群)、さらに3カ月以上の期間をあけた2013年1月翌年4月まで(B群)の比較対象試験を実施し、2群間の比較検討を行った。結果は、良好であり、2013年9月の国際栄養学会で発表予定。研究を終わらせ、学会発表までつなぐことができたことから、達成度100%である。3プレートのサイズ別における栄養配分の妥当性の研究:「ヘルシープレート」を用いた減量効果は、すでに検証されたため、プレートのサイズ別における栄養配分の妥当性を管理栄養士、学生、2型糖尿病患者を対象に精査することとした。2013度の栄養改善学会にて一部報告、さらに分析を勧め、2013年5月の糖尿病学会で報告予定。学会発表までつなげたことから達成度80%である。4「ヘルシープレート」法の開発:カーボコントロールを簡便に行うための「簡単カーボコントロール法開発が順調に進み、この方法を行うための教材として「ヘルシープレート」を作成し、特許出願できたことから達成度100%である。(1)カーボコントロールを簡便に行うための、「ヘルシープレート」試作品(科研費外経費)を作成し、平成23年6月9月までの3か月間、2型糖尿病患者へのプレテスト介入研究を実施し、体重、血糖値ともに良好な改善を確認した。また、患者自身がプレートに食品を盛り付けるだけで、栄養処方通りの摂取栄養状態になることが確認でき、患者さんの満腹感や満足度も高かったことが確認できた。3か月間の介入の結果、身体組成、検査データなど有意な改善が認められた。達成度80%である。
脱ユビキチン化による、DNA損傷修復機能制御の解明

本研究はファンコニ貧血(FA)原因遺伝子タンパクであるFancD2の、モノユビキチン化、そしてその後の脱ユビキチン化による細胞内動態の制御機構の解明を目的とする。FancD2は、DNA損傷後において、ATR(ATM-and Rad3-related)キナーゼによっておこるリン酸化、さらにその後の、ユビキチンリガーゼであるFancLによってモノユビキチン化されることによって、DNA損傷修復に機能する。そのFancD2のモノユビキチン化変異体をノックインしたニワトリDT40細胞を作成し、その機能解析を行った。その結果、FancL及びFancLによるFancD2のモノユビキチン化が、DNA損傷修復に必要であることを明らかにした(Genes to Cells(2007))。しかし、モノユビキチン化したFancD2のDNA損傷修復における機能については全く明らかになっていない。現在、モノユビキチン化したFancD2に特異的に結合する蛋白をyeast two-hybrid法によってすでに同定しており、モノユビキチン化FancD2機能の解明を目的として、その蛋白の解析をおこなっている。また、すでに作製しているGFP融合FancD2発現細胞を用いて、DNA損傷後のFancD2の細胞内動態の解析もおこなっており、今後は、FancD2とその結合蛋白の、DNA損傷後のフォーカス形成の有無とその形態、及びその消失の速度などの核内動態の解析を行っていくことによって、これらの蛋白の細胞内動態機構を明らかにすることを目指している。そのため、まずFancD2が欠損している患者細胞PD20に、GFP融合FancD2を発現させた細胞株を樹立した。また、FancD2をモノユビキチン化するユビキチンリガーゼであるFancLはFancD2と直接的な蛋白結合することを明らかにしており、その結合においてはFancLのPHD fingerドメインが必要であることがわかった。このPHD fingerドメインは、FancLとその他のファンコニ貧血原因遺伝子タンパクとの結合にも必要であることを明らかにした。さらに、FancD2のモノユビキチン化変異体をノックインしたニワトリDT40細胞を作成し、その細胞の機能解析を行った。その結果、FancL及びFancLによるFancD2のモノユビキチン化が、DNA損傷修復に必要であることを明らかにした(Genes to Cells in press)。現在、作製したGFP融合FancD2発現細胞において、DNA損傷後のFancD2の細胞内動態の解析をおこなっている。また、siRNAによって、モノユビキチン化FnacD2を脱ユビキチン化するUSP1を抑制したときの、DNA損傷後のFancD2のモノユビキチン化、細胞内分布の解析をおこなうと同時に、FancD2のクロマチン局在を検討している。今後さらに、FnacD2のフォーカス形成の有無とその形態、及びその消失の速度、細胞周期におけるフォーカス形成のタイミングとその形態など、核内動態の解析を行って行く予定である。FancD2は、ユビキチンリガーゼであるFancLによってモノユビキチン化される。このFancLとFancD2については、直接的な蛋白結合することを明らかにしており、その結合においてはFancLのPHD fingerドメインが必要であることがわかった。さらに、このPHD fingerドメインはFancLとその他のファンコニ貧血原因遺伝子タンパクとの結合にも必要であることを明らかにした。次にFancD2のモノユビキチン化変異体をノックインしたニワトリDT40細胞を作成し、その細胞の機能解析を行った。

その結果、FancL及びFancLによるFancD2のモノユビキチン化が、DNA損傷修復に必要であることを明らかにした(Genes to Cells(2007))。現在、さらにモノユビキチン化したFancD2の細胞内動態を明らかにするために、モノユビキチン化したFancD2に特異的に結合する蛋白をyeast two-hybrid法によって同定しており、その蛋白の解析を行うことによって、モノユビキチン化FancD2の細胞内動態をはじめとする機能の解析をおこなっている。また、すでに作製しているGFP融合FancD2発現細胞を用いて、DNA損傷後のFancD2の細胞内動態の解析もおこなっている。今後は、FancD2とその結合蛋白の、DNA損傷後のフォーカス形成の有無とその形態、及びその消失の速度などの核内動態の解析を行っていくことによって、これらの蛋白の細胞内動態機構を明らかにすることを目指している。
琉球列島における先史時代人の生計維持戦略ー珊瑚礁海域の島嶼環境における資源利用に関する生態人類学的研究ー

これまでの現地調査から、先史時代のイノー(礁池)における採捕活動のタイプ、各活動における性と年齢、さらに道具、技術の特徴などを検定してみた。詳細は武田(1992、印刷中a・b)に譲り、概略として次のことがいえる。いずれの採捕活動にも非常に簡単な道具しか必要としない。鉄器具といえどもその用途から他の材、例えば木材、竹で代用可能である。また、光源に使用する植物も不足しない。ただ、通常、水中メガネを使用する昼の採具や銛つき漁(泳ぎながら岩礁に潜む魚を突く)の場合、メガネがなければ採捕効率は低下する。とはいえ、イザイ(冬季の夜間、明りを使ったアナダコやテナガダコなどの採集)、昼の採捕活動、昼の採具活動(比較的浅い砂地などでの)、昼の採貝(礁縁での)、昼の海藻採集活動などすべては先史時代においても十分実施可能な採集活動であることが推測された。多様な貝類をはじめ、ウニ、ナマコ、各種海藻などほとんど道具を必要とせず、手だけで採集可能な水族をイノーは豊富にもつ。またイノーでは、魚でも岩礁に潜むものや、干潮時タイド・プールにとり残されたものは手だけで採捕が可能である。それに簡単な道具を加えることにより穴に潜むタコや魚の採捕が可能になり、貝などの採捕量も増えることになる。これらの活動は現在どこでもマイナーなものになっている。いわば、おかずとりの類とされるものばかりである。かつては(それほど遠い昔でなくても)これらの採捕活動は現在とは比べようもないほどイノーにおける食物獲得活動として重要性は高かったことが推察された。他方、熱帯降雨林環境における野生植物性資源は、人為的攪乱を受けた場所で豊富であるが、原生林(一次林)では人類の食物資源はきわめて乏しい。さらに熱帯降雨林への人類の本格的な進出は、おそらく農耕開始後であることが明かになった。
アデニル酸シクラーゼサブタイプによる心機能調節とその選択的抑制薬による心不全治療

[目的]心不全発症における5型アデニル酸シクラーゼの役割を5型AC5ノックアウトマウス(AC5KO)を用いて解明する。[結果]生理学的解析:慢性カテコラミン刺激前のエコーを用いた心機能は正常型マウス(WT)とAC5KOに有意差が見られなかったが、刺激後の心機能はWTで有意に低下していた。さらにISOを急速投与し、心機能に対する反応性はAC5KOで有意に低下しており心筋保護効果を示すDsensitizationがAC5KOで効果的に生じていることが明らかになった。病理学的解析:慢性カテコラミン刺激後のアポトーシス陽性心筋細胞はWTのほうがAC5KOに比べて有意(2倍)に高かった。生化学・分子生物学的解析:1)WTに比較してAC5KOでは著明な心筋細胞で抗アポトーシス作用を示すAkt pathwayの活性化が見られた。2)ISO刺激後のAC活性の低下の程度は有意にAC5KOで大きかった。またISO投与後のAC5の発現量は慢性カテコラミン刺激前に比べて著明に増加していた。以上の結果はDesensitizationがACレベノでも生じており、AC5はDesensitizationの形成に抑制的に作用していることを示唆している。ベータアドレナリン受容体(β-AR)シグナルの刺激で誘導される心肥大ならびにアポトーシス形成における5型アデニル酸シクラーゼ(AC)の役割[背景]β-ARの刺激で心肥大ならびにアポトーシスが誘導される。しかしβ-ARの主要な構成要素であるACの役割について詳細は不明である。心臓の主要なACのサブタイプである5型ACのノックアウトマウス(AC5-KO)を用いて以下の実験を行った。[方法]イソプロテレノール(ISO;30mg/kg/day)を含むOsmotic mini-pumpをAC5-KOならびにwild-type(WT)の皮下に1週間植え込み心肥大ならびにアポトーシスに与える影響について比較検討した。[結果]TUNEL stainingでアポトーシスを比較したところWTのほうがAC5-KOに比べて約4.5倍有為に高かった。逆に心肥大はAC5-KOのほうがWTに比べて有為に高かった。このメカニズムを検討するためAkt pathwayついて検討した。Phospholylated-Akt(Ser473)、phospholylated-GSKα/β(Ser21/9)ならびにphosphorylated-FKHRの発現量はAC5-KOで有為に高かった。AC5-KOでAkt-pathwayが活性化されるメカニズムを解明するためcytosolからmembraneにtranslocateすることでAkt活性化作用を示すPDK1の発現量を調べたところAC5-KOではWTに比べてmembrane分画で約2倍有為に上昇していた。[結果]cAMPはPDK-1のcytosolからmembraneへのtranslocateを抑制することが報告されているが、心筋細胞のなかではAC5がその主要な制御機構として働き、心肥大に対しては抑制的に、アポトーシスに対しては促進的に作用すると考えられる。ベータアドレナリン受容体(β-AR)シグナルへの慢性カテコラミン刺激で誘導されるDesensitizationに5型アデニル酸シクラーゼ(AC5)がはたす役割[背景]平成16年度において我々は5型AC(AC5)がβ-ARの刺激で誘導されるアポトーシスを促進させる作用があることを5型ACノックアウトマウス(AC5KO)を用いて明らかにした。このことはAC5が心不全の発症を促進させる作用があることを示唆している。Desensitizationは慢性カテコラミン刺激により誘導されるアポトーシス、心不全発症に対して心保護作用があることが知られている。平成17年度では慢性カテコラミン刺激後に誘導されるDesensitizationにAC5がはたす役割について検討を行った。[結果]Basalの心機能はWTとAC5KOのいずれも正常心機能であった(EF ; WT vs. AC5KO 71±0.7% vs. 71±0.3%)。ISO投与後では、ISO刺激に対する心機能の上昇の程度はAC5KOではWTに比べて有為に低下していた(EF ; WT vs. AC5KO 82±0.7% vs. 79±1.0%)。

次に摘出心から膜成分を調整してAC assayを行ったところ、ISO投与群ではWT、AC5KOのいずれの場合も非投与群に比べAC活性の低下を認めたが、その程度は有為にAC5KOで大きかった。またWT群を用いてAC5の特異的抗体を用いたWBの結果からISO投与後のAC5の発現量は大変興味深いことにWTでは非投与群に比べて有為に亢進していた。以上の結果は慢性カテコラミン刺激後に生じるDesensitizationはWTに比べてAC5KOでより効果的に生じること、さらにはDesensitizationがβ-ARのみならずACレベルでも生じており、AC5はDesensitizationの形成に抑制的に作用していることを示唆している[背景]平成17年度に我々は心臓特異的発現を示す5型アデニル酸シクラーゼ(AC5)のノックアウトマウス(AC5-KO)にOsmotic mini-pumpを用いてイソプロテレノールの慢性投与(ISO;60mg/kg/day for 7 days)を行うと心臓特異的サブタイプAC6とAC5のタンパクレベルでの発現量はAC6に関しては正常型(WT)、AC5-KOとも減少していたが、AC5では上昇している所見を明らかにした。以上の結果から我々は以下の仮説をたてた。[仮説]1)AC5はDesensitizationに対してACの他のサブタイプに比べて抵抗性を有するためAC5KOのほうがDesensitizationが効果的に生じる2)慢性カテコラミン刺激後のAC5の発現上昇はPosttranscriptionalレベルで行われている。[方法]平成18年度は慢性カテコラミン刺激終了後ポンプを取り出しISOが体内から完全にウオッシュアウトされた翌日にISOを急速投与(0.13,0.27,0.40μg/kg/min for 5min)後に心エコーを用いて心機能(LVEF)を測定した。実験終了後に心臓を摘出してACのmRNAの発現量を検討したところ、我々の以前の報告と一致して(J Clin Invest 93;2224-9,1994)AC5,AC6ともに慢性カテコラミン刺激後では低下していた。[結果]1)WTでは濃度依存性的にLVEFが増加したのに対して、AC5-KOではISOに対する反応性が低下しており生理学的にDesensitizationがWTよりもAC5-KOで効果的に生じていることが明らかになった。2)以上のメカニズムの主要な要因は慢性カテコラミン刺激後にAC5の発現量がタンパクレベルで上昇することであり、その発現調節はPosttranscriptional regulationであることが明らかになった。[目的]平成19年度は心臓特異的過剰発現マウス(AC5TG)を用いて慢性化カテコラミン刺激による心不全マウスモデルを作成しAC5ノックアウトマウス(AC5KO)で得られた結果と比較検討を行った。[結果]
太陽活動極大期、木星磁気リコネクションをハワイ高高度観測施設からとらえる

太陽活動の極大期に合わせ、ハワイ高高度観測施設から木星赤外オーロラの連続モニター観測を試みた。この時期は木星の自転軸が最も大きく傾くことから、黄道平面内を主成分とするIMFであっても相対的に南北成分を生じ、磁気リコネクションに寄与することが予想されたからである。前半はハワイ島マウナケア山、後半はマウイ島ハレアカラ山頂の天文台へ赤外線カメラを持ち込み、観測を試みた。望遠鏡の問題もあり、赤外線オーロラを捉えられなかったが、短波長赤外線での木星データ(衛星イオの活火山モニター)を取得、金星夜面発光の様子もとらえるなど、今後の探査機観測と相補的に活躍できる海外の拠点を得ることができた。24年度は3回ハワイ大学ヒロ校(UHH)を訪れた。第一回(6月)は、NIIHAMA赤外線カメラで使用するための真空ポンプ(物品費で購入)を現地に導入し、その動作確認を行った。軽量コンパクトなポンプながらNIIHAMA真空容器の容積に対しては十分な性能をもち、山頂天文台への輸送も容易であることを確認できた。第二回(11月)は、UHH望遠鏡の新ディレクターPierre Martin博士と会い、望遠鏡のステータスについて詳細な説明を受けディスカッションを行った。UHH望遠鏡の光学系は再整形をぶじ完了したものの、望遠鏡架台部分やドームにも少なからぬ問題があり、その解決に長い時間と多大な費用を要しそうだという内容であった。UHHのあとマウイ島に移動し、天文学研究所(IfA)のJeff Kuhn博士と会いディスカッションを行った。その成果として、UHH望遠鏡が本格稼動を開始するまでの間、IfAがハレアカラ山頂に設置しているSOLAR-C望遠鏡にNIIHAMAカメラを装着し木星オーロラ観測を実施させてもらえることとなった。SOLAR-Cは口径こそ50cmと小さいものの、軸外しグレゴリアン型の反射望遠鏡であり、光路中に障害物をもたない。そのため、高いコントラストをねらったり熱雑音が気になる赤外線観測には有利な構造となっている。この合意を受け、NIIHAMAカメラに若干の改造が必要となったため、第三回(25年2月)のUHH訪問を行いカメラ一式を日本へ輸送する作業を行った(もともと、本観測終了後に一時カメラを日本に戻し、細部の改修・金星観測用フィルターのインストールなどを行う、という計画であった)。オーロラと密接な関連があると思われている木星極域ヘイズの偏光モニターを行うため、飛騨天文台を訪れデータを取得した(5月、8月、10月)。平成25年度には、ハレアカラ山頂の口径50cm望遠鏡(SOLAR-C、天文学研究所の施設)に本研究の主機材である赤外線カメラNIIHAMAを持ち込み、装着した。まず、前年度末に日本へ持ち帰ったNIIHAMAカメラの改修(フィルターの一部入れ替え、検出素子の問題の解決)を行った。それと並行し、SOLAR-C望遠鏡へ取り付けるためのアタッチメントの製作、望遠鏡の主焦点からカメラまで光を導くためのリレー光学系の設計を実施。すべての部材が揃ったところで、再びハワイへ装置一式を輸送した(11月下旬)。カメラの望遠鏡への装着、リレー光学系による結像は想定どおりの良好な結果となり、ファーストライト観測を成功させることができた。金星、木星の赤外線画像の取得に成功している(12月平成26年2月)。波長2ミクロン程度までは良い結果であったが、波長3.4ミクロンについては改修が必要なことも判明した。「カメラ周辺の常温物体からの熱赤外線放射の入力が大きく」3.4ミクロン観測の性能は低下しており、それを軽減する改修を平成26年度に予定している。また、マウナケア山頂すばる望遠鏡を用いての木星オーロラ観測もプロポーザルが採択され実施することができた(平成26年2月)。前年には、実施場所をマウナケア山頂天文台(ハワイ島)からハレアカラ山頂天文台(マウイ島)へ移転し、SOLAR-C望遠鏡への機械的結合・リレー光学系の調整・ファーストライト観測(木星・金星)を成功させた。その中で「カメラ周辺の常温物体からの熱赤外線放射の入力が大きい」問題が識別され、本年はそれを軽減させるためのコールドバッフルを製作した。NIIHAMAカメラの入射窓を二重構造の金属筒で延長し、その内筒をペルチェ素子により-20°C以下まで冷却する。日本で製作したコールドバッフルを現地へ持ち込み、山頂天文台にて装着作業・テスト観測を実施した。装着されたコールドバッフルは想定どおりに機能し、熱赤外線波長域では画面外周部での雑音成分軽減が見られた。しかし画面中央付近の雑音はあまり減らず、これはカメラ周囲からではなく直視する方向、すなわち望遠鏡の副鏡をおおうように存在するコールドストップが発するものと考えられる。

SOLAR-Cがもともと太陽望遠鏡であり、その強烈な熱を焦点付近で処理するコールドストップを必須とする以上、それに起因する熱放射を避けることは難しいと判断される。したがって、波長3.4ミクロンの木星オーロラについては観測を断念し、それより短い波長での木星観測および金星観測のバックアップ・プランに移行した。リレー光学系のアライメントを最適化し、前年よりも良好なフォーカスを得ることに成功し、衛星イオが木星の影に入っている間の熱放射(火山活動を示唆)モニター、金星の赤外偏光撮像を実施した。前者のデータは「ひさき」衛星観測と、後者のデータは飛騨天文台で行っている可視偏光撮像観測と比較を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。惑星大気科学26年度が最終年度であるため、記入しない。ハワイ大学ヒロ校(UHH)のHokuKea望遠鏡のパフォーマンスが当初想定よりもずっと悪いことが判明し、UHH側で望遠鏡の改修作業に入るという不可抗力によるものである。当初予定の2012年末の木星観測はこのためキャンセルせざるを得なかった。UHHに置いてあったNIIHAMAカメラ・システムー式を2013年2月に日本へ再輸入している。当初NIIHAMAカメラ装着を想定していたHoku Kea望遠鏡(マウナケア山頂)が稼働しないことにより遅れていた本研究であったが、望遠鏡をSOLAR-C(ハレアカラ山頂)へと変更しそれへの装着と観測開始を急いだ結果、本来のスケジュールまでリカバーすることができた。Hoku Kea望遠鏡不調をリカバーするため、マウイ島ハレアカラ山頂のSOLAR-C望遠鏡を用いた観測に計画変更する(マウイの天文学研究所とは交渉済み)。望遠鏡変更に伴い必要となるカメラ改修作業を2013年夏までに完了し、秋にカメラ・システム輸出、冬の木星観測期をのがさずにデータ取得・研究を実施する。平成25年度に明らかとなった「周囲からの熱雑音」問題を解決し、最高のパフォーマンスで最終年度の木星オーロラ観測を実施する。平成26年いっぱいは「ひさき」衛星のノミナル運用期間に入っているため、赤外線・紫外線の同時観測、それによる木星磁気圏と太陽風の相互作用メカニズム解明に取り組んでゆく。
デンマークにおける学力観と評価観―口頭試験に焦点をあてて

デンマークでは、9年生対象の義務教育修了試験に口頭試験を含めて実施している。子どもが義務教育の中で身につけるべき力として、他者とのコミュニケーションを通じて自らの考えを深めていくことを掲げ、解答がひとつではない課題に取り組む能力を測定するという実践は、これからの社会における学力テストの在り方をどのように考えるのかということについての指針となり得る。本研究は、デンマークにおける学力テストについて(1)教育の目的、(2)教授学習の方法と学習成果の測定方法としての学力テスト、(3)教員の役割の3つの側面から実態を解明し、学力観と評価観について考察を行うものである。
ポスト・アスペクト指向時代の階層的分割と横断的分割を統合するモジュール化の研究

ソフトウェアのモジュール化技術は、現在のソフトウェア開発の鍵となる技術の一つである。本研究では、従来別々の言語機構を用いて実現されてきた階層的モジュール分割と横断的モジュール分割を統一的に扱える言語機構を研究した。新しい言語機構を考案し、その周辺技術を包括的に研究することで、ポスト・アスペクト指向と呼べるものを生み出すことをめざした。主に、述語ディスパッチ機構と文脈指向プログラミングに基づく言語機構をそれぞれ研究し、階層的な分割と横断的な分割を統一的に扱えるようにした。さらにそれらの言語機構について、基礎理論やモデリングの視点から包括的に研究した。これまで我々が過去に実施してきたアスペクト指向に関する研究成果をもとに、従来別々であった階層的分割と横断的分割を統一的に扱うモジュール化機構を考案することをめざして研究開発した。この目的に向け、研究代表者と連携研究者は協力して研究にあたり、predicate dispatch機構に基づいたアスペクト指向言語であるGluonJ言語を開発し、その型システムを設計し、その性質を研究した。それによりアスペクト指向言語では一定のモジュラリティが確保できるものの、一部でモジュラリティが失われており型検査のためには大域的なプログラムの解析が必要であることを明らかにした。この成果は国際会議ACM OOPSLA 2010で発表し、また開発したGluonJ言語を一般に公開した。また文脈指向機構について研究し、文脈指向とイベントの概念を組み合わせたEventCJ言語を開発し、国際会議AOSD 2011にて発表した。EventCJでは、文脈の切り替えを宣言的に書けるようになっており、従来の類似言語と比べてソフトウェア開発の上流工程との連続性が高いのが特徴である。理論的な研究としては型緩和織り込み機構の研究をおこない、アスペクト指向言語の中心的な機構である織り込み機構における型システムについて研究した。モデリングに関する研究としては、フィーチャー・ダイアグラムに含まれる誤りを検出する技法についての研究などをおこなった。過去に我々が蓄積してきたアスペクト指向に関する研究成果や知見をもとに、ポスト・アスペクト指向となる新たなモジュール化機構やパラダイムの研究を実施した。階層的分割と横断的分割を統一的に扱うため、アスペクト指向と関連が深いFeature-Oriented Programmingのパラダイムを拡張して昨年度までの研究成果のdispatch機構と組み合わせ、アスペクト指向と連動させる方式を模索した。またアスペクト指向とイベント指向の関連も指摘されているため、これらのパラダイムを統合する言語機構の研究をおこなった。さらにコンテキスト指向の研究も実施し、様々な角度からポスト・アスペクト指向となるパラダイムの発見に努めた。研究を進めるにあたり、2011年度中に4回の研究集会を連携研究者・研究協力者ほかと開催し、研究状況の進捗を報告するとともに、活発な意見の交換をはかった。また国際会議や国内外のワークショップで研究成果を発表しただけでなく、2011年10月17日18日の2日間にわたり、我々も中心になって中国・上海交通大学でAOAsia/Pacificワークショップを開催した。これまで我々が過去に実施してきたアスペクト指向に関する研究成果をもとに、従来別々であった階層的分割と横断的分割を統一的に扱うモジュール化機構を研究開発し、ポスト・アスペクト指向となる新たなモジュール化機構やパラダイムを探った。とくにイベント指向とアスペクト指向の両パラダイムを融合するための言語機構について研究し、成果を国際会議で発表した。この言語機構はメソッドスロットと我々が呼ぶものである。従来、各パラダイムごとに別々の言語機構を用いなければならなかったが、メソッドスロットは単独で、それらのパラダイムに基づくプログラミングを可能にする。またFeature-Oriented Programmingのパラダイムと破壊的クラス拡張を融合する研究にも実施して基礎的な成果を得た。2012年度は研究代表者と連携研究者、研究協力者らと定期的な会合を東京、福岡、金沢で計3回開催した。さらに2013年3月開催の国際会議Modularity 2013に組織委員として参画し、本基盤研究の活動を紹介し、国際的な認知度の向上に努めた。ソフトウェアの新たなモジュール機構としてコンテキスト(文脈)指向プログラミングに着目し、それに基づいたプログラミング言語の試作を通して言語機構の研究を連携研究者らと協力しながら実施した。その研究成果をもとに2014年にはコンテキスト指向プログラミングに関する国際ワークショップCOP'14を連携研究者らが主導して開催した。また2013年6月、9月、12月、2月、そして2014年12月の計5回の研究集会を各回10人前後で開催し、連携研究者らと研究協力を推進した。その中で、研究代表者はプログラムの静的なモジュール構造をコンテキストとみなしてコンテキスト指向プログラミングの考え方を適用したモジュールシステムを持つプログラミング言語の研究をおこなった。我々はクラスによるソフトウェアの階層的分割もアスペクトによる横断的分割もともに高度なdispatch機構を導入することで統一的に取り扱えるという知見を持っている。

このdispatch機構に対する条件付けがコンテキストであると考え、破壊的継承機構が衝突するような場合でも、静的なモジュール構造をコンテキストとしてdispatch機構を拡張することでうまく衝突を回避できることを示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。ソフトウェア26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、モデリング、言語機構の設計と実現、そして理論化の3つの側面について、連携研究者と分担しながら研究を進めてきている。また当初計画に盛り込まれていた国際ワークショップも開催でき、我々の研究成果の対外的な発表ができ、フィードバックを得ることができた。当初の計画通り、モデリング、言語機構の設計と実現、そして理論化の3つの側面について連携研究者らと分担しながら研究を進めた。アスペクト指向に関する様々なパラダイムについて研究を進めた結果、イベント指向パラダイムとコンテキスト指向パラダイムを有望と考え、両者の融合について最終年度に向けて検討を始めている。また国際会議での論文発表もおこなった。今後も定期的に研究集会を開催して連携研究者との研究協力を推進し、これまでの研究成果を融合した統一的なモジュール機構を生み出すように努める。これまでの研究で、従来のアスペクト指向やフューチャー指向、イベント指向などをコンテキストという概念で統合する方法が有望であるとの知見に達しつつある。今後はこの知見をさらに深めるように研究を進める。今後も定期的に研究集会を開催して、連携研究者らと研究協力を推進し、研究目標の達成に努める。具体的にはイベント指向パラダイムおよびコンテキスト指向パラダイムの両者を活かした新しい言語機構、パラダイムを生み出すように努める。さまざまなパラダイムをコンテキストという視点から分析すると統一的に扱えるという知見を現在、得つつある。また本研究の成果を活かし、本研究の後継となる新たな研究計画を立案し応募する。
振動聴覚に関する実験的研究

1.人工中耳の刺激部位としてアブミ骨が用いられているが、アブミ骨以外に音を内耳に伝えるための経路として蝸牛骨壁、内耳開窓部、正円窓などの可能性を検討した。実験には家兎10匹を用い、聴覚域値は蝸電図を用いた。音刺激を行う振動子は圧電素子を用い、その出力は2kHzにおいて107dBSPL/1Vrmsである。振動子にてキヌタ骨、アブミ骨を振動させ、さらに鼓室岬、蝸牛窓を刺激し、聴覚域値を測定した。その結果、キヌタ骨を刺激した場合とアブミ骨を刺激した場合の域値はほぼ同じであったが、蝸牛窓の刺激では鼓室岬を刺激した時の閾値とアブミ骨刺激時の中間の値を示し、12.5kHzにおいて0.68Vp-pであった。また鼓室岬刺激では12.5kHzでは3.86Vp-pであった。このことより蝸牛窓膜の刺激でも十分な聴覚を得ることが可能であることを解明した。2.耳硬化症に対する人工中耳の応用の可能性を検討するために実験的にアブミ骨固着モデルを作成し、蝸牛に開窓を行い振動子にて膜迷路を直接刺激することにより聴覚を得ることが可能か検討した。実験には体重2.03.6kgの家兎8羽を用いた。アブミ骨固着モデルとしてグラスセメントにてアブミ骨上部構造および底板を固着させた後、基底回転に相当する蝸牛の位置に直径0.5mmの大きさで開窓した。固着させたアブミ骨を刺激した時に域値の上昇が認められ、開窓部を刺激すると良好な域値が得られた。このことよりアブミ骨固着症には蝸牛に開窓を行い、人工中耳の振動子にて刺激することで良好な聴覚が得られることを証明した。現在人工中耳の刺激部位としてアブミ骨が用いられているが、本研究はアブミ骨以外に音を内耳に伝えるための経路として蝸牛骨壁、内耳開窓部、正円窓などの可能性を検討することである。実験には家兎10羽(10耳)を用い蝸電図にて聴力が正常であることを確認した後、振動子先端をキヌタ骨に接触させ、ツチ・キヌタ骨を除去したのちアブミ骨を振動させ聴力閾値を測定した。さらに、鼓室岬と蝸牛窓も同様に刺激し域値を測定した。蝸電図の測定には誘発電位測定装置を用い、刺激はFiltered clickにて周波数は2kHzから31.5kHzまでとした。振動子による刺激の際は、メインアンプのイヤホンへの出力端子に振動子を接続し、閾値はその出力(Vp-p)で示した。なお、振動子は圧電素子を用いており、その感度は2kHzにおいて107dBSPL/1Vrmsであった。経外耳道的に音刺激を与えた場合に家兎の聴力で最も閾値が低かったのは12.5kHzで、その値は5dB peqSPLであった。それぞれアブミ骨、キヌタ骨長脚、蝸牛窓、鼓室岬を振動子にて刺激した場合の振動聴覚閾値をメインアンプから振動子への出力電圧(Vp-p)で検討すると、キヌタ骨長脚を刺激した場合とアブミ骨を刺激した場合の閾値はほぼ同じであったが、蝸牛窓刺激では鼓室岬刺激の閾値とアブミ骨刺激の中間の値を示し、12.5kHzにおいて0.68Vp-pであった。

また鼓室岬刺激では12.5kHzでは3.86Vp-pであった。このことより蝸牛窓膜刺激でも十分聴覚を得ることが可能であることを解明した。1.人工中耳の刺激部位としてアブミ骨が用いられているが、アブミ骨以外に音を内耳に伝えるための経路として蝸牛骨壁、内耳開窓部、正円窓などの可能性を検討した。実験には家兎10匹を用い、聴覚域値は蝸電図を用いた。音刺激を行う振動子は圧電素子を用い、その出力は2kHzにおいて107dBSPL/1Vrmsである。振動子にてキヌタ骨、アブミ骨を振動させ、さらに鼓室岬、蝸牛窓を刺激し、聴覚域値を測定した。その結果、キヌタ骨を刺激した場合とアブミ骨を刺激した場合の域値はほぼ同じであったが、蝸牛窓の刺激では鼓室岬を刺激した時の閾値とアブミ骨刺激時の中間の値を示し、12.5kHzにおいて0.68Vp-pであった。このことより蝸牛窓膜の刺激でも十分な聴覚を得ることが可能であることを解明した。2.耳硬化症に対する人工中耳の応用の可能性を検討するために実験的にアブミ骨固着モデルを作成し、蝸牛に開窓を行い振動子にて膜迷路を直接刺激することにより聴覚を得ることが可能か検討した。実験には体重2.03.6kgの家兎8羽を用いた。アブミ骨固着モデルとしてグラスセメントにてアブミ骨上部構造および底板を固着させた後、基底回転に相当する蝸牛の位置に直径0.5mmの大きさで開窓した。固着させたアブミ骨を刺激した時に域値の上昇が認められ、開窓部を刺激すると良好な域値が得られた。このことよりアブミ骨固着症には蝸牛に開窓を行い、人工中耳の振動子にて刺激することで良好な聴覚が得られることを証明した。
周波数分解計測に基づく半導体電極の開発：光キャリアダイナミクスと階層構造

光電気化学的な水分解反応は、太陽エネルギーを用いたCO2を排出しない水素製造技術として注目されている。しかし、高い量子収率をしめす光電極の設計指針は、酸化チタンや酸化タングステンなどの従来から知られている材料であっても明確になっていなかった。そこで本研究では、電気化学インピーダンス法や光強度変調光電流分光法(IMPS)などの周波数応答を計測する手法を用いて、酸化チタンや酸化タングステン電極の内部抵抗やキャリア密度、および光励起キャリアの速度定数が、その光触媒活性や光電極活性に与える影響を調べた。太陽光エネルギーの化学燃料への変換反応を高効率に進行させる半導体電極の設計指針を確立することを目的とし,単結晶膜とナノ多結晶膜の両特性をあわせもつ低次元ナノ構造膜や、大きな表面積を有するナノ多結晶膜などの光キャリアダイナミクス特性を明らかにすることを目指している。光キャリアダイナミクスを調べる手法としては、光強度変調光電流/光電圧分光法(IMPS/IMVS)や電気化学インピーダンス法(EIS)などの周波数分解計測を用いる。本年度では、n型半導体電極として、アノード酸化法で調製したナノチューブ形状の酸化チタン(TiO_2)膜,水熱法で調製した薄片形状の酸化タングステン(WO_3)膜,カソード電析法で調製したチタンドープ酸化鉄(Ti-Fe_2O_3)膜などを調製した。また、p型半導体電極として、酸化銅(Cu_2O)膜や硫化銅インジウム(CuInS_2)膜を調製し、その光電気化学特性を評価した。各半導体電極について、吸収光子の利用効率を向上させるための調製条件の最適化などを検討し、その成果の一部は雑誌論文や学会で発表した。調製した電極のなかで、光電極反応中に安定であり、高い電極反応効率をしめす酸化タングステン膜について、EISを検討した。EISの測定結果から光キャリアダイナミクス特性を解析するためには、適切な光電極反応モデルの構築が必要であった。そこで、種々の光電極反応モデルを当てはめ、測定結果の解析手法の最適化を検討した。本研究では、太陽光エネルギー変換のための半導体電極や光触媒の設計指針を確立することを目指している。そこで、古くから研究されてきたルチル型TiO2に着目し、研究を行った。ルチル型TiO2はアナタース型よりも性能が低いとされてきたが、500°C以上の温度で水素還元処理を行うことによって、その光触媒活性が著しく向上することがわかった。水素還元処理されたルチルは、室温・空気中においても安定であり、種々の光触媒反応において高い活性をしめした。この活性向上のメカニズムについてさらに研究した。水素還元処理の役割としては、酸素欠陥および浅いドナーの生成が考えられる。浅いドナーに由来して伝導帯の電子濃度が増加する。この影響を評価するため、ドナー密度の測定を行った。チタン板表面上にルチル型TiO2膜を形成し、比較的高温で水素還元処理したところ、伝導帯の電子密度が向上し、導電性が高くなった。導電性が高いと、光吸収によって生成した電子が移動しやすくなる。また、ドナー密度が向上することでバンドベンディングが大きくなり、光励起電子と正孔の再結合が抑制される。これらの結果、光触媒活性が向上することが示唆された。つぎに、TiO2への異原子価カチオンのドープを試みた。一般に、高原子価カチオンを添加した場合は伝導電子が生成し、低原子価カチオンを添加した場合には酸素欠陥が生成する。ルチル型TiO2粒子に高原子カチオンを添加したところ、水の光酸化分解活性が向上した。逆に、低原子価カチオンを添加した場合には、光触媒活性は低下した。このことから、光触媒活性の向上には、酸素欠陥ではなく、伝導電子が寄与していることが示された。太陽光エネルギー変換のための半導体電極や光触媒の設計指針を確立することを目的とし、電気化学インピーダンス法などの周波数分解計測法を用いて半導体微粒子膜の特性評価を行った。太陽光エネルギー変換方法のひとつに半導体微粒子膜電極を用いた水分解による水素製造が挙げられる。半導体電極のうち、半導体微粒子自体の改良や粒界抵抗の低減などによる光電極性能向上の取り組みは報告されている。しかし、集電体としての役割を担う導電性基板についての知見はあまりない。本研究では可視光域を利用できる酸化タングステン(WO3)を用いて光電極特性に対する基板抵抗などの影響を調べた。金属基板としてチタン、導電性酸化物基板としてフッ素ドープ酸化スズ(FTO)及びスズドープ酸化インジウム(ITO)を用い、光照射下でWO3電極の交流インピーダンス測定を行った。チタン板を基板としたWO3電極を高温で焼成したときに高い光電流密度をしめした。直流4探針法にて基板の表面抵抗を測定した結果、酸化皮膜形成に起因してチタン板の表面抵抗は著しく増大していた。いずれのWO

3電極においても、その光電流の高低を基板表面抵抗の変化だけで説明することはできなかった。そこで、交流インピーダンスの測定を行い、電極の内部抵抗と光電極特性との関わりを検討した。交流インピーダンス法は、交流電位の周波数を変えることで時定数の異なる電子移動過程を分離して評価できる手法である。測定の結果、チタン板を基板として用いたWO3電極では、抵抗成分を分離できた。また、分離評価できた抵抗成分は光照射強度に依存しないことがわかった。さらに、この抵抗成分の抵抗値が小さくなると光電流が向上することが分かった。本研究では、光エネルギーの化学エネルギー変換における量子収率の向上を指向し、半導体電極の電極内部抵抗や光キャリアダイナミクス特性の評価を行い、高効率な電極の設計指針を確立することを目的としている。電気化学インピーダンス法および光強度変調分光法(IMPS)などの周波数分解計測法を用いて、電極内部抵抗、及び光キャリアダイナミクスの評価を試み、解析結果と光電極特性の相関について検討し、得られた知見に基づいて電極構造の最適化を行う。本年度は、昨年度に引き続き、電気化学インピーダンス法を用いた半導体微粒子膜の内部抵抗の評価を行った。電気化学インピーダンス法は、電位変調に対する電流応答の変化を観測する手法であり、半導体薄膜内における時定数の異なる抵抗成分を分離して評価できる。酸化タングステン電極について内部抵抗の評価を行い、光電流に大きく影響する抵抗成分を分離評価した。また、ルチル型酸化チタン電極の静電容量の測定からMott-Schottkyプロットを用いてドナー密度とフラットバンド電位を評価した。これらの物性と光触媒活性及び光電極特性との相関を調べた。電気化学インピーダンス法は光キャリアの移動速度や寿命に関する情報も内包しているが、測定結果から電子拡散速度や再結合速度を抽出することは難しかった。そこで、光強度変調光電流分光法(Intensity Modulated Photocurrent Spectroscopy , IMPS)を用いて、電荷移動速度・再結合速度の評価を試みた。酸化タングステン電極のIMPS測定により各速度定数を求めることに成功し、照射光強度や電位の変化によって速度定数が大きく異なることを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。光触媒26年度が最終年度であるため、記入しない。当該研究のIMPS/IMVS測定を実施するうえで必要な「CIMPS太陽電池評価システム一式」の購入時期が遅れた。これは、当初、今年度の予算使用が制限されたことに加えて、研究代表者である天野史章が年度の途中に北海道大学から北九州市立大学に異動したことなどの理由による。空間電荷層の微分容量を電気化学インピーダンス測定で求め、Mott-Schottkyプロット解析することによって、TiO2膜のドナー密度を評価した。この結果、半導体電極や光触媒としての性能との相関について知見を得ることができた。光電気化学反応の電気化学インピーダンス測定の結果、光照射強度に依存しない抵抗成分を分離評価できた。また、この抵抗と光電極性能に相関について重要な知見を得ることができた。以下の3点について総合的に研究を進める。
湿熱処理澱粉のレオロジー的性質と食品への利用に関する研究

食品工業における調理加工食品素材としての澱粉は、加熱時や製品の貯蔵時における物性の安定しているものが要求され、さまざまな化工澱粉が利用されているが、水と熱のみを用いて製造された湿熱処理澱粉は、最も健康的な食品素材として注目されている。湿熱処理澱粉は、未処理澱粉にはもっていない耐熱性、耐酸性、機械耐性を増加させ、高濃度でも安定した低粘性を示すことが経験的にわかっているが、レオロジー的性質についての系統的研究は十分に行われていない。本研究では糊化特性とゾル-ゲル転移点近傍における弾性挙動について検討するとともに、新しい用途開発を試みた。1)湿熱処理澱粉の糊化特性とうもろこしとキャッサバ澱粉は125°C、30分、馬鈴薯澱粉は110°C、30分湿熱処理およびいずれも未処理澱粉を試料とした。走査型電子顕微鏡を用いて表面および断面を観察した。とうもろこしと馬鈴薯澱粉では、湿熱処理によって中央に空洞が生じ、その周りに同心円状の層状構造が観察された。原理の異なった4種の測定機器を用いて糊化特性を検討したところ、いずれも湿熱処理によって吸熱ピークは高温側にシフトし、糊化温度が高くなることが認められた。また、とうもろこしと馬鈴薯では110°C付近にも融解ピークが認められた。2)澱粉のゾル-ゲル転移点近傍における弾性挙動3種の未処理および湿熱処理澱粉を用い、澱粉糊液の動的粘弾性の濃度依存性から、ゾル-ゲル転移点近傍にパーコレーション理論を適用し、スケーリング則による解析を行った。とうもろこし澱粉ゲルの編目構造はかなり密で硬直であり、キャッサバ澱粉ゲルは系全体としてフレキシブルであると捉えることができた。これらのゲル特性を生かして、クリームソースおよびゲル状菓子に応用し、湿熱処理澱粉の効果を確認した。
有機電子デバイスのための共役高分子の大面積、高解像度での加工技術

ナノマテリアルの小さいサイズは、これまでのマクロな材料と異なり電子、光学、磁気的な新しい特性を示すことが期待される。最近、有機半導体は、フレキシブルなデバイスを製造する潜在能力の他に多様な分子機能特性のデザインが可能な次世代の材料ともなった。本研究では、大面積、High-Throughput、低コストのナノファブリケーション方法を開発することを目的としてナノインプリントによる鋳型形成を用いた有機半導体ナノワイヤの調製を行った。ポリ(ビニルアルコール)(PVA)膜をシリコン基板上にスピンコートで調製し、その表面にナノインプリントでSi-モールドのパターンを転写した。その後、形成したナノチャンネルに、有機半導体(例えばペンタセン、PCBMとアントラセン)を溶媒蒸発法により製膜した。有機半導体はナノインプリントで形成されたナノチャンネルに自己整列しナノワイヤを形成した。アントラセン、ルブネン、ペンタセン、PCBMのナノワイヤの形成はSEM観察、AFM観察により評価した。有機半導体は配列したナノ構造を形成し、PVAを除去後、このナノワイヤを用いてOFETsと有機太陽電池を調製し、デバイス特性を評価した。本研究ではインクジェット法、ナノインプリンテイング法などのトップダウン技術と高分子の結晶化、基板の濡れ特性を認識したインテリジェント濡れなどの自己組織化技術を組み合わせた有機電子材料のナノ加工技術について研究を展開し、将来の高分子エレクトロニクスに必要不可欠な基盤技術を確立することを目的とする。本年度は脱着法を用いた高分子のパターン化技術を検討した。シリコンエラストマー上に、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)、ポリフェニレンビニレン誘導体などの有機半導体を製膜し、その上にパターンで凹凸を形成したエポキシスタンプを押しつけ、加熱すると、エポキシスタンプ表面に有機半導体膜が転写される。転写された有機半導体膜をシリコン基板などに押しつけ加熱し、エポキシスタンプを脱着することにより、種々の基板に有機半導体膜等の機能性材料が転写可能であることを、AFM観察により確認した。特にポリ3-ヘキシルチオフェンに関しては電極を形成し、トップコンタクト型FETを調製し、その種々のゲート電圧におけるFET特性を評価した穏和な条件で、エポキシ樹脂スタンプを用いて簡便かつ直接的に高分子半導体をマイクロパターニングするリフトオフ手法を開発した。高分子半導体薄膜を平滑なポリジメチルシロキサン面にコーティングし、エポキシスタンプを高分子半導体のガラス転移温度付近で3MPa程度の圧力で10分間押しつけた。室温に冷却後、荷重を除去すると、スタンプに接触している面は、スタンプに転写され、パターン化された高分子半導体膜が得られた。(リフトオフ法)これらのパターンはシリコンウエハ、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル基板上に容易に転写できた。この手法でポリ(ヘキシルチオフェン)(P3HT),導電性高分子(PEDOT:PSS),有機EL高分子(poly(MEH-PPV))をパターン化した。さらに選択的なリフトオフで調製したP3HTのトップコンタクト型有機FETのFET特性を評価した。drain-source電圧-40Vにおけるキャリア移動度は5×10^<-5>cm^2V^<-1>s^<-1>閾値電圧10V.オンオフ比は約10であった。