hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発育に伴う歩行様下肢運動の自動化と上肢運動の挿入時相

本研究は、発育に伴う歩行様下肢運動の自動化水準と上肢運動の挿入時相の変化について検討した。被験者には、411歳の男子127名と女子112名、および1821歳の男女各21名とした。被験者には、立位による毎分120回の足踏み運動中に、任意のタイミングで左右同時の上肢運動(掌屈運動によるタッピング)を一過性に挿入させた。試行は3回繰り返した。手掌と足底の接地タイミングを検出し、上肢運動の挿入時点と上肢運動による足踏み運動の周期の乱れを分析した。足踏み運動の自動化水準は、上肢運動挿入時の周期の乱れの大きさで評価した。4歳と5歳では、上肢運動を挿入した時点の足踏み運動の周期が大きく乱れた。しかし6歳以降では、その乱れの大きさは成人と同様に極めて小さかった。また6歳では、男子に比べて女子の方が上肢運動挿入時の足踏み運動の周期の乱れが有意に小さかった。上記の対象に対応して、上肢運動の挿入時点にも変化が認められた。すなわち、若年者では上肢運動が足踏み運動の全ての時相で均等に挿入されていた。しかし年齢が増すにつれて、上肢運動の挿入が左足ないしは右足が接地する直前から直後までの時相に集中するようになった。この足踏み運動の時相は、先行研究で上肢運動の挿入による足踏み運動の周期の乱れが小さいことを確認した時相であった。発育に伴う上肢運動の挿入時相の変化は女子では6歳から認められ、男子に比べて1歳早かった。以上の結果より、(1)歩行様下肢運動の自動化水準がほぼ6歳で成人と同じになること、(2)自動化が進む過程で一過性の上肢運動が下肢運動への干渉が小さい時相で行われるようになること、(3)これらの変化は女子で早いこと、が明かとなった。
大規模画像デ-タベ-スシステムの構築

衛星画像、印刷画像等の大容量デ-タ処理蓄積、検索には、その大容量のために多くの問題が未解決のままである。即ち、処理の面では、画像デ-タから画像デ-タに変換する比較的単純な処理においても、大容量デ-タを磁気ディスクから計算機にデ-タを転送、処理し、結果を再び磁気ディスクに戻すという現在の処理方法では膨大な時間を要し、大きな障害となっている。この点を解決するにはデ-タ転送の回数を減らし、デ-タの入力時にデ-タの流れに多数のプロセッサを用意し並列に処理する構成が不可欠である。例として、毎日受信して処理している気象衛星デ-タを対象にして構成法を検討して、処理システムを開発する。媒体の面では、光ディスクが速度の面では不充分であるが大容量化しつつあるので、蓄積時の圧縮、流出時の復元を媒体に入力する際に高速に行う新しい方式を開発する。本年度は画像デ-タベ-スに対する検索インタ-フェ-スについての検討を進め、従来の様なキ-ワ-ド方式ではなく、画像のオブジェクトフィ-チャによる内容検索的なアプロ-チについて検討するとともに一部、システムを実装し、水墨画画像デ-タベ-スに対し有効性を確認した。さらに本画像検索ル-チンをデ-タベ-スシステムと融合する手法としてオブジェクト指向デ-タベ-スの技術を採用し、画像オブジェクトに対し、固有のアクセス手法をメソッドとして取り扱う方式について検討した。衛星画像、印刷画像等の大容量データ処理蓄積、検索には、その大容量のために多くの問題が未解決のままである。即ち、処理の面では、画像データから画像データに変換する比較的単純な処理においても、大容量データを磁気ディスクから計算機にデータを転送、処理し、結果を再び磁気ディスクに戻すという現在の処理方法では膨大な時間を要し、大きな障害となっている。この点を解決するにはデータ転送の回数を減らし、データの入力時にデータの流れに多数のプロセッサを用意し順次処理するパイプライン的な構成が不可欠である。例として、毎日受信して処理している気象衛星データを対象にして構成法を検討して、処理システムを開発する。媒体の面では、光ディスクが速度の面では不十分であるが大容量化しつつあるので、蓄積時の圧縮、流出時の復元を媒体に入力する再に高速に行う新しい方法を開発する。大容量画像データ変換処理アーキテクチャの検討の面では、大容量画像データの入出力時に、蓄積媒体への転送の間に、複数のプロセッサを置き、順次処理を施す。データフロー型パイプラインマシンについて検討を行い、ハードウェア、ソフトウェアの設計を行い、ディスクからの転送速度2.4MB/s、高速バスの速度40MB/sのマルチプロセッサシステムを試作した。気象衛星画像データの放射量補正システムを検討し、そのデータの流れを解析し、精度の検討を行い、並列計算機上で実装し、上記の構成法による実現を検討した。光ディスクを用いた画像データベースの検討を行い、光ディスクに画像を蓄積し、データベース化する際のデータ構送、ディレクトリ、画像サイズに対する取り扱い等を検討して、実装を行った。本年度は画像デ-タベ-スに対する検索インタフェ-スについての検討を進め、従来の様なキ-ワ-ド方式ではなく、画像のオブジェクトフィ-チャによる内容

検索的なアプロ-チについて検討するとともに一部、システムを実装し、水墨画画像デ-タベ-スに対し有効性を確認した。さらに本画像検索ル-チンをデ-タベ-スシステムと融合する手法としてオブジェクト指向デ-タベ-スの技術を採用し、画像オブジェクトに対し、固有のアクセス手法をメソッドとして取り扱う方式について検討した。
低環境負荷型機能性分子認識材料の創製と環境汚染物質分離・分析法への展開

糖類は、生体内でエネルギー源やDNA・RNAの骨格をなす非常に重要な物質であり、糖類の選択的かつ高感度な検出法の開発は非常に重要な課題である。本研究では、糖分子に対するインターフェースとしてボロン酸を用い、ボロン酸基を蛍光基やカチオン基と共重合したポリマーを合成することにより、水溶液中における新規の糖センサー開発に成功した。分子内にボロン酸基とピレン基を有するポリマーは、糖の存在しない水溶液中では比較的コンパクトなコンホメーションをとり、これによりピレン基間の会合が生じるため、ピレン基に励起光を照射するとピレン会合体に由来するエキシマー発光が観測される。ここにグルコースやフルクトースのような糖を添加すると、糖分子との結合に伴いボロン酸基上に負電荷が生じ、これによってポリマー鎖内に静電的反発が生じるため、ポリマー鎖はコンパクトなコンホメーションから拡がったコンホメーションに変化する。その結果、ピレン基間の会合が解消し、エキシマー発光の減少とモノマー発光の増大が観測される。この手法により、グルコースやフルクトースに対して10μMという極めて低い濃度での検出を実現した。特筆すべきは、本来ボロン酸に対する親和性の低いグルコースに対してもフルクトースに匹敵する感度を有する点であり、これは高分子化したボロン酸の隣接基効果によるものと考えられる。一方、ボロン酸基とピレン基に加えてカチオン基を共重合したポリマーは、グルコースやフルクトースのような電荷を持たない糖には応答せず、グルコン酸やグルカル酸のような負電荷を有する糖類に選択的に応答する。カチオン基を導入したポリマーの場合、糖の存在しない水溶液中ではポリマー中の正電荷間の反発により拡がったコンホメーションをとるが、負電荷を有する糖類との結合によりポリマー中の正電荷が中和されて静電的反発が解消するため、コンパクトなコンホメーションへと変化する。その結果、負電荷を有する糖類に対して、エキシマー発光の増大とモノマー発光の減少が観測される。今後は、種々の機能性モノマーとの共重合による選択性の向上や適用pH範囲の拡大など、本系の更なる高機能化に取り組む予定である。1.刺激応答性分子インプリント材料の創製分子インプリント法は、特定の分子を選択的に吸着する材料の合成法として有用であり、近年盛んに研究が行われている。しかし、従来の分子インプリント法では、目的分子に対する結合サイトは、高い架橋密度によって強固に固定されており、吸着・解離を外部から自在にコントロールすることは不可能である。そこで私は、pHによって結合サイトの構造を変化させ、分子に対する結合能をコントロール可能な分子インプリント法の開発に取り組み、それに成功した。分子インプリント材料の素材として、米やジャガイモ等に含まれるデンプン中の主成分であるアミロースを用い、認識対象分子としては、環境ホルモンとして知られるビスフェノールAを用いた。まず、アミロースに重合性官能基を導入したアクリロイルアミロースを合成し、これと鋳型分子であるビスフェノールAとの複合体を形成させた。この複合体は、アクリロイルアミロースが螺旋状の高次構造をとる事によって形成される疎水性の空洞中に、ビスフェノールAが包摂された構造であると推測される。次に、アクリロイルアミロース-ビスフェノールA複合体をアクリル酸と共重合した後、ビスフェノールAを抽出除去した。得られた分子インプリント材料のビスフェノールAに対する結合能を検討したところ、ビスフェノールAの存在しない条件下で合成された非インプリント材料に比べて、高い結合能を有することが判り、重合時に鋳型が存在する事により、分子インプリント材料中に鋳型分子に対する結合サイトが形成されることが示された。また、ビスフェノールAに対する結合能はpHの上昇と共に低下し、高pH条件下においては、非インプリント材料の場合との差が消滅する事も明らかとなった。加えて、pHの上昇と低下を繰り返すと、ビスフェノールAに対する結合能は、可逆的に変化する事も示された。これらの現象は、pHの上昇がポリマー中のカルボキシル基のプロトン解離を引き起こし、生じた負電荷間の静電的反発によってアミロース鎖のコンホメーションが変化した結果、ビスフェノールAに対する親和性が失われた為と説明される。2.ヌクレオチドおよび糖の高感度選択的蛍光検出法の開発フェニルボロン酸とピレンを連結した分子(ピレンボロン酸)を合成した。ピレンボロン酸とポリカチオンを含むアルカリ性水溶液中にATPを添加すると、ピレン基由来の蛍光がモノマー発光からエキシマー発光へと、顕著に波長シフトした。この現象は、ポリカチオンとATPが静電的相互作用により会合し、更にATPとボロン酸とのエステル形成によってピレン基がポリカチオン上に集積されて、疎水的相互作用によりピレン基同士が会合した事に由来する。また、ピレンボロン酸とポリカチオンを含むアルカリ性水溶液中にグルコースを添加した場合も、エキシマー発光が観測された。これは、グルコース-分子が二分子のピレンボロン酸とエステルを形成する為、ピレン間の会合が促進された事が原因である。ATP(アデノシン5'-三リン酸)などのヌクレオチドや糖類に対する高感度かつ選択的な蛍光検出法の新規開拓に成功した。まず、分子内にピレン基を有するボロン酸を合成した。このピレン基含有ボロン酸は、水溶液中において360-430nmにモノマー発光を示す。これに、ポリカチオンおよびATPを添加するとモノマー発光の強度が減少し、代わって430-600nmにエキシマー(励起二量体)発光が生じる。

これは、四価のアニオンであるATPが静電的相互作用によりポリカチオンと結合し、更にピレン基含有ボロン酸がATPのジオール部位とのエステル形成によってポリカチオン上に集積され、ピレン基の局所濃度が上昇した結果、エキシマーの生成確率が高まったためである。このエキシマー発光のモノマー発光に対する相対強度は、ATPの濃度に応じて変化するため、蛍光の相対強度によりATPの濃度を定見することが可能である。この系は、三価のアニオンであるADP(アデノシン5'-二リン酸)にも応答するが、溶液のイオン強度を調節することにより、ATPのみを選択的に検出することが可能である。一方、二価のアニオンであるAMP(アデノシン5'-一リン酸)に対しては、検討した条件下では、ほとんど応答を示さない。次に、ピレン基含有ボロン酸とボリカチオンを含む水溶液にグルコースを添加すると、エキシマー発光の強度上昇が確認された。このメカニズムは、ATPの場合と異なり、グルコースとボロン酸が1:2の錯体を形成して、一組のピレン基が近接した状態に置かれるため、エキシマーの生成確率が高まったことに由来する。このエキシマー発光はグルコースに対して選択的に生じ、他の糖(フルクトース、ガラクトース、リボース)に対しては、ほとんど応答を示さない。糖類は、生体内でエネルギー源やDNA・RNAの骨格をなす非常に重要な物質であり、糖類の選択的かつ高感度な検出法の開発は非常に重要な課題である。本研究では、糖分子に対するインターフェースとしてボロン酸を用い、ボロン酸基を蛍光基やカチオン基と共重合したポリマーを合成することにより、水溶液中における新規の糖センサー開発に成功した。分子内にボロン酸基とピレン基を有するポリマーは、糖の存在しない水溶液中では比較的コンパクトなコンホメーションをとり、これによりピレン基間の会合が生じるため、ピレン基に励起光を照射するとピレン会合体に由来するエキシマー発光が観測される。ここにグルコースやフルクトースのような糖を添加すると、糖分子との結合に伴いボロン酸基上に負電荷が生じ、これによってポリマー鎖内に静電的反発が生じるため、ポリマー鎖はコンパクトなコンホメーションから拡がったコンホメーションに変化する。その結果、ピレン基間の会合が解消し、エキシマー発光の減少とモノマー発光の増大が観測される。この手法により、グルコースやフルクトースに対して10μMという極めて低い濃度での検出を実現した。特筆すべきは、本来ボロン酸に対する親和性の低いグルコースに対してもフルクトースに匹敵する感度を有する点であり、これは高分子化したボロン酸の隣接基効果によるものと考えられる。一方、ボロン酸基とピレン基に加えてカチオン基を共重合したポリマーは、グルコースやフルクトースのような電荷を持たない糖には応答せず、グルコン酸やグルカル酸のような負電荷を有する糖類に選択的に応答する。カチオン基を導入したポリマーの場合、糖の存在しない水溶液中ではポリマー中の正電荷間の反発により拡がったコンホメーションをとるが、負電荷を有する糖類との結合によりポリマー中の正電荷が中和されて静電的反発が解消するため、コンパクトなコンホメーションへと変化する。
シアノバクテリア時計蛋白質KaiCの分解に関与するプロテアーゼの同定及び解析

シアノバクテリアの概日振動の安定性において、時計蛋白質KaiC蓄積量の調節は重要な因子の一つであるが、その分解機構はわかっていない。本研究では、KaiC分解に関与するプロテアーゼを探索するため、シアノバクテリアのプロテアーゼ群の網羅的な解析を行った。その結果、ATP依存性プロテアーゼClp群の破壊株や過剰発現株においてkaiBCプロモーター活性の周期が変化し、概日時計との関連性が示唆された。また、KaiC分解速度を簡便に測定するための手段として、in vitroKaiCリン酸化振動の再構築系を用いたKaiC分解活性測定法を確立した。概日時計は地球環境に適応するため、バクテリアなどの下等な生き物からヒトに至るまでほとんどすべての生物が獲得している生命現象である。近年では様々な疾患と概日時計の関係が明らかにされつつあり、概日時計の研究は医療の現場からも注目されている。しかし、周期の安定性、外環境に対する同調機構、固体楽組織、細胞などの多階層での制御・同調、出力機構、現象の生物種普遍性など、解くべき課題の多い重要な現象でもある。概日時計を最も単純な生物である、シアノバクテリア細胞内における概日振動維持の分子メカニズムをKaicの分解調節の観点から検証することによって、24時間という比較的長い振動の周期や振幅の安定性機構を探る。本研究は、Kaicの分解機構解明研究の導入部としてKaic分解に関わるプロテアーゼの同定および、分解機構を簡便にモニターする系を確立する事を目的としている。今年度の研究においては、基本的な実験環境の整備から行う必要があり、インキュベーターを購入し、これに光制御や通気装置等の改良を加えて、シアノバクテリアの為の培養環境整備を行った。また、プロモーター活性リズムの測定を簡便に行うため、光電子倍増管による発光測定装置を導入し、その電気制御装置等を作成し、概日振動の自動モニタリングを可能にした。さらに、Synechococcus elongates PCC 6301のゲノムデータベースから、20種のプロテアーゼ関連遺伝子の情報の検索を行い、これらの遺伝子の網羅的な破壊株の作成を行った。現在、これらの変異体のkaiBCプロモーター活性を測定し、概日リズム表現型を確認中である。また、遺伝子過剰発現体の作成も現在行っている。これらの成果及び計画を第14回日本時間生物学会学術大会と日本睡眠学会第32回定期学術集会の合同大会において発表した。概日時計は地球環境に適応するため、シアノバクテリアなどの下等な生き物からヒトに至るまでほとんどすべての生物が獲得している生命現象である。概日時計を持つ最も単純な生物であるシアノバクテリアは、概日時計研究のモデル生物である。シアノバクテリア細胞内における概日振動維持の分子メカニズムをKaiCの分解調節の観点から検証することによって、24時間という比較的長い振動の周期や振幅の安定性機構を探る。本研究は、KaiCの分解機構解明研究の導入部として分解機構を簡便にモニターする系の確立、およびKaiC分解に関わるプロテアーゼの同定を目的とした。Synechococcus elongatesPCC 6301のゲノムデータベースから、20種のプロテアーゼ関連遺伝子の情報の検索を行い、これらの遺伝子の網羅的な破壊株の作成を行った。これらの変異体のkaiBCプロモーター活性を測定し、ATP依存性プロテアーゼのClp群(Clp1, Clp2, ClpX)の破壊体でリズムが長周期化する事を示した。さらに、Clpプロテアーゼ群の過剰発現体の作製も行い、概日リズムへの影響を調べたところ、いくつかの過剰発現体(Clp3, ClpR3,ClpR)で、長周期化することが確認された。ClpP2-ClpX, ClpX, ClpP3の過剰発現により、連続明および明暗条件下における生育へ影響を及ぼすことも示された。これらの変異体における、KaiC蛋白質量の変化は現在確認中である。また、シアノバクテリアの時計機構の中枢を試験管内で再現できるin vitroのKaiCリン酸化振動再構築系を利用し、in vivo細胞抽出液中の分解活性測定を可能にした。この結果から、シアノバクテリアの細胞抽出液中には積極的にKaiCの分解を促進する何らかの因子の存在する事が示された。この系を応用し、時間依存的な分解活性や、KaiA,KaiBの存在下における影響、KaiCリン酸化状態への影響、プロテアーゼ変異体における分解活性への影響を詳細に調査する事によって、KaiC分解機構を明らかに出来ると考えている。これらの成果をBMB2008(第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会大会合同大会)において報告した。
東アジア飾り帯文化の生成過程

東アジア地域に民族・時代を超えて流行した飾り帯を「東アジア飾り帯文化」と捉え、その初現期の様相を明らかにしようとした。既報告の帯金具のデータを集成し、セット関係や出土状態を明らかにした。また中国内蒙古および寧夏で資料調査を行い、個々の帯金具の詳細なデータ(蛍光X線分析を含む)を収集した。これら2つのアプローチによって、中国北方青銅器文化の飾り帯を明らかにし、それが中原側に波及した過程の解明に迫った。連携研究者:1廣川守(30565586、泉屋博古館・学芸課・学芸員)、2菊地大樹(00612433、奈良文化財研究所・埋文センター・客員研究員)。研究協力者:王志浩(中国・鄂爾多斯(オルドス)青銅器博物館・館長)、羅豊(中国・寧夏文物考古研究所・所長)。本研究では、中国東周期の中国北方青銅器文化の帯に始まり、隋唐や日本古代の[金夸]帯、さらにその後に続く各地での飾り帯を「東アジア飾り帯文化」と捉え、特に東周期の北方青銅器文化の帯金具が秦・漢に流入して定着する過程を追求することが目的である。この目的を達成するために、以下の3項目を行った。1.関連資料のデータベース作成と検討:帯関連資料およびその出土状態のデータベース化を進めた。東周期中国北方地域と前漢代のデータベース化は一部を残し、一通り終了した。その検討作業も進め、燕山地域の帯留金具については論文を作成するに至っている。2.資料調査およびその検討:中国内蒙古自治区の鄂爾多斯青銅器博物館および、寧夏回族自治区の彭陽県文物管理所・中衛市文物管理所に赴いて、帯金具および関連資料の調査を行った。観察による基本構造の把握、および蛍光X線分析により材質組成の調査を行った。調査結果は写真・蛍光X線スペクトル図を含めた画像データベースにまとめている。とくに蛍光X線分析からは、金銀器に注目すべき問題点が明らかとなったので、その問題を重点的に検討し、学会発表に至った。3.研究成果の発表:本報告書第13項に示すように、論文発表、学会発表を行った。このほか中国において論文発表すべく原稿を作成した(「対鄂爾多斯北方青銅文化時期金銀器的新認識」、掲載先は未定)。研究協力者:王志浩(中国・鄂爾多斯(オルドス)青銅器博物館・館長)本研究では、中国東周期の中国北方青銅器文化の帯に始まり、隋唐や日本古代の[金夸]帯、さらにその後に続く各地での飾り帯を「東アジア飾り帯文化」と捉え、特に東周期の北方青銅器文化の帯金具が秦・漢に流入して定着する過程を追求することが目的である。1.関連資料のデータベース作成と検討:東周期中国北方地域の帯関連資料を文献から集成し、種類・数量・出土状態などをデータベース化した。大きく、甘寧・内蒙古中南部・燕山の3地区に分けて捉えており、甘寧地区については文字・数値および画像のデータベース化が済んだ。内蒙古中南部は文字・数値は完了し、画像のデータベース化の途上である。また中国北方以外の、中国地域・日本の古代帯関連資料の集成を進め、データベース化に備えている。2.資料調査およびその検討:中国内蒙古自治区の鄂爾多斯青銅器博物館に赴き、関連資料を調査した。帯金具の観察による基本構造の把握、および蛍光X線分析により材質組成の調査を行った。国内においては天理大学附属天理参考館所蔵資料について、同様の調査を行った。調査した資料は、写真・蛍光X線スペクトル図を含めた画像データベースにまとめた。なお鄂爾多斯調査の共同研究者は、当初、鄂爾多斯青銅器博物館副館長の楊澤蒙氏の予定であったが、氏が同博物館から急遽異動したため、館長の王志浩氏に変わった。3.研究成果の発表:中国陝西省秦始皇陵博物院で行われた学術会議「秦与北方民族国際学術研討会」に参加し、発表を行った。またその後、発表内容は論文にまとめて提出した(未刊行)。連携研究者:1廣川守(30565586、泉屋博古館・学芸課・学芸員)、2菊地大樹(00612433、日本学術振興会特別研究員PD・京都大学人文科学研究所)。研究協力者:羅豊(中国・寧夏文物考古研究所・所長)、王志浩(中国・鄂爾多斯(オルドス)青銅器博物館・館長)。今年度行った活動の中で最も重要なものは中国寧夏回族自治区固原博物館での資料調査である。

固原地区の重要遺跡である、於家荘墓地・楊郎墓地の出土品を中心に95点について、表面観察と写真撮影および蛍光X線分析を行い、帯留金具を中心に36点の実測を行った。とくに帯留金具は、この調査で構造が明らかになったものが多くある。また断面や裏面の観察によって、鋳造技術の復元につながる特徴的な様態を観察した。このほか、すでに公表されているデータの収集整理をすすめ、帯金具データベースを拡充した。前年度までの成果を含めて本研究全体において、既報告データの収集から北方青銅器文化の帯金具の全体像を把握し、現地調査によって個別資料の詳細データを獲得した。これらから得た成果は次の5点にまとめることができよう。1帯金具の構成および使用法について新たな見解を得た。2資料観察から、製作技術・加工技術について新知見を得た。3蛍光X線分析に基づく金属素材の検討から、合金に関する新知見と北方青銅器文化の素材獲得に関する予察を得た。4動物意匠の分析から、北方青銅器文化と中原側との文化的交流を考察した。5以上を総合して、中国北方では匈奴帝国が成長し中原側では戦国から秦・漢へと激しく動く時代背景の中で展開した帯金具の意義を考察した。これらの成果は、学会発表等6回、論文等6件などによって順次公表してきたが、最終の本年度には、調査資料集成を含めて124頁に及ぶ成果報告書を作成・発行した。考古学交付申請書に記した本年度の研究実施計画には、大きく3つの柱を設けている。すなわち1中国における資料調査とその検討、2第2転換(晋式帯金具の出現)に関する資料データベースの作成、3学会・研究会発表である。1は当初計画の鄂爾多斯青銅器博物館に加えて、寧夏回族自治区にも赴いて調査を行い、当初計画を上回る成果を得ている。2については、東周期北方地域の資料データベースの作成を初年度から継続して行ったことが影響して、やや遅れている。3は学会発表のほか論文発表も行い、当初計画を上回ったと言える。以上、遅れている部分もあるものの、総体的に見て順調に進展していると考える。交付申請書に記した本年度の研究実施計画には、大きく3項目を挙げた。1関連資料データベースの作成と検討、2中国での資料調査およびその検討、3国内収蔵品の調査、である。本報告の「研究実績の概要」欄に示すように、3項目いずれにおいても着実に進展している。1の関連資料データベースについては、当初の予定よりやや遅れ気味であるが、一方で中国で行われた国際学術会議に参加し発表を行うなど、当初計画を上回る成果もあった。1.関連資料のデータベース作成と検討:中国の前漢代および、第2転換(晋式帯金具の出現)に関する資料のデータベース化を推進する。2.資料調査およびその検討:寧夏回族自治区に赴き、寧夏文物考古研究所の羅豊所長および朱存世氏と共同で、主に固原博物館収蔵資料の調査を行う。この調査は当初計画ではオルドス地域の個人収集家収蔵資料の調査としていたものを変更して行うものである。固原博物館では考古学的調査で出土した資料を重点的に調査する予定であり、当初計画より高価値の調査となる。3.研究成果の発表と統合:来年度は本研究最終年度であるので、成果を統合し報告書を作成・刊行する。研究成果は当初予想より大きなものとなっているので、報告書の作成には当初の想定より大きな費用を要する。研究経費の無駄のない支出に努め、よりよい報告書の作成に努める。また、大小の学会・研究会で成果の一部を公表する。
心臓病の増悪を防止する機能分子としてのβB1-クリスタリンの新たな役割の解明

我々は、突然変異ハムスターを活用することで、疾患の発症・進展に関わる意外な分子メカニズムの発見を目指している。本研究においては、心臓肥大が著明なBIO14.6心筋症ハムスターではβB1-クリスタリン遺伝子に点突然変異が存在し、当該タンパク質が水晶体のみでなく心筋でも欠損することを明らかにした。さらに、BIO14.6を正常ハムスターと交配させることで、新たにβB1-クリスタリンのみを欠損するハムスターを作出した。本研究は、これまでは水晶体特異的タンパク質と考えられてきたβB1-クリスタリンが、心臓の機能維持において果たす役割を解明するための基礎となるであろう。最終年度には、主として以下2つの成果を上げた。(1)βB1ークリスタリン単独ハムスターの系統の作出:昨年度に引き続き、BIO14.6と正常ハムスターとの交配を進めた。第3世代で得られた♂と♀数匹のβB1ークリスタリン単独ハムスターをさらに交配させることで、最終的にβB1ークリスタリン単独ハムスターを♂と♀共に安定的に得ることに成功した。(2)BIO14.6におけるβB1ークリスタリンの遺伝子変異の解明:BIO14.6のβB1ークリスタリン遺伝子のゲノム領域をPCRで増幅した。その塩基配列を決定したところ、βB1ークリスタリンの第3イントロンの開始部分(splice donor site)にGからAへの点突然変異を見出した。次に、この点突然変異がmRNAのスプライシングにどのような影響を及ぼすかをエクソン・トラッピング実験で検証した。すなわち、変異が見出されたイントロンと隣接するエクソンを含むゲノムをpSPL3ベクターにクローニングし、培養細胞にトランスフェクションした。培養細胞から抽出したRNAからcDNAを合成し、pSPL3ベクター内のエクソン配列に対応するプライマーセットでRT-PCRを行った。すると、正常ハムスター由来の第3エクソンはスプライシングされたが、BIO14.6由来の第3エクソンはスプライシングされなかった。以上のことから、BIO14.6の生体内でβB1ークリスタリンが欠損する遺伝的原因は、そのゲノムの第3イントロン開始部分におけるGからAへの点突然変異によるスプライシング異常であると考えられた。以上まとめると、本研究によりβB1ークリスタリン単独ハムスターの系統が確立された。この新しい疾患モデル動物の誕生により、B1ークリスタリンの機能という医学のフロンティアを切り開くことが可能になった。心臓の難病である心筋症における病態の本質は、細胞内の遊離Ca2+の調節異常にある。心筋細胞には、細胞膜が陥入して筋原線維のZ線の達するT管という特殊な膜構造が存在し、これによって細胞膜表面の電気的興奮は全ての筋原線維に均等に伝わる。そして、T管に近接する筋小胞体から放出されるCa2+が筋原線維を収縮させる。したがって、Ca2+の調節異常は、Ca2+自体の代謝にとどまらず、Ca2+の濃度上昇を阻止するような防御機構、あるいはT管や筋小胞体の支持分子機構の破綻でも起きうる。本研究は、こうした独自の視点から心臓病の進展・増悪の機序を解明するために、研究シーズとして突然変異で心筋症を発症するハムスターを用いる。心筋症ハムスターには、心筋拡張の著明なTO-2と心筋肥大の著明なBIO14.6など、様々な亜系統が存在する。我々は、先にその共通の遺伝的原因がδ-サルコグリカン(δSG)の欠損であることを明らかにしている。初年度は、Ca2+の濃度上昇を阻止する候補分子としてのβB1-クリスタリン(βB1)が単独で欠損するハムスターの創出を目指した。BIO14.6と正常ハムスターはδ-サルコグリカン(δSG)とβB1遺伝子に関して異常ホモ(-/-, -/-)と正常ホモ(+/+, +/+)である。第1世代で全例がヘテロ(+/-,+/-)、第2世代ではδSGが(+/+)になる確率は1/4、かつβB1が(-/-)になる確率は1/4 x 1/4 = 1/16、それが♂あるいは♀である確率は1/16 x 1/2 = 1/32であると予想した。ところが、実際に交配を行ってみると、ハムスターにはカニバリズム(食殺)というマウスやラットの交配にはあまり見られない問題があり、大きな障害となった。しかしながら、執念深く交配を繰り返すことで、(+/+,-/-)の個体を♂と♀で数匹ずつ得ることに成功した。本研究は、これまでのところおおむね順調に進んでいるといえる。なぜならば、「βB1-クリスタリン単独欠損ハムスターの創出」という申請書に記載した平成23年度の研究計画は、かねがね遂行できたからである。

さらに、ハムスターを交配させる合間を縫い、本研究に深く関連する重症心筋症ハムスターTO-2の第二原因遺伝子を同定することにも成功した。以下に、その概略を記す。我々は、TO-2では心室筋のT管とZ線の微細構造が崩壊することを見出した。Z線を構成するタンパク質をウエスタンブロットで調べたところ、TO-2では、加齢と共にデスミンが特異的に減少していた。そこで、デスミンのcDNAを単離してその塩基配列を調べたところ、TO-2のデスミンは191番目のアミノ酸がアラニンからスレオニンに変異していた(Ala191Thr)。このアミノ酸の変異により、Cキナーゼによるリン酸化配列が生ずるが、実際のリン酸化は検出できなかった。また、当該アミノ酸が存在するコイルー1ドメイン同士の結合にも差異は検出できなかった。しかし、正常と変異デスミンを中間系フィラメントの欠損株であるSW13細胞に発現させ、線維形成の程度を比較すると、TO-2のデスミンは線維を形成したが、正常に比べて若干細く、疎であることが分かった。以上の知見から、デスミンのアラニンからスレオニンへのAla191Thr変異がTO-2における心筋症の第二原因遺伝子と判断した。研究実績の概要と現在までの達成度で記したように、本研究はこれまでのところおおむね順調に進んでいる。そこで、今後の研究は以下のように推進する。1.βB1-クリスタリン(βB1)単独欠損ハムスターの系統の樹立:初年度に得られたβB1単独欠損ハムスターの♂と♀を交配させ、新しい疾患モデル動物として系統を確立する。2.BIO14.6におけるβB1のゲノム変異の解析:我々は、BIO14.6ではβB1のエクソン1がエクソン2ではなくエクソン4とスプライスすることを明らかにしており、その原因はイントロン1、2、3にあると考えている。そこで、当該領域(約7kb)に相当するBIO14.6のゲノムDNAをPCRで取得し、そこに潜む塩基変異を探索する。3.心臓におけるβB1の発現と機能解析:βB1の心筋細胞内における局在を明らかにするために、ランゲンドルフ灌流装置で単離した心筋細胞を用いて蛍光免疫染色を行う。さらに可能であれば、他のクリスタリンの発現と局在についても同様に調べる。βB1の心筋における機能を分子、細胞レベルで検討する。すなわち、βB1の遊離Ca2+への結合能を調べ、心筋細胞内の遊離Ca2+濃度をβB1の欠損したBIO14.6と正常ハムスターで比較検討する。4.TO-2における心筋症の重症化メカニズムの解明:デスミンのAla191Thr変異という一見些細な分子異常が、なぜTO-2のT管とZ線を破綻させ、心機能の著しい低下を招くのか?Ca2+の調節異常という観点から、この謎をさらに掘り下げて解明する。全体の1割未満ではあるが、次年度に使用する予定の研究費が若干生じた。これは、研究における効率を最大限挙げた結果である。この剰余研究費は、今後の研究を推進において充分な試薬の購入に役立てたい。
北部ベトナム・キリスト教会堂建築に関する建築史的研究

ブイチュ教区・ファットジェム教区の全面的協力を得て、前者39件、後者24件、計63件の教会堂を実測調査した。伝統的木造架構の教会堂に加え、1920年代の煉瓦造の秀作、RC造導入期である1930年代の大規模な例等、多様な様式技法を包含した北部ベトナム教会堂建築史を整理することができた。調査成果の他、改築や破却等の情報をデータベースに反映させると共に、調査実施済み教会に対し、図面と写真による展示用パネルと簡易な報告書を贈り、調査成果の還元を行った。今後の教会堂の保存と地域カトリック文化の振興に活用いただくよう、これまで構築してきたデータベースを、更新・公開のシステムを含め、教会側に譲渡した。平成25年度の主な研究実績は以下の通りである。1)協定書の締結・交換:本研究の調査研究対象地域を所管するベトナム・カトリック教会ブイチュ教区本部ならびにファットジェム教区本部において、今後の調査研究にかかわる全面的な協力と便宜供与などを得るため、研究協力にかかわる覚え書きを、2013年6月、渉外担当神父との間で取り交わした。2)ブイチュ教区内に所在する歴史的教会堂の建築実測調査:ベトナム北部ナムディン省の大半を占めるブイチュ教区内に所在する煉瓦造の柱やアーチ壁で構成された歴史的教会堂について、2013年6月の予備打合せを経て、同年8月計21件を訪ね、そのうち新築改装された3件を除く18件について、平面詳細図、断面図、立面図、配置図、痕跡図、写真撮影、聞き取り調査など、建築実測調査を実施した。また、フエ科学大学建築学科の現地研究協力者に委託して同年12月にブイチュ教区において10件の実測調査を実施した。3)データベースの現地利用の模索(現地のインターネット環境の調査およびスマートフォン用ソフトの開発):都市部から離れ、田園地帯が広がる調査対象の所在する地区におけるインターネット環境、とくに無線ワイファイなどの現状を実地に調査し、現地での調査データの送受信の問題点などを把握した。あわせて、普及が進むスマートフォンを通じて、研究室でデータベースにアクセスし、地図情報とリンクさせるソフトを現地で実証実験を行い、成功した。4)論文発表:ブイチュ教区における煉瓦造教会堂の実測調査の成果にもとづき、それらの分析考察を行い、日本建築学会に3篇の論文を発表した。1)ファットジェム教区内に所在する歴史的教会堂の建築実測調査:ベトナム北部ニンビン省の大半を占めるファットジェム教区内に所在する煉瓦造もしくはコンクリートを混用した煉瓦造建築(煉瓦造教会堂)の建築的な実態と様式技法的な特徴の抽出するため、既存のDBなどのデータに基づき、ファットジェム教区に所在する教会堂の中から、建築様式・意匠的にみて重要と考えられる事例35件程度を選定し、2014年6月に予備調査および事前打合せを行った。その結果を踏まえ、8月にはこれまで未調査である木造架構をもつ教会堂、北部煉瓦造教会堂建築の代表となるシトー会修道院の大聖堂を含め計15件の歴史的教会堂を訪ね、そのうち新築改装された3件を除く12件について、平面詳細図、断面図、立面図、配置図、痕跡図、写真撮影、聞き取り調査など、フエ科学大学・トゥン准教授らの調査協力を得て、建築実測調査を実施した。2)調査報告と補充調査:2015年3月には、2014年8月調査済みの教会に対して、調査成果の報告を兼ねて、補充調査を実施した。その際、現地調査などに基づく図面と写真を使ったA2版ポスターを作製・持参し、地元関係者や信者らに教会堂保存への関心を喚起するため、調査対象の教会堂に展示していただくよう寄贈し、あわせて建築保存への理解と関心を醸成するよう意見交換会などを開催した。3)論文等発表:2013年8月のブイチュ教区における実測調査の成果にもとづき、それらの分析考察を行い、2014年9月の日本建築学会に3篇の論文を発表した。また、7月には立教大学アジア地域研究所公開シンポジウム「アジアにおけるキリスト教」で、ファットジェム大聖堂に関する講演を行い、立教大学アジア地域研究所機関誌「なじまぁーAccessible Asia」にその内容を寄稿した。1)ファットジェム教区内に所在する歴史的教会堂の建築実測調査:ファットジェム教区内に所在する木造教会堂および煉瓦造もしくはコンクリート造を混用した煉瓦造教会堂の建築的な実態と様式・技法的な特徴を抽出するため、既存のDBのデータに基づき、建築様式・意匠的にみて重要と考えられる事例30件程度を選定し、2015年6月に予備調査と事前打合せを行った。それを踏まえ、7月末から8月初旬に、木造教会堂3件、煉瓦造教会堂20件の計23件について現地調査を実施した。そのうち木造教会堂2件を含む計12件の歴史的教会堂について、昨年度同様、フエ科学大学・トゥン准教授らの調査協力を得て、建築実測調査を行った。2)カトリック村に関する予備調査およびキリスト教祭礼に関する調査:上記の建築実測調査に併せて、カトリック・コミュニティの実態を知るため、ファットジェム教区において2つの集落で予備調査を実施したが、北部の伝統的集落との著しい相違が認められる事例をみいだすことができなかった。代わりに、キリスト教最大の祭礼であるクリスマスにかかわる信者らの祝祭行事と特別ミサについて、ファットジェム大聖堂およびその周辺で取材調査することができた。3)調査報告と補充調査:2016年3月に調査済みの教会に対し、調査成果の報告を兼ねて補充調査を実施した。その際、現地調査などに基づくA2

版ポスターを作製・持参し、地元関係者や信者らに教会堂保存への関心を喚起するため、調査対象の教会堂に展示していただくよう寄贈し、あわせて建築保存への理解と関心を醸成するよう意見交換会などを開催した。4)論文等発表:これまでの調査研究の成果に基づき、2015年11月、バンコク・チュラロンコン大学で開催された国際会議CIAV-ICTC 2015に論文(フルペーパー査読付き)を投稿し、口頭発表した。また、9月に日本建築学会大会に3篇の論文を発表した。ブイチュ教区およびファットジェム教区との間で交わした調査協力に関する覚え書に基づき、平成25年度ではブイチュ教区で計28件、平成26年度と27年度ではファットジェム教区で計24件の歴史的教会堂の実測調査を終えることができた。とくに昨年度は木造教会堂でこれまで見落とされていたヴォールト風天井のかかる実例を2件実測調査できたこと、トンダオ教会やフンチュン教会など1920年代から30年代を代表する煉瓦造教会堂の秀作を調査することができたなど、新たな知見に繋がる進展がみられた。また両教区に対して調査成果の還元も順次行っており、歴史的教会堂の保存に対する信者らの関心も高まりつつある。ただし、伝統的カトリック村の調査を計画し、予備調査を実施したが、調査目的に見合う事例をみいだすことができず、この点で調査研究の方針の修正転換を余儀なくされた。その代替として、キリスト教最大の祭礼であるクリスマスについて、ファットジェム大聖堂における特別ミサ、その前面広場での信者らの祝宴行事を取材調査することができた。1)ブイチュ教区内に所在する歴史的教会堂の建築実測調査:ブイチュ教区内に所在する木造教会堂および煉瓦造もしくはコンクリート造を混用した煉瓦造教会堂の建築的な実態と様式・技法的な特徴を抽出するため、既存のDBのデータに基づき、建築様式・意匠的にみて重要と考えられる事例28件を選定し、2016年6月に予備調査と事前打合せを行った。それを踏まえ、8月中旬に、木造教会堂12件、煉瓦造教会堂4件、煉瓦造・RC造混用教会堂4件、その他(破却済み基壇のみ)2件の計22件について現地調査を実施した。そのうち木造教会堂6件、煉瓦造教会堂3件、煉瓦造・RC造混用教会堂2件の計11件の歴史的教会堂について、昨年度同様、フエ科学大学・トゥン准教授らの調査協力を得て、建築実測調査を行った。2)ベトナム北部カトリック・キリスト教祭礼に関する調査:キリスト教最大の祭礼であるクリスマスにかかわる信者らの祝祭行事と特別ミサについて、ブイチュ教区司教座大聖堂であるブイチュ大聖堂と聖堂としてはそれより大規模なフーニャイ教会堂、それらの周辺地区において、クリスマスイブおよびクリスマス当日に取材調査した。3)調査報告と補充調査:2017年3月に調査済みの教会に対し、調査成果の報告を兼ねて補充調査を実施した。その際、現地調査などに基づくA2版ポスターを作製・持参し、地元関係者や信者らに教会堂保存への関心を喚起するため、調査対象の教会堂に展示していただくよう寄贈し、あわせて建築保存への理解と関心を醸成するよう意見交換会などを開催した。4)論文等発表:これまでの調査研究の成果に基づき、2016年8月に日本建築学会大会に3篇の論文を発表した。
ニーチェにおける自然主義と構成主義の両立可能性に関する研究―ニヒリズムをめぐって

本研究は、ニーチェ哲学における自然主義と構成主義の両立可能性という問題を考察することによって、実存主義・ポストモダニズム・政治理論・分析哲学・文献研究などに分化しているニーチェ哲学研究の統一を図り、ひいては、現代哲学のありうべき方向性を探ること、とりわけニヒリズムという現代の宗教哲学的課題、すなわち人生の意味への問いに対し、暴力的な他者排除に陥ることなく答えるための視座を獲得することを目的としている。この目的に向けて、2018年度は以下のような研究を行った。1.ニーチェのニヒリズム論を、客観的に実在する価値を求めてしまう人間の傾向(価値に関する客観主義)の問題としてとらえ、その克服の方途について検討。2.ショーペンハウアーの同情=共苦(Midleid)倫理学に対するニーチェの批判の検討。3.前期著作におけるニーチェの哲学的方法論の萌芽の検討。1については、「客観的に実在する価値」を神に代表されるような「超越者」ととらえ、伝統的な超越の問題と接続し、ニーチェの「ニヒリズムの克服」に向けた発想を「超越者なき自己超越」として捉え直した。2については、「共感」がもてはやされる現代において再評価の進むショーペンハウアーの同情=共苦倫理学に対して、ニーチェがどのような批判を行ったのかの論点を整理した。3については、前期著作『生に対する歴史の利と害について』の歴史学批判がどのような射程を持つかを再検討した。それ以外に、現在世界の(文献研究系)ニーチェ研究をリードするアンドレアス・ゾンマー教授(フライブルク大学)を招いて講演会を開催し、意見交換を行った。当初の予定では2018年度はF.A.ランゲや『悲劇の誕生』を扱う予定であったが、ニヒリズムの問題を考えるにあたってはショーペンハウアーの同情=共苦倫理学に対する批判が非常に大きな意味を持つことに気づいたので、そちらの検討を優先し、また、『悲劇の誕生』よりも方法論的に重要な『生に対する歴史の利と害について』を優先した。そのため、完全に予定通りとは言えないが、重要な知見を得られたので、順調に進展していると言える。また、世界哲学会や国際ニーチェ学会で発表の機会を得、世界中の研究者と意見交換ができたことも収穫である。関西倫理学会と日本ヤスパース協会ではシンポジストとして登壇し、隣接分野の研究者たちとも様々な意見交換ができた。2019年度は、10月に国際ショーペンハウアー協会(フランクフルト、ドイツ)で、11月には現代ニヒリズム研究センター(ピサ、イタリア)で、それぞれ発表することがすでに決まっている。前者ではショーペンハウアーの宗教哲学について、後者では日本におけるニヒリズムについて扱う予定である。まずはそれらに向けて研究を進めていくことになる。また、前年度に引き続きニーチェの同情=共苦批判を中期著作の『曙光』を中心に検討し、論文としてまとめたい。当初の予定では今年度中にドイツ等から研究者を呼んでシンポジウムを開催することになっており、現在検討を進めているが、予定の調整等で今年度中が難しければ、来年度に延期することも考慮に入れている。

2019年度は、10月に国際ショーペンハウアー協会(フランクフルト、ドイツ)で、11月には現代ニヒリズム研究センター(ピサ、イタリア)で、それぞれ発表することがすでに決まっている。前者ではショーペンハウアーの宗教哲学について、後者では日本におけるニヒリズムについて扱う予定である。まずはそれらに向けて研究を進めていくことになる。また、前年度に引き続きニーチェの同情=共苦批判を中期著作の『曙光』を中心に検討し、論文としてまとめたい。当初の予定では今年度中にドイツ等から研究者を呼んでシンポジウムを開催することになっており、現在検討を進めているが、予定の調整等で今年度中が難しければ、来年度に延期することも考慮に入れている。
ガルバニ電池反応を利用した導電性ポリマー/金属酸化物複合材料の作製と評価

本研究は、導電性ポリマー材料に金属を蒸着すると、自発的にハイブリッド化反応が生じ、導電性ポリマーと金属酸化物(あるいは水酸化物)の新規ハイブリッド材料が形成されることを主題としている。このハイブリッド化反応は、導電性ポリマーとしてポリピロールを用いた研究に端を発している。15年度は、導電性ポリマーとしてポリカルバゾール(PCZ)およびポリ(3-メチルチオフェン)(P3MeT)を用いた検討を行った。そしてこれらのポリマーを用いた場合でもハイブリッド化が進行することが確認され、本ハイブリッド化反応が一部の導電性ポリマーに固有でないことを明らかにした。そして16年度は、PCZとアルミニウムの組み合わせにおいて、緑色に強く呈色したPCZ膜と金属アルミニウムがハイブリッド化反応を起こすと、PCZの緑色とアルミニウムの金属色が同時に消えることが見出された。そして、その形態学的検討を行ったところ、得られたハイブリッド膜は、脱ドープされたPCZ層の中に、アルミニウム化合物のナノ領域が均一に分散されている新素材であることが見出された。本年度は、この興味深い新素材のさらなる検討を行った。その結果、PCZとアルミニウムを最適化学量論比で反応させると、無色・半透明のハイブリッド膜が得られることが判明した。そこで次に得られたこの半透明膜の電気伝導度測定を行ったところ、電気伝導度は半導体領域(ほぼ10^<-4>Scm^<-1>)にあり、絶縁体ではないことがわかった。上記の無色・半透明性と低くはない電気伝導度を考慮すると、この新素材は有機系の透明電極として利用できる可能性があり、今後さらなる検討の余地がある物質である。なお、上記のPCZを用いたハイブリッドフィルムについては既に英文論文の投稿を行っている。また、P3MeTを用いたハイブリッドフィルムについても、形態学的に極めて興味深い結果が得られており、英文論文を執筆中である。本研究は、導電性ポリマー材料にアルミニウムやインジウムなどの金属を蒸着すると、自発的にハイブリッド化反応が生じ、導電性ポリマーと金属酸化物(あるいは水酸化物)の新規ハイブリッド材料が形成されることを主題としている。このハイブリッド化反応は、導電性ポリマーとしてポリピロールを用いた研究に端を発しているが、これまで他の導電性ポリマーでもこのハイブリッド化反応が生じるか否かの確認が課題とされてきた。この確認は、本ハイブリッド化反応の汎用性を判断する上での重要な検討項目である。そこで本年度は、導電性ポリマーとしてポリカルバゾールおよびポリ(3-メチルチオフェン)を用いた検討を行った。前者は電子写真分野でホール輸送剤として知られる材料であり、後者は導電性ポリマー導電性ポリマーの中で最も耐候性に優れたポリマーとして知られている。ポリカルバゾール膜を電解重合法により基板上に形成すると、鮮明な緑色の膜が得られるが、この膜にアルミニウムおよびインジウムを蒸着したところ、蒸着部が緑色からわずかに黄色がかった白色に変化した。そして様々の機構論的な検討実験を行ったところ、その色変化は導電性ポリマーが脱ドーピング反応を起こした結果であることが判明した。この結果は、このハイブリッド材料の工学的応用を考える上で極めて重要である。すなわち、金属と接した部分で白色化が生じるので、例えば、金属ナノ粒子を位置選択的にポリカルバゾール膜上に置くことでナノ画像の形成が可能となる。また白色部分は、脱ドープ反応が生じるので、絶縁化する。従って、今後導電性ポリマーにやはり位置選択的に金属(粒子)を置くことにより、導電性膜の中に絶縁性のパターン形成(回路形成)を行う予定である。なお、ポリ(3-メチルチオフェン)膜を用いた場合にもハイブリッド化反応が確認され、本手法の汎用性が確認された。昨年度は、導電性ポリマーとしてポリカルバゾール(PCZ)およびポリ(3-メチルチオフェン)(P3MeT)を用いた検討を行った。そしてこれらのポリマーを用いた場合でもハイブリッド化が進行することが確認されたが、得られた新規材料の形態および物性等は未検討であり論文報告までは至らなかった。そこで本年度は、微視形態観察、電気物性、電気化学特性の検討を行った。まず、PCZを用いた場合、アルミニウムとのハイブリッド材料が形成されるが、アルミニウム化合物(酸化アルミニウムあるいは水酸化アルミニウムあるいは過塩素酸アルミニウム)がナノサイズの領域を成し、PCZフィルム中にほぼ均一に分散されていることが判明した。また、電気化学特性では、このハイブリッド膜は、元のPCZ膜と比べ、酸化還元の繰り返し特性に優れる材料であることが判明した。この有機-無機ナノハイブリッドフィルムは他にも種々の機能性を秘めている可能性があり、研究報告をすると共に次年度も引き続き検討する予定である。またP3MeTを用いた場合、無色透明のアルミニウム化合物がポリマーフィルムと明確に分離した層状構造を形成し、PCZの場合とは著しい対称を示した。このケースも形態学的に興味深く、次年度はこの表面層がP3MeTの物性に及ぼす影響について検討する予定である。

本研究は、導電性ポリマー材料に金属を蒸着すると、自発的にハイブリッド化反応が生じ、導電性ポリマーと金属酸化物(あるいは水酸化物)の新規ハイブリッド材料が形成されることを主題としている。このハイブリッド化反応は、導電性ポリマーとしてポリピロールを用いた研究に端を発している。15年度は、導電性ポリマーとしてポリカルバゾール(PCZ)およびポリ(3-メチルチオフェン)(P3MeT)を用いた検討を行った。そしてこれらのポリマーを用いた場合でもハイブリッド化が進行することが確認され、本ハイブリッド化反応が一部の導電性ポリマーに固有でないことを明らかにした。そして16年度は、PCZとアルミニウムの組み合わせにおいて、緑色に強く呈色したPCZ膜と金属アルミニウムがハイブリッド化反応を起こすと、PCZの緑色とアルミニウムの金属色が同時に消えることが見出された。そして、その形態学的検討を行ったところ、得られたハイブリッド膜は、脱ドープされたPCZ層の中に、アルミニウム化合物のナノ領域が均一に分散されている新素材であることが見出された。本年度は、この興味深い新素材のさらなる検討を行った。その結果、PCZとアルミニウムを最適化学量論比で反応させると、無色・半透明のハイブリッド膜が得られることが判明した。そこで次に得られたこの半透明膜の電気伝導度測定を行ったところ、電気伝導度は半導体領域(ほぼ10^<-4>Scm^<-1>)にあり、絶縁体ではないことがわかった。上記の無色・半透明性と低くはない電気伝導度を考慮すると、この新素材は有機系の透明電極として利用できる可能性があり、今後さらなる検討の余地がある物質である。なお、上記のPCZを用いたハイブリッドフィルムについては既に英文論文の投稿を行っている。また、P3MeTを用いたハイブリッドフィルムについても、形態学的に極めて興味深い結果が得られており、英文論文を執筆中である。