hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ペロブスカイト型ビスマス酸化物における電荷秩序と超伝導と次元性の研究

K_xBiO_3の場合より低ドープ量でミスマッチが緩和されるため、立方晶の領域が低ドープ量側に広がることが期待される。そして、超伝導出現領域も低ドープ量側へ広がりTcの上昇も期待される。試料は、Ba_<1-x>K_xBiO_3の場合と同様に、窒素中で焼成後、酸素アニールを行った。10Kではx≧0.35で、立方晶をとり、0.25≦xで超伝導(T_c^<max>25K)が出現した。Ba_<1-x>K_xBiO_3の場合より若干低ドープ量から、立方晶になり、また、超伝導も出現した。斜方晶領域でも超伝導は出現したが、Tcは低く、超伝導体積分率もかなり小さかった。この系でも、超伝導出現には立方晶が望ましいことが明らかになった。また、Ba_<1-x>K_xBiO_3の場合と比べて、Tcが低下したのは、格子定数が大きくなったためと考えられる。したがって、ペロブスカイト型Bi酸化物における超伝導出現には、結晶の対称性がよく、格子定数が小さいことが好ましいことがわかった。これは、Biの6s軌道とOの2p軌道の重なりが大きくなると、トランスファーエネルギーが大きくなり、Bi^<3+>とBi^<5+>になって局在しているよりも、Bi^<4+>となって伝導したほうがエネルギーの得が大きいからであると考えられる。三次元ペロブスカイト構造BaBiO_3系で高いTcを出すには、BaBiO_3に高圧をかけることである。高圧下で、単斜晶から立方晶に変化すれば、Bi^<3+>とBi^<5+>の電荷秩序が抑えられ、6s軌道はhalf filledになり、Ba_<0.6>K_<0.4>BiO_3の場合より状態密度が高くなり、Tcは30Kから上昇する可能性がある。そこで、Ba_<1-x>K_xBiO_3に対して高圧下での電気抵抗を測定した。試料は、多結晶BaBiO_3、単結品Ba_<1-x>K_xBiO_3(x=0.2)を用いた。8GPaまでの高圧下で電気抵抗を測定したが、いずれの試料でもいくらかの電気抵抗率の減少は見られたが、超伝導転移は観測できなかった。その原因として、BaBiO_3において、Ba-Oの圧縮率がBi-Oのそれより大きいため、高圧をかけることによって、BiO_6八面体の歪みは増長し、立方晶にならないためであると思われる。単結晶Ba_<1-x>K_xBiO_3において、試料形状を制御することにより異方的加圧を行えば、超伝導化する可能性がある。また、BaBiO_3系にはホールドープ゚型超伝導体しか発見されていない。そこで、電子ドープ型の超伝導体を探索するため、BaBiO_3において、Ba^<2+>の一部をBi^<3+>で置換したBa^<2+>_<0.6>Bi^<3+>_<0.4>BiO_3の作成を試みた。まず窒素中で焼成することにより、酸素欠損を起こさせ、BiをBaサイトに置換させた。その後、イオンの移動が起こらない低温で酸素アニールを行い、酸素欠損を補充した。X線回折、及び、ICP組成分析の結果、BaサイトにBiが置換されていることがわかった。電気抵抗率測定より、依然として半導体であった。Ba_<1-x>K_xBiO_3では立方晶で超伝導を示していたが、この試料は凝立方晶にもかかわらず超伝導転移を示さなかった。その理由の一つは、酸素欠損のためであろう。
胃癌腹膜播種性転移におけるマトリックス破壊に関する分子生物学および形態学的検討

ヌードマウス可移植性ヒト胃癌細胞株を用いて,胃癌腹膜播種性転移の成立機序についてin vitro,in vivoで検討した.ヌードマウス可移植性ヒト胃癌細胞株(TMK-1)および,ヒトの正常胃壁より樹立した繊維芽細胞をおのおの単独培養,混合培養した.その培養上清を用いて,マトリックス蛋白分解酵素(MMP)の発現について検討した.MMP-2の発現についてGelatin zymographyでの検討ではTMK-1単独の培養上清ではMMP-2の発現は認められなかったがTMK-1と繊維芽細胞の混合培養の上清においてMMP-2の発現は認められ,その発現は培養時間に比例して強く認められた.また,免疫染色はMMP-1モノクローナル抗体(金沢大学がん研究所:岡田保典教授より供与)を用いて行ったところ,癌細胞および線維芽細胞より発現が確認された.in vivoにおいてはTMK-1細胞をBALB/cnuヌードマウスに腹腔内投与し腹膜播種モデルを作製した.腹膜播種巣は腹腔内腸間膜に小結節を形成する.腹腔内投与後5週間後に犠牲死させ,この小結節数をcountし評価を行った.TMK-1細胞と線維芽細胞の培養上清を混ぜたものを腹腔内投与したものはTMK-1細胞単独投与したものに比較して有意(p<0.05)に腹膜播種結節数は多く,腹膜播種の形成に癌細胞のみでなく間葉系細胞が関与していることが示唆された.また,腹膜播種結節をホモジネートしたものをGelatin zymographyでMMP-2の発現について検討したところ,強くMMP-2の活性が認められた.ヌードマウス可移植性ヒト胃癌細胞株を用いて,胃癌腹膜播種性転移の成立機序についてin vitro,in vivoで検討した.ヌードマウス可移植性ヒト胃癌細胞株(TMK-1)および,ヒトの正常胃壁より樹立した繊維芽細胞をおのおの単独培養,混合培養した.その培養上清を用いて,マトリックス蛋白分解酵素(MMP)の発現について検討した.MMP-2の発現についてGelatin zymographyでの検討ではTMK-1単独の培養上清ではMMP-2の発現は認められなかったがTMK-1と繊維芽細胞の混合培養の上清においてMMP-2の発現は認められ,その発現は培養時間に比例して強く認められた.また,免疫染色はMMP-1モノクローナル抗体(金沢大学がん研究所:岡田保典教授より供与)を用いて行ったところ,癌細胞および線維芽細胞より発現が確認された.in vivoにおいてはTMK-1細胞をBALB/cnuヌードマウスに腹腔内投与し腹膜播種モデルを作製した.腹膜播種巣は腹腔内腸間膜に小結節を形成する.腹腔内投与後5週間後に犠牲死させ,この小結節数をcountし評価を行った.TMK-1細胞と線維芽細胞の培養上清を混ぜたものを腹腔内投与したものはTMK-1細胞単独投与したものに比較して有意(p<0.05)に腹膜播種結節数は多く,腹膜播種の形成に癌細胞のみでなく間葉系細胞が関与していることが示唆された.また,腹膜播種結節をホモジネートしたものをGelatin zymographyでMMP-2の発現について検討したところ,強くMMP-2の活性が認められた.
ラジカル対を生成する光化学反応についての理論的研究

本研究の目的はラジカル対を生成する光化学反応をab-initio分子軌道法により理論的に検討することであった。本年度は、分子内にラジカルが二個あるビラジカルを生成する光化学反応を取り扱った。NO_2に可視光を照射すると電子励起状態に励起される。励起状態のNO_2の酸素原子は容易にオレフィンの二重結合とC-O結合を形成し、NOを解離する。NO_2を利用したオレフィンの光酸化反応は、酸化が温和に行われるので、主としてエボキシドが立体配座に影響を及ぼすことなく立体選択的に最終生成物として得られる。そこで、この光酸化反応の機構を分子軌道法により理論的に取り扱った。エチレンと基底状態のNO_2は、9kcal/molの活性化エネルギーで10kcal/mol安定なニトリトラジカルになる。NO_2の励起状態は基底状態より37kcal/mol高く、容易にこの反応が進行すると考えられる。ニトリトラジカルは7kcal/molの活性化エネルギーでオキシランビラジカルになる。オキシランビラジカルは元の反応物よりエネルギー的に高いと考えられているようだが、計算結果は22kcal/molほど低くなっている。オキシランビラジカルは容易に閉環しエボキシドになる。これらの結果から実験時に反応が温和におこるということが解る。以上は4-31G基底によりHF法で求めた。光化学反応の理論計算には高い精度の計算が要求されるので、次に、構造をMCSCF法で最適化している。計算途中の結果ではあるが、(^1sigmasigma)状態として表されるオキシランビラジカルはこれまでの報告でもROHFやUHFで構造が最適化されているが、MCSCF法ではビラジカル状態の構造を最適化するのが困難であり、今後の課題である。
室温作動型光検知式水素ガスセンサの作動メカニズムの解明

水素は爆発濃度範囲が広く、最小発火エネルギーが低いため、クリーンなエネルギー源として使用するためには、水素の漏洩を検知するデバイスの開発が不可欠である、光検知式水素センサーは、室温における高い性能と安全性のために、最も実用性の高い候補の一つである。このセンサーは、カラス基板や光ファイバーの端面に成膜したPdなどの触媒金属の薄膜により構成され、水素化に伴う薄膜の光学特性変化を水素の検知に用いている。本研究では、水素ガスセンサの感度、応答・回復特性、耐久性を向上させるために、光検知式水素ガスセンサの作動メカニズムに関する研究を行い、以下の知見を得た。(1)Pd薄膜をパターン化することにより、耐久性が高く、感度の大きな水素ガスセンサが得られることがわかった。パターン化させたPd薄膜は、繰り返し水素を検知することで感度が増加するという新しい現象を見出した(2)ポリエチレンテレフタレート(PET)とポリカーボネート(PC)基板上に成膜したPd薄膜は、ガラス基板上に成膜したものに比べて、安定した感度を示した。Pd/PET試料の回復時間は、水素検知回数の増加に伴い長くなった。これに対し、Pd/PC試料では安定した繰り返し特性を示した。これらの結果から、基板材料が検知特性に大きく影響することがわかった。(3)Pd/Y二層薄膜は、Pd薄膜よりも高い感度を有することがわかった。また、回復時間は、Pdの膜厚を制御することにより、制御可能であることがわかった。(4)Pd/Mg薄膜は、Pd/Y薄膜を上回る感度を示した。分光エリプソメトリーによる測定の結果、水素の吸収に伴いPd/Mg薄膜の誘電関数が大きく変化することがわかった。この変化は、自由電子密度の減少と電子分極の出現の両者が寄与していることが示唆された。(5)ステアリン酸(SA)をバッファー層として用いたPd/SA/ガラス試料の耐久性と感度を調査した。その結果、格段に高い感度と耐久性を示すセンサーが得られた。本基盤研究では、イットリウム(Y)、マグネシウム(Mg)、パラジウム(Pd)薄膜の光学的性質が水素化に伴って変化する現象を光検知式水素ガスセンサに応用し、センサの高感度化及び高速化を目指した。これまで、Pd単層薄膜及びPd/Y二層薄膜素子で、室温にて水素ガスの検知が可能であることを確認した。しかし、応答時間に比べて回復時間が長いという欠点を有していた。そこで、センサ素子の膜厚を制御することにより、回復時間の短いセンサを実現させることを目的とし、ガス検知特性について調査した。また、応答速度、検出感度の更なる向上のために、ガス検知機構の解明を試みた。さらに、成膜条件を変化させて作製したPd薄膜の感度と耐久性についても調査した。室温で水素にさらすことにより、大きな透過率の増加を示したPd/Y二層薄膜の水素ガス検知特性に対するPd層の膜厚依存性を調査した。Pd層の膜厚の減少に伴い、水素中でのPd/Y薄膜の光学定数が、Pd水素化物の金属的な振る舞いからY水素化物の半導体的な振る舞いへ移行することが分かった。また、Pd/Y薄膜の回復時間は、Pd層の膜厚を制御することにより、短くなることが分かった。最適なPd層の膜厚は約6nmであった。

Pd/Y薄膜を上回る劇的な透過率の増加を示したPd/Mg薄膜の水素ガス検知機構を分光エリプソメトリーにより調査した。その結果、水素中のPd/Mg薄膜の透過率変化には、自由電子の減少と電子分極の出現の両者が寄与していることが分かった。スパッタ時のArガス圧及びスパッタ時間を変化させて作製したPd薄膜の感度と耐久性について調査した。その結果、(1)感度及び耐久性が高い試料、(2)感度は高いが耐久性が低い試料、(3)耐久性は高いが感度が低い試料に分類できたことから、成膜条件を変化させることにより、感度と耐久性を制御できることが分かった。本研究は、薄膜材料の光学的性質が水素化に伴って変化する現象を検出原理とする水素ガスセンサの応答・回復速度、感度、耐久性を向上させるための設計指針を提供することを目的としている。これまでの研究で、Pd単層薄膜を用いたセンサは優れた応答・回復速度を有すること、膜厚の増加とともに感度が増加することがわかっている。しかし、Pdは、膜厚が数十nm以上になると水素化により約10%の体積膨張を起こすため、基板にガラスを用いた場合、膜が基板から剥がれやすくなるという耐久性の問題を有している。そこで、今年度はPd単層薄膜センサの耐久性を向上させるために、薄膜のパターン化と基板材料の検討を行った。スパッタ時にガラス基板をマスキングすることによりPd薄膜をパターン化したセンサを作製し、その特性を評価した。マスキングを行わなかったPd薄膜では、繰り返し水素を検知すると感度が低下し、最終的に膜が基板から剥離したのに対し、Pd薄膜をパターン化することにより、基板からの剥離は抑制されることがわかった。また、パターンを微細化することにより、耐久性が高く、感度の大きな水素ガスセンサが得られることがわかった。ガラスよりもヤング率の小さな有機材料を基板として用いることでPd薄膜の基板からの剥離の抑制を試みた。基板としてポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリカーボネート(PC)を用いることによりPd薄膜の基板からの剥離は抑制された。また、繰り返し水素を検知しても感度の低下はみられなかった。これらのことより、ヤング率の小さな基板を用いることによりセンサの耐久性が向上することがわかった。しかし、PET基板試料では水素検知回数の増加に伴い回復時間が長くなったこと、PC基板試料では安定した繰り返し特性を示したことから、検知特性において基板材料が大きく影響することもわかった。これらの結果から基板としてPCを用いることにより、優れた特性を有する水素ガスセンサが得られることがわかった。これまでの研究で、Pd単層薄膜を用いたセンサは優れた応答・回復速度を有することがわかっている。このセンサの感度は、膜厚の増加とともに増加するが、Pdは、膜厚が数十nm以上になると水素化により約10%の体積膨張を起こすため、基板にガラスを用いた場合、膜が基板から剥がれやすくなるという耐久性の問題を有している。そこで、今年度は膜厚が数十nm以上のPd薄膜を用いたセンサの耐久性を向上させるために、金属であるPd薄膜とセラミックスであるガラス基板の間に有機材料であるステアリン酸(SA : Stearic Acid)をバッファー層として挿入し、この素子の水素検知特性を検討した。
薬剤耐性菌の発生リスク軽減を目指した高速かつ正確なDNAシーケンス技術の開発

近年、抗菌薬の不適切な使用による薬剤耐性菌の増加が世界的な問題となっている。そのため、迅速かつ正確な細菌同定の確定診断技術の開発を目指して、サンガー法の3つの要素である技術であるPCR・蛍光標識・電気泳動を高速化し、40分以内での高速かつ正確な高速DNAシーケンス技術の開発に取り組んでいる。2018年度は「細菌同定に必要な16S rDNA遺伝子のPCRと蛍光標識の高速化」及び「マイクロチップ電気泳動での蛍光検出を行う光学系の構築」を当初の計画通り実行した。PCRと蛍光標識の高速化では、酵素とプライマー濃度を最適化して800 bpの産物を得るための高速反応の条件を確認し、PCRと蛍光標識のバランスを調整することで25分以内でPCRと蛍光標識を実現できる条件を見出した。また、光学系の構築では、BigDye試薬で4色に蛍光標識されたA、T、G、Cの塩基をマイクロチップ電気泳動で分離中にサイズ毎に検出するための光学系を構築した。当初、488nmのレーザーでの励起を予定していたが、励起光の強度を確保するために、水銀ランプを使用することで明確にサイズ別の増幅産物のピークを検出することに成功した。この光学系を用いた、マイクロチップ電気泳動では800 bpの増幅産物の電気泳動を約7分で実現可能であった。さらに、2019年度に予定していた「マイクロチップ電気泳動での高速分離条件の検討」も一部予定を繰り上げて進め始めており、ポリジメチルアクリルアミドを分離ポリマーとして用いることで、再現性が高い分離が可能なことも確認できた。今後、得られた電気泳動結果から塩基配列の解析を行うためのベースコールのアルゴリズムの開発を行い、40分以内での高速DNAシーケンス技術による細菌同定の達成を目指す。「細菌同定に必要な16S rDNA遺伝子のPCRと蛍光標識の高速化」では、酵素とプライマー濃度を最適化して800 bpの産物を得るための高速反応の条件を確認し、PCRと蛍光標識のバランスを調整することで25分以内でPCRと蛍光標識を達成した。また、「マイクロチップ電気泳動での蛍光検出を行う光学系の構築」では、BigDye試薬で4色に蛍光標識されたA、T、G、Cの塩基を分光して検出するための光学系を構築し、マイクロチップ電気泳動で分離中に1塩基レベルでサイズ毎に検出が可能なことを確認済みである。当初の予定通り、「マイクロチップ電気泳動での高速分離条件の検討」と「高速DNAシーケンスによる高速細菌同定」の研究計画を実施する。マイクロチップ電気泳動での高速分離条件の検討では、分離ポリマーとコーティングポリマーの選定及び、最適な電圧印加条件の検討を行う。また、高速細菌同定では、高速DNAシーケンスで得られた細菌の塩基配列を既存のDNAシーケンサーで得られた結果を比較し、開発装置の評価を行う予定である。

マイクロチップ電気泳動での高速分離条件の検討では、分離ポリマーとコーティングポリマーの選定及び、最適な電圧印加条件の検討を行う。また、高速細菌同定では、高速DNAシーケンスで得られた細菌の塩基配列を既存のDNAシーケンサーで得られた結果を比較し、開発装置の評価を行う予定である。
抗ハプテン抗体抗原結合ドメインの構造解析に関する研究

今日、質量分析法(MS)の進歩、発展は目覚ましく、各種イオン化法を駆使することにより、分子量数百kDaの蛋白の分子量が精密に測定できるばかりか、アミノ酸配列をも決定することが可能となりつつある。しかし、蛋白-生理活性分子複合体の構造解析には、高度な有機化学的手法を必要とし、MSを合理的に取り入れた構造解析法は、見るべき成果に乏しい。そこで、ステロイドホルモンのモノクローナル抗体を取り上げ、MSによる抗原結合ドメインの高次構造解析法の構築を目的とし、以下の検討を行った。まず、副腎皮質ホルモン11-デオキシコーチゾール(11-DOC)を取り上げ、4位牛血清アルブミン複合体を感作抗原としてモノクローナル抗体を作成した。ついで、リゾチームをモデル蛋白とし、S-S結合の還元アルキル化反応に基礎的検討を加えるとともに、リゾチーム及び西洋ワサビペルオキシダーゼと11-DOCとの複合体を調整し、移動相に50%メタノールを用い、フローインジェクションモードでESI-マススペクトルを測定した。その結果、塩基性アミノ酸の数に応じた多価イオンが観測され、ハプテンは、期待通り酵素のリジン残基に結合していることが判明した。以上の結果、本法が、抗ハプテン抗体抗原結合ドメインの構造解析に有用なことが明らかとなった。現在さらに、抗体をパパインで切断し、得られるFabフラグメントのアミノ酸配列をcollisional activated dissociation並びにFAB-MSによる決定を試みており、アミジン化、グリシンアミド化などによるアミノ基、カルボキシル基、インドールの選択的修飾とキャピラリー電気泳動/大気圧イオン化とを組み合わせ、結合部位の高次構造の解析を検討している。今日、質量分析法(MS)の進歩、発展は目覚ましく、各種イオン化法を駆使することにより、精度よく分子量数百kDa蛋白が測定できるばかりか、アミノ酸配列をも決定することが可能となりつつある。しかし、蛋白-生理活性分子複合体の構造解析には、高度な生物有機化学的手法を必要とし、MSを合理的に取り入れた構造解析法は、見るべき成果に乏しい。そこで、ステロイドホルモンのモノクローナル抗体を取り上げ、各種イオン化法を用いたMSによる抗原結合ドメインの高次構造解析法の構築を目的とし、本年度は、以下の検討を行った。まず、副腎皮質ホルモン11-デオキシコルチゾール(11-DOC)を取り上げ、ステロイド核A、C、D環上の特徴的構造を強く認識する抗体を得るべく、感作抗原として4位にブリッジを持つ牛血清アルブミン複合体を調製した。引き続き、これをBALB/cマウスに免疫した後、脾細胞を摘出し、これをミエローマ細胞と融合させ、さらにハイブリドーマの選択とクローニングによりモノクローナル抗体を得た。現在、本抗体をパパインで切断し、得られたFabフラグメントをイオン交換クロマトグラフィーにて精製し、エレクトロスプレーイオン化(ESI)-MSにて分子量の測定に検討を加えている。一方、ステロイドの酵素免疫測定法では、ハプテンと酵素との結合比を制御することが高感度なアッセイ系を確立する上で、重要となる。そこで、モデル酵素として西洋ワサビペルオキシダーゼを取り上げ、11-DOC-酵素複合体を調製し、移動相に50%メタノールを用い、フローインジェクションモードでESI-マススペクトルを測定した。その結果、塩基性アミノ酸の数に応じた多価イオンが観測され、ハプテンは、反応させたモル比に対応して酵素のリジン残基に結合していることが判明した。今後、本法とキャピラリー電気泳動法とを組み合わせ、ハプテン結合部位の立体構造を解析する予定である。

しかし、蛋白-生理活性分子複合体の構造解析には、高度な生物有機化学的手法を必要とし、MSを合理的に取り入れた構造解析法は、見るべき成果に乏しい。一方、ステロイドの酵素免疫測定法では、ハプテンと酵素との結合比を制御することが高感度なアッセイ系を確立する上で重要となる。ここで、前年度の成果をもとに、MSによる酵素標識抗原の高次構造解析法の構築を目指し、本年度は、以下の検討を行った。まず、モデル酵素としてリゾチームを取り上げ、S-S結合のモノヨードアセタミドによる還元アルキル化反応に基礎的検討を加えるとともに、11-デオキシコーチゾール-複合体を調製した後、移動相に50%メタノールを用い、フローインジェクションモードでESI-マススペクトルを測定した。その結果、塩基性アモノ酸の数に応じた多価イオンが観測され、ハプテンは、期待通り酵素のリジン残基に結合していることが判明した。現在、本酵素複合体をリシルエンドペプチダーゼで切断し、高速液体クロマトグラフィーでペプチドフラグメントを精製するとともに、ESI-MSにて各フラグメントの分子量を正確に測定している。
金属内包フラーレンの特性を生かした新規な磁性－伝導系の構築と機能

近年π電子系化合物は分子エレクトロニクス素子や単一分子デバイスをはじめ、磁気的、光学的機能材料としても注目され、基礎および応用研究が精力的に展開されている。次世代を切り拓く革新的な電子・光・磁気機能を有する物質の創出を図るため、本研究では常磁性金属内包フラーレンに着目し、その選択的分子変換による構造および電子特性の制御を行った。さらに、得られた金属内包フラーレン誘導体の組織化を行い、その電子的性質の解明を行った。次世代を切り拓く革新的な電子・光・磁気機能を有する物質の創出を図るため、本研究では常磁性内包フラーレンに着目し、その選択的分子変換による構造および電子特性の制御を行う。さらに、得られた常磁性内包フラーレン誘導体の組織化を行い、革新的バルク機能を有する材料の創製を目的とする。本年度は、常磁性内包フラーレンを合成し、得られた内包フラーレンについて、1,3-双極子環化付加反応およびカルベン付加反応を用いた置換基の導入を行い、置換基および付加位置の異なる数種の常磁性内包フラーレン誘導体を合成した。誘導体の構造は単結晶X線結晶構造解析により決定した。これらの化学修飾体の自己組織化による集合体を構築した。組織化常磁性内包フラーレンの物性評価として、電子移動度の測定による電荷輸送特性を調べた。その結果、これまでに報告されている電子共役系有機材料の中でも格段に高い電子移動度を示した。これは配向制御された金属内包フラーレン誘導体が非常に優れた電荷輸送特性を有することを示す結果である。常磁性金属内包フラーレンを用いた新規有機材料の開拓に期待が持てると言える。本年度は、常磁性内包フラーレン(La@C82, Sc3C2@C80等)を集中的に大量合成し、得られた内包フラーレンについて、1,3-双極子環化付加反応およびカルベン付加反応を用いた置換基の導入を行い、置換基および付加位置の異なる数種の常磁性内包フラーレン誘導体を合成した。その結果、これまで報告された電子共役系有機材料の中でも格段に高い電子移動度を示した。これは配向制御されたLa@C82誘導体が非常に優れた電荷輸送特性を有することを示す結果である。本年度は、前年度で大量合成した常磁性内包フラーレンに対し、1,3-双極子環化付加反応を用いた誘導体合成を行った。導入する置換基としては、金属錯体との超分子形成を指向し、ピリジン配位子の導入を行った。得られた誘導体と金属ポルフィリン誘導体および類縁体との溶液中における相互作用について検討を行ったところ、両者は比較的強く錯形成しており、良好な金属ポルフィリンから内包フラーレンへの光誘起電子移動特性を示すことを明らかにした。これは、常磁性内包フラーレンが有する高い電子受容能と、電子移動後に生成する還元種が非常に安定であることに起因していると考えられる。有機化学常磁性内包フラーレンへの高効率・高選択的な置換基導入反応により、種々の化学修飾した常磁性内包フラーレン誘導体の合成に成功した。また合成した誘導体の集積化を行い、その集積体が非常に高い電荷輸送特性を有することを見出した。常磁性内包フラーレンへの高効率・高選択的な置換基導入反応により、種々に化学修飾した常磁性内包フラーレン誘導体の合成に成功した。これらの成果はクオリティーの高い学術雑誌に発表している。

引き続き常磁性内包フラーレンの化学修飾化を行い、得られた誘導体について電子的・磁気的特性を解明する。同時に誘導体の集積化を行い、集積体の磁気的性質や導電性を明らかにし、デバイス材料への応用を目指す。ポルフィリン等の平面π電子分子との相互作用を利用した集積化も検討する。引き続き磁性内包フラーレンの化学修飾化を行い、得られた誘導体について電子的・磁気的特性を解明する。領域研究内の共同研究により、ポルフィリン等の平面π電子分子との相互作用を利用した集積化も検討する。当初の支出予定額を概ね使用したと考えている。試薬などの物品費として使用する予定である。平成24年度では本研究で用いる全ての金属内包フラーレンを集中的に合成・単離する予定であったが、金属内包フラーレンカルベン付加体の一部で当初の予想を大きく上回る非常に高い電荷輸送特性を有することを見出した。そのため、その関連研究を急遽優先して行うこととし、金属内包フラーレン合成の一部を平成25年度に行うため研究費の一部を繰り越すこととした。繰り越し分の研究費は常磁性内包フラーレンの合成に用いる金属入り炭素ロッド(La: 5千円×20本; Sc: 10千円×10本,東洋炭素(株)製)およびフラーレン類のHPLC分離用溶離液としてトルエン(一斗缶(5千円) ×20缶)を利用する予定である。また、磁性内包フラーレン誘導体の合成に必要な試薬およびガラス器具の購入を予定している。
生細胞蛍光プローブのデザイン・合成とその生物応用

生理的な条件下でCALIができる実験系を構築するため、膜透過性CALI用合成小分子プローブ、MGIP_3/PMを新規に合成した。続いてMGIP_3/PMの膜透過性を検討するため、DT40細胞の細胞外液にMGIP_3/PMを添加した。その結果、細胞内Ca^<2+>濃度上昇が観察された。以上の実験からMGIP_3/PMが確かに細胞膜を透過し細胞内のIP_3受容体に作用することが示された。つづいて、MGIP_3/PMを用いてCALIが行えるか検討した。DT40細胞にMGIP_3/PMを負荷しレーザーを照射すると、カルシウムオシレーションが50%抑制された。またMGIP_3/PMを負荷してもレーザーを照射しない時、MGIP_3/PMの光学異性体である1L-MGIP_3/PMを負荷してレーザーを照射した時にはこうした抑制はみられなかった。この結果、膜透過性小分子プローブMGIP_3/PMを用いたCALIにより、生理的条件下IP_3受容体を不活性化し、それに伴うシグナルを抑制できることが示された。次に、確立した実験系を用い、IP_3受容体を不活性化した時の容量性Ca^<2+>流入を観察した。その結果、CALIによるIP_3受容体の不活性化は容量性Ca^<2+>流入に影響を及ぼさなかった。以上の実験により、膜透過性の合成小分子を用いることにより、細胞非侵襲の条件下CALIにより標的分子を不活性化できることが示された。この手法を用いれば、生理的条件下、細胞の種類や数の制約を受けることなくCALIを適用できるため、様々な実験系に応用可能である。生理的な条件下、細胞の機能を解析する手法として膜透過性の合成小分子がCALIのプローブとして有効に機能しうることを示したことは、今後の様々な生体分子をCALIの標的とした場合においても非常に重要な知見となると考えられる。マクロCALIを用いた組織レベルでのレーザー分子機能不活化法の確立本研究では初めに,疎水性クロモフォアであるマラカイトグリーンを結合させた標的高親和性CALI用高機能性分子MGIP_3を合成した.続いて,モルモットの平滑筋組織を用いて組織レベルでのCALI(マクロCALIと呼ばれる)を行い,MGIP_3が有効に機能するか検討した.レーザーにはNd : YAG-色素レーザー(パワー15mJ, f3mm)を用い,光学系を組み立てることで組織断片に効率的に光照射できるように実験系を作成した.膜透過性に処理した平滑筋組織にMGIP_3を添加しレーザーを照射すると,IP_3受容体からのCa^<2+>放出が抑制された.Ca^<2+>放出能は照射前後における活性を蛍光プローブを用いて測定した.この抑制はレーザー照射時間およびMGIP_3の濃度に依存して変化した.また,MGIP_3の光学異性体やマラカイトグリーンを添加してレーザーを照射してもこの抑制はみられなかった.以上の実験から,CALI用高機能性分子MGIP_3を用いたCALIにより,IP_3受容体を組織レベルで特異的に不活性化できることが示され,細胞内情報伝達系におけるCa^<2+>の時間と場所による役割の違いを詳細に解明していくことができると考えられる.また,本研究は合成小分子がCALI用プローブとして機能しうることをはじめて示した例である.

小分子CALIを用いたIP_3受容体-SOC連関の解析IP_3受容体の関与が示唆されている現象の一つに容量性Ca^<2+>流入(capacitative calcium entry, CCE)がある.この現象は,刺激により小胞体のCa^<2+>が枯渇すると,細胞膜上のチャネル(store-operated channel, SOC)を介して,細胞外のCa^<2+>が流入する現象であるが,SOCとIP_3受容体の関係については議論が混沌としている.そこで,既に確立した手法を適用し,IP_3受容体がSOCに関与するか検証した.DT40細胞をMGIP_3/PM-CALIで処理した後に,thapsigarginを用いて小胞体を枯渇させ,その後細胞外にCa^<2+>を加えCCEを誘導した.その結果CALIによってSOC活性には影響は見られなかった.以上の結果から,この条件において,IP_3受容体の不活性化はSOCの活性に影響を及ぼさないことが示された.
「身体教育（体育）によって育てる間身体性」の解明

「間身体性」とは,人間の関係性の基盤であり,それは「自己と他者」の身体の間で相互理解を可能にする「身体の働き」であると同時に,そこで得るところの「身体的な感じ」である.体育やスポーツにおける身体運動の実践のなかでは,「身体的な感じ」を得ることによって,「身体的な感じ」としての「われわれ」が成立するのであり,このことが間身体性の育成にほかならない.したがって,学校教育でおこなわれる体育やスポーツの身体活動は,子どもたちにとって殊に重要である.今後,体育学における間身体性の研究は,他者の身体運動を記述する方法論の構築とその方法による具体的な「身体の働き」の抽出が必要となるだろう.本研究課題は,体育(身体教育)およびその他身体運動によって「間身体性」が育成されるその根拠を明らかにしようとするものである,本研究課題における本年度の研究成果として,「体育・スポーツ哲学研究」34-2(2012年12月発行予定)に掲載決定の論文「『身体的な感じ』とは何か:対話を『身体的にするもの』についての考察」(審査付論文)がある.当該論文では,体育(身体教育)やスポーツ活動における「かかわり」を「身体的対話」と位置づけたうえで,その対話が「身体的」であるということの意味について検討がされた.そして「対話」を「身体的」にするために不可欠となるのが「身体的な感じ」であり,結論として,「身体的な感じ」を次のように定義している.「身体的な感じ」とは,ある身体運動にともなって運動主体が経験する「感じ」のゲシュタルトであり,それはそれは自らの身体の感じと他者の身体の感じ,および外界の事物に対する感じのゲシュタルトである.本研究課題にとって,「身体的な感じ」の定義づけがおこなわれたことの意義は大きい.というのも,今後,体育やスポーツ活動における「間身体性」を検討するにあたり,明確な分析視点が得られたことになるからである.また,本年度の研究成果として,国際スポーツ哲学会第40回大会(2012年9月)において発表された「A Domain of Physical Experiences: Physical feelings, physical dialogues and intercorporeality(身体的経験の領域:身体的な感じ,身体的対話,間身体性)」がある.当該発表は,「対話」と「身体的対話」の領域を比較検討しながら,体育やスポーツ活動において,「間身体性」が育成される可能性を論じており,「間身体性」を直接検討したという意味で,本研究課題にとって重要であった.本研究課題は,体育(身体教育)およびその他身体運動によって,「間身体性」が育成されるその根拠を解明することである.「間身体性」とは,端的に述べるならば,身体的に「他者をわかる」ということを可能にしている身体の働き(身体作用)であり,その構造の総体である.本研究課題にかかわる本年度の研究成果として,まず日本体育学会体育哲学専門領域夏期合宿研究会における口頭発表(「体育学における『間身体性』の問題領域」)[2013年7月]がある.ここでは,メルロ=ポンティ,M.の身体論を中心に検討しながら,体育学として「間身体性」を解明するための問題領域が整理された.この内容の一部は,「メルロ=ポンティ, M.における『間身体性(あるいは『肉』)」についての検討」として,「体育哲学研究」第44号に掲載予定[2014年3月]である.そこでは,「間身体性」や「肉」の概念が「主体ー客体」「能動ー受動」といった自己と他者の関係性を転換する働きとしてとらえられ,それらが体育(身体教育)における自己と他者の関係性の基盤として位置づく可能性を論じている.また本年度の研究成果として,日本体育学会第64回大会における口頭発表(「身体的経験」の領域:身体的対話と間身体性についての考察)[2013年8月]がある.ここでは,体育(身体教育)における経験が,「身体的な感じ」を経験するという意味での「身体的経験」であることを論じながら,その領域が明示された.そして,身体教育のなかにおいては,自己と他者との「身体的対話」が成立し,そこにおいて「身体的なわれわれ」としての「間身体性」が育成されることを論じている.この内容は,学術誌に投稿しており現在審査中である.「間身体性」とは,人間の関係性の基盤であり,それは「自己と他者」の身体の間で相互理解を可能にする「身体の働き」であると同時に,そこで得るところの「身体的な感じ」である.体育やスポーツにおける身体運動の実践のなかでは,「身体的な感じ」を得ることによって,「身体的な感じ」としての「われわれ」が成立するのであり,このことが間身体性の育成にほかならない.したがって,学校教育でおこなわれる体育やスポーツの身体活動は,子どもたちにとって殊に重要である.今後,体育学における間身体性の研究は,他者の身体運動を記述する方法論の構築とその方法による具体的な「身体の働き」の抽出が必要となるだろう.本研究課題の最初の成果として,2011年7月に日本体育学会体育哲学分科会夏期研究会において「体育学において『間身体性」を問うための予備的考察」を口頭発表した.この研究は,「同タイトルー副題:「間主観性」の概念についての検討ー」として,体育哲学研究第42号(2012.3月発行予定)に掲載予定である.本研究課題は,体育(身体教育)およびその他身体運動によって間身体性が育成されるその根拠をつきとめようとするものであるが,その前提として間身体性の理論的基盤となる間主観性の概念について,その問題領域を整理しておく必要があった.

間主観性の概念は,主に哲学,社会学,発達心理学,精神分析学等の領域において議論される難解な概念である.本研究では,それら領域の間主観性の概念を整理した結果として,間主観性の問題領域として次をあげた.1.具体的な他者についての問題.2.抽象的な他者についての問題.3.他者のとの友好関係および親密性についての問題.4.「他者をいかにして語りうるのか」という問題.5.間身体性との関係の問題.これら問題領域は,次年度以降間身体性の概念を検討する際に,分析の視点となるものである.また,第二の成果として,2011年9月には「『体育哲学の立場からみた体育授業の成果と課題ー現象学的方法の可能性」を口頭発表した.本研究では,体育や身体運動を科学的に分析する研究法を批判的に検討したうえで,それらの研究法が見落とす部分に焦点をあてる必要があること,そしてその部分を記述する方法として現象学的方法がもつ可能性を検証した.本研究課題をすすめるにあたり,この現象学的方法は有効な研究方法論となる.今後,現象学的方法を具体的な手順として示す必要があるだろう.本研究課題は,体育(身体教育)およびその他身体運動によって育成される「間身体性」を解明することである.「間身体性」とは,端的に述べるならば,身体的に「他者をわかる」ということを可能にする身体の働き(身体作用)であり,それら複数の「身体作用」が構造化されたその総体としてとらえられるだろう.本研究課題にかかわる本年度の研究成果として,次の論文が公表された.「身体的経験」および「身体的対話」の領域:「間身体性の教育」としての学校体育再考,体育学研究,59-2.本論文は,「身体的経験」と「身体的対話」の領域を明らかにすることによって,「間身体性」が育成されるその条件を示そうとしている.というのも,体育学においては,永らく「身体的経験」の重要性が論じられてきたが,その経験が「身体的」であるということの意味を無自覚に前提してきた.体育学はその「身体的経験」がいかなる領域であるのかを問うとともに,そこにおける他者との「身体的対話」のなかで何が生じているのかを検討する必要があった.結果として,「身体的経験」や「身体的対話」は,「身体的な感じ」を中核としたそれとなること,そしてそのなかで「身体的な感じ」としての「われわれ」すなわち「間身体性なわれわれ」が成立するプロセスが明らかにされた.また本年度の研究成果としてあげられるのは,体育哲学の研究者に「体育学における『間身体性』の問題領域」について批評を受けたことである.「間身体性」の問題領域は,次の5点に整理できる.1「具体的な他者の身体運動」に関わる問題,2「抽象的な他者の身体運動」に関わる問題,3体育学における「間主観性」批判,4「他者の身体運動をいかにして論じるか」という問題,5「『身体(的)』という視点から問う」とはいかなることかという問題.当該研究者には,これら問題領域の妥当性についておおむね了解が得られる結果となった.体育哲学現代社会では人間同士の「かかわり」が重要視されている.しかし,それは主観性同士(間主観性)の「かかわり」としてとらえられるという傾向がある.本研究課題は,そのような「かかわり」を身体性同士(間身体性)の「かかわり」としてとらえ,体育(身体教育)およびその他身体運動によって「間身体性」が育成されるその根拠を明らかにしようとしとする.
ゴンドワナ大陸衝突帯の形成過程の総合的理解：東南極リュツォ・ホルム岩体を例として

本研究では、約5.5億年前に形成されたゴンドワナ大陸衝突帯の形成過程を総合的に理解することを目的として、主に炭素や希ガスの同位体測定、ジルコンのウランー鉛年代測定、相平衡モデリングを行う。特に、鉱物中に保持されている流体である流体包有物に着目して、流体の起源を重点的に研究する。まず衝突帯の中心部に位置した東南極リュツォ・ホルム岩体に産する変成岩に着目して研究を行い、その後他の地域の岩石にも同様の手法を適用する。
DNAコンジュゲート・ナノデバイスによるバイオチップの超機能化

本研究では、被検体DNAと相補的な塩基配列を有するDNA(リガンドDNA)を泳動流路に擬似的に固定した超機能化バイオチップを構築し、被検体DNAの正常型と一塩基変異型をマイクロチップ電気泳動で1分以内に分離することに成功した。まず、5'末端をメタクリロイル基で修飾したDNAとアクリルアミドをラジカル共重合し、リガンドDNAを側鎖に担持したポリアクリルアミド(DNAコンジュゲート・ナノデバイス)を合成した。次に、この水溶液をマイクロチップに掘られた幅110μm、深さ50μm、長さ25mmの泳動流路に充填した。負電荷を帯びたリガンドDNAは、そのままでは電圧を印加することによって泳動してしまう。本手法では、リガンドDNAを電気的に中性な高分子であるポリアクリルアミドに担持させて、泳動流路内に実質的に静止している状態を作り出すことに成功した。被検体DNAとしては、ガン原遺伝子c-K-rasの発ガン性一塩基変異部位を含む、12量体の正常型および一塩基変異型DNAを使用した。一方、リガンドDNAとしては、正常型と相補的な6量体のDNAを用いた。電気泳動中に、正常型および一塩基変異型の被検体DNAは、それぞれリガンドDNAと二重鎖を形成する。その際、リガンドDNAが一塩基変異型と形成する重鎖は、正常型と比べて安定性が低くなる。この差を利用することにより、泳動フェログラムにおいて正常型と一塩基変異型のピークを明確に分離することに成功した。さらに、緩衝液中に添加する塩濃度とDNAコンジュゲートの濃度が、分離度に著しく影響を与えることも明らかにした。モデル配列における遺伝子変異を明確に検出できたことにより、本手法が迅速かつ簡便な新規遺伝子診断の開発につながることが期待できる。
比較制度分析による農業水利の国際比較

わが国の農業は,アジアモンスーン地域としての風土の影響を受けながら固有の性格を与えられているが,それは水田中心の農業の展開や農業水利のあり方といった側面にも表れている。こうした風土の違いによって,農業や農業水利のあり方は違いを見せることになる。国内に関する研究としては,農村地域資源としての農業水利の管理のあり方について,岩手県内の「アドプト協定」ならびに「農地・水・農村環境保全活動支援」に着目し,地域資源管理制度の展開方向を調査・検討した。日本においては,農業水利制度の変化にドライブカを与える要素として,財政,農村人口構成,農業生産動向などが大きいといえる。一方,海外研究については,オーストラリアを中心に,水利改革下における水利制度(農業水利制度を含む)の展開方向と水利市場の実態について調査・検討した。同国において,農業水利制度の変化にドライブカを与える要素としては,天候リスク,都市住民の水利用や環境に対する意識などが大きいといえる。以上の調査・検討結果を踏まえて,日本と外国(特にオーストラリア)と間で農業水利制度の比較を行うと,制度の形成あるいは進化を規定する要因は対照的であることが明らかとなった。すなわち,農業水利主体と諸要因との関係を見ると,日本は農業部門がもたらす内部的要因が強く規定しているのに対して,オーストラリアでは農業部門がコントロールできない外部的要因が強く規定している。オーストラリアでの制度変化のスピードが速くかつドラスティックであるのは,こうした違いを反映しているとも考えられる日本ではこのほど「農業水利基本問題検討委員会」が国レベルで設置され,地域用水の水利権,河川の正常流量と農業水利,渇水時の水利調整のあり方,気候変動への適切な対応,国際水着論への適切な対応について検討されようとしており,本研究の制度論・実態論的成果はそれに貢献できよう。わが国の農業は,アジアモンスーン地域としての風土の影響を受けながら固有の性格を与えられているが,それは水田中心の農業の展開や農業水利のあり方といった側面に表れてもいる.こうした風土の違いによって,農業や農業水利のあり方は違いを見せることになる.研究計画初年度においては,わが国とは異なる風土を有する乾燥・半乾燥地域国における農業水利の基本的性格について,その実態的アプローチから調査・検討を加え,国際比較を行った.日本とは風土が異なる地域国として,アメリカ(カリフォルニア州)とオーストラリアを取り上げた.それは,両国が日本とともに先進国であり,さらには経済と社会の成熟化に伴って,水資源の開発と利用のあり方,ことさらに農業水利のあり方が問われているからである.国際比較を行うにあたっての視点を(1)灌漑農地と水管理,(2)農業水利制度と水利権,(3)灌漑概織の性格,(4)水資源需給構造の動向の4つに設定した上で,農業水利の基本的性格を特徴付けうる各種属性(農地の存在形態,末端の水利用方式,水利用単位,水利権の種類,水利権の性質,水配分方式,水料金体系の原則,灌漑組織の種類,灌漑組織と水利用者との関係)に関するデータを実態調査ならびに文献解析により取得・整理したところである.以上のような作業をもとに検討した結果,農業水利の国際比較の手法として,比較制度分析,すなわちどのような農業水利制度が優れているかではなく,それぞれの条件下でいかなる農業水利制度が選択されてきているかという問題を考察することが有用であることを確認できたとともに,その基礎的研究作業を完了したところであるといえる.わが国の農業は,アジアモンスーン地域としての風土の影響を受けながら固有の性格を与えられているが,それは水田中心の農業の展開や農業水利のあり方といった側面にも表れている。前年度に引き続き今年度も,農業水利制度の実証的な研究を行った。国際的な面では,オーストラリアの農業水利制度と水利用の変化,特に水利市場の展開を中心に実態調査と文献調査を行った。その結果,水利市場の展開を規定する要因としては,降雨の状況といった自然的要因だけでなく,水利市場制度の整備や市場制度の浸透過程といった社会的要因もあることがわかった。また,水利市場は水利用の変化をもたらしている実態があり,そうした変化の要因は,作目の種類や作目毎の水利用にかかる農業経営にかかる経済性の違いによるものであることが実証された。なお,2006/07年度は,1000年に一度の大干ばつによる深刻な農業用水不足の事態にあり,こうした状況の中では,取り引きされるべき財(水)がそもそもないため,水利市場が機能し得ないというオーストリラリアの農業水利制度の限界が図らずとも明らかとなった。一方,国内では岩手県内における農村資源管理に関する実態調査を行った。日本では資源保全施策として,新たに「農地・水・農村環境保全向上活動支援」が政策的展開され,農村資源管理にかかる主体や管理制度の再編成の動きが確認された。また,岩手県独自の動向である「アドプト協定」を素材として,農村衰退局面における農業水利施設の管理のあり方を考察した。こうした国内外における実態調査を通して,農業水利に関する比較制度分析に適用できうる量的・質的なデータをおおかた収集することができた。

国内に関する研究としては,農村地域資源としての農業水利の管理のあり方について,岩手県内の「アドプト協定」ならびに「農地・水・農村環境保全活動支援」に着目し,地域資源管理制度の展開方向を調査・検討した。日本においては,農業水利制度の変化にドライブカを与える要素として,財政,農村人口構成,農業生産動向などが大きいといえる。一方,海外研究については,オーストラリアを中心に,水利改革下における水利制度(農業水利制度を含む)の展開方向と水利市場の実態について調査・検討した。同国において,農業水利制度の変化にドライブカを与える要素としては,天候リスク,都市住民の水利用や環境に対する意識などが大きいといえる。以上の調査・検討結果を踏まえて,日本と外国(特にオーストラリア)と間で農業水利制度の比較を行うと,制度の形成あるいは進化を規定する要因は対照的であることが明らかとなった。すなわち,農業水利主体と諸要因との関係を見ると,日本は農業部門がもたらす内部的要因が強く規定しているのに対して,オーストラリアでは農業部門がコントロールできない外部的要因が強く規定している。オーストラリアでの制度変化のスピードが速くかつドラスティックであるのは,こうした違いを反映しているとも考えられる日本ではこのほど「農業水利基本問題検討委員会」が国レベルで設置され,地域用水の水利権,河川の正常流量と農業水利,渇水時の水利調整のあり方,気候変動への適切な対応,国際水着論への適切な対応について検討されようとしており,本研究の制度論・実態論的成果はそれに貢献できよう。
人工ダイヤモンドを用いた飛跡検出器の基礎研究

これまでの研究により、ダイヤモンドと電極金属間のオーミック接触の改善が課題とされていた。このため、ダイヤモンド表面の共有結合端に水素を付けるという水素終端法、Bドープしたホモエピタキシャル膜をダイヤ表面に成長させた後Ti層を作り、Pt/Auで保護する方法、等を試してきたが、これらの既存の技術では良好なオーミック接触は得られなかった。しかし全く新しい方法として、常温プラズマで生成される高濃度に水素を含んだDLC(Diamond Like Carbon)をダイヤ表面に成長させる方法によってオーミック接触を得る事に成功した。この技術の良い点は常温でDLCを付ける事ができる点にあり、PEP法(Photo Engraving Process:光彫刻法)を使ってDLCをストリップ状に付けることができることである。また、ショットキー面にストリップ構造をつくるのは、電極金属をつけるだけで良いと考えられるので、両面にストリップ構造を形成した両面ストリップ型ダイヤモンド位置検出器が実現可能になってきた。来年度以降この両面ストリップ型ダイヤモンド位置検出器の開発に移行していきたいと思っている。また、今年度は放射線医学総合研究所のHIMAC加速器を用いて、重粒子がダイヤモンド検出器を突き抜ける際に付与されるエネルギー(dE/dX)の測定を行った。この実験結果は理論からの計算とかなり良く一致し、入射粒子の原子番号の2乗に比例した結果を得ることができた。このように、ダイヤモンド素材がSi検出器と同様な性能を重粒子線に対して示したことにより、エネルギー付与の小さい電子などに対しても同様な性能が期待できる。また、α線によるテストがダイヤモンド検出器の表面に付与されたエネルギーだけを計測していたことに対して、この重粒子の突き抜けによる実験結果によりダイヤモンド検出器内部でもキャリア(電子・正孔)が良好に発生できていることが確認できたと言える。
ジェスチャーを媒介とした言語発達支援

養育者(母親)のジェスチャーが子どもの言語発達に及ぼす影響を解明することを目的とした。健康な母子3組(子どもは8ヶ月から18ヶ月児)を対象に,プレイルームでの自由な遊びの様子を録画・分析した。その結果,母親のジェスチャーに子どもがすぐに反応することは少なく,子どもの自発的な発話やジェスチャーが多く見られた。このことから,子どもの言語発達を母親がジェスチャーで促すことは難しく,むしろ,子どもの自発的な発話に対して母親が適切に応答することに効果があることが示唆される。1.文献研究を行い、赤ちゃんは自分が直接経験しなくても、高度な模倣(合理的な模倣)や、社会的に他者を評価して行動すること、社会的優劣順位の判断、ベイズ統計に基づく推論が出来ることを紹介した。発語前の赤ちゃんが一般に想像されている以上の認識力を持っている可能性があることを指摘した。それと同時に、赤ちゃんの有能性についての慎重な研究(高度な能力と解釈されていたものが、実はより低次な能力によって解釈可能とする研究)も高く評価されるべきであることも指摘した。2.幼児を対象に砂遊びの情動安定作用について心拍を計測して検討した。砂に触れることが情動安定作用の決定要因かどうかを判別するために手袋条件と素手条件とを設けて比較検討した。実験の結果,手袋をしたか否かに関わらず,砂遊び後には前よりも有意に心拍が低下した。このことから,砂に直接触れることは砂遊びの情動安定作用の決定要因ではなく,砂を用いて自由に表現することが情動安定作用の決定要因であることが示唆された。このような活動を通して言語発達が促されていく可能性がある。研究計画の推敲を行った。養育者のジェスチャーと子どもの語彙発達の関係について文献収集を行い,主に研究方法ついて整理した。特に,応募した時期(2011年11月)以降の,最新の文献を調べ,研究計画をブラッシュアップさせた。研究方法については,2点改善を検討している。一つは,Talbott et al. (2013)を参考に,母子インタラクションの観察だけでなく,準構造化課題を用いて子ども単独での様子を観察する。もう一つは,Caselli et al. (2012)やLongobardi et al. (2012)を参考に,養育者に対して子どもの語彙や身振りの発達についての質問紙調査を実施する。実験室の確保や備品の購入等,研究体制の整備を行った。予備調査のため,研究代表者の身近にいる親子を対象に,子どもと養育者の日常的なやりとりについてビデオ録画をする準備をした。ジェスチャーに注目することで発語前の子どもの言語発達のアセスメントや支援が可能となると考えられ,海外では盛んに研究が行われているテーマであるが,引き続き今後もますます研究が望まれる状況である。養育者とのコミュニケーションにおけるジェスチャーの使用が子どもの言語発達に及ぼす影響を解明することを目的として調査を実施した。研究仮説として「養育者のジェスチャーが子どものジェスチャーや言葉の発達を促す」と予測を立てた。そこで実際に,健康な3組の母子(子どもは8ヶ月から18ヶ月児)を対象に,プレイルームでの自由な遊びの様子を録画し,分析した。予測に反し,母子間の自由な遊び場面において,子どもは母親の働きかけにすぐに反応することは比較的少なく,むしろ,自発的な発話や行動(ジェスチャーを含む)の方が比較的多く見られた。このことは,健康な母子関係においては,子どものジェスチャーや発話を母親が意図的に方向づけることは難しく,むしろ,子どもの自発的な発話やジェスチャーに対して母親が適切にフィードバックすることの方が現実的であり,効果があることを示唆するものである。もちろん,子どもの自発的な発話・ジェスチャーは普段の母子コミュニケーションが無意図的に想起された結果であると思われるため,普段から母親が積極的に子どもに働きかけることが重要であることには変わりがない。心理的介入(心理療法)といった観点からも,対象者の主体性を無視した方向づけをすることはあり得ず,言葉を発する前後の段階にある子どもの発達においても,主体性を重んじることが大切であることが示された。先行研究(e.g., Rowe et al., 2008)は子どもの側におけるジェスチャーと語彙発達の関係について示してきた。これに対し,本研究は,環境の側からの語彙獲得支援の視点に立ち,養育者のジェスチャーによる働きかけに注目した点に意義・重要性がある。臨床心理学所属機関を移ったため。下記の3点の理由による。1.実験室の確保や備品の購入等,環境整備に時間を要したため。2.所属機関で平成24年度に新たに委員会を担当したことで,研究に費やす時間を確保することが比較的困難であったため。