hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
質の高い疫学研究のための救急蘇生データの品質向上への取組み

総務省消防庁が全国の消防本部より収集している病院外心肺停止事例を対象としたウツタインデータを対象とし、データクリーニングを実施してエラー発生の実態を調査・分析した。非常に多くのエラーが発見され、特に患者の予後や時間経過の矛盾が大きな割合を占めていた。茨城県内の消防本部に対し、ウツタインデータの入力方法等に関するアンケートを実施し、エラー発生率との関連を調べたところ、入力システムと入力者種別、データ管理体制等がエラー発生と強く関連していた。エラー発生を防止するためのタブレット端末用データ入力システムを開発して、救急救命士に試用インタビューを行い、高い評価が得られた。茨城県内25消防本部のうち3つの大規模消防本部について、20082010年のウツタインデータ中に存在するエラーを抽出して種類ごとに分類・集計し、エラー発生の原因や消防本部によるエラー率の違い等について考察し論文投稿した。エラー発生率には消防本部により大きな違いがあり、その原因として入力者の知識不足やエラーを許容する入力システムの問題、メディカルコントロール協議会による事後検証体制の不備が推測された。茨城県庁より2012年までの県内すべてのウツタインデータを入手し、最新のエラー発生状況を調査して消防本部ごとの集計を行った。エラーの種類を欠損値、外れ値、矛盾値、除外対象の4つに分けた場合、その大部分が転帰と時間経過に関する矛盾値であり、除外対象と考えられるものも多かった。経年によるエラー数変化の傾向は認められなかった。並行して、消防庁より提供された全国のデータについても調査を実施中であり、茨城県と全国のウツタインデータにおけるエラー発生状況を比較する予定である。一方、近隣の消防本部を訪問し、現場担当者へのインタビューを通じて、ウツタインデータ入力の現状(入力担当者、手順、使用システム、消防庁への報告方法、救急統計に関する知識、等)に関し予備的調査を行った。この調査結果をもとにデータ入力状況を問うアンケートを作成し、県内25消防本部に送付し回答を得た(回収率100%)。アンケートの集計結果をまとめ、各消防本部にフィードバックした。続いて、アンケートの各質問項目に対する回答とウツタインデータ中のエラー発生率との関連性を検討し、データ入力システムやデータ管理状況、入力サポートツール使用有無がエラー発生と関連があることを示唆する結果が得られた。平成25年度に実施した茨城県内25消防本部を対象に実施したアンケート調査の結果を元に、各質問項目に対する回答とウツタインデータ中のエラー発生率との関連を検討した研究に関し、日本臨床救急医学会に演題登録して採択された。平成27年度に発表予定である。総務省消防庁より提供された全国のウツタインデータについて、平成25年度に対象とした茨城県のデータと同様にエラーの抽出を行った。まず、消防庁の「ウツタインオンライン入力要領」におけるデータ項目の定義を精査し、エラー条件の整理と抽出のための論理式を作成した。しかしながら、「入力要領」自体に定義が曖昧もしくは不足している点が見いだされ、改善が必要と考えられた。全国のデータは年間約12万件と膨大であるため、効率よくエラーを抽出できるシステムを検討し、ExcelのIF論理式によるマーキングシステム、およびFileMakerを用いた抽出システムを構築した。より汎用性の高い前者を用いて20092012年の4年間のデータに対しエラーチェックを行った結果、各年のエラー数は14052件→10175件→5808件→8543件と減少傾向は見られたが、茨城県内と同様に多くのエラーが発見された。特に、年号や日付の入力間違いが多く認められ、救急イベント間所要時間の解析に支障が生じると懸念された。主要項目のデータが完全に一致している「重複入力」と判断される症例が各年とも数百例認められ、消防本部での入力時にチェック機能が働いていないことが示唆された。これらのエラーは、データ解析前に十分クリーニングされるべきと考えられた。また、転帰の判定における矛盾も多く、ウツタインデータの最も重要なアウトカムであるこの項目については早急な改善策が必要である。平成25年度に実施済みの茨城県内25消防本部を対象としたアンケート調査の結果、および茨城県のウツタインデータ中のエラー発生状況の調査結果を元に、エラー発生率に関連する因子を分析した。その結果、エラーの発生にはデータ入力システムの違い、データ入力者の種別、データ管理担当者による関与の深さ、入力方法に関する資料の活用有無、が統計的に有意に関連しており、ウツタインデータについての教育機会の有無には関連が見られないことが明らかになった。これらの知見より、エラーの少ない質の高いデータベース構築のためには、入力システムの整備とともに、消防本部におけるデータ入力体制の整備が重要と考えられ、教育は定期的な集団研修よりも日常業務の中でのOn-the-jobトレーニングの方が有効であることが示唆された。以上の結果について、学会発表を1回、論文投稿を1報行った。平成25、26年度に実施した、全国ならびに茨城県のウツタインデータのエラー分析の結果から、エラーの種別としては矛盾値が大部分を占めており、中でも予後の矛盾が最も多く、次いで時間経過の矛盾が目立っていた。また、同一事例の重複入力や、ウツタインデータ対象外(すでに死亡しており救急蘇生を実施しなかった)と思われる事例も見られた。これらを参考に、特に矛盾を生じないことに重点を置いたデータチェックの論理式を設計し、データベースソフトウェアであるFileMaker Proを使用して入力システムの開発を行った。救急隊の出動先でも手軽に入力できるようタブレット端末で利用可能とした。

このシステムを現役救急救命士に試用してもらいインタビューしたところ、直感的に使用でき、間違いがすぐに指摘される点などが評価された。また、病院搬送後、帰署するまでに待ち時間があることが多いため、その合間にタブレットですぐに入力できる点が有用と、高い評価を受けた。総務省消防庁が全国の消防本部より収集している病院外心肺停止事例を対象としたウツタインデータを対象とし、データクリーニングを実施してエラー発生の実態を調査・分析した。非常に多くのエラーが発見され、特に患者の予後や時間経過の矛盾が大きな割合を占めていた。茨城県内の消防本部に対し、ウツタインデータの入力方法等に関するアンケートを実施し、エラー発生率との関連を調べたところ、入力システムと入力者種別、データ管理体制等がエラー発生と強く関連していた。エラー発生を防止するためのタブレット端末用データ入力システムを開発して、救急救命士に試用インタビューを行い、高い評価が得られた。・消防本部へのアンケート結果に関するフィードバックは完了した。・上記の分析結果に関し、学会発表を予定している。・全国のウツタインデータのエラー抽出は完了し、データクリーニングも実施した。・エラー抽出の結果から、データエラーの傾向と発生原因の予測ができている。・来年度の活動に向けて、準備を開始できている。疫学、臨床研究茨城県ならびに全国のウツタインデータにおけるエラー抽出結果を参考に、可能な限りエラーを発生させないウツタインデータ入力システムの構築を目指し、市販の救急総合入力パッケージの仕様の分析を行うとともに、タブレットを用いた入力システムのパイロット版を作成する。完成後は実際に救急隊員に試用評価を依頼し、フィードバックされた情報よりブラッシュアップしえていく。・論文を1報投稿し、採択済みである。・茨城県の全ウツタインデータのエラー調査を終了した。・全国のウツタインデータのエラー調査もおおむね終了している。・一部消防本部へのヒアリング、および全消防本部へのアンケート調査を実施し、完了した。・アンケート結果とエラー発生率の関連について検討し、エラーにつながる問題点を抽出した。・エラー発生状況について各消防本部へのフィードバックは完了していない。データ解析のため研究補助者を雇用する予定であったが、適当な人員が見つからず雇用できなかった。また、データエラー抽出のシステム構築のため外注を予定していたが、学内調達が可能となったため費用が発生しなかった。このため支出残高が生じた。茨城県と全国のウツタインデータについてエラー発生状況を比較する。各消防本部に、自本部のエラー発生状況についてフィードバックし、必要に応じ助言・指導を行う。平成25年度に実施したアンケートの結果から、エラー率低減に対し有効な対策を検討する。具体的には、一部消防本部で使用されている救急総合システムの市販パッケージの詳細についての調査、データ入力支援ツールの開発とパイロット版の試用依頼、エラーを生じさせないシステム開発の可能性を検討、等を実施する。
薬剤複合投与による癌細胞分子ネットワークのシナジー制御メカニズム解明と抗腫瘍効果

本研究では、単剤では抗腫瘍活性を示さないが二種類の薬剤を混合した際に強力な活性作用を持つ薬剤を用いて、生体内での変動解析から抗腫瘍作用メカニズム解明を目指した。これまで約30000種の化合物アッセイから、混合により劇的に細胞生存率を低下させる薬剤C053とC127を発見し、構造活性相関、生体内のシグナル変動を解析したが、新たな細胞死を誘導するシグナル伝達経路の発見には至らなかった。しかしながらこの実験経過において既存の薬剤とC053の混合で細胞死が増強される組み合わせが見つかり、転移癌や抗がん剤耐性癌などに対する新たな治療薬・治療法の可能性や応用が期待された。本研究では、単一薬剤では抗腫瘍活性を示さないが二種類の薬剤を混合投与した際に強力な活性を示すキナーゼ阻害剤の混合シナジー効果について、生体内分子ネットワークの変動解析を行うことにより、その抗腫瘍作用メカニズム解明を目指した。これまでC053とC127が単剤では全く細胞生存率に影響を与えないが、2種のコンビネーションにより劇的に細胞生存率を低下させることが明らかとなり、最終年度では、1化学構造とシナジー活性効果の構造活性相関解析、2シグナル伝達経路の網羅的解析、3既存分子標的薬を用いたコンビネーション試験、4マウスを用いた抗腫瘍試験を行った。結果および考察;1それぞれ類縁化合物を20種ずつデザインし検討したところ、オリジナルのC053とC127コンビネーション以外にシナジー活性効果が得られる薬剤は得られず、構造活性相関はなかった。2リン酸化アレイを用いてシグナル伝達経路を解析したところ、細胞死につながるようなリン酸化経路の発見には至らず、キナーゼ阻害以外の細胞死メカニズムも関与していることも考えられた。3C127と同じキナーゼ活性を持つ既存分子標的薬(21種)を用いて、C053とのコンビネーション効果を検討した結果、チロシンキナーゼ阻害剤がC053とのコンビネーションで、若干ではあるが細胞死が増強されるものがあった。この既存薬とC127は構造式がよく似ており、さらにチロシンキナーゼ活性阻害を持つことから、C053がチロシンキナーゼ阻害剤の増強作用を持つことが示唆された。4マウスを用いたC053とC127コンビネーションによるシナジー効果は見られなかった。本研究において、C053とC127を用いて生体内分子ネットワークの変動解析を目指したが、未知の化合物2種の解析は困難を極めたため、今後は既存分子標的薬とのコンビネーション効果を利用した研究を進めていく予定である。本研究では、単一薬剤では抗腫瘍活性を示さないが二種類の薬剤を複合投与した際に強力な活性を示すキナーゼ阻害剤の混合シナジー効果について、生体内分子ネットワークの変動解析を行うことにより、その抗腫瘍作用メカニズムの解明を目指した。まずはじめに169種のキナーゼインヒビターを用いたスクリーニングテストにより、単剤では細胞生存率に影響を与えないが2種を複合投与することで劇的に細胞生存率を低下させる薬剤C053とC127を得た。このC053とC127の複合投与による細胞死を詳細に調べるため、Caspase活性、ssDNA量、BrdU取り込みを検討したところ、アポトーシスが誘導され細胞増殖が抑制されていることがわかった。なおC053とC127単剤においても同じように検討したところ、C053では細胞死誘導が全く見られなかったが、C127では弱い細胞増殖抑制がみられた。次にさまざまな細胞株と用いて、C053とC127のコンビネーション投与したところ、すべての細胞株においてコンビネーションにより細胞死が相乗的に増加した。またC053単剤で細胞死を誘導するものはなかったが、CC127は単剤で細胞死が誘導されるものがあった。これらの結果より、C127の弱いキナーゼインヒビター効果をC053が高めている可能性が考えられた。さらにC127が既存の分子標的薬とよく似た構造を有することを発見し、既存の分子標的薬とC053とのコンビネーション実験を行った。その結果ある分子標的薬が053とのコンビネーションにより効果が高まることが分かった。現在はそのシグナル伝達経路についてリン酸化マイクロアレイ法を用いて検討し、ネットワーク解析を行っているところである。本研究により、多方面からのシグナル経路を解析できるとともに、コンビネーション投与による新規併用療法の提言が期待できるものと考える。約2万通りのコンビネーション実験に加え、得られた化合物の類縁体それぞれ20種のコンビネーション実験を遂行できたことは、大きな成果である。コンビネーション投与による細胞死が少なくともアポトーシスを誘導していることから、癌に対する薬剤として多いな期待が持てる。アポトーシスに関しては多くの研究者が日々研究しているが、申請者はこれまでの知識と技術を用いて、細胞死の詳細な検討を初期の段階で完了させた。

またC127が既存分子標的薬の構造が類似していることを発見し、既存分子標的薬のシグナル伝達経路を主としたネットワークの予測が可能となった。未知の薬剤C053とC127のコンビネーション投与によるシグナル伝達を解析することは、非常に難解なものであったが、既存分子標的薬をヒントにそのシグナル経路を予測できるようになったことは、大きな発展であった。研究協力者とともに当研究室の研究分野であるシステム創薬という新しい概念を取り入れ、一つの経路にこだわらず、多方面からのシグナル伝達経路の解析を試みることで、多くの分子標的が癌の細胞死にかかわることが確認でき、癌の創薬に対して新しい提言ができるようになるものと考え、研究は順調に進展しているといえる。(1)コンビネーション薬剤の化学構造とシナジー活性効果の構造活性相関解析を行うために、C053とC127それぞれの類縁化合物を入手し、そのコンビネーションによる細胞生存率のシナジー効果の詳細解析を行う。これまでは細胞内リン酸化シグナルの変化を追うことで、シグナル伝達経路のネットワーク解析を行ってきたが、今後は化合物の構造変化から細胞死シナジー活性との相関について検討を行う。(2)同定した癌関連分子ネットワークを検証するために、siRNAを用いて癌細胞増殖抑制効果を行う。数種のsiRNAについて同時抑制を試み、シグナルネットワークの変動を解明する。この結果よりシナジー効果に起因する細胞内シグナル伝達経路を高い信頼度で同定できる。(3)C053とC127コンビネーションについて、マウスを用いた抗腫瘍試験を行う。コンビネーション投与方法については、2薬剤を混合したものを浸透圧ポンプを用いて皮下投与する。C053とC127単剤についてもそれぞれ検討する。コンビネーション投与法については、薬剤動態を考慮しながら検討する。(4)既存分子標的薬を用いたC053とのコンビネーション投与について、その効果をさらに検証するために、分子標的薬の効果が実証されている細胞株数種を用いて確認する。さらにはその耐性株を入手し、耐性株でも同じような効果が得られるか確認する。耐性株はそのメカニズムが不明な場合が多く、その治療法も確立していない。本実験により耐性株においてもコンビネーション効果が得られた際は、耐性メカニズム解明を行う上でも重要な手がかりになると考えられる。耐性メカニズム解析については、研究協力者の助言に基づき行う。該当なし
ミトコンドリアのカリウムチャネルとラット培養心筋及び血液灌流心での心筋保護の関連

1.ACE阻害薬の心筋保護効果がミトコンドリアのカリウムチャネルを介するかを検討した。新生児ラット心筋培養細胞の低酸素(5時間)/再酸素化(2時間)障害をACE阻害薬(temocapril)は濃度依存性に抑制した。Pinacidilとdiazoxideは低酸素/再酸素化心筋障害を軽度改善した。Glibenclamideと5-hydroxy-decanoic acidは、temocaprilの心筋保護効果を阻害しなかった。ACE阻害薬の低酸素/再酸素化障害にたいする心筋保護効果には、以前に報告したように、bradykininの心筋細胞内蓄積と、それによるNO産生、更にはcGNP合成が心筋エネルギー状態(ATP)を温存することが重要であり、カリウムチャネルを介する経路は大きく関与していないと考えられた。2.心筋ストレッチによる心筋保護効果にミトコンドリアのカリウムチャネルが関与するとの報告がある、灌流液を用いる摘出灌流心は簡便であるが、非生理的な実験条件である。今回、生理的な血液灌流心を用いて、心筋ストレッチによる心筋保護効果が灌流液を用いる摘出灌流心での結果と同一であるか、基礎的検討を行った。ストレッチは左室内に留置したバルーン内の圧を(10mmHgより3060mmHgに)増加させて発生させた。虚血前のストレッチにより、両モデルとも虚血後の心機能の改善を認めた。血液灌流心は、supporting ratの血行動態、呼吸管理がきわめて困難で、成功率が低く、熟練を要する実験モデルである。ストレッチの強度及び持続時間と心筋保護効果の関係が血液灌流心と灌流液灌流心とで差異を認めた。今後、更なる基礎的検討が必要と考えられた。心筋の収縮には膨大なエネルギー(ATP)が必要であり、そのエネルギー代謝の中心がミトコンドリアであり、心筋障害とATP依存性カリウムチャネル、カルシウム活性化カリウムチャネル、更にNO合成との関連が注目されている。今回、不全心や死滅心筋(壊死とアポトーシス)とミトコンドリアの関連、関与を明らかにするために、心不全における収縮不全との関連が示唆されているIL-1βを培養心筋細胞に処置するとNOの産生が増大し、、細胞内ATPは著減し、細胞死が増加した。これらの変化はL-NMMAにより抑制され、nitmprussideにより同様の変化を認めた。一方、低酸素、再酸素化障害(逸脱LDH量で判定)はACE阻害薬で抑制されたが、AT1受容体拮抗薬では効果を認めなかった。ACE阻害薬及びbradykininは再酸素化時の細胞内ATPレベルを、改善させたが、L-NMMAはこの改善効果を消滅させた。細胞傷害、細胞保護にNOは二面性の役割を演じている。次いで、培養心筋ミディウムのブドウ糖の濃度を減少させて細胞内ATPレベルを下げていくことによるstaurosporineによる壊死およびアポトシスに与える影響を検討した。細胞内ATPの低下とともに培養細胞の生存率は低下したが、細胞内ATPの増加につれcaspase-3活性が増加しアポトーシスによる細胞死が増加した。Cyclosporin Aはstaurosporineによる壊死およびアポトシスを減少させた。以上より、ミトコンドリアのエネルギー状態により細胞死のシグナル伝達経路が壊死からアポトーシスに変換されることが示唆された。なお、灌流心では、nicorandilの虚血再灌流障害抑制効果をglibenclamideが阻害した。ACE阻害薬の心筋保護効果がミトコンドリアのカリウムチャネルを介するかを検討した。新生児ラツト心筋培養細胞の低酸素(5時間)/再酸素化(2時間)障害をACE阻害薬(temocapril)は濃度依存性に抑制した。Pinacidilとdiazoxideは低酸素/再酸素化

心筋障害を軽度改善した。Glibenclamideと5-hydroxy-decanoic acidは、temocaprilの心筋保護効果を阻害しなかった。ACE阻害薬の低酸素/再酸素化心筋障害にたいする心筋保護効果には、以前に報告したように、bradykininの心筋細胞内蓄積と、それによるNO産生、更にはcGNP合成が心筋エネルギー状態(ATP)を温存することが重要であり、カリウムチャネルを介する経路は大きく関与していないと考えられた。心筋ストレツチによる心筋保護効果にミトコンドリアのカリウムチャネルが関与するとの報告がある、灌流液を用いる摘出灌流心は簡便であるが、非生理的な実験条件である。今回、生理的な血液灌流心を用いて、心筋ストレッチによる心筋保護効果が灌流液を用いる摘出灌流心での結果と同一であるか、先ず、基礎的検討を行った。ストレッチは左室内に留置したバルーン内の圧を(10mmHgより3060mmHgに)増加させて発生させた。虚血前のストレッチにより、両モデルとも虚血後の心機能の改善を認めた。血液灌流心は、supporting ratの血行動態、呼吸管理がきわめて困難で、成功率が低く、熟練を要する実験モデルである。ストレッチの強度及び持続時間と心筋保護効果の関係が血液灌流心と灌流液灌流心とで差異を認めた。今後、更なる基礎的検討と熟練が必要と考えられた。
日本の超少産化における意識変容過程の解明-旧日本国有鉄道の家族計画を中心に-

第1章日本の「人口転換」と家族計画では、世界で稀なほど急激な日本の人口転換(少産少死化)が生じた期間、1948年1969年に特に注目し、それをさらに3段階に分けて政府その他の少子化に向けての様々な動きを政府予算や種々の厚生省人口問題研究所調査その他によって概観した。また一例として大阪市を挙げ、地方公共団体の家族計画普及が、大阪市においては実は生活保護世帯対策だったことを指摘した。さて日本のような急激な人口転換が生じるには、人々の少子化志向とともに、政策を末端部分で実現する民間のエイジェントが不可欠である。日本の特徴の一つは多数のエイジェントの存在だと考えられたので、第2章第5章では、第1章のテーマをさらに具体的な場面で展開したケースを紹介した。第2章民間の運動団体:日本家族計画協会では、具体的に受胎調節実地指導を中心的に行った民間団体日本家族計画協会(当初、普及会)の『家族計画』から、その民間主導の全国的なありようを概観した。第3章では企業による「新生活運動」としての家族計画の展開を扱った。ここでは、特に企業戦士の妻たち意識・行動の変容と「家族計画」として受胎調節が貯蓄などの経済的合理行動とが車の両輪として展開されることに注目した。第4章と第5章は、当時最大の公共企業体国鉄での家族計画を扱った。ただ問い合わせの結果、解体によってその資料がほとんど全く失われたことと回答され研究は難航した。しかし受胎調節実地指導員の方々幾名かにインタビューできたので、その成果を調査報告書にまとめた。実際に指導にあたった方々の体験を聞くことにより、劇的な人口転換と言われるものが、実はどのような苦労をともなって実現されたものであるかを少しでも明らかにできたと考える。研究対象が、資料が散逸しているうえにかなり日本社会広範にわたるため、本研究はまだ継続して多くを調査する必要があると考える。ただ、現時点で「家族計画」や人口転換について、一定の知見を得られた。なお、上記の調査を行いつつ、実際に女性たちがどのような変化を体験したのかを詳しく知りたいと考え、14人の戦前に思春期を迎えていた女性たちにインタビュー調査を行った。そして、婚姻や性知識などについて、その方々の人生全般における出来事とともに聞き取りした。戦前の産児制限に関する人々の態度と戦後のそれとの相違を、かなり具体的に把握できたと考える。現段階での研究報告は以下の通り。(1)日本国有鉄道の家族計画運動は1955年以後1960年代中が最も盛んで、その後衰退した。(2)指導員は看護婦・助産婦資格を有する者たちで、多くは職場の上司の命令によって抜擢され、東京で研修を受けたのち各地でほとんど一人で従事した。(3)一人で広範囲な鉄道管区を担当するために大規模数のクライエントをもち、週に数日の外勤というかたちで各社宅の家族(女性中心)・各職場の職員(男性)に大人数対象の講演および個別相談・指導を行っていた。

(4)受胎調節指導の内容は、受胎と避妊の基礎知識の提供から個別的な夫婦関係や不妊・妊娠相談などのプライベートな領域のものまで非常に広範で多岐にわたり、高い指導能力を要求するものであった。(5)このような仕事は天候に関わりなく一人きりで続けられるものであったため、非常に厳しく忍耐力を要したと思われるが、外勤が多いために職場での理解が得がたく孤立しがちであった。(6)指導員たちを支えたものは、今の時点で言えることは、戦前・戦後の厳しい社会状況の経験)、戦前において既に志をもってなった看護婦や助産婦という仕事への強い気持ち、指導員を支える夫などの家族の存在である。(7)受胎調節実地指導の画期的な点は、まず指導を受ける側の女性たちや男性たちが生殖についての多くの仕組みを知り、また誰かと語り合って解決するという行動を学んだということである。しかし、それ以上に私本人にとって印象的であったことは、指導員自身が指導のための研修を受けるまでそのような知識についてほとんど無知だったという事実である。生殖のあり方や家族の構成を自己決定しコントロールしていくために必要な知識と行動が、まず指導員の女性たちに、そして彼女たちから多くの女性たちと男性たちに全国的に普及せられたことは、日本社会にとって非常に重要な意識的・行動的変化の過程であったと思われる。(1)文献研究として、人口学関係図書・論文によって日本社会の入口学的動向、西洋的近代化にともなう人口の変化についての諸説、開発途上国における人口動向を研究した。それによって、戦後日本の急激な人口転換がもつ特徴を考察した。(2)(1)の人口転換が生じるには、人々の少子化志向とともに、政策を末端部分で実現するエイジェントが不可欠である。(1)において日本の特徴の一つは多数のエイジェントの存在だと考えられたので、その例として、民間団体(家族計画協会)・企業・国鉄・自治体(身近な大阪市)および専門職集団(助産婦)の動きを調べてみた。国鉄は、問い合わせの結果、解体によってその資料がほとんど全く失われたことが判明し、研究が難航した。ただ、受胎調節実地指導員の方々幾名かにインタビューできたので、その成果を調査報告書にまとめる予定である。家族計画協会は、新聞『家族計画』を主に参考にした。企業は、財団法人人口問題研究会および様々な労働管理関係資料である。自治体および専門職集団については、幾つかの資料が入手できているが、完成した研究として報告するにはまだ至っていないと判断する。調査を補完するために、大空社から刊行されつつある産児制限関係の復刻資料集を参照した。研究対象が、資料が散逸しているうえにかなり日本社会広汎であるため、本研究はまだ継続して多くを調査する必要があると考える。(3)なお、(1)(2)の調査を行いつつ、実際に女性たちがどのような変化を体験したのかを詳しく知りたいと考え、14人の戦前に思春期を迎えていた女性たちにインタビュー調査を行った。そして、婚姻や性知識などについて、その方々の人生全般における出来事とともに聞き取りした。戦前の産児制限に関する人々の態度と戦後のそれとの相違を、かなり具体的に把握できたと考える。
固形腫瘍に対する光線力学療法剤を志向した活性酸素発生物質の開発

低酸素状態の固形腫瘍に有効な光線力学療法剤を開発する目的で、非酸素存在下、ピリジンN-オキシド構造を有する化合物を光電子移動還元し、その活性酸素種生成反応について検討した。その結果、ニトロ基などの電子求引性置換基を有するピリジンN-オキシドの一電子還元体は比較的安定であるのに対し、無置換のピリジンN-オキシドの場合には、N-O結合が開裂してヒドロキシルラジカルを生成することがわかった。以上の知見に基づき、新規化合物の設計を行った。1.種々の置換基RをもつピリジンN-オキシド(RPyO)の一電子還元電位(E^0red)を決定するため、酸素非存在下、サイクリックボルタンメトリー法によりRPyOのサイクリックボルタモグラム(CV)を測定した。その結果、R=NO_2などの電子求引性置換基をもつRPyOは、無置換のPyO(R=H)に比べて高いE^Ored値をもつことがわかった。2.RPyOの一電子還元体を得るために、酸素非存在下、25°Cで、RPyOとジヒドロニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)モデルである1-ベンジル-1,4-ジヒドロニコチンアミド(BNAH)との光反応を行った。その結果、RPyOは対応するラジカルアニオンRPyO-に還元されることがわかった。R=Hの場合には、ラジカルアニオンが極めて不安定であるのに対し、R=NO_2の場合には、NO_2PyO-を電子スピン共鳴(ESR)法で直接検出することができ、そのESRスペクトルの超微細構造からNO_2PyO-の詳細な電子構造を明らかにすることができた。3.RPyOとBHANとの光反応で生成したRPyO-による活性酸素種生成の反応性をDMPOによるスピントラッピング法で検討した。その結果、R=Hの場合には、DMPO-OHに特徴的なESRシグナルが観測され、HPyO-から効率良くヒドロキシルラジカルが生成することがわかった。一方、NO_2PyO-は比較的安定なため、ヒドロキシルラジカルの生成は観測されなかった。以上の知見に基づき、次年度は、新規化合物め設計を行う予定である。前年度に引き続き、種々の置換基RをもつピリジンN-オキシド(RPyO)の一電子還元電位(E^0_<red>)を決定するため、サイクリックボルタンメトリー法によりRPyOのサイクリックボルタモグラム(CV)を測定し、得られたE^0_<red>値を構造-活性相関のライブラリに加えた。次に、RPyOの一電子還元剤として、ジヒドロニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)のモデル化合物である10-メチル-9, 10-ジヒドロアクリジン(AcrH_2)の光酸化反応挙動について検討し、AcrH_2が光照射により優れた還元剤として作用することを確認した。以上の知見に基づき、RPyO部分とAcrH_2部分を共有結合で連結した新規化合物PyO-AcrHを設計した。PyO-AcrHの合成は現在進行中であるが、前年度から得られた予備的実験の結果から、光照射により優れた活性酸素種生成能を示すと予想される。
階層と社会関係資本に関する実践的研究ー差異化・包摂・承認を手がかりにー

本研究の目的は、階層再生産の理論的枠組みを基に、生活困難層の若者たちと〈支援者〉との相互行為に注目し、より効果的な支援の実践モデルを確立することにある。そのために階層と社会関係資本に関する理論研究(文献調査)と、下記2つのフィールドワーク(アンケート・聞き取り調査、参与観察)を実施した。(1)生活困難層の進路選択における〈支援者〉の介入について、〈支援者〉との接触が子どもにとってどのような経験として受け止められているのか、子どもと支援者との間に存在する階層的差異がもたらす相互作用を明らかにするために、まずは基本情報として沖縄における「子どもの居場所」の現状を整理した。とりわけ、沖縄特有の政策として「子どもの貧困緊急対策事業」に注目し、先行研究や先駆的な居場所において参与観察、支援者へのインタビュー調査を行い、居場所運営が抱える問題点について明らかにした。(2)スポーツや余暇を活用した階層差を乗り越えるコミュニティ構築の可能性について(1)で参与する子どもや〈支援者〉の変化を記述し、プログラムの効果を検討するために、沖縄イベント(ダイモンカップ)と比較する対象として1日本国内の事例として、大阪(ダイバーシティカップ関西)や宮城(MKBカップ)など、スポーツを活用した社会包摂を目指すスポーツイベントを現地調査した。海外事例としても2NYで行われたStreetSoccerUSAの現地調査を実施、主催者や関係者、ギャラリーにもインタビュー調査を行うことができた。残された課題としては、フィールドワークを中心に実施していたため理論研究の整理や、(2)国内外の調査の結果についてはまだ報告できていない部分もある。H31年度は未発表の調査知見の学会報告準備と論文投稿も積極的に実施する。平成30年度は、当初の研究計画書の予定通り、沖縄での資料収集とフィールドワーク、アメリカNYや国内(大阪・宮城)でのフィールドワーク、国内学会での学会発表を行うことができた。2019年45月:成果発表するため平成30年度に実施した調査データの整理。2019年78月:HOMELESS WORLD CUP FOUNDATION(於英国)を訪ね、スポーツと社会包摂の活動実践を現地調査。社会的包摂と余暇活用について意見交換。現地大学を拠点としながら英国のスポーツ政策に関する資料収集を行う。帰国後は、インタビューデータ等をまとめ、学会報告と論文執筆を最優先にしつつ、計画通り長期的な参与観察の必要がある沖縄県内の「子どもの居場所」においてフィールドワークを継続。2019年12月:沖縄県内でワークショップやプログラム実践を定着化させ、支援団体間のネットワーク形成を行う。2020年13月:国内の余暇と包摂をテーマに支援活動を整理し関係団体向けの研修を実施。この成果を論文として投稿する。2020年度は、上半期にこれまでの整理を行い、9月以降で本格的に研究論文の執筆を開始し、年度内の完成を目指す。
ファッションイラストレーションにおける線画表現技法の研究

本研究ではファッションイラストレーションの線画表現技法についての検討を行った。その結果、以下の成果を得た。(1)過去の文献および作品調査を行い、先行研究を踏まえた上で、研究代表者独自の視点から、ファッションイラストレーションの定義と制作目的による3つの分類を行った。同様にファッションイラストレーションの表現上の要は美しさ・軽やかさ・新鮮さであることを明らかにした。(2)これまで曖昧であった日本のファッションイラストレーションの江戸時代から現代までの通史を明らかにした。(3)上記(2)で明らかにしたファッションイラストレーションの通史から学んだ表現技法により作例試作を行い、新技法開発を行い、これを「ファッションイラストレーションにおけるスーパーグラデーション描法」と命名した。本研究ではファッションイラストレーションの線画表現技法について検討を進めている。ファッションイラストレーションとは、マスメディアを通じて社会の中で機能することを前提としている絵であり、グラフィックデザインの中の一分野である。したがって、ファッションイラストレーションの議論の対象となる作品もマスメディアに発表されたものが中心となる。本研究では、日本のファッションイラストレーションの線画表現技法における現代につながる重要な要素は、まず江戸時代の浮世絵にあると考えた。その理由は以下の2点である。第一に、浮世絵の形式には(1)版本挿絵(2)一枚摺り(3)肉筆画の三形式があるが、木版画を主な表現手段として採用し、1枚の原画から、大量の複製を作り、安く、数多く流通させたこと、すなわちマスメディアを通じて発表・流通されたこと。第二に、浮世絵は、過去や未来ではなく、その時代の現実である「当世風」すなわち「浮世」を描いたことである。浮世絵の版画技法は墨摺絵、丹絵、紅絵、漆絵、紅摺絵、錦絵と進化してきた。浮世絵の人物表現の主なものは、美人画と役者絵である。これらの作品について、専門的な視点から検討を進めている。その結果、これらの作品は、現代のファッションイラストレーションの線画表現技法につながる要素を多く含んでいることが明らかになりつつある。なお、本論文内容をさらに精査し、2009年10月に韓国ソウルで開催される国際会議で発表予定である。本研究ではファッションイラストレーションの線画表現技法についての検討を進めている。ファッションイラストレーションとは、ファッションを表現した図版の総称である。平成21年度は、日本のファッションイラストレーションをメディアの視点から概観し、その意義を考察した。江戸時代の浮世絵版画を出発点として検討を進めた。浮世絵版画の美人画と役者絵は木版画による大量印刷と流通により当時のファッションイメージを牽引した。明治期に海外から流入した石版画のポスターという新しいメディアは急速に浸透し、美人画ポスターが国内でも大量に制作されるようになり、この時期のファッションイメージを牽引した。また明治昭和初期の少女雑誌の抒情画は、この時代の「少女」の人間像を視覚芸術として創り上げ、牽引した。太平洋戦争終戦後は庶民にも洋装が浸透し、ファッション雑誌にスタイル画が洋装ファッションの説明図として多く掲載された。また独自に制作きれたスタイルブックも出版された。これらは洋装のファッション情報とイメージを流通させ、洋装の文化の浸透に大きな役割を果たした。1960年代に入ると、日本でも写真が発達した。同時期にグラフィックデザイン界において、イラストレーションは美術表現として独立した。スタイル画は説明図の領域を脱し、ファッションイラストレーションとして益々進展した。ファッションイラストレーションはメディアに掲載されて発表・流通される以上、メディアの進化や特性によりファッションイラストレーションが影響されるという、両者が密接な関係にあることを明らかにした。本研究ではファッションイラストレーションの線画表現技法についての検討を進めた.平成22年度は、日本のファッションイラストレーションの線画表現技法の変遷を俯瞰・検討してまとめ、その全体像を明らかにした。ファッションイラストレーションは「着装した人物の服装美」を描くことが中心となる。これは(1)情報伝達用ファッションイラストレーション(2)被服設計用ファッションイラストレーション(3)鑑賞用ファッションイラストレーションの3つに分類された,その目的は各々(1)商業デザイン、(2)工業デザイン、(3)教養・趣味・自己表現に対応された。まず、上記(1)「情報伝達用ファッションイラストレーション」の技法と表現の変遷について明らかにした。これは日本では飛鳥時代の高松塚古墳壁画などにその先行イメージが見出された。その後平安時代の源氏物語絵巻などを経て日本独自の着衣の人物像の表現様式が育まれた。そしてこの表現様式は、菱川師宣が創始したとされる浮世絵版画により、ファッションイラストレーションとして確立したと考えられた。「ファッションを全面に押し出した大量印刷」により、浮世絵版画は日本のファッションイラストレーションの原点と位置づけられた。

浮世絵版画の技法としてのファッションイラストレーションへの貢献は、肉筆画ではやや曖昧さの残る日本の着衣の人物像を、版画の「彫り」の技術により際立たせ、曖昧さを排除して確定し、後世に海外からも認められる水準の線画芸術表現を確立したことであろことが明らかになった,また江戸時代末期から大正期にかけて西洋画およびアールヌーボー、アールデコの技法と表現が流入した。これ以後、日本のファッションイラストレーションの表現の問題は、(1)人体と被服の表現において、写実性と様式化の間でいかにバランスをとろかということ、(2)その問題をいかに線画(輪郭線)および塗りと、輪郭線のない陰影法などによる表現の間でバランスをとろかということ、の2点に集約されていったことが明らかになった.さらに、上記(2)「被服設計用ファッションイラストレーション、の技法と表現の変遷をも明らかにした。
動的せん断ひずみ時空間勾配解析によるエバネッセント場の検出に関する研究

本研究は,新たに,波長より小さな欠損の近接場に着目し,「動的せん断ひずみ解析」と時空間勾配解析による欠損部の撮像法を提案している.提案する解析手法は,検査対象表面の法線方向(z軸方向)と検査対象表面に沿う方向に関する,互いに直交する一対の面外せん断歪みからなる信号列の共分散行列の行列式を利用し,分散性の波動場において,入射波の周波数や位相速度とは独立に点状欠陥のエバネッセント場領域を撮像するものである.エバネッセント場は,放射源(このばあいは欠損)近傍に停留する場であるため,エバネッセント場の検出は,欠損領域の境界の検出につながるものである.本研究は,新たに,波長より小さな欠損の近接場に着目し,「動的せん断ひずみ解析」と時空間勾配解析による欠損部の撮像法を提案している.提案する解析手法は,検査対象表面の法線方向(z軸方向)と検査対象表面に沿う方向に関する,互いに直交する一対の面外せん断歪みからなる信号列の共分散行列の行列式を利用し,分散性の波動場において,入射波の周波数や位相速度とは独立に点状欠陥のエバネッセント場領域を撮像するものである.エバネッセント場は,放射源(このばあいは欠損)近傍に停留する場であるため,エバネッセント場の検出は,欠損領域の境界の検出につながるものである.『時空間解析を動的せん断ひずみの秩序性の解析に導入し,亀裂近傍のエバネッセント場を検出することにより,波長の数分の1の大きさの亀裂を抽出する非破壊検査法を確立すること』を目的として基礎研究を実施した結果,本年度は以下の成果を達成した1.現有の表面変位観測装置を用いて,薄板材料表面の振動場をサブミクロンオーダーで計測し,欠損近傍での面外せん断ひずみの振る舞いがどのように変換するか検証する2.以上の実験結果に基づき,薄板材料中に発生した欠損の有限要素モデル化を行った3.当該モデルを構造解析ソフトウェア中に再構成し,観測された現象を再現した4.同時に,波動方程式にもとづく解析を実施し,中空円筒状の欠損が薄板材料中に生じた場合の,A0モードラム波の波動場の厳密解を導出した5.厳密解にもとづき,互いに直交する動的面外せん断歪みの共分散行列の行列式が,欠損近傍のエバネッセント場を抽出することを理論的に明らかにした6.上記の行列式を,1で得られた観測結果に適用した結果,欠損部を映像化することに成功した7.さらに,現時点において波長の1/18程度の分解能を有していることが,実験により確認された.なお,分解能を決定する要因は,計測に用いるプローブの空間的大きさであると予想している8.以上の結果をまとめて,学会誌に投稿した『時空間解析を動的せん断ひずみの秩序性の解析に導入し,亀裂近傍のエバネッセント場を検出することにより,波長の十数分の一の大きさの亀裂を抽出する非破壊検査法を確立すること』を目的として行った基礎研究の成果を、炭素繊維強化樹脂(CFRP)に対して適用した結果,本年度は以下の成果を達成した.1.現有の表面変位観測装置を用いて,CFRP薄板材料表面の振動場をサブミクロンオーダーで計測し,欠損近傍でのスキン材の面外せん断ひずみの振る舞いがどのように変換するか検証する.2.以上の実験結果に基づき,薄板材料中に発生した欠損直上のスキン材の有限要素モデル化を行った.3.当該モデルを構造解析ソフトウェア中に再構成し,観測された現象を再現した4.同時に,波動方程式にもとづく解析を実施し,中空円筒状の欠損がCFRP薄板材料中に生じた場合の.スキン材上のAOモードラム波の波動場の厳密解を導出した.5.厳密解にもとづき,互いに直交する動的面外せん断歪みの共分散行列の行列式が,欠損直上のスキン材のエバネッセント場を柚出することを理論的に明らかにした.6.また昨年度投稿した論文が学会誌に掲載された。7.研究代表者が出顧していた本研究の基礎となる特許が登録された。『時空間勾配解析を動的せん断ひずみの秩序性の解析に導入し,亀裂近傍のエバネッセント場を検出することにより,波長の数分の1の大きさの亀裂を抽出する非破壊検査法を確立すること』を目的として基礎研究を実施した結果,本年度は以下の成果を達成した.まず,表面変位観測装置を用いて,剥離近傍での面外せん断ひずみの振る舞いがどのように変換するか観測し,薄板材料中に発生した剥離領域におけるA0モードラム波の振る舞いをCIP法により再構成し,観測された現象を再現した結果,非常に低い周波数領域においては、材料中の相関剥離の境界においてエバネッセント場が形成され,それが表層までしみ出している事が確認された。つぎに,表層にしみ出したエバネッセント場に対し,波動方程式にもとづく解析を実施し,層間剥離が生じた場合の, A0モードラム波の波動場の厳密解を導出した.厳密解にもとづき,互いに直交する動的面外せん断歪みの共分散行列の行列式が,剥離領域近傍のエバネッセント場を抽出することを理論的に明らかにした.以上の研究の結果,提案する手法の特長は,次のようにまとめることができる.

1.検査対象表面の法線方向(z軸方向)と検査対象表面に沿う方向に関する,互いに直交する一対の動的面外せん断歪みからなる信号列の分散共分散行列の行列式を利用している.2.欠損のないところでは,上記の一対の動的面外せん断歪みが互いに線形従属の関係にあり、行列式の値はゼロとなる。3.欠損近傍では,入射波と散乱波が重畳し,線形性が破綻するため行列式は,正の有限値を示す.その結果,周波数や伝搬速度とは独立に再放射源の近接場領域の撮像を可能にしている.『時空間勾配解析を動的せん断ひずみの秩序性の解析に導入し,亀裂近傍のエバネッセント場を検出することにより,波長の数分の1の大きさの亀裂を抽出する非破壊検査法を確立すること』を目的として基礎研究を実施した結果,本年度は以下の成果を達成した.まず,表面変位観測装置を用いて,薄板材料表面の振動場をサブミクロンオーダーで計測し,欠損近傍での面外せん断ひずみの振る舞いがどのように変換するか観測し,同時に,薄板材料中に発生した欠損の有限要素モデル化を行った.このモデルを構造解析ソフトウェア中に再構成し,観測された現象を再現した結果,欠損境界において,エバネッセント場が形成される事が確認された.一方,波動方程式にもとづく解析を実施し,中空円筒状の欠損が薄板材料中に生じた場合の, A0モードラム波の波動場の厳密解を導出した.厳密解にもとづき,互いに直交する動的面外せん断歪みの共分散行列の行列式が,欠損近傍のエバネッセント場を抽出することを理論的に明らかにした.上記の行列式を,1で得られた観測結果に適用した結果,欠損部を映像化することに成功した.さらに,昨年度において入射ラム波の波長の1/18程度の分解能を有していることが,実験により確認されていたが,本年度は,1/70まで高性能化することに成功した.このことより,「分解能を決定する要因は,計測に用いるプローブの空間的大きさである」との予想が概ね正しいのではないかと考えている.人工的な構造物のほとんどは鋼板によって作られており,腐食の可能性に直面している.そのため現場で用いられる鋼板材料には塗装が施され,耐食性をあげている.しかしながら,経年使用にともなう塗膜の微小な傷からさびが進行し,膨潤や塗膜剥離へと至る.現在,目視や画像処理によって検査がなされているが,初期段階の塗膜下の腐食や剥離は検出が難しいという問題がある.そこで本研究では,板材を伝搬するA0モードラム波の腐食領域および剥離領域での挙動に着目し検出を試みた.ラム波はガイド波の一つであり,薄板内を導波路として進行し,欠損がなければ非常に遠いところまで伝搬する.また,導波路中に欠損がある場合には局所的にエネルギーの散逸が発生し,その進行に影響を及ぼす.さらに,A0モードラム波は分散性の波であり,周波数が低くなると位相速度が周波数と板厚の積の平方根に比例して変化する特徴がある.腐食領域では,健全領域と比較して基層の厚さが薄くなり,位相速度が遅くなるため両者の境界でラム波の散乱によるエバネッセント場が発生する.一方剥離領域では塗膜と基層の一体が失われており,塗膜の内部損失が基層と比較して十分大きく,塗膜を伝搬するラム波の振幅が急激に小さくなることが予想される.そこで,動的せん断歪み解析法を人工的に発生させたと膜か腐食の検出に適用させた.その結果,提案手法は,検査対象表面上の個々の観測近傍における面外せん断歪み間の線形従属性のみを利用しているため,波面の位相速度とは関係なく,塗膜下の欠損を特定することができることが確認された.また,動的面外変位の分散の計測も各観測点で独立に計測できるため,波面の位相速度に影響されないことも確認された.26年度が最終年度であるため、記入しない。計測工学26年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞内サルファーダイナミクスの解明に向けた活性イオウメタボロミクスの構築

システインパースルフィドは活性酸素の消去とシグナル伝達制御、含硫化合物の生合成、酵素活性調節、有害物質の解毒など生体内で多彩な機能を司ることが明らかになりつつある。システインパースルフィドの生理機能の理解には、システインパースルフィドおよびその関連物質がどのように生体内で生成し、さらにパースルフィドに由来するイオウ原子がアクセプターとなるチオール化合物にどのように転移していくのか、また最終的にどのように代謝・分解されているのか、を明らかにすることが重要である。本研究では、簡便かつ効率的な安定同位体イオウ[34S]でチオール基を標識したシステイン(Cys-[34S]H)の合成法を確立し、Cys-[34S]Hから生成するシステインパースルフィドおよびそこからのイオウ転移と代謝・分解を定量的かつ網羅的に解析できる分析基盤(活性イオウメタボロミクス)を構築することを目的とした。本年度、細胞に添加することで速やかに細胞内に透過し、さらに細胞内の活性イオウを顕著に増加させることができるケミカルドナーの作成に成功した。このドナーのイオウ原子を安定同位体イオウ[34S]で標識しておくと、細胞内の活性イオウが容易に[34S]で標識でき、さらに細胞内での代謝プロセスを詳細に追跡できることを明らかにした。以上のように安定同位体イオウの新規導入法、新規ケミカルドナーを駆使した質量分析法によるサルファーメタボロミクスを構築することができた。本研究では、簡便かつ効率的な安定同位体イオウ[34S]でチオール基を標識したシステイン(Cys-[34S]H)の合成法を確立し、Cys-[34S]Hから生成するシステインパースルフィドおよびそこからのイオウ転移と代謝・分解を定量的かつ網羅的に解析できる分析基盤(活性イオウメタボロミクス)を構築することを目的とする。本年度の実施概要は下記の通り。(1)組換えシステイン合成酵素(CysE, CysK, CysM)を作製した。(2)それぞれの組換え酵素を用い、システインの安定同位体ならびに関連化合物(N-アセチル体、過イオウ化体、酸化体)の合成方法を確立した。(3)それぞれの化合物の多重反応モニタリングパラメーターを決定した。(4)作製した安定同位体を、新規なパースルフィド合成酵素(cysteinyl-tRNA synthetase)の酵素活性様式の解析に活用した。以上のようにサルファーメタボロミクスの基盤構築が大きく進展した。本研究で構築したメタボロミクスと安定同位体を組み合わせた方法がシステインパースルフィドの生成機構の解明に大きく貢献することを示した。細胞内におけるパースルフィドの制御(生成と分解、代謝)機構を明らかにし、活性イオウが関わる多彩な生理機能のカスケードを明らかにする。本年度の実験計画の一部が順調に進んだため、その経費の一部を来年度に繰り越して使用するため。
超微細機械加工と自己組織化を併用したナノ加工技術の確立と光学機能創出への適用

本研究は、石英ガラス基板上にサブμmサイズの微細金属素子を製造するための低コストで効率的な加工技術の開発を目指した。このためにまず微細切削加工実験と微細塑性加工が行える微細複合機械加工装置を開発し、また単結晶ダイヤモンド製微細型工具を開発し、その加工特性を明らかにした。さらに微細機械加工と焼鈍による自己組織化により、金属ナノドットアレイや二重ナノロッドアレイなど特異な光学特性を有する微細金属素子を作製出来ることを示した。さらに母型に加工した微細構造を熱ナノインプリント法でプラスチック膜に転写し、それを用いたケミカルスタンプ法を提案し、金属微細素子の効率的製造法の可能性を示した。1-1超微細複合機械加工装置の開発:基板にコーティングした金属薄膜にサブμmレベルの微細な溝パターンを加工するため既存の装置を改造し二種類の微細機械加工装置の開発を行った。一つは微細ダイヤモンド工具を試験片に押付ける超微細塑性加工に加え、工具で材料表面を擦る引掻き加工も行う装置である。もう一つはV型ダイヤモンドバイトにて微細溝を加工する超微細切削加工装置であり、被加工材の平行度を調整するための超精密傾斜ステージを開発し、10mm角の領域に深さ数100nmの微細溝を加工できることを確認した。1-2微細加工用工具の開発:本装置で用いる各種形状をした微細工具を開発した。工具素材は単結晶ダイヤモンド製とし、研磨で概形を整えたのち、微細形状が必要なものについてはFIBにより削り出した。微細突起列工具、および微細U溝を有する工具を開発した。1-3超微細機械加工と焼鈍による微細金属素子の作製:石英ガラス基板にAu薄膜スパッターコーティングし、超微細加工により微細溝パターンを加工した上で焼鈍による自己組織化を行い、種々の形態の微細金属素子を作成する技術を検討した。Au薄膜に直接微細加工する方法、超微細加工装置で作成した母型をプラスチック薄膜に転写し、それを型としてAu薄膜に押し付け微細溝構造を転写する方法、薬品を塗布したプラスチック型を石英ガラス基板に押し付けその上からAu薄膜をコーティングする方法を検討した。また凝集した金属素子の結晶構造についても検討した。1-4超微細切削加工シミュレーション:基板への超微細V溝の切削加工における工具摩耗を詳細に検討するため、切削加工シミュレータのAdvantEdgeを購入し、石英ガラスの微細切削シミュレーションを行った。1.プラスチック膜への転移法:本年度は超微細切削により、石英ガラス基板に直接微細格子パターンを加工しテンプレート基板を作成する方法を検討した。しかし工具摩耗により、目標とする十分大きな面積に均一の微細溝構造を作成することは困難であることが分かった。そこでEBリゾグラフィ法により微細格子溝・微細ピラーアレイを加工したテンプレート基板を用いることにした。テンプレート基板の上に金薄膜をコーティングし、熱デウェッチングでナノドットアレイを生成し、プラスチックフィルムに転移するプロセスを検討した。金ナノドットの転移率の向上のためにさらに検討を続ける。2.スタンプ法:EBリゾグラフィ法または超微細塑性加工法で作成した微細溝列構造を有する母型を作成し、開発した熱インプリント装置により微細構造をCOPフィルムに転写する方法を確立した。さらにArスパッターで表面を活性化させた石英基板に、このフィルムをモールドとして薬品をスタンプし、乾燥させた後、金薄膜をスパッターコーティングした。この基板を焼鈍することによりスタンプパターンに倣って金ナノドットが凝集することを明らかにした。すなわち薬品をスタンプした部分には細かいナノドットが、スタンプしない部分には大きなナノドットが生成するため、スタンプのパターンによってナノドットアレイの構造を制御できることを示した。3.メタマテリアルの作成:超微細塑性加工と熱デウェッティング法を利用し、微細なナノロッドアレイを作成する方法を確立した。その上にSiO2膜を薄くコーティングし、さらに金薄膜をコーティングした後、熱デウェティング法で自己組織化させることにより微細な二重ナノロッドアレイを作成する方法を確立した。この吸収スペクトルの測定および数値シミュレーションによる検討により、屈折率が非常に小さいメタマテリアルの特性が発言する可能性があることを示した。超微細機械加工と自己組織化を併用した様々なプロセスを検討し、効率的に微細金属素子を作成することが可能であることを示すことができた。まだ効率性や製造の安定性などに課題があるため更なる検討が必要であるが、研究期間の半分が経過した時点で基本的なプロセスが確立できており、ほぼ予定通りの進捗と考えている。また本手法を用いて光メタマテリアルの実現可能性を示すことができ、光学機能創出の目標も達成しつつある。1母型の作製法:母型の超微細構造を作製するために超精密切削加工法および超微細塑性加工法を検討した。超微細切削加工法は相対的に加工効率が高いが、アモルファス材料である石英ガラスを素材とした場合、ダイヤモンド工具の摩耗が速く十分な面積を加工することが困難であることが明らかになった。そこで硬度の低いNi-Pコーティング膜を素材とすることにした。ただし本研究で用いている超微細切削加工実験装置では剛性が不十分で加工溝の均一性に問題があるが、これは新たな装置開発で解決できると考えられる。一方、FIBを用いてダイヤモンド工具先端に微細な素子形状を加工した押込み工具を作製し、超微細塑性加工法で純アルミニウム単結晶表面に微細凹形状を多数加工した。