hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高機能性マイクロジェットの生成法確立と医工学利用基盤の構築

本研究の目的は,衝撃力を利用したマイクロ液体ジェット生成法(代表者の開発技術)を出発点に,高機能性(粘着性,細胞培養性など)を有するマイクロジェットの吐出制御法を確立すること,さらに先駆的医工学技術の核となる高機能性マイクロジェットの利用基盤を構築することである.本年度は,(i)無針注射器実現のための生体組織に対する高速マイクロジェット衝突挙動の解明と制御について,臨床実験へ向けた最終段階として,ジェットの生体組織への衝突現象を調査した.生体組織の取扱いは獣医学的知識を要するため,専門家(田中)と協働した.その結果,ジェット形状や速度が貫入の深さ・貫入穴形状に与える影響を実験的に明らかにした.この成果について学会発表を行い,国際学術論文を執筆中である.また,(ii)インクジェット型3Dプリンタ開発のための高粘度材料吐出手法の確立・液滴塗布制御について,代表者らが開発した高粘度マイクロジェット吐出手法について調査を深めるとともに,ジェットの体積・塗布過程を制御するため,高粘度ジェットのピンチオフ過程についても調査を行なった.この成果について学際的国際雑誌に1報成果を報告したほか,吐出手法において特徴的な現象であるキャビテーションの生成に関する実験的研究についての学術論文1報,ナノバブルを用いた制御手法についての論文を1報発表した.さらに,(iii)プリンテッド・エレクトロニクスのための非ニュートン流体ジェット生成過程の制御について,本ジェット生成装置による非ニュートン液体の高速吐出制御法を確立を目指した.非ニュートン流体ジェットの生成過程を観察し,ニュートン流体との差異を確認した.さらに差異の主因であるレオロジー特性の影響を調査した.(i)無針注射器実現のための生体組織に対する高速マイクロジェット衝突挙動の解明と制御について,臨床実験に必要な最終ステップの突破を目指し,ジェットの生体組織への衝突・拡散現象の解明に取り組んだ.代表者は分担者(田中)と協力し,ヘアレスラットの皮膚を用いた実験を行った.赤インク液の高速ジェットをラット皮膚へ衝突させた結果,速度350 m/s以上のマイクロジェットは皮膚を貫通し,注入後5分後には皮下組織へ拡散することを明らかにした(Kiyama et al., 2016).この有望な実験結果に基づき,系統的な実験を実施した.その結果,マイクロジェットの形状による貫入への影響を明らかにした(遠藤ら,2017).またジェット生成手法にも改良を加えた(Hayasaka et al., 2017).(ii)代表者らが開発した高粘度ジェット吐出手法により発生するジェットの速度およびピンチオフ過程を実験的に調査した.その結果,ピンチオフに至るまでに顕著な伸張効果が確認された.ジェット生成過程およびピンチオフに関する成果をまとめ,国際雑誌論文に発表した(Onuki et al., 2018).また,さらなる制御性を目指し,キャビテーションに関するユタ州立大学との国際共同研究,ナノバブルに関するアルバータ大学との共同研究を行い,成果を国際雑誌に発表した(Pan et al., 2017, Yukisada et al. 2018).(iii)非ニュートン流体のレオロジー特性がジェット生成に与える影響を実験・数値解析により調査した.
チエニルポルフィリン類を用いた共役ポリマーの拡張と新機能の開拓

本研究は、ポリマーのレドックス特性とバルク構造の相関を明らかにし、高効率な電荷貯蔵材料として確立することを目的とする。具体的には、ポルフィリンをレドックスサイトに有する共役系高分子錯体に関する従来知見を拡張し、迅速・可逆なレドックス反応を特徴とする有機レドックス中心に着目、主鎖にペンダント結合させたレドックスポリマーを合成する。機能ユニットの配向が無秩序から規則配列まで階層的に制御された一連の高分子を創出し、高次構造がレドックス部位の活性における電荷補償を支配していることを明確にし、高効率な電荷貯蔵材料として確立する。(1)チエニルポルフィリン類の拡張チエニルポルフィリン類の合成を縦続し、種々の中心金属を導入した。立体規制されたポリマーを得る反応条件を把握し、ポルフィリン配向度を決定した。(2)レドックスポリマーのキャラクタリゼーション可逆な-電子還元を示す有機置換基を探索した。縮合環のレドックスにより可逆な電極反応が期待できるポリマーを創出し、これらの成膜性、導電性等の基礎物性を把握した。(3)超構造構築と新機能の開拓平滑で高密度の導電性ポリマー薄膜を用いて、膜厚制御された薄膜を基板電極上に形成させ、膜を介した電位・電流応答を解明した。膜内電子移動に由来する触媒機能についても明らかにした。(4)レドックス機能の拡張と電子貯蔵材料への応用レドックス活性が、導電経路に働く主鎖共役系により顕著に向上するとの知見を基に、電極触媒へと応用した。鉄ポルフィリンがスーパーオキシドの酸化触媒となりうることに着目し、不安定ラジカル種の高感度検出について検討した。これらを電子貯蔵部位として用い、電荷貯蔵材料としての性質を解明した。ユニット当り可逆的に1電子移動し、安定度高く高レベルドープ可能であることを実証した。レドックスポリマーのレドックス特性とバルク構造の相関を明らかにし、高効率な電極触媒や電荷貯蔵材料として確立することを目的とする。ポルフィリンをレドックスサイトに有する共役系高分子錯体に関する従来知見を拡張し、共役系および非共役系主鎖にペンダント結合させた一連のレドックスポりマーを合成した。主鎖に沿った機能ユニットの配向が無秩序から規則配列まで階層的に制御された一連の機能性高分子を創出し、物質移動が顕著に促進される超臨界二酸化炭素(scCO_2)中での電解重合も活用しながら、精密な積層膜からなる超格子を構築した。これらを用いて、主鎖の高次構造がレドックス活性を支配していることを明確にし、高効率な燃料電池正極触媒、スーパーオキシドアニオン検出電極などとして確立した。さらに、ペンダント基を幅広く拡張し、主鎖にレドックス中心が組み込まれた構造も含め、速いイオン移動を特徴とする斬新な電子貯蔵・輸送材料へと展開している。以下に具体的に記す。(1)チエニルポルフィリン類の拡張金属ポルフィリンをレドックス部位とする共役ポリマーの単量体として、チエニルポルフィリン類を合成し、種々の中心金属を導入した。既に手掛かりを得ている5-(3-チエニル)-10,15,20-トリエチルポルフィリンの亜鉛、鉄およびコバルト錯体を手始めとして、アルキル鎖長を変えた誘導体に拡張し、溶媒に対する溶解度や酸化電位などを正確に把握した。次いで化学酸化重合による生成物の分子量からモノマーの反応性を評価した。立体規制されたポリマーを得る反応条件を把握し、ポルフィリン配向度をスペクトルなどから実証した。さらに、ポルフィリン環同士の立体障害が緩和された共重合体を、対応するモノマーとの酸化共重合により合成し、立体規則性を保ちながらポルフィリン環の配向度が制御された一連の誘導体を得た。これらのUV-vis.および蛍光スペクトルからポルフィリン環の整列度を解析し、成膜性と導電性を併せ持つ配向ポルフィリン集積体として確立した(2)電極触媒としての機能開拓合成されたレドックスポリマーおよびそのモデル化合物のレドックス特性を、各種電気化学測定により明らかにした。電極との標準電子移動速度定数、酸化・還元状態での安定度、酸化還元電位等を正確に把握した。次いで、1-メチルイミダゾール(im)存在下で得られる電解重合膜修飾電極が、スーパーオキシドアニ、緻密・平滑な膜が得られ、検出感度が20倍程度向上した。また、カーボンブラック分散液とコバルトを中心金属とするチエニルポルフィリンを用いて流動床電解重合により得られる触媒は、酸素還元触媒として高い活性を示し(E_<1/2>(O_2)=0.57VvsSCE(=0.81VvsNHE))、ほぼ100%選択度で4電子還元が可能となった(2電子還元による過酸化水素の副生なし)。(1)チエニルポルフィリン類の拡張チエニル

ポルフィリン類の合成を縦続し、種々の中心金属を導入した。立体規制されたポリマーを得る反応条件を把握し、ポルフィリン配向度を決定した。(2)レドックスポリマーのキャラクタリゼーション可逆な-電子還元を示す有機置換基を探索した。縮合環のレドックスにより可逆な電極反応が期待できるポリマーを創出し、これらの成膜性、導電性等の基礎物性を把握した。(3)超構造構築と新機能の開拓平滑で高密度の導電性ポリマー薄膜を用いて、膜厚制御された薄膜を基板電極上に形成させ、膜を介した電位・電流応答を解明した。膜内電子移動に由来する触媒機能についても明らかにした。(4)レドックス機能の拡張と電子貯蔵材料への応用レドックス活性が、導電経路に働く主鎖共役系により顕著に向上するとの知見を基に、電極触媒へと応用した。鉄ポルフィリンがスーパーオキシドの酸化触媒となりうることに着目し、不安定ラジカル種の高感度検出について検討した。これらを電子貯蔵部位として用い、電荷貯蔵材料としての性質を解明した。ユニット当り可逆的に1電子移動し、安定度高く高レベルドープ可能であることを実証した。
BmMLV由来の特定と持続感染メカニズムの解明

カイコ由来培養細胞株へ持続感染しているBombyx mori macula-like virus(BmMLV)の由来を明らかにするために、本研究においては、まず本ウイルスの宿主域に着目した。特に、BmMLVがカイコやツマジロクサヨトウなどの昆虫由来培養細胞だけでなく種々の哺乳類由来培養細胞で増殖可能か調査した。その結果、BmMLVはカイコのみで増殖可能であることが明らかとなった。また、BmMLV陰性BmVF細胞を用いた組換えバキュロウイルス発現系は、既に実用化されているBmN細胞と同等の発現量、翻訳後修飾能を有することを明らかにした。Bombyx mori macula-like virus (BmMLV)は、研究代表者等がカイコ培養細胞から発見した持続感染型RNAウイルスである。これまでの研究代表者等は、本ウイルスが既に殆ど全てのカイコ由来培養細胞へ持続感染していること、本ウイルスの感染していない唯一の培養細胞株の樹立、及び本ウイルスの感染性クローンの構築を行って来たが、未だ本ウイルスの感染メカニズム、並びにその由来は明らかではない。そこで、本年度はまず、本ウイルスの由来を明らかにするために、培養液のサプリメントやブドウを初めとする各種植物からの本ウイルスの検出を試みた。しかしながらその結果、いかなる物からも本ウイルスは検出されなかった。そこで、BmMLVの宿主域から、その由来に関する知見を得るため、昆虫に留まらず、植物や各種生物由来培養細胞への本ウイルスの感染実験を行い、現在real-time PCRによる解析を進めている。更に、本ウイルスの感染性クローンを利用したリバースジェネティクスによって本ウイルスの複製メカニズムの解析を進めた結果、本ウイルスのゲノム末端に存在する数個のstem-loop構造が、その複製に必須であることを明らかにした。また、本ウイルスの推定ORF3であるP15が翻訳されていないこともリバースジェネティクスによる変異導入実験の結果強く示唆された。一方で、昨年来続けている酵母2hybridによる解析の結果、本ウイルスのCP同士が結合している事も明らかとなった。これらの結果に関しては3つの学会で発表し、感染性クローンとウイルスフリー培養細胞株については現在、特許出願(審査請求中)、並びに論文として投稿中である。Bombyx mori macula-like virus(BmMLV)は、カイコ培養細胞から発見された新規の持続感染型RNAウイルスであり、研究代表者らはこれまでに本ウイルスの感染していない唯一のカイコ由来BmVF細胞の樹立、及び本ウイルスの感染性クローンの構築を行って来た。本ウイルスは既に殆ど全てのカイコ由来培養細胞へ混入しているが、培養液のサプリメントや桑を初めとする各種植物から本ウイルスは検出されず、未だその由来は明らかではない。一方で、カイコ由来培養細胞は外来タンパク質発現系であるバキュロウイルス発現系における宿主培養細胞として獣医薬の生産等に利用されており、産生する組換えタンパク質の安全性の観点から本年度はまず、BmMLVの宿主域に関する解析を行った。その為にブタやウシ、ハムスターを始めとする種々の培養細胞へBmMLVを感染させ、本ウイルスがこれらの培養細胞で増殖するかどうかリアルタイムPCRによって解析した。その結果、BmMLVは供試した全ての哺乳類培養細胞、及びカイコ以外の培養細胞では増殖しないことを明らかにした。一方で、これら培養細胞への吸着能は、カイコ由来培養細胞と殆ど変わらないことが明らかとなり、ウイルス感染の吸着以降のプロセスで宿主域が決定していることが示唆された。更に、既に樹立したBmMLV陰性カイコ由来培養細胞株が、上述のバキュロウイルス発現系で有用かどうかを明らかにするために、バキュロウイルスの増殖能や組換えタンパク質の発現量、翻訳後修飾の有無や細胞外分泌について調査した結果、本細胞はバキュロウイルス発現系で非常に春用であることを明らかにした。これらの結果に関して4つの学会発表を行為、現在2つの投稿論文を準備している。
虚血性心不全及び不整脈性突然死に対する新しい治療ターゲットの確立

Angiotensin-converting enzyme 2(ACE2)欠損マウス(ACE2^<-/y>)が自然経過で心収縮力低下と心拡大を呈することが報告され、ACE2が心不全に対して防御的に働いている可能性が示唆されている。一方心臓への圧負荷は局所レニンアンジオテンシン系の活性化により局所AII濃度を増加させることが知られている。ACE2^<-/y>を用いて圧負荷モデルを作成しACE2の心不全の対する新しい治療ターゲットの可能性について検討した。12週齢の野生型マウス(WT)とACE2^<-/y>に大動脈縮窄法(TAC)による圧負荷を2週間行った。圧負荷によりACE2^<-/y>では肺うっ血を伴う心拡大と心収縮力低下を認めカンデサルタン投与によりWTマウスと同等まで改善した。この変化は組織学的およびBNPやERK, JNK活性でも確認できた。またTACによる心臓中AII濃度とMAP kinase活性の上昇はACE2^<-/y>でより顕著でありカンデサルタン投与によりMAP kinase活性の上昇はWTマウスと同等まで抑制された。また1ヶ月後の心不全死はACE2^<-/y>で高率であった。以上の結果より局所AII上昇に対する分解能力の欠如に起因したAT1受容体を介したシグナルの活性化がACE2欠損に伴う変化の機序であることが示唆された。今後ACE2を導入して機能レスキューすることにより心不全・不整脈治療の新しいターゲットとしてのACE2の役割が明らかになると考えられる。ACE2はACEのhomologueとして発見されangiotensin Iをangiotensin(1-9)に、angiotensin IIをangiotensin(1-7)に変換する機能を有することが確認された。CrackowerらはACE2ノックアウトマウス(ACE2-mice ; Nature 2002;417(6891):822-8)が24週のACE2-/-(雌)もしくはACE2-/y(雄)において全周性の収縮低下を示し低酸素誘導性oncogeneの産生亢進が認められたことから無症候性心筋虚血による心不全であると考えられた。我々は追試を試みるも40週を超えても心エコー上の変化を来さなかったため、Aorta banding model(Transverse Aortic constriction ; TAC;左室肥大モデル)を作成した。ACE2-miceでは心重量及び肺重量の増加を認め、心エコーによる左室腔拡張と収縮障害を認めた。Kaplan Myer生存曲線の解析でも心不全志が有意に増加した。このモデルにおいて全身のangiotensin II濃度に有意差は認められなかったが心臓含有angiotensin II濃度は有意にACE2-miceで高値を示した。また組織学的にもACE2-miceは著明な心筋肥大と間質の線維化を認め、real-time PCR法によりBNP mRNAの高値も認められた。またimmunoblotting法により心筋におけるp42 ERK and p44 ERKおよびp46 JNK and p55 JNKを測定したところACE2-miceで有意に高値を示した。またACE2-miceのphysiologicalな変化はcandesartan(AT_1受容体拮抗薬)で一部抑制された。以上のことよりこのモデルによる心不全はAT_1受容体とERK-JNK系を介していることが示唆された。Angiotensin-converting enzyme 2(ACE2)欠損マウス(ACE2^<-/y>が自然経過で心収縮力低下と心拡大を呈することが報告され、ACE2が心不全に対して防御的に働いている可能性が示唆されている。12週齢の野生型マウス(WT)とACE2^<-/y>に大動脈縮窄法(TAC))による圧負荷を2週間行った。

圧負荷によりACE2^<-/y>では肺うっ血を伴う心拡大と心収縮力低下を認めカンデサルタン投与によりWTマウスと同等まで改善した。この変化は組織学的およびBNPやERK,JNK活性でも確認できた。またTACによる心臓中AII濃度とMAP kinase活性の上昇はACE2^<-/y>でより顕著でありカンデサルタン投与によりMAP kinase活性の上昇はWTマウスと同等まで抑制された。また1ヶ月後の心不全死はACE2^<-/y>で高率であった。以上の結果より局所AII上昇に対する分解能力の欠如に起因したAT1受容体を介したシグナルの活性化がACE2欠損に伴う変化の機序であることが示唆された。今後ACE2を導入して機能レスキューすることにより心不全・不整脈治療の新しいターゲットとしてのACE2の役割が明らかになると考えられる。
アルコールに起因する心血管イベントに対する新たな指標としてのTRPチャネルの役割

近年、transient receptor potential (TRP)チャネルが様々な生物種で同定され、血管においても重要な生理機能を担っていることが明らかになりつつある。TRPスーパーファミリーのうち、TRPV1とTRPV4は血管に分布し弛緩反応に関与することが知られている。我々は、エタノールが心血管病の危険因子であることに注目し、TRPチャネルを介する血管弛緩反応に対するエタノールの影響を検討したところ、エタノールがTRPV1とTRPV4を介する弛緩反応を有意に抑制することを明らかにした。この抑制は、血流障害および、それに伴う様々な心血管病態を引き起こす可能性を示唆しており、TRPチャネルがアルコールに起因する心血管イベントの新たな指標となり得るものと考えられる。我々は、免疫化学染色により、これらのチャネルの発現部位を検討したところ、TRPV1は血管平滑筋全体に、TRPV4は血管内皮細胞表面に局在していることを明らかにした。また、我々は、エタノールが心血管病の危険因子であることに注目し、TRPチャネルを介する血管弛緩反応に対するエタノールの影響を検討したところ、エタノールは神経細胞依存性のTRPV1を介する弛緩反応と内皮細胞依存性のTRPV4を介する弛緩反応を有意に抑制することを明らかにした。これらのことから、エタノールは神経細胞依存性および内皮細胞依存性の両方向からTRPチャネルを介する弛緩反応を抑制し、血流障害および、それに伴う様々な心血管病態を引き起こすことが示唆された。したがって、TRPチャネルがアルコールに起因する心血管イベントの新たな指標となり得るものと考えられる。正常ラットから摘出し内皮細胞を剥離した腸間膜動脈および肝動脈を用いた血管弛緩実験において、カプサイシンおよびアナンダミドをagonistとしたTRPV1刺激による神経細胞依存性弛緩反応に及ぼす急性エタノール投与の影響を検討したところ、エタノールはいずれの血管においても両agonistにおける弛緩反応を有意に抑制した。また、腸間膜動脈において、TRPV4のagonistであるGSK1016790A刺激による弛緩反応の機序について検討したところ、内皮細胞を剥離することにより弛緩率が激減した。これはGSK1016790A刺激による弛緩反応が主に内皮細胞を介して行われている可能性を示唆している。エタノールはこのGSK1016790A刺激による弛緩反応も抑制する傾向を示している。これらのことから、エタノールは神経細胞依存性および内皮細胞依存性の両方向から弛緩反応を抑制し、心血管イベント発症の一因となっている可能性が考えられた。免疫組織化学法による大動脈・腸間膜動脈・肝動脈におけるTRPV1およびTRPV4発現の予備検討を行ったところ、大動脈および肝動脈はTRPV1、TRPV4ともに非常に発現が弱く、腸間膜動脈のmain branchではTRPV1は平滑筋細胞全体に、TRPV4は内皮細胞から平滑筋細胞全体に発現が見られた。今後はさらに末梢部位での発現を確認し、血管弛緩実験結果と合わせてTRPチャネルの役割について考察する予定である。ウェスタンブロット法を用い、大動脈におけるeNOS発現の予備的検討を行ったところ、弱い発現を認めた。今後は他の血管部位においても発現を確認しTRPチャネル反応系への関与について考察する予定である。正常ラットの摘出血管を用いた弛緩実験についてはほぼ予定通りに進行しているが、細胞内カルシウムイオン濃度変化の測定、免疫染色、ウェスタンブロットについてはまだ予備的検討の段階であり、慢性アルコール投与ラットの実験についてはこれから進めていく予定であるため。今年度、免疫組織化学法による大動脈・腸間膜動脈・肝動脈におけるTRPV1およびTRPV4発現の予備検討を行ったところ、いずれの血管においてもTRPV1、TRPV4ともに非常に発現が弱かったことから、今後は抗体の再検討や血管のさらに末梢部位での発現を確認し、血管弛緩実験結果と合わせてTRPチャネルの役割について考察する予定である。次年度に繰り越した110000円については、細胞内カルシウムイオン濃度測定のための蛍光プローブ代および、免疫染色のための抗体代として用いる予定である。
地震発生サイクルの揺らぎを考慮したB級活断層の地震の再来間隔の算出に関する研究

本調査ではB級の逆断層を研究対象として調査を行った.北陸地方の活断層(魚津断層,森本-富樫断層)では地震の再来間隔に揺らぎが認められる可能性が高いことが判明したのに対し,深谷断層ならびに山形盆地断層では最近数万年間に限ってはほぼ等間隔で地震を発生させている可能性が高いことが判明した.今後は比較対象として調査を始めている九州北部の活断層やこれから調査を予定している東北地方の活断層(千屋断層,庄内平野東縁断層)などのデータを蓄積し,地震の再来間隔の揺らぎがどのような条件下で発生するのかを解明して行きたいと考えている.本調査ではB級の逆断層を研究対象として調査を行った.北陸地方の活断層(魚津断層,森本-富樫断層)では地震の再来間隔に揺らぎが認められる可能性が高いことが判明したのに対し,深谷断層ならびに山形盆地断層では最近数万年間に限ってはほぼ等間隔で地震を発生させている可能性が高いことが判明した.今後は比較対象として調査を始めている九州北部の活断層やこれから調査を予定している東北地方の活断層(千屋断層,庄内平野東縁断層)などのデータを蓄積し,地震の再来間隔の揺らぎがどのような条件下で発生するのかを解明して行きたいと考えている.本研究は,B級活断層(平均変位速度0.1-1.0mm/yr)を対象として活断層が引き起こす巨大地震の時間・空間の変遷を検証し,その上で活断層の平均変位速度ならびに地震1回当たりの変位量の算出を行い,これらと巨大地震の再来間隔ならびに活断層の活動区分などとの関係について考察することを目的としている.本申請研究は,平均変位速度が時代と共に変遷してきていると考えられる事例の活断層(小平尾断層,森本-富樫断層,魚津断層,山形盆地西縁断層)を対象としている.平成21年度は予定を一部変更して対象の4断層全てにおいて調査を行ったほか,比較対象(時代と共に地震の再来周期が変化していない断層)として石動山断層ならびに深谷断層においても現地調査を実施した.これらの断層帯のうち,小平尾断層は断層地形の分布形態や段丘面の形成年代から,時代とともに平均変位速度が減少してきていることが示唆することができた.続いて,由形盆地西縁断層における地震の再来間隔は7000年13000年と幅が広いものの,100000年前と比較すると再来間隔がやや短くなっていることを明らかにした。一方で,比較対照断層における成果としては、深谷断層では主断層,副次断層,第二副次断層における地震の再来間隔がそれぞれ,5,000年,10,000年,20,000年であることを明らかにし,主断層が一定の周期で地震を繰り返し引き起こしていることを明らかにした.他の断層に関しても現在調査データの解析中であり、来年度の最終成果報告において詳細を報告する予定である.本調査では日本におけるB級の逆断層を研究対象として地震の発生サイクルの算出とその比較に関する調査を行った。北陸地方の活断層(魚津断層、森本-富樫断層)では、段丘面によって平均変位速度が大きく異なることから地震の再来間隔に揺らぎが認められる可能性が高いことが判明したのに対し、深谷断層ならびに山形盆地断層では段丘面の平均変位速度がほぼ同等であることから、最近数万年間に限ってはほぼ等間隔で地震を発生させている可能性が高いことが判明した。この事は活断層によって地震の再来間隔に差があることを示唆し、単に固有周期にあてはめるだけでは活断層の長期評価は困難であることを意味する。また、2011年3月11日に発生した東北太平洋沖地震では、本震であるプレート境界地震の影響を受けた可能性がある内陸直下型地震(3/12中越地方M6.7、3/15静岡県東部M6.4など)が発生し、これらの影響についても検討していく必要がある。今後は比較対象として調査を始めている九州北部の活断層やこれから調査を予定している東北地方の活断層(千屋断層、庄内平野東縁断層)などのデータを蓄積し、地震の再来間隔の揺らぎがどのような条件下で発生するのかを解明して行きたいと考えている。
外部刺激応答性光学活性4級シランの開発：円偏光燐光特性の探究と薄膜材料への展開

本研究では燐光を発する官能基(具体的には白金錯体)を芳香環側鎖に導入した光学活性芳香族4級シランを合成することで強輝度のCPL材料を開発する。これらは固体状態や薄膜状態における金属ー金属間の分子間相互作用の強度が外部環境によって変化すると予測されるので、外部刺激応答性CPL材料への展開が可能である。微弱な圧力変化、温度変化など外部刺激でCPL特性が変化する分子を開発し、内視鏡へ導入すれば3次元映像手術に展開できるので医療分野へも貢献できる。本研究が成功すると単純分子から手軽に高性能3次元映像を作り出すことができ、その波及効果は大きい。
光スピントロニクス機能デバイスの研究

半導体光アイソレータをベースとして新しい磁気光学材料、及び、増幅性の光アイソレータの研究を行った。エピタキシャル強磁性金属MnSbを用いて半導体光アイソレータを作製し、12.3 dB/mmの消光比と70°Cまでの高温動作を実現した。また、新規強磁性材料(TiO 2:CoとPrCoB)の磁気光学性能を評価した。さらに、増幅性の半導体光アイソレータを実現した。本研究成果は半導体レーザと集積化が可能な光アイソレータや光情報信号処理への応用に有用である。半導体強磁性金属ハイブリッド光アイソレータ(以下、ハイブリッド光アイソレータ)は光半導体による発光・増幅・導波機能と強磁性金属による非相反・不揮発機能を集積した光スピントロニクスデバイスと呼ぶことができる。本研究課題ではハイブリッド光アイソレータが示す非相反伝搬機能を基に、用いる強磁性体の探索から光情報信号処理デバイスへの応用までを見据えた研究を行う。以下3つの項目について研究を行う。(1)強磁性材料の探索とハイブリッド光アイソレータの高機能化ハイブリッド光アイソレータではこれまでFeやCoといった単元素からなる強磁性金属を用いている。本研究課題ではエピタキシャル強磁性金属薄膜のMnSbなど、ユニークな強磁性材料を領域内の共同研究によって探索し、ハイブリッド光アイソレータの実証、高機能化を目指す。(2)ハイブリッド光アイソレータの高機能化単体で10dB/mm程度の消光比を示す現状のハイブリッド光アイソレータに対し、伝搬損失の低減、消光比の向上を目指す。(3)ハイブリッド光アイソレータの光情報信号処理デバイスへの応用ハイブリッド光アイソレータでは非相反伝搬特性によって光子密度が軸方向に沿って分布する。この現象を応用した高機能な双安定半導体レーザ、光フリップフロップメモリの実現が期待できる。ハイブリッド光アイソレータを用いた非相反双安定半導体レーザの実現を目指す。平成19年度(平成19年10月平成20年3月)は固体中のスピン流である円偏光の円偏光度の変調や強度変調、円偏光の検出等を目指し、半導体電気光学位相変調器の偏光依存性を利用した電気光学偏光変調器の初期実証、評価系の構築を行った。測定に用いた素子はn型InP基板上に結晶成長されたInGaAlAs量子井戸をコア層にもち、p^+InGaAsコンタクト層/p-InP上部クラッド層をもつP-I-N構造からなる。逆バイアス電圧印加時に量子井戸中の残留キャリア(電子)が引き抜かれる過程でプラズマ効果が生じ、逆バイアス電圧の印加とともに量子井戸の屈折率が増加して電気光学位相変調器として動作する。波長1620nmのTEモード光に対して素子長1mmあたり89deg./Vの位相変調効果が得られている。位相変調効率は従来の量子閉じ込めシュタルク効果を利用した素子よりも大きい。実際にはキャリア効果に量子閉じ込めシュタルク効果による屈折率変化が加わり、位相変調特性でTransverse Electric (TE)モードとTransverse Magnetic (TM)モードで偏光依存性を有する。入射光を基板面内から45°傾いた直線偏光を入射し、逆バイアス電圧を印加することにより、偏光状態の制御・変調が可能になる。本素子に波長1550nm、-45゚の直線偏光を入射し、逆バイアス電圧印加時の偏光状態を測定した。P-I-N接合がほぼフラットバンド状態である+0.5V印加時に-45°の直線偏光が、-1.5V印加時に+45゚の直線偏光に変調された。初期的な測定結果であり、完全な円偏光状態は実現できていないが、+0.5Vから-1.5Vの間で強度変調を伴わずに偏光状態の変調を実証できたことは重要な実験結果である。平成20年度は以下の二項目について研究を行った。1. MnSbハイブリッド光アイソレータの低伝搬損失化に関する研究を行った。上部クラッド層の膜厚を従来の300nmから500,700nmとすることによって伝搬損失の低減を試みた。上部クラッド層厚が300nmの時には20-30dBであった伝搬損失がクラッド層厚が500nmのときには7.5-8.5dB、クラッド層厚が700nmの時には5-5.5dBに低減することが明らかになった。素子は利得導波型である。伝搬損失が低減された素子においても5.6dB/mmの光アイソレーションが観測された。これまでの研究によって利得導波型から屈折率導波型に導波路構造を改良することによって18dBの伝搬損失の改善が見込まれており、伝搬損失をゼロにする素子構造の実現にめどがついた。2.ハイブリッド光アイソレータへ応用する強磁性体は吸収損失が小さく、磁気光学効果が大きい材料が好まれる。当該領域内で共同研究を行い、スパッタ製膜Co添加TiO_2薄膜の磁気光学特性の評価を行った。

Co添加TiO_2薄膜の「キャリア濃度が約10^<21>cm^<-3>と高く、電極として利用でき」、「室温を上回る温度で強磁性を示し」、「スパッタ製膜試料で大きな磁気光学効果が得られている」性質に着目した。スパッタ製膜のCo添加TiO_2薄膜(Co濃度5%,10%)の波長400nmから1600nmまでの透過率とファラデー回転角、ファラデー楕円率を評価し、磁気光学性能指数を算出した。ファラデー楕円率[deg./cm]を透過損失[dB/cm]で割った磁気光学性能指数[deg./dB]で評価するとCo添加TiO_2薄膜(Co濃度10%)は可視光の波長578nmで最大を示し、同じ波長におけるCo薄膜の性能指数を上回った。波長400-750nmといった可視光でハイブリッド光アイソレータを作製する場合、Co添加TiO_2薄膜はCo薄膜より磁気光学材料として適していることが明らかになった。これらの研究によってCo添加TiO_2薄膜の光スピントロニクスデバイス応用の可能性を示すことができた。平成21年度は以下の3項目について研究を行った。1.半導体光アイソレータのゼロ伝搬損失化を実現した。半導体光アイソレータは強磁性金属がもたらす非相反な伝搬損失を半導体光増幅器導波路上に実現する。TMモード半導体光アイソレータでは活性層に伸張歪活性層を用いている。伸張歪活性層の光学利得の偏光依存性と強磁性金属への光閉じ込め係数の偏光依存性の重要性が明らかになった。-1.6%の伸張歪量子井戸活性層と強磁性金属としてFeを用いることによって半導体光アイソレータのゼロ伝搬損失化を実現した。これらの半導体光アイソレータでは非相反損失伝搬効果によって軸方向に沿って光子密度が分布する。半導体光アイソレータに特長的な光子密度の分布を応用して、非相反双安定半導体レーザの作製を行い、レーザ発振を確認した。2. 1のTMモード半導体光アイソレータでは、大きな伸張歪活性層が必要であり、結晶成長が容易ではないのが問題点である。問題を解決するためにエバネセント導波路型TEモード半導体光アイソレータを提案している。平成21年度は素子の作製を行い、波長1540nmにおいて7.4dB/mmの光アイソレーションの観測に成功した。エバネセント光アイソレータは利得飽和パワーが大きいため、順方向の利得飽和現象と戻り光がもたらす相互利得変調を受けにくい光アイソレータであることが明らかになった。3.領域内の共同研究によって薄膜永久磁石材料であるPrCoB, PrFeBの磁気光学効果の評価を行った。これらの材料の磁気光学スペクトルは単元素の強磁性金属Co,Feとは異なる磁気光学スペクトルであり、特に可視域の短波長側で大きな磁気光学性能指数を示すことが明らかになった。半導体光アイソレータは、強磁性金属の非相反性と不揮発性を半導体光エレクトロニクスに導入した光デバイスである。従来の光アイソレータとは異なり、半導体レーザと一体集積化が可能である点が特徴である。平成21年度までにゼロ伝搬損失化を実現した半導体光アイソレータの消光比の改善に成功した。従来は、消光比が素子長に比例する非相反損失変化に基づく半導体光アイソレータを実現してきた。平成22年度は非相反位相変化に基づく光アイソレーションを実証した。
脳機能にもとづく言語習得メカニズムの解明 : 学童期の横断的研究

本研究は文法獲得の脳内基盤を明らかにするために、日本人小学生を対象として、英文法処理時の脳活動を事象関連電位と近赤外分光法の同時計測により可視化することを目的とした。語順違反文の処理において、英語高習熟度群は低習熟度群に比べて高い脳活動を示し、脳波では陽性波が観察された。母語のみならず外国語である英語の処理においても習熟度が増すにつれて左右半球の機能分化が進み、左半球への側性化が促進されることが分かった。本研究はヒトの言語習得のプロセスを、脳機能イメージング法を用いて脳の発達という観点から明らかにすることを目的とする。具体的には、小学生を対象として、事象関連電位と光トポグラフィを用いた研究を行った。本年度の成果は次の3点に纏められる。1.単語の理解についてその発達的変化をみたところ、母語の基本的な単語の処理は7才頃にはすでに完成しているという従来の見解を覆し、7才を過ぎても処理スピードが向上し、発達し続けていることが分かった。2.小学生の外国語学習に伴う脳活動について、事象関連電位の成分をみたところ、英語が上達するにつれて母語の発達にみられるN400及びLPCが次々に、しかも同じ順序で現れて母語の脳反応に近づくこと、英語の習得は母語の発達に見られる変化と同じプロセスを辿ることが明らかになった。3.一般に、言語を司る領域は左半球にあると言われているが、小学生の英単語復唱時の脳活動をみたところ、よく知っている単語の処理では左半球の角回が活発に活動しているが、耳慣れない単語の処理では、右半球の縁上回が活発に活動することが分かった。さらに左半球に比べて右半球のブローカ野に相当する場所が活発に活動していた。これらの結果は、音声言語処理には左右両半球が関与し、特に語彙獲得の初期には右半球が重要な役割を担っている可能性を示している。子どもたちは言語習得の初期には音のリズム、アクセント、イントネーションなどを頼りに処理していると考えられる。子供脳の外国語習得を可視化した研究は初めてであり、脳機能にもとづく言語習得のメカニズムの解明がさらに進むことが期待される。これらの成果は、学童期における言語発達の基礎資料となるもので、小学校における国語教育や、言葉の発達・学習障害の支援への貢献、さらには効果的な英語活動や、脳科学的な根拠に基づく英語学習法の開発へ道を開くものと期待される。文法機能に焦点を絞り、6歳から12歳までの学童を対象として、事象関連電位(ERP)と光トポグラフィ(NIRS)を同時併用した横断的研究を行った。今年度は、習熟度の異なる英語イマージョン教育を受けている小学校2、4、6年生約90名を対象として、各種英語能力テスト、認知能力テスト、言語・社会環境調査、脳機能計測データの取得を完了した。現在、脳データの解析手法の最適化を図りつつ、各種データの解析を進めている。刺激文としては、英語の句構造規則に従った正文と規則に違反した非文、及びフィラー文を用いた。これまでの予備的な解析の結果、ERP反応としては、句構造規則に違反した句の刺激提示後、150-300ミリ秒と200-350ミリ秒区間におけるF7,Fz電極、及び250-400ミリ秒区間におけるF7電極において主効果がみられた。この非文に対する前方左優位の陰性成分は、英語母語話者が句構造違反に示す早期陰性成分(ELAN)に相当すると考えられる。しかし、本実験の陰性成分はELANとしては開始潜時が僅かに遅く、さらに比較的長く続くことが特徴であり、このデータを元に、今後、外国語学習の熟達度と潜時との関連性を検討する予定である。NIRSデータの解析では、一般に用いられている成人の血流動態を仮定しているが、今後小学生の血流動態反応が成人の仮定と同等であるか否かも検証し、さらに解析を進める予定である。子供脳の外国語習得を可視化した研究は初めてであり、これらの成果は、学童期における言語発達の基礎資料となるもので、小学校における国語教育や、言葉の発達・学習障害の支援への貢献、さらには効果的な英語活動や、脳科学的な根拠に基づく英語学習法の開発へ道を開くものと期待される。本研究は、日本人小学生を対象に、初期英文法習得のプロセスを、脳機能イメージング法を用いて脳の発達という観点から明らかにすることを目的とした。具体的には、日本で英語イマージョン教育を行っている小学校の2,4、6年生、合計92名を対象として、3種類の行動調査(言語環境に関する質問紙調査、英語テスト、文容認性判断テスト(聴解、読解))と2種類の脳機能計測(事象関連電位、近赤外線分光法の同時計測)を実施した。

言語刺激として、英語の語順が正しい文、間違った文、単語の羅列の合計3種類を用いた。英語テストにより高得点群と低得点群の2群に分類してそれぞれの課題を分析した結果、行動調査では、全てのテストにおいて、高得点群の方が低得点群よりも有意に成績が高かった。事象関連電位では、正文に比べて非文の違反語において、両群ともに左前頭部(F7, Fz)で陰性波が観察され、高得点群においては、統計上有意であった。近赤外線トポグラフィの結果は、低得点群に比べて高得点群において有意に脳活動が高く、さらに、高得点群では、右半球に比べて左半球の活動が統計上有意に高かった。子供脳の外国語習得を可視化した研究は初めてであり、脳機能にもとづく言語習得のメカニズムの解明がさらに進むことが期待される。これらの成果は、学童期における言語発達の基礎資料となるもので、小学校における英語教育や、言葉の発達・学習障害の支援への貢献、さらには効果的な英語活動や、脳科学的な根拠に基づく英語学習法の開発へ道を開くものと期待される。本研究は、小学生の非母語文法機能の脳反応をみること、比較的新しい計測機器である近赤外線トポグラフィ(NIRS)を用いて文法課題を行っていること、さらにERP(脳波)-NIRSの同時計測、という3点において前例のない極めて新規性が高い研究である。そのため、実験プロトコルの開発からNIRSの解析手法の開発に至るまで探索的・試験的な要素が多く、各プロセスで条件の最適化等に多くの時間を要する。今回は、提示される刺激の種類やタイミングを予測できないようにした事象関連の刺激提示法を使用しているため、一般線形モデル(GLM)を使用した新たな解析方法の開発が必要である。予備的な解析を行いつつ、解析手法の最適化を図っている。これまでに、ほぼ予定通りのデータ数の取得が完了し、解析も順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。データ解析であるが、これまでに脳波データは順調に行われている。一方、近赤外線トポグラフィは比較的新しい計測器であり、かつERP-NIRS同時計測ということもあり、解析手法の最適化を進めている。この問題をクリアできれば当初の目標は達成できると考える。
軟磁性ナノピラーを有するパターンドメディア開発のための磁気記録シミュレーション

軟磁性ナノピラーを有するパターンドメディアの1 Tbits/inch^2という面記録密度達成の可能性についてマイクロマグネティックシミュレーションおよび有限要素法を用いて検討し、1 Tbits/inch^2の面記録密度を達成可能にする媒体およびヘッドパラメータを明らかにした。現在のHDD研究で目標とされている1Tbits/inch^2超の高密度化には、従来の連続膜やグラニュラー膜とは異なるタイプの記録媒体が必要であると考えられており、記録層となる硬磁性の粒子を規則的に配置したパターンドメディアが今後の超高密度記録媒体として有力視されている。本研究では、硬磁性体だけでなく、軟磁性裏打ち層もパターン化したパターンドメディアを提案している。平成19年度の実施項目は(1)硬/軟磁性複合ナノピラーの磁化状態の計算、(2)信号の記録に必要となる超高密度記録ヘッドの設計である。硬/軟磁性複合ナノピラーの磁化状態の計算では、熱安定性に優れた高い異方性磁界を有する硬磁性の磁化反転磁界を大幅に低減でき、現状の記録ヘッドでも信号の記録が可能な程度に硬磁性部の磁化反転磁界をチューニングできることをマイクロマグネティックシミュレーションにより示した。この磁化反転磁界の低減は、硬磁性体と軟磁性ピラーとの間の交換相互作用磁界に依存して大きくなり、交換相互作用が大きい場合には、硬磁性体の磁化反転磁界は軟磁性ピラーの磁化反転磁界(3500Oe程度)と同程度になることがわかった。また、硬磁性部の磁化反転磁界を低減するには、軟磁性ピラーの長さは25nm程度あれば十分であることを示した。信号の記録に必要となる超高密度記録ヘッドの設計では、軟磁性裏打ち層もパターン化したパターンドメディアでは、軟磁性体が離散的に分布しているため、開磁路構造となり、ヘッド磁界の大幅な減少が懸念されるが、リターンヨークが主磁極側に張り出す構造の単磁極ヘッドとすることで、ヘッド磁界強度を連続軟磁性膜の場合の8割程度を確保できることを示した。本研究では、軟磁性ナノピラーを有するパターンドメディアの1Tbits/inch^2という面記録密度達成の可能性についてマイクロマグネティックシミュレーションおよび有限要素法を用いて検討した。1、マイクロマグネティックシミュレーションによって、硬/軟磁性複合ピラー規則配列媒体における磁化反転の挙動を計算した結果、本媒体は軟磁性部の磁化が硬磁性部の磁化反転を促すことが明らかとなった。これにより、軟磁性部の長さは25mm以上、硬/軟磁性部問の交換定数は5×10^<-7>erg/cm程度あれば、熱安定性に優れた結晶磁気異方性の高い硬磁性材料を用いた場合でも、小さな記録磁界で飽和記録可能であることがわかった。また、面記録密度1Tbits/inch^2以上に相当するピラーサイズでは、本媒体の軟磁性部ではボルテックス磁化構造を持たないことが明らかとなり、磁壁の移動によるノイズが低減できることがわかった。2、有限要素法を用いてヘッド記録磁界の計算を行うことにより、本媒体を用いた場合においてもヘッド磁界強度は、単磁極ヘッドの主磁極とトレーリングリターンヨーク間のギャップを50nm以下にすることで、連続軟磁性裏打ち層を有する記録媒体の8割程度を確保できることを示した。3、本媒体の記録磁化状態をLLG方程式に基づくマイクロマグネティックスにより計算した結果、明瞭な記録パターンを確認し、少なくとも1Tbits/inch^2の高密度記録が可能であることを示した。以上の結果より、本媒体の特徴を定量的に解明し、1Tbits/inch^2に相当する高密度記録が可能であることを示した。
拡張融合法を用いた高速SATソルバの研究開発

本研究では、NP完全問題の一つとして知られるSAT問題を解くSATソルバに対して、従来の基盤アルゴリズムである融合法より強力と考えられている拡張融合法を、問題の構造を考慮して適用することで、より高速な探索の実現を目指す。拡張融合法は探索中に新たな変数を導入する手法であり、本研究では問題をグラフとしてとらえ、そのグラフのコミュニティ構造やページランクに着目することで、問題の構造をとらえた変数の導入を行う。本年度の研究では、本研究の成果から得られた情報をもとに改良を加えた並列SATソルバCBPeneLoPeとCCSPeneLoPeが、SATソルバの性能を競う国際的な競技会であるSAT Competition 2018の並列SATソルバ部門において、それぞれ5位と6位に入賞した。本研究の成果である並列SATソルバが競技会で概ね良い順位に入賞し、関連論文を執筆中であるため拡張融合法の対象となる新たな変数の導入は、問題の構造をグラフとしてとらえる手法以外に、探索中に判明する、SATソルバの探索に関わる各種パラメータの値も考慮することで、より効果的な変数の発見を見込んでいる。その成果のソルバ競技会への参加、および国内外への論文投稿を予定している。本研究では、NP完全問題の一つとして知られるSAT問題を解くSATソルバに対して、従来の基盤手法である融合法より強力と考えられている拡張融合法を、問題の構造を考慮して適用することで、より高速な探索を実現することを目的とする。具体的には、問題に含まれる変数と変数間の関係をグラフとして考え、そのグラフから得られるコミュニティ構造やページランク等の、問題の構造を表す特定の変数間の強い依存関係を抽出することで、拡張融合法に適した変数の選択を行う。本年度の研究では、本研究の成果から得られた情報をもとに改良を加えた並列SATソルバCBPeneLoPeとCCSPeneLoPeが、SATソルバの性能を競う国際的な競技会であるSAT Competition 2017の並列SATソルバ部門において、それぞれ2位と4位に入賞した。また、関連成果の国内学会での発表が決定している。本研究から派生した成果による競技会での入賞および、関連論文の執筆が進行しているため。本研究の成果である並列SATソルバが競技会で概ね良い順位に入賞し、関連論文を執筆中であるためこれまでの解析から、拡張融合法が全ての種類の問題に対して有効では無いと考えられるため、有効な問題の種類を割り出し、それらの問題に対する実験と解析を重点的に進めていく。同時に、得られた成果をもとにしたソルバの競技会への参加と、国内外の学会への論文投稿も行う。拡張融合法の対象となる新たな変数の導入は、問題の構造をグラフとしてとらえる手法以外に、探索中に判明する、SATソルバの探索に関わる各種パラメータの値も考慮することで、より効果的な変数の発見を見込んでいる。国際学会への参加が少なかったため。次年度は成果の報告を含めて、積極的に参加を行う予定である。国際学会への参加が少なく、また購入を予定していたマシンの性能を抑えたため。次年度は成果の報告および情報集のために学会への参加を積極的に行う予定である。
地方都市における乳幼児期の貧困の構造

本研究は、個人のライフチャンスに深刻な影響を与える「乳幼児期の貧困」の構造を明らかにし、社会的支援のあり方について検討することを目指した。保育所を利用する保護者を対象とした統計的調査とインタビュー調査から、「乳幼児の養育環境の不平等」の一端を明らかにした。親の所得に応じて、子どもの衣食住、医療、レジャー、親子関係などに差が見られた。貧困にある家庭の親は、経済的・時間的・精神的余裕が失われていると感じ、子どもにていねいに関わることが困難であることがわかった。また、現在の日々の生活に大きな支障はなくとも、低所得によって貯蓄ができず、学資保険もかけられないことが多く、将来への不安をもたらしていた。本研究は、貧困問題の中でも、特にライフチャンスに深刻な影響を与える「乳幼児期の貧困」の構造を明らかにし、その解決に向けた社会的支援のあり方について検討するものである。初年度である2013年度は、文献・資料の収集とその整理・検討、自治体における保育行政・子育て支援策の検討、保護者への調査計画の立案、保育所所長等へのインタビュー(予備調査)を行った。保育所においては、「気になる子」「気になる親」として対応困難な家族の存在が問題化し注目されつつあるが、予備調査からはその多くが虐待や貧困、そしてそれらが世代的に再生産されたケースが多いことが示唆された。親自身がネグレクトやアタッチメント障害のもとで育ち、どのように乳幼児を育てていけばよいのかわからない、保育所における人間関係も構築できない(保育所を社会資源として利用できない)といった事例があった。こうした複雑な問題に自身の限界を超えて対応している保育者の姿が多く語られた。このことから、地域においてネットワークを構築し、地域の多種多様な専門的力を結集して立ち向かうことこそが問題の解決への近道であることが示唆された。また、依然として多くの「待機児童」が存在する中で、「子ども・子育て支援新制度」が2014年4月から開始予定であり、これらに関する文献・資料収集と制度の分析も行った。2014年度は、「乳幼児の養育環境調査」として、保育所における保護者へのアンケート調査とインタビュー調査を行う予定である(家庭における経済的・物的・文化的資源の不平等の把握、日常生活スタイルの不平等の把握、保護者の子育て方法・子育て意識の把握)。2年度目である2014年度は、保育所における保護者へのアンケート調査、保育所所長や保育士等へのインタビュー調査(予備調査)を行った。アンケート調査は現在、分析中である。「乳幼児の養育環境の不平等」の現状の調査を目的としたアンケート調査は、長崎市内の公私立の保育所を利用する保護者に行っている。現段階の分析では、子どものおもちゃ・絵本などの所持品保有の不平等、移動範囲(県内・九州内・海外等に行ったことがあるか)の不平等などの存在が見えてきている。一方で、所得階層と比例していない項目もいくつか出てきており、今後のインタビュー調査によって詳しく把握する必要があることが示唆された。保育者へのインタビュー調査(予備調査)では、生活保護利用の世帯や低所得の母子世帯の保護者が「十分な子育て」をできていない様子が語られた。「子どもの目線で」「子どもの最善の利益」を守ろうとしている保育者にとっては、保護者は子どもに不利益をもたらすかのように見えてしまうことがわかった。保育者-保護者の対立の構図は貧困・低所得の保護者においても見え、この構図の変化のためにどのようにすればよいのかを考える必要があることが示唆された。また、2015年度から始まる「子ども・子育て支援新制度」が、保育者・保護者の双方に混乱をもたらしており、相互理解のためには何らかの対応が必要であると思われる。本研究は、貧困問題の中でも、特に個人のライフチャンスに深刻な影響を与える「乳幼児期の貧困」の構造を明らかにし、その解決に向けた社会的支援のあり方について検討するものであった。保育所を利用する保護者へのアンケート調査とインタビュー調査によって、乳幼児期の貧困状況を明らかにする、日本でも数少ない研究結果を得ることができた。最終年度である2015年度は、保育所における保護者へのアンケート調査の分析・まとめと保護者へのインタビュー調査を行った。アンケート調査の結果から、「乳幼児の養育環境の不平等」の一端を明らかにすることができた。親の収入に応じて、子どもの衣食住の日常生活や予防接種をする頻度、通院機会などに差が見られた。低所得層(年収300万以下)においては、生活が大変苦しい(13%)、住居がとても狭い(16%)、病院に行けない(8%)、相談相手がいない(2%)という回答が一定数あり、突然の出費のための貯金が不十分な人が7割を超えていた。インタビュー調査からは、貧困にある家庭では、経済的・時間的・精神的余裕が失われ、子どもにていねいに関わることが困難であることがわかった。また、現在の日々の生活については大きな支障はなくとも、低所得であるがゆえに貯蓄ができなかったり、学資保険ができなかったりするということがあり、保育料や医療費が免除・軽減されている現状は何とかなっているものの、将来が不安だという声が多かった。

こうした状況を改善するための支援体制として、保育所を拠点とすることが有効であると考えたが、保育所を利用する親からは、保育所の先生方は多忙であり、必ずしも気軽に相談できる場ではないという声があった。今後、貧困状況にある乳幼児とその家族を、どこで・誰が・どのように支援するか、その検討が必要である。本研究は、個人のライフチャンスに深刻な影響を与える「乳幼児期の貧困」の構造を明らかにし、社会的支援のあり方について検討することを目指した。保育所を利用する保護者を対象とした統計的調査とインタビュー調査から、「乳幼児の養育環境の不平等」の一端を明らかにした。親の所得に応じて、子どもの衣食住、医療、レジャー、親子関係などに差が見られた。貧困にある家庭の親は、経済的・時間的・精神的余裕が失われていると感じ、子どもにていねいに関わることが困難であることがわかった。また、現在の日々の生活に大きな支障はなくとも、低所得によって貯蓄ができず、学資保険もかけられないことが多く、将来への不安をもたらしていた。当初の予定では2014年度中にアンケート調査の分析とインタビュー調査の実施を予定していたが、いずれも実施はできたものの、まだ途中である。遅れた分は2015年度に行う予定である。社会福祉学実施済みのアンケート調査の分析を引き続き行う。また、インタビュー調査を行い、研究のまとめを行う。当初の予定からは若干遅れてはいるが、最終年度の2015年度において計画通り遂行する。研究成果は論文や著書で公表する予定である。当初の予定では2013年度中にアンケート調査を行うこととしていたが、調査依頼が難航し、実施には至らなかった。遅れた分は2014年度に行う予定である。郵送で行ったアンケート調査の郵送費用が余ったため。どれくらい返送があるか予測できない中、やや余裕をもって予算を確保していたが、予想よりは郵送費用がかからなかった。1.「乳幼児の養育環境調査」(アンケート調査)によって、1家庭における経済的・物的・文化的資源の不平等、2日常生活スタイルの不平等、3保護者の子育て方法・子育て意識の把握を行い、乳幼児の養育環境の不平等状況と貧困の構造の一端を明らかにする。2.乳幼児を育てる低所得家族の保護者へのインタビュー調査を行い、前年度の養育環境調査を補完すると同時に、現在の生活に至るまでの背景について明らかにする。これにより乳幼児期の貧困の構造を明らかにする。アンケート調査の分析のための人件費や郵送料に使う予定である。初年度ということもあり、研究成果の水準が学会発表するところまでは達しなかった部分があり、学会などへの出張を行わなかったため。次年度使用額は小さいので、当初の計画通りに使用していく。