hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スンクスの三叉神経一次知覚中枢の電子顕微鏡的解析

スンクスの感覚器系は嗅覚、三叉神経知覚が巨大に発達し、聴覚はある程度発達、視覚、味覚は劣っている。大脳は新皮質の領域が小さく、海馬、梨状葉皮質、扁桃核等は大きく発達している。特に、長く突出した鼻吻部とここに密生する触毛の感覚領域である三叉神経一次知覚領域は巨大に発達し、知覚径路の形態学的解析には絶好の材料と言える。本研究は、スンクスのよく発達した三叉神経一次知覚領域の微細構造を明らかにすると同時に、これを一つのモデルとして、知覚神経回路の超微形態学的解析を行なうことを目的とした。皮膚知覚の中枢に於ける情報処理機構は未だ不明な点が多く、一次中枢である脊髄後角や三叉神経下行路核には、多様なシナプスが存在する。本研究では三叉神経の末梢からHRPあるいはレクチンーHRPを取り込ませその中枢端末がどのタイプのシナプスかを明らかにし、次いでそのシナプスの立体構造を明らかにする計画で研究をはじめた。上顎鼻吻部の知覚を伝える上顎神経の投射は三叉神経下行路核の腹側から4/5以上を占める。迷走神経及び顔面神経の運動根と知覚根は他の動物と異なり延髄の腹側と背外側に別れて脳を出るが、この2根の間に上顎神経の投射が入り込むこととなる。多様なシナプスの内小型円形小胞を含み樹状突起上に停止するもの(Sタイプ)と、複雑な形態をして多数の細い樹状突起と接合するもの(Gタイプ)は少なくとも三叉神経からの一次知覚停止と思われる。これらの立体構造については現在作成中である。本研究では三叉神経運動核内における機能局在の有無についても実験を行なった。三叉神経運動核は顔面神経核の様に亜核に別れることはないが、機能局在は認められた。即ち、背側の側頭筋支配ニューロンは尾背側に、腹側の咬筋、内側翼突筋支配ニューロンは吻腹側にあり、顎二腹筋前腹支配ニューロンは顔面神経下行根に沿って伸び顔面神経副核に近く存在することが明かとなった。
学校教員を対象としたうつ病予防プログラムの開発とその効果

教職員(公立学校・公立の教育支援センター・私立学校を含む)を対象とした動画とリーフレットによるうつ病予防プログラムを開発した。うつ病予防プログラムでは、運動によるうつ病予防効果についての情報提供を中心に行い、知識向上および行動変容への効果を検証した。具体的には、首都圏の1学校教職員、2行政機関、3民間企業を対象に、動画視聴やリーフレットによる知識向上がみられるか否か、行動変容(運動量の増加)がみられるか否かについて、質問紙による調査を行った。その結果、動画やリーフレットでは、知識向上が見られたが、行動変容に繋げるには、周囲の人と運動習慣についてのコミュニケーションが重要であると示唆された。学校教職員を対象としたうつ病予防プログラムとして、平成27年度に、運動推進の動画(アニメーション)を作成した。動画の作成に際しては、研究者、精神科医、養護教諭の他、マスコミ関係者からも意見を聴取し、動画の内容に反映させた。動画の内容には、運動習慣がうつ病予防に有用であること、運動習慣が早期死亡のリスクを減らすこと、WHOにより推奨されている運動量等を盛り込んだ。動画の製作は、東京藝術大学映像研究科チームとの共同で行い、「ストレス対策の豆知識運動のすすめ」と題して完成させた。以前より研究協力を得ている養護教諭の所属校で実施の同意を得て平成28年4月以降に、調査開始予定である。学校での第一回調査実施前に予備調査として、養護教諭をはじめとする学校教職員および海外の研究者らから、作成した質問票および動画についての意見、感想を聴取した。議論の中で、産業保健マーケティングの手法を取り入れることについても検討し、動画のみでの啓発だけでなく、チラシも同時に掲示することで視聴を促すことが有用と考えられ、チラシも作成した。さらに、質問項目には、行動変容のステージモデルを採用することとし、平成28年度、5月を目処に第一回調査を実施予定である。学校では、現在3校で同意を得ており、他に養護教諭やスクールカウンセラーの組織でも協力の同意を得ている。東京藝術大学の映像研究科との共同製作であったこと、既に養護教諭とのネットワークがあったため、これらのネットワークを活用出来、おおむね順調に進展している。平成28年度は、首都圏の教育委員会および公立の小中学校で教職員の職場ストレスおよび運動をはじめとする健康習慣についてのヒアリングを実施した。前年度に完成した運動推進の動画とともに、当該年度は、リーフレットも作成した。さらに、首都圏の公立学校及び教育センターの教職員を対象に、質問紙による運動習慣および主観的健康観の実態調査を実施し、リーフレット配布および動画視聴の推奨により、運動量の増加および主観的健康観の向上がみられるか否かについて検討した。調査の結果、学校教職員において、運動習慣がある者の方が主観的健康観が良好であり、運動習慣についてコミュニケーションの機会がある者の方が、より運動量増加に繋がりやすいことが示唆された。また、本調査結果をもとに、教職員を対象とした精神保健に関するセミナーを実施し、精神保健向上に向けての運動習慣の重要性についての知識・理解向上を図った。今後、私立学校も含め同様の調査を実施予定である。また、学校現場だけでなく、医療機関からの協力を得て、学校教職員を対象とした運動習慣、抑うつ、健診結果との関連を明らかにするためデータ収集を終えている。今後、データ解析予定である。本調査結果は、前記と同様に、医療機関はもとより、学校教職員にも結果をフィードバックし、うつ病予防、健康増進への活用を図る予定である。一方、過去の運動疫学の知見をレビューし、運動習慣と抑うつと心肺持久力との関連についても明らかにした。今後は、うつ病予防に向けての運動推進について、効果的な情報提供のあり方を検討予定である。教育委員会からの協力を得るのが難しく、幾つかの公立学校からの協力は得られたものの、各学校あたりの教職員数が2030人と少なく、対象者数の確保が難しい状況があった。今現在、私立の学校法人の協力が得られたため、本年度は、私立学校も含め、うつ病予防・メンタルヘルス向上に向けての運動推進を図り、その結果を示す予定である。本調査の実施に際し、英語圏を中心にうつ病の治療ガイドラインを参考に、うつ病の予防・改善における最新の情報を収集した。その中でも、オーストラリア・ニュージーランド、カナダのうつ病の臨床ガイドライン、世界生物学的精神医学会ガイドラインは、運動によるうつ病の改善効果についてのエビデンスレベルおよび推奨基準ともに記載されていたため、これをうつ病予防プログラムの参考とした。また、ガイドラインの他、論文、WEBも含めて情報を収集した。その上で、首都圏の小中学校で養護教諭、一般教諭、校長、教育委員会へのインタビューを行った。以上の結果を踏まえて、教職員(公立学校・公立の教育支援センター・私立学校を含む)を対象とした動画とリーフレットによるうつ病予防プログラムを開発した。具体的には、動画視聴やリーフレットを通して知識向上や行動変容がみられるか否か、行動変容がみられた場合、どのような関連要因があるかについて、質問紙による調査を行った。その結果、動画やリーフレットによる知識向上がみられたが、行動変容には、運動習慣について周囲の人とコミュニケーションが重要であると示唆された。さらに、うつ病予防プログラムの一環として運動以外にマインドフルネスのエビデンスについても情報収集を行い、教職員を対象にマインドフルネスについての情報提供を図った。

具体的には、首都圏の1学校教職員、2行政機関、3民間企業を対象に、動画視聴やリーフレットによる知識向上がみられるか否か、行動変容(運動量の増加)がみられるか否かについて、質問紙による調査を行った。その結果、動画やリーフレットでは、知識向上が見られたが、行動変容に繋げるには、周囲の人と運動習慣についてのコミュニケーションが重要であると示唆された。学校および養護教諭、スクールカウンセラーのコミュニティで調査実施予定である。また、8月に大学内で、学校関係者を対象に研究報告を兼ねたセミナーを実施予定で、その際にも、研究の進捗状況の報告とともに研究協力校を募る予定である。また、運動の動画の次は、睡眠の動画を作成予定である。今現在、私立の学校法人の調査協力の同意が得られたため、本年度は、私立学校も含め、うつ病予防・メンタルヘルス向上に向けての運動推進を図り、その結果を示す予定である。また、健診機関および健診機関受診者の調査協力の同意も得られており、就業カテゴリーとして一般勤労者と学校教職員とを区分しているため、学校教職員における運動習慣とメンタルヘルスとの実態を示すことは可能と考えられる。精神保健平成27年度は、運動動画の作成のみであったため。進捗が想定よりも遅れたため、次年度に予算を残す必要があったため。今後、睡眠の動画を作成し、うつ病予防プログラムの充実を図る。現場の細かいニーズに沿うことが出来る動画の作成についても検討する。データの入力業務の外部委託および学会発表、精神保健関連の専門書の購入を予定している。
先天性内反足の長期治療成績の検討と足根骨変形の客観的評価

1.先天性内反足の臨床的重症度を以下の方法で明らかにした。【◯!1】一定の初期治療への反応から、片側罹患例は男女とも比較的軽症であり、これに対して両側罹患例ことに女子例は比較的重症であった。【◯!2】X線計測上、初診時最大背屈側面像での所見が予後と関連していることが明らかになった。【◯!3】非手術的に治療を行い、3歳以上に達したものの臨床所見をみると、前項【◯!1】および【◯!2】で明らかになった要素の関与が証明された。【◯!4】種々の合併奇形を有するものについての調査を行い、一部特定の奇形症候群をのぞいては、今併奇形の有無と先天性内反足の重症度との関係は証明されなかった。2.以上の研究経果をもとに、3種類の早期軟部組織解離術々式(後方解離術・後内方解離術・後外方解離術)について、手術対象となった症例の重症度・年令・治療経過などを明らかにしたうえで成績の比較検討を行った。後方解離術を行ったものには比較的軽症のものが多く含まれていたが、後内方解離術・後外方解離術を行ったものでは重症度はほぼ等しく、また他の要素については3群の間に大きな差異はなかった。治療成績をみると、後外方解離で最も良好に変形が矯正されていたが、一方対象に比較的軽症例が多く含まれていたのにかかわらず、後方解離による矯正には問題が多く残されていた。以上の研究から、初期治療としてのギブスによる矯正をすすめながら、症例が夫々有する重症度を臨床的に明らかにし、二次的な骨・軟骨変形を生じないよう細心の注意を払いながら必要なものには軟部組織解離術を行うという現行の治療体系はおおむね妥当であると考えられる。一方、治療成績を左右する因子や治療成績の客観的評価法については未だ解明されておらず、今後更に検討が必要であると考えられた。
小中学校における成長発育期運動器機能障害に対する介入プログラム

平成28年に学校保健安全法の一部が改正され、小中学校において運動器検診が実施されるようになった。この運動器検診より運動器障害、運動器機能不全が多く発見された。これらの運動器機能障害に対して、介入プログラムを実施し、予防につなげる研究である。効率的かつ継続的なプログラムを実施し、その効果について、身体の発育状況との比較、個々の発育状況による継時的変化、スポーツテストなど身体運動能力とも比較する。
PCBM顎骨再建後のインプラント補綴プロトコールの確立

腫瘍、嚢胞、外傷、先天異常等により顎骨を切除した患者にPCBM(particulate cancellous bone and marrow)とインプラントによる顎骨支持型補綴やその調査を計画した。再建後の顎骨形態の観察からより適切な顎骨支持型補綴の形態とその補綴法方法を模索した。補綴後のインプラント周囲組織の観察も行った。再建部隣接歯歯槽骨と比較し、垂直的な骨レベルは低くなる傾向にあった。そのため固定性補綴においては清掃性に問題が生じた。インプラント支持オーバーデンチャーやインプラントを強固な支台歯とした可撤性ブリッジのような設計が良好な結果を得ている。研究計画に沿ってデータの集積を行っている。腫瘍、嚢胞、外傷、先天異常などにより顎骨を切除した患者にPCBMとインプラントによる顎骨支持型補綴や、その調査を行う。調査内容は、これまでの顎義歯を中心とした顎欠損と比較し、機能評価や口腔関連QOLの評価を行っている。再建骨の継時的変化と顎骨支持型補綴の評価を行い、それぞれの関連性に関しても調査している。被験者は鶴見大学歯学部附属病院にて腫瘍、嚢胞、外傷、先天異常などにより顎骨を切除した患者にPCBMとインプラントによる顎骨支持型補綴を行った患者を対象としている。前向き調査として20名を申請期間内の目標としているが、現在研究開始から現在まで最終補綴の装着を行った患者はいない。これは治療開始から最終補綴までの治療過程が極めて長いためである。前向き調査は治療過程の長さから披験者数が伸びないが、レトロスペクティブな調査も同時に開始した。過去に同様の処置を行った患者の画像データと診療記録から、再建骨の評価と上部構造の関連性を調査開始している。研究代表者より、研究の説明を行い、同意が得られた後、調査を開始している。評価項目はパノラマX線写真による画像評価、補綴的評価として咬合接触、咀嚼能力、口腔関連QOLを挙げている。パノラマX線写真による再建骨の評価を目標に解剖学的指標による骨量変化の評価法を模索している。咬合接触はデンタルプレスケールを計画していたが、販売メーカーが近く販売停止を予定しているとのことで、ブルーシリコーンにより咬合接触を判定するバイトアイに変更した。また経時的に咬合接触を観察出来るT-scanも行っている。これまでの顎義歯を中心とする義歯では咬合接触を十分に与えることができなかったが、顎骨支持型となり接触状態を改善出来ているか検討したい。咀嚼能力試験は咀嚼能力判定ガムを用いて判定している。腫瘍、嚢胞、外傷、先天異常などにより顎骨を切除した患者にPCBMとインプラントによる顎骨支持型補綴やその調査を計画した。再建骨の計時的変化と顎骨補綴の評価を行い、それぞれの関連性についても調査した。被験者は鶴見大学歯学部附属病院にて腫瘍、嚢胞、外傷、先天異常などにより顎骨を切除した患者にPCBMとインプラントによる顎骨支持型補綴した患者を対象とした。しかし、これまでの調査期間内に対象となる患者がいなかった。調査期間以前に治療開始した患者に対する補綴治療とその経過の観察のみとなった。そのため、レトロスペクティブな調査を開始するべく過去に同様の処置を行った患者の画像データと診療記録をもとに、再建骨の評価と上部構造の関連性を調査する計画を立てた。評価項目はパノラマX線写真による画像評価、補綴評価として咬合接触、咀嚼能力、口腔関連QOLを挙げてた。咬合接触は当初計画のデンタルプレスケールからバイトアイに変更予定した。計時的に咬合接触を判定できるT-scanも計画した。これまでの顎義歯を中心とする義歯では咬合接触を充分に与えることができず苦慮していたが、過去の顎骨支持型補綴では良好な咬合接触を得ている実感があり、その実証を試みた。初年度はデータ集積の予定であった。現在もデータ集積を続けているが前向き調査は披験者数が伸びない。理由としては術前からの開始となると、再建術後の経過観察期間や、2次的に口腔前庭拡張術なども追加手術されることが多く、インプラント処置やその後のヒーリング期間を要するためである。治療終了症例のレトロスペクティブな調査は順調にデータ収集を行っている。有床義歯補綴前向きデータ集積を続ける。研究を遂行する上での課題として披験者数が伸びないことである。レトロスペクティブな研究は9月頃を目安にデータ収集を終了させ、解析を進める。再建骨へのインプラント補綴の処置方針を明確にするため、「埋入本数や欠損歯数と上部構造選択」や「機能評価と患者満足度や口腔関連QOL」の関係に関して解析を行う。

同時にパノラマXーP写真などを評価し、「術後の再建骨の状態」や「上部構造とインプラントンの生存率、合併症」に関しても解析を行う。調査対象となる披験者が少なかったため、診査に使用するデンタルプレスケールなどの消耗品の購入額が少なかったため。後ろ向きの調査を開始したので、その予後調査と解析に診査用の消耗品やデータ解析に使用する。また、本年度は調査の結果を学会などで発表する計画が有るので、出張旅費として使用する。
PNQ を用いたL-OHP 誘発末梢神経障害の自己評価と安全性に関する多型解析

2018年度は、大腸癌患者12名の癌部位、非癌部位、血清からゲノムを抽出した。ついでNCBIのゲノム情報からKRAS遺伝子のエクソン2コドン12に局在する遺伝子(rs121913529)配列から、同じくインターネットのPCRプライマー検索サイト( Primer3 Output)からセンスプライマーとアンチセンスプライマーを設計し、外注した。そのプライマーを用い、PCR反応の条件検討を行った。アニーリング温度を55度から63度にて検討し、61度が至適温度であると決定した。ついで、12名の患者の検体(合計36検体)に対し、PCRを行って、全てのサンプルでアガロース電気泳動にて目標となる単一バンドが増幅していることを確認した。それらPCR産物400 ngを用い、3.2 pmolのセンスプライマーを用いてBigDye Terminator法にてPCR反応を行った。そのPCR産物に対し、余剰のBigDyeを除去するカラム操作を行い、得られた産物20 microlitterにホルムアミド25 microlitterを添加し、キャピラリー電気泳動にて解析したPCRなどの条件検討に少々時間がかかったが、今後は先に示したKRAS遺伝子多型(rs121913529)以外にも、BRAFやPIK3CAなどの多型解析にも繋がる結果と考えられるため。残りの検体(癌部位、非癌部位、血清)よりゲノムを抽出し、KRAS/NRAS/HRASなどのRAS系遺伝子多型の解析を進めるとともに、2019年1月に改訂された大腸癌治療ガイドラインにも記載されたBRAF遺伝子多型の解析も行う。また、その他、抗EGFR抗体薬の効果とも関連性が強いBRAFの遺伝子多型解析も行う。本年度は、文書による同意が得られた患者15名の、全血、癌部位、非癌部位よりゲノムDNAを抽出した。抽出には市販のキットを用いた。また、KRAS遺伝子(コドン12およびコドン13)に対するPCRプライマーをPrimer3 Outputより設計し、外注した。全部で5種類のプライマーを作成した。PCR条件を決定するために、gradient PCRを行って至適アニーリング温度を決定した後、PCR行ってPCR産物を得た。そのPCR産物を用いて、PCRダイレクトシークエンス法に遺伝子配列を決定した。結果を確かめるために、逆方向のプライマーを使用して確認した。その結果、少なくとも2名は、KRAS遺伝子多型(変異型)を有していることが明らかになった。昨年の1年は着任後間もなかったので、学内の事務処理や講義・実習・演習などに慣れていなかったため。また、使用する機器もなく、各研究室で借用して研究を進めたため、休日はそれらの機器が使用出来なかったため。昨年度準備したサンプルを使うこと、および検体数を増やしたい(同意取得したい)。また、実験時間を各確保し、自分の研究室内および共同研究室の機器を積極的に使用して進めたい。申請者は、交付開始年度直前(2016年度)に他大学から現在の大学に異動したため、準備その他、研究の立ち上げに予想以上に時間がかかったため。研究が波に乗れば問題無いと思う。今後はダイレクトシークエンス用の試薬、PCR用キット、プライマー設計、ゲノム抽出キット、電気泳動機器などを購入し、研究を展開して使用して行きたい。通常業務に加え、予想以上の業務が増えて個人で処理出来る業務内容の限界を超えて過多になったため。次年度は研究時間をこれまで以上に確保すること、および購入可能な試薬を使った操作はできるだけ購入して解析することで、コスト&タイムパフォーマンスを向上させて成果を得るようにするよう努力する。同時に学会や論文などで成果を社会へ還元し、公表する。
複数通信遅れを考慮する遠隔協調操作と予測制御の研究

本研究では,複数通信を伴う遠隔協調制御の基礎理論構築・実験実証・技術開発を目的とした.まず,研究用の実験システムを構築し,高度ネットワーク通信制御装置を用いて複数通信システムを開発し,遠隔操作を実施した.次に,各種実験により通信遅れ,制御対象の特性を同定し,基礎的制御実験を行い良好な結果を得た.また,実験システムと類似構造の制御対象に対して制御システムを設計し,制御シミュレーションを実行して性能評価したところ,良好な結果を得た.本研究では,複数通信を伴う遠隔協調制御の基礎理論構築・実験実証・技術開発を目的とした.まず,研究用の実験システムを構築し,高度ネットワーク通信制御装置を用いて複数通信システムを開発し,遠隔操作を実施した.次に,各種実験により通信遅れ,制御対象の特性を同定し,基礎的制御実験を行い良好な結果を得た.また,実験システムと類似構造の制御対象に対して制御システムを設計し,制御シミュレーションを実行して性能評価したところ,良好な結果を得た.本研究では,遠隔操作と協調操作が融合した遠隔協調操作の基礎技術を開発・検討し,実験システムにより実験を実施して性能を評価することを目的としている.研究初年度にあたり,基礎理論・基礎技術の開発と実験システムの準備を中心として研究を実施した.本年度進展した主要研究内容は以下である.(1)実験システム/協調制御システムの構築線形制御を実現するため,申請時に計画した実験システムに変更を加えた.具体的には,当初購入予定していたロボットアームを機種変更し,サーボモータシステムに切替えを行った.この変更に対応しながら,協調操作部の構成物品は,ほぼ購入・導入済みである.(2)協調制御系の設計・制御シミュレーション実施導入・準備中の協調制御システムに対して,簡略的にシステムパラメータを調査して数学モデルを記述し,通常の最適制御系を設計した.設計した制御系は,制御シミュレーションを実施して,制御特性を考察・評価した.(3)制御対象の数学モデル記述計画変更後の実験システムに対して,むだ時間となる通信遅れの影響に関して考察を行い,遠隔協調操作系の数学モデルを記述した.制御対象は,各入力・各出力ごとに複数のむだ時間が存在するシステムとなる.これを複数入力むだ時間システムとして取り扱う方法に関して検討した.(4)基礎制御理論の研究適用する予定のロバスト安定化変換状態推定/予測制御の基礎理論に関して検討を重ねた.また,簡略化変換状態推定/予測器に関しても研究を進め,実用的な制御系構成法を研究した.本研究では,複数通信遠隔フィードバック制御の基礎理論研究・実験研究を行う.遠隔地に存在する複数の機械やロボットを遠隔制御して協調作業をするような場合には,通信経路が複数になり,制御が非常に困難になる.複数通信のそれぞれの通信遅れとその変動への対策を目指して以下の研究を行った.(1)実験システムの構築および制御対象の数学モデル記述一昨年度,昨年度と,申請時に計画した内容に変更・修正を加えながら実験システムを構築してきた.主要な構成物品は,ほぼ購入・導入済みである.この実験システムに対して,通信遅れ・むだ時間と遅れの変動・むだ時間のモデル誤差を考慮して,遠隔協調制御システムの数学モデルを記述した.(2)実験用ソフトウェア開発と基礎実験導入したネットワーク通信制御装置に対応して基本ソフトウェアを開発し,種々の基礎実験を行った.(1)遠隔通信駆動実験を実施し成功した.(2)非遠隔駆動と遠隔通信駆動により,実験システムの同定実験を試行し,暫定的に制御対象の伝達関数モデルを推定した.(3)複数通信遠隔フィードバック制御の実験実施に向けた準備として,複数通信システムを完成し,機能確認を行った.(4)実験用パソコンの不具合・性能不足のため協調的駆動は不可能であった.次年度対応が必要である.(3)基礎制御理論の研究と制御系設計基礎実験を実施して実験システムを考察・検討した結果,制御対象の入出力に通信遅れが存在することを確認した.これまでに準備を整えた複数むだ時間システムに対するロバスト安定化状態予測制御を適用可能と判断できる.また,基礎理論を適用して制御系の設計を試みた.まだ完成には至ってないが,次年度研究に向けて準備中である.本研究では,複数通信遠隔フィードバック制御の基礎理論研究・実験研究を目標としている.遠隔地に存在する複数の機械やロボットを遠隔制御して協調作業をするような場合には,通信経路が複数になり,制御が非常に困難になる.複数通信のそれぞれの通信遅れとその変動への対策を目指して以下の研究を行った.(1)実験システムの構築および通信遅れの詳細計測研究申請時の計画に変更・修正を重ねながら実験システムを完成させた.特に,昨年度研究にて問題となった,実験用パソコンの性能不足は,新規購入で解決した.しかし,研究費の分割受入れの影響で,機械の相互干渉用部品購入が遅れ,さらに,代理店業者変更のトラブルが重なった.仲介業者による輸入を経て物品購入する結果となり,時間と手間を要して実験システムの完成は約6ケ月遅れた.複数通信遅れ・むだ時間と変動の詳細計測実験を実施して特性を把握し,さらに,主目的の制御実験に取り組んだが,実験システム完成の遅れを取り戻すことができず,実験研究は期待した成果には達することができなかった.(2)実験用ソフトウェア開発基礎的実験のため,複数通信を実現するプログラムを独自開発した.また,高度ネットワーク通信制御装置に対応して複数通信システムと制御実験用ソフトウェアを開発・完成した.これの機能を用いて複数機械の遠隔通信駆動制御実験を実行した.また,本ソフトウェアを利用して,その他の各種実験を実施している.

(3)基礎制御理論の研究と制御系設計複数むだ時間システムに対するロバスト安定化状態予測制御と簡略化予測器の基本予測性能に関して,数値制御シミュレーションを実施して有効性を確認することができた.完成した実験システムを制御対象として基礎理論を適用して制御系の設計を検討した.研究の遅れに伴い目立った成果は得られていない.
核小体の形成メカニズムと栄養飢餓応答における役割

真核生物の細胞核は、遺伝情報の本体であるゲノムDNAを制御する空間で、様々な構造体が存在する。核小体は核内最大の構造体で、リボソーム生合成の場であるとともに、細胞のエネルギー恒常性の維持や、栄養飢餓応答、細胞増殖制御などに密接に関わる。本研究では、核小体の形成・維持に関わる因子群をハイコンテントスクリーニングを用いて同定し、核小体形成の分子メカニズムや細胞機能を解析し、核小体の機能と構造の研究を行った。核小体は核内で、リボソームRNA遺伝子座を中心に形成され、リボソーム合成の場として機能する超分子複合体である。核小体で構築されたリボソームは、その後核外に輸送され、細胞質におけるタンパク質一般の産生に機能する。よって、核小体は核内にありながら、細胞質でのタンパク質合成制御に関わり、新生タンパク質を必要とする細胞増殖、種々の細胞ストレスへの応答に役割を持つと示唆されている。また、リボソーム合成は細胞内のエネルギーを大量に消費する過程であることから、栄養飢餓応答や細胞増殖制御などに密接に関わるとされているが、詳細な分子機序は不明である。本研究では、核小体の形成・維持に関わる因子を検索、同定し、作用機序を解明することで、核小体の本態を明らかにすることを目的としている。また、得られた核小体の形成変異細胞を用いて、核小体の形成が、細胞の増殖や栄養飢餓ストレスへの細胞応答にどのような役割を果たしているかを明らかにすることを目指している。具体的には、siRNAライブラリーを用いたハイコンテントスクリーニングをもとに、ノックダウンすることで核小体の形成に異常を示す因子を同定し、これらを核小体形成関連因子とした。並行して、正常の培養細胞株が、グルコースや血清飢餓状態のもとで、核小体の形成、pre-rRNAの合成、細胞ATP量、細胞増殖などにどのような応答反応を示すかを調べた。これらの条件検討をもとに、核小体形成候因子をノックダウンした細胞について、栄養飢餓状態下での応答にどのような欠陥や変化をしめすか、各細胞表現型を調べた。細胞核は遺伝の本体であるゲノムDNAを包括している場で、遺伝子の発現、複製、損傷修復など生命活動に重要な事象が起こる場である。核内には様々な構造体が存在し、これらの核内事象に関わる因子の局所密度をあげるなどして、それぞれ、複雑な制御に関わっている。核小体はリボソームRNA遺伝子座を中心に形成され、リボソーム合成の場として機能する構造体である。また、リボソーム合成はrRNAの大量の転写をはじめとして、細胞内のエネルギーを大量に消費する過程であることから、核小体が細胞のエネルギー恒常性の維持や、栄養飢餓応答や細胞増殖制御などに密接に関わるとされているが、詳細な分子機序は不明である。まず、siRNAライブラリーを用いたハイコンテントスクリーニングをもとに、ノックダウンすることで核小体の形成に異常を示す、いわゆる“核小体ストレス"の状態を引きおこす因子を15程度同定し、これらを核小体形成関連因子とした。これらのノックダウンが、pre-rRNAの合成、細胞増殖などに影響があることを調べた。また、それぞれが示す核小体の形態変化を定量化、比較して、主に3種のタイプに分類されることを明らかにした。核小体の形成に関わる因子には、疾患に関わるものがあることから、それぞれの疾患における核小体機能の解析を行っている。真核生物の細胞核は、遺伝情報の本体であるゲノムDNAを包括して、その構造や機能を制御する空間である。核小体は細胞核内の最大の構造体で、リボソームが生合成される場である。リボソームRNA遺伝子の反復配列を含む染色体領域を中心に形成され、中心から辺縁にむかって順にrRNAの転写、プロセシング、リボソームのアセンブリーが行われる。リボソーム合成はrRNAの大量の転写をはじめとして、細胞内のエネルギーを大量に消費する過程であることから、核小体は細胞のエネルギー恒常性の維持や、栄養飢餓応答や細胞増殖制御などに密接に関わるとされているが、詳細な分子機序は不明である。本研究では、核小体の形成・維持に関わる因子を検索、同定し、作用機序を解明することで、核小体の本態を明らかにすることを目的とした。まず、siRNAライブラリーを用いたハイコンテントスクリーニングをもとに、ノックダウンすることで核小体の形成に異常を示す、いわゆる“核小体ストレス"の状態を引きおこす因子を15程度同定した。これらのノックダウンが誘導する核小体形態を、高度画像解析技術を用いてプロファイリングし、3種のタイプに分類できること、また、一群のリボソームタンパク質が減弱すると、共通した核小体異型を示すことを定量的に示した。また、pre-rRNAの合成、rDNAの遺伝子配置、細胞増殖などに影響があることや、これらの細胞表現はタンパク質の翻訳阻害による2次的なものではないことを明らかにした。以上のことから、リボソームタンパク質の持つ新たな核小体の構造タンパク質としての機能を見いだした。

真核生物の細胞核は、遺伝情報の本体であるゲノムDNAを制御する空間で、様々な構造体が存在する。核小体は核内最大の構造体で、リボソーム生合成の場であるとともに、細胞のエネルギー恒常性の維持や、栄養飢餓応答、細胞増殖制御などに密接に関わる。本研究では、核小体の形成・維持に関わる因子群をハイコンテントスクリーニングを用いて同定し、核小体形成の分子メカニズムや細胞機能を解析し、核小体の機能と構造の研究を行った。核小体の形成・維持に関わるメカニズムを解明するために、ノックダウンすることで核小体の形態に影響を与えるような因子を検索した。siRNAライブラリーと画像解析を組みあわせたハイコンテント解析により、核小体の形成不全や異形成などの形態変化を誘導する因子を15程度、同定した。さらに個々について精査したところ、ノックダウンによって、rRNAの転写、プロセッシング異常や細胞増殖の低下を誘導し、かつ疾患に関わる因子を見いだした。本研究は十分に進捗している細胞分子生物学前年度までの研究結果で得られた、核小体の形成・維持に関する候補因子15のうち、最も興味深いもの2つに焦点を絞り、その細胞機能を詳細に解析する。主に、エネルギー代謝やストレス応答機能にどのように関わるかについて、さらに疾患との関わりや病態における機能などについても解析する。本研究では、およそ1000遺伝子をターゲットとしたsiRNAライブラリーを用いて、減弱によって核小体構造の形成異常を表す因子のスクリーニングを行った。96穴プレート上に生育させたHeLa細胞に、各siRNAで処理し、核小体のマーカー抗体(抗ヌクレオフォスミン、フィブリラリン、UBF抗体)を用いた蛍光免疫染色で核小体を可視化して、形態変化を検証した。その結果、ノックダウンすることにより、核小体の形成不全や異形成などの形態変化を誘導する因子を20程度、同定した。さらに個々について精査したところ、ノックダウンによって、rRNAのプロセッシング異常や細胞増殖の低下が誘導されるものを見いだした。初年度の研究結果で得られた、核小体の形成・維持に関する候補因子20のうち、最も興味深いもの2つに焦点を絞り、その細胞機能を詳細に解析する。主に、エネルギー代謝やストレス応答機能にどのように関わるかについて解析する。具体的には、各因子の正常および栄養飢餓状態を含むストレス下の細胞での発現や細胞内局在様式を調べる。また、各因子のノックダウンや変異細胞において、ストレス応答シグナルや、細胞内のATP量変化などがどのように変化するかを調べる。
発達に応じて進化する初・中等理科教育のための化学発光観察・実験教材の開発

理科好きを育てるには感性の豊かな成長期に五感に訴える"不思議"を子供たちが体験することが大切であるとの考えから、“視覚に訴える"に力点を置いた理科教材として、ホタルなどの生物発光とも深くかかわるジオキセタン型化学発光化合物を用いた演示実験や理科実験法の開発を行った。成果として次のような内容の理科実験手順書を作成した。1光エネルギーと化学エネルギーの相互変換(太陽光などによる化学発光化合物の合成と発光)、2「光るシャボン玉」や「光るあぶり出し」を作る実験、3旧来知られているルミノールなどの化学発光実験の見直し、そして4専門家にも資する先端の化学発光研究とその背景に関する記述、である。本研究はジオキセタン型化学発光化合物を“視覚に訴える"に力点を置いた理科教材として開発しようとするものである。平成25年度においては、まず今までに設計・合成した200種以上に及ぶジオキセタン型化学発光化合物の中から化学発光実験用の教材となりうる発光特性を有するものを選別することを計画した。選別は、1発光色調、2発光の効率、および3発光の持続時間の3つの特性について行った。1については発光スペクトルの最大発光波長を参考にして、真紅から紫までの発光色調を有するものに選別、2については発光が肉眼で十分に認められるかが鍵となるが、基質の濃度と温度により異なるため発光効率を基準にし、量子収率0.01以上のものを選別した。3については半減期が1秒以下(フラッシュ光)、100秒以上(グロー光)そして中間のものに選別した。理科教材として安全に取り扱うためには発光化合物が熱に安定であることがまず第1である。本研究において選別の対象とした200種以上のジオキセタン型化学発光化合物はいずれも長期冷蔵保存は可能であるが、それらの中から室温においても長期保存(1年以上)の可能なものでかつ上記発光特性の面からの選別に耐える化合物を10種以上選び出した。このように理科教材の候補として選別した発光化合物を用いた演示化学実験を大学内で開催された様々な講習会において1中学校および高等学校理科教員(約20名)および2高校生(約50名+20名)を対象にして実施した。平成25年度において200種以上に及ぶジオキセタン型化学発光化合物の中から化学発光実験用の教材となりうる発光特性を有するものを1発光色調、2発光の効率、および3発光持続時間の3つの特性から10種強を選別し、さらに安全性を考慮し熱安定性の高い発光化合物を選定した。平成26年度においてはこれらの中から1-(4-benzothiazol-2-yl-3-hydroxyphenyl)-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3,2,1]heptaneの5位に嵩高さの異なるアルキル基を導入した化合物を中心にしてそれらの演示実験および理科実験への適用の可能性を検討した。その一つのトッピクは光るシャボン玉の作成である。さらに前年度に引き続き理科教材の候補として選別した発光化合物を用いた化学演示実験を大学内で開催された様々な講習会において1中学校および高等学校理科教員(10名強)および2高校生(約20名)を対象にして実施した。本研究の初年度において既に設計・合成し基本的な発光特性を調査しているジオキセタン型化学発光化合物の中から化学発光実験用の教材となりうる候補を1発光色調、2発光の効率、3発光持続時間、および4安全性(熱安定性)の4つの特性から10種強の化合物を選定した。平成27年度においては、これらの中からさらに絞り込まれたベンゾチアゾール置換のフェノール基を電子供与体とする双環性ジオキセタンを中心にして理科実験への適用の可能性を検討した。すなわち、これらのジオキセタン類とその前駆体を選び、児童、生徒たちの好奇心を惹きつける“光エネルギーと化学エネルギーの双方向変換"をキーワードとした演示実験を工夫した。“化学エネルギーの光エネルギーへの変換"が化学発光であるが他の化学発光では達成できないジオキセタン型発光の特質を示す例として“光るシャボン玉"を実現しその動画を作製した。加えて、ジオキセタンの前駆体を用いた光エネルギーの化学エネルギーへの変換実験(太陽光およびナトリウムランプを用いた光増感酸素化反応を行い実験の成否は発光により確認)を工夫した。さらにジオキセタン型化学発光の演示および実習実験の手順書作成の準備を進めるとともに、旧来から知られている化学発光、すなわちルミノール、ロフィン、ルシゲニン、過シュウ酸系について、演示実験の追試と改良ならびに初級から化学を専門とする者までの参考書となるべきものの執筆を開始した。研究実績の概要に記載したように、当初の計画通り、“視覚に訴える"理科教材の開発という視点で、すでに設計・合成した200種以上に及ぶジオキセタン型化学発光化合物の中から化学発光実験用の教材となりうる発光特性と安全性(熱安定性)を有するものを選別、さらなる絞り込みを行った。その結果、概要に記したジオキセタン類とその前駆体を選び、児童、生徒たちの好奇心を惹きつける“光エネルギーと化学エネルギーの双方向変換"をキーワードとした演示実験を工夫した。

また、ジオキセタン化学発光以外のルミノール、ロフィン、ルシゲニン、過シュウ酸系化学発光による理科実験法の追試と改良を開始した。ただ、一部の研究分担者が所属する外部機関の外的環境の急変により過シュウ酸系化学発光系についての計画に遅れが生じた。本研究はジオキセタン型化学発光化合物を“視覚に訴える"に力点を置いた理科教材として開発しようとするものである。本研究の初年度において既に設計・合成し基本的な発光特性を調査しているジオキセタン型化学発光化合物の中から、前年度までに化学発光実験用の教材となりうる候補を1発光色調、2発光の効率、3発光持続時間、および4安全性(熱安定性)の4つの特性から10種強の化合物を選定した。平成28年度においては、これらの中からさらに絞り込まれた双環性ジオキセタン3種、すなわち5-t-butyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3,2,0]heptaneの1位に3-hydroxyphenyl (ジオキセタン1)あるいは4-hydroxy-2-phenylbenzoxazol-6-yl基(ジオキセタン2)を有するもの、および1-[4-(benzothiazol-2-yl)-3-hydroxyphenyl ]-5-isopropyl-4,4-dimethyl-2,6,7-trioxabicyclo[3,2,0]heptane(ジオキセタン3)を用いて色調、持続時間の異なる発光の演示実験マニュアルを作成した。また、これらジオキセタンの前駆体を用いた光エネルギーの化学エネルギーへの変換実験(太陽光あるいはランプを用いた光増感酸素化反応によるジオキセタンの合成とその成否の発光による確認)の手順書を作成した。さらにジオキセタン型化学発光の特徴を生かした演示実験として「光るシャボン玉」および「光るあぶり出し」を工夫し、実習実験の手順書作成を行った。旧来から知られている化学発光、すなわちルミノール、ロフィン、ルシゲニン、過シュウ酸系について、演示実験の追試と改良ならびに初級から化学を専門とする者までの参考書となるべきものを作成した。理科好きを育てるには感性の豊かな成長期に五感に訴える"不思議"を子供たちが体験することが大切であるとの考えから、“視覚に訴える"に力点を置いた理科教材として、ホタルなどの生物発光とも深くかかわるジオキセタン型化学発光化合物を用いた演示実験や理科実験法の開発を行った。成果として次のような内容の理科実験手順書を作成した。1光エネルギーと化学エネルギーの相互変換(太陽光などによる化学発光化合物の合成と発光)、2「光るシャボン玉」や「光るあぶり出し」を作る実験、3旧来知られているルミノールなどの化学発光実験の見直し、そして4専門家にも資する先端の化学発光研究とその背景に関する記述、である。研究実績の概要に記載したように、当初の計画通り、“視覚に訴える"理科教材の開発という視点で、前年度において設計・合成した200種以上に及ぶジオキセタン型化学発光化合物の中から化学発光実験用の教材となりうる発光特性を有するものを選別したが、それらの化合物を“安全に実験を行う"に重点を置いてさらに絞り込んだ。その結果、熱安定で室温での長期保存が可能、かつ明るく発光する化合物として概要に記したものを選び、児童、生徒たちの好奇心を惹きつける演示実験を工夫した。
リポソーム表面で生体分子をセンスする双頭核酸ヘッド型両親媒性分子の開発

本公募研究では、リポソームをボディとし分子コンピュータと分子アクチュエータをもつアメーバ型分子ロボットにおいて、「感覚」機能を担う分子センサーの開発を行った。設計した分子は大きく二つのパートに分かれ、中央のリポソーム膜貫通部位と両端のDNA鎖である。膜貫通部位は、二つのステロイド骨格の間を二つの三重結合で連結した化学構造であり、疎水性が高いので安定的に脂質二分子膜内に留まる。端のDNA鎖は、リポソーム外の相補的DNA鎖をセンスし、リポソーム内のDNA鎖はセンシングした情報をリポソーム内に伝える役割を果たす。目的とする分子センサーはDNA鎖を含むため、DNA鎖の標準的化学合成法であるアミダイト法で合成するのが合理的である。そこで中央の膜貫通部位をアミダイトユニット化した化合物を標的分子とし、トータル収率7%で目的の分子の合成に成功した。しかし得られたユニットは、アミダイト法の標準溶媒であるアセトニトリルに対する溶解度が低いことが判明した。オリゴDNA受託合成会社と協議をした結果、固相合成機の送液ラインが詰まる可能性が高いという理由により、本ユニットによる固相合成は受け付けられなかった。手動の固相合成であれば、本ユニットがよく溶解する有機溶媒(クロロホルム等)を自由に選択できるので、現在は手動による固相合成のシステムを立ち上げているところである。またリポソーム外で相補鎖をセンス(ハイブリダイゼーション)したときに、分子センサーのリポソーム内のDNA鎖が接近してTm値が上がることを検証することに成功した。膜貫通部位をC12という短い疎水鎖で置換したモデル分子を合成し、相補鎖の有無でTm値の変化を測定したところ、その差は13°Cと十分に大きく、実用的な差となった。早急に手動固相合成システムを完成させて分子センサーを合成、それをアメーバ型分子ロボットへ組み込む予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は『双頭核酸ヘッド型両親媒性分子』の化学合成のためのアミダイトユニットの合成が課題であった。目的分子の高脂溶性部分の化学構造は、中央の剛直な脂質部分:1,6-ジアミノ-2,4-ヘキサジインに対し、2つのコレン酸がアミド結合した直線状の分子である。この剛直脂質の類縁体は、すでに報告例があり、1リポソーム膜に対して垂直に配向すること、22つの剛直分子がリポソーム膜上でside-by-sideに接近可能であること、が示されている。1,6-ジアミノ-2,4-ヘキサジインの合成は、既存の方法では収率が低かったが、反応条件を検討することで収率を向上できた。トータルの合成収率向上のため、保護基の選択、脱保護条件の検討を行い、従来理論上は33%が最高収率であったステップを、収率62%まで高めることに成功した。目的のアミダイトユニットまでの最終的なトータルイールドは24%、各ステップの平均収率は75%であった。得られた合成中間体を用いて、DNA固相合成における各種反応条件に対する安定性を調べた。その結果、1酸処理条件、2濃アンモニア条件いずれにおいても、分解は起こらないことがわかった。現在は、得られたアミダイトユニットを、DNA固相合成に適用し、最終目的物の双頭核酸ヘッド型両親媒性分子の合成を検討している。

双頭核酸ヘッド型両親媒性分子用のアミダイトユニットの合成という初年度の目標が達成できたから。また、得られた化合物が、双頭核酸ヘッド型両親媒性分子合成に必須のDNA固相合成の各種条件下で安定であることが示せたから。もし初年度に双頭核酸ヘッド型両親媒性分子を合成できていれば、当初の予定以上に進展していると報告できた。しかしそれは叶わなかったので2年目の課題として引き継いだ。すでにDNA固相合成機を保有するDNA受託合成企業とディスカッションを重ね、合成の見積もりもとってある。計画通りに研究が進展しているので、2年目も計画通りに研究を進める。具体的には、1双頭核酸ヘッド型両親媒性分子の合成、2双頭核酸ヘッド型両親媒性分子のGUV(巨大一枚膜ベシクル)上への組み込み、3双頭核酸ヘッド型両親媒性分子のセンシング活性の評価である。双頭核酸ヘッド型両親媒性分子は、高い塩濃度のバッファー中で調製し、脂質二分子膜を貫通する配向で存在する必要がある。既存の方法ではその条件で望みの配向を実現することはできない。そこでGUV調製法は、申請者が独自に開発したPSGH法という脂質薄膜水和法をベースとする方法で行う。この方法は、あらかじめ二分子膜を作成してからGUVを作る方法であるため、双頭核酸ヘッド型両親媒性分子は二分子膜を貫通する配向を取りやすい。またこの方法では高い塩濃度でGUVを効率よく調整することが可能である。センシング活性の評価は、オリゴ核酸の鎖置換反応とFRET(蛍光共鳴エネルギー移動)をカップルさせた方法で行う予定である。鎖置換反応およびFRETともに、申請者メインフィールドである分子コンピューティング分野で汎用されるテクノロジーであり、申請者もその性質やハンドリングに習熟しているので、問題が起きても速やかに解決可能であると考えられる。
小児医療現場で発生する患者・家族の暴力への対応力強化プログラムの開発と効果の検証

小児医療現場では、患者である小児家族から医療従事者・関係者へのクレームや暴力が問題になっている。現時点では、小児医療現場での医療コンフリクトから生じる暴力の実態について、客観的なデータによってあるいは全国規模の調査によって纏められている国内の報告はない。海外の小児医療現場では、患児のみならず、家族からの暴力も相当数あり、特に待ち時間の長い小児救急で暴言が吐かれること多いこと、具体的には小児救急スタッフの75%が一週間に一度以上の暴言を受け、25%が一年に一度は傷を負う暴力を経験していたこと等が報告されている。小児科のレジデントに対する研究では3分の1が研修期間に暴言・暴力を経験し、71%が職場での暴言・暴力に対する対応を教わっておらず、74%が怒りを抱える患者や家族への対応をカリキュラムに含めるべきと感じていたと報告されている。国内の小児医療現場でも、スタッフが困惑している状況があるため、国内の小児医療現場における暴力の現況について纏める必要がある。そこで科研1年目となる本年度は、小児医療現場における患者・家族からの暴言・暴力・ハラスメントの実態と組織の対策および個人またはチームでの対応の実態を、質問紙調査/Web調査の施行により量的・質的に把握した。量的・質的に実態を把握する過程で、性別や職種を問わず全職員が活用可能な被害想定型のシミュレーションパッケージまた対処法の検討が急務であり、被害を経験した職員へのプライバシー保護に留意した相談・ケア体制の確立も必要とされることが考察された。現場における『組織としての対策』、『個人/チームとしての対応力』を強化するべく具体的な指針を幾つか打ち立てることが出来たので今後は当該指針をプログラムとしてパッケージ化し、プログラムの実践また評価をしていきたいと考える。複数領域の小児医療現場の管理者・職員向けに全国での実態調査(質問紙調査/Web調査)を行い、結果概要をまとめるところまでが1年目の計画であったが、このまとめまで遂行し、現在、学術誌に論文を投稿中である。2年目以降は、実態調査と窓口相談事案の分析結果を統合して法学や医学・看護学の専門家の助言や患者家族団体のオブザーブを得て、暴言・暴力・ハラスメントへの『組織としての対策』また『個人/チームとしての対応力』を強化するためのマネジメント指針を策定し、小児医療現場で活用実践できるプログラムパッケージを開発し、臨床の場で働くスタッフ向けにプログラムを実践し、スタッフ個々への介入効果を測定する。1年目は実態調査のみの遂行だった。ここから得られた知見を以て2年目のプログラム開発に至るDVDやマニュアルブック等のデバイス開発先行者あるいは各医院また各業種別スタッフへの聞き取り調査を行う予定であったが、時間がまわせなかった。よって、2年目にこれらの事項を遂行し、DVDやマニュアルブック等のデバイス開発を行ったうえで、関係各所へ周知・配布し、プログラム実践への移行とする。
インピングジェットリングディスク電極(IJRDE)による金属の溶解機構の研究

本研究は,インピングジェットリングディスク電極(IJRDE)および電気化学的水晶振動子秤量法(EQCM)を腐食研究へ適用するものであり,ハロゲンイオンを含む水溶液中における金属のアノード反応機構の解析を行うことを目的として行われた.通常の電気化学的手法では試料電極に流れる電流のみを測定するが,これに対して,本研究では溶解するイオンの定量・価数分析及び電極の重量変化を同時に求めるもので,反応機構の解析がより多くのパラメーターにより行うことができる.第一に,IJRDEの電極及びセルを作製し,最適測定条件を求めた.さらに,流体力学的層流条件を拡散限界電流の流速依存を検討することで確認した.本研究では,試料電極として銅を用いたが,溶解する1価および2価の銅イオンのリング電極によるin-situ定量法を確立した.第二に,EQCMによる銅電極のアノード溶解機構の解析を行った.EQCMを適用することで,電極の酸化過程における,電極の微少質量変化をリアルタイムで追跡した.その結果得られた反応パラメーターにより,塩化物イオンを含む溶液中での銅のアノード溶解機構を明確にした.第三に,IJRDEにより銅のアノード反応機構を検討した.臭化物イオンを含む酸性溶液中において,アノード分極曲線は明確なタ-フェル電位域と限界電流域を示し,タ-フェル勾配は約60mV/decであった.臭化物イオンは,タ-フェル電位域では反応次数2で,また限界電流域では反応次数1で,銅の溶解速度を加速した.その他,溶液のpHおよび流速依存性を調べることで,臭化物イオンを含む酸性溶液中での銅のアノード溶解機構を検討した.本研究は,インピングジェットリングディスク電極(IJRDE)および電気化学的水晶振動子秤量法(EQCM)を腐食研究へ適用するものであり,ハロゲンイオンを含む水溶液中における金属のアノード反応機構の解析を行うことを目的として行われた.通常の電気化学的手法では試料電極に流れる電流のみを測定するが,これに対して,本研究では溶解するイオンの定量・価数分析及び電極の重量変化を同時に求めるもので,反応機構の解析がより多くのパラメーターにより行うことができる.第一に,IJRDEの電極及びセルを作製し,最適測定条件を求めた.さらに,流体力学的層流条件を拡散限界電流の流速依存を検討することで確認した.本研究では,試料電極として銅を用いたが,溶解する1価および2価の銅イオンのリング電極によるin-situ定量法を確立した.第二に,EQCMによる銅電極のアノード溶解機構の解析を行った.EQCMを適用することで,電極の酸化過程における,電極の微少質量変化をリアルタイムで追跡した.その結果得られた反応パラメーターにより,塩化物イオンを含む溶液中での銅のアノード溶解機構を明確にした.第三に,IJRDEにより銅のアノード反応機構を検討した.臭化物イオンを含む酸性溶液中において,アノード分極曲線は明確なタ-フェル電位域と限界電流域を示し,タ-フェル勾配は約60mV/decであった.臭化物イオンは,タ-フェル電位域では反応次数2で,また限界電流域では反応次数1で,銅の溶解速度を加速した.その他,溶液のpHおよび流速依存性を調べることで,臭化物イオンを含む酸性溶液中での銅のアノード溶解機構を検討した.