hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥満由来の脳酸化亢進に伴うStg1発現上昇とトコトリエノールによる防御

しかし、本実験ではT3量を多くしたこと、また動物数が多いことから、従来に比べT3や飼料の消費量が非常に大きく、欠品を出さないために飼料の調整・作成には慎重を期した。また、申請計画通り蛍光のマイクロプレートリーダーも設備備品として購入した。現在は、次年度から解析が開始できるようテスト使用を続けている。また、次年度にRT-qPCRによる解析を予定しているため、目的遺伝子のプライマーをBLASTにて設計し、増幅効率の確認作業を実施。設計したプライマーが正常に働くことも確認した。行動実験についてはT3添加により認識機能と運動機能が有意に改善すると思われたが、有意差は得られなかった。しかし、有意差が出ない場合については申請書にも記入済みだが想定されるケースであるので、継続して研究を続ける。まもなく第2グループの動物の作製が終了するので、直ちに行動試験を開始する。その後、申請書の予定通り、Western blottingとRT-qPCRにて酸性の可溶性タンパク質であるSecretogranin-1の発現変動について検討する。また、T3が脳まで確実に到達しているかを明らかにするために、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)を用いてT3を測定する。Secretogranin-1で発現変動が確認できなかった場合には、他の候補タンパク質について同様の検討を行う。(既に同定しているが名称は記載できない)。以上の項目を2019年度に実施し、確実に研究計画を遂行させる。次年度使用額が生じた主な要因は機器を購入した際の当初予定額との差額である。次年度使用額については2019年度予算と合わせて消耗品の購入に使用する。
近代イギリスにおける国家への信用生成の文化的起源

近世最末期から近代初期にかけて、国際的な政治的秩序の変容によって、イギリスをはじめとする西欧各国で莫大な金額の公的債務が蓄積された。その結果、投資社会が拡大していくと、言説の世界でも、公信用批判から現状の客観的把握へと認識枠組みの変容がみられた。本研究では、トマス・モーティマ『ブローカー入門』とイサーク・ド・ピント『循環・信用論』に注目し、これらが投資社会の垂直的な深化と垂直的な拡大を背景として刊行されたことを示した。また、国家への信用にもとづきつつ、投資社会の認識基軸としての「投資」と「投機」が、投資社会の原初期にすでに協約不能な対立的概念として出現したことを明らかにした。'Every Man His Own Broker'の著者ThomasMortimerのイギリス公信用観の概要を把握するとともに、同書の読者層を中心とした社会一般への公信用観の浸透を考察した。同時に、同時代にイギリスの公信用のありかたを積極的に評価した、Issac dePintoの公信用観とモーティマのそれとの相互関係を解明した。さらに、両者の公信用観が、フランス革命勃発の重要な契機を提供したJacques Neckerによる国家財政運営および彼の公信用運用に重大な影響をおよぼしたことを明らかにした。その結果、水平的にはイギリス・オランダ・フランスにまたがる国際的な空間内での、公信用への施策とその実践が相互連関的に進行していた事実を、また、垂直的には啓蒙の担い手のひとりであるデ・ピントから、モーティマを経由することで社会一般の人びとにいたる広い層での公信用観の共有とそれへの反発という事実を提示できた。こうした研究結果は、従来、思想史研究、財政史研究、社会史研究とディシプリンごとに分断され、かつ、イギリス史、オランダ史、フランス史と国民国家の境界でバラバラに研究が進められてきたテーマが、「投資社会」という空間設定を導入することで、総合的に把握可能になったことを示していると考えられる。その結果、近代国家が社会一般の人々から「信じるに足る」存在として認知される過程が解明されたといえる。また、モーティマの著書に明示的に示された「公信用は特権会社の信用を上回り、かつ、特権会社の信用は経済社会一般の経済主体の信用を上回る」という図式は、今日の信用構造の萌芽をそこに見出すことが出来るものである。これらからも、市場経済に不可欠な信用構造がまさに、七年戦争直後のイギリス・オランダ・フランスで産声をあげたことを看取できるといえる。平成24年度では、当時の思潮の大勢に抗してイギリス国債をイギリス国家の国力の源泉として積極的に評価した異色の人物イサーク・デ・ピントに注目し、かれの主要な著作からその国債観の全貌を把握することにつとめた。具体的には、(1)かれを単なる思想家としてではなく当時の商業・金融の実務家としての実態を明らかにしつつ、(2)主要著書Treatise on the Circulationand credit[英語版1774年]の分析をおこなった。(1)については、夏および冬に二度イギリスへ出張し、The BritishLibraryのManuscript部門にて、デ・ピントとイギリスの政治家との書簡を調査した。とくに、リヴァプール泊やハードウィック男爵との書簡のやり取りの中で問題となったのは、イギリス・フランス・オランダの各東インド会社の財政状態であった。これらの多数の書簡から、デ・ピントが当時第一級の実務的な知見の持ち主であったことが十全に明らかになった。(2)については、七年戦争後の著されたかれの主著(公刊は1771年)、その第二版(1772年)、英訳版(1774年)、改訂版(1778年)の異同を詳細に検証した。同時に、かれの主著に対する書評を当時刊行されていた新聞・雑誌から収集するとともに、彼の主著への言及がある各種書籍についても可能な限り把握するように努めた。(1)との関連では、かれの東インド会社改革論(1773年)も入手し、マニュスクリプト分析の結果と、かれの著作での主張との相互関係を把握した。(1)(2)はそれぞれ海外出張旅費を支出することで実施できた。また、関連書籍類およびデータベースへのアクセス権を研究費から支出して購入した。本研究は、近代国家への信用認識の変遷の解明を目的とする。国債制度をいち早く確立したイギリスの歴史的な経験に注目し、そこに文化史的な手法を適用することで、公信用生成の文化的起源と生成過程の解明を試みた。イギリス国債は18世紀前半に制度的に確立する。公債という新たな財産形態を生み出したイギリス公信用は、従来の土地中心の財産保有形態を前提とする社会秩序をかく乱する要因とみなされ、反体制勢力や「文芸共和国」の啓蒙主義者からは警戒され、敵視された。

しかし、イギリスが七年戦争に突入し勝利を収める18世紀中ごろになると、公信用こそがイギリスの国力の源泉であるとみなす認識が出現し始める。たとえば、トマス・モーティマ(Thomas Mortimer)は、『ブローカー入門』(Every Man His Own Broker)でイギリス国債の受動的投資こそが最善の投資であるとイギリス社会の各層に説いた。またイサーク・ド・ピント(Isaac de Pinto)は、『循環・信用論』(Traite de lacirculation etducredit)で、イギリス国債こそが対仏戦争の勝利をもたらした原動力であり、経済の循環を促進する重要な役割を果たしたと主張し、公信用の運用に失敗したフランスや公信用への敵視を隠さない「文芸共和国」のメンバーに国境を越えて公信用の効用を訴えた。本研究では、モーティマの『ブローカー入門』を勃興しつつある「投資社会」の垂直的拡大に、ド・ピント『循環・信用論』を「投資社会」の水平的拡大にそれぞれ位置づけ、両者の関係性の摘出に努めた。新規に公債投資へ参入した人びとが公信用をどのように受け止め、同時に「文芸共和国」において公信用への認識がいかに変化したのかを明らかにすることで、国家への信用の確立の過程や様態と、それが「投資社会」の基盤を形成した事実が解明された。イギリス史当初予定では、平成25年度までに、1)デ・ピントの主著分析、2)デ・ピントのマニュスクリプト調査を、平成26年度までに、3)デ・ピントの国家認識とモーティマとの関係を明らかにすることになっていた。現在までに1)3)にわたる論点をすべて調査研究することが出来ているため、上記のように評価することが可能と考える。ただし、平成25年度の調査結果、当初発見することが目的であったモーティマのドイツ語版およびフランス語版が発見できなかった。この作業は来年度にも継続して実施する。平成24年度では、デ・ピントの活動の全体像の把握および主張の精確な読解を計画目標としていたため、これらの内容については十分に達成できたと考えられる。ただ、デ・ピントに関連する資料のうちオランダに存在している史料については、所在の確認のみしか実施できなかったので、来年度の課題として継続調査する予定である。研究がほぼ順調に進捗していることから、本研究課題の公表に向けて研究を進める予定である。具体的には、本年度末に単著を刊行予定している。同時に、当初予定されていた1)公信用観の社会的受容および2)モーティマによる言説の総体的な把握、3)オランダ語資料の調査収集を、モーティマの独語・仏語版の捜索とともに実施する予定である。デ・ピントと同じくイギリス国債を積極的に評価しつつ、その取引の普及に努めたトマス・モーティマについて、かれのイギリス国家の信用論とその主張の社会的受容について考察を深める。同時代を生きた両者の相互関係を追究し、デ・ピントの国家認識がモーティマのそれから影響を受けつつ、逆にデ・ピントの公信用論がモーティマの証券取引マニュアルを経由して当時の社会に貫流していくという双方向的な相互影響のありかたを明らかにする。また、イギリス以外のフランスやオランダに存在する史料についても収取できるように努める。当初予定していたオランダ出張が校務のため不可能になったため。
暑熱ストレスによる繁殖機能障害-暑熱ストレスの作用点の解明

暑熱ストレスによる家畜の繁殖機能障害、とくに性腺機能減退の発症因を解明するため、ヤギをモデル動物として以下の実験を行った。1.超音波画像診断装置を用いた暑熱ストレス由来の卵胞発育抑制に関する形態学的観察暑熱ストレスによる性腺機能減退の一般的症状である卵胞発育抑制がどのような経過で発現するのかを知る目的で、暑熱ストレス下と非ストレス下におけるシバヤギの卵胞発育過程を超音波画像診断装置を用いて連続観察した。個々の卵胞の出現から退行に至る過程を解析し、以下の新知見を得た。(1)性周期における新たな発育卵胞の出現(卵胞の動員過程)は暑熱ストレスによって減少しなかったが、暑熱ストレス下ではこれらの卵胞が中および大卵胞へ成長する割合(卵胞の選抜)が有意に減少した。(2)動員された卵胞が中卵胞へ発達した時期に一過的に暑熱ストレスを負荷した場合には、その後の卵胞発育過程に及ぼす暑熱ストレス影響は少なく、このことから暑熱ストレスの作用時期は小卵胞期にあることが示唆された。2.生殖内分泌系に対する暑熱ストレスの作用部位解明暑熱ストレスに由来する卵胞発育抑制が下垂体からの性腺刺激ホルモン分泌の減少に起因するのか否かを明らかにすることを目的として内分泌学的実験を行い、以下の新知見を得た。(1)卵巣摘出ヤギに既定量の卵巣ステロイドを投与し、視床下部-下垂体系へのステロイド入力を一定にした状態で下垂体からの性腺刺激ホルモン(LHおよびFSH)の分泌動態を暑熱ストレス下と非ストレス下で比較したところ、下垂体からの性腺刺激ホルモン分泌量はステロイド処理によるネガティブ・フィードバック作用により減少するが、暑熱ストレスそのものはこれらの2種類の性腺刺激ホルモン分泌を全く変化させなかった。(2)卵巣摘出ヤギの血中に卵胞ホルモンを連続注入し、排卵のためのLHサージを誘起した実験においても、暑熱ストレスは下垂体からの性腺刺激ホルモン分泌を変化させなかった。以上、本研究の成績から、暑熱ストレスは視床下部-下垂体系からの性腺刺激ホルモン分泌には直接的な影響を及ぼさずに卵巣での卵胞発育を抑制すること、また、暑熱ストレス下ではとくに卵胞動員後の発育過程が抑制され、多く卵胞が小または中卵胞レベルで閉鎖退行することが明らかになった。
外国人に焦点をあてた医療制度改革の人権評価

人材不足を背景に外国人労働者が年々増加している一方で、日本に居住する外国人は、医療サービスへのアクセスに様々な障害を抱えている。本研究では、外国人を含む全ての国内居住者の健康を守ると言う人権の視点から、人口動態統計などのデータを用いて、過去の医療制度改革が医療アクセスに与えた影響についての再評価を行う。他国でも比較的入手が容易な人口動態統計を利用する事で、UHCを達成している他の先進国でも利用可能な、外国人に焦点をあてた医療制度改革の人権評価手法を確立する。
磁性流体の微粒化を利用した高効率宇宙放熱システムの提案

将来的に、超大型宇宙構造物を実現するに当たっては、更なる排熱量の増加が要求されると見込まれる。そこで本研究では、磁場に応答して流動する磁性流体に吸熱させた上で、それを宇宙空間に吐出・分裂させ、有効放熱面積を格段に増加させることによって、効率的に排熱を行うことを着想している。初めに実施した基礎試験では、高速度カメラを使用し、外部磁場の違いによる磁性流体噴霧特性の変化を観察した。その成果を踏まえて、製作したノズルから磁性流体噴霧を噴射し、システムの有効性を検討することを試みた。宇宙構造物において安定した熱管理を実現するためには,高性能な排熱システムが不可欠である。将来的に更なる排熱量増加が見込まれる中で,従来のラジエーターを大型化するのみでは,放熱面積増大に伴う重量超過や軌道上での展開の難しさなど,解決困難な課題に直面することは避けられない。本研究では,磁性流体の微粒化技術を応用することで,有効放熱面積を格段に増加させるとともに,磁性流体回収用の磁場を利用した高効率な回収システムを併用した,新しい高性能小型排熱システムを提案し,その原理的な成立性を確認するとともに,実用化に向けた課題を明確にすることを目的として研究を実施している。平成27年度は、磁性流体噴霧の基礎特性を計測するとともに,周囲磁場の影響を明らかにする基礎的な研究を実施した。はじめに,磁性噴霧回収用の磁場を発生させない状態で,磁性流体の基礎的な微粒化特性を計測し,その後,磁場と磁性噴霧の干渉の影響を調査した。東京大学工学部7号館(東京都文京区本郷)に設置した微粒化実験装置において、高速度カメラ(Photron社製FASTCAM-APXRS・白黒)と粒径計測装置(DANTEC DYNAMICS Shadow Image)を使用することで、磁場の違いによる磁性噴霧噴霧特性の変化を観察および計測した。磁性流体噴霧の流れと同方向に磁場を印加すると、噴霧速度が増加する等の変化を確認した。また、収集後の磁性流体の挙動には顕著な違いが認められ、磁場印加方法を検討する重要性を認識することで、次年度の課題を明確にした。当初計画していた通り、これまで知見の少ない磁性流体噴霧挙動を実験的に観察することに成功するなど、おおむね順調に進展している。大型宇宙構造物において、安定した熱管理を実現するためには、構造物内部で生じた熱をうまく回収するとともに、回収した熱を外界(宇宙空間)に放出することで、熱バランスを保つことが不可欠である。将来的に、超大型宇宙構造物を実現するにあたっては、更なる排熱量の増加が要求されると見込まれる。このとき、従来のラジエーターを大型化するのみでは、放熱面積増大に伴う重量超過や、軌道上での展開の難しさなど、解決困難な課題に直面することが多分に想定される。その後、冷えた磁性流体液滴を、磁力線に沿って回収し、再利用する。こうした新しいシステム実現の第一歩として、本研究は、磁性流体噴霧の基礎的知見の蓄積と、システム成立に当たっての課題の明確化を目的としている。初年度に行った基礎試験では、磁場に応じて噴霧挙動が変化することを確認した。本年度は、その成果を踏まえて、製作したノズルから磁性流体噴霧を噴射し、システムの有効性を検討することを試みた。実験の結果、特に問題になったが、ノズルの目詰まり(コンタミ)であり、将来的に、磁性流体粒子の更なる微細化が課題であることが明確になった。また、システムのスケールファクタについては、未解明であり、実用化に向けた課題であることが認識された。当初の計画からの変更は無い。今後は、磁性流体噴霧の回収方法を含めて、検討を行う。航空宇宙推進学
言語実験によるヒト固有の時間認知の神経科学的考察：基準時刻と心的発話時刻移動

本研究は、豊富な時間表現を持つ言語を実験材料とし、脳波計測を主な手法として時間認知の脳内表現を検討した。特に最終年度は、ヒト視点と時間についての視点取得の神経基盤を脳波計測実験によって検討した。視点取得は、他者の視点から物事を観察し、他者の感情に共感する能力で、人間の社会的行動の基盤の一つである。視点取得または「心の理論」は独立した心的機能だと考えられていたが、近年の脳機能計測研究は、他者の心的状態を内的に表現する"mentalizing"と視点取得が異なる心的機能であることを示している。さらに、最近のfMRIの知見は視点取得が時間情報処理と空間情報処理の統合機能である可能性を示唆している。そこで、本研究では、日本語の授受動詞「あげる」「くれる」を利用し、時制表現との組み合わせで、ヒト視点移動の有無と過去/非過去の対比を独立に操作した日本語実験文を作成した。ヒト視点移動と時間情報処理それぞれについて、固有の神経活動が観察されれば、両者が独立した心的機能であることが示唆される。実験文を聴覚呈示し、文理解に伴う脳波を解析した結果、ヒト視点取得に特徴的な神経活動は脳波のベータ帯域の信号減衰であった。また、ヒト視点移動を伴わない文について、過去時制文の理解についての神経活動を非過去時制の文と比較した結果、過去時制文についてベータ帯域の信号減衰が観察された。ヒト視点移動と過去時制文におけるベータ帯域の信号減衰は相補的な関係にあり、両者が深い関わりにあることを示唆していて、視点取得が時間処理を含む下位処理の統合過程である可能性を示している。また、発生源推定の結果、過去の解釈に関わっている脳領域は楔前部で、楔前部が時間処理に深く関わっていることを示している。また、時間認知と楔前部の関わりについてはfMRIの知見と合致している。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,ヒト言語では発話時刻とは異なる時刻の出来事を伝達できること,また,現在とは異なる時刻に自身の立場を置いて発話が可能なことに着目し,言語刺激の操作によって「基準時刻(reference time)」と時刻についての視点取得を要因とした脳波計測実験を行った。前回の公募研究で基準時刻と心的発話時刻移動に対応する神経活動を検出したので,今年度は,検出された脳波について電源の推定を行い,より詳細な時間認知の神経基盤を考察すると共に、「脳の時間地図」への積極的な貢献を意図した。日本語の指示詞を利用して,過去と未来それぞれにおける時刻視点取得の神経活動を脳波によって考察した結果,時刻の視点取得の効果は,試行間位相同期(intertrial phase coherence, ITC)について有意であった。過去を表現する文の理解については,刺激呈示後,100-600 msの潜時帯で6-9Hzの周波数帯域において視点取得を伴う文は伴わない文よりITCの値が高く,ダイポール推定による推定発生源は中心前回(precentral gyrus,ブロードマンの6野)であった。未来を表現する文では,やはり刺激呈示後,100-600 msの潜時帯で視点取得を伴う文は伴わない文よりITCの値が高く,ダイポール推定による推定発生源は中心前回(ブロードマンの6野)であった。但し,未来については条件差が認められた周波数帯域は4-7Hzであった。今年度の研究成果は時間についての視点取得はシータ帯域に異なって現れることを示唆している。代表者所属機関での倫理審査に時間がかかり、新しい実験を行うことができなかった。既にある実験データを再解析することで考察を行った。新知見を得ることができたが、予定よりも遅れている。

また、時間認知と楔前部の関わりについてはfMRIの知見と合致している。次年度には脳波ならびに脳磁場を指標とした新実験を予定していて、既に準備を進めている。また脳領域間の大域的同期については、まだ未検討なので、次年度に取り組みたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
サスライアリ共生ハネカクシの形態的多様性と適応放散

サスライアリと共生する(一緒に生活するという広義の共生)ハネカクシ類は形態的に極めて多様であり、最近の分子系統学的研究により、それらが共通の祖先を起源とし、適応放散した可能性が高いことが示された。本研究では、サスライアリの分布の中心であるアフリカ地域で野外調査を実施し、行動観察、寄主アリを含む化学的分析、形態学的研究といった、共生関係の実態の解明を行い、ハネカクシ類が寄主であるサスライアリにどのように適応しながら種および形態の多様化を果たしてきたかについて明らかにする。
11・12世紀における法源論・法解釈論の展開と法的思考・神学的思考の分化

本年度(初年度)は、既に提出した「本年度の研究実施計画」に従い、以下の2点を中心に研究を進めた。まず、グラーティアーヌス教令集において法源論を扱う第1章-第20章、とりわけ教皇令の(規範としての)効力と序列に関わる第12章-第20章について、採録された個々の規範テクストの成立史とグラーティアーヌス教令集に至るまでの伝承過程を考察した。すなわち、4-6世紀における教会の変動と規範のあり方の変化、ならびに、そこで産み出された新たな規範テクスト(教皇令)がグラーティアーヌス教令集に辿りつくまでの経路と伝承形態(媒体となったカノン・コレクション)、の解明に努めた。次に、拠るべき規範を確定し、諸規範相互の関係を考える、という思考(法源論)そのものがどのようにして成立したのか、それが規範の解釈とどのような関係に立つのか、を考察するために、規範の序列を初めて定式化した11世紀の思想家コンスタンツのベルノルトの著作を網羅的に検討し、グラーティアーヌス教令集と比較した。その際、ベルノルトの思想を単純に体系化するのではなく、ベルノルトの思想の背後にある規範伝承の解明をも試み、ペトルス・ダミアニ、グレゴリウス7世の書簡・教皇令等を検討した。ベルノルトが参照したカノン・コレクションとベルノルト自身の付した註釈については、史料(マイクロフィルム)入手の遅延から、残念ながら今年度中には検討できなかった。この他、グラーティアーヌス教令集以後の発展をも、予備的にではあるが、考察した。とりわけ、グラーティアーヌス教令集以後最も重要な教皇令集Compilatio Primaについて、その成立史を中心に検討を始めた。
強誘電体絶縁層を有する有機電界効果トランジスタの開発と強誘電体メモリーへの応用

本年度は、有機トランジスタの絶縁膜において分極に関する知見を発展させ本研究の目的である有機電界効果トランジスタの型メモリーへの応用を展開した。昨年度に発表した論文(Appl.Phys.Lett.94.073304(2008).)では、活性層が絶縁層からのイオンによりドーピングされるためトランジスタやメモリーとしての性能が悪くなるという問題があった。本年度は、ドーピングが生じないような絶縁層材料を選択することで、この問題を解決し、デバイス特性の悪化を防ぐことに成功した。さらに、この系において、絶縁層の分極により増加したドレイン電流はメモリー性を有し、本研究で作製した素子がメモリーとして駆動させることができることを明らかにした。この成果については、国内の応用物理学会で報告し、現在論文として国際論文誌に投稿直前である。また、この研究の過程で、絶縁層の分極のみによりトランジスタの電流特性を変調させることに成功し、さらに変調された電流は初期値の10^6倍程度まで増えたところで増加しなくなり飽和するという現象を見出した。この結果については、再現実験も終了しているので、現在論文として国際論文誌に投稿準備中である。これらの研究の過程で蓄積した絶縁層(誘電体)の知識を応用し、新規材料を用いた誘電体が光応答性を持ち、誘電率を変化させることを見出した。この結果は国際学会誌(Appl.Phys.Lett.95.252901(2009).)や学会、特許として成果を発表した。また、今年度は特別研究員の最終年度であるため、研究結果を精力的に学会や論文として発表した。具体的な論文数として主著、共著を含めて6報、国内外の学会において計13件となった。2009年4月にアメリカのカリフォルニアで開催された学会(2009 MRS Spring Meeting)では、本研究の発表に対しても盛んな議論を交わすことができ、有益なコメントを多数得ることができた。本年度は、絶縁膜の分極がトランジスタ特性に及ぼす影響を明らかにし、その研究報告として"Organic fieldeffect transistors「with dipole-polarized polymer gatedielectrics for control of threshold voltage"という題で国際誌であるApplied Physics Letter誌(vol91,133502(2007))に投稿することができた。この知見により、絶縁膜の分極を積極的に制御することでトランジスタ特性を示す1つの指標である閾値電圧を制御できるという指針を示すことができた。本研究では、絶縁膜からのトランジスタ特性の制御を用いたメモリーを作成することが目標であるため、この論文は重要な位置づけとなる論文である。現在の進捗状況は、これらの有機トランジスタの絶縁膜において分極に関する知見をより一層発展させ本研究の目的である有機電界効果トランジスタの型メモリーへの応用を展開している。具体的には、絶縁膜に空間電荷分極を生じさせ、この分極を制御することが有機トランジスタから出力される電流値の制御につながることを見いだした。この結果において出力される電流値の制御が可能であることが示されたため、有機電界効果トランジスタの型メモリーへの応用にむけた大きな一歩となる結果である。この内容は、平成19年度日本化学会北陸地区講演会(発表題目:エレクトロケミカルドーピングを用いた有機電界効果トランジスタ)と第55回応用物理学関連連合講演会(発表題目:空間電荷分極を用いた有機電界効果トランジスタ閾値電圧のコントロール)にて報告した。特に第55回応用物理学関連連合講演会における発表では、学会参加者の反応も良く、多数の質問を受け盛んな議論がなされた。このことからも、本研究における成果は有機エレクトロニクスの分野において非常に興味を持たれる内容である。本年度は、有機トランジスタの絶縁膜において分極に関する知見をより一層発展させ本研究の目的である有機電界効果トランジスタの型メモリーへの応用を展開している。本年度の研究において、絶縁膜の分極をコントロールすることが可能になったため、ここで培った知見を元に本年度はメモリーを試作したが、現在はメモリーの高性能化にむけてコントロールされた分極状態の保持を目指して研究を進めている。この分極状態の保持がメモリー特性改善へのキーテクニックとなる。分極した絶縁膜は時間と共に緩和し、素子のメモリー機能が劣化するため、緩和を防ぐ必要がある。その方法として、現在、絶縁膜の分子の構造に注目し、化学的に固定化させることで分極緩和を防ぐ、または遅らせることができるのではないかという指針に基づき素子設計や材料選択を行い、デバイスの作成を行っている。また、今年度は精力的に学会発表や論文発表を行った。具体的には、国内外の学会において計13件の発表を行った。2009年3月にフランスのパリで開催された学会(2009International Thin Film Transistor Conference(ITC'09))では、本研究の発表に対しても盛んな議論を交わすことができ、有益なコメントを多数得ることができた。また、学会後、ヨーロッパにおいて有機エレクトロニクスの分野で非常に著名な研究室を複数訪問し、自身の研究成果を紹介し、ディスカッションを交わした。ここでは、本研究に対してとても興味を持たれ、発表中や発表後に盛んなディスカッションや質疑応答を交わした。さらに、最先端の研究を行っている研究室を訪問することで、有機エレクトロニクスに関する自分の知見が広がり、自分の研究の知識と合わせることで本研究により一層磨きをかけることができるような着想を得ることができた。

昨年度に発表した論文(Appl.Phys.Lett.94.073304(2008).)では、活性層が絶縁層からのイオンによりドーピングされるためトランジスタやメモリーとしての性能が悪くなるという問題があった。本年度は、ドーピングが生じないような絶縁層材料を選択することで、この問題を解決し、デバイス特性の悪化を防ぐことに成功した。さらに、この系において、絶縁層の分極により増加したドレイン電流はメモリー性を有し、本研究で作製した素子がメモリーとして駆動させることができることを明らかにした。この成果については、国内の応用物理学会で報告し、現在論文として国際論文誌に投稿直前である。また、この研究の過程で、絶縁層の分極のみによりトランジスタの電流特性を変調させることに成功し、さらに変調された電流は初期値の10^6倍程度まで増えたところで増加しなくなり飽和するという現象を見出した。この結果については、再現実験も終了しているので、現在論文として国際論文誌に投稿準備中である。これらの研究の過程で蓄積した絶縁層(誘電体)の知識を応用し、新規材料を用いた誘電体が光応答性を持ち、誘電率を変化させることを見出した。この結果は国際学会誌(Appl.Phys.Lett.95.252901(2009).)や学会、特許として成果を発表した。また、今年度は特別研究員の最終年度であるため、研究結果を精力的に学会や論文として発表した。具体的な論文数として主著、共著を含めて6報、国内外の学会において計13件となった。2009年4月にアメリカのカリフォルニアで開催された学会(2009 MRS Spring Meeting)では、本研究の発表に対しても盛んな議論を交わすことができ、有益なコメントを多数得ることができた。
X線CTの水ファントムを用いた吸収線量計測法に基づく臓器被ばく線量の定量的な評価

本研究では,X線CTの円筒形水ファントムを用いた吸収線量計測法に基づいて,患者CT画像を用いたモンテカルロ計算から各社MDCT装置の臓器被ばく線量を定量的に評価した.具体的には,(1)モンテカルロ法によって各社MDCT(東芝, GE, Philips, Siemens)のX線ビームモデリングを行った.(2)円筒形水ファントムを用いた電離箱測定とモンテカルロ計算によって吸収線量を評価した.(3) CT画像を用いたモンテカルロ計算と線量体積ヒストグラム(DVH)によって臓器被ばく線量を算出した.(4)管電流変調スキャンに対応したモンテカルロ計算による被ばく線量低減化の検討を行った.X線CTの吸収線量計測法の開発と患者CT画像を用いたモンテカルロ計算による,各社CTの臓器被ばく線量の定量的な評価を目的に,以下の項目を遂行した.(1)各社CT装置(東芝, GE, Philips, Siemens)のモンテカルロ法によるX線ビームモデリング:アルミニウムを用いたX線強度の減弱曲線からX線スペクトルを,空中軸外線量比の測定からボウタイフィルタの形状を推定した.各社CTの120 kVにおけるAl半価層はPhilipsで9.1mm,Siemensで8.6 mm,GEで7.5 mm),東芝7.2 mmであった.(2)円筒形水ファントムを用いた吸収線量計測:腹部用と頭部用の円筒形水ファントムを用いて,同一撮影条件での中心と周囲4箇所の電離箱測定から各社CTの吸収線量を評価した.吸収線量は,半価層が高くなるにつれて低くなった.また,吸収線量測定においては,コバルトと各X-CTの各電圧(120, 100 kV)での電離箱の線質変換係数をモンテカルロ法でモデリングして算出した.各CTの周辺4箇所の計算線量は,測定値と5%以内で一致した.(3)CT画像を用いたモンテカルロ計算による臓器被ばく線量の定量的な評価:患者CT画像をDICOM出力で取込み,モンテカルロ計算から線量分布を作成した.臓器被ばく線量は,臓器輪郭と線量分布をもとに線量体積ヒストグラムから算出し,各CTについて同一撮影条件で評価した.臓器平均吸収線量は,ファントムの測定結果と同様,半価層が高くなるにつれて低くなった以上の研究成果から,各社CTの臓器被ばく線量の定量的な評価が可能になった.本研究成果は,CT撮影における最適な条件設定に有用な情報を提供する.概ね研究計画通りに課題項目を遂行することができ,予定通りの研究成果が得られている.本年度は,X線CT装置に装備されている自動露出機構(AEC)の装置間比較と,X-Y軸面(Axal面)AECのモンテカルロモデリングを目的に,以下の項目を遂行した.(1) X線CT装置自動露出機構(AEC)測定用ファントムの作成AEC用ファントムは,1つの円形(140 mmφ)ファントムと3つの異なるサイズの楕円(100 mm×200 mm,140 mm×280 mm,180 mm×360 mm)ファントムで構成され,アクリル材で作成されている.各ファントムには,中心と周辺4か所に電離箱を挿入することが可能で,電離量測定からX-Y軸面(Axal面)とZ軸のAECの推定が可能である.(2)各社CT装置の自動露出機構(AEC)の装置間比較概ね研究計画通りに課題項目を遂行することができ,予定通りの研究成果が得られている.本年度は,以下の項目の研究を引き続き遂行した.(1)各撮影部位(頭部,頸部,胸部,腹部)における各臓器被ばく線量の定量的な評価患者CT画像を用いて,対象とする臓器の輪郭を描出した.次に,臓器の輪郭情報を含むCT画像をDICOM出力でモンテカルロ計算コードに取り込んで線量分布計算を行った.各部位の臓器線量は,線量体積ヒストグラム(DVH)を用いて定量的に評価した.本研究では,各社CT装置(LightSpeed VCT(GE社),AquilionONE(TOSHIBA社),SOMATOM Sensation(SIEMENS社),Brillance iCT(PHILIPS社)の被ばく線量を同一撮影条件においてDVHからの平均吸収線量で算出した.各社CTの120 kVにおけるAl半価層(Philipsで9.1 mm,Siemensで8.6 mm,GEで7.5 mm,東芝7.2 mm)にしたがって,臓器平均線量は減少した.臓器線量は線質に大きく依存することが確認できた.(2)各社CTの自動露出機構(AEC)の装置間比較以前に作成したAEC測定用ファントムを用いて,ヘリカルスキャンから上記の各社CT装置におけるX-Y軸面(Axal面)とZ軸のAECの特性(管電流,画像ノイズ,線量分布)を調べた.Axal面-AECではモンテカルロ計算によるモデリングも行った.Axal面-AECは各CT装置で同様な管電流変調が行われており,測定値とモンテカルロ計算値は凡そ一致した.一方,Z軸-AECではファントムサイズや形状に応じて,各社CT装置によって管電流変調に大きな違いが見られた.現状では,モンテカルロ計算においてZ軸-AECを一定のパラメータで予測することが困難であり,各スキャンの各照射角度での管電流値がDICOMで取り出せないと正確なモンテカルロ計算は困難であると考えられる。

本研究では,X線CTの円筒形水ファントムを用いた吸収線量計測法に基づいて,患者CT画像を用いたモンテカルロ計算から各社MDCT装置の臓器被ばく線量を定量的に評価した.具体的には,(1)モンテカルロ法によって各社MDCT(東芝, GE, Philips, Siemens)のX線ビームモデリングを行った.(2)円筒形水ファントムを用いた電離箱測定とモンテカルロ計算によって吸収線量を評価した.(3) CT画像を用いたモンテカルロ計算と線量体積ヒストグラム(DVH)によって臓器被ばく線量を算出した.(4)管電流変調スキャンに対応したモンテカルロ計算による被ばく線量低減化の検討を行った.これまでの研究成果で各社X-CTの臓器線量の定量的な評価が可能になった.今後の研究展開として,各社CTの各撮影部位(頭部,頸部,胸部,腹部)における臓器被ばく線量の定量的な評価を引き続き行う.また,管電流変調技術に対応したモンテカルロ計算による被ばく低減化を検討し,臓器被ばく線量と画質の適正化を行う.これまでの研究成果で各社CT装置の被ばく線量の定量的な評価と自動露出機構(AEC)の装置間の特徴が明らかになった.今後の研究展開として,各社CTの各撮影部位(頭部,頸部,胸部,腹部)における臓器被ばく線量の定量的な評価を引き続き行う.また,モンテカルロ計算による被ばく低減化を検討し,臓器被ばく線量と画質の適正化を行う.放射線線量計測学当初予定していた物品費,旅費が軽減できたために残余が生じ,また謝金が発生しなかったために約249,727円の繰越が生じた.平成28年度は,当初予定していた物品費はややオーバーしたが,旅費に残余が生じ,また謝金が発生しなかったために,83,383円の繰越金が生じた.平成28年度の必要経費(物品費,旅費,謝金)に当てる.これは平成29年度の必要経費(物品費,旅費,その他)に当てる.
協働学習や問題作り活動などの学びの形態のよさとその評価に関する実践的研究

高等学校の生徒たちは、習得した知識を活用することや協働で問題を解決するなどの体験が不足している。教員は、生徒のうちから出る活用力を信頼して良いのではないかと考えている。研究の目的を2つにわけ、成果について述べる。1)協働学習や問題作り活動などの学びの形態を中等教育に広めるとともに教科書研究・教材開発を行う。協働学習はアクティブラーニングを実現する一つの形態であり、次第に広まりつつあると感じている。また「生徒による問題作り」に取り組ませ発表させると、面白くて難易度の高い問題を作る傾向にある。話し合いで思考が深まっていく様子や、解の数値を綺麗にするべく作成問題を変更する工夫なども見られる。申請者はこの学習形態の良さを認識しており、日本数学教育学会、MAA Math Fest 100, AMS-MAA Joint Meetingsなど国内外の学会で発表し、また、報告書を作成し、数学教育分野で広めることができるよう努力した。海外の教科書や古い日本の教科書についての研究も継続的に行い、思考力・判断力・表現力を養えるような教材開発を積極的に行った。2)協働学習や問題作り活動に関する評価について考察する。問題作り活動については、ルーブリックを作成し、問題作り開始前に望まれる話し合いの様子と理想の製作ポスターを提示した。また発表時には、生徒同志による評価をし、最後に投票させて互いの評価が見える形にした。アンケートによる自己評価も実施した。協働学習や問題作り活動の手法のよさを、この活動で得られる能力に関する評価の在り方を検討することで詳らかにしたい。継続して研究を行う。継続して研究を行う。
自己のアイデンティティを量的・質的両面から捉える総合的方法の開発

自己のアイデンティティを測定する代表的な尺度の比較検討を行い、尺度により測定しているものが異なることを示し、それぞれの尺度の特徴を明確化した。それに基づき、エリクソンによるオリジナルな記述を参考にしつつ、自己のアイデンティティのあらゆる側面を網羅的に測定し得る新たなアイデンティティ尺度の試作を試みた。また、自己物語法を用いてアイデンティティ形成の事例検討を行うと共に、質的方法と尺度法の比較検討も行った。まず最初に文献収集を行い、自己のアイデンティティの質的および量的測定に関して理論的に論じている文献および心理尺度や面接、投影法などにより実践的にとらえようと試みている文献等を収集し、文献研究を行った。その成果をもとに自己のアイデンティティを量的に測定する既存の心理尺度をいくつか選定し、大学生および成人を対象に自己のアイデンティティをとらえるための質問紙調査を実施した。そのデータをもとに、各尺度の特徴を明らかにするための統計解析および結果分析を行っているところである。また、自己のアイデンティティを質的に捉えるための既存のアイデンティティ面接や投影法を検討し、榎本の開発した自己物語法面接およびSD法を心理尺度と並行して大学生および成人を対象に実施した。そのデータをもとに、自己のアイデンティティを質的にとらえる方法について検討すると同時に、質問紙調査のデータと付き合わせながら量的データと質的データの関連性の分析を行っているところである。以上により、自己のアイデンティティを量的に測定する既存の心理尺度の個々の特徴や相互の関連性が明らかになるとともに、心理尺度によって量的にとらえられた側面と面接や投影法によって質的にとらえられた側面の関連性も明らかになった。こうした結果をもとに、次年度は新たな心理尺度の開発および面接法や投影法との組み合わせの方向性を検討する予定である。筆者が選定した代表的な7つのアイデンティティ尺度の比較検討の結果、同じく自己のアイデンティティを測定する道具と銘打ってはいても、捉えている自己の側面には尺度ごとに大きなズレがあることが確認された。このような現状では、自己のアイデンティティに関するさまざまな知見を関連づけることは困難である。そこで、既存の尺度がとらえている自己のアイデンティティの諸側面を可能な限り包括的にとらえる尺度の試作を行った。それは、自己に関して、一貫性(連続性・独自性)、勤勉性、自己への信頼、現在の自己投入、主体性(自律性)、将来展望、時間への信頼、他者への信頼(親密性)、社会的役割の取り入れ、自己受容の10側面をとらえるものである。一方で、筆者が開発した自己のアイデンティティを引き出す面接法である自己物語法に関しても、基本的方法の改訂版も作成し、実際に試行し、自己アイデンティティ尺度で得られたデータと面接法で得られたデータの突き合わせを行い、両者それぞれの特徴についての検討を行った。以上の成果をもとに、現在自己アイデンティティ尺度と自己物語法それぞれの特徴の整理と両者を併用する総合的方法のあり方の検討を最終的にまとめているところである。
歯周病原性菌由来プロテアーゼによる歯周組織細胞の免疫応答の調節

歯周炎の病因は主に細菌の感染であり,感受性のある宿主において歯周炎に関係する細菌により発症し進行する。Porphyromonas gingivalis歯周病原性細菌であり,産生されるタンパク分解酵素(プロテアーゼ)は,歯周病の進展に重要な因子であることが明らかにされている。本研究では,P. gingivalisの病原因子が宿主の免疫応答に対しどのような影響を及ぼすかについて明らかにするために,T細胞と接触した歯肉線維芽細胞(HGF)の応答性におけるP. gingivalis由来gingipain-Rの影響について検討した。その結果,gingipain-RはHGFに対し,Interleukin-8(IL-8)mRNA発現を誘導するが,培養上清中のIL-8量は増加しないことを明らかにした。しかし,gingipain-Rで刺激されたHGFはその後のT細胞刺激によって,gingipain-Rで刺激されないHGFに比較して,IL-8mRNA発現およびIL-8を多く産生した。これらは,先のgingipain-R刺激により細胞内に蓄積されていたIL-8が産生されたことに加え,T細胞刺激により新たにIL-8が産生されたことによる結果と考えられる。一方,その他のケモカインについて検討した結果gingipain-Rは,T細胞刺激によるHGFのmonocyte chemotactic protein-1(MCP-1)産生には影響を及ぼさず,interferon-gamma-inducibleprotein-10(IP-10)産生には抑制させるように作用することを明らかにした。これらの結果は,gingipain-Rが,歯周炎局所への炎症性細胞の浸潤において多様な役割を持ち、歯周炎の病態に深くかかわっていることが示唆した。これまでタンパク分解酵素としての病原性が強調されてきたgingipain-Rは,歯周炎の進展においてそれ以外に多彩な機能を果たしていることが示された。結論gingipain-Rは,HGFに対し直接的にIL-8産生を増加させたが,T細胞膜画分による刺激後のIP-10産生は抑制した。以上の結果より,gingipain-Rは,歯周炎局所への炎症性細胞の浸潤において多様な役割を持ち,歯周炎の病態に深くかかわっていることが示唆された。しかし,そのメカニズムについては依然不明な点が多く,今後それぞれの応答がどのような情報伝達系を介して起こっているのかを詳細に分析することが次年度の課題である。
宇宙災害回避のためのシューマン共鳴による電離圏モニタリングシステムの開発

宇宙災害回避のためには電離圏の変動を理解する必要があるが、フレア・太陽プロトンイベント(SPE)の影響が大きい下部電離圏は人工衛星による直接観測がほぼ不可能であり、電波観測でも限定的な観測しかできない。一方、地上磁場変動に現れる8.0Hz程度のシューマン共鳴(SR)は、その周波数に全球的な下部電離圏の密度・高度変化が反映される特性を持つ。本研究では、SRを通してフレア・SPE時の下部電離圏の電子密度・高度変化とその時間スケールを解明するとともに、SR変動のパターンをモデルとして理解、提唱する。また、SRが常時観測される利点から、宇宙災害回避を目指したSRによる電離圏モニタリングシステムを構築する。
声帯組織の維持における声帯上皮防御機構の役割の解明

ラット声帯上皮細胞の培養モデルの確立を行った。ラットの喉頭の大きさは1cm、声帯粘膜の長さは2mm程度と微小であるため、ラットの声帯からの上皮細胞を採取する際には手術用ルーペや顕微鏡を用い、さらに上皮と粘膜固有層を分離する試薬(Dispase II)を用いることで、他組織の混入を最小限とした。また細胞増殖を促進するため、声帯上皮細胞をフィーダー細胞と共培養した。これにより初代培養開始3日後には敷石状の細胞骨格を有する細胞集塊が確認された。さらに、培養開始9日後の細胞集塊を用いて形態的・免疫組織化学的評価を行ったところ、電子顕微鏡検査にて細胞間の頂端側(apical側)にタイトジャンクションの存在が確認され、免疫組織化学検査では細胞間にoccludinおよびZO-1、そしてclaudin-3, -4及び-5の発現が確認された。初代培養開始913日後には12-well細胞皿においてコンフルエントまで細胞は増殖し、1ラットあたり15×104個の上皮細胞が獲得された。さらに初代培養後の声帯上皮細胞をコラーゲンコートされたセルカルチャーインサートに継代培養させ、電子顕微鏡により観察すると細胞集塊は3層構造を成していることが確認され、さらに免疫組織化学検査において細胞間にはZO-1が発現していることが確認された。また上皮細胞のバリア機能の評価目的にtransepithelial electrical resistance(以下TEER)の計測を行ったところ、継代4日後にTEERの急上昇を認め,その後は2000Ω*cm2前後で推移し、培養上皮細胞集塊のバリア機能が確認された。ラット声帯粘膜は微小であるため、声帯上皮を採取しても上皮細胞を生着・増殖させることは容易ではなかった。このため安定した培養条件の検討のため1年目(平成29年度)には研究の遅れが生じたものの、2年目(平成30年度)には培養条件の改良により安定したラット声帯上皮の分離培養が可能となり、またその形態的・機能的な検討を行うことができた。当初2年目(平成30年度)に予定していた声帯上皮バリア機構の傷害・修復過程の解析を平成31年度には計画しており、全体として研究の進捗はやや遅れていると考えられる。今後はこの2年間で確立したin vitroモデルを用いて声帯上皮バリア機構の傷害・修復過程の解析を行う。臨床的に喫煙や物理的ストレスは声帯病変のリスク因子であることが推測されており、これらによる声帯上皮傷害モデルの確立を試みる。その傷害分子の候補としてはcigarette smoke condensateや二次的に発生する活性酸素があげられる。これらにより培養された声帯上皮細胞群の形態および機能が変化するかを電子顕微鏡検査、TEERなどにより解析し、傷害が確認されればその修復過程の解析も行う。ラット声帯上皮細胞の培養モデルの確立を試みた。ラットの喉頭の大きさは1cm、声帯粘膜の長さは2mm程度と微小であるため、ラットの声帯からの上皮細胞を採取する際には手術用ルーペや顕微鏡を用い、さらに上皮と粘膜固有層の分離する試薬(Dispase II)を用いることで、他組織の混入を最小限とした。これらのことにより、培養開始7日後には敷石状の細胞集塊をフィーダー細胞間に認め、声帯上皮細胞が生着・増殖したものと考えられた。以上のことから、小動物であるラットからも声帯上皮を採取し、上皮細胞を初代培養できることが示唆された。今後この細胞の特性を免疫組織化学検査やPCR検査により検討するとともに、増殖・継代の条件を検討していく予定である。一方で、声帯上皮バリア機構における重要な分子の検討を行った。細胞間結合の中でもタイトジャンクションはバリア機構において重要な役割を担う。このタイトジャンクションにおける内在性膜タンパク質であるクローディンの喉頭における発現の検討を行った。ラット声帯粘膜を用いたRT-PCRにより、クローディンの各サブタイプの中でクローディン-1、-3、-4、-5、-6、-7、-8、-10、-11、-12、-17、-22、-23の遺伝子がラット声帯粘膜に発現していることを確認した。さらに免疫染色では、声帯上皮の最も管腔側の細胞間にクローディン-3の強いシグナル、またより深層の細胞間にクローディン-3、-4、-7のシグナルを確認した。以上のことからクローディン-3がラット声帯上皮において最も頂端側の細胞間に分布するタイトジャンクションの構成要素であり、細胞間隙をシールする役割を担っている可能性が考えられた。以上のことは、声帯の恒常性維持機構の解明に将来繋がる可能性があると考えられる。ラット声帯粘膜は微小であるため、上皮採取の操作が容易ではなく、また採取できたとしても採取される細胞量が少ないため、その細胞を培養皿上に生着・増殖させることは容易ではなかった。現時点で上皮細胞様の細胞塊を確認できているものの、それをさらに増殖させ継代させるには、培養方法の改良が必要と考えられる。このため当初の計画よりも現在はやや遅れていると考えられる。

ラットの喉頭の大きさは1cm、声帯粘膜の長さは2mm程度と微小であるため、ラットの声帯からの上皮細胞を採取する際には手術用ルーペや顕微鏡を用い、さらに上皮と粘膜固有層を分離する試薬(Dispase II)を用いることで、他組織の混入を最小限とした。また細胞増殖を促進するため、声帯上皮細胞をフィーダー細胞と共培養した。これにより初代培養開始3日後には敷石状の細胞骨格を有する細胞集塊が確認された。さらに、培養開始9日後の細胞集塊を用いて形態的・免疫組織化学的評価を行ったところ、電子顕微鏡検査にて細胞間の頂端側(apical側)にタイトジャンクションの存在が確認され、免疫組織化学検査では細胞間にoccludinおよびZO-1、そしてclaudin-3, -4及び-5の発現が確認された。初代培養開始913日後には12-well細胞皿においてコンフルエントまで細胞は増殖し、1ラットあたり15×104個の上皮細胞が獲得された。さらに初代培養後の声帯上皮細胞をコラーゲンコートされたセルカルチャーインサートに継代培養させ、電子顕微鏡により観察すると細胞集塊は3層構造を成していることが確認され、さらに免疫組織化学検査において細胞間にはZO-1が発現していることが確認された。また上皮細胞のバリア機能の評価目的にtransepithelial electrical resistance(以下TEER)の計測を行ったところ、継代4日後にTEERの急上昇を認め,その後は2000Ω*cm2前後で推移し、培養上皮細胞集塊のバリア機能が確認された。ラット声帯粘膜は微小であるため、声帯上皮を採取しても上皮細胞を生着・増殖させることは容易ではなかった。このため安定した培養条件の検討のため1年目(平成29年度)には研究の遅れが生じたものの、2年目(平成30年度)には培養条件の改良により安定したラット声帯上皮の分離培養が可能となり、またその形態的・機能的な検討を行うことができた。当初2年目(平成30年度)に予定していた声帯上皮バリア機構の傷害・修復過程の解析を平成31年度には計画しており、全体として研究の進捗はやや遅れていると考えられる。今後は培養液やフィーダー細胞の交換時期の細かい点を検討していく。それでも細胞増殖や生着に問題がある場合には、同じ非角化型重層扁平上皮である食道や角膜などの上皮細胞培養法の報告を再検討し、培養プロトコルの改善を行う。今後はこの2年間で確立したin vitroモデルを用いて声帯上皮バリア機構の傷害・修復過程の解析を行う。臨床的に喫煙や物理的ストレスは声帯病変のリスク因子であることが推測されており、これらによる声帯上皮傷害モデルの確立を試みる。その傷害分子の候補としてはcigarette smoke condensateや二次的に発生する活性酸素があげられる。これらにより培養された声帯上皮細胞群の形態および機能が変化するかを電子顕微鏡検査、TEERなどにより解析し、傷害が確認されればその修復過程の解析も行う。
異方制御された導電性高分子ナノワイヤーの電極への直接電気化学合成

本研究課題では、電極上に高分子成長の異方制御を行いながら、直接電気化学的に導電性高分子ナノワイヤーやナノロッドを作製することを目的としている。前年の研究から金電極上にポリアニリン単層のドメインを作製することが可能になったので、重合によるポリアニリンが成長する条件を調べた。方法として、パラ位にチオール部位を持つアニリンモノマーを金電極表面のドメイン部に吸着させ、そこからアニリンモノマーを含む電解質中で、電位を変化させながら電解重合を行った。重合は比較的緻密に進行することが確認されたが、元々吸着しているチオールの長さ以上に重合すると、重合の垂直異方性を制御することは不可能であった。たとえ電位やモノマー・電解質の濃度を変化させたり、重合における電解質溶液の振動を制御する方法を用いても垂直方向への制御は不可能であった。ただ、電極基盤に常に平行に重合する条件は容易に見出すことが可能であった。この結果は、電気化学的測定により明らかとなった。以上より、たとえドメインを作製し、導電性高分子の重合条件を制御しても、高分子を電極表面から垂直方向に重合することは可能ではなかった。一方、電極表面に平行に重合することは、重合条件を選択することにより比較的容易であることがわかり、重合量を制御することにより、サイズをナノメートルレベルで自由に制御することが可能なナノ電極を作製することが可能であることが分かった。この発見は、電気化学的分析の分野に新しい概念を提供する研究シーズになることが期待される。まず初めに研究実施計画にも記述したように、合成の異方制御を行なうために、高分子を成長させる起点の材料選定とその電気化学的特性を調べた。材料としてチオール部位を持つアニリンモノマーを用いた。最初に、このモノマーを金(111面)表面上に吸着させた後、電位を印加すると、金表面と平行に重合が進行し単層ポリアニリンを作製することが可能であることを確認した。さらに電気化学的にこの重合の特徴を調べると、ポリアニリンの重合度は印加電位・時間により、容易に制御できることが明らかとなった。次に、アニリンが吸着する形状を変化させることを試みた。まず、2種の有機鎖長の異なるチオールを共吸着させることにより、チオールドメイン層を形成した。とれらのチオールの脱離電位が、その有機鎖の種類により異なる特徴を利用して、ドメイン部位のチオールのみを選択的に脱離するようにチオールの組み合わせを選んだ。選択脱離後、アニリンを吸着することにより、アニリン単層のドメインを形成することが可能となった。STM測定を用いて観察すると、そのドメインを10nm程度のレベルで制御できることが分かった。現在では、このドメインの電気化学特性や重合制御する条件並びにドメインからポリアニリンを電極表面かち垂直方向に重合成長させる条件を割り出しているところである。