hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語母語話者教師と非母語話者教師の日本語教育における連携に関する調査及び研究

タイ人日本語教師64名(以下TT)とタイ在住の日本人日本語教師60名(以下JT)の語学教育や外国語の習得に関する意見(=以下BELIEFS)をタイ人学習者324名(以下TS)のそれとを比較・分析した結果、グループとしてみた場合、JTよりTTのほうがTSに近い考え方をしているという結果を得た。また、タイで教えるJTと日本で教える日本人日本語教師135名(以下JJ)のBELIEFSの比較・分析したところ、総体的に言ってJTの回答分布のあり方はJJとTTの中間をなすものであるという結果を得た。これらのことから同じ日本人であっても「国内」「国外」のように教える場所・環境が異なると語学教育や言語習得に関する意見のあり方も異なってくるところがあり、それらはより現地化していく、つまり現地で教える日本語非母語話者教師の考え方に近づいていく傾向があるということが認められた。香港では日本語教育に携わる日本人84人と香港人77人から得られたデータを基に、日本語並びに外国語一般の学習や習得及びその教育方法に関し、両者がどのような考え方を持って臨んでいるかについて比較分析した。その結果、a)外国語学習に対する自信・態度、b)語学クラスにおける教師の役割と責任、c)外国語(含日本語)の教授法と練習のさせ方、及びd)外国語学習における文化的要素の取り扱いの4点において、日本人グループと香港人グループの間で意見のあり方に違いが見られた。また、中国国内での同様の調査で得られたデータと比較したところ、香港人教師の意見のあり方は、日本人教師のそれよりも中国人(国内)教師のそれにより近いものであることが明らかとなった。今年度はタイ国内で日本語教育に従事する日本人教師(以下JTと表記)とタイ人教師(以下TTと表記)の外国語や日本語の学習・教育と言語習得一般に関する考え方についての調査、現地での授業見学と情報収集、及び現場教師との意見交換を行った。調査(有効回答数:JT60人、TT64人、調査有効率:JT43%、TT30%)の結果をカイ二乗検定(有意差5%水準)にかけ、TTとJTのグループ間における回答分布の異同について分析したところ、両グループに一致する傾向の見られた項目が65項目中27項目、グループ間で異なりを見せたものが38項目あった。両者に共通する考え方で目についたのは「言語外行動」や「外国語学習と文化」に関連する項目で、中には両グループとも90%以上の割合で意見の一致を見せる項目もあった。一方、回答分布に異なりを見せたのは「教師の役割や責任」に関連した項目で、JTに比してTTのほうが教師主導型で授業を展開する傾向のあることが窺えた。この他TTとJTの価値観で異なりを見せ、注意を引いたのは「学習しやすい外国語とそうでない外国語がある」という記述に対する回答、及び「日本語は難しい言語か、易しい言語か」という質問に対する回答であった。「日本語学習で一番重要なのはタイ語から日本語への翻訳の方法を勉強することだ」という意見で両者の考え方が大きく異なったことと併せて、TTとJTの日本語教育の現場での連携を考えていく場合に考慮しなければならない部分であろうと思われた。また、調査票における回答のされ方全体を概観してTTのほうが語学教育や言語の習得についてJTよりはっきりとした主張や意見を持っており、学習者や学習成果に対してもより厳しい姿勢で臨む傾向のある様子が観察された。この点も両者の連携、協力体制の構築を考える際に考慮しなければならない点であろうと思われる。今年度は、日本語学習者数の増加が見られ、かつ初等教育レベルでの日本語教育も開始された香港で日本語教育に従事する日本人教師(以下JNTと表記)と香港人教師(以下HKTと表記)を対象とした調査を行った。調査の内容は外国語や日本語の学習・教育と言語習得一般についての考え方に関するもので、香港日本語教育研究会の協力を得て、有効回答数総計161人(JNT84人、HKT77人)からデータを得ることができた。得られたデータを集計しJNTとHKTのグループ間における回答分布の異同についての検討作業を行ったが、データの分析に当たっては統計的手法として頻度データを扱うカイ二乗検定を用いた。その結果、JNT-HKTのグループ間で統計的に有意差(5%基準による)が検出されたものが調査項目全65項日中33項目見つかった。その内容を大別して示すと以下のようになる。外国学習に対する自信・態度7項目教師の役割と責任7項目学習・練習の方法11項目文化的要素の取り扱い6項目その他2項目両グループの間で回答分布のありかたに目立って異なりのあった項目を検討したところ、HKTはJNTに比べてより強いプロ意識と実用主義的な態度を持って語学教育に取り組んでいること、また実際の授業ではJNT以上に文法の学習に重点を置いている教師の割合の多いことなどが明らかとなった。また、語学のクラスにおける文化的な要素の取り扱いについてもHKTとJNTとでは微妙にずれるところがあり、今後更に調査・検討が必要であると感じられた。

また、タイで教えるJTと日本で教える日本人日本語教師135名(以下JJ)のBELIEFSの比較・分析したところ、総体的に言ってJTの回答分布のあり方はJJとTTの中間をなすものであるという結果を得た。これらのことから同じ日本人であっても「国内」「国外」のように教える場所・環境が異なると語学教育や言語習得に関する意見のあり方も異なってくるところがあり、それらはより現地化していく、つまり現地で教える日本語非母語話者教師の考え方に近づいていく傾向があるということが認められた。香港では日本語教育に携わる日本人84人と香港人77人から得られたデータを基に、日本語並びに外国語一般の学習や習得及びその教育方法に関し、両者がどのような考え方を持って臨んでいるかについて比較分析した。その結果、a)外国語学習に対する自信・態度、b)語学クラスにおける教師の役割と責任、c)外国語(含日本語)の教授法と練習のさせ方、及びd)外国語学習における文化的要素の取り扱いの4点において、日本人グループと香港人グループの間で意見のあり方に違いが見られた。また、中国国内での同様の調査で得られたデータと比較したところ、香港人教師の意見のあり方は、日本人教師のそれよりも中国人(国内)教師のそれにより近いものであることが明らかとなった。
批判的思考を用いたリフレクションによるストレスセルフマネジメント教育の試み

看護職者の批判的思考態度形成に向け、リフレクションを用いた、ストレスセルフマネジメント教育プログラム(リフレクションシート)を作成した。リフレクションシートの内容は、ストレス場面、自動思考、不合理な信念、根拠となる事実、矛盾する事実、考えのデメリット、自分を大切にする新しい考え方等の、認知的再評価を行うものである。3ヶ月間の介入で、介入後の唾液アミラーゼ活性値の低下が見られ、ストレスの低減が認められた。看護職者のメンタルヘルスセルフマネジメントについて、ライフスキルに着目した調査研究を実施してきた結果、ストレス対処能力として注目されているSense of Coherence(以下SOC)が高い者は、ストレス場面において批判的思考スキルを多用して認知的評価しながら、問題解決型コーピング方略をとり、効果的にストレス対処していたことが明らかになった。この批判的思考は看護実践能力の1つに位置づけられ、看護職者の客観的・多角的思考として臨床でも獲得が望まれている。そこで、看護職者の批判的思考態度形成に向け、批判的思考スキルの獲得に影響を与える要因の構成概念を踏まえ、リフレクションを用いたストレスセルフマネジメント教育のプログラム開発を目指すことを目的にした。看護職者の批判的思考スキルの獲得に影響を与えていた要因は、相互独立的自己観、自己肯定感、ハーディネス特性、General Coping Questionnaire(GCQ)特性などの個人特性であった。自分と他者を区別して高い自律性をもち、現在のありのままの自分を肯定的に感じることができ、高ストレス下では、認知的再評価や問題解決などをストレスコーピング方略として用いて健康を保てる性格特性の者ほど、有意に批判的思考スキルを獲得していた。そこで、これらの結果を踏まえ、自律性や自己肯定感を高めながら、ストレッサーに対する認知的再評価の過程を振り返る、ストレスセルマネジメントチェック票を作成した。チェック票の項目には、日記を用いた認知行動療法の手法を取り入れた。主な項目は、1ネガティブなライフイベント、2自動思考、3不合理な信念、4根拠となる事実、5矛盾する事実、6考えのデメリット、7自分を大切にする新しい考え方などを含む13項目とした。看護職者のメンタルヘルスセルフマネジメントに向け、ストレッサーに対する認知的再評価の過程を振り返るストレスマネジメント調査票を用いた教育的介入調査を実施した。調査内容には主観的評価指標として、独自に作成した自記式調査票と既存の心理測定尺度を用い、客観的評価指標には、専用の測定用具を使った唾液アミラーゼ活性値測定を用いた。自記式調査票の内容は、被験者に指定した期間において、臨床におけるストレス場面を想起させ、ネガティブなライフイベントに対する自動思考から、自身の考え方のくせを認知しながら、新たな考え方に変化させる認知的再評価の過程を、教示に従ってリフレクションしながら記入するものとした。また、調査票記入の前後で唾液アミラーゼ活性値測定を依頼した。現在、調査実施中であり、今後は返却されたデータをもとに分析・考察を実施していく。看護職者のメンタルヘルスセルフマネジメントに向け、ストレッサーに対する認知的再評価の課程を振り返るストレスマネジメント調査票を用いた教育的介入調査を実施した。調査票は、主観的指標としては独自に作成した自記式調査と既存の心理測定尺度を用い、客観的指標として専用の測定用具を用いた唾液アミラーゼ活性値測定を用いた。自記式調査票の内容は、臨床看護師である被験者に、業務中のストレス場面を想起させ、ストレスイベントに対する自動思考から新たな考え方に変化させるプロセスを、教示に従ってリフレクションさせるものとした。また、調査票記入前後に唾液アミラーゼ活性値測定を行い、リフレクション結果と併せてバイオフォードバック効果を期待するものとした。現在、返却された調査票データの分析中であり、未返却データの回収待ちである。調査依頼期間が長く調査内容が多いため、被験者の負担が大きく、調査終了が遅れ未回収のものがある。回収順に分析作業を実施している。看護職者のメンタルヘルスセルフマネジメントに向け、ストレッサーに対する認知的評価の過程を振り返る調査票を用いた教育的介入研究を実施した。調査は、独自に作成した自記式調査票と既存の心理測定尺度を用いた主観的評価、唾液アミラーゼ活性値測定を用いた客観的評価とした。臨床経験10年未満の病棟看護師を被験者として、業務中のストレス場面で生じる自動思考を振り返り、個々の認知的評価の特徴を自己分析しながら、ストレスセルフマネジメントできるように介入した。被験者のストレス場面は、マンパワーが不足する夜間勤務や休日勤務の機会に多く、勤務病棟の特徴を反映するものが多く見られた。また、経験年数に応じた役割の影響をうけたストレスも特徴であった。介入研究のため、調査に遅れが生じ、データ回収及び分析を延長継続している。長期間の介入研究のため、被験者の業務および役割に負荷を伴う変化が生じ、途中辞退を申し出る被験者が複数名生じ、別の被験者に追加依頼するなど、想定外の事態となった。また、所属機関の謝金支払規定に伴う手続きの煩雑さから、辞退を申し出る被験者も複数おり、最終段階で大幅な遅れが生じる事態となった。看護職者に求められる看護実践能力の1つである批判的思考態度に基づく、リフレクションを用いた教育的介入により、ストレスセルフマネジメント教育を実践し、その効果を検討することを目的とした。調査対象は、臨床経験10年未満の病棟看護師20名としたが、介入期間を13ヶ月とした為、有効回答者は5名であった。調査内容は、独自に作成した自記式調査票および既存の心理尺度を用いた主観的評価と、唾液アミラーゼ活性値測定を用いた客観的評価とした。

調査方法は、1ヶ月に510回程度ストレス場面を教示によるリフレクションをながら認知的再評価のプロセスを体験し、体験前後の唾液アミラーゼ活性値の変化をみた。認知的再評価のプロセスでは、ネガティブなライフイベント(ストレス場面)、自動思考、不合理な信念、根拠となる事実、矛盾する事実、考えのデメリット、自分を大切にする新しい考え方などを教示に従い記述してもらった。内的属性調査として、YG性格検査、SUBI(心の健康度&心の疲労度)等を用いた。分析方法は、業務中のストレス場面で生じる自動思考と、場面における認知的評価の特徴を、帰納的分類法による内容分析し、心理尺度を用いた性格特性により差違を検討した。その結果、YG検査による不安定消極型では、対人関係ストレスが多く、「感情的な決めつけ」「すべき思考・ねばならぬ思考」「マイナス思考」が特徴的に多かった。唾液アミラーゼ活性値は、認知的再評価プロセスの介入前に比べ介入後に上昇した。しかし安定消極型では、業務関連ストレスが多く、「全か無か思考」「根拠のない推論・結論の飛躍」が特徴的に多かった。唾液アミラーゼ活性値は認知的再評価プロセスの介入後に低下し、介入回数と共に介入前も低値の傾向を示した。個人特性により、批判的思考を用いた介入は、反ってストレッサーとなる可能性が明らかになり、性格特性を踏まえた介入の必要性が示唆された。看護職者の批判的思考態度形成に向け、リフレクションを用いた、ストレスセルフマネジメント教育プログラム(リフレクションシート)を作成した。リフレクションシートの内容は、ストレス場面、自動思考、不合理な信念、根拠となる事実、矛盾する事実、考えのデメリット、自分を大切にする新しい考え方等の、認知的再評価を行うものである。3ヶ月間の介入で、介入後の唾液アミラーゼ活性値の低下が見られ、ストレスの低減が認められた。今年度の計画では、教育的介入調査の実施が主であり、現在までに調査依頼を済ませ、概ね予定通り調査実施中である。依頼した調査票を回収し、データの分析・考察を行う。回収したデータ量の不足から、分析方法を量的分析から質的分析を中心に行うことに変更し対応する。精神看護学今年度同様の調査票を用いた教育的介入調査を継続して実施し、データの分析・考察を行う。概ね予定通りの進捗であるが、調査内容が若干の訓練を要するリフレクションを含むため、被験者への負担が大きく、被験者確保に困難を極めた。そのため、調査期間の削減を検討していく必要がある。今年度の計画では、批判的思考スキルの獲得に影響を与える要因の構成概念を踏まえ、リフレクションによるセルフマネジメントチェック票および教示プログラムを作成することとした。現在までに、構成概念枠組みの構築により調査票および教示プログラムが作成でき、研究倫理審査委員会の承認を得られた。調査票未回収者への謝金支払いが繰り越されたため。被験者が謝金支払規定の煩雑さから調査協力辞退の申し出が続発し、謝金支出がなかったことが要因である。
失語症における描画障害の特徴と発現機序

【目的】(1)失語症者における描画障害の特徴を絵の記号性の観点から分析しその発現機序を明らかにする、(2)失語症患者の描画と言語機能の関係を記号機能の観点から評価し、言語障害と描画障害にはどのような関連があるかを明らかにする。【方法】1)健常者を対象に描画課題を実施し描画テストを作成する。2)失語症者および健常対照群に本描画テストを実施し、失語症における描画障害の特徴を分析する。3)併せて意味機能評価、言語機能評価を実施し描画障害との関連性を分析する。【結果】1)描画テストの作成:健常群では誰でも同じような絵で表現する語(記号的絵)、個人によって表現が異なる語(非記号的絵)をそれぞれ15語ずつ抽出した。両群の親密度の中央値および四分位範囲はそれぞれ記号的絵6.31(6.17-6.53)、非記号的絵6.45(6.03-6.87)、心像性は記号的絵6.45(6.03-6.87)、非記号的絵6.41(5.93-6.89)といずれも有意な差がないことを確認した(Mann-Whitey's U-test:親密度p=0.21、心像性p=0.90)。記号性の中央値は記号的絵は4(2-6)、非記号的絵は2(1-3)であり、両者の間に有意な差を認めた(Mann-Whitey's U-test, p<0.01)。すなわち、描画テストの課題語として、音声親密度、心像性には差がなく記号性の違いが統制された2群(各15語)が抽出された。2)失語症者における描画障害の特徴:失語症者11名、健常者50名に描画テストを実施した。本データを絵の記号性の観点から分析し、失語症者と健常者に違いがあるか、あるとすればどのような特徴があるかを分析中である。【意義・重要性】絵の記号性を統制した描画テストを作成した。これにより、失語症者の描画能力と絵の記号性との関連性、健常者との違いを検討することができるようになった。本研究は次の1)3)で構成される。1)健常者を対象に描画課題を実施し描画テストを作成する。2)失語症者に本描画テストを実施し障害特徴を分析する。3)失語症者に意味機能評価(日本語版線画連合課題、音ー意味マッチング課題)、言語機能評価を実施し描画障害との関連性および脳病変部位との関連性を分析する。これら1)3)の分析に必要な実験はひととおり完了した。予定よりもデータ収集に時間がかかったため、予定よりも半年ほど遅れた。詳細なデータ分析および論文執筆が完了していない。データは揃っているので分析および論文執筆をすすめる。作成した描画課題を失語症者と健常者を対象に実施した。得られた描画をランダムな順に並び替え、別の健常者を対象に命名実験を行った。現在、この生データを集計済データへと変換、データ処理を行っているところである。ここから、失語群を描画良好群と不良群に群分けし、統計学的分析および考察を加え、論文執筆にとりかかる予定である。【本研究の目的】研究では、失語症者における描画障害の特徴を分析し、その発現機序を明らかにすることである。【研究実施計画】本研究は2年間で次の研究13を実施し、このうち初年には1に取り組む計画となっている。1健常者を対象に描画課題を実施し描画テストを作成する。2失語症者に本描画テストを実施し障害特徴を分析する。3併せて意味機能テスト,シンボルの理解テスト、実在性判断テスト、言語機能テストを実施し描画障害との関連を分析する。【本年度の実施内容】研究1描画テストの作成目的:絵には記号化されたものとされていないものがある。一般に記号化されて描かれる語(Picted picture; PP)と記号化されておらず形態を思い出しながら描かれる語(Non picted picture; NPP)を抽出し描画テスト題を作成する。対象:健常者30名方法:健常者10名を対象に70個の名詞について1分以内に絵を描いてもらった。その後、別の健常者30名に1つの名詞につき異なる人が描いた10個の絵を横一列に提示し、それらの共通性を7段階評定してもらい、PP(誰もが同じような絵を描くことば)とNPP(個人によって絵による表現が異なることば)を各15語ずつ、計30語抽出した。結果:評定値は平均でPPが1.99(SD0.3)、NPPが4.02(SD0.8)であり有意差があることを確認した(t(18.0)=8.691, p=0.002)。また、PPとNPPの親密度、心像性に有意な差はなかった(音声親密度: t(27.5)=1.21 ,p=0.84、文字単語心像性: t(27.2)=0.13, p=0.99)。【意義・重要性】これによって心像性、親密度が統制され、かつ絵の記号性を変数とする描画テストが作成できた。

2年目には本課題を失語症者と健常者に実施し、研究2と3に取り組むことができる。本研究は2年間で次の研究13を実施し、このうち初年は1に取り組む計画であった。1健常者を対象に描画課題を実施し描画テストを作成する。2失語症者に本描画テストを実施し障害特徴を分析する。3併せて意味機能,シンボルの理解、実在性判断、言語機能について評価を実施し描画障害との関連を分析する。当初の予定通り1描画テストの作成に取り組み、前述のデータを得て描画テストを作成した。現在、失語症者と健常者に本テストと関連機能の評価を実施し、データ収集を行っているところである。したがって、進捗はおおむね順調であるといえる。【目的】(1)失語症者における描画障害の特徴を絵の記号性の観点から分析しその発現機序を明らかにする、(2)失語症患者の描画と言語機能の関係を記号機能の観点から評価し、言語障害と描画障害にはどのような関連があるかを明らかにする。【方法】1)健常者を対象に描画課題を実施し描画テストを作成する。2)失語症者および健常対照群に本描画テストを実施し、失語症における描画障害の特徴を分析する。3)併せて意味機能評価、言語機能評価を実施し描画障害との関連性を分析する。【結果】1)描画テストの作成:健常群では誰でも同じような絵で表現する語(記号的絵)、個人によって表現が異なる語(非記号的絵)をそれぞれ15語ずつ抽出した。両群の親密度の中央値および四分位範囲はそれぞれ記号的絵6.31(6.17-6.53)、非記号的絵6.45(6.03-6.87)、心像性は記号的絵6.45(6.03-6.87)、非記号的絵6.41(5.93-6.89)といずれも有意な差がないことを確認した(Mann-Whitey's U-test:親密度p=0.21、心像性p=0.90)。記号性の中央値は記号的絵は4(2-6)、非記号的絵は2(1-3)であり、両者の間に有意な差を認めた(Mann-Whitey's U-test, p<0.01)。すなわち、描画テストの課題語として、音声親密度、心像性には差がなく記号性の違いが統制された2群(各15語)が抽出された。2)失語症者における描画障害の特徴:失語症者11名、健常者50名に描画テストを実施した。本データを絵の記号性の観点から分析し、失語症者と健常者に違いがあるか、あるとすればどのような特徴があるかを分析中である。【意義・重要性】絵の記号性を統制した描画テストを作成した。これにより、失語症者の描画能力と絵の記号性との関連性、健常者との違いを検討することができるようになった。本研究は次の1)3)で構成される。1)健常者を対象に描画課題を実施し描画テストを作成する。2)失語症者に本描画テストを実施し障害特徴を分析する。3)失語症者に意味機能評価(日本語版線画連合課題、音ー意味マッチング課題)、言語機能評価を実施し描画障害との関連性および脳病変部位との関連性を分析する。これら1)3)の分析に必要な実験はひととおり完了した。予定よりもデータ収集に時間がかかったため、予定よりも半年ほど遅れた。詳細なデータ分析および論文執筆が完了していない。データは揃っているので分析および論文執筆をすすめる。今年度は研究23を実施する予定であり、現在進行中である。できるだけ多くの失語症者にご協力いただくために、研究協力施設の拡充を検討し、各施設の倫理審査を諮っているているところである。健常被験者についても同様にできるだけ多くの方に協力して頂けるよう、広く被験者を募集する予定である。被験者が描いた絵はtifイメージでデータ化し評定実験等の実験試料を作成してきたが、サンプルの数が多くなるとデータ容量も膨大になり、既存のPCはフリーズしてしまうことが多かった。
ArFエキシマレーザ照射援用集積回路金属配線電解めっきおよびエッチング加工の研究

本研究は,溶液中のウェハ表面上に紫外線レーザ露光によって,照射される部分のみが局所的に金属めっきおよびエッチングされることを利用し,直接に金属配線パターンを形成する技術の確立を目的としている.現状では,レーザ露光による部分的エッチングの促進効果が得られた.特に溶液を超純水とした場合でも,2光束レーザ露光(λ=193nm, 4mJ/pulse ; 100 pulse/sec0の条件下で,照射される箇所だけにレート10nm/minのエッチング現象が見られた.本技術の難点として,加工液での短波長である紫外光の透過率および加工液配合による加工の促進・抑制の制御が挙げられる.本研究は,溶液中のウェハ表面上に紫外線レーザ露光によって,照射される部分のみが局所的に金属めっきおよびエッチングされることを利用し,直接に金属配線パターンを形成する技術の確立を目的としている.現状では,レーザ露光による部分的エッチングの促進効果が得られた.特に溶液を超純水とした場合でも,2光束レーザ露光(λ=193nm, 4mJ/pulse ; 100 pulse/sec0の条件下で,照射される箇所だけにレート10nm/minのエッチング現象が見られた.本技術の難点として,加工液での短波長である紫外光の透過率および加工液配合による加工の促進・抑制の制御が挙げられる.現在の半導体集積回路の製造工程では、直接半導体ウェハに配線を形成するのではなく、ウェハ表面に塗ってあるフォトレジスト膜にパターンをレーザ露光で現像した後,フォトレジストを取り除いてから、その回路溝パターンに配線する金属をめっき工程で埋め込む。このように金属配線工程に至るまでに様々な過程を行わなければならなく、手間のかかる手法である。そこで本研究では、紫外光線の局部照射による半導体ウェハ上に集積回路の配線を直接形成する方法を提案し、ArFエキシマレーザを用いたエッチングおよびめっきのシステムの開発を行っている。湿式めっき工程の中で局所的にレーザを露光すると、レーザ照射されたところだけにめっきまたはエッチングが促進されることが確認されている。この促進作用を用いれば,半導体製造工程の中の配線形威を間接的にレジストのパターニングを行う必要なく,直接金属材料の形成によるパターニングが可能となる.本研究では,まず化学的機械的研磨(CMP)プロセスの中で用いる加工液のなかに浸漬してある(主に銅である)金属表面に短波長の193nmである紫外線レーザ光をパルス的に(照射エネルギー=1.41mJ/パルス,パルスレート=100ヘルス,ビーム断面積=4mm^2)照射し,表面における諸現象を観察した.その結果から,金属表面までの加工液の厚さが大きく加工促進レート(エッチング促進レート≒-3030nm/min)に影響していることがわかった.これより,紫外線レーザ光照射により,金属のエッチングレートが促進できることを確認した.また,加工液の成分の濃度によるが,ある程度加工液が厚すぎると,逆効果で加工の抑制)をもたらしてしまうことがあることを示した.本研究では,紫外光線の局部照射による半導体ウェハ上に集積回路の配線を直接形成する方法を提案し,ArFエキシマレーザを用いたエッチングおよびめっきのシステムの研究・開発を行っている.湿式めっき工程の中で局所的にレーザを露光すると,レーザ照射されたところだけに熱によりめっきまたはエッチングが促進されることが確認されている.この促進作用を用いれば,半導体製造工程の中の配線形成を間接的にレジストのパターニングを行う必要なく,直接金属材料の形成によるパターニングが可能となる.これまで,Cuの化学的機械的研磨に使われる主な成分である酸性のクエン酸の溶液を用いた場合,紫外線レーザ光照射により,銅のエッチングレートが促進できることを確認している.そして,加工液の成分以外に,ArFエキシマレーザは物質による減衰率が大きく,また化学反応のしやすさにより,このレーザを用いる場合,金属表面までの加工液の厚さが加工レートに大きく影響していることがわかっている.以上のことより,まず,アルカリ性であるアンモニア水が加工液にした場合も,紫外線レーザ光照射によるエッチングの促進効果が確認できた.次に,紫外線の加工液(硫酸銅五水和物0.0125mol/l)は0.5mm以下の加工液の厚さで90%以上透過率をもつことを把握した.最後に設計製作した二光束の干渉露光を用いた銅に対する部分的加工の実験(レーザエネルギー:4mJ/pluse, 100Hz;電圧:0.1mV;照射時間:600sec)を行い,照射された部分のみ直径0.3mm,深さ0.1マイクロメータのエッチング根が確認された.
漁場図・地誌書等にみる地域の海洋資源利用の過去と現在

本年は、近世期における漁場図と名所図会・地誌書に描かれた海洋資源利用の解明を進め、成果の報告と論文執筆をおこなった。漁場図については、「旧薩摩藩沿海漁場図」に描かれた鹿児島県内之浦の漁場利用について、現地において定置網漁業とそれに関わるエビスかつぎ祭りの調査、内之浦の網元である久木元家文書(『鹿児島県定置網漁業誌』所収(昭和8年))の分析をおこない、その成果を『東京学芸大学紀要』に論文としてまとめた。さらに、エビスかつぎ行事について、鹿児島県薩摩川内市上甑町平良と鹿島町藺牟田において聞き取りと文献調査をおこなった。平良の江戸時代の史料については、奄美市立博物館の童虎山房文庫においても写本史料を撮影調査した。近世期の名所図会に描かれた海洋資源利用については、1819世紀中葉までの『江戸名所図会』『尾張名所図会』『摂津名所図会』『紀伊名所図会』などに描かれた海辺の風景の分析をおこない、歴史地理学会で報告し、学会誌の『歴史地理学』に論文を執筆した。漁業や社会経済性とは異なる視点からの海辺の多様な利用(遊漁、レクリエーションなど)について言及した。各地の名所図会に描かれた漁業や魚食文化について、地誌書の記載との対応関係についても分析をおこなっている。海辺と内水面との間に位置する汽水域、干潟の資源利用の歴史的展開についても研究を進めた。この問題に関連してラオスとタイのメコン川流域の乾季の漁撈について現地調査を進めた。地誌書に記された魚食文化についても近畿地方の山間部における海の魚のハレの利用について分析をおこない、論文を執筆した。漁場図の研究については、現地調査と関連文献調査を順調におこなうことができた。地誌書と名所図会を用いた海洋資源利用の研究については、学際的な視点が不可欠である点から研究方法の難しさを痛感しながらも、学会での発表に機会を得ながら、解明を進めることができた。研究成果について学会発表と学会誌投稿、単行本への執筆などを進めることができた。研究は最終年に入っている。撮影した史料の分析を進めていく。漁場図を用いた漁場利用については、「旧薩藩沿海漁場図」の佐多郷漁場図について分析を進め、『東京学芸大学紀要』への投稿をおこなう予定である。近世近代の地誌書に描かれた海洋資源利用については、現在執筆中の単行本(『地魚』(法政大学出版局より刊行予定))において網羅的に分析、紹介をおこない、時系列と空間軸の違いを見据えた考察をおこなう。江戸時代の名所図会に描かれた海洋資源利用の実態については体系的な分析をおこなうことが課題となっているため、それに関わる原稿執筆をおこなう。また観光と漁業の関係の歴史分析については、広島県福山市鞆の浦の伝統的な鯛網観光見学の行事の調査などを進める。本研究では、国内外における近世近代の漁場図を分析対象とした。図に描かれた漁場の景観や空間利用形態について検討を進めた。分析するうえで、漁場図について形態的な視点、機能的な視点からの分類案を提示した。また、便宜的に、近世の図は一部測量図を含むが鳥瞰図的な非測量図を主体としているので「漁場絵図」とし、測量図を多く含む明治以降の図は「漁場図」と区分することを検討した。本年度は、江戸末期に原本が作成された「旧薩藩沿海漁場図」の記載内容について研究を進めた。地形図や海図データと対比させながら、その歪みや正確性について検討した。さらに、漁法と漁場を各郷単位で抽出し、他の文字史料にみられる漁法との比較、漁場の位置を現代の海図データに比定する作業を進めた。その結果、漁法の記載には郷ごとにバラツキがみられ、文字史料との整合性が必ずしもみられない箇所も多くみられた。この研究成果については論文として発表した。他の漁場図や関係史料調査、現地の民俗調査については、明治期の有明海をめぐる熊本県と長崎県の海面占有をめぐる漁場紛争史料の分析、明治期の三重県和具(現在の志摩市)の海面争論の裁判記録の分析、明治期日本海(新潟県柏崎地方石地)のシイラ漬漁場図の分析、沖縄の近世近代の沿岸絵図の調査と民俗調査、奄美市立博物館の童虎山房文庫史料調査を進めた。今後、成果を発表するための執筆作業を進める予定である。なお今年度は諸般の事情で海外調査を実施できなかったが、海外所蔵の世界各地の漁場図の所在確認を進めている。当初予定していた海外の漁場図の調査については、諸般の事情で実施できなかった。ただ、国内の近世漁場絵図の研究成果の一部を論文として発表することができ、他の漁場図についても絵図分析と現地調査を進めることができたので、研究が進展した評価区分を選択した。本年度は国内と海外の漁場図、漁業関係の地誌情報に関する調査をおこなった。国内調査研究は、千葉県、長崎県において漁業地誌に関する調査を、鹿児島県において江戸時代末期の「旧薩摩藩沿海漁場図」で描かれた内之浦郷、加世田郷などにおける定置網漁場の現地比定と現況確認、エビス祭りに関する聞き取り調査を実施した。それを踏まえ、鹿児島県各地の定置網漁業とエビス行事の関係の歴史的な研究を進めた。長崎県五島市岐宿町と三井楽町の漁場図については、近世期から昭和期の定置網漁業者である西村氏の歴史を踏まえて研究を進めた。

海外調査研究も実施した。マレーシアのコタキナバルの漁業関係の地誌書と漁場図について州立博物館で調査をおこない、さらに魚市場、水上家屋の見学調査を進めた。フィジーにおいては漁場図と地誌書について現地の博物館で調査をおこない、あわせて魚市場や漁港で調査を進めた。インド南部においては、チェンナイ(マドラス)、コモリン岬、ケーララのコーチンにおいて漁業調査(魚市場や漁船)をおこない、博物館と図書館において漁場図と地誌書の調査を実施した。海辺や河川を描いた近世後期の名所図会の調査研究も開始した。漁業者ではない一般の人々が海辺の風景をどのように認識していたのか、「遊び」の視点も導入し、遊漁、レクリエーション、潮干狩り、漁業見物を取り上げ、エンターテインメントとしての「漁業」の存在を浮かび上がらせた。研究成果については、8月の日韓民俗学シンポ、12月の平戸市生月における定置網シンポジウム、3月の日本地理学会などで報告した。当初予定していた調査研究を概ね実施することができた。成果について公にする機会を得られた。本年は、近世期における漁場図と名所図会・地誌書に描かれた海洋資源利用の解明を進め、成果の報告と論文執筆をおこなった。漁場図については、「旧薩摩藩沿海漁場図」に描かれた鹿児島県内之浦の漁場利用について、現地において定置網漁業とそれに関わるエビスかつぎ祭りの調査、内之浦の網元である久木元家文書(『鹿児島県定置網漁業誌』所収(昭和8年))の分析をおこない、その成果を『東京学芸大学紀要』に論文としてまとめた。さらに、エビスかつぎ行事について、鹿児島県薩摩川内市上甑町平良と鹿島町藺牟田において聞き取りと文献調査をおこなった。平良の江戸時代の史料については、奄美市立博物館の童虎山房文庫においても写本史料を撮影調査した。近世期の名所図会に描かれた海洋資源利用については、1819世紀中葉までの『江戸名所図会』『尾張名所図会』『摂津名所図会』『紀伊名所図会』などに描かれた海辺の風景の分析をおこない、歴史地理学会で報告し、学会誌の『歴史地理学』に論文を執筆した。漁業や社会経済性とは異なる視点からの海辺の多様な利用(遊漁、レクリエーションなど)について言及した。各地の名所図会に描かれた漁業や魚食文化について、地誌書の記載との対応関係についても分析をおこなっている。海辺と内水面との間に位置する汽水域、干潟の資源利用の歴史的展開についても研究を進めた。この問題に関連してラオスとタイのメコン川流域の乾季の漁撈について現地調査を進めた。地誌書に記された魚食文化についても近畿地方の山間部における海の魚のハレの利用について分析をおこない、論文を執筆した。漁場図の研究については、現地調査と関連文献調査を順調におこなうことができた。地誌書と名所図会を用いた海洋資源利用の研究については、学際的な視点が不可欠である点から研究方法の難しさを痛感しながらも、学会での発表に機会を得ながら、解明を進めることができた。研究成果について学会発表と学会誌投稿、単行本への執筆などを進めることができた。28年度の研究成果については、論文執筆を進め公表する必要がある。明治期の有明海をめぐる熊本県と長崎県の海面占有をめぐる漁場紛争史料の分析、明治期の三重県和具(現在の志摩市)の海面争論の裁判記録の分析、明治期日本海(新潟県柏崎地方石地)のシイラ漬漁場図の分析、沖縄の近世近代の沿岸絵図の調査は継続して進める。海外の機関に所蔵が予想される漁場図については、目録を参照し所在整理中である。
味蕾内細胞間のシグナリング:基底細胞の役割

最近、味蕾の基底部に存在する基底細胞が味細胞や味覚神経線維末端と化学シナプスを形成していることが形態学的に明らかとなった。そこで、味覚基底部の細胞がどのように味覚の情報を処理しているか関心が寄せられているが機能的なことはまるで分かっていない。この2年間で以下のことを見いだした。1.カエル舌咽神経の味覚受容はまず先端受容膜の受容部位に味物質が作用することで起こる。味物質が味細胞間のtight junctionを通過して味蕾内に入り込み味蕾内の基底細胞などを直接興奮させることはない。2.摘出した味覚器(茸上乳頭)をパパイン処理することにより、遊離したrod cellおよびwing cellを得ることができた。これらの細胞は口腔へ突起を延ばしているが基底部へも突起を伸ばしている細胞も多く見られた。Rod cellおよびwing cellにホールセルパッチクランプ法を適用すると、電位依存性の電流が記録できた。3.鋭利なメスを使い味覚器のスライス標本を作った。味覚器の基底部の細胞からホールセルパッチクランプ法により電位依存性の電流が記録できた。内向きNa電流/外向きK電流の比は細胞により著しき異なった。多くは内向きNa電流と外向きK電流の両方を発生する細胞であったが、中にはほとんど内向きNa電流だけの細胞、ほとんど外向きK電流だけの細胞もあった。4.味覚器の基底部の細胞において5-HTで膜抵抗が増加するもの減少するものが観察された。このことから基底細胞であるメルケル細胞が5-HTを放出し、味細胞の興奮性に影響を与えることが示唆される。味覚刺激は味細胞に興奮を起こし化学シナプスを経て味覚神経線維末端に神経インパルスを生じさせる。最近、味蕾の基底部にある基底細胞が味細胞や味覚神経線維末端との間に化学シナプスを形成していることが形態学的に明らかとなったが基底細胞の役割はまだよく分かっていない。カエル味細胞は他の動物より大きいことからガラス微小電極を味細胞に刺入し易く味覚受容研究に使われてきた。本研究の目的はカエル味蕾内基底細胞の電気生理学的性質を調べることにより、味蕾内での味覚のシグナル伝達における基底細胞の役割を明らかにすることである。この目的のため、ウシガエル舌から茸状乳頭とそこを支配する神経(茸状乳頭-神経標本)を作製した。カエル茸状乳頭は哺乳動物とは違って乳頭が円盤状(直径150ミクロン程度)になっている。そこで、茸状乳頭の口腔面(味細胞の受容膜が口腔に面しているところ)に限局して味覚刺激を与えられるような装置を作った。この装置はガラス管でできており、茸状乳頭の口腔面を覆い、外部に味覚溶液はもれないようになっている。味蕾内基底細胞にガラス微小電極を刺入、あるいはパッチ電極をあてるためには茸状乳頭の側壁の支持細胞が邪魔になる。そこで、茸状乳頭の口腔面は味覚刺激用のガラス管で覆ったまま側壁の支持細胞だけパパイン酵素処理を行った。その結果、側壁の一部の支持細胞を除くことができパッチ電極を味蕾の基底部にあてることができるところまで標本を作ることができた。またこの標本により味蕾の基底部のイオン環境を味細胞の受容膜の味覚刺激と独立に変えることができるようになった。このように本年度は標本作りに専念した結果、目的の標本を作ることができた。今後はこの標本を用いて基底細胞の電気生理学的性質を明らかし味蕾内での味覚のシグナル伝達における基底細胞の役割を明らかにたい。そこで、味蕾基底部の細胞がどのように味覚の情報を処理しているか関心が寄せられているが機能的なことはまるで分かっていない。私達は昨年に引き続き、カエル味覚器(味蕾内)の基底細胞の役割を調べた。

昨年、パパイン酵素処理により遊離味細胞を得たり、味覚器の側壁を取り除いた味覚器を得る方法を確立したが、パッチ電極を基底部に存在する細胞にあて細胞の電気現象を記録するには至らなかった。今回、酵素処理をせずカエル味覚器(味蕾内)の基底部に存在する細胞にホールセルパッチクランプ法を適用できる標本を作成した。1ヶの円盤状味覚器の中央に鋭利なメスをあて味覚器を縦に二つに切断した。切断面が上になるように味覚器を正立顕微鏡下に置いた。-20mVから-100mVの静止電位を持つ基底部の26個の細胞で電圧固定下における電位依存性の膜電流測定を行った。基底部の細胞はインワードカレント(Na-電流)とアウトワードカレント(K-電流)の比率(Na-電流/K-電流)から次の4種類のタイプに分けられた:1.K-電流は存在するがNa-電流なし(比率0、N=2)、2.K-電流に比べNa-電流が非常に小さい(比率0.26±0.01、mean±SE、N=4)、3.Na-電流に比べK-電流が小さい(比率1.74±0.19、N=15)、4.Na-電流に比べK-電流が非常に小さい(比率12.97±4.77、N=5)。このような比率の違いが基底部の細胞タイプの違いによるのかどうか今後の検討が必要である。また、基底部の基底細胞の一つであるメルケル細胞は5-HTを含むことが知られている。今年度に残された日数内で基底部の細胞が5-HTに影響されるのかどうか調べ、基底細胞の役割を追及したい。
劇症肝炎抵抗性モデル動物を用いた肝発癌と肝細胞死の分子標的の探索

全身に発現するのではなく、肝臓にヒトRb遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを作製し、2系統のトランスジェニックマウスを得た。A系統のマウスはトランスジーンを1倍体あたり11コピーもち、B系統のマウスは1倍体あたり4コピーのトランスジーンをもっていた。野生型マウス、A系統マウス、B系統マウスの4週齢雄にジエチルニトロサミンを腹腔内投与し、その後フェノバルビタール含有水を35週にわたり飲水させた。肝臓の標本を作ったところ、コントロールマウスの肝臓には肝細胞癌が出現していたが、AおよびB系統のRbトランスジェニックマウスには肝細胞癌は誘導されていなかった。コントロールマウスの肝細胞癌部からDNAを抽出し、Rb、p53、Ras、Myc遺伝子の欠失や突然変異を検索したが、変異を検出できなかった。また、1肝臓あたりの結節形成数はコントロールマウスが一番多く、次がB系統マウスであり、最も数が少なかったのがA系統マウスであった。このことは、結節形成にRb蛋白質が量依存的に抑制していることを示している。劇症肝炎抵抗性を担っている分子の解析を肝臓抽出液を調製し、ウエスタンブロット法にて検索したところ、カスペース1,カスペース3、p53,E2F1-E2F5,Bcl-2,Bcl-XL,Bcl-XS,Bad,Bid蛋白に変化がなかったが、Bax蛋白がトランスジェニックマウスでは野生型マウスに比し著明に減少していることが判明した。さらに、2次元SDS-ポリアクリルアミドゲルでもって検討した。野生型マウスの肝細胞抽出液には存在せずA系統マウスの肝細胞抽出液に存在する蛋白スポットを5個、逆に野生型マウスの肝細胞抽出液には存在しA系統マウスの肝細胞抽出液に存在しない蛋白スポットを7個同定した。これらの分子は劇症肝炎抵抗性を担う分子の可能性が高く、現在分子の同定を行っている。化学発癌系の利用できる肝臓にだけRb遺伝子を発現するために、主に肝臓で発現しているHepatocyte Nuclear Factor-1 (HNF-1)遣伝子プロモーターの支配下にヒトRb cDNAを連結して、トランスジェニックマウスを作製し、2系統のトランスジェニックマウスを得た。A系統のマウスはトランスジーンを1倍体当たり11コピーもち、B系統のマウスは1倍体当たりトランスジーンを4コピーもっていた。Rb蛋白を肝臓に大量に発現するトランスジェニックマウスではアポトーシスを誘導する抗Fas抗体やTNFα投与時におこる劇症肝炎が起こらないことが判明した。次に、このトランスジェニックマウスが化学発癌抵抗性を示すかどうかを検討した。化学発癌にはRbトランスジェニックマウス雌とC3H雄のF1(遺伝的背景:B6C3F1)を用いた。F1の内、ヒトRbトランスジーンを持たないマウスをコントロール、トランスジーンを持つマウスを実験とする。肝臓化学発癌プロトコールは以下のようにする。まず、生後6週齢のマウスにジエチルニトロソアミン(DEN)を腹腔内投与し、1週後からフェノバルビタール含有水を35週継続飲水させる。コントロールマウス、Rbトランスジェニックマウス肝臓の病理標本を作製し、腫瘍性病変の性質、悪性度、頻度を検討した。コントロールマウスでは、肝細胞癌と多数の結節が誘導された。Rbトランスジェニックマウスでは、結節数が明らかに減少した。また、肝細胞癌の出現は認められなかった。

以上の結果から、Rb蛋白は生体の中では、化学発癌抑制に働いていることが明らかになった。全身に発現するのではなく、化学発癌系の利用できる肝臓にRb遺伝子を発現するために主に肝臓で発現しているHepatocyte Nuclear Factor-1(HNF-1)遺伝子プロモーターの支配下にヒトRb遺伝子を連結して、トランスジェニックマウスを作製し、2系統のトランスジェニックマウスを得た。A系統のマウスはトランスジーンを1倍体当たり11コピーもち、B系統のマウスは1倍体当たりトランスジーンを4コピーもっていた。A系統、B系統のマウス肝臓および野生型マウス肝臓より肝臓抽出液を調製し、SDS-アクリルアミドゲル電気泳動で蛋白を分離した後、各種抗体を用いてウエスタンブロット法にて、関連蛋白質の変化を検討した。アポトーシス蛋白であるカスペース1,カスペース3,や増殖関連蛋白p53,E2F1,E2F2,E2F3,E2F4,E2F5などに変化がなかった。アポトーシスに関わるBc12,Bc1-XL,Bc1-XS,Bad,Bidにも変化がなかったが、アポトーシス促進に働くBax蛋白がトランスジェニックマウス肝臓では野生型マウス肝臓に比して、著名に減少していることとが判明した。このことは、Rbトランスジェニックマウスでは、アポトーシス促進作用のあるBaxが著減しているため、全体として抗アポトーシス状態を呈していることが明らかになった。一方、化学発癌に対する抵抗性を担う分子については、種々の癌遺伝子や癌抑制遺伝子について検索したが、有意な変化を示す遺伝子は発見できなかった。しかし、Rbトランスジェニックマウス肝臓の免疫組織染色により、血管内皮細胞に新しい蛋白が発現しているデータを得た。今後の計画としては、A系統マウス肝臓からのRNAと野生型マウス月刊蔵からのRNAを用いて、マウス遺伝子3万個をのせてあるDNAマイクロアレイにより標的分子を網羅的に探索する予定にしている。全身に発現するのではなく、化学発癌の利用できる肝臓にRb遺伝子を発現するために主に肝臓で発現しているHepatocyte Nuclear Factor-1(HNF-1)遺伝子プロモーターの支配下にヒトRb遺伝子を連結して、トランスジェニックマウスを作製し、2系統のトランスジェニックマウスを得た。A系統のマウスはトランスジーンを1倍体あたり11コピーもち、B系統のマウスは1倍体あたり4コピーのトランスジーンをもっていた。コントロールマウス、A系統のマウス、B系統のマウスの4週齢雄にジエチルニトロサミンを腹腔内投与し、その後フェノバルビタール含有水を35週にわたり飲水させた。肝臓の標本を作ったところ、コントロールマウスの肝臓には肝細胞癌が出現していたが、AおよびB系統のRbトランスジェニックマウスには肝細胞癌は誘導されていなかった。コントロールマウスの肝細胞癌部からDNAを抽出し、Rb、p53、Ras、Myc遺伝子の欠失や突然変異を検索したが、変異を検出できなかった。また、1肝臓あたりの結節形成数はコントロールマウスが一番多く、次がB系統マウスであり、最も数が少なかったのがA系統マウスであった。このことは、結節形成にRb蛋白質が量依存的に抑制していることを示している。劇症肝炎抵抗性を担っている分子の解析を2次元SDS-ポリアクリルアミドゲルでもって検討した。コントロールマウスの肝細胞抽出液には存在せずA
危険ドラッグ使用証明のための分子鋳型ポリマーを用いた高選択的前処理法の開発

分子鋳型ポリマー(MIP)は,ターゲット化合物を構造的かつ化学的に捕捉できる高架橋特殊ポリマーである.これを固相充填剤とすれば,これまでの抽出法では実現できなかった高選択的な抽出が可能になると考えられる.そこで本研究では,大きな社会問題となっている危険ドラッグに関し,その主たる薬物群であるカチノン類を生体試料中から高選択的に抽出できる前処理法の開発を試みた.カチノン類は覚醒剤と類似の化学構造を有していることから,覚醒剤に高い親和性を示すMIPを用いた固相抽出カートリッジ(AFFINILUTE MIP Amphetamines, 25mg/3mL)がカチノン類の抽出にも適用可能か検討した.分析対象にはカチノン類14種(メトカチノンおよびカチノンは当所で合成した)を使用した.まずMIPへロードする際の試料溶液の液性をpH410の範囲で変化させ,標準溶液の回収率を比較したところ, pH6で最も高い回収率を得た(α-PPP(59%),その他8496%).回収率と分子構造の相関から,芳香環上のpara位の置換基の種類や有無はあまり回収率に影響を与えないが,側鎖アルキルの伸長やアミノ基へのピロリジン環の導入は回収率を低下させることがわかった.次に,ヒト尿への添加回収実験を行ったところ,いずれのカチノン類でも, 11000ppbの範囲において検量線は高い直線性を示した.回収率は,標準溶液の場合より数15%程度低減するものの,ポリマー系固相抽出法や液々抽出法と比較すると,同程度もしくはそれ以上と良好な結果であった.マトリクス効果は数%程度と非常に低い値であった.今後は血液試料についても検討していく予定である.分子鋳型ポリマー(MIP)は,ターゲット化合物を構造的かつ化学的に捕捉できる高架橋特殊ポリマーである.これを固相充填剤とすれば,これまでの抽出法では実現できなかった高選択的な抽出が可能になると考えられる.そこで本研究では,大きな社会問題となっている危険ドラッグに関し,その主たる薬物群であるカチノン類を生体試料中から高選択的に抽出できる前処理法の開発を試みた.カチノン類は覚醒剤と類似の化学構造を有していることから,覚醒剤に高い親和性を示すMIPを用いた固相抽出カートリッジ(AFFINILUTE MIP Amphetamines, 25mg/3mL)がカチノン類の抽出にも適用可能か検討した.分析対象にはカチノン類14種(メトカチノンおよびカチノンは当所で合成した)を使用した.まずMIPへロードする際の試料溶液の液性をpH410の範囲で変化させ,標準溶液の回収率を比較したところ, pH6で最も高い回収率を得た(α-PPP(59%),その他8496%).回収率と分子構造の相関から,芳香環上のpara位の置換基の種類や有無はあまり回収率に影響を与えないが,側鎖アルキルの伸長やアミノ基へのピロリジン環の導入は回収率を低下させることがわかった.次に,ヒト尿への添加回収実験を行ったところ,いずれのカチノン類でも, 11000ppbの範囲において検量線は高い直線性を示した.回収率は,標準溶液の場合より数15%程度低減するものの,ポリマー系固相抽出法や液々抽出法と比較すると,同程度もしくはそれ以上と良好な結果であった.マトリクス効果は数%程度と非常に低い値であった.今後は血液試料についても検討していく予定である.
量子井戸・メタ表面の融合による低毒性中赤外検出器の開発

本研究の目標は、極薄エピ層移植技術を確立してIII-V族半導体多重量子井戸(MQW)をAu基板・Auストライプから成るメタ表面に挟み込み、高感度・低雑音で高温動作可能な中赤外検出器を実現することである。有害なHg、Cdに依存したMCT検出器に代わる低毒性中赤外検出器として、量子井戸のサブバンド間遷移を利用する量子井戸赤外検出器(QWIP)が有望とされてきた。しかし、遷移の選択則という強い原理的制約により、十分な感度は実現されていない。本研究では、メタ表面の電場回転・電場増強機能により、入射光を完全に吸収して電流に変換し、10μm帯にて、従来のMCT検出器に匹敵する量子効率50%、検出能5×10^10cmHz^1/2/Wをわずか数層の量子井戸で実現することを目指してきた。平成30年度の第一の課題は、本来、単一波長、単一偏光にしか感度を持たないメタ表面赤外検出器を、メタ表面構造の改良により、高性能化することであった。感度は直感に反して量子井戸層数が少ない方が良いことがわかり、わずか1層にまで削減することにより、標準的なストライプ構造で波長7.0μm、感度2.2A/W、量子効率39%、検出能4.0×10^10cmHz1/2/W、偏光依存性を解消した新構造で6.7μm、3.3A/W、61%、5.2×10^10cmHz1/2/Wという世界最高レベルの性能を実現し、また、すべての点で本研究の目標を達成した。第二の課題は、赤外検出器の多画素化であった。読み出し集積回路と自作量子井戸構造との初めての接合を行った。その後の加工や動作確認は期間内に終了できなかったが、引き続き試作を進めて行く。4年間の研究の成果のとりまとめとして、平成29年度に主に確立していた新型コンタクト層について国際会議と論文発表を行った。検出器についても学会発表と論文投稿を行った。特許出願も準備中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、メタ表面の電場回転・電場増強機能により、入射光を完全に吸収して電流に変換し、10μm帯にて、従来のMCT検出器に匹敵する量子効率50%、検出能5×10^10cmHz^1/2/Wをわずか数層の量子井戸で実現することを目指している。平成27年度の第一の課題は、GaAs基板上にエピタキシャル成長したMQW層をAu基板に載せ替える極薄エピ層移植技術の確立であった。これを超高真空表面活性化法の適用により達成した。現時点で、エピ層成長時に発生する突起や工程中に混入する微粒子の挟み込みによる欠陥、割れなどの問題は残っているものの、150°C以下の低温で基板を接合し、第1基板を機械的・化学的研磨により除去する一連の工程を確立した。また、接合後のMQW層の電気的・光学的特性も損なわれないことを確認した。第二の課題はプラズモン共鳴と両立するOhmic接合の確立であった。当初は極薄AuGe/Ni層を挿入し、最低限の熱処理にて合金化する方法を考えていたが、GaAsへのn型ドーパントの最適分布制御によりOhmic化する新規手法を開発し、これを解決した。第三の課題は、MQWの設計に必要なSchrodinger方程式とPoisson方程式の連立による計算方法の確立であった。市販ソフトウェアおよび自作プログラムの組合せによりこれを確立した。同一機関に所属する研究分担者との有機的な強力体制が極めて有効に機能し、当初計画を越える進展があった。極薄エピ層移植技術は、機関内にて開発されていた超高真空表面活性化法により実現した。2枚の基板の角度合わせなど、新しい要求を満たす必要があったが、密接な連携により専用ホルダを新規開発し、これを解決した。ドーパント制御による極薄Ohmic接合の確立は研究分担者の長年の経験に基づいた発想に基づくものである。これにより、メタ表面にとって最重要な金属-半導体界面の表面プラズモンの伝搬を維持したまま電流を取り出すことが可能になった。また、MQWの設計手法の確立は、購入した市販ソフトウェアだけでは達成できないことが最終的にわかったが、研究分担者との深い議論に基づき、理論に関する文献を参考に、光学的・電気的特性の計算プログラムを独自開発し、当初予定した以上の様々な特性を設計段階で議論できる体制が構築できた。