hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
透過電子顕微鏡法による金属有機構造体およびその分子内包複合構造の構造解析

本研究は、透過/走査透過電子顕微鏡(TEM/STEM)を用いた金属有機構造体(MOF)材料の構造解析を可能にする手法を開発し、これを新規なMOFとその内包分子の構造解明に活用することで、MOFの開発・応用の発展に寄与するものである。平成25年度は、電子線ダメージを低減しかつ必要な空間分解能を得るための最適なTEM観察条件を明らかにした。26年度は、この最適条件を基に、更に多様な新規に合成されたMOF材料の構造を決定した。27年度は、更に3種類の新規合成MOFに加え、3種類の共有結合性有機骨格構造体材料の構造解析、及びMOF材料空隙中に分子や金属クラスタなどを内包させた複合構造の解析を遂行した。電子顕微鏡法による金属有機構造体(MOF)およびMOF空隙中に分子を内包した複合構造の構造解析を行うためには、電子線ダメージに対する対処法の確立が必要です。平成25年度では、研究協力者から提供されたいくつかのMOF試料を用い、電子線ダメージを低減し、かつ必要な空間分解能を得るための最適なTEM観察条件を明らかにしました。具体的には、総電子線量あるいは照射電流密度を同一の条件の下で、加速電圧を60kVもしくは120kVと変えながら、MOF材料の電子回折強度の経時変化を利用して、MOF材料の電子線ダメージの多寡を調べました。またさらに、有機系材料に有効と言われる試料冷却について、MOFへの有効性を検証しました。その結果、MOF材料を構成する有機基と金属錯体の種類の違いにより、加速電圧による電子線ダメージが異なることが分かりました。例えばNi-CAT-1 [Ni3(HHTP)(H2O)12]の場合、120kVより60kVのほうが電子線ダメージの方が顕著ですが、HKUST-1 ([Cu3(TMA)2(H2O)3]n )の場合、120kVより60kVのほうが電子線ダメージは小さい結果となりました。また、いずれのMOF材料においても、マイナス120度に冷やすことで電子線ダメージが低減することが分かりました。すなわち、試料冷却はMOF材料の電子線ダメージの低減に有効であることが明らかとなりました。暗視野STEM法を用いると、より重い元素(ここでは金属原子)が明るく見えることから、より直感的に原子構造を調べることができ、MOF材料の構造解析にきわめて有用と考えられます。しかしSTEM法はTEM法よりも試料に照射する電流密度が高いため、通常の観察条件では電子線ダメージが大きく、構造解析に足る像を得る事は極めて困難です。そこで、同じ加速電圧の条件の時、より早く電子線をスキャンし、複数画像によるノイズ低減処理を行うことで、MOF材料の観察と元素分析が可能であることを見いだしました。電子顕微鏡法(TEM)による金属有機構造体(MOF)の構造解析を行うためには、電子線ダメージに対する対処法の確立が必要です。平成25年度では、いくつかのMOF試料を用い、電子線ダメージを低減し、かつ必要な空間分解能を得るための最適なTEM観察条件を明らかにしました。平成26年度では、平成25年度で得られた最適条件を基にして、更に多様なMOFの構造解析、特に新規に合成されたMOF材料の構造を決定することを研究目的としました。これを実施するため、海外在住の研究協力者たちとの連携を進め、MOF材料合成の知見や電子顕微鏡観察技術のノウハウなどの情報交換を行うとともに、研究協力者から提供された計6種類の新規MOF材料の電子顕微鏡観察を行い、その構造を解析しました。その中で特に重要な結果の一つは、ナノ銀粒子(AgNCs)の表面に成長させたMOF材料(4, 4′, 4′′, 4''' -(porphyrin-5,10,15,20-tetrayl)- tetrabenzoic acid (H4 TCPP)の構造決定です。無機ナノ材料の表面官能基化は無機材料のさらなる化学特性を与える手段ですが、その実現のためには官能基の空間制御や無機ナノ材料との界面結合状態を理解することが必要です。今回のケースでは、高分解能電子顕微鏡観察によりナノ銀粒子の表面に成長されたMOF材料の厚みが10nm50nm範囲内にコントロールされていることを、また、成長したMOF材料の結晶方位はナノ銀粒子の結晶方位と相関があることを明らかにしました。この研究成果はすでに論文としてまとめられ、2015年にJACSに掲載されました。電子顕微鏡法(TEM)による金属有機構造体(MOF)の構造解析を行うためには、電子線ダメージに対する対処法の確立が必要である。平成25年度は、いくつかのMOF試料を用いて、電子線ダメージを低減し、かつ必要な空間分解能を得るための最適なTEM観察条件を明らかにした。この最適条件を基にして、平成26年度は、更に多様なMOFの構造解析、特に6種類の新規に合成されたMOF材料の構造を決定した。平成27年度は、さらに3種類の新規合成MOFに加え、3種類の共有結合性有機骨格構造(COF)材料の構造解析を遂行した。上記の新規材料の構造解析の内の6種は、海外在住の研究協力者たちとの連携の下で遂行したものである。その中で特に重要な成果の一つは、有機螺旋分子の糸で織る3次元COF材料に関する研究であり、この論文はScience誌に掲載され、さらにその論文の図は同誌の表紙に採用された。

また平成27年度に目標としていた、MOF材料空隙中に高分子、金属クラスタなどの種々の分子を内包させた複合構造の解析に関して、産総研内の共同研究者との連携、および今まで築いてきたMOF材料の電子顕微鏡観察のノウハウを駆使し、透過型及び走査透過型電子顕微鏡を用いて原子レベルでの解明に成功した。この研究成果に関する論文は現在投稿中である。本研究は、透過/走査透過電子顕微鏡(TEM/STEM)を用いた金属有機構造体(MOF)材料の構造解析を可能にする手法を開発し、これを新規なMOFとその内包分子の構造解明に活用することで、MOFの開発・応用の発展に寄与するものである。平成25年度は、電子線ダメージを低減しかつ必要な空間分解能を得るための最適なTEM観察条件を明らかにした。26年度は、この最適条件を基に、更に多様な新規に合成されたMOF材料の構造を決定した。27年度は、更に3種類の新規合成MOFに加え、3種類の共有結合性有機骨格構造体材料の構造解析、及びMOF材料空隙中に分子や金属クラスタなどを内包させた複合構造の解析を遂行した。これまでの研究成果のうちのいくつかは論文投稿段階あるいはそれ以上にまとめられており、その一つは、すでに共著論文としてJournal of the American Chemical Society, 137 (2015), 2199-2202.に掲載されました。総合理工平成26年度よりさらに新規に合成された多様な有機基と金属錯体の構造から構成されたMOF材料の構造解析を遂行します。特に、未知構造の決定、欠陥等を含む複雑な構造の解析、高分解能像シミュレーションや電子エネルギー損失分光法などを併用して、より詳細な構造・状態を解析する予定です。また、極めて困難な課題であるMOF材料に高分子、金属クラスタなどの種々の分子をMOFの空隙中に内包させた複合構造の作製に挑戦します。概ね計画通りに進捗しており、上述成果に示す通り平成25年度分の達成度は100%と言えます。その研究成果は顕微鏡学会第57回シンポジウムのポスターセッションで発表しました。また、共著論文としてChem. Commun., 49, 11686-11688,(2013).に掲載されました。さらにいくつかの成果について、論文投稿準備中の段階にあります。平成25年度から繰り越しされた予算を平成26年度の出張旅費と合わせて外国旅費として使用する予定でしたが、外国出張による実験のマシンタイムが予定通り確保できなかったことから、一部の出張が実施出来なくなりました。よって外国出張旅費の一部が未使用となりましたが、これを以下に述べる理由により次年度使用額とさせて頂きたいと思います。25年度の成果を基に、さらに多様な有機基と金属錯体の構造から構成されたMOF材料の構造解析を遂行します。特に、新規に合成された未知構造の決定、欠陥等を含む複雑な構造の解析、さらには結晶終端構造(金属原子かカーボン原子か有機原子か)の解析など、極めて困難な課題に挑戦します。また、高分解能像シミュレーションや電子エネルギー損失分光法などを併用して、より詳細な構造・状態解析の可能性を探る予定です。これまで使用していた電子顕微鏡が2015年4月に名城大学(愛知県)に移転されることになりました。本研究の遂行にはこの装置の利用が必要であるため、27年度は名城大学への国内出張が当初計画よりも新たに必要となりました。よって、平成26年度からの繰り越し予算金額を、この国内旅費の増加分に充填して使用する予定です。
ギランバレー症候群患者血清中抗ＧＭ１抗体のラフト機能と構造への影響の解明

細胞膜上には脂質ラフトというシグナル伝達分子や糖脂質が局在するマイクロドメインが存在する。我々は、抗GM1抗体が神経細胞の生存・分化に必須の神経成長因子(NGF)の高親和性受容体であるTrkを介するシグナル伝達系を障害し、それが通常ラフト上に存在するTrkの非ラフトへの局在変化によることを発見し報告した。中性スフィンゴミエリナーゼ(nSMase)はラフトの重要な構成分子であるスフィンゴミエリンを分解し、GM1の基質となるセラミドを産生するため、ラフトの機能や構造変化に重要な役割を果たしていることが予測される。我々は、抗GM1抗体により膜画分においてnSMase活性に変化があることを見出した。基礎的研究では、抗GM1抗体によるlipid raftsに局在しているamyloid precursor protein, beta-secretase, Notchなどの量的な変化も観察する。GM1ガングリオシドをはじめとする酸性糖脂質、中性糖脂質、コレステロール、Ras蛋白、Prion蛋白、amyloid precursor protein(APP)、beta-secretase、Notchなどで量的な変化の見られたものには、その物質を人工的にノックアウトしたPC12細胞を作成し、抗GM1抗体が作用した状況と同様にlipid rafts中のTrk蛋白が移動し、NGFに対してのTrk自己リン酸化反応が抑制されるのかどうかを観察する。また、それが観察できればノックアウトした物質を補うことによりTrk蛋白量が回復するか実験を行う。Trkの細胞内動態の把握の検討:すでに作成したラットの褐色細胞腫由来細胞のPC12細胞と、ラットtrk-cDNAを強発現させたstable transfectantであるPCtrk細胞を実験に使用した。serum-freeDMEMを用い、200倍希釈となるように患者血清あるいは対照血清を加え、NGF50 ng/ml NGFを添加するものしないもので、それぞれ培養した。ショ糖密度勾配超遠心法を用いてlipid rafts画分を分離し、ウエスタンブロット法を用いて血清作用後のlipid raftsでのTrk蛋白量を解析し、lipid raftsからTrk蛋白が減少していることを確認した。また、subcellular protein fractionation法や共焦点顕微鏡を用いてlipid rafts画分から減少したTrk蛋白が、非lipid raftsの細胞膜表面あるいは細胞小器官のどこへ移動するのか解析している。細胞膜上にはlipid raftsというシグナル伝達分子や糖脂質が局在するマイクロドメインが存在する。我々は、抗GM1抗体が、神経細胞の生存・分化に必須の神経成長因子(NGF)の高親和性受容体であるTrkを介するシグナル伝達系を障害し、それが通常rafts上に存在しているTrkの非raftsへの局在変化によることを発見し報告した。しかし、抗GM1抗体によるraftsの機能や構造変化の解明は不十分であった。Trkの局在の変化を明らかにするため、PC12細胞にTrkを高発現させたstable transfectantであるPCtrk細胞(PCT)を実験に使用した。PCTを抗GM1抗体で処理し、subcellular fractionation法で、膜画分、細胞質画分、核画分を得た。抗Trk抗体を一次抗体としてWestern blot法を行い、各画分から陽性Bandを検出した。免疫蛍光細胞染色法も実施した。結果を分析し統計処理を行った。一方で、Trkの局在しているraftsそのものに対する抗GM1抗体の影響も併せて検討した。中性スフィンゴミエリナーゼ(nSMase)はraftsの重要な構成分子であるスフィンゴミエリンを分解し、GM1の基質となるセラミドを産生する。このため、raftsの機能や構造変化に重要な役割を果たしていることが予測され、我々はnSMaseに着目し、前述のsubcellular fractionation法で得られた各画分のnSMase活性の変化を調べた。その結果、抗GM1抗体により膜画分においてnSMase活性に変化があることを見出した(論文投稿準備中)。また、抗GM1抗体の作用により、細胞内及びmembrane rafts内での脂質組成が大きく変化することを見出した。この脂質組成の変化が、nSMase活性に何らかの関連をもつのか、今後明らかにしたい。神経内科学臨床的研究では大きな成果を見い出せ論文化できた。しかし、基礎的研究では、抗GM1抗体によるlipid rafts上の主要な物質の挙動について十分な評価ができていない。抗GM1体がもたらすlipid rafts構造への影響の同定:上記と同様にPCtrk細胞を用いて実験を行う。serum-freeDMEMを用い200倍希釈となるようにした患者血清でPCtrk細胞を処理する。細胞溶解物と、それをショ糖密度

勾配超遠心法で処理しlipid rafts画分を調整したものにわけ、それぞれのGM1ガングリオシドをはじめとする酸性糖脂質、中性糖脂質、コレステロールの量、またlipid raftsのマーカー蛋白であるRas蛋白(低分子量GTP結合蛋白)、prion蛋白などの量的な変化を解明し、患者血清によりlipid rafts内で引きおこされる構造の変化を解析する。上記がまだ施行できていない。抗GM1体がもたらすlipid rafts構造への影響の同定:上記と同様にPCtrk細胞を用いて実験を行う。serum-freeDMEMを用い200倍希釈となるようにした患者血清でPCtrk細胞を処理する。細胞溶解物と、それをショ糖密度勾配超遠心法で処理しlipid rafts画分を調整したものにわけ、それぞれのGM1ガングリオシドをはじめとする酸性糖脂質、中性糖脂質、コレステロールの量、またlipid raftsのマーカー蛋白であるRas蛋白(低分子量GTP結合蛋白)、prion蛋白などの量的な変化を解明し、患者血清によりlipid rafts内で引きおこされる構造の変化を解析する。上記がまだ施行できていないため、施行する。研究の進捗状況に応じてその都度、必要な物品のみを購入したため。研究に遅れが生じているため、今後の研究の進捗に応じて研究資材を購入していく予定である。PCT細胞培養に必要な諸物品、各種bufferの素材、ウエスタンブロット法に使用する諸物品、抗Ras抗体、抗Trk抗体、TCLプレートとアプライするための酸性糖脂質・中性糖脂質の購入など
腫瘍細胞の転移と血管新生阻害およびアポトーシスを誘導するペプチドに関する研究

ヒト血液凝固内因系・高分子キニノーゲンの分解産物であるドメイン5(D5_H)の持つ細胞の接着阻害,走化阻害,浸潤阻害とその阻害活性機構,内皮細胞管腔形成阻害,アポトーシス誘導活性を検討した。(1)細胞の種類と誘因タンパク質(細胞外基質タンパク質)の種類にかかわらず, D5_HおよびD5_H由来ペプチドによる細胞の接着阻害,走化阻害,浸潤阻害が見られた。(2)阻害活性を発揮するD5_Hの領域に結合する細胞膜画分を同定した。(3)内皮細胞管腔形成阻害活性を持つと思われる領域を同定した。(4)アポトーシス誘導活性は細胞接着阻害実験後の細胞において認められなかった。(5)抗体を用いた細胞染色法によるERK1/(2)とAktのリン酸化の度合の変化は,細胞接着阻害実験後の細胞では見られなかった。ヒト高分子キニノーゲン・ドメイン5由来ペプチド(815残基のペプチド)による,血漿タンパク質ビトロネクチンに対するヒト乳ガン株化細胞(MAD-MB231)の接着・走化性・マトリゲル浸潤をそれぞれ阻害する現象が,マウスメラノーマ株化細胞(B16-F10)やヒト骨肉腫株化細胞(MG-63)でも観察された。さらに,MG-63細胞で接着・走化性因子としてコラーゲン・タイプIを用いた実験でも,同様の結果が得られた。この結果は。ドメイン5由来のHis-Gly-Lysモチーフ(HGK-配列)を含む8残基ペプチドの持つ細胞の接着・走化性・マトリゲル浸潤の阻害活性が,ビトロネクチンレセプター(インテグリンαVβ3/β5)とコラーゲンレセプター(インテグリンα1/α2β1)を介する機能を阻害していることから。それぞれのインテグリンに直接作用するのではなく,別のレセプターなどを介して阻害している可能性が考えられた。ドメイン5(94残基)で見られたマトリゲル上での血管新生阻害は,ペプチド(815残基)にしても阻害の傾向は見られ,その活性中心は,細胞の接着・走化性・マトリゲル浸潤を阻害するHGK-配列の後方に存在している可能性が出てきた。HGK-配列に結合する細胞表面のタンパク質の検索では,ドメイン5-Sepharoseに結合したタンパク質を,HGK-配列を含まないペプチドで洗ったのちHGK-配列を含むペプチドを流し,特異的に溶出されたタンパク質を同定した。細胞の接着・移動に関係するタンパク質としてα-アクチニン4が検出された。この結果は,ドメイン5やペプチドが細胞内に取り込まれて直接阻害作用を示すのか,アクチニン4が結合した受容体が存在し,その受容体を阻害することで作用するのかを検討する必要性を示している。(1)ヒト高分子キニノーゲン・ドメイン5(D5)に結合すると予想されるアクチン結合タンパク質アクチニン4の細胞表面上での挙動をヒト骨肉腫株化細胞MG-63で検討した。D5のGST組換え体(GST-D5)やD5由来ペプチドによる細胞接着阻害(CAI)実験後の細胞表面の抗アクチニン4抗体を用いた染色パターン解析より、細胞膜の構造変化を可視化していると考えられ、その意味を検討している。(2) GST-D5が細胞中へ取り込まれ細胞内で作用するかを検討した。一部に非特異的に染色される細胞があり、完全を期すため現在再実験を行っている。(3)アポトーシス誘導能について検討した。CAI実験後のMG-63細胞を用いたアネキシンV法では、GST-D5やD5由来ペプチド存在下と非存在下で差はなかった。より初期のアポトーシス状態をカスパーゼ7や3の活性で測定したが、安定した結果が得られなかった。コラーゲンI型やマトリゲル上での臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)のアポトーシス(16hと24h)も検討したが、結果はMG-63細胞と同様であった。In vitroのアポトーシス実験系ではpHの影響が大きいことが報告されており、D5はHis-Lys Rich proteinと呼ばれ、プラスチャージのアミノ酸が多いことからアッセイ系を検討している。(4)シグナル伝達系については、インテグリンや成長因子受容体の下流にあるAktとERK1/2のリン酸化を検討した。CAI実験後のMG-63細胞では差がなかった。接着阻害ではがれ落ちた細胞で現在検討中である。アクチニン4との関係から、アクチン線維形成に関係するARP2/3についても調べる必要があり、さらに実験を進めているところである。
生体情報である心拍数から各種日常生活活動を分類する試み

日常生活におけるさまざまな行動時の心拍数を実測して,心拍数を基準にしてそれらの行動・動作時の平均心拍数を求め,心拍数と酸素消費量の関係から各種の行動のエネルギー消費量を推測しようと考え,女子学生(1921歳)を被験者として検討を試み,次のような結果が得られた.1.対象被験者の体位は,身長158.9±4.5cm,体重51.5±5.3kgであり,平均12(2000)年を目途とした20歳女子の体位推計基準値に近似しており,血液成分の検査値からみても健康状態は良好と判断された.1日の総心拍数は,108228±9809beats/day,1日平均心拍数は75.2±6.8beats/minであった.2.1日の生活内容を時間量で分けると,生活必需行動に費やした時間は平均10時間18分で,そのうち睡眠は7時間23分(1日の約30%)を占めていた.生活行動を19項目の行動の心拍数からみると,睡眠と自転車および一部のスポーツを除いて,座位作業の行動の平均心拍数は75.084.0beats/min,座位と立位の両動作のある行動で平均心拍数83.088.0beats/min,立位動作の行動で平均心拍数87.095.0beats/minとなり,心拍数の変動範囲は75.095.0beats/minの約20beats/minに包括されることが明らかになった.以上より,日常生活におけるさまざまな行動時の平均心拍数が明らかになれば,VO_2/HR法により得られる心拍数と酸素消費量の関係から,それぞれの行動時のエネルギー消費量が容易に推測できる.したがって,本方法により,性別,年令別のデータが蓄積されれば,現代の生活を反映した日本人の新たなエネルギー消費量のめやすが示されるものと思われる.日常生活におけるさまざまな行動時の心拍数を実測して,心拍数を基準にしてそれらの行動・動作時の平均心拍数を求め,心拍数と酸素消費量の関係から各種の行動のエネルギー消費量を推測しようと考え,女子学生(1921歳)を被験者として検討を試み,次のような結果が得られた.1.対象被験者の体位は,身長158.9±4.5cm,体重51.5±5.3kgであり,平均12(2000)年を目途とした20歳女子の体位推計基準値に近似しており,血液成分の検査値からみても健康状態は良好と判断された.1日の総心拍数は,108228±9809beats/day,1日平均心拍数は75.2±6.8beats/minであった.2.1日の生活内容を時間量で分けると,生活必需行動に費やした時間は平均10時間18分で,そのうち睡眠は7時間23分(1日の約30%)を占めていた.生活行動を19項目の行動の心拍数からみると,睡眠と自転車および一部のスポーツを除いて,座位作業の行動の平均心拍数は75.084.0beats/min,座位と立位の両動作のある行動で平均心拍数83.088.0beats/min,立位動作の行動で平均心拍数87.095.0beats/minとなり,心拍数の変動範囲は75.095.0beats/minの約20beats/minに包括されることが明らかになった.以上より,日常生活におけるさまざまな行動時の平均心拍数が明らかになれば,VO_2/HR法により得られる心拍数と酸素消費量の関係から,それぞれの行動時のエネルギー消費量が容易に推測できる.したがって,本方法により,性別,年令別のデータが蓄積されれば,現代の生活を反映した日本人の新たなエネルギー消費量のめやすが示されるものと思われる.平成5年度実施予定の健康な成人男女(2050歳代)を対象としての1)心拍数の測定,2)VO_2/HR法による消費エネルギー量の測定,3)被験者の各種日常生活活動時の血液成分の生化学的解析について,の経過は以下の通りである。1)女子学生(2021歳)20名,および成人男女(2050歳)18名,合計38名を被験者として,心拍記録装置(Memory Mac-R,ヴァイン社製)を用いて,24時間の心拍数を実測し,同時に生活活動記録をとり,さまざまな活動時の心拍数の平均値等の解析を始めた。被験者数は,更に増やしてデータを集積中である。2)呼気ガス分析機(ミナト医科学製)を借用し,本年度補助金にて購入させて頂いた運動負荷装置ニューロード2/S(竹井機器工業製)を用いて被験者38名中20名に対して,酸素摂取量および心拍数の同時測定を行った。1)のデータと合わせて,心拍数を基準としての各種日常生活活動の分類表作成のための,基礎データについて整理中である。3)被験者の中より5名協力を得て,各種の日常生活活動の中でも特徴的な活動時の血液を採取し,その成分分析をして,生化学的解析をすることを計画しているが、この実施は,少し遅れ気味であり,平成6年5月頃となる予定である。本研究課題は,ヒトを対象とする実験のため,世界医師会総会において承認されたヘルシンキ宣言(1964承認,1975修正)の精神に則って,実施してきた.

それゆえ,被験者の依頼などの関係で,本年度予定していた研究計画に比べて,全体的に遅れているが,データの収集およびその解析は着実に進行中である.女子学生(20±2歳)約60名を被検者として,心拍記録装置(Memory Mac-R,ヴァイン社製,本年度科研費で1台購入,現有のものと合わせ計6台)を用いて,24時間の心拍数の測定と同時に生活時間調査を実施した.それらのデータより,さまざまな活動時の心拍数について解析し,総計処理を行った.日常生活活動における心拍数の大部分が100beats/min以下で,その変動範囲も70100beats/minの範囲内に包括された。これらの実験結果を総括して,現在,心拍数を基準としての各種日常生活活動の分類表を作成中である.また,被験者の中から約10名の協力を得て,血液成分の生化学的分析を行った.これらの研究成果については,学会誌への投稿を準備中である.2.他の年齢層,すなわち上記の女子学生以外の成人男女を被験者としての24時間心拍数の測定,および生活時間調査などのデータについては,統計処理を行うためにはデータ数がまだ不十分と判断したので,現在さらにデータを集積中である.
難治性根尖性歯周炎症例の細菌侵襲の実態と根尖部におけるバイオフィルムとの関係

根尖性歯周炎は根管系に棲息する細菌が根尖孔より漏出することにより引き起こされると考えられている従って根尖性歯周炎の治療は根管内の細菌の除去に主眼がおかれているが、根管内の機械的化学的清掃が十分なされているにも関わらず根管治療に反応しない、いわゆる難治症例が存在する。難治性根尖性歯周炎の原因のひとつとして起炎菌が根尖孔周囲にバイオフィルムを形成するいわゆるバイオフィルム感染症となっている可能性があげられる。そこで難治性根尖性歯周炎により抜歯に至った歯や外科的歯内療法時に得られた18歯を被験歯とし走査型電子顕微鏡による観察と免疫織学的検索に供した。Brown-Brenn染色の結果、12試料中11歯(91.6%)の根尖孔外に球菌や桿菌の集団が認められた。また酵素抗体法により根尖孔外に溢出した細菌種を検討した結果、特にL.plantarumが一番多く観察され、続いてS.mutans, L.casei, P.gingivalis, P.nigrescensが多く認められた。一方A.viscosus, E.alactolyticum, E.faecalis, P.endodontalis, F.nucleatum, T.denticolaは検出されなかった。また根尖孔周囲を走査型電子顕微鏡により観察したところ観察試料の約66.7%の根尖孔外に球菌や桿菌の集団が認められ、それらの細菌は網目状構造物や粘液様構造物によって被覆されており、バイオフィルムとの関連が示唆された。この事実は通常の根管清掃や拡大では根尖孔外まで溢出した細菌を排除できないことを示しており、これらの残存した細菌が根管治療で治癒しない、いわゆる難治症例の原因になっている可能性が示された。根尖性歯周炎は根管系に棲息する細菌が根尖孔より漏出することにより引き起こされると考えられている従って根尖性歯周炎の治療は根管内の細菌の除去に主眼がおかれているが、根管内の機械的化学的清掃がなされているにも関わらず根管治療に反応しないいわゆる難治症例が存在する。そこで難治性根尖性歯周炎により抜歯に至った歯や外科的歯内療法時に得られた15歯を被験歯とし走査型電子顕微鏡による観察と免疫組織学的検索に供した。Brown-Brenn染色の結果、11試料中10歯(90.9%)の根尖孔外に球菌や桿菌の集団が認められた。また酵素抗体法による根尖孔外に侵出した細菌種を検討した結果、特にL.plantarumが一番多く観察され、続いてS.mutans,L.casei,P.gingivalis,P.nigrescensが多く認められた。一方A.viscosus,E.alactolyticum,E.faecalis,P.endodontalis,F.nucleatum,T.denticolaは検出されなかった。また根尖孔周囲を走査型電子顕微鏡により観察したところ観察試料の約75%の根尖孔外に球菌や桿菌の集団が認められ、それらの細菌は網目状構造物や粘液様構造物によって被覆されており、バイオフィルムとの関連が示唆された。この事実は通常の根管清掃や拡大では根尖孔外まで侵出した細菌を排除できないことを示しておりこれらの残存した細菌が根管治療で治癒しない、いわゆる難治症例の原因になっている可能性が示された。
色彩からみた都市景観とその形成過程

近年、わが国において景観に対する社会的・学問的関心が高まる中、地域固有の景観創出には、建築物の更新に際し形態のみならず、その土地の歴史や風土が育んだ「地域固有の色彩」面からも、まとまりを持つ地域の創出が必要となっている。以上を踏まえ、本研究では、1.色彩から都市景観を観る際に基準となる考えの提示、2.国内外の色彩からみた都市景観研究の学際的・体系的把握と既存研究の問題点の提示、3.色彩からみた都市景観の特性とその形成過程の解明、に関する研究を進めた。本年度は、主な事例として、国内では「京都」を対象とし、海外調査「バンコク」の結果を参考に、物理面・心理面の両面に渡る基礎研究「色彩からみた都市景観とその形成過程」について考察する。また、その研究成果の発表に努めた。1.研究成果の誌面発表...(1)「京都」の調査結果より、「京町家の活用保全と再生」の特性について、植村善博・香川貴志編『京都地図絵巻』(古今書院)にて分担執筆の形で公表した。(2)文科省:総合地球研究所20052010年度研究プロジェクト『都市の地下環境に残る人間活動の影響』(研究代表者:谷口真人(総合地球研究所)、以下、地球研・地下プロ)の前年度の調査地「バンコク」と国内調査地「東京・大阪」における都市の発達過程が、地下の水文環境にどのような影響を与えるかについて、Elsevierの学術雑誌『Science of the Total Environment(STOTEN)』に投稿し、2007年9月に採録が決定、2008年11月か12月に掲載予定である。3.海外調査関連...海外調査「台北」の現地渡航メンバーへの資料提供を目的として、対象地域に関する国内外の文献資料調査・旧版地形図の収集、それらのデジタル化を行った。本年度は、主に国内の対象地域「京都」における調査結果の誌面発表と、「神戸」の現地調査に重点を置いた研究活動を行った。1.研究成果の誌面発表...(1)「京都」の調査結果より、色彩からみた都市景観の特性を明らかにし機関誌『地理学評論』に論文として公表した。(2)「京都」の調査結果である地域概観と色彩からみた都市景観の変遷について、阿部和俊編『都市の景観地理日本編1』(古今書院)内で論文として公表した。2.国内調査...2006年度は「神戸」の予備調査(資料収集・聞き取り・現地調査等)を実施し、2007年度実施予定のアンケート調査の準備を進めている。3.海外調査関連...文科省:総合地球研究所20052010年度研究プロジェクト『都市の地下環境に残る人間活動の影響』全体会議(研究代表者:谷口真人(総合地球研究所))において、海外調査「バンコク」の現地渡航メンバーへの資料提供を目的として、対象地域に関する国内外の文献資料調査・旧版地形図の収集、それらのデジタル化を行った。その結果を、プロジェクト全体会議において発表した。加えて、景観に関する最新の専門知識や分析技術の習得、学際的な意見交換を目的として、2006年度の兵庫県立大学社会人専門プロフェッショナルコース「変化する景観をいかにとらえるか」に参加した。
近赤外蛍光を利用するバイオイメージングプローブの創製と体内診断薬への展開

ヘムやメラニン、水などの生体構成物質による吸収が少ないため組織透過性が良く、かつ、生体の放つ自家蛍光がないためノイズの原因となるバックグラウンド蛍光が無視できる近赤外領域に着目し、生体成分のダイナミックな量変動をin vivoで非侵襲的に画像として捉えることができる機能性近赤外蛍光プローブの創製を目指して研究を進めた。昨年度までに開発に成功した亜鉛イオン、pHをモニターできる近赤外蛍光プローブをマウスやラットなどの小動物体内でのイメージングに供し、実体蛍光顕微鏡やマクロ蛍光観察システム、蛍光内視鏡などを用い、体内動態やどのようなシグナルを得ることができるかを精査し、分子設計にフィードバックした結果、ポリエチレングリコール鎖などを部分構造として導入して、水溶性を増加させ、観察により適する構造を導いた。また、それらを用いた生体イメージングを試み、マウスにプローブを経口投与して、胃外から胃内の蛍光観察を行ったところ、薬物によるpH変化を示す蛍光画像の取得に成功した。さらに生体内において様々な作用を有する小分子として特に注目されている活性酸素種を検出するために、その共役二重鎖への反応性に着目した新たな近赤外蛍光プローブを開発した。今後本プローブを用いて、様々な活性酸素種に依存した生命現象を動物を生かしたまま観察し、混沌とした活性酸素に関連する現象を明らかにすると同時に、より実用的なプローブへと必要に応じ、構造に情報をフィードバックして改良していきたい。これまでに開発した近赤外一酸化窒素(NO)蛍光プローブdiaminocyanineをラットの摘出腎臓に適用し、アセチルコリン投与時に蛍光強度上昇するデータを得た。また、endotoxin shockにより肝NO合成酵素を誘導した敗血症モデルマウスにプローブを静注し、実体蛍光顕微鏡で観察したところ、明確な蛍光強度上昇が観察できず、プローブのデザインを見直している。我々は光誘起電子移動機構による分子設計を行ってきたが、分子の歪みによる消光機構を利用した新しい設計法を模索した。ターゲット分子選択的に切断されるペプチドなどのセンサー部位を二つの側鎖Rで挟んで繋ぎ、大環状分子とし、蛍光団であるcyanineのユニークな構造であるポリエンが歪むように設計する。蛍光団は平面性を保つ必要があり、歪みで蛍光が減弱することが分かった。さらにNO以外の生体物質として、近年注目されている亜鉛イオンをターゲットとしたプローブ開発に取り組んでいる。トリカルボシアニンのメチン鎖に電子供与性もしくは電子吸引性基を導入することで波長が変化するという現象に注目し、メチン鎖に金属キレーターであるdipicolylethylenediamineを導入し、金属をキレートすることにより波長が変化するdipicolylcyanine(DIPCY)を合成した。メチン鎖に窒素原子を導入した化合物が、その窒素原子の電子密度変化を誘発する生体分子との反応で、蛍光特性を変化させるプローブとなることを見出した。昨年度開発した亜鉛イオン(Zn^<2+>)プローブDIPCYはスルホン酸基が導入されており、親水性の高いプローブであったため、細胞内ヘプローブを負荷させるため、脂溶性が高まるよう、置換基をメチル基に変えたDIPCY-Mを開発した。そのプローブを細胞に負荷し、細胞内に流入したZn^<2+>を検出することに成功した。測定対象をプロトン濃度、すなわち、pH測定にも拡張し、5種類のpHプローブを合成し、様々なpHの緩衝液中での吸収・励起スペクトルを測定した。その結果、それぞれが異なるpK_aを有し、PK_aの前後で大きな励起波長の変化が確認できた。2波長で励起したときの蛍光レシオもpK_a前後で大きな変化を示し、これらがレシオ型近赤外pH蛍光プローブとして機能することが示された。さらに、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を制御機構としたpHプローブも設計・合成した。トリカルボシアニンのメチン鎖にアミンを導入することでpH感受性とし、pH変化に伴うAcceptor側の光学特性の変化により、FRET効率が変動することを利用した。本プローブは、中性から塩基性条件下ではFRETが効率良く起こり、Acceptor由来の蛍光が大きいが、酸性条件下ではAcceptorの吸収極大が短波長側に大きくシフトするために重なり積分値が変化してFRET効率が低下し、Acceptor由来の蛍光は減少し、Donor由来の蛍光が増大したため、目的に合致したプローブであることが分かった。昨年度までに開発に成功した亜鉛イオン、pHをモニターできる近赤外

蛍光プローブをマウスやラットなどの小動物体内でのイメージングに供し、実体蛍光顕微鏡やマクロ蛍光観察システム、蛍光内視鏡などを用い、体内動態やどのようなシグナルを得ることができるかを精査し、分子設計にフィードバックした結果、ポリエチレングリコール鎖などを部分構造として導入して、水溶性を増加させ、観察により適する構造を導いた。また、それらを用いた生体イメージングを試み、マウスにプローブを経口投与して、胃外から胃内の蛍光観察を行ったところ、薬物によるpH変化を示す蛍光画像の取得に成功した。さらに生体内において様々な作用を有する小分子として特に注目されている活性酸素種を検出するために、その共役二重鎖への反応性に着目した新たな近赤外蛍光プローブを開発した。今後本プローブを用いて、様々な活性酸素種に依存した生命現象を動物を生かしたまま観察し、混沌とした活性酸素に関連する現象を明らかにすると同時に、より実用的なプローブへと必要に応じ、構造に情報をフィードバックして改良していきたい。
原始的深海性棘皮動物有柄ウミユリ類トリノアシ骨片形成遺伝子の発現制御に関する研究

系統発生学上、その祖先型から棘皮動物が進化するる至った道すじを調べるには、棘皮動物に固有の特性について、その発現に関与する遺伝子の探索と、発現様式の解明が不可欠である。棘皮動物に特有の形質である骨片形成タンパク質の発現を制御して、5放射相称型の骨格を形成する機構を、6網からなる棘皮動物中で最も原始的形質を保存するウミユリ類を用いて明らかにするために、ウニ類の骨片形成基質タンパク質をコードする遺伝子SM-50をプローブ、および、プライマーとして、有柄ウミユリ類トリノアシ(Metacrinus rotundus)におけるSM-50の相同遺伝子の探索を行なった。その結果,ウニ類SM-50のエクソンに特有の繰り返し配列は、トリノアシゲノム中に良く保存されていることが発見されたが、さらに探索を進めたところ、それとは異なった、もう1つの繰り返し配列がトリノアシに存在していることが新らたに発見された。この繰り返し配列の発現、ウニ類SM-50と共通の繰り返し配列との関連、既知の遺伝子との相同性の解析を、現在進めている。5放射相称型の形成に関連する遺伝子については、ホメオボックス遺伝子を中心として探索を進めている。ウミユリ類のうち、より近代的で中生代に出現し、成体では茎を持たないグループであるウミシダ類におけるSM-50遺伝子の発現パターンの解析の為に、これまでに発生過程の報告されていないウミシダ類の1種オオウミシダ(Tropiometraafra macrodiscs)の人工受精を試み、産卵期を特定して発生過程の記録に成功した。この種を用いて、発生過程におけるSM-50遺伝子の発現パターンの解析を計画中である。
経済モデルの非加法的統計力学による解析

本研究課題において、本年度得られた成果は、専門雑誌への発表と国際会議及び国内研究会での発表という形で公表した。本研究では、株式市場や為替相場に代表される市場ダイナミクスにおいて、エージェント間の複雑な相互作用に起因する振舞いを理解することを目指すとともに、その統計的性質を調べることから、統計力学の手法を拡張することで得られる枠組みの有用性を実証することを目指した。マーケットの時系列を解析するのに統計的複雑量なる新しい量を導入することを試みた。この目的のために、非加法的統計力学で用いられる非加法的エントロピーを用いた一つの統計的複雑量を提案した。この統計的複雑量の応用は今後の研究により行う予定であるが、いくつかの数学的な性質について調べた結果を論文公表した。その中で、特に系の複雑量というものはどのように定義したら、市場のような複雑な時系列データから有用な情報を引き出せるかという問題意識の下に、系が初めから非加法性を持つことを仮定した。このため非加法的エントロピーによる複雑量を用い、非加法的指数とShannon情報理論で用いるビット数の揺らぎの間の関係を得た。これらの結果は、2003年9月にイタリアで行われた会議においても発表した。また、前年度に引き続き、国土交通省から公開されている全国公示地価データを分析し、地価価格分布と対前年度変動率の累積分布を調べた。前年度は6年分しかデータが得られなかったが、29年分の長期のデータを入手し、それらを解析した。我が国の地価形成メカニズムを捉えるための実証研究を行っている。更に、所得不平等を議論する際に用いられる情報理論的アプローチが、非加法的エントロピーを用いた統計的複雑量の間に関係があることを見出した。特に従来の不平等尺度と非加法的エントロピーの間の関係に着目し、これを土地の価格格差の指標に応用することで従来捉えらきれなかった地域格差が明らかになったと理解している。これらの結果は、今年度の基礎物理学研究所の経済物理研究会において発表し、その研究会報告を「物性研究」、「素粒子論研究」に公表した。本年度における研究報告は次のようにまとめられる。株式市場や為替相場に代表される市場において、マクロな特徴である価格の振舞いやその統計的性質を調べることを目的とし、非加法的統計力学の立場からのデータ解析をすすめる。まず、そのためにエージェント間にランダムな相互作用を持った市場ダイナミクスとして、相互作用するイジングスピンモデルを経済市場のコンテクストから作った。リターンに間欠的な振る舞いが見られ、その分布とその累積分布が非ガウス分布となることがモンテカルロシミュレーションにより明らかになった。これらの結果を論文公表した。本研究のモデルでは、加法性を前提とする従来の統計力学では取り扱えないので、非加法的な統計力学として知らているTsallis統計力学によって解析的な取り扱いを試みるとともに、シュミレーションで得られた結果を実際の株価のデータと比較するための第一歩が得ることができた。また、非加法的統計力学の枠組みに含まれるq指数関数とq対数関数の基本的性質を調べ論文公表した。また、国土交通省から公開されている6年分の全国公示地価データを分析し、地価価格分布と対前年度変動率の累積分布を調べた。累積分布関数に現れる冪則的な振舞はこれまで、Pareto則として主に分布のテイル部分をフィットしてその指数変化を議論していたが、本年度の研究ではq指数関数を用いて分布の全領域をフィットでき、経年変化を捉えることができることを示した。同時にこれまで株価や為替などの高頻度データが経済物理の中心的関心であったが、低頻度データである地価に反映される土地市場の実証研究を、経済物理の問題として捉えること提案することができた。現在すすめている土地市場のモデル作りと、より長期間のデータを入手できたことによる今後の統計的解析を行う上での指針が得られた。

特に従来の不平等尺度と非加法的エントロピーの間の関係に着目し、これを土地の価格格差の指標に応用することで従来捉えらきれなかった地域格差が明らかになったと理解している。これらの結果は、今年度の基礎物理学研究所の経済物理研究会において発表し、その研究会報告を「物性研究」、「素粒子論研究」に公表した。
高血圧発症における血管平滑筋由来リゾホスファチジン酸受容体活性化の役割

本年度は、昨年度の実験結果に基づき以下の実験を行った。デジェネレートプライマーを用いたRT-PCRにより得られた独立した7個(SHR:高血圧自然発症ラット)および11個(WKY:正常血圧ラット)のcDNAクローンをシーケンスしたところ、SHAでは4個が、WKYでは5個がオープンリーディングとなっていた。その中には、すでにcDNAクローニングされているリゾホスファチジン酸受容体であるヒト由来EDG4ホモログと新規のcDNA(SH1)が含まれていた。EDG4ホモログについて5'ー及び3'ーRACE法によりcDNA全長をとり、核酸配列ならびに、アミノ酸配列を、SHRとWKYで比較したところ両者間で差はみられなかった。更に、SH1について同様に5'ー及び3'RACE法によりcDNA全長をとり、アミノ酸配列を調べたところ、7つの脂溶性の高い部位が存在し、LPA受容体と同様にGTP結合タンパクにカップルする受容体ファミリーに属していることが予想された。このSH1cDNA全長を哺乳類細胞での発現ベクター(pcDNA3)に挿入し、ヒト白血球由来細胞(Jurkat cell)において一過的に大量発現を行い、[^3H]LPAを用いて結合実験を行った結果、[^3H]LPAの特異的結合数がコントロール(pcDNA3のみ)に比べて顕著に増加していた。以上の結果からSH1は新規のLPA受容体である可能性が考えられた。本年度は、ヒト本態性高血圧症のモデル動物である高血圧自然発症ラット(SHR)およびその対照となる正常血圧ラット(WKY)血管平滑筋上に存在し血圧調節に関与しているリゾホスファチジン酸受容体のcDNAクローニングおよびアミノ酸全配列の決定を目的に以下の実験を行った。すでに高血圧の成立している12週令のSHRおよびWKYより胸部大動脈を摘出後、移植片法により初代培養を行い、内膜血管平滑筋細胞を樹立した。ヒトより単離されているリゾホスファチジン酸受容体のアミノ酸相同性の高い膜貫通領域に対応するセンス、アンチセンスデジェネレートプライマーを作成し(センススデジェネレートプライマーにはEcoRIサイトを、アンチセンスデジェネレートプライマーにはBamHIサイトを5'プライム側に付加した。)し、上記SHRおよびWKY由来の培養血管平滑筋細胞より得たtotal RNAをテンプレートとしRT-PCRを行った。予想される分子量範囲のPCR産物をクローニングベクターpBluescript II SK(+)のEcoRI,BamHIサイトに組み込んだ。更に、これらを4塩基認識の制限酵素で消化後のDNAのアガロースゲル上の電気泳動パターンを比較した。その結果、電気泳動パターンの違いよりSHRで7つ、WKYで11つの独立したクローンが得られた。今後は、DNAシーケンスを行いアミノ酸配列を決定する。さらに、オープンリーディングフレームとなっているクローンに関し、5'および3'-RACE法によりcDNA全長を得、SHRおよびWKY間でそのアミノ酸配列の違い並びにノーザンブロットにて発現量を比較する予定である。
教職の変容と展望に関する教育社会学的研究 -成果主義の影響と専門職の可能性-

本研究は、今世紀に入って加速的に進行した新自由主義的な教育改革が教職に及ぼす影響を分析することを目的としている。15年間の時系列調査を分析した結果、教職観や役割認識などに変容が見られ、教師が「組織の一員としての教師」への志向性を強めていることが明らかになった。しかしながらこれを、新自由主義的な理念への賛同と解釈するのは妥当ではない。そうではなくて、外部に見えにくく理解されがたい<教師という仕事>を、新自由主義的教育改革が可視化する側面を持っていることによるものではないかと推測された。本研究は、教育改革の中でドラスティックな変化を見せている教職の現状について、(1)時系列的なアンケート調査を用いた分析、(2)各国における教職改革との比較分析を通じて、学術的かつ政策的なインプリケーションを導くことを目的としている。本年度は、申請書に記したとおり第一に、1995年調査、2000年調査と同じ調査票を用いた国内の小中学校の時系列アンケート調査を実施した。統廃合や調査協力を得ることができなかったために回収票が1000票には至らなかったが、2009年度の学会発表を目指して、現在集計作業中である。第二に実施したのは、イギリス(スコットランド、イングランド)と、OECD及びElへのインタビュー調査である。以前のデータが存在することから、イギリスにおける時系列調査の交渉を行ったが、特にスコットランドでは教育調査について非常に困難な状況になっており、これは断念せざるを得ないことが判明した。しかしながらイングランドにおいては、教職の脱専門性と再専門性をめぐる議論や学校組織とパストラルワークについての有意義な知見が得られたこと、さらには、学校観察や教師インタビューの可能性が開かれたことなど、またOEGD,Elへのインタビューからは、アングロサクソン系でない国では、市場主義・成果主義的な教育改革が志向されていない現実、対抗勢力の存在などの知見が得られたことなど、非常に大きな収穫があった。このことから、申請時に予定していたアンケートによる比較調査ではなく、観察とインタビューによる情報収集へと計画をシフトすることが望ましいことが明らかになった。現在、このインタビューの際に入手した『Changeing Teacher professional ism』の翻訳を検討中であり、また、ニグループに分かれて情報収集した各国データを整理している最中である。本研究は、教育改革期における教職の変容の全貌を明らかにし、今後の教職の行方について、学術的・政策的インプリケーションを導くことを目的としている。そのために本年度は第一に、研究初年度に実施したアンケート調査を1995年・2000年に実施した調査と比較し、時系列的分析を実施した。分析の結果、学校組織運営体制が再編され、教師の日常的教育活動を規定する領域がこの15年間で大きく変容していることが明らかになった。改革は学校現場や教師の仕事に浸透しており、「学校目標へのコミットメント」が教師のやりがいにつながっていることも示された。この分析の詳細については、日本社会学会第61回大会で報告し、その内容を早稲田大学教職研究科紀要に掲載した。また、学会発表が注目され、日経新聞2010年1月25日付記事にこの報告内容が取り上げられた。第二に、臨時任用教員問題に注目し、学校組織の中で、教師の同僚性や仕事内容にどのような影響が現われているかを検討するための新しいアンケート調査を実施した。東京・大阪・神奈川、福井、岡山、秋田の6県の学校を対象とした調査は、現在回収票の入力作業にかかっている。また第三に、教職の専門職性、教育改革・成果主義と教職について、国際比較調査により、それを検討することを計画しているが、本年度はその一環として、フィンランドでの学校訪問、教員インタビュー、教員組合インタビュー、イギリスでの資料収集を実施した。アングロサクソン系の教育事情とは異なるフィンランド調査を実施したことで、新たな視点を得ることができた。この調査については、年度末に実施したため、現在資料を集約している最中である。来年度は上記第二、第三の調査の分析を行い、フォローアップ調査をするとともに、これまで実施してきた調査の取りまとめに入る予定である。本研究は、1990年代末から急速に進展した教育改革の中で、教職がどのような変容を遂げたかを明らかにし、今後の教職の行方について、学術的・政策的インプリケーションを導くことを目的としている。昨年度が、過去15年間の教師の意識・行動の変容に焦点を当てたのに対し、三年間の研究の最終年度にあたる本年は、教育改革の教育現場への浸透に着目して分析し、学会発表するとともに、研究成果出版のために必要な資料収集とフォローアップ調査を活動の中心とした。研究成果は、世界社会学会、日本教育学会、日本社会学会で発表した。教育改革の職場への浸透については、(1)教師の雇用形態の多様化が進展しており、非常勤講師の存在は、教育困難校では有用ではあるが、教職の質の向上という側面とは結びついていない、

(2)教育改革に親和的な校長の下で学校組織・経営改革が行われているが、それが教師の日常的な活動とは関連を持たないことを明らかにした(日本教育学会)。すなわち、教育改革が教師の日常的な教育実践を変化させているかといえば、それは疑わしく、教員文化の盤石性が示された。また、(1)改革の成果主義的な傾向は、勤務経験の長い教師たちから否定的な対応を、大都市の若い教師の間で肯定的な対応をされており(日本教育社会学会)(2)小学校の教師の成果主義への肯定的な対応は校長のリーダーシップに依拠し、中学校では、不登校やいじめなど困難な学校状況にある教師が、肯定的にとらえていることを明らかにした(世界社会学会)。このことから、成果主義は、価値の多様化の中で、教師の仕事の曖昧さ(教職の無限定性)からくる不安や疲弊を解消する手段として教師に受け入れられているのではないかと推測された。教師の年齢による意識・行動様式の差異、大都市と地方による改革の受け止め方の差異など分析はまだ途中であり、これらを総合して、研究成果を今後出版することを目指している。
超微小振動子を用いたマイクロ・ナノ接合の動的特性評価

MEMSの分野で多く用いられる微細接着、接合の動的特性を数十数百μmの超微細振動子を直接接合部に作り込み,レーザードプラ振動計で計測した。また、接合剤の物性値も計測・解析し比較した。その結果、粘性があり柔らかい接着剤では振動の減衰が大きく、共振周波数も低く変化する。硬い熱硬化性接着剤では振動子のみの共振周波数に近く減衰も少なく変化も小さい。以上の結果より微細接合特性を微細振動子で評価できることが明らかとなった。1、目的;本研究は髪の毛の断面に相当する微小な領域の接着状態を従来の超音波非破壊検査の方法を用いて評価する方法を開発する。特徴は数十数百μmの超微細振動子をMEMS(半導体の製造方法を用いて微小な機械を製作する方法)で直接接合部に作り込み,振動をレーザードプラ振動計で計測する。各接合部剤の弾性定数などの物性値を精密に計測・解析・比較し微細接合の寸法効果,物性変化を定量的に求める。2、研究の経過は以下のとおりである。1)被着材としてシリコン基板上に微小振動素子を電子回路とともにMEMSで作製した(鈴木)2)1)の振動素子の振動特性をレーザードップラ振動計とネットワークアナライザーを用いて計測した(鈴木)。3)2)の振動素子の組み込まれた基板を物理特性のわかった金属基板に接着し、2)と同様の計測を行った(鈴木)。4)金属基板に接合されたもの全体の弾性定数を共振法により求め、接合部のみの弾性定数を解析した(垂水)。5)縦波振動を派生させる振動子をMEMSにより作成した(鈴木)。6)ナノインデンターにより縦波用振動子の機械特性を計測した(肥後、石山)。7)計測結果と比較するための微細領域の接着強度を実測する手法を開発した(石山、肥後)3、結果;以下のことが明らかとなった。1)粘性の高い(柔らかい)接着剤を用いると振動の減衰が大きく(Q値が小さい)、しかも共振周波数も低くかつ変化をする。2)硬い(熱硬化性接着剤)を用いると振動子のみの共振周波数に近く、減衰も少なく(Q値が高い)変化も小さい。3)縦波を発生させる振動子はバネ定数が疲労により変化する可能性があり、しかも振動子を静電力で駆動するため基盤とのギャップが十分取れず今後の改良が必要である。4、まとめ;MEMSの分野で多く用いられる微細接着、接合の振動特性に及ぼす影響を初めて計測した。微細領域の接合は振動子の特性に大きく影響し、今後の多くの設計に貴重な知見を与えた。