hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本企業における外国人社員のキャリアアップに関する研究

本研究はトランスナショナル化する企業経営と人材導入の現状を背景として、日本企業で働いている外国人社員のキャリアプランとその実態を調査し、外国人社員を上級職へ昇進させる阻害要因と助長要因、外国人社員にとっては存在している昇進の「ボトルネック」もしくは「グラスシーリング」、また形成要因を解明とした。日本企業のグローバル化戦略や人事制度と外国人社員のキャリアアップ願望の間にある相関と齟齬を分析し、外国人社員のキャリアアップの実現、そして企業の優秀なグローバル人材獲得と定着に関わる具体的な提言をし、お互いに本音で話し合うことこそ相互利益を最大化に実現できる近道であることを指摘した。本年度は研究期間の初年度にあたり、主に先行文献の整理及びプレ調査の質問事項を作成することに重点を置いている。先行文献については、大きくふたつに分類して情報収集を行っている。ひとつは「外国人の雇用状況」、「外国人留学生の採用に関する調査」、「外国人留学生の就職活動に関する意識調査」などといった先行調査である。もうひとつはキャリア選択と構築、人材移動と定着、人材と企業の経営戦略などに関する理論研究である。プレ調査は神戸大学工学部卒の中国出身の元留学生のM氏に対して、以下の諸点を中心にインタビューを行った。1)留学前にはどのようなキャリアを構想していたのか。2)そのキャリア構想を実現するために、日本の大学を留学先に選んだ理由は何か。3)大学在学中に、自らのキャリア構想に何らかの変化は生じたのか。4)大学では、どのような専門性と専門以外の能力を身に着けたのか。5)就職先はどのようにして見つけたのか。6)日本企業に応募する際に、どのような点を自らのセールスポイントとしてアピールしたのか。7)入社後、どのような部署に配属され、どのような仕事をしてきたのか。8)いまの会社にどのぐらい勤めたいのか。9)今後のキャリアアップに関する考えはどうなのか、等である。本年度の調査で得られた知見を加え、来年度は本格的にアンケート調査とインタビュー調査を行う予定である。本年度は研究期間の2年目にあたり、主に具体的な調査項目に関して検証と修正を行い、それを用いて日本企業で働いている外国人社員若干名を対象にアンケート調査とインタビュー調査を実施した。調査する際に外国人社員の出身国、職種、会社の規模、業種など背景のバランスをできるだけ考慮している。質問の内容については、以下の諸点を中心に進行した。1)就職前にどのようなキャリアを構想していたのか。2)そのキャリア構想を実現するために、日本の企業を選んだ理由は何か。3)就職先はどのようにして見つけたのか。4)入社後、どのような部署に配属され、どのような仕事をしてきたのか。5)入社後、自分のキャリア構想には何か変化を生じたのか。6)いまの会社にどのぐらい勤めたいのか。7)今後のキャリアアップに関する考えはどうなのか、等である。これらの質問に対して得た回答を基づき、主にキャリアパス、今後のキャリアプラン、会社(上司)の評価、特に昇進昇級と出世について分析を進めた。そのうち、外国人社員たちが自分のキャリア形成に対する期待と現状とのギャップは少しずつ浮かんできてその理由を解明するに近づけた。より良い研究結果を出すために、広く国内外の専門家のご意見やアドバイスを伺うことが必要だと考え、調査分析にて気づいたことをある程度まとめて、現在の日本における外国人の雇用状況に結びつき、2回にわたり海外で開催した国際シンポジウムで発表を行った。来年度は最終年度となり、もう少し調査範囲を広めた上にまとめていきたいと考えている。本研究は期間を3年間としている。初年度は先行文献の整理及びプレ調査の質問事項を作成することに重点に置いている。本年度は前年度の作業で得たヒントをベースに、さらに調査範囲を広め、データの収集を努めた。そのデータをある程度に分析とまとめを進めており、来年度の研究につながることができると考えている。本研究はトランスナショナル化する企業経営と人材導入の現状を背景として、日本企業で働いている外国人社員のキャリアプランとその実態を調査し、外国人社員を上級職へ昇進させる阻害要因と助長要因、外国人社員にとっては昇進の「ボトルネック」もしくは「グラスシーリング」が存在しているか、存在している場合はその形成要因を解明しようとした。初年度は先行文献の整理やプレ調査の質問事項を作成することに重点を置いて行った。外国人の雇用事情を背景に、人材の移動と定着、人材と企業の経営戦略等を視野に入れて理論的基盤をそろえた。また、プレ調査として、個別インタビューを行い、主なポイントを抑えた。次年度は具体的な調査項目に関して検証と修正を行い、それを用いて日本企業で働いている外国人社員若干名を対象にアンケート調査とインタビュー調査を実施した。最終年度は前年度の調査データを受け、より多い標本を集めることや、データの分析を進めた。さらに、企業の人事関係者や外国人社員の同僚や上司をめぐって周辺評価調査を行い、研究の全体的構成を充実した。グローバル化・少子化・高齢化社会が著しく進む日本では「国際競争力強化の観点から、専門的・技術的分野の外国人について、我が国での就業を積極的に促進」することは国の政策としてすでに確認されている。その基本内容は外国人就職の斡旋支援及び大学等と連携して留学生の国内就職を定着させることである。国際的に活躍できる人材の養成、優秀な留学生のリクルート・教育、卒業後の定着促進は、少子化の進行により国内マーケットの縮小と労働人口の減少に直面する日本の将来にとってもはや極めて重要なことになっている。

本研究は日本企業のグローバル化戦略や人事制度と外国人社員のキャリアアップ願望の間にある相関と齟齬を分析し、外国人社員のキャリアアップの実現及び企業の優秀な人材獲得と定着に関わり、有意義である。本研究はトランスナショナル化する企業経営と人材導入の現状を背景として、日本企業で働いている外国人社員のキャリアプランとその実態を調査し、外国人社員を上級職へ昇進させる阻害要因と助長要因、外国人社員にとっては存在している昇進の「ボトルネック」もしくは「グラスシーリング」、また形成要因を解明とした。日本企業のグローバル化戦略や人事制度と外国人社員のキャリアアップ願望の間にある相関と齟齬を分析し、外国人社員のキャリアアップの実現、そして企業の優秀なグローバル人材獲得と定着に関わる具体的な提言をし、お互いに本音で話し合うことこそ相互利益を最大化に実現できる近道であることを指摘した。本年度は研究期間の初年度にあたり、研究の全体のベースを作り上げる予定で、主に先行文献の整理及びプレ調査の質問事項を作成することに重点を置いている。先行文献については、大きくふたつに分類して情報収集を行っている。ひとつは「外国人の雇用状況」、「外国人留学生の採用に関する調査」、「外国人留学生の就職活動に関する意識調査」などといった先行調査である。もうひとつはキャリア選択と構築、人材移動と定着、人材と企業の経営戦略などに関する理論研究である。プレ調査は神戸大学工学部卒の中国出身の元留学生のM氏に対して、インタビューを行い、本調査の実施にあたり大きなヒントを得た。ただ、科研費による研究は初めてなので、単独で予算管理するには経験がなく、入荷日のずれによって研究費の消化の達成度にずれが大きく出ている。これは今後注意すべき点である。来年度はまず調査対象を広めて、より多い標本を集めたいことを考えている。本年度はインタビュー調査をメインに行ったが、来年はアンケート票を配ることを通して、データ数の増加を目指いし説得力を増したい。次に、本年度を引き続き、企業の人事関係者ないし外国人社員の上司を対象として、周辺評価調査を行いたい。この調査の主な内容は以下の通りである。1)個人について。当該外国人社員に対する評価、昇進にあたってのポイント、今後の可能性など。2)企業について。当該企業の国際戦略とそのために求められる人材、外国人・留学生の雇用方針、外国人社員に関する昇進などの社内人事制度もしくは方向性、特に昇進に関する方針や評価方法について具体的な問題点を絞る。また、最終年度にあたって、研究結果をまとめて報告書を作成する予定である。日本語教育・翻訳理論・文化学来年度はまず、初年度に実施実施した少人数の役職ありの外国人社員を対象とするプレ調査によって得た知見に基づいて、調査内容を補足修正して質問票を作成し、本調査を行う。調査する際に以下の内容を留意しながら行う予定です。1)外国人社員の個人的背景(国籍、学歴、年齢、勤務年数など)が社内昇進にどのような影響をもたらしているか。
神経再生関連microRNAの探索および機能解析

microRNAは20塩基程度のnon-coding RNAであり、自らと相補性を持つ数十数百種類のmRNAと結合して翻訳阻害や分解を引き起こす。本研究では、損傷末梢神経の再生に関与するmicroRNAを同定するため、マウス舌下神経損傷モデルを用いて種々の解析を行った。まず、TaqManアレイやreal time-PCRにより損傷後に発現変動するmicroRNAを網羅的に探索した。探索の結果、複数のmicroRNAが損傷に伴って発現変動することが分かったが、発現が低下したmiR-124に注目しさらに詳細に解析を行うことにした。miR-124は胎生期より神経系特異的に発現し、神経細胞の発生に重要であることが既に報告されている。神経損傷後1日、3日、7日、14日でin situ hybridizationを行った結果、miR-124は神経細胞に発現し、損傷後3日、7日で著しく低下すること、また14日目には若干の減少に留まることが分かった。次に検索エンジンを使ってmiR-124の標的遺伝子をin silicoで探索したところ、転写因子であるKlf6、STAT3が候補遺伝子と判定された。実際、miR-124とは反対に、Klf6、STAT3の発現が損傷後に上昇することはRT-PCR、in situ hybridizationにより確認した。さらに、神経系由来のNeuro2a細胞にmiR-124mimicを導入すると、Klf6、STAT3ともにタンパクレベルで発現が低下し、これらはin silicoの判定結果を支持していた。以上の結果から、miR-124がキーとなる複数の転写因子の発現を調節することで、神経再生機構に関与している可能性が示唆された。
琉球官話課本の研究

二年間にわたる研究の成果としては、まず予期した以上に資料を収集できたことが挙げられる。沖縄本島内の大学や研究機関だけでなく、離島(石垣島、久米島等)の博物館や村役場の資料室から官話課本の写本やそれに関わる歴史文献等を入手できた意義は大きい。そして天理大学、京都大学、法政大学沖縄文化研究所からはその蔵書である琉球官話課本、さらに長崎市立図書館、博物館からは貴重な関連資料を収集することができた。特に会話課本《白姓官話》については五種類の異なった写本を入手し、今後の研究に大いに役立つものと考える。目下これらの資料を利用した作業に着手しており、成果報告書はその中の一部《学官話》をまとめたものである。引き続き、収集したすべての課本の写本を比較対照しながら、語彙の異同、語法の相違、声調や傍注の整理等、あらゆる角度から分析を進めていく予定である。そのことにより課本に含まれる言語の変遷を正確にとらえることができ、更には課本の成立時期についてもより的確な推測を加えていくことが可能となる。その上で長崎通事や薩摩通事が使用した官話課本の言語と比較し、琉球官話課本の特異性とその言語的特色を導き出すことも興味あるテーマである。多岐にわたる課本の内容を詳細にチェックする一方で琉球国の歴史資料を対照させて行けば、琉球官話課本は言語資料のみにとどまらず、史学面での研究材料としても一つの役割を担うものであると言えそうである。日本における中国語教育史の空白部分とも言うべき時代に存在した、琉球官話課本の総合的な研究を媒体として、清代における官話、特に広大な南方地域で使われた官話を体系的に把握して行くことも、これからのおおきな課題である。そうしたいわゆる南方の官話が、北京官話とは異なる背景で流行していった現象を考察し、その言語的特色と中国語史上の位置づけを整理していけば、今後の研究は極めて意義深いものになると考えている。現存する琉球官話課本と関連資料の収集、及び官話課本に現代中国語訳と日訳をほどこすのが今年度の主な研究計画である。そのための国内出張を既に数回実施し、天理大学附属図書館蔵の《琉球官話五種》、沖縄県立博物館蔵の《白姓官話》、琉球大学図書館蔵の《官話問答便語》、石垣島八重山博物館蔵の《官話問答》等の写本を入手している。それらの課本の比較対照作業が今後の焦点課題となるが、更に長崎通事、薩摩通事が官話学習のために使用していたとされる課本を収集し、琉球官話との差異についても整理したい。一方では、琉球の社会で官話課本がどのような情況下で編纂され、それらが同地域における官話学習の確立にどう寄与して行ったかという過程について研究することも必要である。こうした観点から主として明清時代の琉球に関する史料の調査と収集にも積極的に取り組んだ。琉球大学、沖縄大学、沖縄県立図書館、県立博物館、久米島町役場等に設置された郷土史料コーナーにも足を運び、冊封使録、進貢貿易、官生と勤学、久米村の人々の家譜等を中心に調査を実施している。その結果、当時の琉球における政治体制、中国との深いかかわり、そして必然的な官話学習熱の高まりと琉球官話課本成立という背景が浮き彫りにされて来た。具体的な作業としては、官話課本の一種《学官話》の現代中国語訳を終了し、現在訳注に取りかかっている。次年度はそれらの作業をベースとして、課本の言語を色々な角度から分析し、その特色をまとめて行きたい。

琉球官話課本の言語的特色を明らかにしながら、そのベースとなった中国南方地域における清代の官話そのものに目を向け、"語学教本"の観点から中国語史上の位置づけを試みるのも、本研究の重要な目標である。昨年度は、主として現存する琉球官話課本の写本を中心に資料収集を実施した。今年度は琉球官話の背景となる琉球国史等、又長崎通事や薩摩通事が使用していたと言われる写本の収集に重点を置いた。その結果、「南山俗語考」「唐話」等の写本を収集できた。特に「長崎と中国文化」の関係資料を予想以上に収集できたことは、今後琉球官話課本とのかかわりを調べる上で大いに役立つものと考える。又夫々の課本について言語(官話)における語いの移動、文法の相違点を整理していくことにより、18世紀中期以降の日本・琉球における官話学習の形態と中国との交流史を明らかにすることが可能となる。同時に琉球官話課本の位置付けもより鮮明になるものと思われる。琉球官話課本の内容は多岐にわたっており、詳細にチェックした上で整理する必要がある。そのためには各々の課本の訳注が不可欠である。今年度は会話課本の一種≪学官話≫の現代中国語訳と日訳を試みたが、今後序々に全課本の翻訳作業を進行させたい。その結果、当時の琉球と中国の政治的、経済的な結びつき、留学生たちの中国での生活情況、琉球国の生活習慣と政治体制、言語文化が浮き彫りにされることを期待している。さらに課本の内容と琉球国の歴史資料を同時代的に比較検討すれば、琉球官話課本が言語資料のみにとどまらず、史学面での研究材料ともなり得ることが予想される。琉球官話課本の総合的な研究を媒体として、日本における中国語教育史の空白部分を埋めるとともに、清代の広大な南方地域で使われた官話を体系的に把握し、それが非北京官話化によって流行して行った現象も琉球官話課本の言語的特色から導き出したいと考えている。
胃切除患者に対するグレリン補充療法臨床研究

胃切除患者においては、術前のグレリンレベルを100%とすると、グレリンの血中レベルは、幽門側胃切除では78%であるのに対し、胃全摘術では32%に低下していた。また摂食量も術後4週時点で幽門側胃切除術が術前の80%であるのに比べ、胃全摘術は50%程度に低下し、グレリンの低下と比例していた。次に術後6ヶ月以上経過した安定期で、術前BMIと比較すると、グレリンの血中レベルと%BMI減少率に負の相関が見られた(r=0.734,p<0.001)。レプチンのレベルはBMIと相関が認められたが、グレリンとの関連は認めなかった。また術後のグレリンの変動にもレプチンやGHとの連動性はなかったが、IGF-Iはグレリンと同様な経時的変動が見られた。グレリン補充療法は、胃切除患者においては、健常人と比較すると著明でないが、軽度の食欲の増進効果が認められた。またグレリン投与により、GH、ACTHは著明に反応していることが判った。術後体重は、グレリン投与前まで術前より次第に減少してきていたが、グレリン投与後、体重の低下はストップした。さらに一般に術後低下する除脂肪体重が増加していた。一方、胃切除後では健常人に比し、グレリン誘発性の空腹感が少ないことが観察された。そこで空腹時のグレリンの日内変動を調査した。健常人では摂食とは非依存的にグレリンの日内変動が認められ、それにより空腹感と食欲が誘発された。またそのグレリンの日内変動と一致してGHのサージが認められた。一方、胃切除患者ではそれらが消失していることが認められた。胃全摘出術後に認められる体重減少、食欲不振、ダンピング症候群、貧血、骨粗鬆症、消化管運動障害などの様々な機能障害の病態にグレリン欠乏が関与している可能性があり、それらに対しグレリンによる治療効果が期待できることが示唆された。胃癌の診断や手術の進歩に伴い、胃切除術後長期間生存が得られるようになった、しかし一方で、胃切除にともなう様々な機能障害が、患者のQOLにとって重要な問題となってきている。そこで胃切除術後にグレリンが非生理的に欠乏した患者さんにおいて、グレリン補充療法の治療的意義があるかどうか明らかにする目的で、臨床研究(倫理委員会承認番号16091054)を企画した。術前の血中グレリンレベルを100%とすると、幽門側胃切除では78%に低下し、胃全摘術では32%まで低下していた。また摂食量も術後4週時点で、幽門側胃切除術が術前の80%であるのに比べ、胃全摘術は50%程度に低下し、それはグレリンの低下レベルと一致していた。さらに術後6ヶ月以上経過した安定期で、術前BMIと比較すると、グレリンの血中レベルと%BMI減少率に負の相関が見られた(r=0.734,p<0.001)。グレリン補充療法は、健常人と比較すると効果は著明でないが、胃切除患者においても食欲の増進効果が認められた。

そこで空腹時のグレリンの日内変動を調査した。健常人では摂食とは非依存的にグレリンの日内変動が認められ、それにより空腹感と食欲が誘発された。またそのグレリンの日内変動と一致してGHのサージが認められた。胃切除後はそれらが消失していることが示唆され、今後検討予定である。胃全摘出術後に認められる体重減少、食欲不振、ダンピング症候群、貧血、骨粗鬆症、消化管運動障害などの様々な機能障害の病態にグレリン欠乏が関与している可能性があり、来年度、症例を追加してさらに検討を進める予定である。胃癌の診断や手術の進歩に伴い、胃切除術後長期間生存が得られるようになった、しかし一方で、胃切除にともなう様々な機能障害が、患者のQOLにとって重要な問題となってきている。そこで胃切除術後にグレリンが非生理的に欠乏した患者さんにおいて、グレリン補充療法の治療的意義があるかどうか明らかにする目的で、臨床研究(倫理委員会承認番号16091054)を企画した。術前の血中グレリンレベルを100%とすると、幽門側胃切除では78%に低下し、胃全摘術では32%まで低下していた。また摂食量も術後4週時点で、幽門側胃切除術が術前の80%であるのに比べ、胃全摘術は50%程度に低下し、それはグレリンの低下レベルと一致していた。さらに術後6ヶ月以上経過した安定期で、術前BMIと比較すると、グレリンの血中レベルと%BMI減少率に負の相関が見られた(r=0.734,p<0.001)。またグレリンレベルと血中IGF-1に相関が見られた。グレリン補充療法の結果は、胃切除患者においても健常人と比較すると著明でないが、食欲の増進効果が認められた。またグレリン投与により、GH、ACTHは著明に反応していることが判った。術後体重は、グレリン投与前まで術前より次第に減少してきていたが、グレリン投与後、体重の低下はストップした。さらに一般に術後低下する除脂肪体重が増加していた。一方、胃切除後では健常人に比し、グレリン誘発性の空腹感が少ないことが観察された。胃切除患者ではそれらが消失していることが認められた。胃全摘出術後に認められる体重減少、食欲不振、ダンピング症候群、貧血、骨粗鬆症、消化管運動障害などの様々な機能障害の病態にグレリン欠乏が関与している可能性があり、それらに対しグレリンによる治療効果が期待できることが示唆された。
病院看護職員への能力主義管理導入の現状分析と合理的賃金制度モデルの開発

日本における病院調査および英国における賃金等級制度の調査結果を踏まえ、日本における合理的賃金制度モデルのあり方を考察した。わが国の代表的な賃金制度は、年功給に一部能力給を合わせた制度で、能力評価はクリニカルラダーが多用されていたが、今後は、ラダーをコンピテンシー評価に移行させることが必要である。また、英国で現在用いられている給与等級(Band)のように、医療職全体に共通する評価基準・賃金等級を設ける必要があると考えられた。また、成果給については、個々人の成果を評価することじたいが、チームで業務を遂行する看護職者には適切ではないと考えられた。平成22年度は、以下の諸点に関して文献収集ならびに職能団体・労働組合の賃金問題担当者へのインフォーマルインタビューを通して現状と課題を整理した。(1)わが国の一般産業における能力主義管理・成果主義管理の実態に関しては、文献検討の結果、90年代からの成果主義導入の流れに対し批判的検討がなされていることが明らかとなった。なお、我が国においては、能力主義の代表的手法である職能資格制度がかなりの程度年功的な運用であること。また能力主義と成果主義が概念的に必ずしもクリアに分けて議論されていない点が明らかになった。(2)わが国の看護職の賃金と賃金構造の歴史的変遷と現状については、人事院給与表、労働組合資料などから把握することができた。公務員の場合は職能資格級型の賃金体系であり、民間の多くもこれに準拠していた。しかし看護職の場合、職能資格の階級じたいが他職種と比較して少なく、そのことが中堅以降の賃金上昇を抑制する要因となっていると考えられた。なお、今年度はさらに、国内で能力主義管理を導入している病院に関する情報、実施状況、関連する研究や報告について、文献や労働組合資料などから収集し検討する予定であったが、これについては労働組合に組織された病院での導入例が少なく、また導入されても組合等からの批判で撤回されたり現在再検討中であるなど、本格的な成果主義導入事例が得られなかった。そのため、23年度は民間病院等、情報収集ルートを当初の予定より変えて引き続き個別事例の検索を続ける予定である。よって経営管理者へインタビュー調査も23年度に行うこととした。本年度は、西日本全域の病院を対象に賃金制度の実態調査を行った。当初の計画では、能力主義管理を導入している病院に対象を絞り、導入の成果と課題に関して職員実態調査を行う予定であったが、昨年度から今年度にかけて行ったヒヤリングの結果、導入病院は少数であり、かつその内容も多様であることがわかったため、そもそもわが国の病院において、どのような賃金制度がどの程度導入されているか、また、それに対して看護管理者がどのような考えを持っているのかを幅広く解明することを優先した。調査対象は西日本24府県の病院全数(4,222施設・平成23年1月現在)の看護部長とした。質問紙は研究者が独自に作成したものを用いた。有効回収数は347件(回収率8.2%)とかなり低値であったが、回収された調査票には自由回答も含めて詳細な回答が記されていた。病院の属性は、医療法人・個人が60.8%、自治体立15.9%と全国の分布とさほど変わらなかった。賃金の年功制は全額に反映させている病院が51.6%と半数だが、適用していない病院も1.5%あった。年功制は看護職のモチベーション向上に役立つかどうかでは、「非常に思う/思う」48,7%が「あまり/全く思わない」43.2%と拮抗していた。賃金に能力評価を反映させているかどうかでは、反映されない病院は53.9%と多かったが、「全額/一部に反映させている」病院も31.7%あり、評価ツールとしてはクリニカルラダーが12.4%、コンピテンシー評価14.4%で、予想外にコンピテンシー評価が普及していた。能力評価の反映が看護職のモチベーション向上に役立つかどうかでは、「非常に思う/思う」79.9%と多かった反面、適切な評価基準を作成することが難しいとの回答が72.9%あった。賃金に目標管理の達成度など仕事の成果を反映させているかどうかでは、反映されない病院は57.9%と多かったが、「全額/一部に反映させている」病院も31.2%あり、看護職のモチベーション向上に役立つかどうかでは、「非常に思う/思う」が78.7%と多かった反面、適切な評価基準を作成することが難しいとの回答が69.2%、評価者の能力育成が難しいとの回答が70.3%あった。現在は記述統計のみだが、今後急ぎ病院属性や規模と関連ならびに自由記載の分析をおこなう。2013年2月下旬、英国看護協会(RCN)本部を訪問し、賃金問題担当者らにインタビューを実施した。

主なインタビュー内容は、AfC(NHS Agenda for Change)によるPay systemの概要、賃金システム構築までの経緯、およびKSF(Knowledge Skill Flamework)のシステムについてであった。AfCは1990年代に医療関係職種が、仕事の評価だけでなく公平性を求めるようになったことを背景に導入された。看護師はBand5のレベルからスタートし、KFCの評価のもとで昇格していく。最高はBand9であるが、これは大規模病院の看護部長クラスである。AfCは、看護師以外の医療従事者すべて(医師・歯科医師を除く)に適応されており、equal payとequal valueが魅力だとUnionも含めて考えている。AfC導入の1番のメリットは、6つのコンピテンシーからなるKSFによる評価システムの導入であり、これにより公平な仕事の評価が可能になり、長期的に看護師のキャリア開発が可能になったと、労使双方から評価されていることが明らかになった。同時に、看護協会支部で、Pay systemを運用している現場の看護管理者へのインタビューも行った。かれらによれば、看護師のBandのスタートは5からであるが、理学療法士などは上位の6からとなっており、看護師のコンピテンシーのアピール不足や看護師のJob descriptionがあまり評価されなかったことが問題である。ただし彼らもまたRCN本部と同じように、AfCにより全職員が平等性を認識できるようになり、チーム全体の意識も向上したというベネフィットがあることを強調していた。以上のように英国の賃金制度は、政府も巻き込み医療従事者全体に適用されるスケールの大きなものであり、これは当初の予想を超えるものであった。賃金制度に関する主要文献、日本における病院調査の結果、英国における賃金制度Afc(NHS Agenda for Change)を踏まえ、日本における合理的賃金制度モデルの試案を作成し、これについて労働組合関係者や看護職者にインタビューを行い修正を行った。賃金制度モデル作成の前提として、賃金体系の透明化と整合性の必要性、看護管理者の関与の必要性が示唆された。また賃金の公民格差の存在は、看護職者の確保定着にも影響するため、まずは民間賃金に影響力の強い公務員賃金の改革が必要であることが英国調査結果から示唆された。わが国の賃金制度の現状に則して、現時点で改善可能な合理的制度案としては、年功部分を残しながら、一部に能力給を取り入れた体制であると考えられた。能力評価において現状のクリニカルラダーを評価に導入するためには、現在多く用いられているラダーでは区分が租すぎることが問題になる。これについては英国のAfcの各段階が参考になる。また現状のラダーは潜在能力評価に偏っているため、これをコンピテンシー評価に移行させることが不可欠であるが、コンピテンシー評価尺度の合理性はまだ検討途上であることが課題として残された。さらに、年功部分・能力給部分のいずれについても、実額を決定する際には、少なくとも同種の医療施設内での、他職種も合わせた全体における相対評価において定められる必要があることが明らかになった。なお、能力給決定においては、評価基準だけではなく毎年の評価者の育成が急務であることも明らかになった。賃金制度における成果給の導入については、現状の目標管理制度の評価への導入について検討したが、このことは目標管理本来の目的から逸脱するため不適切である。
気道過敏性の形成機序と炎症との関連についての分子生物学的検討

気道過敏性の形成に関与する新たなサイトカインおよびケモカインを同定する目的で、マウスの喘息モデルでcDNAアレイを用いた網羅的解析を施行した。その結果、アレルゲン吸入後6時間にCCL19およびCCL21の著明な増加を認めた。CCL19およびCCL21は樹状細胞のリンパ節へのホーミングに関与するケモカインとして知られており、その欠損マウスでは2次リンパ節の形成不全に陥る。そこで、喘息病態の中での役割を明らかにするため、CCL19およびCCL21の欠損マウスであるplt/pltマウスを用いて検討した。OVAとアラムで免疫後、1週間目のIgE抗体価はplt/pltマウスで野生型のBALB/cマウスと比較して有意に低値であったが4週以降は両者の差異は消失した。さらにOVA吸入開始後の気道炎症についても、発現は弱いものの惹起でき、好酸球浸潤も認めた。BALB/cマウスはOVA吸入中止後、速やかに好酸球浸潤の改善を認め、1ヶ月後には気道過敏性も改善した。一方、plt/pltマウスでは、OVA吸入中止後もリンパ球の浸潤および気道過敏性の亢進が持続した。CCL19およびCCL21の欠損により、アレルギー炎症惹起は遅れて弱くなるが、必須ではなく、気道過敏性の改善に必須であった。フロサイトメトリーを用いての解析により、気道過敏性の改善には、樹状細胞およびT細胞が関与していることが示唆された。喘息の病態形成の中で今まで注目されていなかったCCL19およびCCL21の役割について、特に炎症の終息、気道過敏性の改善に重要な役割を果たしていることを明らかにできた。気道過敏性とTh2細胞の関連を明確にするため、Th2サイトカインの転写に必須であるGATA-3を強発現したマウスを用いて、気道過敏性形成への役割を検討した。結果として、T細胞の転写をコントロールすることにより、好酸球優位な炎症を惹起しなくても、気道過敏性を誘導てきることが明らかにできた。好酸球炎症が気道過敏性の主たる原因と考えられできたが、抗IL-5抗体のピトでの治験で顕著に抑制するが、気道過敏性には改善傾向が認められず、気道過敏性の成因について特に炎症の関与の仕方について再び混沌とし、さらなる検討が必須となってきている。そこで、本研究では、この気道過敏性の成因について、新たな分子生物学的手法を用いて、まず包括的にサイトカインの動きを検証し、その上でターゲットとなるサイトカイン産生を各々細胞ごとに消失させ、再構築することを試みることにより、気道過敏性惹起に関与する炎症およびサイトカインの役割を明らかにすることを目的とした。本年度はまず、喘息モデルで、OVA特異的な喘息反応の後、特間経過とともに肺を採取し、サイトカインのmRNAの動きをcDNAマイクロアレイを用いて検討した。cDNAマイクロアレイはマウス用に500のサイトカイン、転写因子、ケモカインの配列をフィルターに固定したものであり、網羅的な解析ができる。その結果、マイクロアレイは、従来知られている、Th2サイトカインの発現は感度の問題で検出しにくいが、新たな転写因子やケモカインの検出がきでいることが明らかになった。cDNAアレイでの発現を検証する目的でreal-time PCRのプライマーを設定し、定量的な測定を行った。

次に、これらの転写因子またはケモカインの発現の低下しているマウスで役割を検証することを進めている。種々の喘息動物モデルではIL-4、IL-5、IL-13、IL-9をはじめ各種サイトカインおよびケモカインの気道過敏性亢進への影響が中和抗体、ノックアウトマウスなどの手法を用いて明らかにされてきた。申請者らは、GM-CSFが気道過敏性亢進にアレルギー性、非アレルギー性を問わず関連していることを明らかにしてきた。これら多数のサイトカインの役割はそれぞれ単独で検討されており、各サイトカインの相互作用および各種ターゲット細胞との相互作用は不明の点が多い。そこで、本研究では、この気道過敏性の成因について、新たな分子生物学的手法を用いて、まず包括的にサイトカインの動きを検証しすることを試みた。cDNAマイクロアレイを用いて解析したとこと6時間後にELCの増加を認めた。さらに、real-timePCRで定量的に検討したところ、アレルゲン暴露によって有意にELCの増加を認めた。ELCは樹状細胞がリンパ節にホーミングすることに関与しており、欠落したマウスは二次リンパ節の発達が欠落している。このELCを欠落しているマウスでの検討では、気道過敏性を抑制する方向に働いている知見を得た。来年度はそのメカニズムについて解析する予定である。一方炎症細胞の再構築を試みるため、SICDマウスの使用してモデル作成を試みた。T細胞については移入し、気道過敏性が惹起できることを確認しているが、現在樹状細胞の分離移入について検討中である。気道過敏性の形成に関与する新たなサイトカインおよびケモカインを同定する目的で、マウスの喘息モデルでcDNAアレイを用いた網羅的解析を施行した。その結果、アレルゲン吸入後6時間にCCL19およびCCL21の著明な増加を認めた。CCL19およびCCL21は樹状細胞のリンパ節へのホーミングに関与するケモカインとして知られており、その欠損マウスでは2次リンパ節の形成不全に陥る。そこで、喘息病態の中での役割を明らかにするため、CCL19およびCCL21の欠損マウスであるplt/pltマウスを用いて検討した。OVAとアラムで免疫後、1週間目のIgE抗体価はplt/pltマウスで野生型のBALB/cマウスと比較して有意に低値であったが4週以降は両者の差異は消失した。さらにOVA吸入開始後の気道炎症についても、発現は弱いものの惹起でき、好酸球浸潤も認めた。BALB/cマウスはOVA吸入中止後、速やかに好酸球浸潤の改善を認め、1ヶ月後には気道過敏性も改善した。一方、plt/pltマウスでは、OVA吸入中止後もリンパ球の浸潤および気道過敏性の亢進が持続した。CCL19およびCCL21の欠損により、アレルギー炎症惹起は遅れて弱くなるが、必須ではなく、気道過敏性の改善に必須であった。フロサイトメトリーを用いての解析により、気道過敏性の改善には、樹状細胞およびT細胞が関与していることが示唆された。喘息の病態形成の中で今まで注目されていなかったCCL19およびCCL21の役割について、特に炎症の終息、気道過敏性の改善に重要な役割を果たしていることを明らかできた。
溶融金属ジェットの急冷凝固プロセスにおける伝熱促進制御

溶融金属ジェットの液体急冷凝固法の一つである回転液中紡糸法により,優れた機械的・磁気的性質の非晶質細線や微細結晶構造の金属細線が製造されている.しかし,製造可能な細線の直径や合金組成は限られており,その製造限界範囲を拡げるには製造プロセスにおける伝熱促進制御法の確立が望まれている.今年度は,高温加熱白金細線を用いた基礎実験において純水の約2倍以上の伝熱促進効果が認められた塩化カルシウム水溶液について,溶融金属ジェットの回転液中紡糸実験を行った.実験ではFe_<77.5>Si_<7.5>B_<15>(at%)を供試合金として使用し,ジェット噴射速度69m/s,ドラム回転速度58m/s,ノズル直径0.25mmおよび0.3mm,塩化カルシウム濃度020%,液温20°Cで行った.得られた結果は以下のとおりである.1.凝固細線の非晶質特性は示差走査熱量計により測定された結晶化熱量により定量化が可能で,その非晶質特性は純水の場合と同様にジェット速度V_jとドラム速度V_dの比V_j/V_dで最も良く整理できた.2.純水の場合にはV_j/V_d>1.1の範囲で,5%濃度の塩化カルシウム水溶液の場合にはV_j/V_d>1.3の範囲で高い非晶質特性が得られた.3.塩化カルシウム水溶液を冷却液に用いると,純水の場合よりも拡い実験範囲で高い非晶質特性を得ることが可能であるが,細線の連続性は純水の場合の方が良好であった.4.水溶液濃度が高くなるほど凝固細線が曲がりくねった形状となり,連続細線を得ることが非常に困難であった.これは塩化カルシウム水溶液の密度および粘性が純水の約5倍以上であることが連続性に影響していると考えられる.5.凝固物の表面分析結果によれば,液濃度5%の場合には凝固物表面に付着物は認められなかった.しかし,液濃度20%の場合にはCaおよびClの付着層が形成されており,それが表面酸化を引き起こす要因になった.溶融金属ジェットの液体急冷凝固法の一つである回転液中紡糸法により,優れた機械的・磁気的性質のアモルファスや微細結晶構造の金属細線が製造されている.しかし,製造可能な細線の直径や合金組成は限られており,その範囲を拡大するには製造プロセスにおける冷却速度の大幅な増大と伝熱促進制御法の確立が望まれている.本研究は,基礎実験により提案された伝熱促進制御法を実際の製造プロセスに適用して,その効果を実験的に明らかにすることを目的としている.本年度は,磁性材料として利用されているFe_<77.5>Si_<7.5>B_<15>(at%)を用いて水温(1050°C)およびドラム回転速度とジェット速度をパラメータとした実験を行った.実験では,水中の金属ジェットの輝度分布から冷却速度を推定し,冷却速度が製線条件および細線の微細結晶構造に及ぼす影響を調べた.得られた結果は以下の通りである.(1)水中でのジェットの表面温度は1150K以上の領域ではほぼ直線的に低下し,ジェット後流部に形成される蒸気(空気)シートがジェットからはく離した後も大きな温度変化は認められない.(2)水中でのジェットの平均冷却速度は水温が高くなるにつれて低下し,水温が30°Cおよび50°Cの場合にそれぞれ6×10^4K/sおよび4×10^4K/s程度であった.(3)製造された細線の結晶化熱量およびX線的非晶質度はジェットとドラムの相対速度の影響を強く受けており,水温が高いほどその影響が顕著に現れる.(4)ジェット速度とドラム速度との関係で表される連続細線製造条件は,水温が高いほどその範囲が狭くなる.また,水温が高いほど表面がざらついた曲がりくねった細線が得られるようになる.このような細線には結晶質が観察され,水中のでのジェットの座屈による形状の変化がその後のジェットの冷却速度および凝固組織に影響を与えていると考えられる.溶融金属ジェットの液体急冷凝固法の一つである回転液中紡糸法により,優れた機械的・磁気的性質の非晶質細線や微細結晶構造の金属細線が製造されている.しかし,製造可能な細線の直径や合金組成は限られており,その製造限界範囲を拡げるには製造プロセスにおける伝熱促進制御法の確立が望まれている.今年度は,高温加熱白金細線を用いた基礎実験において純水の約2倍以上の伝熱促進効果が認められた塩化カルシウム水溶液について,溶融金属ジェットの回転液中紡糸実験を行った.実験ではFe_<77.5>Si_<7.5>B_<15>(at%)を供試合金として使用し,ジェット噴射速度69m/s,ドラム回転速度58m/s,ノズル直径0.25mmおよび0.3mm,塩化カルシウム濃度020%,液温20°Cで行った.得られた結果は以下のとおりである.1.凝固細線の非晶質特性は示差走査熱量計により測定された結晶化熱量により定量化が可能で,その非晶質特性は純水の場合と同様にジェット速度V_jとドラム速度V_dの比V_j/V_dで最も良く整理できた.

2.純水の場合にはV_j/V_d>1.1の範囲で,5%濃度の塩化カルシウム水溶液の場合にはV_j/V_d>1.3の範囲で高い非晶質特性が得られた.3.塩化カルシウム水溶液を冷却液に用いると,純水の場合よりも拡い実験範囲で高い非晶質特性を得ることが可能であるが,細線の連続性は純水の場合の方が良好であった.4.水溶液濃度が高くなるほど凝固細線が曲がりくねった形状となり,連続細線を得ることが非常に困難であった.これは塩化カルシウム水溶液の密度および粘性が純水の約5倍以上であることが連続性に影響していると考えられる.5.凝固物の表面分析結果によれば,液濃度5%の場合には凝固物表面に付着物は認められなかった.しかし,液濃度20%の場合にはCaおよびClの付着層が形成されており,それが表面酸化を引き起こす要因になった.
真核生物におけるD-アスパラギン酸の生理機能解明:酵母から哺乳動物への展開

最近、D-SerのNMDAレセプターでのアゴニスト機能や、D-Aspによる脳ホルモンの分泌制御などが報告され、真核細胞でのD-アミノ酸の機能が注目されるようになった。しかしD-Serを除けば、真核細胞でのD-アミノ酸の生合成系は不明である。本研究では、ゲノム情報に基づいて存在が予測された、真核生物のD-アミノ酸代謝関連酵素について、その機能や生理的役割を検討した。Schizosaccharomyces pomboには、D-アミノ酸代謝関連酵素遺伝子の候補として、dao1^+、a1r1^+、a1r2^+、srf1^+を見いだした。各遺伝子のクローニングと遺伝子産物の解析を行ったところ、それぞれの遺伝子は、Dアミノ酸オキシダーゼ、アラニンラセマーゼ、アルギニンラセマーゼ、セリンラセマーゼをコードすることが明らかになった。出芽酵母、Saccharomycescerevisiaseには、アセチルCoAからアセチル基をD-アミノ酸に転移するD-アミノ酸N-アセチルトランスフェラーゼの存在が知られていたが、本研究では、同酵素がヒストンアセチルトランスフェラーゼ遺伝子(HPA2)と約50%の同一性を示すHPA3遺伝子にコードされることを明らかにした。HPA3遺伝子破壊株は、D-アミノ酸による生育阻害を受けやすくなることから、Hpa3PはD-アミノ酸の毒性の緩和に機能すると考えられた。さらに、一次構造上の相同性は有しないが、細菌型アラニンラセマーゼのN-末端ドメインと極めてよく似た立体構造をとるS.cerevisiaseのYBL036C遺伝子産物、Yb1036cpのマウスホモログ遺伝子をマウス脳のc-DNAライブラリーからクローニングし、その遺伝子産物のアラニンラセマーゼ活性を検討した。上述のように、本研究では真核生物に以上6種のD-アミノ酸代謝関連酵素を見い出し、その機能を解析した。分析技術の進歩に伴い、真核生物にも種々の遊離D-アミノ酸が存在することが報告されている。しかし、D-Serが哺乳動物の脳においてN-メチル-D-アスパラギン酸受容体のアゴニストとして作用するという知見を除けば、真核生物でのD-アミノ酸の役割はほとんど分かっていない。われわれ真核細胞でのD-アミノ酸の生理的意義を明らかにする目的から、酵母におけるD-アミノ酸代謝関連酵素について検索し、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeの機能未知遺伝子、hpa3がS.cerevisiaeに特有な酵素であるD-アミノ酸N-アセチルトランスフェラーゼ(D-NAT)をコードすることを見いだした。本年度はこのD-NATの生理的意義について研究した。S. cerevisiaeの生育は種々のD-アミノ酸により阻害された。例えば0.1mMのD-Met存在下では、非存在下と比べ約24時間の生育遅延が起こった。同条件下でのhpa3破壊株の生育は、野生株の場合よりもさらに48時間程度遅くなった。これに対しプラスミド上でhpa3を発現させた場合には、hpa3破壊株の生育速度は野生株と同程度まで回復した。D-NATを過剰発現させたS. cerevisiaeをD-Phe存在下で培養したところ、培地中にN-acetyl-D-Pheが蓄積したが、D-PheとN-acetyl-D-Pheの総量は変化しなかった。以上の結果から、N-acetyl-D-PheがS. cerevisiaeにおけるD-Phe代謝の最終産物であること、また菌体内に取り込まれたD-PheはD-NATによってN-アセチル化され、菌体外へ放出されることにより、その毒性が軽減されることが示唆された。最近、D-SerがNMDA

レセプターのアゴニストとして作用することや、D-Aspがメラトニンの分泌抑制に働くことなどが報告され、真核細胞でのD-アミノ酸の機能が注日されるようになってた。しかしD-Serを除けば、真核細胞でのD-アミノ酸の生合成系は不明である。本研究では、ゲノム情報に基づいて真核生物のD-アミノ酸代謝関連酵素を予測し、その機能やD-Aspに対する作用を検討した。Schizosaccharomycespombeには、D-アミノ酸代謝関連酵素遺伝子の候補として、dao1^+、alr1^+、alr2^+、srf1^+を見いだした。各遺伝子のクローニングと遺伝子産物の解析を行つたところ、それぞれの遺伝子は、D-アミノ酸オキシダーゼ、アラニンラセマーゼ、アルギニンラセマーゼ、セリンラセマーゼをコードすることが明らかになった。出芽酵母、Saccharomycescerevisiaseには、アセチルCoAからアセチル基をD-アミノ酸に転移するD-アミノ酸N-アセチルトランスフェラーゼが存在するが、本研究では、同酵素がヒストンアセチルトランスフェラーゼ(Hpa2p)と約50%の同一性を示すHPA3遺伝子にコードされることを明らかにした。HPA3遺伝子破壊株は、D-アミノ酸による生育阻害を受けやすくなる。一方、S.cerevisiaseのYBL036C遺伝子産物は一次構造上の相同性は有しないにもかかわらず、細菌型アラニンラセマーゼのN-末端ドメインと極めてよく似た立体構造をとることが明らかとなった。我々はYb1036cp遺伝子のマウスホモログをマウス脳のc-DNAライブラリーからクローニングし、その遺伝子産物のアラニンラセマーゼ活性を確認した。本研究では真核生物に以上6種のD-アミノ酸代謝関連酵素を見いだしたが、何れもD-Aspには作用しなかった。
ナノ単粒子Ｘ線回折法を用いた接触効果と粒径及び結晶構造の解明

近年、ナノ粒子に対する特異な構造物性が明らかになりつつある。しかし孤立したナノ粒子1粒に対するX線回折測定は、確立した試料保持法がないために困難を極めている。本研究の第一の目的は、小型レーザーによる光トラップと放射光X線マイクロビームを組み合わせることにより、粒径100ナノメートル以下のナノ粒子1粒を非接触に保持し、X線回折像を測定する手法を世界に先駆けて開発することである。第二の目的は、開発した手法を用いて、ナノ粒子表面の接触効果(他の粒子や壁との接触による効果)と粒径・結晶構造の関係を明らかにすることである。また、粒径効果により結晶相転移を起こす試料に対して単粒子結晶解析を実現し、従来の多粒子に対する測定では得られなかった情報を得ることも目的としている。通常のナノ粒子の測定は、試料体積の小ささやハンドリングの難しさから、「ナノ粒子1粒」ではなく「ナノ粒子の集団」に対して行われる。一方、「ナノ粒子の集団」に対する測定では、「粒子ー粒子間相互作用、粒子ー壁間相互作用が支配的」、「その相互作用の大きさは粒径に依存する」、「粒子の集団には必ずある粒径分布がある」、といった問題点がある。そのため、これまでに行われてきた「ナノ粒子の集団」に対する測定では、「(「ナノ粒子1粒の真の物性」+「他の粒子や壁との接触効果」)の統計平均」しか得られていないのではないか?という疑問が、本研究課題の核心をなす学術的な「問い」である。本課題では、ナノ粒子1粒をレーザートラップで非接触に保持しX線回折測定を行う装置を高性能化することにより、粒径100nm以下のナノ粒子1粒の真の物性(接触や統計平均の効果を取り除いた性質)を明らかにする。本研究により、ナノ粒子1粒の粒径や結晶構造と他の粒子や壁との接触効果の関係が明らかになると期待できる。平成30年度には主に、「小型レーザーを用いた非接触式試料保持装置の小型化・ユニット化」を行った。申請者はこれまで、据置型レーザー(波長:532nm,出力:5W, CW)をトラップの光源として粒径380nmの酸化セリウム1粒を保持し、X線回折を定常的に測定してきた。しかし据置型レーザーとX線回折計は約10m離れており、約20枚のミラーで回折計に導いていたため、ミラーの振動や室温変化の影響でレーザー光の位置やトラップした試料粒子の位置が1015μmドリフトしていた。ナノ粒子からの回折X線の強度は非常に弱いために(信号強度は体積に比例)、X線マイクロビーム(ビーム径約3μm)と試料粒子の長時間の安定的な空間的オーバーラップが実験の成否を分ける。レーザー光の位置やトラップした試料粒子の位置を安定させるために、小型レーザー(波長:1064nm,出力:0.5W, CW)を導入し、音響光学変調器、ビームエクスパンダー等の光学素子と共に1枚のプレー上に配置し光源ユニットを作成した。このユニットをX線回折計上に配置することにより、レーザー光源と試料位置の距離を1m以内に短縮しドリフトを1μm以内に抑制しすることに成功した。小型レーザーは、粒径が小さい粒子に対してより大きな拘束力が働く長波長(1064nm)タイプを用いた。ナノ粒子1粒に対するX線回折像から粒径(結晶子サイズ)を計測する手法も確立した。粒径は回折線幅のブロードニングから装置関数を差し引いて見積もった。通常、装置関数は粒径の十分大きな標準粒子をキャピラリーに封入しX線回折測定を行い評価するが、ナノ粒子1粒のX線回折では試料の存在する空間領域が非常に狭いため、その空間領域を考慮した装置関数の補正を行った。小型レーザーによる光トラップと放射光X線マイクロビームを組み合わせたX線回折測定装置を用いて、「ナノ粒子の接触効果と粒径・結晶構造の関係」、「粒径効果による結晶相転移や光照射に対する結晶構造の変化」を順次明らかにする。倍率が1000倍のマイクロスコープを導入し、X線マイクロビームと試料粒子の空間的オーバーラップの精度を向上させる。開発した試料保持装置を用いて、粒径が200nm、100nm、< 100nmの酸化セリウム1粒のX線回折測定を行う。キャピラリーに粒子の集団を封入した従来の粉末測定の結果と比較し、ナノ粒子の接触効果と粒径・結晶構造の関係を明らかにする。これまでに、粒径380nmの酸化セリウム1粒のX線回折測定から、奇妙な格子収縮(J. Phys. Soc. Jpn., Vol.82, No.11, p.114608 (2013).)やレーザー照射による加熱効果では説明できない格子膨張(論文執筆中)が確認されていることから、本研究により酸化セリウムナノ粒子1粒の接触効果・粒径・結晶構造の関係が系統的に解明されることが期待できる。粒径効果による結晶相転移が報告されているチタン酸バリウムの微小粒子1粒に対してX線回折測定を行う。測定する粒子の粒径は50nm500nm。光トラップした単粒子とキャピラリーに封入した多粒子のX線回折像を測定することにより結晶構造を比較する。これまで主に粉末X線回折法によりチタン酸バリウムの粒子集団に対して研究がおこなわれ、結晶相転移やコアシェルモデルが議論されてきた。本研究では、チタン酸バリウムのナノ粒子1粒を非接触に保持することにより、従来の多粒子に対する測定では得ることができなかった情報を得る。

また、音響光学変調器を用いてトラップ用レーザーに強度変調をかけることにより、レーザー光照射の有無や強度による結晶構造の変化や応答を解明する。近年、ナノ粒子に対する特異な構造物性が明らかになりつつある。しかし孤立したナノ粒子1粒に対するX線回折測定は、確立した試料保持法がないために困難を極めている。本研究の第一の目的は、小型レーザーによる光トラップと放射光X線マイクロビームを組み合わせることにより、粒径100ナノメートル以下のナノ粒子1粒を非接触に保持し、X線回折像を測定する手法を世界に先駆けて開発することである。第二の目的は、開発した手法を用いて、ナノ粒子表面の接触効果(他の粒子や壁との接触による効果)と粒径・結晶構造の関係を明らかにすることである。また、粒径効果により結晶相転移を起こす試料に対して単粒子結晶解析を実現し、従来の多粒子に対する測定では得られなかった情報を得ることも目的としている。通常のナノ粒子の測定は、試料体積の小ささやハンドリングの難しさから、「ナノ粒子1粒」ではなく「ナノ粒子の集団」に対して行われる。一方、「ナノ粒子の集団」に対する測定では、「粒子ー粒子間相互作用、粒子ー壁間相互作用が支配的」、「その相互作用の大きさは粒径に依存する」、「粒子の集団には必ずある粒径分布がある」、といった問題点がある。そのため、これまでに行われてきた「ナノ粒子の集団」に対する測定では、「(「ナノ粒子1粒の真の物性」+「他の粒子や壁との接触効果」)の統計平均」しか得られていないのではないか?という疑問が、本研究課題の核心をなす学術的な「問い」である。本課題では、ナノ粒子1粒をレーザートラップで非接触に保持しX線回折測定を行う装置を高性能化することにより、粒径100nm以下のナノ粒子1粒の真の物性(接触や統計平均の効果を取り除いた性質)を明らかにする。本研究により、ナノ粒子1粒の粒径や結晶構造と他の粒子や壁との接触効果の関係が明らかになると期待できる。平成30年度には主に、「小型レーザーを用いた非接触式試料保持装置の小型化・ユニット化」を行った。申請者はこれまで、据置型レーザー(波長:532nm,出力:5W, CW)をトラップの光源として粒径380nmの酸化セリウム1粒を保持し、X線回折を定常的に測定してきた。しかし据置型レーザーとX線回折計は約10m離れており、約20枚のミラーで回折計に導いていたため、ミラーの振動や室温変化の影響でレーザー光の位置やトラップした試料粒子の位置が1015μmドリフトしていた。ナノ粒子からの回折X線の強度は非常に弱いために(信号強度は体積に比例)、X線マイクロビーム(ビーム径約3μm)と試料粒子の長時間の安定的な空間的オーバーラップが実験の成否を分ける。レーザー光の位置やトラップした試料粒子の位置を安定させるために、小型レーザー(波長:1064nm,出力:0.5W, CW)を導入し、音響光学変調器、ビームエクスパンダー等の光学素子と共に1枚のプレー上に配置し光源ユニットを作成した。このユニットをX線回折計上に配置することにより、レーザー光源と試料位置の距離を1m以内に短縮しドリフトを1μm以内に抑制しすることに成功した。小型レーザーは、粒径が小さい粒子に対してより大きな拘束力が働く長波長(1064nm)タイプを用いた。ナノ粒子1粒に対するX線回折像から粒径(結晶子サイズ)を計測する手法も確立した。粒径は回折線幅のブロードニングから装置関数を差し引いて見積もった。