hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
主権者教育の担い手のコラボレーションを促す実践研究

生によるイメージマップとライフストーリーチャートを事例としてー」の題目で口頭発表を行った。本発表における調査は,イメージマップ等,本研究で用いる調査法によって行い,その有効性が確認できた。また,主権者教育の担い手と“なっていく"途上にある学部4年次の学生の社会科教育観の変容と進路選択を取り上げることで,社会科という一つの教科に教師として関わろうとするものだけでなく,広く主権者教育に教師以外の立場から関わろうとする教育観とその形成過程の一例を示すことができた。この発表は論文化し,『山梨大学教育学部紀要』第26号(2018)に収録されている。これらの成果は,引き続き多様な主権者教育の担い手への調査を進める上で,調査対象者の大学学部期の学びについて考察するための示唆を得られる点で,重要である。2)主権者教育に携わる現場教師,社会人を対象にした調査については,研究代表者と既に親交のある者に「情報量豊かなケースを知っている人びとを知っている人びと」を紹介していただく「スノーボール(雪だるま式)サンプリング法」を用いて行った。その結果,世代等の属性はある程度重なりつつも,主権者教育観は幅がある合計9名のデータを収集することができた。3カ年に渡る本研究課題は,資料収集・調査分析パート,開発・公表・発展パートの大きく2パートを設け,推進していく。このうち,資料収集・調査分析パートの前半部である平成29年度は,「研究の成果」でも述べたように,「スノーボールサンプリング法」を用いて,国内における主権者教育に携わる現場教師,市民の教育研究活動に関する情報収集を中心に行った。具体的には,次の9名のうち研究代表者と親交のある国内の現場教師や社会人に依頼し,情報の取り扱いや任意参加の保障等について事前に説明した上で,調査と紹介に協力していただいた。なお,本人から属性の公開については承諾を得ている範囲で示すものとする。僻地校勤務の20代小学校教諭(大学院修了);僻地校勤務の30代小学校教諭;中規模校勤務の30代小学校教諭;小規模校勤務の30代中学校国語教諭(大学院修了);大学附属学校勤務の40代中学校社会科教諭(大学院修了);私立高校勤務の20代美術教諭(大学院修了);私立高校勤務の20代美術教諭;私立高校勤務の30代養護教諭;IT・支援系企業勤務の20代会社員,合計9名である。サンプリングの性質上,比較的20代後半から30代半ばまでの世代のデータが多く集まったが,学校種,担当教科,勤務地の環境は少しずつ異なる。この9名から,音声,イメージマップ,ライフストーリーチャート(主権者教育観形成過程に影響があった出来事を時系列に箇条書きしてもらったもの)をデータとして取得した。これらのデータについて,現在,音声の文字おこしや整理・分類を進めている段階であるが,既に例えば学部教員養成段階において,教育実習の位置づけなどの違いが見られた。本研究課題の「研究の目的」と「研究実施計画」に基づき,資料収集・調査分析パートの後半部である平成30年度は,1)調査の学会発表,2)関連研究の論文化と,3)主権者教育に携わる現場教師,社会人を対象にした調査を行い,以下の成果を得た。
加齢に伴う摂食調節変化と摂食調節ペプチド(グレリン、オレキシン、CCK)の関与

胆嚢収縮を示すことで知られているコレシストキニンCCKは,摂食抑制作用を持つことが最初に報告された神経ペプチドである。CCK受容体(R)にはCCK-ARとCCK-BRの2種がありBRKOマウスとARBRKOマウスは摂食増加,エネルギー代謝亢進,その結果体重は不変という表現型を示す。今回遺伝子改変マウス(CCK-ARKO,BRKO,ARBRKOマウス)およびwildマウスを用いて,摂食亢進物質であるグレリンとCCKの相互作用による摂食調節の機序を明らかにするため,血中,胃内グレリン濃度を測定することとした。またそれぞれ若老間で比較することにより加齢変化についても調べた。まず,wildの若齢,老齢マウスにおいて血中,胃内グレリン濃度を調べたところ,予測に反して老齢マウスの方が血中,胃内ともにグレリン濃度が高いという結果が得られた。昨年度の結果よりグレリンは老齢ラットでも効果が見られたことからも,グレリンは老齢動物の食欲低下に対する関与は薄く,むしろ老齢動物の食欲の維持に重要な役割を担っている可能性がある。その他のKOマウスに関しては不測の事態によりマウスの数が揃わなかったため,現在マウスの成長を待っているところである。これまでにCCK ARBRKOマウスの血漿グレリン濃度に関しては結果が得られ,wildマウスに対して有意な差は見られなかった。今後足りないデータを加えることで高齢者における食欲低下のメカニズムやCCKとグレリンの相互関係の解明につながると考えられる。加齢に伴う食欲低下は健康な高齢者においてもしばしば認められ、食物摂取に関する液性あるいは神経性調節の加齢変化による生理的現象として出現する。そのメカニズムを探るため、摂食促進因子であるorexin-A, NPY,およびghrelinの脳室内投与による効果を若齢、成熟、老齢ラット間で比較検討した。ラットの左側脳室にカニューレを挿入固定し、術後一週間毎日10分間ハンドリングを行った後に実験を開始した。Orexin-A(0.25,1,3nmol)、そしてNPYとghrelin(各0.03,0.3,1nmol)をカニューレを通して脳室内に投与し、その後1、2、4時間の摂食量を測定した。Orexin-AとNPYは若齢・成熟ラットについては摂食行動を亢進させたが、老齢ラットでは全く亢進させなかった。Ghrelinはどのラットにおいても濃度依存的な摂食亢進効果を認めたが、その効果は加齢に伴い減弱する傾向にあった。またghrelinは今まで知られている中で唯一末梢性空腹信号として機能しているため血漿中の活性ghrelin濃度の加齢変化も調べた。血漿活性ghrelin濃度は若齢ラットで高値を示す傾向が見られたが有意差はなかった。結論として、これらのペプチドの摂食亢進効果の減退は加齢に伴う食欲低下の一因と考えられる。血漿活性ghrelin濃度が老齢ラットで低値を示す傾向が見られたことも含めて、老齢動物では摂食調節が抑制方向に傾いていると言える。したがって高齢者の栄養状態の回復には自発的な食欲増加を期待するだけでは不十分で人為的な補助が必要と考えられる。
ラット肝臓の小胞体におけるタンパク質代謝を司る新しいシステインプロテアーゼ

動物細胞において、生合成された新生ポリペプチド鎖のうち間違った構造が形成されて正常な機能を欠いたタンパク質は生命維持のために危険であり、小胞体内で分解されることが示されつつある。著者はこの分解を司ると考えられる全く新しいタイプのシステインプロテアーゼを、ラット肝臓の小胞体から世界に先駆けて単離することに成功した。ER-60プロテアーゼ及びER-72プロテアーゼと命名したこれらのシステインプロテアーゼの活性中心とその性質を分子レベルで解析することを目的に研究を行い、以下の研究実績を挙げた。1.ER-60プロテアーゼとER-72プロテアーゼの性質を解析し、これらが他の既知のシステインプロテアーゼとは異なる特異な性質を有することを見いだした。2.ラット及びヒト由来の培養細胞から単離したmRNAからcDNAライブラリーを作製し、ヒト及びラットER-60プロテアーゼのcDNAをクローニングした。さらにそれらの全塩基配列を決定した。3.クローニングしたcDNAクローンから発現ベクターを構築し、組み替え型ラット及びヒトER-60プロテアーゼの大腸菌での大量発現系を確立した。4.3.により得られたタンパク質の結晶化を試み、いくつかの結晶化条件を見いだした。著者はこの分解を司ると考えられるまったく新しいタイプのシステインプロテアーゼを、ラット肝臓の小胞体から世界に先駆けて単離することに成功した。ER-60プロテアーゼと命名したこのシステインプロテアーゼは、酸性リン脂質による阻害など特異な性質を示した。そこでER-60の活性中心と酸性リン脂質の作用部位などを分子レベルで解析することを目的に研究を行い、平成5年度は以下の研究実績を挙げた。1.ラット肝臓のER-60プロテアーゼのcDNAのクローニングラット肝臓から調製したmRNAを用いて作製したcDNAライブラリーから、ER-60プロテアーゼのcDNAをオリゴヌクレオチドプローブとシェーカーを用いてクローニングした。さらに本クローンの全ヌクレオチド配列を決定した。2.大腸菌での発現系の確立得られたER-60プロテアーゼのcDNAからPCR法によって増幅したDNA断片を発現用のベクターにサブクローニングし、大腸菌にトランスフォームしてER-60プロテアーゼタンパク質を発現させた。3.新規小胞体局在性システインプロテアーゼの精製ER-60プロテアーゼ以外の小胞体局在性システインプロテアーゼをラット及びマウスの肝小胞体から単離することに成功し、これをER-72プロテアーゼと命名した。さらにER-72プロテアーゼの諸性質を明らかにした。ER-60プロテアーゼ及びER-72プロテアーゼと命名したこれらのシステインプロテアーゼの活性中心とその性質を分子レベルで解析することを目的に研究を行い、平成6年度は以下の研究実績を挙げた。2.ヒトER-60プトテアーゼのcDNAのクローニング平成5年度にクローニングしたラットER-60プロテアーゼのcDNAを用いてヒトのcDNAを、Chang liver細胞から作製したcDNAライブラリーからクローニングした。さらにその全塩基配列を決定した。3.ラット及びヒトER-60プロテアーゼの大量発現系の確立平成5年度に確立したラットER-60プロテアーゼの大腸菌での発現系をさらに改良し、大量にラット及びヒトER-60プロテアーゼタンパク質を得ることに成功した。4.(3)により得られたタンパク質の結晶化を試み、いくつかの結晶化条件を見いだした。
パ-キンソン病関連遺伝子DCTN1の機能解析

Perry症候群は常染色体優性遺伝でパーキンソニズム,うつ,体重減少,低換気をきたす予後不良の疾患である。私どもは2002年に本邦最初の家系報告をおこなった。2009年に原因遺伝子としてDCTN1遺伝子が同定され、病理学的にTDP-43蛋白の凝集がみられ、従来のLewy小体パーキンソン病とは異なる病態で発症すると考えられる。稀な疾患ではあるが新たな家系が次々に発見されている。この研究の目的は、新たな家系の発見、臨床症候の特徴から診断基準の作成、さらにDCTN1の機能解析とその病態の解明である。現在本邦に4家系のどう症候群が存在し、その臨床病理学的特徴を明らかにした。また変異遺伝子導入した培養細胞において、DCTN1発現蛋白の細胞内凝集がみられ、invivoの病態を再現した。今後細胞死のメカニズムと進行抑制の薬物探索が必要となる。【Perry症候群の臨床症状の多様性の検討】平成22年度は新たな家系、FUK-4、OMT、KUM、MZKを含め臨床症候のまとめを行った。5家系24人の患者において地域特異性,疫学調査,臨床像の評価を行った。本邦家系症例の特徴は、平均発症年齢が48歳(範囲:35-70歳)、平均罹病期間が5年(範囲2-12年)で孤発性パーキンソン病より若年発症で経過が速い。L-DOPA治療効果はほぼ全例でみられ、早期の運動合併症が見られる症例が散見された。体重は半年単位で10kg以上の減少がみられる例が多く、左右対称性の筋固縮、動作緩慢、姿勢反射障害がみられた。検査所見では頭部MRIは正常で、脳血流SPECT検査では前頭葉における血流低下が特徴であった。肺活量、胸部CTなどの異常は見られないにもかかわらず、夜間に呼吸不全に陥る症例が多く、夜間睡眠ポリグラフで中枢性低換気が認められた。死亡原因は突然死が最も多く、その他では呼吸不全、肺炎、自殺の順に多かった。診断基準の草案として主要徴候a.左右対称性のL-DOPA反応性パーキンソン症候群、b.無気力あるいはうつ病の合併、c.睡眠障害、d.体重減少の4項目で、支持症候として、a.家族歴、b.進行の早いパーキンソン症候c.50歳未満の発症、d.夜間の呼吸困難あるいは無呼吸の存在、e.日中の過眠、f.自殺企図、g.自律神経障害h.睡眠ポリグラフにおける中枢性低換気及び睡眠ステージ3、4、REM睡眠潜時の著しい低下とした。【ダイナクチン変異体導入細胞の作成】HeLa細胞におけるダイナクチンの野生株及び変異株の導入細胞作成を行い、細胞質に凝集塊を確認した。今後は他の培養細胞系で実験を行うほか、免疫染色にて凝集体の構成を確認する実験を行う。【Perry症候群の臨床症状の多様性の検討】平成23年度は新たに家系調査を行い、Neurology掲載論文のFUK-1とKUM家系のつながりが確認され、1つの大家系であることが判明した。その臨床症候を国際学会に発表した。またOMT、KUM家系の睡眠ポリグラフ検査を行い、睡眠異常の検討を行った。さらに同家系におけるドパミン系薬物の反応性と治療中に出現する特徴的な症状、衝動制御障害(病的購買、病的賭博、punding)の頻度が高いことが判明し、24年度日本神経学会に報告予定である。これらの特徴は、孤発性パーキンソン病でも出現し、両者の共通した病態が示唆された。平成23年1月に開催されたPerry症候群国際シンポジウムの成果にのっとり、診断基準作成を準備中で、主要徴候a.左右対称性のL-DOPA反応性パーキンソン症候群、b.無気力あるいはうつ病の合併、c.睡眠障害、d.体重減少の4項目で、支持症候として、a.家族歴、b.進行の早いパーキンソン症候c.50歳未満の発症、d.夜間の呼吸困難あるいは無呼吸の存在、e.日中の過眠、f.自殺企図、g.自律神経障害h.睡眠ポリグラフにおける中枢性低換気及び睡眠ステージ3、4、REM睡眠潜時の著しい低下はほぼ固まった。ダイナクチンWTでは凝集体は観察されなかったが、変異型ではいずれも核周囲に凝集体形成を確認した。また異なるDCTN1変異ごとに凝集体の形態が大きく異なっていた。

今後もダイナクチン機能異常としての凝集(loss of function)か、変異蛋白に凝集性があり、toxic gain off unctionの結果生じるものかの知見が得られると期待される。家族性パーキンソン病であるPerry症候群は常染色体優性遺伝でパーキンソニズム,うつ,体重減少,低換気をきたす予後不良の疾患である、2009年にダイナクチン遺伝子内に変異が発見され、さらに病理学的にTDP-43蛋白の凝集がみられ、従来のLewy小体パーキンソン病とは異なる病態のパーキンソン病であることが判明した。本研究は、Perry症候群の本邦における疫学及び発症家系の臨床・遺伝的関連を明らかにするため、新規家系の探索活動を国内外で継続してきた。その結果、本邦を含む世界で、新たな家系が発見されており、徐々にその頻度が明らかになっているが、まだ認識の浅い疾患であることは問題である。本邦には4家系存在し、その臨床病理学的特徴を検討した。今回解析したOMT家系は孤発性パーキンソン病と臨床上区別できない症例も存在した。睡眠ポリグラフ検査では、全例に睡眠時の不規則呼吸や呼吸停止がみられ、診断基準における大切な検査と考えられた。診断基準案を作成し現在権威ある学術誌に投稿中で、今後早期診断と治療指針の確立を目指したい。基礎的研究ではダイナクチン遺伝子内変異の遺伝子導入細胞で新たな知見を得た。Hela細胞を使用したモデルで、凝集体の確認、アポトーシスの誘導、細胞内小器官の偏在等の変化が確認されている。現在導入細胞の継代培養を作成し、細胞死メカニズムとその抑止因子の検討を行い、将来の創薬につながる基礎としたい。臨床部門ではフォロー中のFUK-1家系が世界で最も大きなPerry症候群家系であることになり、その臨床症候の多様性とそこから得られるこの疾患特性、さらに診断基準の作成を当初の計画通りに進められている。基礎部門においては、ダイナクチン変異体導入細胞の作成を達成し、今後その細胞の機能異常の解明を検討する基礎とすることができる。パーキンソン病の新規関連遺伝子DCTN1の臨床、基礎の新規知見は今後孤発性パーキンソン病の病態解明に寄与する可能性がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の方法としてはPerry症候群の臨床病理的特性と多様性を検討すると同時に、培養細胞を用いた、遺伝子導入による細胞生存の条件や薬物によるレスキューなどの手法を利用して、遺伝子-表現型の関連を検討に治療薬の可能性も追求する。これまでの検討からこのPerry症候群はLewy小体の出現しない家族性パーキンソン病の中でもっとも臨床的に孤発性パーキンソン病に類似しており、孤発性パーキンソン病の病態との関連も明らかにする必要がある。
量子スピン系におけるモンテカルロシミュレーションの研究

近年大型計算機による量子多体系の研究が盛んである.我々はこれに対する新しい試みとして分割セルモンテカルロ法(CDM)を提唱しこれを一次元XY模型(厳密解あり)に適用することによりこの方法の有用性を示した.本研究はDCMを用い二次元量子スピン系の物性を明らかにしたものである.対象とした系は(1)四角格子上のXY模型(S=1/2), (2)三角格子上の反強磁性XY模型(S=1/2)である.(1)は二次元量子系でのコステルリッツ・サウレス転移の有無, (2)は量子性とフラストレーションとの係り合いの点から近年興味が持たれている系である.得られた結果を各の場合に略述する.(1):相転移はある.これは巨視的,微視的物理量の計算を通して確認され,更に相転移を記述する臨界指数を求めた.この相転移は対応する古典系の様相(K・T転移)に類似しているが高温相での相関距離の温度依存性が〓の型であり,この点古典系と異る事を明白にした.(2)では計算により求められた熱力学量の温度依存性には異常がみられず,相転移はこの系にはない.これは対応する古典系と異る.スピンの核成分の対相関をみると,この系は三つの部分格子構造を示すがその相関は距離と共に指数関数的に減衰しその相関距離はT=OKに於ても有限にとどまる事がわかった.量子性とフラストレーションとの相乗効果がこの系での秩序状態形成をさまたげたのである.これまでの量子モンテカルロ法は系の巨視的な熱力学量の計算に重点がおかれており,微視的物理量の計算には困難が伴なった.本研究で用いられたCDMは巨視的量と同様,系が含む微視的物理量に関する情報も容易に求め得る.今後この方法を他の量子多体系に応用する計画である.近年大型計算機による量子多体系の研究が盛んである.我々はこれに対する新しい試みとして分割セルモンテカルロ法(CDM)を提唱しこれを一次元XY模型(厳密解あり)に適用することによりこの方法の有用性を示した.本研究はDCMを用い二次元量子スピン系の物性を明らかにしたものである.対象とした系は(1)四角格子上のXY模型(S=1/2), (2)三角格子上の反強磁性XY模型(S=1/2)である.(1)は二次元量子系でのコステルリッツ・サウレス転移の有無, (2)は量子性とフラストレーションとの係り合いの点から近年興味が持たれている系である.得られた結果を各の場合に略述する.(1):相転移はある.これは巨視的,微視的物理量の計算を通して確認され,更に相転移を記述する臨界指数を求めた.この相転移は対応する古典系の様相(K・T転移)に類似しているが高温相での相関距離の温度依存性が〓の型であり,この点古典系と異る事を明白にした.(2)では計算により求められた熱力学量の温度依存性には異常がみられず,相転移はこの系にはない.これは対応する古典系と異る.スピンの核成分の対相関をみると,この系は三つの部分格子構造を示すがその相関は距離と共に指数関数的に減衰しその相関距離はT=OKに於ても有限にとどまる事がわかった.量子性とフラストレーションとの相乗効果がこの系での秩序状態形成をさまたげたのである.これまでの量子モンテカルロ法は系の巨視的な熱力学量の計算に重点がおかれており,微視的物理量の計算には困難が伴なった.本研究で用いられたCDMは巨視的量と同様,系が含む微視的物理量に関する情報も容易に求め得る.今後この方法を他の量子多体系に応用する計画である.近年、計算機の大型化高速化により、大規模な計算機実験が可能になり、特に量子多体系の低温物性研究が急速に進んだ。我々はこの系に対する数値実験の手法として分割セルモンテカルロ法を提案した。今年度はこの手法を2次元量子スピン系に応用するためのプログラム開発及びこれを用いて(1)正方格子XY模型,(2)三角格子反強磁性体の低温物性を研究する事を計画し実行した。その結果、次の様な新たな知見を得た。まず(1)については古典系で存在が証明されているコステルリッツ・サウレス転移が2次元量子系にも存在することを明らかにした。さらに相転移を記述する臨界指数の一部分を転移温度より上の領域で求めた。しかし指数間の関係を明らかにするに十分なデータはまだ得られていないが、これは次年度の課題である。(2)については、この系は量子効果とフラストレーションとが共存するため、低温でどの様な秩序状態が出現するかが問題である。これに対して具体的にハイゼンベルグ模型を用い次の知見を得た。この系は低温で3つの部分格子構造を示すがこの構造は空間的,時間的に指数関数的に減衰し、従ってこの構造は基本的に短距離秩序である。このことは古典系とは基本的に異なる結果となっている。減衰に固有な長さや時間を求めることは次年度の課題である。なお三角格子XY反強磁性模型についても新しい知見を得ているが、これ等の結果は未発表である。従来の量子多体系への計算機実験は、巨視的熱力学量の測定が中心であったが、我々は系の微視的構造の測定を可能にする研究手段を開発したといえよう。
低頻度バリアントに重点をおくアルツハイマー病の発症に関与する遺伝子の探索法開発

本研究では孤発性アルツハイマー病446例,認知機能正常の高齢健常者446例の全エクソンシーケンスデータを用いて,一般集団において見出されないか,極めて稀なvariantsに重点を置いて解析を行う.さらに,permutationによりランダムな集団構成での検定を繰り返し行うことにより有意水準を決定し,多重検定に伴う第2種過誤を克服する新たな戦略(rare variants association study)を開発する.見出されたvariantsについては,独立のデータセット(アルツハイマー病400例,認知機能の正常な高齢者健常者400例)を用いた検証を行い,その生物学的意義を明らかにする.本研究では孤発性アルツハイマー病446例,認知機能正常の高齢健常者446例の全エクソンシーケンスデータを用いて,一般集団において見出されないか,極めて稀なvariantsに重点を置いて解析を行う.さらに,permutationによりランダムな集団構成での検定を繰り返し行うことにより有意水準を決定し,多重検定に伴う第2種過誤を克服する新たな戦略(rare variants association study)を開発する.見出されたvariantsについては,独立のデータセット(アルツハイマー病400例,認知機能の正常な高齢者健常者400例)を用いた検証を行い,その生物学的意義を明らかにする.
神経原線維変化形成におけるプレセニリン、GSK-3βの分子病態の解析

GSK-3βとタウ蛋白発現や蓄積との関係を明らかにするため、GSK-3βTgおよびタウ(R406W)Tgマウス(Ikeda M. Am J Path. 2005)、(P301L)Tgマウス(Murakami T, Ikeda M. Am J Path. 2006)に交配させ、tau(+)/GSK-3β(+)、GSK-3β(+/+)について、免疫細胞化学的方法にて3カ月、6カ月、12カ月と経時的検討を行なった。GSK-3β抗体、MAP2抗体、SMI-31抗体、SMI-32抗体を用いた。GSK-3βTg大脳・entorhinal cortexにおける3、6、10カ月齢におけるanti-GSK-3β-C免疫染色では、加齢に伴い神経細胞質・神経突起および細胞間隙に顆粒状沈若として免疫陽性構造が確認された。10カ月齢における脳内各部位でのanti-GSK-3β-Cの免疫染色では大脳皮質、扁桃体、脳幹・橋において神経細胞体および神経突起に染色を認めた。SMI-31による10カ月齢正常対照マウスの免疫染色では、entorhinal cortexの神経細胞体および神経突起に染色を認めた。GSK-3βTgでは神経細胞体に染色を認めるものの、神経突起の染色性は低下していたまた、SMI-32の免疫染色でGSK-3βTgの神経細胞の突起の幅は、正常対照マウスに比べ減少していた。抗MAP2抗体による免疫染色では、GSK-3βTgでは神経突起の染色性は低下していた。1)GSK-3βTgにおいてGSK-3βは神経細胞の細胞体および神経突起に多く発現していた。2)MAP2、SMI-31、SMI-32による免疫染色では神経突起の染色が低下しており、GSK-3βの過剰発現によりMAP2およびリン酸化ニューロフィラメントの減少、神経突起の伸展障害が生じている可能性が示された。ヒト特異的GSK-3β抗体を用い免疫細胞化学的検討を行い、中枢神経組織・細胞におけるGSK-3βの発現局在がより明確となり、前頭・側頭・頭頂の広範な大脳皮質領域、扁桃体・海馬に分布が認められた。変異タウ/GSK-3βのダブルTgマウス脳においてELISAにてSer199リン酸化タウ、Thr396リン酸化タウ、更にSer212リン酸化タウの増加を認めた。PS1(L286V)/CRND8ダブルTgマウス脳において1カ月齢から老人斑の出現を観察し、また老人斑においてSer199リン酸化タウ、Ser396リン酸化タウ、Ser212リン酸化タウの免疫染色陽性構造物を認めた。これらの所見から異変PS1はAβ42の産生においてγセクレターゼの機能を示すと共に、リン酸化タウ構造物形成にも何らかの役割を果たす可能性が見い出された。PSI(L286V)/CRND8ダブルTgマウス

脳において1カ月齢から老人斑の出現を観察し、また老人斑においてSer199リン酸化タウ、Ser396リン酸化タウ、Ser212リン酸化タウの免疫染色陽性構造物を認めた。これらの所見から変異PS1はAβ42の産生においてγセクレターゼの機能を示すと共に、リン酸化タウ構造物形成にも何らかの役割を果たす可能性が見い出された。
二次元有機伝導体の物質設計

本研究の目的は、数多くの二次元伝導層を形成するBEDT-TTF(以下、ET)分子を用いた、新しいタイプの物質の設計と開発を通じ、ET系におけるバンドフィリングの制御、スピン電荷複合物性等による新たな電子相発現の可能性を探索しようとするものである。以下、本研究で得られた研究実績の概要をまとめる。・ET(及びその類緑体:BMDT-TTF、BEDO-TTF、TMTSF等)と多数の有機アクセプター分子を組み合わせた二成分有機電荷移動錯体の合成に成功し、数多くの特異な金属的錯体を得ることに成功:上記得られた錯体について、電気伝導性、磁気特性、及び単結晶偏光反射スペクトルの測定を行った。・(ET)(F_1TCNQ)の特異な金属状態:本研究により得た(ET)(F_1TCNQ)は、低温(2K)まで金属的な挙動を示したが、これは低温まで金属的なはじめての二成分電荷移動錯体である。しかし、その帯磁率は単純なパウリ常磁性的なものではなく、温度低下とともに増大するキュリー常磁性的な成分を持つ。また反射スペクトルの測定から、プラズマエネルギーを3300cm^<-1>と見積もった。これは通常のET塩の値に比べ1/21/3程度の値しかない。・(ET)(F_2TCNQ)の反強磁性転移の起源:(ET)(F_2TCNQ)は反強磁性転移する非常に珍しい交互積層錯体である。偏光反射スペクトルの測定から、積層カラム間の電荷移動励起子吸収が明瞭に観測され、この系では通常の交互積層型錯体と異なり、カラム間の相互作用がカラム内のそれに比べ圧倒的に強いことが分かった。反強磁性転移の起源はこれによる陰イオンラジカル間の三次元的相互作用による。ET系ドナーを用いた二成分電荷移動錯体では、ETによるカラム間相互作用によってパイエルス的な比磁性絶縁相が抑制され、またアクセプターがラジカルスピンを持つことにより興味ある金属状態、磁気的状態が実現されることが明らかになった。さらに、この系はアクセプターの化学修飾によりその物性を系統的に変化させることが可能で、その魅力は物性物理の対象として極めて大きく、本研究によりこの様な未開拓の領域を研究する端緒を得たといえる。BEDT-TTF(以下、ET)電荷移動塩の多くは、二次元伝導層を有しそれを舞台に超伝導、電子相関効果等数多くの興味ある現象が見出され盛んに研究されている。本研究は、ET系におけるフィリング制御、多元化による新たな電子相発現の可能性を探索しようとするものである。本年度では、対象物質として、ETと有機アクセプター分子(TCNQ誘導体)を組み合わせた電荷移動錯体を選んだ。この系を選んだ理由としては、アクセプター分子が中途半端な電荷移動量をとり得るため、分子の化学修飾、圧力印加等の方法によりETバンドのフィリング自由に制御できると期待出来るからである。

本年度行なった研究の方針は、(ET)(F_nTCNQ)(n=0,1,2,4)の合成と、(ET)(F_nTCNQ)_x(F_mTCNQ)_yと書ける三元系ないし混晶化合物の合成探索、及びこれらの物性測定としてまとめられる。ここで、TCNQ誘導体F_nTCNQは、付加するフッ素数により電子親和力が変化する。F_1TCNQとF_2TCNQは、簡便な新しいルートで合成した。以下、現在までに新たに合成した物質とその物性を列挙する。この様に、本系は、TCNQが強い電子反発のため局在しやすく、且つ次元性が高いためパイエルス相が抑制され、金属相、反強磁性相が多く現れることが分かった。・(ET)(F_2TCNQ)_x(F_2TCNQ)_<1-x>:x=0、x=1に比して、0<x<1では伝導度が急激に上昇し、x=0.5において伝導度は最も高く低温まで金属的な挙動を示した。ここで、x=0では、ETの価数は0.5、x=1ではETの価数は1である。本研究の目的は、数多くの二次元伝導層を形成するBEDT-TTF(以下、ET)分子を用いた、新しいタイプの物質の設計と開発を通じ、ET系におけるバンドフィリングの制御、スピン電荷複合物性等による新たな電子相発現の可能性を探索しようとするものである。以下、本年度得られた研究成果を列挙する。・新たに、ドナー分子として、ETに加えてBMDT-TTF、BEDO-TTF、TMTSFを用い、またアクセプター分子としてF_1TCNQ、F_2TCNQに加え、Me_2TCNQ、ClMeTCNQ、BrMeTCNQ、Cl_2TCNQ、Br_2TCNQを開発し、これらを組み合わせた電荷移動錯体を合成し、多数の電気伝導性錯体(10種類)、興味ある磁性錯体(4種類)を得た。上記得られた錯体について、電気伝導性、磁気特性、及び単結晶偏光反射スペクトルの測定を行った。・(ET)(F_1TCNQ)の特異な金属状態:(ET)(F_1TCNQ)は、低温(2K)まで金属的な挙動を示すはじめての二成分電荷移動錯体である。しかし、その帯磁率は単純なパウリ常磁性的なものではなく、温度低下とともに増大するキュリー常磁性的な成分を持つ。また反射スペクトルの測定から、プラズマエネルギーを3300cm^<-1>と見積もった。これは通常のET塩の値に比べ1/21/3程度の値しかない。・(ET)(F_2TCNQ)の反強磁性転移の起源:(ET)(F_2TCNQ)は反強磁性転移する非常に珍しい交互積層錯体である。偏光反射スペクトルの測定から、積層カラム間の電荷移動励起子吸収が明瞭に観測され、この系では通常の交互積層型錯体と異なり、カラム間の相互作用がカラム内のそれに比べ圧倒的に強いことが分かった。反強磁性転移の起源はこれによる陰イオンラジカル間の三次元的相互作用による。ET系ドナーを用いた二成分電荷移動錯体では、ETによるカラム間相互作用によってパイエルス的な非磁性絶縁相が抑制され、またアクセプターがラジカルスピンを持つことにより興味ある金属状態、磁気的状態が実現されることが明らかになった。以上総じて、この糸の可能性は物性物理の対象として極めて大きいといえる。
12族金属チオレート錯体の構造予測のための分光法の開発と応用

重金属イオンによる分子認識として、金属調節タンパク質がある。これらのタンパク質群はシステインを多く含み、低分子という特徴があるが、取り込まれた金属イオンの配位数や配位構造は依然謎である。これは、亜鉛2価、カドミウム2価、水銀2価はd^<10>電子配置であるため、通常の方法では配位構造に関する知見を得ることができないためと考えられる。そこで、亜鉛2価、カドミウム2価、水銀2価のような12族金属チオレート錯体の合成を下記のように行い、その分光学的性質の測定を行った。1安定化配位子としてヒドロトリス(ピラゾリル)ボレート(=L)を用いて、[LMCl],[LMBr],[LMSR]錯体(M=Zn(II),Cd(II),Hg(II),R=C_6F_5,cHex,Adなど)を合成し、その構造をX線解析により決定した。M-Xの伸縮振動をfar-IRとFT-Ramanを用いて決定した。その値とM-S結合距離に相関関係があることを明らかにした。また、この効果はランタノイド収縮あるいは相対論的効果に起因することを12族金属錯体としては初めて証明した。2かさ高いチオールとしてアダマンタンチオール(=HSAd)およびシクロヘキシルチオール(=HScHex)を用いて、2配位錯体([M(SR)_2])の合成を行った。しかし、無電荷の錯体のため溶解度が悪く、構造解析には至らなかった。しかし、そのM-S伸縮振動および硫黄から金属への電荷移動吸収帯のエネルギーが1と同様な挙動を示すことを明らかにした。3 2と同じ配位子を用いて、3配位錯体((NEt_4)[M(SR)_3])(R=Ad,cHex)の合成を行った。このうち、亜鉛3配位錯体の構造解析に成功した((NEt_4)[Zn(SAd)_3])。これは世界で初めての成果である。さらに、2核亜鉛4配位錯体((NEt_4)_2[{Zn(ScHex)_3}_2])の構造決定にも成功している。これらの錯体を用いて各種スペクトル測定を行い、1と同様な挙動を示すことを明らかにした。上記の様に亜鉛族チオレート錯体に関して多くの知見を得ることができた。さらに今後引き続いて、他の配位子系を工夫する必要があるとともに、他の分光法への展開も行っていく。

そこで、亜鉛2価、カドミウム2価、水銀2価のような12族金属チオレート錯体の合成を下記のように行った。1安定化配位子としてヒドロトリス(ピラゾリル)ボレート(=L)を用いて、LMCl,LMBr,LMSR錯体(M=Zn(II),Cd(II),Hg(II),R=C_6F_5)を合成し、その構造をX線解析により決定した。M-Xの伸縮振動をfar-IRとFT-Ramanを用いて決定した。その値とM-S結合距離に相関関係があることを明らかにした。また、この効果はランタノイド収縮あるいは相対論的効果に起因することを証明した。2かさ高いチオールアダマンタンチオール(=HSAd)を用いて、2配位錯体(M(SAd)_2)の合成を行った。しかし、無電荷の錯体のため溶解度が悪く、構造解析には至らなかった。来年度、配位子系を工夫する必要があることがわかった。しかし、そのM-S伸縮振動および、硫黄から金属への電荷移動吸収帯のエネルギーが1と同様な挙動を示すことを明らかにした。3 2と同じ配位子を用いて、3配位錯体((NEt_4)_2[M(SAd)_3])の合成を行った。結晶構造解析には至っていないが、良好な結晶が得られている。各種スペクトル測定を行い、1と同様な挙動を示すことを明らかにした。上記の様に亜鉛族チオレート錯体に関して多くの知見を得ることができた。重金属イオンによる分子認識として、金属調節タンパク質がある。これらのタンパク質群はシステインを多く含み、低分子という特徴があるが、取り込まれた金属イオンの配位数や配位構造は依然謎である。これは、亜鉛2価、カドミウム2価、水銀2価はd^<10>電子配置であるため、通常の方法では配位構造に関する知見を得ることができないためと考えられる。そこで、亜鉛2価、カドミウム2価、水銀2価のような12族金属チオレート錯体の合成を下記のように行い、その分光学的性質の測定を行った。1安定化配位子としてヒドロトリス(ピラゾリル)ボレート(=L)を用いて、LMCl,LMBr,LMSR錯体(M=Zn(II),Cd(II),Hg(II),R=C_6F_5,c-Hex,Adなど)を合成し、その構造をX線解析により決定した。また、この効果はランタノイド収縮あるいは相対論的効果に起因することを12族金属錯体としては初めて証明した。2かさ高いチオールとしてアダマンタンチオール(=HSAd)及びシクロヘキシルチオール(=HSc-Hex)を用いて、2配位錯体(M(SR)_2)の合成を行った。さらに今後引き続いて、他の配位子系を工夫する必要があることがわかった。3 2と同じ配位子を用いて、3配位錯体((NEt_4)[M(SR)_3])(R=Ad,c-Hex)の合成を行った。このうち、亜鉛3配位錯体の構造解析に成功した((NEt_4)[M(SAd)_3])。これは世界で初めての成果である。これらの錯体を用いて各種スペクトル測定を行い、1と同様な挙動を示すことを明らかにした。4窒素と硫黄を分子内に持つ、N-メチルイミダゾリルチオール、アミノエタンチオールを用いて、亜鉛族錯体を合成し、その構造解析と性質の追及を行った。
成体の脳室下細胞と脈絡叢上衣細胞より神経幹細胞を樹立する

(1)脳室下組織からの幹細胞の樹立これまでの幹細胞の樹立は主に胎児あるいは生後間も無い若い動物の脳からであった。本研究では、死後の成体の脳室下組織から幹細胞の樹立が可能かどうかを調べた。成体及び若年(生後17日)のラットを用いた。動物を過剰な麻酔で殺し、冷蔵庫で1-6日保存した。成体では側脳室外側部(線状体側)の脳室下組織を、若年ラットでは脳組織全体をソースとして用いた。驚くべきことに、死後2日迄のラットからは生体の場合と同様の収率で細胞塊(neurosphere)が得られた。当然のことながら、若年ラットからは成体の場合よりも多くの細胞塊が得られた。成体では死後4日まで、若年では死後6日まで少数ながら細胞塊が得られた。細胞塊からはの細胞分化の様式は、死体から得られたも生体からの場合と全く同じであった。死体から得られた細胞塊を脊髄に移植すると細胞は良く生着した。このように死体からの幹細胞も生体と同様の増殖分化能を持っていることが明かとなった。これは神経幹細胞の臨床的な応用というで大きな意義がある。(2)脈絡叢上衣細胞からの神経幹細胞の樹立脈絡層は成体ラットと生後7日のラットを用いた。脈絡叢上衣細胞にはBrdUの取り込みが見られるので、成体でも分裂する細胞であることが分る。この組織から神経幹細胞がとれるかどうかを調べた。まず、細胞の標識のために脈絡叢そのものを抗原としてモノクローン抗体を作製した。得られた抗体の中から脈絡叢上衣細胞を特異的に認識する抗体を選んで、蛍光色素を結合させて脈絡叢の上衣細胞を標識した。標識された細胞をセルソーターで分離し、細胞培養系に移して、幹細胞としての性質つまり細胞塊(neurospphere)を作る性質があるかどうかを調べた。少数ではあるが、細胞塊が形成されることが明かとなった。この結果は脈絡叢の上衣細胞の中に幹細胞の性質をもつ細胞があることを示すものである。
大規模分散データの効率的な共有を実現する並列コンピューティング環境の開発

本研究では、科学技術計算の応用に対し、物理的に分散するメモリ領域を統合し巨大な共有メモリが存在するかのように利用できるようにするとともに、メモリアクセスの効率化のために、データのレプリケーションおよびマイグレーションを自動的に行い、データー貫性について利用者が明示的な指定を含めてアプリケーションに適した方式が選択できるようなシステムを構築する。今年度の成果は以下の通りである。1.昨年度に引き続き、広範なアプリケーションに対する適用を考え、システムとして提供すべきデータ共有の機構およびプログラミングインタフェースを検討した。例えば、集約演算を多用する分子軌道計算、局所参照性の強い分子動力学計算、共有メモリ領域に対して独立したメモリアクセスが行われる傾向にあるMRCI法など、アプリケーションプログラムの特性は様々であり、それらに適応できるファイル共有、メモリ共有の機構を検討した。2.動的なプロセスの生成およびそれに適応したデータ領域の割当て、データ共有を支援するための同期機構、データ一貫性制御の機構を実現し、さらにそれをもとにした集約演算、行列演算の機構を実現した。3.資源管理システムの開発に着手した。動的なデータのレプリケーションおよびマイグレーションの機構を開発するとともに、それらの自動化の方針について検討した。4.地理的に分散する計算資源および情報資源の活用法、Globusとの統合的な利用、システムの拡張性などについて検討した。
EBVテグメントタンパク質による不完全溶解感染の制御

Epstein-Barr virus(EBV)は、潜伏感染と溶解感染という2つの潜伏様式をとる。近年、いくつかの証拠から、両様式の中間的平衡状態にあたる不完全溶解感染の重要性が提起されてきているが、その全容は理解されていない。そこで本研究ではこの不完全溶解感染に着目し、発現する遺伝子やエピジェネティッックスについて経時的に観察する。特にウイルスのテグメントと呼ばれる一群のタンパク質の関与が示唆されており、これについて解析を行う。
実老朽化橋梁を用いたクラウドBMSの開発に関する総合的研究

本開発システムを用いることにより,クラウドコンピューティングを用い,維持管理データや技術者養成に関するデータを統合管理し,Webサービスとして提供することで,効率的な維持管理体制を整えることができる.さらに,本研究では,架け替えが決定した実老朽化橋梁を用いた実験を行うことで,データベースの統合管理の有用性を明らかにし,持続可能な維持管理における提案システムの有用性を示した.技術者養成のために,実用的な橋梁維持管理E-ラーニングシステムを開発した.このE-ラーニングシステムを利用することにより,若手技術者が時間・場所に関わらず,点検・補修を含めた維持管理技術の習得を容易に図ることが可能となった.本研究では、クラウドコンピューティング技術を用いた意思決定支援を行うシステムの開発を目的としている.当該年度は研究初年度であるので,当初の予定通り,まず地方自治体,具体的には,大阪府と大阪市の橋梁の維持管理に関する現状を調査し,システムに必要とされる要求事項の把握を行った.同時に,橋梁維持管理技術者の実態を調査し,点検や計画策定などの業務の課題やすでに導入されている維持管理システムの利用状況の把握,技術者養成の現状に関するインタビューを行い,その整理・分析を行った.また,専門技術者が実際に実施している点検・診断方法について調査し,経験的知識が必要となる日常点検に着目し,その診断プロセスをモデル化することを試みた.これらの検討の結果,本研究の目的である橋梁の維持管理を実現するためには,日々の目視点検(視覚情報)だけでなく,打音点検(聴覚情報)による診断・点検方法が重要であるとの結論に至った.さらに,システムの実用性を高めるために,今まで取り組んできたサブシステム毎の調査研究と並行して,統合システムとホーリスティックデータベースの開発のための基盤を整備した.そして,計画策定などのサブシステムにおいて,現実の業務における有効な意思決定を念頭に置いた業務支援の提案,およびシステムの開発に取り組み,その成果の一部を発表した.さらに,クラウドコンピューティング技術を用いて開発する統合システムでは,このようなサブシステム間で利用されるデータの活用を考慮しながら,統合管理に適したシステムの構築を行っていくための基本技術の検討を行った.本研究の目的は、橋梁維持管理統合システムの開発による持続可能な維持管理の実現である。近年、わが国の道路橋の老朽化が進み、維持管理の必要性が高まる中、多くの地方自治体では、熟練技術者の不足により、持続的な維持管理が困難な状況にある。このような問題を解決するために,クラウドコンピューティング技術を用いた意思決定支援を行うシステムの開発を試みる。平成25年度には既存橋梁の腐食並びにコンクリートひび割れに関する調査を行った。そして平成25年度と平成26年度で地方自治体、高速道路会社の橋梁維持管理の実態調査並びに現在導入されている管理システムの実態調査を終わり、その成果を提案システムに反映させることをほぼ完了している。特に、現実世界における様々な不確実性を考慮するための新たな手法を開発し、そのシステム化がほぼ完了した。クラウドコンピューティンング技術を用いたデータベースの構築のために、マインドマップを用いた類似事例検索について研究を進め、データベースの利用者の負担を軽減できる検索方法と結果から有効な情報を容易に見つけるための可視化を試みた。また、平成26年度で画像処理技術を用いた損傷度解析システムの開発を行った。まだこの損傷度解析システムはプロトタイプであり、実用化にはまだいくつかの課題を残しているが、基本的なシステムの枠組みは完成している。モニタリング技術に関する研究においては、打音診断データを用いたパターン認識による高力ボルトの軸力診断システムの開発並びにフラクタル次元解析による振動応答の1次モード形状の不連続点の抽出結果に基づいて損傷検出を行う手法の開発も試みた。最後に、平成26年度から地方自治体の橋梁管理者の技術向上を図るためのE-ラーニングシステムの開発に着手した。平成28年度は平成27年度までに開発した維持管理統合システムの利用開始と実験を実施し,開発システムの実用化,および統合システムとしての利用について実証研究を行った.システムの実用化を図るためには,現実世界における様々な不確実要因に対して頑健な解が求められる.したがって,本研究では,頑健性をもった維持管理計画案が作成できるシステムを開発し,より実情に沿った意思決定支援を行えるシステムの有用性を明らかとした.また,損傷データ獲得の効率化を図るために,ドローンを用いた橋梁損傷画像の獲得システムに関する研究を行った.その際の画像のスクリーニング法の検討を行い,現在注目を浴びているディープラーニングを用いた損傷度評価法について検討した.そして,意思決定を行う技術者の養成を行うことを目標に,高速道路会社と連携して、維持管理技術者のための実践的なEーラーニングシステムのプロトタイプの開発を行った.さらに,ヘルスモニタリングのように他のシステムとの連携の可能性についても研究を進め,カオス理論や画像相関法を用いたモニタリングの実験的研究を実施した.また高力ボルトのゆるみを音声情報を用いて判定するシステムの開発も行い,これらの手法の有用性について確認した.そして、架け替えが決定した実老朽化橋梁を用いて,鋼床版デッキプレートとUリブ溶接部およびUリブ上に設置されたガセットプレートのUリブ溶接部において疲労亀裂損傷が発生している橋梁を対象に,その疲労損傷メカニズムを解明するために,荷重車を用いた準静的実橋載荷試験を行うとともにFEM解析を行った.その結果,疲労亀裂の発生が危惧される高いひずみが発生することを確認した.また,FEM解析により,実橋載荷試験の結果を再現できることを確認した.さらに,構築したFEM解析モデルに模擬損傷を設け,その影響について検討するとともに効果的な補修・補強方法についても検討した.おおむね順調に研究は進んでいる.

本研究の主テーマである橋梁維持管理システムはおおむね完成し、その有用性に関する検討も順調に進んでいる。頑健性をもった維持管理計画案が作成できるシステムを開発し,より実情に沿った意思決定支援を行えるシステムの有用性を明らかとした.損傷データ獲得の効率化を図るために,ドローンを用いた橋梁損傷画像の獲得システムに関する研究を行い,その実用化への可能性について検討した.そして,本維持管理システムの普及と技術教育に重要なEーラーニングシステムのプロトタイプの開発を高速道路会社と連携して開始した.ヘルスモニタリングに関する研究も順調に進んでおり,その改良を続けている.そして、架け替えが決定した実老朽化橋梁を用いて,載荷試験を行った.具体的には,鋼床版デッキプレートとUリブ溶接部およびUリブ上に設置されたガセットプレートのUリブ溶接部において疲労亀裂損傷が発生している橋梁を対象に,その疲労損傷メカニズムを解明するために荷重車を用いた準静的実橋載荷試験を行うとともにFEM解析を行った.その結果,疲労亀裂の発生が危惧される高いひずみが発生することを確認した.また,FEM解析により,実橋載荷試験の結果を再現できることを確認し,さらに,構築したFEM解析モデルに模擬損傷を設け,その影響について検討するとともに効果的な補修・補強方法についても検討している.最後に,平成27年度はドローンによる維持管理システムの構築とE-ラーニングシステムの開発、実橋梁の実験に研究を集中したので,当初予定していた維持管理データベースの構築が少し遅れている.平成28年度にこのデータベースの構築を重点的に行う予定である.本研究の目的は、橋梁維持管理システムの開発であり、最適維持管理計画策定システムについては、平成27年度までに完成しており、その有用性を明らかとしている。また、橋梁損傷データの獲得のためのドローンを用いた損傷画像の獲得、損傷評価法についても平成27年度に完成している。そして、橋梁点検のためのE-ラーニングシステムのプロトタイプも平成27年度に完成をしているので、平成28年度はその改良に取り組んだ。橋梁維持管理E-ラーニングシステムのためのコンテンツを整理しシステムに実装した。Eーラーニングシステムによる教育効果を高めるため、SNSの1つであるツイッター機能をシステムに実装して、学習者間でコミュニケーションが可能な仕組みとした。さらにアイトラッキング装置を用いて学習者の視線を追跡し、より学習効果の高い教育コンテンツを仕上げていくための仕組みも取り入れた。実際の学習コンテンツは、阪神高速道路技術センターと連携して構築しており、道路構造物の点検・診断の目的と手法、鋼構造物の点検・診断の要点および損傷事例(その他:Eーラーニング教材
有機ＥＬ素子作製用低ダメージ高速スパッタ成膜プロセスの開発

有機EL素子は次世代のディスプレーや照明素子として期待されているが、上部電極膜の作製にスパッタ法を用いると、動作電圧の上昇や発光が困難となる問題があった。本研究では、この問題を解決するため対向ターゲット式低ダメージスパッタ法を用いる方法を提案し、その有効性を示すとともに、さらなる特性改善方法を検討した。その結果、対向ターゲット式低ダメージスパッタ法を用いた場合にも、スパッタ時にターゲット端から放出される2次電子の基板衝撃をより完全に抑制する必要があることや、スパッタ時の放電電流およびスパッタガス圧を最適化することで、動作特性の顕著な改善ができることを明らかにすることができた。本研究では、有機EL素子の上部電極膜を有機EL素子の動作特性を劣化させること無しにスパッタ法で形成する技術を開発することを目的としている。今年度は、昨年度に引き続き有機膜へのダメージを抑制できることが確認された対向ターゲット式スパッタ源を利用して有機EL素子を作製することで、その有効性の検証およびさらなる改善点の検討を行ってきた。その結果、1対向ターゲット式スパッタ源を用いることで、マグネトロンスパッタでは困難であった発光する有機EL素子の作製が可能となった。2ITO陽極からの仕事関数を増加させるために表面への酸素プラズマ処理方法や、酸化モリブデンバッファー層の堆積方法を検討し、メッシュ電極を用いた酸素プラズマ処理方法を開発するとともに、仕事関数が5.6eVと大きな酸化モリブデンバッファー層が反応性スパッタおよび金属モリブデンの酸化処理で形成できることを明らかにした。3トップエミッション素子実現のため、ITO陽極を上部電極とした素子を作製し検討した結果、通常の成膜法では、発光する素子が実現できないこと、4成膜時にメッシュ電極を基板付近に挿入して成膜することで、発光特性が大幅に改善されること分かった。現在、メッシュ電極挿入により素子特性が大幅に改善される理由を明らかにするための実験を進めるとともに、その結果に基づき、より特性の良好な素子を実現するための上部電極を成膜する時のメッシュ電極の挿入法や成膜条件の最適化についても詳細な検討を進めている。SiON系保護膜に関して調査を進めているが、室温でも大気中に長時間放置しておくと膜中に酸素や水分が取り込まれて、大きな応力変化を引き起こすことや、成膜条件を最適化することが良好な水のバリヤ特性を持つ膜を得るには重要であること、などを明らかにすることができた。今年度は、昨年度に引き続き有機膜へのダメージを抑制できることが確認された対向ターゲット式スパッタ源を利用して有機EL素子の上部電極を作製することで、スパッタ成膜時に有機層界面に与える影響を調べるとともに、上部電極膜の作製方法として有望と考えられる斜め入射堆積法による成膜法についても検討した。その結果、1対向ターゲット式スパッタ法を用いて電極膜を作製することで、発光する有機EL素子が実現できるものの、蒸着法で作製する場合に比べると電子注入障壁が増加すること。2素子の動作特性は電極膜作製時の成膜条件、特にスパッタガス圧に強く依存し、8mTorr付近で最も良好な素子がえられること、3得られた素子の発光開始電圧は、蒸着法で電極膜を作製した素子に比べてやや高いものの、電流発光特性はより良好であることが分かった。さらに4基板表面付近に網マスクを挿入して電極膜を作製するとマスクの影の影響を強く受けることから、スパッタ成膜中に生成される高エネルギー粒子が影響を与えている可能性を示唆する結果が得られた。しかし高エネルギー粒子の入射を抑制するためにガス圧を15mTorr以上にすると反って電子注入障壁が大きく増加してしまい、この理由についてはまだ明確な答えが得られていない。5斜め入射堆積法は電極膜の屈折率を顕著に減少させることができるために、電極界面での反射を減らして効率の良い光取り出しが実現できることは確認できたものの、キャリア注入特性への影響については今後さらに検討が必要である。今年度は、これまでの研究で有機膜へのダメージを抑制できることが確認された対向ターゲット式スパッタ源を利用して有機EL素子を作製することで、その有効性の検証およびさらなる改善点の検討を行った。