hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビス（カルボニルアミノ）ピリジン構造を利用した大環状化合物の構築

最後にエタノール中でビスカルバメート体に水酸化カリウムを作用させて加水分解を行い、目的とするモノマーへの変換を検討した。その結果、原料の消失は確認できたが、生成物の水溶性が非常に高いために、目的物を単離することが出来なかった。ジアミンモノマーとテレフタル酸クロリドとの反応によって得られる生成物から大環状化合物を単離する際に、予想に反し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに用いるシリカゲルや、クロロホルムを溶離液とするSECモードの分取HPLCに用いるポリスチレンゲルに生成物が吸着してしまったため、分離が非常に困難であった。そのため、大環状化合物を単離することができなかった。平成23年4月より新しい研究機関(成蹊大学)に異動した。そのため、授業の準備や実験環境および設備等を整備するのに時間がかかり、研究が思うように進まなかった。平成24年度に合成したジアミンモノマーを、テレフタル酸クロリドと反応させてオリゴマーを合成し、そこから大環状化合物を単離する。平成24年度に同様の反応を行い、クロロホルムを溶離液とするSECモードの分取HPLCでは、オリゴマーがポリスチレンゲルに吸着するために分離が困難であること、ならびに溶離液をTHFに変更した場合はオリゴマーの吸着が抑えられることを明らかにしている。そこで平成25年度は、SECモードの分取HPLCに用いるカラムを購入し、溶離液としてTHFを用いて大環状化合物の分離を検討する。上記の方法で、目的とする大環状化合物の生成が確認できたら、その収率を向上させるために反応条件の最適化を行う。また、得られた大環状化合物の単結晶化を行い、X線構造解析により立体構造を解明する。上記に示したジアミンモノマーとテレフタル酸クロリドとのワンポット反応以外に、ジアミンモノマーとテレフタル酸誘導体を段階的に反応させて、逐次的な大環状化合物の合成も検討する。大環状化合物を合成する際のモノマーである、側鎖としてトリエチレングリコールモノメチルエーテル(TEG)基を有するジアミノピリジン誘導体の合成ルートを変更する。平成23年度はケルダミ酸のジエチルエステル体から種々の変換を行い、Curtius転位を利用した合成ルートを検討した。しかし、合成中間体であるビスカルボニルアジド体の合成が困難であり、また最終目的物であるモノマーも単離することが出来なかった。平成24年度はケルダミ酸のジアミド体を経由してHofmann転移を利用したモノマーの合成を検討する。1. THFを溶離液とするSECモードの分取HPLCで用いるカラムの購入2.各種試薬や実験に必要な器具および装置などの購入3.研究成果の発表各種試薬や実験に必要な器具および装置などの購入、さらに研究成果の発表などに使用する予定である。
腫瘍関連PI3Kの選択的遮断を基盤とする扁平上皮癌に対する分子標的治療法の創生

PI3Kはその基質特異性からクラスI、II、IIIに分類される。クラスI PI3K(IA、IB)は細胞内のPI(3,4,5)P3産生の主要経路であり、触媒サブユニット(p100α、p100β、p100Y、p100δ)と調節サブユニット(p85α、p85β、p55α、p55Y、p50α)で構成されている。これらの各触媒サブユニットと調節サブユニット間の結合の優先的な組み合わせや、それに起因する酵素活性の相違、増殖、分化、生存、細胞運動なでへの関与、などに関しては未だ不明な点が多い。そこで角化細胞におけるPI3Kの発癌過程における役割を解析するため、PI3Kのp85α、p110(α、δ、Y)各サブユニット欠損マウスと表皮細胞特異的PTEN欠損マウスのダブルノックアウトマウスを作成し、PTEN欠損マウスの表現形の回復と発癌抑制に関して検討した。その結果、(1)角化細胞特異的PTENホモ欠損マウスは、p110αヘテロ欠損によって、表現形と早期致死は改善されたが、papillomaの自然発症は改善されなかった、(2)角化細胞特異的PTENヘテロ欠損マウスは、p110αヘテロ、p110Yホモ欠損によって有棘細胞癌は自然発症しなくなった、などのPI3Kサブユニット欠損による有棘細胞癌発癌の抑制効果は、細胞内のPTENの量依存性に発揮されることを示唆する所見が得られた。上記の研究成果は、角化細胞の発癌に関与しているPI3Kサブユニットを特定したのみならず、腫瘍関連PI3Kサブユニットの活性を抑制すると発癌が阻止される可能性があることを示すものであり、標的分子の選択的遮断を基盤とする新しい治療法を模索する端緒となった。今後の研究の発展により、皮膚扁平上皮癌の化学予防法を創生する上での画期的な成果が得られるものと期待される。クラスI PI3K(IA、IB)は細胞内のPI(3,4,5)P_3産生の主要経路であり、触媒サブユニット(p100α、p100β、p100γ、p100δ)と調節サブユニット(p85α、p85β、p55α、p55γ、p50α)で構成されている。これらの各触媒サブユニットと調節サブユニット間の結合の優先的な組み合わせや、それに起因する酵素活性の相違に関しては未だ不明な点が多い。そこで今回の研究計画において、我々は角化細胞特異的PTEN欠損マウスと各々の触媒サブユニット欠損マウスを交配し、PI3K-PTENダブルノックアウトマウスを作成する。PTEN単独欠損マウスが表皮の過角化や体毛の異常などを示すのに対し、角化細胞で重要な役割を果たしている触媒サブユニットを欠損させたマウスでは、その表現系が野生型と類似しているものと推定される。さらに化学発癌処理を加えて、腫瘍の発生頻度をPTEN単独欠損マウスのそれと比較することにより、特定のPI3K触媒サブユニットの欠損により表皮の発癌が抑制されることが期待される。そこで、PTEN欠損マウスにおけるとPI3Kの生理学的な役割を解析するため、昨年度中にK5 Cre-PTENflox/floxマウスと、各々の触媒サブユニット(p110α、p110Oβ、p110δ)

遺伝子にloxP配列を導入したマウスを交配し、角化細胞特異的にPTENとPI3K触媒サブユニットがいずれもホモ欠損になった遺伝子改変マウスを作成した。これらの遺伝子改変マウスにおける腫瘍発生機序を解析することにより、扁平上皮癌の分子病態の解明と新たな分子標的治療を模索する上で貴重な知見が得られるものと確信している。PI3Kはその基質特異性からクラスI、II、IIIに分類される。クラスI PI3K (IA、IB)は細胞内のPI(3,4,5)P3産生の主要経路であり、触媒サブユニット(p100α、p100β、p100y、p100δ)と調節サブユニット(p85α、p85β、p55α、p55y、p50α)で構成されている。これらの各触媒サブユニットと調節サブユニット間の結合の優先的な組み合わせや、それに起因する酵素活性の相違、増殖、分化、生存、細胞運動なでへの関与、などに関しては未だ不明な点が多い。そこで角化細胞におけるPI3Kの発癌過程における役割を解析するため、18年度に作成したPI3Kのp85α、p110(α、δ、y)各サブユニット欠損マウスと表皮細胞特異的PTEN欠損マウスのダブルノックアウトマウスを用いて、本年度はPTEN欠損マウスの表現形の回復と発癌抑制に関して検討した。その結果、(1)角化細胞特異的PTENホモ欠損マウスは、p110αヘテロ欠損によって、表現形と早期致死は改善されたが、papillomaの自然発症は改善されなかった、(2)角化細胞特異的PTENヘテロ欠損マウスは、p110αヘテロ、p110yホモ欠損によって有棘細胞癌は自然発症しなくなった、などのPI3Kサブユニット欠損による有棘細胞癌発癌の抑制効果は、細胞内のPTENの量依存性に発揮されることを示唆する所見が得られた。上記の研究成果は、角化細胞の発癌に関与しているPI3Kサブユニットを特定したのみならず、腫瘍関連PI3Kサブユニットの活性を抑制すると発癌が阻止される可能性があることを示すものであり、標的分子の選択的遮断を基盤とする新しい治療法を模索する端緒となった。今後の研究の発展により、皮膚扁平上皮癌の化学予防法を創生する上での画期的な成果が得られるものと期待される。
訪問看護婦の「医療行為」に対する医師の指示に関する研究

訪問看護婦が「医療行為」を実施することに対する現状の問題を明らかにする目的で以下の研究を行った。1)養護教員(小中学の教員免許を有し、看護免許はない)が重度・重複障害児に行う「医療ケア」を調査した。2)訪問看護振興財団に寄せられた相談・質問(相談と略す)の中から,「医療行為」に関する相談を抽出し分類した。3)過去の看護過誤の判例から看護婦が負う責任の変化を検討した。4)既存のデータを利用し,「医療行為」に対する訪問看護施設の「実施の方針」と「実施しない方針」の状況を調査した。結果1)学校生活のなかで行う「医療的ケア」の位置づけによって,障害児と家族に与える影響に相違があると考えられた。2)全464件のうち医療行為に関する相談は5.8%(27件)であった。「訪問看護婦が実施できる医療行為」9件,「ヘルパー,介護士が実施できる医療行為」6件,「訪問看護婦が実施した行為に対する責任」5件,「医師が訪問診療をしないケース」4件など8項目に分類された。3)医療行為に関する看護過誤の看護婦・准看護婦に対する法的責任は,時代の経過とともに拡大する傾向があった。4)各医療行為に対して「実施しない方針」を示したしせつが,その理由として「規則・責任」の問題を挙げた割合は「報酬」,「技術力」,「判断力」の割合に比べ全般的に高かった。在宅ケアを支える訪問看護活動は,平成6年より高齢者に限らず一般在宅患者に対象が拡大され,訪問看護における医療ニードは高くなることが予測される。看護婦は「傷病者若しくはじょく婦に対する療養上の世話又は診療の補助をなすことを業とする」ものであるが,狭義には,療養上の世話は,医師が行うのでなくとも衛生上の危害を生ずるおそれのない行為,すなわち医師の指示を要しない行為であって医療行為を含まない行為であり,医療行為は医師の指示を要する行為であってと診療の補助行為とみなされている。在宅ケアの対象が拡がってきた今日,療養上の世話と医療行為をきり離しては,看護ケアの実施が困難な状況が増加しつつある。このような訪問看護の状況と似かよった状況が考えられる肢体不自由児を対象とする養護学校における障害児のケアの実際をY市の養護教育総合センターの指導主事に面接し聴取した。すべて国民は,その能力に応じてひとしく教育を受ける権利を有しており,養護学校では,個人の障害の状態に応じた教育を行っている。なかでも主に重度・重複障害をもつ肢体不自由児を対象にする肢体不自由養護学校では,児童生徒の健康状態,障害の状態から医療との連携,医療的配慮が重要である。養護学校において障害児の養護・訓練の指導にあたる養護教員は,医師の指示はないが学校医,臨床指導医,保護者と連絡を密にしながら,医療的ケアを行っており,その行為を家庭で行う生活行為の一部と位置づけている。ケアの内容は,児童生徒の障害の状態に応じて,健康状態の観察,摂食行動の養護・訓練,経管栄養の注入・管理,導尿の指導,体位交換の実施,気管内吸引などである。重度・重複障害をもつ肢体不自由児童生徒の学校内教育の実施には,医療内ケアを含む生活行為に関するケアが必要であり,養護教員が学校生活において医療的ケアを実施している。Y市では,これまで学校における死亡事故や訴訟などの問題は生起していない。訪問看護が「医療行為」を実施することに対する現状の問題を明らかにする目的で以下の研究を行った。(1)訪問看護の発展を支援する目的で設立された訪問看護振興財団には,全国から,訪問看護に関する相談や質問が集まると考えられる。そこで,平成8年10月から平成9年7月までに電話あるいはファックス等で訪問看護振興財団に寄せられた相談・質問(相談と略す)を集計し,内容によって分類した。その中から,医療行為に関する相談を抽出し分類をした。

(2)また,平成7-8年度に社会・医療事業団が実施した「在宅ケアにおける看護業務と看護の専門性に関する調査研究」の資料に基づいて,医療行為に対する訪問看護施設の「実施の方針」と医師の指示状況を調査した。(3)加えて,病院内に於いて看護婦が行う医療行為の検討から訪問看護に於ける医療行為を考察した。その結果,(1)では、464件の相談のうち,医療行為に関する相談件数は5.8%(27件)で,同じくレセプトは38.6%,訪問看護ステーションの開設運営は26.5%であった。医療行為に関する相談は,「訪問看護婦が実施できる医療行為」9件,「ヘルパー,介護士が実施できる医療行為」6件,「訪問看護婦が実施した行為に対する責任」5件,「医師が訪問診療をしないケース」4件など8項目に分類された。また,(2)では,61の医療行為に対して44行為は,過半数の施設が「実施の方針」を示した(対象1306施設中有効回答32.4%)。実施の方針に対する医師の指示は,「個別的・具体的指示」の割合が「包括的指示」に比べて全般的に高かった。各行為に対して「実施しない方針」を示した施設が,その理由として「規則・責任」の問題を挙げた割合は「報酬」,「技術力」,「判断力」の割合に比べ全般的に高かった。また,「実施しない方針」を示した過半数の施設がその理由に「規則・責任」の問題を挙げた行為は,57行為であった。(3)では,訪問看護においては,看護婦が行う医療行為の拡大が必要とされることが示唆された。以上から,医療依存度の高い人々に訪問看護対象を拡大していくうえで法律的制度的問題が桎梏となっていることが示された。
角筆文献の文化史的研究

本研究は角筆文献の発見者でありその後の角筆文献研究を領導してきた小林芳規を研究分担者に迎えて、角筆文献をさらに発掘し、従来の語学的見地からのみでなく、広く文化史資料として角筆文献を活用せんとする試みであった。さらに角筆文献によって得られる情報(文字情報および絵画情報)を画像処理によってコンピュータに入力し、それらの情報を国内外の研究者に提供する方法の研究を同時に行ってきた。位藤邦生は山口県宇部市厚東にある恒石八幡宮蔵『角筆下絵八幡大菩薩御縁起』に注目し、これを三原市御調八幡宮蔵『角筆下絵八幡大菩薩御縁起』と比較することによって両本の関係や中世において寺社縁起の類がどのようにド伝播したかの研究を進めた。小林芳規は二年間にわたって全国各地の図書館や文庫に赴き、多くの角筆文献を発見調査した。これまでの全発見点数は平成7年3月現在で1,485点にのぼっている。そうした発見の文献の中には、大英博物館蔵の敦煌文献中にあった角筆文献があり、日本における角筆文献の淵源としての中国大陸での角筆使用の実態を探ることが今後の重要な研究課題となった。また高野長英が獄中で書いた角筆による手紙が解読され、脱獄の半年前から長英が脱獄の意思を持っていたことが判明した。広島大学が新たに購入した角筆文献の中には千利休の聚落屋敷の絵図等があり、これには角筆で方眼が描かれている。角筆文献の大半は漢籍であるが、山林の境界線を角筆で描いたものなど、さまざまな分野の文献が発見され、文化史的見地からの研究は今後ますます重要になることが予想される。文字だけでなくこうした絵画・地図資料等をコンピュータに入れて提供する方法の検討も今後併せて行われなければならない。当初本年度の研究実施計画に掲げた項目のうち、(1)近畿・東海地方の角筆文献の発見・調査を行う。1.滋賀大学付属図書館の調査-調査カードへの記入・写真撮影2.滋賀県彦根市博物館の調査-同上3.大阪大学付属図書館の調査-同上4.名古屋大学付属図書館の調査-同上を、すべて予定どおり実施しそれぞれの場所で貴重な角筆文献を発見したほか、姫路市円教寺ほかの調査を行い、近畿全県にわたって角筆文献が存在することが明らかにした。(2)山口県恒石八幡宮の調査-『八幡宮御縁起』の文化史的研究全巻にわたる写真撮影を行い翻刻を行って、すでに小林芳規が発表している『備後国御調八幡宮蔵本角筆下絵八幡大菩薩御縁起』との比較を行った。「内海文化研究紀要」第23号に発表する予定である。そのほか京都古書肆藤井文政堂の協力のもとに多数の角筆文献を発見し購入したが、その中には千利休が切腹をしたとき住まっていた住居の見取り図等が含まれており、角筆文献の文化史的研究の資料として貴重である。(3)角筆スコープの改良を行い、画像処理の研究に向けて、将来のマルチメディアを利用しての情報提供を睨んだ、基礎的研究を遂行する。-については、吉沢康和広島大学名誉教授の協力のもとに角筆スコープの改良を進め鮮明な写真撮影を可能とする機器の開発に努め、吉田典可はそれらの写真資料の画像処理の基礎的研究を遂行した。(1)全国に散在する角筆文献を調査・発掘する作業を、次のとおり実施した。1.書写山圓教寺蔵の角筆文献2.山梨県立図書館蔵の角筆文献について3.大分県日田市廣瀬資料館の角筆文献について4.鹿児島県の角筆文献について(鹿児島大学附属図書館玉里文庫・尚古集成館・黎明館・鹿児島県立図書館)

5.島根大学附属図書館・島根県立図書館・香川大学附属図書館神原文庫・牟礼町柴野栗山記念館・三豊郡豊浜町立図書館藤村文庫以上の調査と古書肆より購入した角筆文献を合わせて、約300点弱の角筆文献を新たに発見し、平成7年3月15日現在の発見総数は1,485点にのぼる。(2)平成5年度・6年度に発掘した角筆文献のうち、文化史的にみて非常に興味深い資料の中から千利休聚落屋敷の絵図と恒石八幡宮蔵『八幡大菩薩御縁起』とを特に精査して両資料の価値を明らかにした。(3)小林芳規は上記の角筆文献全点に目をとおし、主に国語学的観点から詳細な調書をとった。角筆文献が全国の方言資料として有用である所以を明らかにした。(4)小林芳規は水沢市高野長英記念館蔵「長英獄中角筆書簡」の解読に成功し、長英が脱獄の意思を早くに持っていたことを明らかにした。(5)吉田典可は角筆文献の画像処理の研究を深めた。
股義足の開発・設計支援技術への応用を目指した歩行シミュレーションモデルの構築

本研究では,福祉用具の開発・設計支援技術として,人の動作生成シミュレーション技術を応用するための基盤技術の確立を目指し,義足を適用した歩行シミュレーションモデルを構築する.前年度までに,○股義足を適用した人体のモデリング,○人体モデルを用いて歩行の数値シミュレーションを行うためのシミュレータの開発,を達成した.本年度は,研究の目標として,(1)股義足歩行の数値シミュレーション結果と実験結果との比較による妥当性の検証,(2)股義足歩行シミュレータの開発支援ツールとしての有効性の検証,の2点を取り上げた.それぞれの目標に対する研究成果は下記である.(1)前年度に開発した股義足歩行シミュレーションモデルに,股義足の機械特性に対応した物理モデルを導入し,歩行動作に関して,数値シミュレーション結果と実験結果との比較を行った.シミュレーションで用いる歩行の評価指標として,単位移動距離あたりの消費エネルギ最小および動作の躍度最小の評価関数を導入する事で,実際の股義足歩行と定性的に一致した歩行動作を得ることができることがわかった.(2)歩行シミュレーションモデルの開発支援ツールとしての有効性を検証するために,股義足股継手を対象として部品の開発を行った.設計のパラメータを回転中心位置と関節受動抵抗特性とし,それらのパラメータの違いにより得られる歩容を歩行シミュレーションで評価した.シミュレーション結果によって歩容が改善された股継手のパラメータを元に試作品を設計・製作して歩行動作解析を行った.その結果,シミュレーションで得られた歩容と実際の歩容は定性的に一致しており,本シミュレータはこれまでにない股義足を創発的に開発する際に有用なツールとなることが実証された.本研究では,福祉用具の開発・設計支援技術として,人の動作生成シミュレーション技術を応用するための基盤技術の確立を目指しており,ここでは,義足を適用した歩行シミュレーションモデルを構築する.本年度は,研究の目標として,(1)股義足を適用した人体をモデリングする,(2)人体モデルを用いて歩行の数値シミュレーションを行うためのシミュレータを開発する,の2点を取り上げた.それぞれの目標に対する研究実績は下記である.(1)片側の脚の代わりに股義足(股関節より近位の離断,患者に使用される義足)を適用した人体のモデル化を行った.義足の各継手の角度と位置関係を実際の股義足着用例を参考に決定し,股義足の股関節にあたる継手をモデルの骨盤節に剛体接続することで股義足の着用をモデリングした.制御系に対応する神経モデルは,目標軌道を設定するような制御系ではなく,ヒトのセントラルパターンジェネレーターを抽象的に模擬したモデルであり,主に神経振動子の状態,筋骨格系の内部状態(姿勢とその変化速度や筋長,筋の走行状態)と外部状態(重力や接地情報)などから各関節への動作入力が設定される.これらを統合することで,筋肉・骨格・神経系を含み,3次元,全身の人体-股義足モデルを構築した.(2)義足の機械的特性および人体の身体特性を数値モデルとしてあらかじめ定めておき,身体モデルを駆動して歩行する際の制御系である神経系のパラメータに関して,遺伝的アルゴリズムを用いることで探索を行うプログラムを作成した.本プログラムでは,パラメータ探索に際して,歩行時の消費エネルギ最小や動作の滑らかさなどを評価指標として選択することが可能で,その指標に対して最適な歩行動作が生成される.本プログラムによって3次元多数歩,全身の妥当な股義足歩行の再現に成功した.本研究では,福祉用具の開発・設計支援技術として,人の動作生成シミュレーション技術を応用するための基盤技術の確立を目指し,義足を適用した歩行シミュレーションモデルを構築する.前年度までに,○股義足を適用した人体のモデリング,○人体モデルを用いて歩行の数値シミュレーションを行うためのシミュレータの開発,を達成した.本年度は,研究の目標として,(1)股義足歩行の数値シミュレーション結果と実験結果との比較による妥当性の検証,(2)股義足歩行シミュレータの開発支援ツールとしての有効性の検証,の2点を取り上げた.それぞれの目標に対する研究成果は下記である.(1)前年度に開発した股義足歩行シミュレーションモデルに,股義足の機械特性に対応した物理モデルを導入し,歩行動作に関して,数値シミュレーション結果と実験結果との比較を行った.シミュレーションで用いる歩行の評価指標として,単位移動距離あたりの消費エネルギ最小および動作の躍度最小の評価関数を導入する事で,実際の股義足歩行と定性的に一致した歩行動作を得ることができることがわかった.(2)歩行シミュレーションモデルの開発支援ツールとしての有効性を検証するために,股義足股継手を対象として部品の開発を行った.設計のパラメータを回転中心位置と関節受動抵抗特性とし,それらのパラメータの違いにより得られる歩容を歩行シミュレーションで評価した.シミュレーション結果によって歩容が改善された股継手のパラメータを元に試作品を設計・製作して歩行動作解析を行った.その結果,シミュレーションで得られた歩容と実際の歩容は定性的に一致しており,本シミュレータはこれまでにない股義足を創発的に開発する際に有用なツールとなることが実証された.
電気化学単原子層エピタキシーとアニオン吸脱着挙動の関係に関する研究

今年度は、Pt(111),Pt(poly),Au(111),Au(poly)各電極へのZn^<2+>およびCd^<2+>のアンダーポテンシャル析出(UPD)とアニオンの吸脱着挙動との関係についての研究を行い、次の新たな知見を得た。1 Pt(111)において、リン酸アニオンを含む溶液・硫酸アニオンを含む溶液・過塩素酸アニオンを含む溶液中でZn UPD電流電位曲線を調べた。その結果、リン酸アニオンを含む溶液においてのみ、pH上昇に伴い電流電位曲線上に鋭いZn UPDピークが成長することが観測され、Zn UPDは速度論的に促進されることがわかった。2 Au(111)において、pH4.4の、リン酸アニオンを含む溶液・硫酸アニオンを含む溶液・過塩素酸アニオンを含む溶液中のZn UPD電流電位曲線を調べたところ、リン酸アニオンを含む溶液において上記溶液の中で最も正電位側に鋭いZn UPDピークが観測された。3 Pt(poly)へのZn UPDに伴い、リン酸アニオンはUPD Znと共吸着していることがラジオトレーサー法により直接的証拠を持って明らかにされた。この結果及び上記の結果を総合して考えると、リン酸アニオンと硫酸アニオンはどちらも金属表面に特異吸着するアニオンとして知られているが、Zn UPDが起きている表面にはリン酸アニオンの方がより強く共吸着し、そのためZn UPDが速度論的に促進されたと結論された。4硫酸中および過塩素酸中におけるAu(111)へのCd UPDの電流電位曲線を測定したところ、硫酸中でのCd UPDに伴う電流電位曲線には、非常に鋭いUPDビークが複数観測された。これは、UPD Cdと硫酸アニオンとが共吸着した為に観測されたと結論された。同様の系における他研究者の先行研究ではこのような鋭いピークは歓測されておらず、それはAu表面の平滑さに問題がある為である事を明らかにした。Pt(111)およびAu(111)への亜鉛イオンのアンダーポテンシャル析出(UPD)と、Au(111)へのカドモウムイオンのUPDについての研究を行い、次の新たな知見を得た。【1】Pt(111)への亜鉛イオンのUPDメカニズムに対する特異吸着アニオンの影響を、サイクリックボルタンメトリー法とポテンシャルステップ法とを組み合わせて調べた。その結果、支持電解質溶液中に特異吸着アニオンとしてリン酸イオン(KH_2PO_4)のみを含む場合、ランダム析出-脱離により亜鉛の電析/溶解が進行するのに対し、この溶液中に臭化物イオン(Br)が含まれていると、核発生-成長過程で亜鉛の電析/溶解が進行することが明らかになった。溶液中のアニオンの種類により、UPDメカニズムが異なるという知見を得た。【2】一方、Au(111)への亜鉛イオンのUPDメカニズムは、上記両アニオンともに、核発生-成長過程であることが分かった。Pt(111)の場合とは違い、UPDメカニズムはアニオンの種類に依らなかった。この違いは、Pt(111)の場合、UPD開始電位においてこれらアニオン種が下地電極表面に吸着しているのに対して、Au(111)の場合は吸着していない事と関係がある可能性が示唆された。また、両電極とも、亜鉛とリン酸種は共吸着していることが分かった。【3】硫酸中および過塩素酸中におけるAu(111)へのカドミウムイオンのUPDをサイクリックボルタンメトリー法により調べた。硫酸中でのカドミウムUPDに伴う電流電位曲線には、非常に鋭い波形が観測された。一方、過塩素酸中ではこのような鋭いUPD波形は観測されなかった。また、硫酸中の多結晶Au上でも鋭いUPD波形は観測されなかった。従って、特異吸着力が過塩素酸イオンよりも強い硫酸イオンは平滑な下地金表面上でカドミウムと二次元規則構造をとり共吸着していると結論された。

この結果及び上記の結果を総合して考えると、リン酸アニオンと硫酸アニオンはどちらも金属表面に特異吸着するアニオンとして知られているが、Zn UPDが起きている表面にはリン酸アニオンの方がより強く共吸着し、そのためZn UPDが速度論的に促進されたと結論された。4硫酸中および過塩素酸中におけるAu(111)へのCd UPDの電流電位曲線を測定したところ、硫酸中でのCd UPDに伴う電流電位曲線には、非常に鋭いUPDビークが複数観測された。これは、UPD Cdと硫酸アニオンとが共吸着した為に観測されたと結論された。同様の系における他研究者の先行研究ではこのような鋭いピークは歓測されておらず、それはAu表面の平滑さに問題がある為である事を明らかにした。
視床下核高頻度電気刺激の坑てんかん作用機序に関する基礎研究

【目的】動物てんかんモデルを用いて、てんかん発作に対する視床下核の高頻度電気刺激術(HFS-STN)の発作抑制効果と機序について、(1)部分てんかん発作モデルに対する焦点側のみのHFS-STNの発作抑制効果、(2)HFS-STNによる脳糖代謝の変化、を明らかにするために研究を行った。【方法】Winstar系雄性ラットの左運動野にカイニン酸注入用カニューラを、左視床下核に電気刺激用電極を、両側運動野に脳波記録電極を留置した。手術の7日後に左運動野にカイニン酸2.0μg/μlを注入し部分発作を誘発した。発作重積時に左視床下核の高頻度電気刺激を間歇的に行い、ビデオ脳波同時記録のデータから発作頻度計測した。また、別の動物ではHFS-STN開始後に14C-depxyglucose(DG)25μCiを静注してautoradiogramを作成した。発作を誘発したのみの対照群と比較してHFS-STN時の局所脳糖代謝の変化を調べた。【結果】HFS-STNによって一側運動野の焦点発作は対照と比較して約60%に減少した。焦点発作に対してはHFS-STNは両側でなくても同側のみで発作抑制効果を示した。HFS-STNは、対照群と比べて有意に同側上丘、脚間核の糖代謝を亢進させ、同側の線条体、黒質網様部の代謝亢進は抑制された。視床にも代謝の変化が見られたが個体差が大きく平均すると有意な差はなかった。【考察】視床下核は同側の運動野や基底核へ影響を及ぼし一側性の支配のため、一側の皮質焦点発作は同側のHFS-STNのみで抑制することができる可能性を推測したが、その通りの結果が得られた。HFS-STNによる糖代謝の変化からは、黒質-上丘を介した作用以外にも視床の機能変化が発作抑制効果に関係している可能性が示唆された。【方法】winstar系雄性ラットを用いてハロセン吸入麻酔下で定位脳手術装置に固定し、左運動野にカイニン酸注入用カニューラを、左視床下核にテフロン被覆されたステンレス線2本(1本の直径は0.2mm)からなる刺激用電極を留置した。両側運動野には脳波記録電極も留置した。発作重積時に左視床下核の高頻度電気刺激を行い、ビデオ脳波同時記録装置で発作頻度を観察、記録した。刺激中と刺激休止中の発作頻度を発作行動と脳波変化から計測し比較した。電気刺激の条件は、パルス幅:0.1msec、刺激頻度:130Hz、刺激強度:運動誘発される閾値の70%、とした。【考察】

視床下核は同側の運動野や基底核へ影響を及ぼし一側性の支配のため、一側の皮質焦点発作は同側のHFS-STNのみで抑制することができる可能性を推測したが、その通りの結果が得られた。しかし、このモデルで両側HFS-STNを行った場合に、一側の場合より発作抑制に優れているかどうかを検討する必要はあると思われる。【補足事項】本年度は目的(1)に対する研究が主体となり、研究目的(2)については次年度(平成17年度)へ持ち越すことにした。【目的】動物てんかんモデルを用いて、てんかん発作に対する視床下核の高頻度電気刺激術(HFS-STN)の発作抑制効果と機序について、平成16年度の研究に続いてHFS-STNによる脳糖代謝の変化を調べた。【方法】Winstar系雄性ラットを全身麻酔下で定位脳手術装置に固定し、左運動野にカイニン酸注入用カニューラを留置し、左視床下核にはテフロンコーティングされたステンレス線2本からなる電極電気刺激用双極電極を留置した。手術の7日後、一側大腿動静脈にポリエチレンカニューラを留置してギブス固定し、左運動野にカイニン酸2.0μg/μlを注入して部分発作を誘発した。発作重積を確認後にHFS-STNを開始し、1時間後に14C-depxyglucose(DG)25μCiを静注した。Sokoloffらの方法に従って経時的採血を行い、45分後に断頭して脳の凍結切片を作成しX線フィルムに曝写してautoradiogramを作成した。カイニン酸で発作を誘発したのみの対照群と比較して局所脳糖代謝の変化を検討した。【結果】HFS-STNによって、同側上丘、脚間核の糖代謝は対照群と比較して優位に亢進しており、同側の黒質の代謝亢進は逆に抑制された。視床にも糖代謝の変化が見られたが個体差が大きく、平均すると有意な差はなかった。【考察】HFS-STNによる糖代謝の変化からは、黒質-上丘を介した作用以外にも視床の機能変化が発作抑制効果に関係している可能性が示唆された。しかし、HFS-STNによる糖代謝の変化は軽微であったため、視床下核へGABA作動薬を注入したり電気凝固したりなど、高頻度電気刺激より強く視床下核の機能を抑制した場合の変化を検討してみる必要があると思われた。
同変Sーコボルディズム理論と誘導定理

ホワイトヘッド群Wh(G)に対して誘導準同型を導入し,これに関してドレス型の誘導定理を得た。また幾何学的にもこの準同型に対応するものを導入し,両者の関係を明らかにした(川久保による成果)。続いて有限群の既約表現について古くから知られているフロベニウス・シュア-の不変量を一般化し,重複自由な置換表現への応用を与えた(川中により成果)。またコンパクトゲ-ラ-アインシュタイン多様体で,正のリッチ曲率をもつものについて,現在までに知られている結果を要約し二木不変量,板東,満渕による一意性定理,小磯,坂根によるケ-ラ-アインシュタイン多様体の例などについて解釈を与えた(坂根による成果)。そしてブラウア-の中心化環やそのgーanalogeと呼ばれる代数の既約表現を具体的に決定すると共に,これらとKauffman多項式と呼ばれる結び目の不変量との関係を明らかにした。さらに3次元空間へのグラフの埋め込みに関する不変量を組み紐群の表現論から構成する方法を与えた。そして絡み目の多変数Alexander多項式を定義するに十分な絡み目の射影図に関する局所的な関係式を与えた(村上順による成果)。また結び目Kに関しては,Kの二つの結ばれていないトンネルt_1,t_2が与えられた時,それらがイソトピックかどうかをKの非圧縮なザイフェルト曲面を用いて判定する方法を与え,その応用として3_L4_Lと異なる非自明な2橋結び目に対して,新しい(今までに知られていない)アンノットなトンネルを見つけた(小林による成果)。また谷口は動枠法の考え方を基に複素空間形のケ-ラ-部分多様体の合同類とほぼ同値なS_Cー構造を導入し、これを用いて,複素空間形のケ-ラ-部分多様体が筆質になるための条件を求めた。そして山根は非可換・非余可換なホップ代数U_g(F)の多変数化U_<g,θ>(F)を定義し,FがアフィンA型のとき,R_gの拡張となっているYangーBaxter方程式の解を得た。
幾何学的位相と物性論:トポロジカル秩序による相分類と量子相転移

現代物理学においては「対称性の破れ」とそれを記述する「秩序変数」の概念が基本的であると考えられてきた。主たる現代物理学の目的の一つはこれらを用いた物理的な「相」の分類、理解であったと言えよう。特にその相の質的変化としての「相転移」においては臨界点における局所的ゆらぎ時空間的な発散的振る舞いの正確な記述のために局所的場の理論を用いた繰り込み群ならびにその再帰的階層的概念が極めて有効であり、Landau-Ginzberg-Wilsonによる一つの認識論的パラダイムが構築されるに至った。一方近年の研究の進展により、量子効果が古典論に対する摂動であるにとどまらず、新たな物質相としての「量子相」が広く存在することが認知されるに至った。物性論に例をとれば種々の量子ホール相、強相関電子群におけるスピン液体相、近藤格子系等における量子液体相、整数スピン鎖におけるHaldane相等がその典型例となる。これらは、如何なる対称性の破れを伴わず、古典的秩序変数によっては特徴づけることのできない古典的対応物の存在しない真に量子的な新物質相である。これらの相は「量子液体相」と近年総称され多くの興味をあつめている。これらの新奇な「量子相」「量子液体相」の存在とその重大な意義の認識は上述の古典的パラダイムからのパラダイムシフトの必要性を強く示唆し、あらたな自然法則の理解、発見を要求する。その要求に応えるべく提案されたのが、「トポロジカル秩序」「量子秩序」の概念であり、共同研究者とともに、私もその概念形成を行ってきたものである。このトポロジカル秩序の概念はLGWを越えた新しいパラダイムを目指すものではあるがその正確な定義は現在、まだその建築途上にあるといえる。以上を歴史的背景として本研究において私は量子系の特徴である「幾何学的位相」を用いたベリー接続を直接の手段とし、ベリー位相、チャーン数等により多体の電子論、物性論におけるトポロジカルな秩序変数を構成する理論的提案を行い、それに基づく大規模数値計算機による具体的な数値計算により、シングレット液体相の分類、グラフェンでの量子ホール相の確定等に成功した。また一般化されたVBS状態等におけるエンタングルメントエントロピーを具体的に計算することによりその量子液体相における意義をまた明確にした。通常の相転移理論は局所的な秩序変数を用いた対称性の破れをその基礎とする。しかし、近年大きな興味を集めている量子液体相においてはこの対称性の破れを伴わない場合が多く、たとえ伴う場合でも本質的ではない。「トポロジカル秩序を用いた相分類並びに量子相転移」の研究とは「幾何学的位相」に基づき、秩序変数によらずに量子力学的状態を「相」として特徴づけようとする試みであり、量子液体相においてその有効性は極めて高い。本年度は一般のパラメター依存のハミルトニアンに対し、1つの固有状態を一般次元の固有空間に拡張したMultipletに対してベリー接続を一般に定義し、相分類に対する新しいトポロジカル秩序変数(作業変数)を構築することを目標とした基礎的研究を行った。

まず具体的な量子液体相における幾何学的位相を評価する際には必須の、離散格子上でのベリー接続と位相不変量に関する研究を行いその結果を出版した。またこれを用いて量子相転移を伴う系での具体的位相不変量の計算を実行しその有効性を示す結果を出版した。一般にベリー接続から定義されるベリー位相はゲージ依存の連続量であるが、そのゲージ依存性を詳しく検討することにより、反ユニタリ対称性(時間反転、粒子-ホール対称性等)を持つ系において「量子化」されたベリー位相を定義することに成功した。これを用いた新しい「局所的なトポロジカル秩序変数」を提案し、フラストレートしたスピン系、ダイマー系等の具体的な量子液体相に対して具体的な計算を行った。(投稿中)このスキームは一般の量子液体相に対しても有効であると考えられる。またエンタングルメントエントロピーと呼ばれる量子系固有の量を用い量子液体相の特徴付けを試みた。(投稿中)なおこの量はトポロジカル秩序相固有のエッジ状態と極めて深い関係をもつ。ランダウ以来の相転移の理論によれば、古典的な物質相は局所的な秩序変数を用い対称性の破れの概念に基づき理解される。局所磁化により強磁性相が、局所的副格子磁化により反強磁性相が特徴づけられるわけである。一方、低次元量子系では、その強い量子ゆらぎならびに低次元性により、通常の秩序形成が強く妨げられ、対称性の破れを伴わず、それでいて極めて特徴的な物理相が存在し得ることとなる。フラストレートしたスピン系におけるスピン液体相、整数スピン鎖におけるHaldane相、量子ホール相、近藤絶縁体相等がその典型例である。これらの量子液体相の物理的理解を目指すとき、古典的な概念では不十分であることはほぼ自明である。本研究においては以上の物理的背景のもとで幾何学的位相というもっとも量子的な概念を用い量子液体相、特に励起にエネルギーギャップを持つ量子液体相の特徴付けを目指す理論的枠組みを2つ具体的に考案し、その上で具体的な量子液体相に対して適用し、極めて有効な結果を得た。その一つは幾何学的位相の代表例であるベリー位相を用いて量子的な局所秩序変数を構成するものである。古典的観測量はエルミート演算子の期待値で与えられ、それ故ユニタリ不変であるが、ベリー位相は基底のユニタリ変換により2πの整数倍だけ不定であり決して古典的な物理量とはならない。特に物理系が時間反転対称性などの反ユニタリ対称演算をその対称操作として持つとき、一般には任意の値を取り得るベリー位相が0またはπという量子化値をとることを示しそれを用いて「量子的局所秩序変数」を構成し相分類、量子相転移の理論を完成させた。もう一つはエンタングルメントエントロピー(EE)なる新しい物理量であり、基底状態に関する純粋状態の密度行列を空間的に縮約することで基底状態の波動関数の空間的エンタングルメントを定量化するものである。このEEに対して量子系の幾何学的位相の直接の反映として量子液体相に特徴的な実効的なエッジ状態がEEに主たる寄与を与えることを明確に示した。
ナノチャンネルを有する金属材料作製の試み

nmオーダの空隙が連続的に繋がった構造を有する金属材料の作製を目指し、数10TorrのHeガス中で生成した超微粒子をより低圧に保たれた堆積室へガスジェット流により搬送、基板上へ直接堆積固化させるガスデポジション法を用いて低密度ナノ結晶材の作製を行った。超微粒子を基板上に堆積させる際の運動エネルギーを制御することにより、通常の金多結晶材料に対する相対密度が約9398%、平均結晶粒径が1020nm、室温のHeガスに対して10^<-13>以下から10^<-11>mol・m/(Pa・m^2・s)オーダのガス透過率を有する低密度金ナノ結晶膜の作製に成功した。高いガス透過性を示す試料のSTM表面観察やガス透過率の分子量依存性の測定結果から、直径が10nmオーダのナノチャンネルが面積密度1%の割合で存在することが示唆され、一部の粒界層に沿ってナノチャンネルが形成されていることが予想される。現時点でのチャンネル径はガス分子よりも大きいために分子流で透過しており、そのためガス透過率が天然ゴムなどの高分子膜よりも大きいと考えられる。作製条件と膜質の相関の検討から、より微細なナノチャネルを有する試料を得るには、より低い蒸発源温度及び超微粒子生成室He圧力において、より小さな平均結晶粒径を有する試料の作製を目指すべきとの方針が得られた。粒界特異性を利用したガス選択透過や化学反応性の向上について検証するため、今後、白金やパラジウム、銀などの低密度ナノ結晶膜で同様な実験を行う計画である。一方、低密度金ナノ結晶材料は1200K焼鈍後でも平均結晶粒径は40nm程にしかならないという非常に高い熱的構造安定性が観測された。400K以上で急速な粒成長を示す相対密度99%以上の高密度金ナノ結晶材料に比較して、高々数%の密度低下で熱的安定性が劇的に向上する原因の解明は、ナノ構造材料の弱点である熱的構造不安定の改善につながり、その原因を探る研究を現在計画中である。nmオーダの空隙が連続的に繋がった構造を有する金属材料の作製を目指し、ガスデポジション法による低密度超微細多結晶材に向けた作製条件の探索及びその可能性について検討した。ここで、ガスデポジション法とは、約700Torr中のHeガス中で作製した超微粒子を、約1Torrに排気された堆積室に差圧で生じたガスジェット流で加速し、基板上へ直接堆積固化させる手法である。第一段階として、超微粒子の加速速度を遅くする目的で、現有装置において超微粒子生成室のガス圧を低下させ、バルクAuに対する相対密度99%以上の高密度試料の作製実績が豊富なAuについて超微細多結晶材を作製し、その密度変化を測定した。Auでは、ガス圧を減少させても金属光沢を有する膜を得ることが出来、約100Torrの圧力時に相対密度は約90%程まで低下を示した。さらにガス圧を減少させてみたが、装置の調整機能が十分に働かず、また膜形成速度が極端に低下したため試料を得ることができなかった。次いでCuやNiにおいても試みた所、約100Torrでは少し光沢がくすんで機械的に脆い試料が得られ、特にNiでは作製直後に粉々になって基板より剥がれ落ちてしまった。これらのことより、超微粒子作製時のガス圧をより低圧にすることでより低密度な試料の作製ができる可能性はあるが、特に高密度化に特化した現有装置では、超微粒子の基板との付着力が低下することも合わさって低ガス圧時には膜形成速度が極端に遅くなり、試料膜の形成が難しい問題があることが分った。現在、ガス圧をより広い範囲で制御可能な装置を新たに作製中で、来年度以降に低ガス圧力下における超微粒子生成及び膜形成速度の改善を図ると共に、不純物ガス導入による表面汚染を利用した低密度化の実験を行う予定である。

一方、低密度金ナノ結晶材料は1200K焼鈍後でも平均結晶粒径は40nm程にしかならないという非常に高い熱的構造安定性が観測された。400K以上で急速な粒成長を示す相対密度99%以上の高密度金ナノ結晶材料に比較して、高々数%の密度低下で熱的安定性が劇的に向上する原因の解明は、ナノ構造材料の弱点である熱的構造不安定の改善につながり、その原因を探る研究を現在計画中である。nmオーダの空隙が連続的に繋がった構造を有する金属材料の作製を目指し、100-500TorrのHeガス中で生成した超微粒子をより低圧(1Torr以下)の堆積室へガスジェット流により搬送、基板上へ直接堆積固化させるガスデポジショ.ン法を用い低密度ナノ結晶材の作製を試みた。H13年度では、現有装置における限界ガス圧である約100Torrまで超微粒子生成室のHeガス圧を低下させることで、生成効率は非常に悪いが相対密度がおおよそ90%の金ナノ結晶材を得ることができた。これを踏まえて、より低圧下でも効率的に試料作製が可能な装置を新たに試作し、低密度試料の作製を行った。新装置において超微粒子生成室100Torr以下で堆積速度や膜形成力の最適条件を探った所、超微粒子生成室30Torr、堆積室約2Torrの条件において、リボン状の金ナノ結晶薄膜が得られた。その平均結晶粒径は10-20nm、通常の金多結晶材に対する相対密度は93%であった。また、STMを用いた表面観察では小穴と思われる直径2nm程のくぼみが約100nm間隔で観測された。熱的構造安定性を調べた所、相対密度99%の高密度金ナノ結晶材料では400K以上の焼鈍で急速な粒成長が見られたのに対して、本年度に作製された相対密度93%の試料では700K焼鈍後も粒成長が殆ど見られなかった。新しく試作した装置でも生成室のHe圧が30Torr以下では膜状の試料が得られない。そこで、基板と超微粒子、あるいは超微粒子同士の付着力を向上させ、より低圧でも膜状試料が形成できる様に基板冷却(あるいは加熱)装置を組込み中である。これに併行して、試料の低密度性がどのような空隙の空間分布から生じているのかを判断するために、薄膜試料のヘリウムガス透過率測定や化学的に表面研磨した後のSTM観察などを行う計画である。nmオーダの空隙が連続的に繋がった構造を有する金属材料の作製を目指し、数10-数100TorrのHeガス中で生成した超微粒子をより低圧に保たれた堆積室へガスジェット流により搬送、基板上へ直接堆積固化させるガスデポジション法を用いて低密度ナノ結晶材の作製を試みた。H14年度までに、低密度試料作製に適した装置を新たに試作し、今年度も引き続いて堆積速度や基板材質・温度などについて最適条件を探った所、平均結晶粒径が10-20nm、通常の金多結晶材に対する相対密度が90-93%、5x5x-0.04mm^3の金ナノ結晶メンブランを得ることに成功したSTMを用いて表面観察したところ、試料内部まで続くと思われる直径数nmの小穴が約100nm間隔で観測された。試作した薄膜試料用のガス透過率測定装置を用いて種々のガスに対して金ナノ結晶メンブランのガス透過率を測ったところ、300Kでのヘリウムガスに対する値は3.3xlO^<-11>mol m^<-1>pa^<-1> s^<-1>と天然ゴムよりも3桁ほど大きく、拡散機構によるPd金属薄膜の水素ガス透過率に比べても約1桁大きい。窒素やアルゴン、二酸化炭素などの他のガスに対する測定から、金ナノ結晶膜のガス透過率が分子量の平方根に逆比例することが判明し、この依存性はガスが直径2nm、面積密度10%で存在する小穴を分子流として透過していることを示唆する。
複雑系化学プロセスのゆらぎと不安定性の概念の構築

自己フィードバック型素過程をもつBelousov-Zhabotinskii(BZ)反応と水相中で均相核発生が起きる酢酸ビニルの乳化重合反応を非平衡操作の流通型反応装置で行い、得られる創発的特性をできるだけ一般化する方向で解析した。両化学プロセスの不安定性、分岐特性と精密な制御性について調べ、化学工学の新しい設計概念である創発的シンセシスの構築のための指針を得た。[1] BZ反応に関しては(1)CSTRのみによる複雑系反応プロセスの不安定性の分岐特性を調べる実験を行い、単一ピーク振動とカオス的振動の間の遷移域に間欠カオスが出現する窓がある分岐シナリオを得た。(2)CSTRを上流側に前置反応器として、下流側に流れ方向に拡散抵抗のあるテイラー渦流反応器(TVFR)を連結した流通系反応装置において化学振動の伝播機構を調べる実験を行った結果、TVFR内の入口部では非線形カップリングによる乱れや準周期性振動が現れるが、下流では流れ方向に化学振動が安定化することを見いだした。[2]酢酸ビニルの乳化重合反応を履歴性に留意した特別な原料供給ラインによるCSTRで行い、核発生-成長過程と1次粒子の凝集過程が交互に間欠的に起きる機構を見いだし、創発的特性の精密制御による粒径分布制御の可能性を見いだした。複雑系化学反応プロセスの例としてBZ反応をTVFRて行い、化学反応自身の不安定性を確認し、その分岐特性を考察した。BZ反応の場合は平均滞留時間およひ軸方向有効拡散係数を制御パラメータとして変化させ、化学振動を酸化還元電位により観察した。化学反応の不安定性と流動の不安定性のカップリング機構の解明のために、その前段階として複雑な流動遷移の分岐特性を有するテイラー渦流反応器の不安定性と物質移動・混合に対する履歴現象の影響について観察した。初期の目的の一つである乳化重合反応の不安定現象についても論文にできていないが、研究中である。現段階では以下のような成果を得た。(1)TVFRでの反応を支配する拡散・混合、主として渦境界を越える物質移動(軸方向有効拡散係数)について観察した結果、反応を行うべき流動状態に至る履歴が影響することを明らかにした。特に渦形成過程における軸方向波長と渦境界の周方向波数の分岐特性を調へ、目的の混合状態を達成するルートの考え方を提案した。(2)前置反応器としてCSTRを用い、TVFRにおいてアセトン・グルコース系のBZ反応を行った。CSTR内て動的平衡が単一ピーク振動の反応液をTVFR内へ供給し、その化学振動のTVFR内の軸方向への伝搬を観察した結果、下流に行くにつれて乱れが減衰し、単一ピーク振動に安定化することを明らかにした。[1] BZ反応に関しては(1) CSTRのみによる複雑系反応プロセスの不安定性の分岐特性を調べる実験を行い、単一ピーク振動とカオス的振動の間の遷移域に間欠カオスが出現する窓がある分岐シナリオを得た。(2) CSTRを上流側に前置反応器として、下流側に流れ方向に拡散抵抗のあるテイラー渦流反応器(TVFR)を連結した流通系反応装置において化学振動の伝播機構を調べる実験を行った結果、TVFR内の入口部では非線形カップリングによる乱れや準周期性振動が現れるが、下流では流れ方向に化学振動が安定化することを見いだした。[2]酢酸ビニルの乳化重合反応を履歴性に留意した特別な原料供給ラインによるCSTRで行い、核発生一成長過程と1次粒子の凝集過程が交互に間欠的に起きる機構を見いだし、創発的特性の精密制御による粒径分布制御の可能性を見いだした。
大規模コホートデータによる健康と生産性の最適化を目指す働き方モデルの構築

健診・問診・医療費データ、生産性指標およびストレスに関するアンケートデータを統合し、3時点のコホートデータを作成した。コホートデータにより、健康・職場環境と生産性の関連分析を行った。ベースラインの健康・職場環境の変化が1年間、2年間の生産性の変化に影響するか検証を行った。健康リスク項目のベースラインと2年後・3年後の変化(悪化)が生産性指標の変化量と関連しているかを分析することで、各組織の有効な介入策のあり方を検討した。組織と分析結果に基づき協議を行い、介入対象や介入方策について協議した。さらに、健康保険組合の保有する被保険者・被扶養者データをマッチングしての分析の可能性を探索した。先行研究において従業員の健康や生産性と家族の健康状態を分析した研究はみあたらない。家族の健康が従業員の健康や生産性とどのように関連しているかを検討するため、従業員のデータと従業員の家族のデータを突合した。従業員(被保険者)と家族(被扶養者)のデータを受領し、データを突合し、データ作成プロセスにおける課題や、家族(被扶養者)データの分析枠組みについて検証した。従業員(被保険者)と配偶者(被扶養者)のペアデータにより、生産性や健康に影響を与えると考えられる家族の健康状態との関連を分析した。従業員(被保険者)と被扶養者(配偶者)の医療受診行動、生活習慣と受診状況が関連しており、相互の影響が大きいことが示唆された。健保組合の被扶養者データを活用したが、被扶養者がいる者に限定され、さらにペアデータとするため配偶者のみを扱ったため従業員の全数が対象となっておらず、従業員と家族の健康や生産性の関連の検討については引き続き検討が必要である。予定通り3年間のコホートデータの作成と分析ができていること、さらに当初計画にはなかった従業員のデータのみではなく、従業員の家族のデータを突合し従業員の生産性や健康と家族の健康の関連について分析を試みることができた。一方で、研究成果の発表は1件のみとなり、論文執筆に今年度は着手できなかったため。1組織については、毎年、健診・問診・医療費データ、アンケートデータを統合し、従業員(被保険者)の4年間コホートデータを作成する。さらに、家族(被扶養者)のデータも2年目としてコホートデータを作成し、従業員データと突合したデータを作成し、さらなる分析を行う。健康・職場環境と生産性の関連分析は、コホートデータの分析によりベースラインの健康・職場環境が2年後、3年後の生産性に影響をするか、仮説検証を行い、因果関係を検討する。さらに、組織内の部署ごとの比較分析により、部署間の違いの要因を分析し、組織内での介入策の検討をする。リール第1大学の研究者らと研究結果を共有し、先行研究と結果を比較しながら分析手法の決定と仮説の検証を行う。これらにより、健康・職場環境と生産性の全体最適化のためのモデル構築を検討する。3組織の従業員(病院約2,000人、保険サービス関連企業約17,000人、金融関連企業約13,000人)において、過年度の健診・問診データ、医療費データ、個人属性データに、生産性指標(プレゼンティーイズム・アブセンティーイズム)のアンケートデータを追加した統合データを作成した。統合データは、2組織は2年間のコホートデータとなった。1組織については、3時点(3年間)のコホートデータとなり、さらに従業員の家族(被扶養者)のデータを1年分であるが、従業員データと突合した研究データを作成した。企業(組織)・健保組合との共同研究体制のもと研究遂行できたため、企業(組織)・健保組合にて生産性やストレスに関連するアンケート調査を実施し、研究データとして受領することができた。健康・職場環境と生産性の関連性の検証のため、分析枠組みを先行研究により検討を行った。作成したコホートデータにより、組織ごとに分析に着手したところである。分析は、リール第1大学の研究者らと連携し、分析手法を検討しているところである。生産性指標の変化にはストレスや仕事満足度などの心理的健康リスクが影響することが明らかになった。また、家族の受診日数が多いことは、従業員の有給休暇の使い方に影響することが分かった。先行研究でも従業員と家族(被扶養者)のデータを突合し分析をした研究は見当たらず、データ作成・分析を試みたことで、新たに研究課題も明らかとなった。共同研究先とは研究会議をもち、研究結果を共有し、結果を職場環境改善に生かすための議論を行ったり、介入方策を検討している。当初の研究計画では、4組織のコホートデータを作成予定であったが、3組織となり、もう1組織は1時点のデータとなっている。一方で、当初計画にはなかった従業員のデータのみではなく、従業員の家族のデータを突合することができた。従業員の生産性や健康に影響を与えると考えられる家族の健康状態との関連を検証することができ、検証できる幅が広がったため。