hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
降下火砕物噴火及び火砕流噴火における弾道堆積物の到達範囲の推定

火山噴火の際、火口近傍には火口から直接放出される弾道堆積物が多量に堆積し、これらは質量が大きいことから破壊的な災害をもたらす。弾道堆積物の到達範囲の推定は、火山災害を最小限に抑える上で、非常に重要である。そこで最近の研究に基づいて火砕堆積物中に含まれる外来岩片の最大3個の平均粒径とその距離に対する変化から弾道堆積物の到達範囲の推定を試みた。C.J.N.Wilson(1985)はニュ-ジランドのタウボ火砕流において外来岩片の最大3個の平均粒径(ML)が噴出源から20km付近を境として2本の直線で近似されることを明らかにし、噴出源近傍の急な勾配の直線が弾道堆積に因るものと考えた。即ち、急な直線で表される範囲の近距離側が弾道堆積物の到達範囲と考えられる。この変曲点をInflection pointとし、カルデラの中心との距離をInflection distaneと定義する。鳥栖火砕流及び入戸火砕流における野外調査及び文献調査の結果、同様の傾向が複数の火砕流堆積物おいて普遍的に認められることが明らかになった。MLと距離のグラフに折れ曲がり点が存在することは降下火砕堆積物についての文献調査においても認められた。火砕堆積物について文献で判別できるかぎりのMLを調べ、降下軽石、堆積物の平均層厚と到達距離のアスペクト比の大きな通常の火砕流、拡散型火砕流噴出物の三種類に分類して、マグマ体積との関係を調べた。通常の火砕流、プリニアン、拡散型の順に同じ噴出量での弾道堆積物の到達限果が遠くなることを示し、より爆発的であったということを示唆する。即ち、拡散型火砕流が最も爆発的で、プリニアン、通常の火砕流の順に爆発力が衰えることが明らかになった。この結果は従来のプリニアン噴火が最も爆発的であるという考えをくつがえし、火山災害の防災上の注意を促すものである。
新製品普及過程における消費者間コミュニケーションとマーケティング戦略に関する考察

本研究では、情報処理アプローチの観点から、新製品の採用・普及研究、特に消費者の採用プロセスを捉え直し、新製品の採用・普及研究における今日の新たな課題を提示したうえで、その課題を解決するための理論的枠組みを提供していくことを目的として分析を行った。まず、第1章では、1960年から1970年代において盛んに行われた新製品の採用・普及研究がここ最近まで停滞していた理由が述べられる。その理由として、新製品の採用・普及研究への関心が相対的に低下したことと、1980年代において消費者行動研究において展開された情報処理アプローチが、当時の段階で、新製品の採用行動を十分に説明しうる分析枠組みを持ち合わせていなかったことが指摘される。第2章では、本論文が依拠する新製品の普及研究に関する先行研究がレビューされ、その問題点が提示されている。まず、農村社会学にルーツをもつ新製品の普及研究の今日までの大まかな流れが概観された上で、次に、新製品の採用プロセスに関する研究のレビューに焦点が当てられる。第3章では、本論文の研究課題に取り組む上で有用であると考えられる「知識転移」という概念が取り上げられ、その問題点が指摘される。第4章では、第3章で取り上げられた問題点を踏まえて、次の3つの仮説が導出される。仮説1「ターゲットに対する購買関与度の程度が高い消費者ほど、ベースからターゲットへ知識の転移を行う傾向にある」が導出された。仮説2「製品判断力の高い既存製品カテゴリーをベースとして選択することが、知識転移を促す」仮説3「ターゲットのもつ属性に関する判断力の程度が高いほど、ベースの選択は促進される」第5章では、仮説の検証が行われる。仮説の検証にあたっては、デジタルカメラを対象製品として、調査表を用いてサーベイ調査が行われた。分析の結果、仮説1、仮説2、仮説3いずれも支持された。13年度は、主に文献研究とケース研究を行った。文献研究においては、マーケティングや消費者行動の分野で行われてきた新製品の普及研究をレビューした。その結果、消費者がいかに新製品を採用するのかということについては、今後、情報処理のアプローチから研究する意義があるとの示唆を得た。特に、革新的な新製品がどのような消費者にどのように知覚されるのかということについては、従来あまり研究がされていない上に、情報処理アプローチからの解明が有効であると考えられた。ケース研究においては、ネット・コミュニティと呼ばれる、インターネット上で様々な会話を書きこむことができる場を取り上げ、ネット・コミュニティを主宰する事業者へのインタビュー等を行いながら、消費者が新製品についてどのように考えているのかということについて考察を行った。ネット・コミュニティの中には、新製品をトピックとして扱ったものもあり、そのようなネット・コミュニティで交わされる会話を分析することによって、消費者が新製品をどのように知覚し、また、ネット・コミュニティを通じて、新製品に関する消費者間のコミュニケーションがどのように行われているのかが見出すことができた。扱ったケースは、今日急激に普及しているブロードバンドに関するネット・コミュニティと、もう一つ、ブロードバンドと対比する意味で、すでに成熟製品となっているバイクのネット・コミュニティである。この両ケースを比較することで、製品の革新度によって、消費者間で交わされる会話がどのように異なるのかということについての示唆が得られた。
熱エネルギー反射機能を持つ全方向・広波長対応複合耐熱コーティングの提案と実証

高温で熱エネルギーを制御し、熱エネルギーを有効に利用するシステムに資するコーティングについて検討した。酸化物系セラミックスの積層構造を用いることにより電磁波と材料との干渉効果を利用することを考えた。熱の場合の干渉効果では、広範囲な波長領域に対応できることと広範囲な入射方向に対応できることが必要である。この問題を解決するために、本研究では三次元の波型の表面を設けることにより広波長ならびに広入射角度に対応できるコーティングの可能性を示した。シミュレーション手法がモデル実験結果と良い一致を示すことを証明し、同じシミュレーション手法を利用して三次元波型の表面形状を持つコーティングによる熱エネルギー反射機能を調べた。その結果、今回の研究で行った手法は高温で熱反射に有効な手法であることが確かめられた。セラミックス繊維強化セラミックス表面にコーティングでき、1300°Cまでの高温環境から放出される熱エネルギーを効率良く反射するための厚さ1mm以下の表面複合材料の実現を目的として、以下の研究を行なった。(1)熱反射を最高にする複合化組織の設計8001300°Cで熱反射効率がエネルギー換算で40%以上向上できる複合材料層を設計を行なった。基本構造として各層の厚さを変化させた積層構造に関して、マクスウェルの方程式に基づく有限要素法及び誘電率多層膜理論を用いて設計を行った。黒体放射の式を用いて赤外光反射率から熱エネルギー反射率に換算し、熱エネルギー効率を求めた。(2)コーティングプロセス技術表面にうねりを持たせたAl_2O_3/Al_2O_3複合材料基板へ厚さ500nm1μmの層をコーティングし、曲面上に均一な厚さでうねりを持つ積層複合構造を実現する手法の検討を行なった。(3)熱エネルギー反射機構の確認作製した複合層を含む積層複合コーティングの光反射率を110μmの波長領域で測定した。測定は、室温1300°Cの温度領域で行った。得られた光反射率をシミュレーションで求めた光反射スペクトルと比較検討を行なった。(4)積層複合材料の力学的特性複合コーティング層表面においてダイアモンド原子力間顕微鏡チップを用いたスクラッチ試験を行った。スクラッチ試験時のアコースティックエミッション測定及び誘電率測定を行い、試験後のコーティング層の損傷を詳細に観察した。SEM内でのその場ウエッジ押し込み試験を行い、界面剥離の有無及び複合コーティング層の損傷を調べた。積層複合材料の界面力学特性・解析を行った。セラミックス繊維強化セラミックス表面にコーティングでき、1300°Cまでの高温環境から放出される熱エネルギーを効率良く反射するための表面複合材料の実現を目的とした。(1)熱反射シミュレーションのための基礎データの取得Al_2O_3及びZrO_2などの多層コーティングの構成材料を高温(1300°C)まで精度よく測定し、室温高温での特性変化を予測するためのシミュレーションに利用できた。(2)うねりのある構造の設計コーティング層の表面形状と反射率の関係をより詳細に求めるために、種々の表面形状を持つ場合の光反射率をシミュレーションにより求め、高い反射率が得られる構造を決定した。(3)コーティングプロセス技術スピンコーティング法によるA1_2O_3/ZrO_2系積層複合材料ならびにAl_2O_3、ZrO_2材料中へのナノセラミックス粒子複合化の基礎検討を行い、広範囲の屈折率を得る手法について調べた。(4)熱エネルギー反射率の測定Al_2O_3/ZrO_2系積層複合材料をサファイア基板上にコーティングしたものの光反射スペクトルを測定し、反射した光スペクトルから熱エネルギーに換算する手法を開発した。(5)表面コーティングの基材との密着性積層複合材料とコーティング層間の界面力学特性を求める手法として、コーティングに適用できるプッシュアウト法を開発した。平成18年度までに得られた成果をもとに,本年度は総合的なパフォーマンスを調べ,本研究で得られた新しいコーティングの可能性を提案することを目指した。また,コーティングに用いる材料系の範囲を広げ,ZrB2などの超高温セラミックス材料も対象とした。特に,ZrB_2ではコーティング材料としての特性を把握するために熱的特性や機械的特性の測定も行った。さらに,コーティング層と基材の接合性の評価手法についても検討した。得られた成果は下記の通りである。(1)熱エネルギーを反射できることの証明:Al_2O_3とTiO_2をコーティングしたセラミックスの反射光や透過光スペクトルを測定した。サーモグラフィでの測定では赤外波長の測定をしていることに対応しているので,熱反射率との比較検討も行った。この結果,セラミックスの反射光スペクトルは積層材料の構成に大きく影響されることが明らかになった。

最適な構造を持っものでは,高温下でコーティングを施していないものに比較して20%以上の熱エネルギー反射能カがあることが確認された。(2)新規コーティングとしての可能性の提案:最適な複合コーティング層とAl_2O_3/Al_20_3基材との密着性,耐熱衝撃性等を調べ,長時間高温熱暴露などの熱エネルギー反射機能に及ぼす影響を調べた。その結果,長時間高温熱暴露により,異種酸化物層間界面で拡散現象が生じる問題点も明らかになった。この問題については,コーティングの使用温度を考え選択することが必要であった。(3)基本設計の汎用化:本研究で用いる積層構造及びうねりを持つ積層構造を計算機によるシミュレーション手法を用いて解析した。その結果を,表面構造に汎用性のある形で整理した。この手法を用いると,うねりの形状と材料特性から熱反射機能を推定できることを確認した。(4)Z_rB_2系の材料が表面コーティング材料として有望であることが明らかになった。また,基材とコーティング層問界面の接合性を調べる手法についても基礎検討を行った。
家兎網膜における硝子体手術中の灌流液および灌流ガスによる網膜障害の基礎的検討

背景:硝子体手術の術後合併症として周辺視野欠損が注目されているが、この合併症の発生機序は解明したとはいえない。本研究では液空気置換手技に注目して、次のような検討を行った。(1)液空気置換によって傷害された網膜を生体観察することが可能か。(2)生体観察手技で液空気置換による網膜障害の程度を把握し、免疫組織学的あるいは電子顕微鏡的観察と比較検討する。(3)臨床例における液空気置換による網膜障害の予防法を考案する。方法:有色家兎の片眼にC3F8ガス(0.2cc)を注入し、30日後に水晶体切除、硝子体手術、後部硝子体剥離作製、液空気置換を施行した。液空気置換には空気をフィルターし50mmHg灌流圧を使用し、灌流時間条件を変更し(1,3,5,10min)検討した。対照には液空気置換以外の手術を施行した眼を使用した。液空気置換後、0.4%トリパンブルー染色液を硝子体腔に注入、続いて灌流液で灌流洗浄し、手術顕微鏡下で網膜染色性を観察した。その後、眼球を摘出固定し、染色部位について、免疫組織学的検討、電子顕微鏡学的検討を施行した。視野欠損の合併例の臨床的特徴を整理し、上記実験が反映する結果との相関性を検討した。結果;液空気置換1,3,5,10minいずれの灌流条件の眼においても、灌流針の対側網膜がトリパンブルーによる境界明瞭な染色が観察された。染色性は灌流時間が長いほど増加した。対照眼では全く染色されなからた。染色した網膜を電子顕微鏡で観察すると、内境界膜、神経節細胞、ミューラー細胞の内側障害がみられた。障害程度は灌流時間が長いほど重篤であった。免疫組織学的検討では、空気灌流1分後に直ちに眼球摘出した網膜においても障害部位のGFAP活性化がみられた。多くの臨床例での灌流時間や灌流圧の特徴あるいは組織学的検討所見が本実験結果から説明できた。結論:(1)液空気置換によって網膜内層に機械的な網膜障害が生じえること、(2)トリパンブルー生体染色はこの障害を把握するのに有用で、臨床応用の可能性があること、(3)液空気置換時の灌流圧と灌流時間を減少することが重要であることが示唆された。硝子体手術の液空気置換による網膜障害の把握のために、生体染色が有用であるか以下のように検討した。有色家兎片眼を用い、C3F8ガス(o.2cc)を術1ヶ月前に硝子体へ注入した。手術は、水晶体切除、硝子体切除の後、意図的後部硝子体剥離作成、液空気置換を行った。液空気置換は灌流圧を50mmHgとし、1,3,5,10分の灌流時間について検討した。液空気置換後、0.4%trypan blue液を硝子体空に注入し、1分間放置した。その後、生食で硝子体空を洗浄し、手術顕微鏡下で染色の位置、程度を確認した。

手術後直ちに眼球を摘出し、免疫染色および電子顕微鏡検査用の処置を行った。対照は意図的後部硝子体剥離まで施行した眼を用いた。液空気置換を行った全眼において、灌流ポートの対側網膜のtrypan blueによる境界鮮明な染色が観察された。染色の程度は灌流時間が長いほど濃厚であった。透過型電子顕微鏡で同位部の内境界膜、神経線維層、神経節細胞層、ミューラー細胞の内層側の障害がみられた。また、同部位は免疫組織学的にGFAPの発現が明瞭であった。対照眼ではtrypan blue染色は陰性であった。以上のことから、trypan blue染色により液空気置換直後にすでに網膜内層が機械的に傷害されていることが判明した。また、障害直後からミューラー細胞の病的な活動が誘発されていることが示唆された。硝子体手術時の液空気置換による網膜障害が、空気噴流によって生じることは臨床的な視野欠損の特徴や家兎眼の動物実験による病理組織検査から報告されている。本実験においても有色家兎眼を用いて電子顕微鏡的に網膜の病理変化が空気の噴流圧の上昇とともに増強することを観察した。さらに病理組織変化が液空気置換の直後にどの程度の範囲にみられるか生体染色法によって把握できるか検討した。有色家兎片眼を用い、硝子体手術の約1ヶ月前に硝子体の液化を誘発するためにC3F8ガスを約0.2ccを硝子体腔中に注入した。手術は、水晶体切除、硝子体切除、意図的後部硝子体剥離作成後、液空気置換を施行した。液空気置換は潅流圧を50mmHgとして、1、3、5分の潅流時間について検討した。液空気置換直後、0.4%trypan blue液を硝子体腔に注入し、1分間放置した。その後、生食で硝子体腔を洗浄し、手術顕微鏡下で染色の程度や部位を観察した。手術後直ちに眼球を摘出し、免疫組織および電子顕微鏡検査用の処置を行った。対象として意図的後部硝子体剥離まで施行した眼球を用いた。液空気置換を施行した全眼において潅流ポートの対側網膜がtrypan blueによる境界鮮明な染色に陽性を示した。染色の程度と範囲は潅流時間が長いほど明瞭となり拡大した。したがって、以前に電子顕微鏡的に観察した網膜障害が空気の噴流に大きく依存していることが生体染色を利用することでより明確に示された。本結果がヒト臨床の硝子体手術をどのくらい反映しているか明らかではないが、少なくても液空気置換による網膜刺激は手術手技による網膜侵襲の強いものであることが示唆された。さらに手術侵襲の機序を探究するために、本実験モデルを利用して網膜障害を受けた部位のグリア細胞の動態を中心とした経時的変化を検討中である。本研究は、家兎眼における硝子体手術中の液空気置換による網膜障害を検討し、手術方法の改良を実施することを目的とし、これまでに硝子体手術時の液空気置換による網膜障害が、空気噴流によって生じることを家兎眼を用いて電子顕微鏡的に網膜の病理変化が空気の噴流圧の上昇とともに増強することを観察した。さらに病理組織変化が液空気置換の直後にどの程度の範囲にみられるか生体染色法によって把握できるかtrypan blueを用いて示した。本年度はこの障害網膜の経時的な変化と障害予防法について検討した。1)本モデルにおいて一定時間の空気環流後に硝子体腔をBSS液に置換し、BSS置換直後、1時間後、1日後、3日後にみられる網膜障害の程度をtrypan blueを用いた生体染色の病理組織学的な手法で観察した。BSS置換直後、1時間後ではtrypan blueの染色領域に大きな変化は見られなかった。
半導体中の電子流を記述するモデル方程式間の階層構造の解析

半導体中の電子流を記述するモデルとして,さまざまな方程式系が提案され実際にデバイスの設計に利用されています.特に,最近では半導体デバイスのナノレベル微細化や,ダブルゲート構造を持つMOSFETの開発に伴い,Quantum drift-diffusion model(QDDモデル)などが注目を集めています.一方,古典的なモデルであるDrift-diffusion model(DDモデル)なども,未だに設計に利用されており,これらのモデル方程式間の関係(階層構造)を解析することは数学的に興味深いだけでなく,工学的にも重要な問題です.なお,QDDモデルに含まれるプランク定数をパラメーターとみなし,形式的に0に近づけるとDDモデルが得られます(この極限操作は古典極限と呼ばれます).本年度の具体的な研究成果としては,QDDモデルの時間大域解の古典極限の収束先がDDモデルの時間大域解となることを証明しました.その際,QDDモデルが放物型方程式を主要部とするDDモデルに近似されることを用いて,プランク定数を十分小さくすることにより,初期値の大きさに制限を課すことなくQDDモデルの時間大域可解性を示すことにも成功しました.また,既存の研究成果では,半導体の電気特性を決めるドーピング関数が平坦であることを仮定するなど,物理的に妥当だと思えない問題設定下で古典極限が解析されていましたが,本研究では一般のドーピング関数を扱うなど,物理的な要請を満たす設定下で極限の正当化に成功しています.半導体のモデル方程式はさまざまな方程式系が提案され,実際にデバイスの設計に利用されている.代表的なモデルとしては,Heat-conductive hydrodynamic model(HHDモデル),Drift-diffusion model(DDモデル),Energy transport model(ETモデル)などがよく知られている.実際の設計に利用される数値解析では,デバイスの用途に応じてこれらのモデルが使い分けられており,それぞれのモデル方程式間の関係(階層構造)を解析することは,数学的に興味深いだけでなく,工学的にも重要な問題である.なお,HHDモデルに含まれる緩和時間をパラメーターとみなし,形式的に0に近づけるとET及びDDモデルが得られる(この極限は緩和時間極限と呼ばれる).本年度はこれらの緩和時間極限に数学的な正当化を与えた.具体的には,HHDモデル,ETモデル,DDモデルに時間大域解が存在することを示し,緩和時間を0に近づけたとき,HHDモデルの時間大域解がETモデル及びDDモデルの時間大域解に収束することを証明した.既存の研究成果では,半導体の電気特性を決めるドーピング関数が平坦であることを仮定するなど,物理的に妥当だと思えない問題設定下で,緩和時間極限は解析されていた.本研究では一般のドーピング関数を扱うなど,物理的な要請を満たす設定下で極限の正当化に成功している.半導体中の電子流を記述するモデルとして,さまざまな方程式系が提案され実際にデバイスの設計に利用されています.特に,最近では半導体デバイスのナノレベル微細化や,ダブルゲート構造を持つMOSFETの開発に伴い,Quantum drift-diffusion model(QDDモデル)などが注目を集めています.一方,古典的なモデルであるDrift-diffusion model(DDモデル)なども,未だに設計に利用されており,これらのモデル方程式間の関係(階層構造)を解析することは数学的に興味深いだけでなく,工学的にも重要な問題です.なお,QDDモデルに含まれるプランク定数をパラメーターとみなし,形式的に0に近づけるとDDモデルが得られます(この極限操作は古典極限と呼ばれます).本年度の具体的な研究成果としては,QDDモデルの時間大域解の古典極限の収束先がDDモデルの時間大域解となることを証明しました.その際,QDDモデルが放物型方程式を主要部とするDDモデルに近似されることを用いて,プランク定数を十分小さくすることにより,初期値の大きさに制限を課すことなくQDDモデルの時間大域可解性を示すことにも成功しました.また,既存の研究成果では,半導体の電気特性を決めるドーピング関数が平坦であることを仮定するなど,物理的に妥当だと思えない問題設定下で古典極限が解析されていましたが,本研究では一般のドーピング関数を扱うなど,物理的な要請を満たす設定下で極限の正当化に成功しています.
クエン酸の疲労軽減効果の客観的評価とGADD34に着目した分子メカニズムの検証

クエン酸は「疲労感を軽減する」機能性表示食品として市場に出回っている。しかし、これらの効果は主観的評価やグリコーゲンや乳酸などの一部の物質の変化によってのみ報告されており、客観的な評価法は確立されていない。また、クエン酸には疲労軽減効果はないとする報告もみられる。初年度は、慈恵会医科大学が既に発表しているモデルを基にして、当研究室でも「抗疲労評価モデル」と「疲労回復評価モデル」を確立することを目標とした。「抗疲労評価モデル」では、マウスを1時間遊泳させる(この間、マウスの遊泳距離をビデオトラッキングシステムにより測定する)ことにより、肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量が有意に上昇することを明らかにした。すなわち、「抗疲労評価モデル」を確立することができた。一方、「疲労回復評価モデル」では、遊泳により疲労困憊したマウスでは肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量が有意に上昇するが、遊泳1時間後ではこれらの上昇は全て疲労のない状態と同程度まで回復し、この評価系においては、1時間で疲労がほぼ完全に回復することが示された。この結果からは疲労回復の過程を捉えることが出来なかったため、引き続き「疲労回復評価モデル」の条件を検討する必要がある。本年度は、確立した「抗疲労評価モデル」を用いて、クエン酸の摂取がマウスの遊泳距離を延長するのか、また、クエン酸の摂取は、肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量にどのような影響を与えるのかも検証した。結果、クエン酸を摂取したマウスでは遊泳距離が有意に延長し、クエン酸が疲労を軽減している可能性が示された。一方で、GADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量には変化がみられず、クエン酸の疲労軽減効果にはこれらとは別のメカニズムが関与している可能性が示された。「抗疲労評価モデル」においては、そのモデルの確立に加えてクエン酸摂取による影響についても検討できた。一方で、「疲労回復評価モデル」においては、マウスは疲労困憊後1時間で疲労が完全に回復していたことから、より短時間での再実験が必要である。「抗疲労評価モデル」においては、既にクエン酸の効果も検証済みで、現在、肝臓のGADD34, ATF-3, IL-1βのmRNAの発現量の分析を終了させていることから、今後は、タンパク質発現レベル、さらに、骨格筋でも同様の分析を進める。また血漿のIL-1βも分析する。「疲労回復評価モデル」においては、マウスは疲労困憊後1時間でほぼ完全に疲労が回復していたことから、より短時間(例えば30分)での再検討を予定している。また、クエン酸摂取の影響もみる。

「疲労回復評価モデル」においては、マウスは疲労困憊後1時間でほぼ完全に疲労が回復していたことから、より短時間(例えば30分)での再検討を予定している。また、クエン酸摂取の影響もみる。本年度は予定していた、タンパク質分析をしなかったため予算が余った。次年度、タンパク質分析に使用予定である。
大学英語教育におけるプレイスメント・テスト実施の現状調査とアイテム・バンクの構築

本研究は、日本の大学英語教育におけるプレイスメント・テスト(以下、PTとする)実施の現状と問題点を把握し、多様な教育環境への応用可能性を考慮したテスト・バッテリーの開発の基盤を作ることにあった。その目的のために、(1)大学英語教育におけるプレイスメント・テスト実施に関する質問紙調査を行い現状と問題点を把握し、(2)PTの実施や独自にテスト開発を行っている大学からの情報収集を行いながら、テスト分析とアイテム・バンクの構築のための調査研究を行った。(1)における質問紙の回収率は32.5%(616校中200校)であり、その内の48.2%(96校)が統一的な英語テストを実施していた。PTを含めた統一的なテストを実施している所や将来、実施計画を持つ機関が多いことが観察されたが、教育現場美女右京に応じて独自に開発したテストを用いている機関や、独自開発の必要性を感じている機関も多く、PTおよびテスト開発そのものへの関心が高く、カリキュラムや学習者に応じた測定道具の必要性や重要性を示唆する意見が示された。その一方で、テスト開発や結果処理および分析・解釈に関する具体的な手法や理論面での基盤が各機関にできていないという問題があげられた。そこで、(2)において、PTを開発・利用している機関からテスト・バッテリーの開発方法やアイテム・バンクの構築のための情報を提供してもらうとともに、言語テスト研究におけるテスト作成原理やitem specificationの手法についての文献研究を行い、筆者の所属する機関におけるPT開発を一つの例として、アイテム・バンクの構築のための実践例等を示した。これにより、多くの機関にとっても実用的な資料となり得ることを期待する。なお、詳細は「研究成果報告書」にまとめてある。わが国の大学英語教育におけるプレイスメント・テスト実施に関する質問紙調査を行い、現状と問題点を把握することが、今年度の研究の主たる課題であったが、以下の要領で調査研究を行った。4月9月調査用質問紙の作成、サンプルの取り方についての検討10月中旬質問紙の発送作業10月下旬12月質問紙の回収1月調査結果の分析調査対象については、当初、割当法により全国の短期大学及び4年制大学の国公私立の割合に合わせて標本抽出を行い、質問紙を送付する予定であったが、限られたデータから母集団の特性を推定するわけであるから、回収率による問題を予測し、条件をある程度整える意図で、調査対象を4年制大学のみに変更し、合計617校(国立95校、公立66校、私立456校)に質問紙を送付した。調査内容については、プレイスメント・テストのみに的を絞るのではなく、「統一的に実施している英語テスト」まで範囲を広げ、その有無や必要性に関する質問項目、さらにテスト結果のフィードバックや結果の利用法、テストのあり方についての意見や現状をたずねる項目を含めた。1月末の時点で、質問紙の回収率は32.3%(199校)であり、その内の48.2%(96校)が統一的な英語テストを実施している。プレイスメント・テストを含めた統一的なテストを実施している所や将来、実施計画を持つ大学が多いことが観察された。現在、学校種や分野別の実施状況の違いや、利用しているテストに関する分析を行っているが、独自に開発したテストを用いている機関が予想以上に多く、次年度の課題のひとつとして、そのような機関から開発方法等の情報を提供してもらい、アイテム・バンクの構築のための助言を得たい。

本研究は、わが国の大学英語教育におけるプレイスメント・テスト(以下、PTとする)実施の現状と問題点を把握し、多様な教育環境への応用可能性を考慮したテスト・バッテリーの開発の基盤を作ることにあり、本年度においては、(1)初年度に実施した質問紙調査の結果分析を中心に、(2)PTの実施や独自にテスト開発を行っている大学からの情報収集を行いながら、テスト分析とアイテム・バンクの構築のための調査研究を行った。(1)の分析の中で、すでにPTを実施している機関に加え、将来、実施計画をもつ大学が多いことが観察され、潜在的な<プレイスメント・テスト実施人口>は多く、関心は高いということがわかった。独自に開発したテストを用いたり、開発を試みようとしている機関もあり、カリキュラムや学習者に応じた測定道具の必要性や重要性を示唆する意見が示されたが、そのニーズに反して、テスト開発や結果処理および分析・解釈に関する具体的な手法や理論面での基盤が各機関にできていないという問題があげられた。そこで、(2)において、PTを開発・利用している機関からテスト・バッテリーの開発方法やアイテム・バンクの構築のための情報を提供してもらうとともに、言語テスト研究におけるテスト作成原理やitem specificationの手法についての文献研究を行い、筆者の所属する機関におけるPT開発を一つの例として、アイテム・バンクの構築のための実践例等を示した。これにより、多くの機関にとっても実用的な資料となり得ることを期待する。
がん性疼痛緩和に用いる鎮痛薬の個人差要因に基づく至適薬物療法の構築

本研究では、がん性疼痛患者におけるガバペンチンとトラマドールの薬物動態の個人差要因を調査した。酸化マグネシウムの併用により生じる血中ガバペンチン濃度の低下が、ガバペンチンの経口バイオアベイラビリティの低下に起因することが明らかにした。さらに神経障害性疼痛患者でも、その傾向が認められた。また、ガバペンチンの体内動態に及ぼす有機カチオントランスポーターの遺伝子変異の影響は認められなかった。ヒト血中トラマドールとその代謝物濃度のLC-MS/MS法による同時測定法を確立し、がん患者における定量性を確認した。がん患者では、トラマドールとその代謝物の体内動態には、個人差が大きいことが示された。臨床試験の倫理審査申請とトラマドールとその代謝物(O-脱メチル体、N-脱メチル体、N,O-脱メチル体)の血中濃度測定法の構築、患者登録および患者情報の収集を開始した。臨床試験については、当施設の医学研究倫理審査およびヒトゲノム・遺伝子解析研究倫理審査の承認を受けた。トラマドールとその代謝物の血中濃度測定については、米国食品医薬品局の生体試料分析のガイダンスに準拠したLC-MS/MS法による同時測定法を確立し、がん患者への適用性について、現在、検証している。トラマドールとその代謝物の薬物動態解析とともに、切り替え対象のオキシコドンの血中濃度測定、薬物代謝酵素およびオピオイド受容体の遺伝子解析、有害作用の判定とそのグレード分類および併用するプロクロルペラジンによるプロラクチン分泌への影響に関して、目標症例数に到達するまで患者登録を継続する。患者情報の収集については、診療録や疼痛管理記録から情報を抽出し、疼痛管理状況と有害作用発現状況についてのデータベースの作成を開始した。本研究では、ガバペンチンと制酸剤との薬物間相互作用とその機序を明らかにするために、制酸剤併用時におけるガバペンチンの血中動態、腸管吸収および尿中排泄について評価した。健常成人13名を対象としたオープンラベル、3相、ランダム化クロスオーバー試験を実施した。試験については、12時間の絶食後にガバペンチンとともに、非併用群または酸化マグネシウム併用群、オメプラゾール併用群の単回経口投与を行った。酸化マグネシウム併用群において、ガバペンチンの最高血中濃度および血中濃度時間曲線下面積は非併用群と比較して、それぞれ、有意に低下した。さらに、酸化マグネシウム併用により、ガバペンチンの経口バイオアベイラビリティは非併用群に比べ有意に低下した。酸化マグネシウム併用群とオメプラゾール併用群間での比較でも、酸化マグネシウム併用はガバペンチンの最高血中濃度および血中濃度時間曲線下面積および経口バイオアベイラビリティを有意に低下させた。一方、非併用群とオメプラゾール併用群間では、ガバペンチンの血中動態パラメータおよび経口バイオアベイラビリティに差は認められなかった。ガバペンチンの尿中排泄については、各群間において制酸剤併用による腎クリアランスへの影響は認められなかった。本試験より、酸化マグネシウムの併用により生じる血中ガバペンチン濃度の低下が、ガバペンチンの経口バイオアベイラビリティの低下に起因することが明らかになった。本研究では、神経障害性疼痛を有する患者における併用薬によるガバペンチンの体内動態の影響を明らかにし、ガバペンチンの消化管吸収、血中動態および尿中排泄に及ぼす有機カチオントランスポーターの遺伝子変異の影響を解析した。神経障害性疼痛に対し、ガバペンチンを投与した11名の患者を対象とした。対象患者において、ガバペンチンのバイオアベイラビリティは、中央値として、34%であり、そのうち10名が酸化マグネシウムの併用患者であった。神経障害性疼痛患者におけるガバペンチンのバイオアベイラビリティは、健常人(平均値、58%)に比べ低値を示した。また、ガバペンチンのトラフ濃度とその投与量補正値は、それぞれ、中央値として、2.1 μg/mL、7.5 ng/mL per mgであった。見かけの腎クリアランスのクレアチニンクリアランス補正値は、それぞれ、中央値として、37 mL/min、0.45であった。ガバペンチンのバイオアベイラビリティ、トラフ濃度の投与量補正値、見かけの腎クリアランスのクレアチニンクリアランス補正値に及ぼすOCTN1 T917C、OCTN1 IVS8+T76CおよびOCTN1 G-248Cの影響は認められなかった。OCTN1 C1507TおよびOCTN2 C-207Gの遺伝子型については、すべて、1507CCおよび-207CCであった。がん患者におけるオピオイドの導入に用いられるトラマドールとその代謝物の薬物動態の評価については、試験開始後において、患者における定量性が十分に得られないことが判明し、薬物血中濃度測定法を質量分析法に変更した。その結果、薬物動態の個人差の解析に必要な症例数に至っていない。

これまでの得られたデータから、がん患者におけるトラマドールとその代謝物の体内動態には、個人差が大きいことが明らかとなっている。医歯薬学到達目標であるトラマドールの臨床試験の倫理審査承認、トラマドールとその代謝物の血中濃度測定法の構築、患者登録、および患者情報の収集を開始できているため、おおむね予定としていた課題は実施できている。本年度では、神経障害性疼痛に着目して、ガバペンチン服用患者における薬物動態の評価法を確立し、その変動要因のひとつとして、消化管内での制酸剤との相互作用が明らかになった。一方、ガバペンチンの血中動態の影響因子については、単一の薬物輸送担体(OCTN1、OCT2)の遺伝子変異では説明できなかった。以上の研究成果から、おおむね順調に研究が進展した。トラマドールとその代謝物の血中濃度測定法について、FDAのガイダンスに準拠したバリデーションを実施する。平成25年度からの患者登録を継続し、目標症例に到達させる。がん患者におけるトラマドールの鎮痛作用および有害作用に及ぼす影響因子について、CYP2D6、CPY3A5の遺伝子変異、オピオイドμ1受容体(OPRM1)と相互作用を有するドパミンD2受容体(DRD2)の遺伝子変異に着目して評価を行う。多変量解析により、トラマドールとその代謝物および性別、CYP2D6、CPY3A5、OPRM1およびDRD2の遺伝子変異を用いて、トラマドールの鎮痛作用および有害作用の影響因子について明らかにする。トラマドールからオキシコドンへのステップアップについて、患者情報および遺伝情報に基づく投与量換算率の推定を行う。平成25年度については、オピオイドへのステップアップに用いるトラマドールに着目して、がん患者におけるトラマドールの鎮痛作用および有害作用に及ぼす影響因子について、オピオイドμ1受容体と相互作用を有するドパミンD2受容体の遺伝子変異に着目して評価を行う。多変量解析により、トラマドールとその代謝物および性別、オピオイドμ1受容体およびドパミンD2受容体の遺伝子変異を用いて、トラマドールの鎮痛作用および有害作用の影響因子について明らかにする。トラマドールとその代謝物の血中濃度測定法の構築については、測定条件の最適化に時間がかかり、消耗物品の購入予定費用として、次年度使用額が生じた。さらに、LC-MS/MSに関して、講座への導入が実現したため、共同機器の使用料の負担が減額になったため。また、臨床検査の測定に関して、一部の項目に関して、自施設での測定が可能になったため。消耗品および臨床検査項目の外部検査機関への委託費用に対して、研究費を使用する。具体的な使途を下記に示す。消耗品費として、試薬、HPLC関連器具、プラスチック器具および遺伝子解析関連試薬を購入する。外部検査機関委託として、プロラクチンおよび診療未検査項目測定に使用する。学内共同機器の使用料として、DNAシークエンサ等の使用料に使用する。平成25年度の研究費については、主に消耗品、情報収集や成果発表のための学会参加、臨床検査項目の外部検査機関への委託費用および学内共同機器の使用料に対して、研究費を使用する。消耗品費:試薬、HPLC
高機能性タンパク質分子の精密設計

1.昭和62年7月10日,大阪カーデンパレスにおいて,本研究班の全体会議を開いた.この会議において,高機能性タンパク質の設計と創出にむけての研究方法について討論した.また,重点領域研究の申請にあたっての班の構成,期間,予算などについて相談した.「高機能性タンパク質分子の精密設計」に関する公開シンポジウムを行なうことに決めた.2.昭和62年12月12日,大阪ガーデンパレスにおいて,第2回の全体会議を開いた.この会議においては,主として浜口,福井,徳重,崎山によって作製された重点領域研究申請書「高機能性タンパク質の設計に関する基礎研究」(案)の内容について十分な意見交換を行なった.3.本総合研究の活動のひとつとして,公開シンポジウム「高機能性タンパク質分子の精密設計」を下記により開催した.日時:昭和62年12月11日,場所:大阪ガーデンパレス演題と演者:1.遺伝子工学によるタンパク質の機能構造の改変(三浦謹一郎,2.立体構造からみたタンパク質ーリガンド相互作用(三井幸雄),3.単アミノ酸特異的セリンプロテアーゼの分子設計(崎山文夫),4.トランスアミナーゼ分子設計への道(鏡山博行),5.カルシウムプロテアーゼとそのインヒビターの分子設計(鈴木鉱一),6.耐熱性アミノ酸脱水素酵素・遺伝子改変による高度生産と構造(左右田健次)1.昭和62年7月10日,大阪カーデンパレスにおいて,本研究班の全体会議を開いた.この会議において,高機能性タンパク質の設計と創出にむけての研究方法について討論した.また,重点領域研究の申請にあたっての班の構成,期間,予算などについて相談した.「高機能性タンパク質分子の精密設計」に関する公開シンポジウムを行なうことに決めた.2.昭和62年12月12日,大阪ガーデンパレスにおいて,第2回の全体会議を開いた.この会議においては,主として浜口,福井,徳重,崎山によって作製された重点領域研究申請書「高機能性タンパク質の設計に関する基礎研究」(案)の内容について十分な意見交換を行なった.3.本総合研究の活動のひとつとして,公開シンポジウム「高機能性タンパク質分子の精密設計」を下記により開催した.日時:昭和62年12月11日,場所:大阪ガーデンパレス演題と演者:1.遺伝子工学によるタンパク質の機能構造の改変(三浦謹一郎,2.立体構造からみたタンパク質ーリガンド相互作用(三井幸雄),3.単アミノ酸特異的セリンプロテアーゼの分子設計(崎山文夫),4.トランスアミナーゼ分子設計への道(鏡山博行),5.カルシウムプロテアーゼとそのインヒビターの分子設計(鈴木鉱一),6.耐熱性アミノ酸脱水素酵素・遺伝子改変による高度生産と構造(左右田健次)
ARISSスクールコンタクトにおける数学・理科・技術等の横断的カリキュラムの研究

1研究目的ARISSスクールコンタクトにおける中学校における横断的な特別カリキュラムを構想し実践することである。2研究方法(1)カリキュラム編成の基礎研究と編成・国内を中心に先行した中学校を中心に情報を収集し、カリキュラムの有無を調査する。・ARISSスクールコンタクトに必要な知識・技能等を身に付けて興味関心を喚起する横断的カリキュラムを作成する。(2)特別カリキュラムの試行と分析・ARISSスクールコンタクト実施の期日に合わせて横断的カリキュラムを複数実践し、授業研究とアンケート実施により、その成果と課題を検証する。・授業研究の方法について、教師の授業認知については、オン・ゴーイング法により授業記録をとり、プロトコル分析を行う。また、授業後の観察者との授業リフレクションを録音し分析する。(3)評価と結果の公表・評価問題の結果や分析の評価から、研究の成果と課題を検討し、学会等で発表する。3研究成果(1)長野県小県郡長和町立和田小学校(64例目)や小諸市立小諸東中学校(45例目)、山口県宇部短期大学附属中学校(6例目)の聞き取り調査と和田小学校のコンタクトの様子を入手した。(2)横断カリキュラムは、試行段階で、数学が2時間、理科が2時間、技術・家庭(技術分野)1時間の計5時間を計画したが、申請者の事情により、ARISSプロジェクトが単年度で実施できなかったため、実際に予定していたカリキュラムのうち、中1の数学においての2時間について試行し、分析した。(3)2時間目の授業後の生徒による質問紙アンケートでは、周期計算について、「自分で解くことができた」25%、「グループで教えあって解くことができた」75%であった。また、宇宙ステーションとの交信については「やってみたい」という肯定的な評価は70%であった。(4)通常のカリキュラムの中で、意味付けて授業を実施することが考えられる一方で、専門性の高い外部講師を招聘することもカリキュラムに組み込むことが有効であると考えられる。(5)数学の授業における成果については、次年度の全国算数数学教育研究大会で発表する予定である。
超平滑界面の耐熱性シリサイド薄膜を用いたメタルソース・ドレインMOSFETの研究

本研究の目的は、MOSFET構造のエクステンションにシリサイド材料を適用し、ソース・ドレイン間抵抗の低減とソース領域でのキャリア数増加によりMOSFETの駆動力を向上させることにある。Niシリサイドは耐熱性に乏しく、熱処理による界面の荒れが浅接合の形成を阻害し、さらに、ナノワイヤトランジスタ等の立体構造にした場合に、シリサイド反応を以下に制御するかは未解決である。我々は、異種元素を添加したNiシリサイドを形成することにより、Niシリサイドをエクステンションに用いたMOSFETの作製を検討した。これまでは初期Niの膜厚が6nm程度の場合において耐熱性が検討されてきた。NiSi2を形成した場合、膜厚は3.6倍になるためその接合厚さは21.6nmとなる。ITRSにより2012年にエクステンションとして求められる膜厚は、4.5nmである。そこで、Ni膜厚を更に薄くした場合のシート抵抗を調べた結果、500°Cを境に特性が異なり、低温領域では、シート抵抗は薄い方が高く、モノシリサイド膜厚に依存する。一方、高温領域では、Niが厚い場合は、凝集による抵抗の増加が見られたのに対して、Ni膜厚2nmの場合、抵抗の増加が顕著ではない。この実験結果は、膜厚が2nmの場合、格子不整合によるストレスを膜に内包できうることを示唆している。Ni膜厚2nmにおいて膜の積層構造を変えて調べた結果、高温熱処理後において膜の構造によらずに平坦であることが判った。しかしながら、上記の積層膜をMOSFETのエクステンションに用いた場合、イオン注入プロセス時に、膜の構造緩和すなわち凝集を促進してしまうことが示唆された。これにより、サイドウォールで保護されているエクステンション領域に置いても、平滑な界面を保持することが困難であり、接合リーク電流の増加をもたらしたものと考える。本研究の目的は、MOSFET構造のエクステンション及びソース・ドレイン領域にシリサイドをベースにした材料を適用し、ソース・ドレイン間抵抗の低減とソース領域でのキャリア数増加によりMOSFETの駆動力を向上させることにある。現在シリサイドとして用いられているNiSiは耐熱性に乏しく、また、Siとのショットキー障壁はON電流の低下をもたらす。本年度は、異種元素を添加したすることにより、耐熱性と平滑性を向上させたNiシリサイドをエクステンションに用いてMOSFETの作製をおこなった。先ずは、薄膜の特性に関して調べた。Niシリサイド化前の膜構造を以下の様に制御した(Siは基板)。(1)Si/Ni単層膜、(2)Si/Ti/Ni、(3)Si/NiTi混合膜。例えば(2)の場合、Ti及びNiの厚さをそれぞれ1-2nm、及び2-6nmまで変化させた。これらの薄膜の熱処理(シリサイド化)温度依存性を調べた結果、Tiを積層または混合した膜は850°Cまで平坦性が保たれる事が判った。また、M単膜であっても2nmという薄い領域では平坦性が保たれる事が判った。これは、凝集の臨界膜厚以下であると考えられる。これらの薄膜をエクステンションとして用いてMOSFETを作製した。ゲート構造は、poly-Si/SiO駅膜厚2.5nm)とした。Mシリサイドをエクステンション部に形成しないコントロール試料に比べて、活性化条件が600°Cの場合は、ON電流の増加が見られたが、OFFリーク電流も増加した。このリーク電流はゲート電圧依存性が無く、SD部と基板のリーク電流である。しかしながら、活性化熱処理条件が950°C以上の場合は、リーク電流が更に増大し、ON電流もコントロール試料より減少する結果となった。エクステンションの構造及びその作製条件について、次年度に最適化していく予定である。
LSI情報処理回路と集積化したMEMSナノプローブによる放電電荷分布の高精細測定

大規模集積回路(VLSI)と微小機械構造(MEMS)とは,別々の独立した分野として研究開発され,多くの産業を生み出してきた.MEMSは回路との集積化が容易であると長年言われてきているが,実際には数えるほどしか応用例が報告されていない.また,VLSI研究は回路技術やトランジスタ作製技術についての研究のみで,異種材料や異種デバイスとの融合はこれまで考えられてこなかった.以上の流れをふまえ新しい研究の潮流を生み出すべく,申請者は,VLSIとMEMSとを合成することで,それぞれ単体では実現不可能であった高度な機能を実現する,集積化マイクロシステムの研究を行なっている.本申請では,その一例として,アレイ状のナノプローブをMEMS技術によって作製し,電荷量を測定するVLSIと組みあわせて集積化システムを構成し,沿面放電を起した表面の電荷分布を従来の10倍以上(1pm10μmの空間解像度)で精密に測定する応用を試みている。本年度は前年度のプロセス開発成果「輪郭描画法によるナノ開口・大開口同時描画エッチング技術」を改良し、成果を学会誌論文二本にまとめて公表するとともに、同技術を利用して光フィルタデバイス、MEMSアクチュエータデバイスを試作、成果を学会誌論文二本で公表した。また、絶縁体上に測定回路を集積化する新技術として、シリコーンゴム上にSOI(Silicon on Insulator)LSIを接着してベース基板をエッチングする技術を開発し、作製したトランジスタが大きく性能を落とすことなく動作することを確認し、MEMS界で最も権威のある国際学会「MEMS2007」にて発表した。2年間にわたるこれらの作製プロセス基礎開発の成果を利用して、SOI基板上にシリコン電極を作製し、700V程度の電位差を与えることで電極間に沿面放電が再現性良く発生することに成功し、電気学会全国大会にて発表した。このように、ナノ計測電極と放電電極を同時に作りこむことができる技術が本助成により完成し、さらなる発展として集積化電極による測定システムを構築助成期間としては終了した後も実験を継続的に実施中である。大規模集積回路(VLSI)と微小機械構造(MEMS)とは,別々の独立した分野として研究開発され,多くの産業を生み出してきた.MEMSは回路との集積化が容易であると長年言われてきているが,実際には数えるほどしか応用例が報告されていない.また,VLSI研究は回路技術やトランジスタ作製技術についての研究のみで,異種材料や異種デバイスとの融合はこれまで考えられてこなかった.以上の流れをふまえ新しい研究の潮流を生み出すべく,申請者は,VLSIとMEMSとを合成することで,それぞれ単体では実現不可能であった高度な機能を実現する,集積化マイクロシステムの研究を行なっている.本申請では,その一例として,アレイ状のナノプローブをMEMS技術によって作製し,電荷量を測定するVLSIと組みあわせて集積化システムを構成し,沿面放電を起した表面の電荷分布を従来の10倍以上(1μm10μmの空間解像度)で精密に測定する応用を試みている。本年度は特に、ナノメートルサイズの開口を得るためのプロセス技術開発に重点を置いた。本研究科においては、開口幅370ナノメートル、深さ40ミクロンという、世界記録といえる深堀エッチング技術を開発した(発表文献2,MEJ)しかし本技術は適用可能な開口幅がナノメートルから10ミクロンと限られており、広く適用可能な技術とはいえなかったが、マスクアライナーのような、ミクロンの位置合わせ誤差を持つ機械を用いて同一層に対して二度露光を行い、ナノメートルの精度でナノからミリメートルの開口までのエッチングを行う技術(輪郭描画法)を開発するに至った(発表文献4MME最優秀ポスター賞、Transducers国際会議)。また、必須技術として、MEMSのエッチングで必須な「ボッシュプロセス」での問題であった、層状段差(スキャロッピング)がマイクロ開口では消失することを発見し、その物理的根拠がラジカルの吸収であることを明らかにして、採択率5%という超難関のMEMS国際会議で口頭発表した(発表文献6)。また、放電を扱うシステムであるから電気的オーバーストレスに対する耐性を高く持っことが必要であるが、同EOSを簡便な手法で検出する方法を提案し学会誌論文に発表した(文献1、IEEE TSM)。さらに、検出回路のトポロジーに関する一提案として、隣接ピクセル間の配線のみを用いつつ一つ飛ばした2近傍セルまでの情報を扱える仕組みを考案し学会誌論文とした(文献3、JJAP)。本年度は前年度のプロセス開発成果

「輪郭描画法によるナノ開口・大開口同時描画エッチング技術」を改良し、成果を学会誌論文二本にまとめて公表するとともに、同技術を利用して光フィルタデバイス、MEMSアクチュエータデバイスを試作、成果を学会誌論文二本で公表した。また、絶縁体上に測定回路を集積化する新技術として、シリコーンゴム上にSOI(Silicon on Insulator)LSIを接着してベース基板をエッチングする技術を開発し、作製したトランジスタが大きく性能を落とすことなく動作することを確認し、MEMS界で最も権威のある国際学会「MEMS2007」にて発表した。2年間にわたるこれらの作製プロセス基礎開発の成果を利用して、SOI基板上にシリコン電極を作製し、700V程度の電位差を与えることで電極間に沿面放電が再現性良く発生することに成功し、電気学会全国大会にて発表した。このように、ナノ計測電極と放電電極を同時に作りこむことができる技術が本助成により完成し、さらなる発展として集積化電極による測定システムを構築助成期間としては終了した後も実験を継続的に実施中である。
フリーラジカルによる癲癇発症に関する研究

現在までのところ、フリーラジカルによる組織障害で癲癇が生じるのか否かについてのはっきりした知見は得られていない。しかしながら、症候性癲癇の原因となる頭部外傷、脳硬塞などは、その急性期に多量のフリーラジカルが発生し組織障害が進行する疾患であり、癲癇の発生とフリーラジカルの関連を考えさせる。本研究は、このフリーラジカル反応と癲癇源性の獲得に関する研究である。フリーラジカルの発生モデルとして、1)鉄剤注入モデル、2)全脳虚血モデル、3)髄膜炎脳炎モデル、の3種類のモデルを用いて検討を行った。初年度は、髄膜炎脳炎モデルにおいてNitric oxideをはじめとするラジカルが産生していることをmagneticspinresonance(ESR)により証明した。また、このNitric oxideは誘導型のNOSから産生されていることも証明した。第2段階として、脳虚血において成功しているスピンラベル剤(carbamoyl-PROXYL)によるフリーラジカルの画像化が、髄膜炎脳炎モデルにおいてもできるか否か検討を行ったが、脳虚血に比較して産生されるラジカルの量が少なく、画像化には至らなかった。次に、全虚血モデルにおいては、全身痙攣が特に血流再開時に生じることが観察できた。全脳虚血モデルは、血流再開時に多量のoxiygen radicalが発生することが証明されており、フリーラジカルの発生と癲癇発作の関係を論ずる上で興味深い結果である。鉄剤注入による癲癇モデルに関しては、マイクロマニュピュレーターを用いてFeCl_3海馬注入による癲癇モデル作製を試みたが、再現性のある発作を誘発できなかった。しかしながら、血管腫が原因となるfocalepilepsy例において周囲のへモジデリンの沈着がてんかん源性に関与していると考えられ、てんかん手術症例での検討を行ったが、まだ症例が少なく今回の研究期間内には一定の結論がでず、今後のさらなる検討が必要である。フリーラジカルの発生モデルとして、1)鉄剤注入モデル、2)全脳虚血モデル、3)髄膜炎脳炎モデル、の3種類のモデルを用いて検討を行う予定である。今年度は、髄膜炎脳炎モデルにおいてNitric oxideをはじめとするラジカルが産生していることをmagnetic spinresonance(ESR)により証明した。現在は、脳虚血において成功しているスピンラベル剤(carbamoyl-PROXYL)によるフリーラジカルの画像化が、髄膜炎脳炎モデルにおいてもできるか否か検討を行っている。全脳虚血モデルは、血流再開時に多量のoxiygen radicalが発生することが証明されており、フリーラジカルの発生と癲癇発作の関係を講ずる上で興味深い結果である。鉄剤注入による癲癇モデルに関しては、マイクロマニュピュレーターを用いてFeCl_3海馬注入による癲癇モデル作製を試みているが、今だモデルとして安定せず、来年度の継続課題である。その他、来年度は、本年度に行った実験結果を、superoxide dismutase(SOD)トランスジェニックマウスを用いて同様の実験を行い、Oxygen radicalとの関係も評価する予定である。

鉄剤注入による癲癇モデルに関しては、マイクロマニュピュレーターを用いてFeCl_3海馬注入による癲癇モデル作製を試みたが、再現性のある発作を誘発できなかった。しかしながら、血管腫が原因となるfocalepilepsy例において周囲のへモジデリンの沈着がてんかん源性に関与していると考えられ、てんかん手術症例での検討を行ったが、まだ症例が少なく今回の研究期間内には一定の結論がでず、今後のさらなる検討が必要である。