hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高エネルギー密度固体電解質形マイクロ燃料電池の開発

本研究で計画している固体電解質形マイクロ燃料電池は、(1)発電部の固体電解質セラミックス、(2)燃料タンク、(3)燃料供給を制御するマイクロバルブからなる統合システムである。本年度も昨年度と同様(1)、(3)を中心に研究を遂行した。(1)においては、ランタンガレート系セラミックスであるLa_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.8>Mg_<0.2>O_3セラミックス上に、MEMS微細加工技術の一つであるスクリーン印刷を用いて燃料極、空気極を成膜した。その結果、燃料極、空気極の電極幅、電極間隔が最小100岬の単室型固体電解質形マイクロ燃料電池の作製に成功した。さらに、このマイクロ燃料電池の発電試験を行い、0.3V程度の起電力が得られることを確認した。上記の研究と平行して、La_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.8>Mg_<0.2>O_3の厚膜化について検討した。その結果、厚さ20μm程度のLa_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.8>Mg_<0.2>O_3厚膜をアルミナ基板上に作製することに成功し、その特定がLa_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.8>Mg_<0.2>O_3セラミックスと同等であること実証した。(2)においては、前年度に試作したマイクロバルブの耐圧性は20kPaと、燃料電池の燃料をシャットダウンするには不十分であった。そこで、マイクロバルブの基本構造はそのままにアクチュエータ、流路、ギャップサイズについて検討した。これらの点に着目して試作、評価を行った結果、100kPa以上という高い耐圧性を示すマイクロバルブの試作に成功した。このような優れた耐圧性を示すマイクロバルブの生産性を向上させるため、MEMS微細加工技術を活用したマイクロバルブの作製を検討した。その結果、直径100mmのシリコン上に16個のマイクロバルブを一括複数作製することに成功した。本研究で計画している固体電解質形マイクロ燃料電池は、(1)発電部の固体電解質セラミックス、(2)燃料タンク、(3)燃料供給を制御するマイクロバルブからなる。本年度は特に(1)、(3)を中心に研究を遂行した。(1)においては、ランタンガレート系セラミックスであるLa_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.8>Mg_<0.2>O_3セラミックス上に、MEMS微細加工技術の一つであるフォトリソグラフィ、やスクリーン印刷を用いて燃料極、空気極を成膜した。その結果燃料極、空気極の間隔が100μmにまで小さくした。これにより固体電解質セラミックスにおける抵抗を低減できる見通しを得た。さらに、この固体電解質セラミックスのパッケージを設計した。700°Cという高熱での使用を考え、パッケージにはアルミナベースの積層セラミックス技術を用いることにした。電力の有効利用のための低消費電力型マイクロヒーターの設計を、有限要素法による伝熱解析を利用して行った。その結果、ある特殊な構造を有するマイクロヒーターにすることで、消費電力を1/10程度に抑えて700°Cまで加熱可能であることを見出した。(2)においては、サイズが15mm×1.5mm×2mmというマイクロバルブの開発を行った。このマイクロバルブにおいては熱膨張型アクチュエータにより流路を開閉する機構を設けた。設計と試作、評価を繰り返した結果、20kPaまでの気体をシャットダウンすることに成功した。また、このバルブに必要な消費電力が500mWと、小さな消費電力で駆動可能であり、耐久試験により開閉が2000回以上可能であることを明らかにした。

そこで、マイクロバルブの基本構造はそのままにアクチュエータ、流路、ギャップサイズについて検討した。これらの点に着目して試作、評価を行った結果、100kPa以上という高い耐圧性を示すマイクロバルブの試作に成功した。このような優れた耐圧性を示すマイクロバルブの生産性を向上させるため、MEMS微細加工技術を活用したマイクロバルブの作製を検討した。その結果、直径100mmのシリコン上に16個のマイクロバルブを一括複数作製することに成功した。
DNA主溝結合分子の探索

本研究では,デオギシリボ核酸(DNA)二重鎖に結合する有機分子の開発・探索を行うべく,新たな合成手法の開発に基づいたDNA結合分子の開発・探索を行うことを目的としている.本年度は1)これまでに設計・合成したDNA結合フラーレンの機能探索および2)DNA結合小分子の設計・合成を行った.前年度までに設計・合成したDNA結合フラーレンについては新たにDNAの凝縮を誘起することを見いだしている.今年度は,このDNA結合フラーレンがトランスフェクション試薬すなわち外来遺伝子を細胞へ導入する試薬として有望であることを見いだした.この検討では既存のトランスフェクション試薬との比較を行い,DNA結合フラーレンが既存のトランスフェクション試薬と同レベルの遺伝子導入効率を達成できることを見いだした.この研究により球状疎水性化合物を基盤とした新たなトランスフェクショシ試薬の分子設計指針を見いだした.さらに今年度はDNAに結合するナノスケール分子のもつ機能に着目し,新たなDNA結合分子の設計・合成を行っている.この検討では超分子錯形成を鍵とした分子設計を行った.この検討からポリアミン-クカビトウリル複合体がDNAに結合すること,さらにこの手法が小分子の核酸関連機能を制御するための有用な手法となることを見いだした.以上,本奨励研究では機能性DNA結合小分子の設計・合成およびその機能探索を行った.その結果,新たなDNA結合分子の合成法すなわちフラーレンを基盤としたDNA結合分子の合成法および超分子錯体を基にしたDNA結合分子の合成法を開発した.本研究では新たに設計合成した分子の機能探索を行い,トランスフェクション試薬の合成および核酸関連機能性小分子の機能制御の新しい手法を開発した.本研究では,デオキシリボ核酸(DNA)二重鎖に結合する有機分子の開発・探索を行うべく,新たな合成手法の開発に基づいたDNA結合分子の開発・探索を行うことを目的としている.今年度は主に,フラーレンを基礎骨格としたDNA結合有機分子の設計・合成を行うべく,その基礎となる合成手法の確立を目指し検討を行った.その結果,新たなDNA結合分子として有効と考えられるフラーレン・ポリアミン複合体の簡便な合成手法を見いだした.この手法はフラーレンに対する第二アミンの光化学的付加反応であり,フラーレン上に一段階で四つのアミン残基を導入した特異な立体構造を持つフラーレン・ポリアミン複合体の選択的合成を行うことが出来た.得られたフラーレン・ポリアミン複合体については,予備的検討により二重鎖DNAに対する結合力を持つことを見いだし,現在その詳細について検討を行っている.また,同じ手法を用い二つのフラーレン間に四つの架橋鎖を構築することで,フラーレン二分子の間にカゴ構造を持つフラーレン・ポリアミン複合体の合成を行うことができることを見いだした.得られたカゴ分子についてはX線構造解析によりその構造を明らかにした.さらに,その物性に関する検討を行ったところ,二つのフラーレンの遷移モーメント間の相互作用に起因する淡色効果が見られることを見いだした.現在,DNA結合分子,およびカゴ分子のもつ機能についてさらなる検討を行っている.本研究では,デオギシリボ核酸(DNA)二重鎖に結合する有機分子の開発・探索を行うべく,新たな合成手法の開発に基づいたDNA結合分子の開発・探索を行うことを目的としている.本年度は1)これまでに設計・合成したDNA結合フラーレンの機能探索および2)DNA結合小分子の設計・合成を行った.前年度までに設計・合成したDNA結合フラーレンについては新たにDNAの凝縮を誘起することを見いだしている.今年度は,このDNA結合フラーレンがトランスフェクション試薬すなわち外来遺伝子を細胞へ導入する試薬として有望であることを見いだした.この検討では既存のトランスフェクション試薬との比較を行い,DNA結合フラーレンが既存のトランスフェクション試薬と同レベルの遺伝子導入効率を達成できることを見いだした.この研究により球状疎水性化合物を基盤とした新たなトランスフェクショシ試薬の分子設計指針を見いだした.さらに今年度はDNAに結合するナノスケール分子のもつ機能に着目し,新たなDNA結合分子の設計・合成を行っている.この検討では超分子錯形成を鍵とした分子設計を行った.この検討からポリアミン-クカビトウリル複合体がDNAに結合すること,さらにこの手法が小分子の核酸関連機能を制御するための有用な手法となることを見いだした.以上,本奨励研究では機能性DNA結合小分子の設計・合成およびその機能探索を行った.その結果,新たなDNA結合分子の合成法すなわちフラーレンを基盤としたDNA結合分子の合成法および超分子錯体を基にしたDNA結合分子の合成法を開発した.本研究では新たに設計合成した分子の機能探索を行い,トランスフェクション試薬の合成および核酸関連機能性小分子の機能制御の新しい手法を開発した.
職人的技術と情報技術との共生

本研究の目的は、高度に進展していく情報技術と熟練技術との関連を探り、新たな両者の関係を見いだすことにある。文献サ-ベイ、インタビュ-による調査から、3つの方向に向かっていることが明らかになった。一つは、特に製造業の現場では3Kと言われる環境のため、求人難の度合いが激しさを増しており、技能者と呼ばれる熟練技術者の高年齢化の傾向が見られるとともに、情報技術の導入がますます計られている現状が浮かび上がってきた。中小企業では生存のために、人手のかかる作業は自動化せざるを得ず、その傾向にはより一層の拍車がかかっている。次に、一部大手自動車メ-カ-や電機メ-カ-においては、高級化志向の中で手作りの味わいを製品に反映させること、そして人間によって伝承される高度熟練技術の温存を図るために、情報技術に置換させることなく、現場の中にあるいは研修を通して熟練技術者の積極的活用を進めるところも出てきている。三番目の方向としては、熟練技術を持つ技能者の腕をより発揮させるために、情報技術を活用しようとしていることである。例えば、筆者らがインタビュ-を行った酒造会社では、原材料とともに杜氏と呼ばれる職人的熟練技術者の味に占める割合は非常に高いとしながらも、その技術をより高度化し、洗練させるために積極的に温度洲定制御装置などの情報技術導入を図っている。同様の活用として、いくつかの大規模小売店でもベテラン販売員の支援のために情報システムが活用されている。本研究に関して言えば、第三番目の方向が現実に見いだされたことは非常に意味のあることである。単に労働力の置換として情報技術を活用するのではなく、筆者がすでに提唱しているCreativity Support Systemという現場の技術の改善のために情報技術の活用の重要性が実証されたと言うことができる。
岐阜県方言データベース構築ならびに総合記述に関する研究

岐阜県内でこれまでに公刊された郡市町村史から方言に関する記述をすべてテキストデータ化し、その記述に含まれる特徴的な語彙(オノマトペ・挨拶表現等を含む)および文法的表現について、語釈、記述、県内類語、県外の分布等を合わせ、総異なり項目数5909、のべ項目数31,777を1000ページあまりの辞書にまとめた。成果は、紙媒体およびCD-ROMで公刊され、研究者ならびに県内外の図書館において広く公開された。平成24年度は、平成23年度に構築した岐阜県の方言データベースを利用して、方言に関する、1県内記述の一覧、2語誌の記述、3県内類義表現の一覧、4県外の当該語形の分布状況を記述した、『岐阜県方言辞典』の作成を中心におこなった。『岐阜県方言辞典』は、アコについて第一巻として平成24年3月に刊行してあったものに続き、サトについて第二巻として平成24年6月に、続いてナンについて第三巻として平成24年10月に科研費にて印刷作成し刊行した。当該研究成果は、県内外の研究者とともに、広く県民に供されるよう図書館に配布した。このような詳細な語誌と分布を一覧できる方言辞典は、岐阜県内にこれまで存在していなかったことから、岐阜県方言の基礎的研究に資することは疑いようがない。方言辞典刊行と同時に、「岐阜県方言として記述される共通語」(『岐阜大学教育学部研究報告人文科学』61-1)として県内の方言記述に関する論考を発表し、「共通語」と「方言」という意識が地方で方言を記述する者の中でどのように揺れ動きつつ、地方で「方言」という意識が出来上がっていくかを解明しようと努めた。研究計画としては、WEBでの方言データベースの公開を予定していたが、方言データを逐次追加しながらの作業になったことや、公開用データの保存場所(サーバー)の確保が、メンテナンス上困難を伴うことから、現在中断している。この成果報告に関しては予定より遅れたが、最終年度である平成25年度に向けてこの点を克服し、岐阜県方言のデータベースを電子的に公開することで補っていく。岐阜県内でこれまでに公刊された郡市町村史から方言に関する記述をすべてデータ化し、その特徴的な語彙(オノマトペ・挨拶表現などを含む)(異なり5909項目、のべ31,777項目)および文法項目(969項目)について、語釈、記述、県内類語、県外の分布等を合わせ、5巻およそ1000ページの辞典形式にて作成。県内外の公共図書館をはじめ広く一般にも参照できるようにした。具体例を挙げれば、「準備」の意味の「マワシ」について、語源説をはじめとした語釈を300字程度で示し、その下に、県内各地の郡市町村史から50項目ほどの個別の記述を列挙。それぞれの市町村史の何ページにその記述が見られるかまでを付した。さらに、県外で「準備」の意味の「マワシ」を使う県として、『日本方言大辞典』の記述から、愛知と滋賀を挙げ、関連する項目として奈良の「マワリ」も引用して示した。県内の方言類語についても記述をおこない、飛騨地方でよく使われる「ヤワイ」も参照として挙げるなど、岐阜県内での方言記述を概観し、県内外の記述ともリンクするように配したのが大きな特徴である。ただ、現代は紙媒体の記述を悠長に見ていることができない時代でもある。その点を考慮して、第5巻には、Excelファイルによる検索ソフトも付録させ、単に紙の上からだけでなく電子的にも参照できるよう便宜を図った。当初予定していたwebでの公開は、データのメンテナンスに対し恒常的におこなえる見通しが立たないことから断念し、CD-ROMによる配布に留めた。これらの成果は、広く全国の研究者のみならず県内外の一般人にも広く公開された。今回の成果は、おおよそ交付時に申請した「研究の目的」ならびに「研究計画書」に合致するものとなった。本研究は、(1)岐阜県方言データベースの構築、(2) (1)の情報を基礎とした全国調査・研究との連携・協力、(3)個人での岐阜県方言に関する総体的記述研究の3つに分けられる。(1)に関しては、当初の計画通り、平成23年度、岐阜県内各市町村史に見られる方言記述のデータベース化から始めた。岐阜県図書館および各市町村に独自に保管されるデータの収集によって蓄積された方言に関する91の市町村史に見られるデータを、OCRおよび手入力により入力し、52655語の方言語彙をデータ化した。その資料に見られる方言語彙を、1つは、電子出力による検索ソフト開発により、もう1つは紙媒体による方言辞典として還元することに取り組んだ。現在、簡単な検索ソフトは工学部の情報関係の研究室との連携によりおおよそ開発が終わり、あとは学内の適切なサーバに置き、そこに流し込むデータの整理をおこなっている段階である。岐阜県方言辞典については、語誌に県内外の情報を付け加え整理中であり、アコまでの刊行がおこなわれた段階にある。(2)に関しては、国立国語研究所の全国方言分布調査プロジェクトと連動し、岐阜県内の十数地点での調査が終了した。

これによって集められた知見は、共同研究に活かされるほか、上述の方言辞典編纂にも随時活かされたほか、13に挙げた論文や学会発表等において報告された。その意味では、(3)の岐阜県方言に関する総体的記述へも、当初計画以上の成果として反映された。以上の通り、本研究は、100%を超える実績を上げることができた。「研究実績の概要」にも示した通り、WEB等での方言データベース公開については、その恒常的メンテナンスの問題から停滞している。今後は、より安全な方法によって公開するよう変更も含め対応し、当初計画の目標を科研費最終年度である平成25年度末までに達成していく。岐阜県方言の語彙に関する報告については、予定以上に実績を積み重ね、主立った語彙に関する語誌と分布の報告が平成24年度までにおこなうことができた。そのため、当初研究計画にはなかったオノマトペや挨拶方言などについても、まとめた辞典を作成することで、平成25年度の成果として、計画以上の達成を目指していく。また、文法項目についての整理も急ぐ。データベース化については、工学部の情報関係の研究室の援助を得て順調に進んでいる。反面、OCRにより電子化された記述には誤入力が多く、紙の辞典版の編纂に合わせ一語一語をチェックしていく必要があり、現在、その途上にある。拙速なデータの公開は避けたいため、紙媒体での公開を先に完了させる必要があり、電子版の公開はやや遅れる可能性がある。平成25年度は、岐阜県方言のデータベース完成に全力を注ぐ。すでに、エクセルデータとして、基本的な出力は終わっており、最終的な確認作業をおこないカ行まで進んでいる。平成25年度前半には、データの確認を終え、検索などができるソフトへの移植をおこない、電子的な公開をしていく。同時に、オノマトペや挨拶方言に関する岐阜県方言辞典の刊行を25年度夏までに、また、文法表現についても年度内に刊行することを目指していく。研究の基礎データとしての方言データを整備することが本研究の主たる目的ではあるが、その関連した研究としての論文発表と、さらに社会貢献を見据えた応用もおこなっていく。岐阜県方言として地域的な偏在が見られる語彙について、近隣の、特に福井県や愛知県との関係を中心に研究論文を発表することもそのひとつである。また、次の世代に方言を引き継いでいってもらえるよう方言教育の教科書を作成していくことも視野に入れつつ、本データベースの応用を考えていくことも課題である。昨年度研究費をやや余り気味に残したのは、方言辞典を分冊化し、よりきめ細かい記述をおこなった上で、完成の都度、県内外に還元することを企図したためである。方言辞典については、平成24年度上半期にサノ、平成24年度中にハンを完成させる予定である。これを受けて、電子版公開用データの整備もおおよそ完了するものと考えており、電子版の公開は、平成25年度当初となる予定である。平成25年度は、さらに、あいさつ表現や文法記述など、語彙として記述されている中の特徴的な現象をまとめていき、『岐阜県方言辞典』は、5冊刊行される予定である。平成25年度は、近隣県での方言データの収集や県内の特定地域(郡上市白鳥町石徹白、飛騨市神岡町山之村地区等)での、より細密な調査をおこなうなど、データベースの裏付け的な調査をおこなうため、旅費に20万円ほどを予定している。
中国漢魏晉南北朝期の刑罰法規における不道・不敬・不孝などの罪目に対する研究

本研究課題では中国漢魏晉南北朝期(紀元前3世紀紀元後6世紀)の刑罰法規に見える「不道」・「不敬」・「不孝」などの「罪目」(同種の犯罪行為を一つにまとめて総称したもの)について検討する。平成30年度は以下のことを明らかにした。すなわち、秦漢律では「不孝」という犯罪が設けられていたが、父母が子の不孝を「告」することを成立要件の一つとしていた。ただし、父母が死亡している場合に限り、第三者による告劾が認められていた。秦では当初、国家は家内部の問題に介入せず、家の構成員がみずから解決するのに任せていた。親は子に対して自由に制裁を加えることが可能であり、不孝罪を犯罪として定める必要がなかった。しかし、戦国時代における国家権力の強大化に伴い、国家が家内部の問題にも介入するようになり、不孝罪もその一環として設けられた。以後、親が子に制裁を加えたい場合、国家に子の罪を告し、刑罰という形で国家の手によって制裁が加えられることとなった。不孝罪が原則として父母の告を要件とするのは、子に対して制裁を加えたいという親の意思を国家が代行することに不孝罪の起源があったためと考えられる。ところがその一方で、父母が死亡している場合、第三者による告劾が認められていた。これは後になって例外的に設けられた規定と考えられる。父母はたとえ子に不孝な行為があったとしても、よほどのことがない限り、一般に子の死を願わないであろう。にもかかわらず、第三者による告劾を認めるということは、不孝罪が親の意思と必ずしも関係なく、他の犯罪と同様に、国家が処罰すべき行為として位置づけられたことを意味する。家内部の秩序がより国家の統制下へ組み込まれたといえよう。平成30年度は今後三年間の研究の基盤を築くため、罪目に関する史料の収集と整理を行う計画であったが、おおむね計画通りに完了した。また、当初の計画に従い、その作業と並行して、1罪目の種類と変遷、2各罪目に含まれる犯罪行為と処罰、という二つの問題を重点的に検討することができた。当初の計画通り、平成31年度・令和元年度は引続き2各罪目に含まれる犯罪行為と処罰について検討を深め、さらに3罪目の法的効果についても検討する。史料の収集と整理はほぼ完了しているが、研究の進展に伴い、史料に不足が生じた場合、さらに史料の収集・整理に努める。研究成果の一部は学会で発表したり、論文として執筆する予定であるが、さしあたっては今年の10月に中国上海で開催される第九回「出土文献与法律史研究」学術研討会に参加し、研究成果を発表したいと考えている。

本研究課題を遂行するため、スキャナを購入することが必要であったが、当初の想定よりも安いものを購入したため、やや研究費の余剰が生じることとなった。「次年度使用額」は主に「中国古代史関係図書」の購入費として使用したい。
油糧植物ジャトロファの乾燥耐性の向上を目指して

科学的知見の未だに乏しい植物Jatrophacurcas L.(ジャトロファ)について、水分の不足した環境におかれたときの生理学的解析を行い、その結果に基づいて決定したタイムコースで、乾燥ストレス付加後一定時間までの代謝産物や転写産物の蓄積の変動を調べ、ジャトロファの代謝経路の活性の水欠乏条件への応答を明らかにした。また一方で、ジャトロファの乾燥耐性強化を目指した遺伝子改変のために必要な、形質転換の条件を決定した。世界中で、劣悪な環境においても生育できる油糧植物として栽培が広がっているJatrophacurcas L.(ジャトロファ)について、水分の不足した環境におかれるとどのような生理的応答を示すかを明らかにすることを目的とした研究を行った。まず、植物体のうち根の部分全体を乾燥させることにより急激な乾燥ストレスを付与した場合の、気孔の開度、葉の水分含量、タンパク質・アブシジン酸含量などの生理学的応答のタイミングを明らかにした。次に、GC-TOFMSを用いて、一次代謝産物の蓄積の、急激な乾燥ストレス付加後24時間の間の変化を調べた。さらに、緩やかな乾燥ストレス付与について、代謝産物の蓄積の変化から示唆される各代謝経路の活性の変化を、転写産物解析により確認した。これらの結果から、土壌の水分含量が低下すると速やかに気孔を閉じ、光合成活性の低下により主な糖の蓄積が低下する一方で、ラムノースなどの糖の蓄積を増加させ、葉の水分保持能力が上昇することが分かった。また芳香族アミノ酸や分岐鎖アミノ酸なども乾燥条件下で顕著に増加し、これらの蓄積が過剰な光エネルギーによる酸化的障害の緩和に働いている可能性が示唆された。これらの結果は、降水量の少ない土地でも生産性の高いジャトロファの創出を目的とした遺伝子改変のための有効なストラテジーを示唆するが、遺伝子改変のために必要となる、ジャトロファの形質転換法の高効率化を目的とした研究も同時に進めてきた。汎用度の高い方法としてアグロバクテリウムを用いた形質転換法が用いられるが、アグロバクテリウムの系統間でのジャトロファへの感染のしやすさには有意な差がないこと、また、光条件も感染に有意な差を与えないことなどを明らかにした。世界中で、劣悪な環境においても生育できる油糧植物として栽培が広がっているにも関わらず、科学的知見の未だに乏しい植物Jatrophacurcas L.(ジャトロファ)について、水分の不足した環境におかれるとどのような生理的応答を示すかを明らかにすることを目的とした研究を行った。まず、気孔の開度、葉の水分含量、タンパク質・アブシジン酸含量などの生理学的応答のタイミングを明らかにした。次に、GC-TOFMSを用いて、一次代謝産物の蓄積の、乾燥ストレスによる変化を調べた。さらに、代謝産物の蓄積の変化から示唆される各代謝経路の活性の変化を、転写産物解析により確認した。これらの結果から、土壌の水分含量が低下すると速やかに気孔を閉じ、光合成活性の低下により主な糖の蓄積が低下する一方で、ラムノースなどの糖やグリシンベタインの蓄積を増加させ、葉の水分保持能力が上昇することが分かった。また、減圧湿潤法による葉全体へのアグロバクテリウムの感染を用いることにより、形質転換法の操作の中で、組織培養以前の過程を簡略化することができた。
Trogocytosis分子機構の解明

Trogocytosisとは2種類の異なる免疫細胞が接触した際にその接触面に形成される免疫シナプスを介して一方の細胞膜断片が相手側の細胞にダイナミックに移動するという現象である。本研究において我々は樹状細胞(DC)がアポトーシスT細胞からMHCクラスI分子(MHCI)を含む膜断片を速やかに引き抜くことを見出した。Trogocytosisは未熟なphagocytosis機構であると考えられているが、このMHCI細胞間移動は、PS受容体を介するphagocytosis機構に依存しないことも判明した。現在、そのMHCドレス化の分子メカニズムの解析を進めている。トロゴサイトーシスとは2種類の異なる免疫細胞が接触した際にその接触面に形成される免疫シナプスを介して一方の細胞膜断片が相手側の細胞にダイナミックに移動するという現象である。本研究において我々は樹状細胞(DC)がアポトーシスT細胞からMHCクラスI分子(MHCI)を含む膜断片を速やかに引き抜くことを見出したため、その生理的意義と分子機構の解明を進めている。本年度では、始めにBalb/cマウス(H-2Kd)脾臓DCをB6マウス(H-2Kb)由来アポトーシスT細胞と培養すると、そのDCはわずか数分でH-2Kb陽性となったため、このドレス化MHCIの抗原提示能を解析した。具体的には、このH-2Kbドレス化DCに卵白アルブミンペプチドOVA257-264を添加し、OT-I CD8+ T細胞の細胞増殖をin vitroで測定した結果、そのCD8+ T細胞の顕著な細胞増殖が認められた。次にDCのMHCIドレス化についてマウス脾臓CD8alpha+ DCとCD8alpha- DC間で比較すると有意な差が見られず、さらにホスファチジルセリン(PS)受容体のTim-3遺伝子欠損CD8alpha+ DCと野生型マウスCD8alpha+ DCとの間においてもその有意な差が見られなかったことから、トロゴサイトーシス機構にPSの関与は小さいことが明らかになった。今年度においてDCはPS受容体以外の受容体を介してアポトーシス細胞からMHCIを含む細胞膜断片を引き抜き、そのMHCIを用いて抗原提示を行うことを明らかに出来た。しかしながら、その分子機構の解明に取り組むことが出来なかったため、予定よりやや遅れていると判断した。本研究において我々は樹状細胞(DC)がアポトーシス細胞と接触した際に速やかにアポトーシス細胞由来MHCクラスI分子(MHCI)を身にまとう(ドレス化する)ことを見出した。このtrogocytosisは未熟phagocytosisとして考えられているため、我々はMHCIドレス化がphagocytosis経路を介するか否かについて検討した。マウス脾臓DCはCD8alpha+ DCとCD8alpha- DCの2つのサブセットに分類されるが、アポトーシス細胞の貪食能を有するのはCD8alpha+ DCサブセットのみである。しかしながら、MHCIドレス化はCD8alpha+ DCと同様にCD8alpha- DCにも認められた。我々は既にCD8alpha+ DCのphosphatidylserine (PS)受容体としてTim-3を同定しているが、そのTim-3欠損CD8alpha+ DCにおいても野生型CD8alpha+ DCと同様のMHCIドレス化が認められた。これらの結果は、少なくともこのアポトーシス細胞由来MHCIドレス化のtrogocytosis機構はphagocytosis機構とは異なることを示唆する。次にMHCIの抗原提示能について、卵白アルブミンを導入したアポトーシス細胞とOT-I CD8+ T細胞を用いてin vivo解析した結果、少なくともCD8+ T細胞の初期の細胞増殖にドレス化MHCIが関与していることが判明した。DCによるMHCIトロゴサイトーシス分子機構の解明に向けて、そのDC受容体の遺伝子スクリーニングを行う。免疫学本年度計画していたスクリーニング系の構築に難航し、細胞生物学実験および分子生物学実験の一部を次年度に延期することになったため、次年度使用額が生じた。次年度に実施する細胞生物学実験および分子生物学実験に必要な経費として、平成29年度申請額を合わせて物品費として使用する。
Tissue Expanderによる口腔粘膜及び骨膜伸展に関する実験的研究

口腔粘膜および骨膜の伸展を図るため、Tissue Expanderを臨床応用するにあたり、下顎骨および上顎骨へのビ-グル犬挿入モデルを作成し、その伸展速度、サイズ、形状についての検討を行い、粘膜及び骨膜の伸展度、さらに伸展による骨膜の変化、近接する骨質自体への影響について肉眼的、組織学的観察を行った。1.Tissue Expanderの顎骨挿入モデルの作成;下顎骨挿入モデルは、当初、10ccのレクタングルタイプのものを用い、頬側下顎骨体部にポケットを作成し、10ccの生食を4日おきに2.5ccずつ注入していったところ、粘膜骨膜に過度の緊張を引き起こし、粘膜の壊死を引き起こした。そこで注入の方法を変更し、7日おきに2ccずつ注入し、6ccの注入に止めたところ、感染や粘膜の壊死も起こらず良好な伸展が見られた(モデルA)。また、同時に2.5ccのラウンドタイプのものを挿入し、即時に2.5ccの生食を注入した(モデルB)。上顎骨挿入モデルは2ccのラウンドタイプのものを口唇粘膜より挿入し、頬側上顎骨体部にポケットを作成し、即時に2ccの生食を注入した(モデルC)。2.粘膜骨膜の伸展度;上顎下顎すべてのモデルで付着歯肉の伸展がわずかに認められた。骨膜については良好な伸展が認められ、モデルAでは最大部で約2.5倍、モデルB,Cでは約2倍の伸展が認められた。3.骨への影響;モデルAでは3週間に渡り注入を行ったが、近接する下顎骨に僅かな圧迫吸収が認められた。モデルB,Cでは注入して直後に屠殺したため、骨への影響はなかった。4.組織学的観察;モデルAにおいてはTissue Expander周辺部は肥厚した線維性の被膜を形成し、骨模様の所見は認められなかった。モデルB,Cでは即時注入のためこのような変化は見られなかった。本研究を行うに当たって最大の問題となる動物実験モデルの作成を行った。Tissue Expanderをビ-グル犬の両側下顎骨骨膜下に挿入する動物モデルの作成するにあたり、挿入するTissue Expanderの形状、容量についての検討、および生理食塩水の収入速度についての検討を行った。その結果、形状による差異は殆ど差は認められなかったが、容量では25cc以上のものでは、粘膜骨膜が過度の緊張を引き起こし、粘膜壊死やTissue Expanderの露出の原因となった。生理食塩水の注入速度では急速に注入すると同部の粘膜、骨膜が適応しきれずにやはり同様の問題が発生することが判明した。しかしながら、緩徐な伸展を行えば顎口腔領域という特殊な領域でも組織の伸展は十分に可能であることが解った。上顎の場合も下顎の場合と同様の検討を行ったが、挿入部位やチューブの固定方法の問題がいまだ未解決で、適正なサイズ、生理食塩水の注入速度についての検討については今年度の課題となる。

1.Tissue Expanderの顎骨挿入モデルの作成;下顎骨挿入モデルは、当初、10ccのレクタングルタイプのものを用い、頬側下顎骨体部にポケットを作成し、10ccの生食を4日おきに2.5ccずつ注入していったところ、粘膜骨膜に過度の緊張を引き起こし、粘膜の壊死を引き起こした。そこで注入の方法を変更し、7日おきに2ccずつ注入し、6ccの注入に止めたところ、感染や粘膜の壊死も起こらず良好な伸展が見られた(モデルA)。また、同時に2.5ccのラウンドタイプのものを挿入し、即時に2.5ccの生食を注入した(モデルB)。上顎骨挿入モデルは2ccのラウンドタイプのものを口唇粘膜より挿入し、頬側上顎骨体部にポケットを作成し、即時に2ccの生食を注入した(モデルC)。2.粘膜骨膜の伸展度;上顎下顎すべてのモデルで付着歯肉の伸展がわずかに認められた。骨膜については良好な伸展が認められ、モデルAでは最大部で約2.5倍、モデルB、Cでは約2倍の伸展が認められた。3.骨への影響;モデルAでは3週に渡り注入を行ったが、近接する下顎骨に僅かな圧迫吸収が認められた。モデルB、Cでは注入して直後に屠殺したため、骨への影響はなかった。4.組織学的観察;モデルAにおいてはTissue Expander周辺部は肥厚した線維性の被膜を形成し、骨膜様の所見は認められなかった。モデルB、Cでは即時注入のためこのような変化は見られなかった。
末梢神経損傷後の神経・皮膚組織に対する物理療法の影響

末梢神経再生においては,神経線維の再生を速やかに行い,再支配が行われるまでの筋や皮膚の性状の維持が重要となる。今研究では,末梢神経再生に対する物理療法の影響とともに,再生神経線維が成熟しやすい環境をつくる手段として物理療法を用いる妥当性について検討した。今研究で作成した皮膚損傷モデルマウスは,除神経皮膚に対する物理療法の影響を検討するのに適しており,また,超音波は損傷皮膚と再生神経に対して形態学的・機能的再生を促す有用な手段となりうることが示唆された。末梢神経傷害においては神経再支配までの期間をいかに短くするのかが傷害後の機能回復には最も重要となる。一般的に臨床場面においで用いられている、筋の性状を維持する目的での電気刺激療法などの物理療法が末梢神経の再生そのものに対してとのような影響を与えるかを、マウスの坐骨神経損傷モデルを用いて形態学的・組織学的な手法を用いて検討することを今研究では行っている。また、二次的に生じる褥瘡などの皮膚損傷を防ぎ改善することも機能回復の面では非常に重要と考え、組織・細胞に直接的な変化を起こすことができる物理療法を、神経再生に適した状態をつくるための積極的な治療手段として用いることの有用性についでも合わせて検討を行う。今年度では神経損傷モデルの作製を行い、組織学的検討のための試料を採取・作成した。次年度では単位面積当たりの再生神経の軸索数や直径を画像解析によって計測し神経再生の程度の解析を進めていく予定である。また、脱神経による皮膚傷害マウスの作製については、トレッドミルを用いた強制歩行によってより確実に皮膚傷害モデルが作製できるような条件設定を行い、足底の接地の変化などの動作観察・分析を行った後、足底の肉眼的変化についての観察と足底皮膚の組織学的検討を行っていく。その後、電気刺激。超音波などの各種物理療法を傷害皮膚に適用し、どのような変化を与えるのかを観察する予定である。末梢神経傷害においては、神経が骨格筋を再支配するまでの期間の長短が、傷害後の機能回復の程度に大きく影響を与える。今研究では、臨床場面において用いられている、筋の性状を維持する目的での電気刺激療法などの物理療法が、末梢神経の再生そのものに対してどのような影響を与えるかを、マウスの坐骨神経損傷モデルを用いて形態学的・組織学的な手法で検討している。また、除神経により二次的に生じる褥瘡などの皮膚損傷を防ぎ改善することも、機能回復の面では非常に重要と考え、組織・細胞に直接的な変化を起こすことができる物理療法を、神経再生に適した環境をつくるための積極的な治療手段として用いることの有用性についても合わせて検討を行う。今年度では、昨年度に引き続きマウスを用いた神経損傷モデルの作製を行い、組織学的検討のための試料を採取・作成した。再生神経の軸索数や直径を計測し神経再生の程度を組織学的に正確に検討するのに、より適した染色法を探索し、実施する予定である。また、脱神経による皮膚傷害マウスの作製については、トレッドミルを用いた強制歩行によってより確実に皮膚傷害モデルが作製できるような条件設定を引き続き行い、免疫組織化学的な手法も加えて足底皮膚の組織学的検討を行う予定である。その後、電気刺激や超音波などの各種物理療法を傷害皮膚に適用し、これらが末梢神経や皮膚にどのような変化を与えるのかを観察する予定である。今研究は従来用いられているような筋の性状を維持する目的での物理療法が、末梢神経の再生そのものに対してどのような影響を与えるかを、マウスの坐骨神経損傷モデルを用いて形態学的・組織学的な手法で検討するものである。また、除神経により二次的に生じる褥瘡などの皮膚損傷を防ぎ改善することも、機能回復の面では非常に重要と考え、神経再生に適した環境をつくるための積極的な治療手段として物理療法を用いることの有用性についても合わせて検討を行った。昨年度は、坐骨神経損傷により除神経を行ったマウスに、トレッドミルでの強制歩行を行い、より確実な足底皮膚傷害モデルの作成の検討を行った。坐骨神経切断により、歩行時のマウスの足底接地部位が、正常歩行時と異なることが、ビデオカメラを用いた歩行分析で明らかとなった。足底皮膚の組織学的観察では、損傷皮膚部の上皮細胞の傷害像や、膠原線維の増加が観察された。傷害皮膚に超音波などの各種物理療法を適用し、これらが末梢神経や皮膚にどのような変化を与えるのかについての免疫組織化学的手法を用いた検討については、現在引き続き実験・検討中である。
ストレス応答にかかわる転写因子群の機能分担と活性化機構の解明

従来、高等動物細胞への熱ショック刺激はHSF1を活性化し、その結果熱ショック遺伝子群の転写活性化が引き起こされると考えるのが定説であった。我々は、トリの系での解析から、熱ショックなどのストレスにおいては独自に同定したHSF3が、HSF1とともに活性化をうけることを示し、互いに協調的に遺伝子発現の亢進に関わっていると推測していた。この仮説を検証するためHSF3の遺伝子破壊を行った。その結果、HSF3欠損ニワトリBリンパ球細胞DT40では、HSF1の存在下においても熱ショック応答が著しく抑制をうけた。つまり、トリにおいてHSF3は転写活性化に必須の因子であることが明らかとなり従来のモデルの再考を促した。次にその協調的制御機構にアプローチするために、HSF1あるいはHSF3の細胞内含量を制御してみた。その結果、過剰量のHSF1存在下でも熱ショック応答が回復しないことからHSF1とHSF3が機能的に異なることがわかった。さらに、HSF1の活性化(三量体形成)はHSF3の量に依存していることが明らかとなり、HSF1とHSF3の活性化の機構がリンクし、共通の負の制御因子が存在することが示唆された。ヒトHSF4の選択的スプライシングにより得られた2つのアイソフォームHSF4aとHSF4bの機能的差異を解析したところ、HSF4aには転写活性可能がなく、一方HSF4bは非ストレス下で転写活性可能を持つことがわかった。また、HSF4bは熱ショックなどのストレスによってもその活性可能を亢進することが明らかとなった。マウス組織においてHSF4bのみが蛋白質レベルでその発現を脳と肺に認めた。以上、HSF4は選択的スプライシングにより組織特異的にその機能の制御をうけていることが明らかとなった。熱ショックなどの環境ストレスに対する最も重要な応答は熱ショック応答と呼ばれ熱ショック蛋白質の転写レベルでの誘導が主に生じる。このシグナル伝達をつかさどる鍵となるのが熱ショック転写因子HSFである。従来より知られているHSF1に加えてHSF3も温熱などのストレスで活性化されることが明らかになり、その伝達の詳細な分子機構の解析が望まれた。本研究ではHSF3遺伝子の欠損細胞を樹立して熱ショック応答への影響を解析した。その結果、HSF3が応答に必須であり、HSF1のみでは不十分であること、また、HSF1とHSF3の活性化機構が第三の因子を介してリンクしていることを明らかにした。一方、全く新しい転写因子HSF4の解析から、HSF4は転写活性化能を持つものと持たないアイソフォームがあることが明らかになり、熱ショック遺伝子の発現を正に、あるいは負に制御していることが推測された。どのような局面、組織でそれが働いているかについては今後の解析を必要とする。従来、熱ショックはHSF1を活性化し、その結果熱ショック遺伝子群の転写活性化が引き起こされると考えるのが定説であった。HSF3欠損ニワトリBリンパ球細胞DT40では、HSF1の存在下においても熱ショック応答が著しく抑制をうけた。つまり、HSF3は転写活性化に必須の因子であることが明らかとなり従来のモデルの再考を促した。

次にその協調的制御機構にアプローチするために、HSF1あるいはHSF3の細胞内含量を制御してみた。その結果、過剰量のHSF1存在下でも熱ショック応答が回復しないことからHSF1とHSF3が機能的に異なることがわかった。さらに、HSF1の活性化(三量体形成)はHSF3の量に依存していることが明らかとなり、HSF1とHSF3の活性化の機構がリンクし、共通の負の制御因子が存在することが示唆された。哺乳動物細胞で同定された第3の因子HSF4は主要な2つのアイソフォームが存在することがわかった。マウスでの解析からHSF4bが脳や肺組織で発現の認められる主要なものであり、その構造から予想されたように構成的に核に存在しDNA結合型の三量体を形成していた。さらに、HSF4bは、HSF4aとは異なり転写活性化に働くことが明らかとなった。つまり、組織特異的にHSF1やHSF2と協調して熱ショック遺伝子の制御を行うことが示唆された。
窒化ガリウム系共鳴トンネルダイオード作製とテラヘルツ波発振に関する研究

ワイドバンドギャップ半導体を用いた高性能なテラヘルツ波発振器の実現に向けて、窒化ガリウム系共鳴トンネルダイオード(GaN系RTD)の作製技術を確立した。GaN系RTDの高品質化、及び、数値シミュレーションの高精度化により、長年未解明であったGaN系RTDで生じる双安定性(電流電圧特性のヒステリシス現象)のメカニズムを明らかにした。また、解明したメカニズムをもとに、テラヘルツ波発振に障害となる双安定性を抑制することに成功し、GaN系RTDを用いたテラヘルツ波発振器の実現の可能性を示した。本提案では、窒化ガリウム系半導体を用いた共鳴トンネルダイオード(GaN系RTD)を実現し、高性能なテラヘルツ波発振器を実現することを目的としている。GaN系RTDは、ワイドバンドギャップ、高いバンド不連続性、高速トンネル時間等の広帯域・高出力テラヘルツ波発振に有利な物性を持つ反面で、特有の結晶欠陥や分極が存在する為に微分負性抵抗(NDR)を得にくいという欠点を持つ。これまで、提案者らは、高品質なGaN系RTDを作製し、良好なNDRを得ることに成功していた。本年度は、GaN系RTDの更なる高品質化と数値計算の高精度化に取り組み、長年未解明であったGaN系RTDで生じる双安定性と電流電圧特性の劣化メカニズムを解明することに成功した。GaN系RTDでは、良好なNDRが観測されるものの、順方向電圧の印加方向によって電流電圧特性が異なるヒステリシス(双安定性)が生じることや、繰り返し測定とともに電流電圧特性が劣化することが知られていた。これらの現象は、テラヘルツ波発振には不利な現象であるため、メカニズムの解明が最重要課題であった。これまで、国内外の多くの研究者が、メカニズムの解明に取り組んだが、十分な結論を出すことはできなかった。本研究では、GaN系RTDで生じる双安定性が、量子井戸でのサブバンド間遷移と電子蓄積効果に起因することを明らかにし、更には、繰り返し測定とともに生じる電流電圧特性の劣化が、GaN系RTDのバリア層での深い準位に起因していることを解明した。これらの解明により、テラヘルツ波発振を可能にするGaN系RTD実現の目処が付いた。今後は、解明したメカニズムを基に、双安定性抑制と安定動作に向けたGaN系RTDの最適設計に取り組むとともに、テラヘルツ波発振に向けたアンテナ設計を行う予定である。本提案では、窒化ガリウム系半導体を用いた共鳴トンネルダイオード(GaN系RTD)を開発し、高性能なテラヘルツ波発振器を実現することを目的としている。GaN系RTDは、ワイドバンドギャップ、高いバンド不連続性、高速トンネル時間などの広帯域・高出力テラヘルツ波発振に有利な物性を持つ反面で、特有の分極や多数の結晶欠陥が存在するという欠点を持つ。昨年度までに、長年未解明であった、テラヘルツ波発振には不利な現象であるGaN系RTDで生じる双安定性(電流電圧特性のヒステリシス)のメカニズムを解明した。本年度は、解明したメカニズムをもとに、特有の分極に基づくGaN系RTDの歪量子井戸構造を改良することで、量子井戸サブバンド間遷移と電子蓄積効果に起因した電流電圧特性のヒステリシスを抑制することに成功した。また、微分負性抵抗に起因した電流電圧特性の変化を観測した。しかし、テラヘルツ波発振器に利用できるまでのデバイス特性には至っておらず、今後、結晶成長技術やRTD構造の更なる改良が必要であることがわかった。その具体的な改良方法も検討した。また、平行して、電磁界シミュレータを用いたアンテナ構造設計とプロセス技術開発も行った。THz帯で発振可能なアンテナ構造の設計指針を見出すとともに、アンテナ構造作製ための微細加工技術を開発した。今後は、これらの成果をもとに、GaN系RTDによるテラヘルツ波発振ならびにその基盤技術確立に向けた研究に取り組む予定である。テラヘルツ波発振器に利用できるまでのデバイス特性には至っていないが、解明したメカニズムをもとに、GaN系RTDで生じる電流電圧特性のヒステリシスを抑制することができたことは、テラヘルツ波発振可能なGaN系RTDの実現に向けて大きな成果であったと考えている。また、電磁界シミュレータを用いたアンテナ構造設計とプロセス技術開発もほぼ計画通りに遂行した。本研究では、窒化ガリウム系共鳴トンネルダイオード(GaN系RTD)の優れた材料物性を用いることで、高性能なテラヘルツ波発振器を実現することを目的とした。昨年度までに、長年未解明であったGaN系RTDで生じる双安定性(テラヘルツ波発振に不利な電流電圧特性のヒステリシス)を抑制することに成功し、また、電磁界シミュレータを用いたアンテナ構造設計法やアンテナ構造作製のためのプロセス技術を確立した。最終年度は、GaN系RTDからのテラヘルツ波発振を目指して、GaN系RTDの高品質化に関する検討を行った。低欠陥GaN基板を用いたホモエピタキシャル技術、及び、バリア層の低Al組成化等により、サファイア基板とGaN系RTDとの格子歪によって発生する貫通転位や、バリア層中の結晶欠陥を大幅に低減することに成功した。しかし、テラヘルツ波発振に十分な微分負性抵抗特性を得るには至らず、更なる結晶品質の改善が必要であることがわかった。大面積成長などに優位性を持つMOVPE成長では、ヘテロ界面の平坦性が十分ではなく、ヘテロ界面の平坦性に優れたMBE成長も視野に入れた取り組みが必要であることが示唆された。

本研究期間では、テラヘルツ波発振器実現までには至らなかったが、GaN系RTDで生じる双安定性(量子井戸サブバンド間遷移と電子蓄積効果に起因したバンド構造変化)のメカニズムを明らかにし、GaN系RTDの最適設計によって、双安定性を抑制し、テラヘルツ波発振器を実現できる可能性を示した。今後は、これらの成果をもとに、所属機関のプロジェクト等での研究テーマとして研究を継続し、テラヘルツ波発振器実現に繋げていく予定である。また、双安定性のメカニズム解明により、GaN系RTDの双安定性を用いた新しいデバイスの創出にも繋がった。ワイドバンドギャップ半導体を用いた高性能なテラヘルツ波発振器の実現に向けて、窒化ガリウム系共鳴トンネルダイオード(GaN系RTD)の作製技術を確立した。GaN系RTDの高品質化、及び、数値シミュレーションの高精度化により、長年未解明であったGaN系RTDで生じる双安定性(電流電圧特性のヒステリシス現象)のメカニズムを明らかにした。また、解明したメカニズムをもとに、テラヘルツ波発振に障害となる双安定性を抑制することに成功し、GaN系RTDを用いたテラヘルツ波発振器の実現の可能性を示した。長年未解明であったGaN系RTDで生じる双安定性や電流電圧特性の劣化メカニズムを解明できたことは、テラヘルツ波発振可能なGaN系RTDの実現に向けて、大きな成果であったと考えている。また、GaN系RTDで生じる双安定性のメカニズムを解明できたことで、テラヘルツ波発振器以外の新たなデバイス応用も見出された。新たなデバイス応用に関する論文等は、本研究課題の最終目標に関するものではないが、本研究課題に係る研究成果として登録した。テラヘルツ波発振器に利用できるまでのデバイス特性に至っていない主な理由として、結晶欠陥に起因する構造不均一性の影響を考えている。そのため、低欠陥GaN基板を用いたホモエピタキシャル技術による結晶品質改善などに取り組むことを予定している。また、得られた特性をもとに、GaN系RTDからのテラヘルツ波発振の可能性を探究する。半導体工学GaN系RTDによるテラヘルツ波発振器を実現するには、GaN系RTDでの双安定性抑制と安定動作が必要である。次年度は、解明したメカニズムを基にしたGaN系RTDの最適設計と、GaN系RTDの更なる高品質化に取り組むことで、双安定性抑制と安定動作実現を試みる。また、これと平行して、アンテナ構造設計とプロセス開発に着手し、最終年度までのGaN系RTDによるテラヘルツ波発振器実現を目指す。本年度の研究で、簡易で高速解析が可能な平面回路系解析でもTHz帯のアンテナ設計ができることが明らかになったために、研究提案時に予定していたFDTD法解析ソフトウェアの購入を取りやめた。そのため、次年度使用額が生じた。GaN系RTDによるテラヘルツ波発振器を実現するには、GaN系RTDでの双安定性抑制と安定動作が必要である。研究開始時には、双安定性とデバイス劣化のメカニズムが不明であり、窒化物半導体特有の結晶欠陥や分極を抑制することが必要であると考えていたために、低欠陥GaN基板や無極性GaN基板を用いた新たな結晶成長技術を確立する必要があると考えていた。
畑地灌漑用水計画における有効雨量に関する研究

番地灌漑計画における用水量は、我が国のような湿潤地帯における畑地灌漑の実態から見直しの必要な部分が見受けられる。本研究では、試験圃場および畑灌実施地において灌漑施設、営農状況および降水量ならびに使用水量を調査し、計画用水量の検討を行うことも目的とした。この調査で得られた主な成果を以下列記する。1.試験圃場(東京農大厚木中央農場内の野菜圃場)においての調査では、灌漑効果からみて適切な灌水量が認められ、過剰灌水の試験区が生じた。すなわち、降雨量を考慮した灌漑の必要性を改めて認識した。また点滴灌漑での過剰灌水に対する考慮が必要であることがわかった。2.畑地灌漑実施地での用水利用調査結査から、使用水量は、季節による栽培作関との関連が大きく、降雨の影響があるものの予想したほどの反応を示さなかった。これは、降雨の予知が確実にできないことと水管理での迅速な対応ができないためと思われる。一方、ハウスにおいて雨量との関連が認められ、ハウス内でも雨天時の蒸発散の減少や土壌を通しての雨水の浸潤が推定される。3.本研究のまとめ方は、既存の研究成果や、今回の試験圃場での土壌水分測定値や気象資料ならびに畑地灌漑実施地での水利用実態などもふまえて、統計的処理によって有効雨量を算出する。また有効雨量の下限値および上限値の検討結果から有効雨量の見直しの必要性が認められた。さらに点滴灌漑のような部分灌漑での湿潤域と非湿潤域における土壌水分観測結果からも、降雨の有効化の見地から異義が認められた。4.これらの結果から、番地灌漑用水量の縮小につながる可能性が生じ、今後の新規用水源確保の困難な地域での畑灌漑事業の推進となるように期持される。畑地灌漑計画における用水量については、我が国のような湿潤地帯における現実の畑地灌漑の実態から見直しの必要な部分が見受けられる。本研究では、試験圃場および畑地灌漑実施地において土壌、灌漑施設(一部点滴灌漑)、営農状況および降水量(有効雨量)を考慮した計画用水量の検討を行うことを目的とした。現在実施中の調査項目・方法および成果を以下列記する。(1)試験圃場での調査は、東京農業大学厚木中央農場内の野菜圃場(露地、雨除け)にサトイモ、キュウリを栽培し、末端灌漑施設を多孔管、点滴ホ-スの灌漑器具および灌水量の異なる区を設けて実施した。主な結果は、灌漑効果からみて適切な灌水の試験区が生じた。また灌漑器具別には点滴灌漑での過剰灌水に対する考慮が必要であることがわかった。(2)畑地灌漑実施地での用水利用調査は、静岡県浜松市を中心とする三方原用水地域としている。調査方法は、水路末端のファ-ムポンドに自記水位計を設置し、水位変動と揚水機の運転状況などを記録し、この結果を整理する。また、これらの調査と併行して各シ-ズンごとの作付調査を行い、必要に応じて農家の灌漑に対する意識および行動を聞き取りを行った。この結果、灌漑使用水量は、栽培作物との関連が大きく、とくにハウスが多いほど使用水量が増加し、またハウスにおいても雨量との関連が認められた。(3)次年度においては、今年度の調査を補足・継続する。まとめ方としては、試験圃場での土壌水分測定値や気象試料ならびに畑地灌漑実施地での水利用実体などもふまえて統計的処理によって有効雨量を算出し、畑地灌漑の計画用水量の見直し(縮小)の可能性について、主に降雨の有効化の観点でとらえる。

畑地灌漑計画における用水量は、我が国のような湿潤地帯における畑地灌漑の実態から見直しの必要な部分が見受けられる。本研究では、試験圃場および畑灌実施地において灌漑施設、営農状況および降水量ならびに使用水量を調査し、計画用水量の検討を行うことを目的とした。この調査で得られた主な成果を以下列記する。1.試験圃場(東京農大厚木中央農場内の野菜圃場)においての調査では、灌漑効果からみて適切な灌水量が認められ、過剰灌水の試験区が生じた。すなわち、降雨量を考慮した灌漑の必要性を改めて認識した。また点滴灌漑での過剰灌水に対する考慮が必要であることがわかった。2.畑地灌漑実施地での用水利用調査結果から、使用水量は、季節による栽培作物との関連が大きく、降雨の影響があるものの予想したほどの反応を示さなかった。これは、降雨の予知が確実にできないことと水管理での迅速な対応ができないためと思われる。一方、ハウスにおいて雨量との関連が認められ、ハウス内でも雨天時の蒸発散の減少や土壌を通しての雨水の浸潤が推定される。3.本研究のまとめ方は、既存の研究成果や、今回の試験圃場での土壌水分測定値や気象資料ならびに畑地灌漑実施地での水利用実態などもふまえて、統計的処理によって有効雨量を算出する。また有効雨量の下限値および上限値の検討結果から有効雨量の見直しの必要性が認められた。さらに点滴灌漑のような部分灌漑での湿潤域と非湿潤域における土壌水分観測結果からも、降雨の有効化の見地から意義が認められた。4.これらの結果から、畑地灌漑用水量の縮小につながる可能性が生じ、今後の新規用水源確保の困難な地域での畑地灌漑事業の推進となるよう期待される。