hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
貧困から犯罪に至る過程を媒介・調節する個人要因と支援の在り方

本研究は、生活の困窮した状態に置かれた元受刑者が犯罪に至る過程に関わる要因を検討し、その支援について考察することを目的とした。そのために、犯罪性の発達と事件の発生についてアタッチメント研究に焦点を当ててレビューを行ない、心的苦痛の解決としての犯罪の成立というモデルを提示した。このモデルに則って、元受刑者の犯罪についての現在の心の状態を捉えるための質問項目、手続き、評定基準を定め、半構造化面接法を開発した。この面接法による結果と1年間の元受刑者の経過を照らし合わせ、生活の困窮した状態から人はどのように犯罪に至るのかを描写し、求められる支援について考察した。本研究は生活に困窮した状況の中で犯罪や非行に至る、あるいはそれを防ぐ個人要因として、「葛藤する能力」と「関係する能力」に注目し、それらが「応答的な他者」の存在によってどのように獲得されていくか、ということを、刑務所、少年院退所者を対象に1年間の追跡調査を行うことで明らかにしようとするものである。2014年度は、研究の初年度として、「葛藤する能力」と「関係する能力」について、先行研究を参考に半構造化面接を行ない、質問項目および、評定項目を策定することが課題であった。そのために、刑務所を出所して1年以上が経過している男性6名を対象に面接調査を実施し、(1)事件当時および現在の生活の状況、(2) 1年以上再犯をせずに過ごせているのはなぜか、(3)何が変化したと思うか、といったことについて尋ねた。どの面接調査の中にも(1)「葛藤する能力」にかかわる仕事を継続することについての語りが現れ、(2)「関係する能力」にかかわる人間関係を支えとすることについての語りが現れた。後者については、どの協力者も(3)事件前と現在とで付き合う人が変わっていることを語っており、「応答的な他者」の出現と「関係する能力」の獲得とが同時に進むことが伺えた。この予備調査によって、「関係する能力」と「応答的な他者」をどのように区別して取り出すことができるか、が課題であることが明らかになった。また評定項目については継続して検討中である。「関係する能力」の測定にはAAIと呼ばれる別の半構造化面接も用いるが、この適用、および評定方法についての検討も、研究分担者、および家庭裁判所の調査官等と行った。本研究は生活に困窮した状況の中で犯罪や非行に至る、あるいはそれを防ぐ個人要因として、「葛藤する能力」と「関係する能力」に注目し、それらが「応答的な他者」の存在によってどのように獲得されていくか、ということを、刑務所、少年院対処者を対象に1年間の追跡調査を行うことで明らかにしようとするものである。2015年度は、前年の予備調査を受けて本調査に入ったが、最終的に半構造化面接の項目を以下のようにしたところ、生活の状況および事件に至る状況について、対人関係も含めて捉えることができるようだった。(1)事件当時の生活、(2)事件の概要、(3)事件について一語で表す言葉を5つ、(4)振り返っての原因、(5)対処法、(6)事件後逮捕まで、(7)逮捕時の状況、(8)刑務所の状況、(9)全体を振り返ってどうすれば良かったか、(10)これからの生活、(11) 3年後の自分。この項目群によって「葛藤する能力」と「関係する能力」のうち、「葛藤する能力」を操作的に「事件に至る苦痛についての語り」から、「関係する能力」については「親密な他者、支援者、権威についての語り」およびAAIと呼ばれる別の半構造化面接から捉えられるようにもなった。本年度は5名の調査を行い、うち1名には半年後の調査を実施したところであり、他の調査協力者にも今後調査を実施していく。また、アタッチメントの観点から非行をどのように理解するか、AAIを用いた研究を家庭裁判所調査官とともに行い、それは近く調査官らが著者として投稿される。一方、研究代表者自身も、葛藤する能力と関係する能力の関係についてモデル化するために、現在アタッチメント理論に基づいた非行・犯罪のレビュー論文を執筆しているところである。本年度の課題は、調査項目を定め、実際に調査を行うことであった。調査項目が定まったこと(これについては家庭裁判所調査官、少年鑑別所法務技官等によって、業務において得られる情報と同程度の情報が得られているとの印象を得ている)、目標としていた5名の調査協力者を得て調査を行うことができたこと、本研究における中心的概念である葛藤する能力と関係する能力についてこの半構造化面接の中で操作的に評定する枠組みができたこと、などをもって上記の自己評価としている。また、1名に追跡の調査をするに当たって、半年後の生活状況について尋ねる範構造化面接も作成しているが、こちらについてはまだ評定基準が定まっていない。本研究は生活に困窮した状況の中で犯罪や非行に至る、あるいはそれを防ぐ個人要因として、「葛藤する能力」と「関係する能力」に注目し、それらが「応答的な他者」の存在によってどのように獲得されていくか、ということを、刑務所、少年院対処者を対象に1年間の追跡調査を行うことで明らかにしようとするものであった。2015年度まではこの計画に従って、出所直後の心の状態を測定する半構造化面接を作成した。その項目は、(1)事件当時の生活、(2)事件の概要、(3)事件について一語で表す言葉を5つ、(4)振り返っての原因、(5)事件を防ぐ対処、(6)事件後逮捕までの生活、

(7)逮捕時の状況、(8)矯正施設内での生活、(9)全体を振り返ってどうすれば良かったか、(10)これからの生活、(11) 3年後の自分、といったものであった。これを非行・犯罪面接(DCI)と命名し、ここから「葛藤する能力」を捉え、成人アタッチメント面接(AAI)と呼ばれる既存の半構造化面接から「関係する能力」を捉えようとしていた。2016年度はまず、アタッチメント理論に基づいた非行・犯罪のレビュー論文をまとめ、投稿したが、その過程で事件に至る個人内のプロセスを「アタッチメントの問題」と「不安の解決としての事件の惹起」と捉え直し、これらが困窮した状況の中で、どのように適切に支援を利用できるか、どのように事態を解決できるか、に影響を与える要因であることが明らかになった。そのため、DCIについて、「不安の解決としての事件の惹起」という観点からコーディング指標を作成した。その成果は犯罪心理学会大会において発表した。出所後1年間の追跡調査に使用する半構造化面接も考案していたが、このように概念を捉え直したことに伴って新たにこれを作成するよりも、事例研究として立ち直りに関わる要因を拾い上げる計画に切り替えた。当初予定していた構成概念(「葛藤する能力」と「関係する能力」)について、レビュー論文執筆の過程で「アタッチメントの問題」と「不安の解決としての事件の惹起」と捉え直したことに伴って、研究計画を変更した。つまり、1年間の追跡調査を半構造化面接を行う予定であったところ、ここから新たな概念化に沿った半構造化面接の作成に着手するのではなく、むしろ事例研究として個別の経過を記述する中から、これらの要因がどのように立ち直りに寄与し、あるいはそれを阻害したのか、時間の経過の中でこれらの要因がどのように変化して行ったのか、を記述することとした。このような変更を行ったことから、当初の予定通りの進行にはなっておらず、また調査フィールドである社会復帰支援施設における利用者数の減少から、予定通りの調査が行えていないところは研究の遅れとなるところである。しかしながら、この概念化と非行・犯罪からの立ち直りへの示唆が評価され、注目され、法務省矯正局による雑誌への起稿を求められるなど、その遅れを補う質の成果を確保できていると考えられることから、「おおむね順調に進展している」と評価した。本研究は生活に困窮した状況の中で犯罪者非行に至る、あるいはそれを防ぐ個人要因として、「葛藤する能力」と「関係する能力」に注目し、それらが「応答的な他者」の存在によってどのように獲得されていくか、ということを、刑務所、少年院退所者を対象に1年間の追跡調査を行なうことで明らかにしようとするものであった。2015年度までに事件についての心の状態を捉える非行・犯罪面接(DCI)を開発し、その評価マニュアルを定めた。DCIの施行と同時に成人アタッチメント面接(AAI)を実施した。2016年度はアタッチメント理論にもとづいた非行・犯罪のレビュー論文をまとめ、事件に至る個人内のプロセスを「アタッチメントの問題」と「恐れや苦痛を解決するための事件の惹起」として捉え直し、前者を測定するものとしてAAIを、後者を測定するものとしてDCIを位置づけた。
小・中・高校教育に一貫した生活科学教育のカリキュラムとその教材に関する研究

科学技術革新の今日, "生活科学"を家庭生活にかかわる科学と解釈することはすでに当たらない.科学技術の著しい進展は情報社会化を招き,市民の日常生活も良かれ悪しかれ近代科学技術の影響を受けるとともに,広範囲の社会システムの一環として機能しなければならない時代となった.この意味において,現行の学校教育おける科学教育の中から,広義の生活にかかわりのある因子を抽出して,現代に処する生活科学教育の体系を構築することを試みた.まず今世紀後半の科学技術の進展とその社会的背景を認識するために年表資料を作り,またこの間の耐久消費財の普及の推移をグラフ化して,これらに関する考察を加えた.現行の科学教育は,原理・法則の暗記学習に終始している傾向があるので,科学を技術に,そして日常生活具象に結びつける体系として,「物質・材料」,「エネルギー」,「情報」,「生物・環境」及び「システム」の5分野系列を立て,小・中・高校における理科教育および家庭科教育(技術・家庭を含む)の教育課程の各項目の中から,上記の生活科学教育を構成する体系因子を抽出したが,小学校教育においては「生活」教育として,中学・高校においては「生活科学」教育としての性格をもたせることが適当と考えた.また現行の家庭科及び技術・家庭科教育は,実践・体験を重んじるあまりに科学的体系に欠けているので,これを科学教育から生活具象の科学的理解に導く体系に改編する必要がある.以上の抽出によって,物質,エネルギー,生物の分野系列では材料,効率,生体についての領域が欠け,また従来の教育課程からは体系的因子の得られなかった情報に関する分野系列を充足するとともに,全般についてのシステム的思考の育成をはかる教育が必要であることを提唱した.科学技術革新の今日, "生活科学"を家庭生活にかかわる科学と解釈することはすでに当たらない.科学技術の著しい進展は情報社会化を招き,市民の日常生活も良かれ悪しかれ近代科学技術の影響を受けるとともに,広範囲の社会システムの一環として機能しなければならない時代となった.この意味において,現行の学校教育おける科学教育の中から,広義の生活にかかわりのある因子を抽出して,現代に処する生活科学教育の体系を構築することを試みた.まず今世紀後半の科学技術の進展とその社会的背景を認識するために年表資料を作り,またこの間の耐久消費財の普及の推移をグラフ化して,これらに関する考察を加えた.現行の科学教育は,原理・法則の暗記学習に終始している傾向があるので,科学を技術に,そして日常生活具象に結びつける体系として,「物質・材料」,「エネルギー」,「情報」,「生物・環境」及び「システム」の5分野系列を立て,小・中・高校における理科教育および家庭科教育(技術・家庭を含む)の教育課程の各項目の中から,上記の生活科学教育を構成する体系因子を抽出したが,小学校教育においては「生活」教育として,中学・高校においては「生活科学」教育としての性格をもたせることが適当と考えた.また現行の家庭科及び技術・家庭科教育は,実践・体験を重んじるあまりに科学的体系に欠けているので,これを科学教育から生活具象の科学的理解に導く体系に改編する必要がある.以上の抽出によって,物質,エネルギー,生物の分野系列では材料,効率,生体についての領域が欠け,また従来の教育課程からは体系的因子の得られなかった情報に関する分野系列を充足するとともに,全般についてのシステム的思考の育成をはかる教育が必要であることを提唱した.小・中・高等学校教育における諸教科(理科,数学,算数,家庭,技術・家庭及び社会の各教科)の現行教育課程の中から、生活科学・技術及びこれに関連のある社会的要素についてキーワードを選び出し、一方、現実の近代生活にかかわる科学技術的諸具象を表わすキーワードを抽出して、両者の相関性を通して分類・分析し、改善・進歩・普及を見つつある近代生活の中の科学技術的諸要素と、その学校教育への教材としての導入についての現状を把握するとともに、教材の改善、新教材の開発によって、生活の合理化や、生活水準の向上に寄與し得る生活科学教育の新体系を構築する可能性について検討を進めている。とくに、新しい教育課程として提起されている、小学校低学年における「生活」教科の性格・内容について、従来の理科・社会に代わるべき新しい教育体系を探求して、学習課程の試案を編成し、その先導的な試行を計画している。この目的のもとに、これらに関連する教材や学習題材の視聴覚教育資料を収集してその編集を進めるとともに、生活科学教育の一環として、「さび」に関する学習のVTR自作教材を製作中である。研究代表者(朝井)は、本研究の一部として、従来「材料」に関する学習体系の不備を指適し、裏面に記載のごとく、日本科学教育学会の第10回年会シンポジウムにおいて「物質と材料の学習の体系化を求めて」と題する提言を行なった。
ペルーの学校教育における民衆教育の受容－その理念と実践

研究最終年度は、ペルーを中心にラテンアメリカの民衆教育の変容と学校教育での受容について、教育政策や学校教育を取り巻く状況の変化と関連付けて全体的な考察を行い、博士論文を提出した。その中で、個々の学校内では、民衆教育が批判した権威主義の排除、より民主主義的な学校文化の構築が、カリキュラムなどを通して目指されていることを指摘した。一方、かつて民衆教育の活動が行われたペルーの都市周辺部の大衆居住区では、近年、住民の所得水準の向上や公立学校不信、子どもの教育の重要性への認識の高まり、1990年代の私立学校設立規制緩和から、私立学校選択傾向が高まっており、学校間での教育の質の差の拡大や、それによる社会的不平等の再生産が危惧されていることも指摘した。なお、教育の市場化・民営化に関する顕著な事例であるペルーの隣国チリでは、近年教育に対する国家の関与の拡大を求める政策の修正が行われている。こうした修正やそれを求める市民社会の動きはペルーにも影響を与えるものと考えられ、これに関して日本比較教育学会大会で研究発表を行った。博士論文提出後の追跡調査では、民衆教育の影響を受けた共同体教育政策が、2015年に一度停滞したのち、2016年7月末のペルーでの政権交代後に再活発化し、先住民を対象とした異文化間二言語教育との連携が強化されていること、先住民自身の政策形成過程への参加が重視されていることを確認した。本研究では民衆教育の学校での受容に焦点を当てたが、研究対象の一つである働く子どもの運動マントックの場合、学校以外の地域での活動では、子どもの代表が地域の住民組織の一員として活動していた。このように従来は社会・政治的に弱い立場にあった人々による、様々なレベルでの参加(特に政治参加)と教育との関連に関して、本研究課題の内容をさらに発展させるための示唆を得ることができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、ラテンアメリカにおいて社会的弱者のエンパワーメントによる社会の変革を目指す、ノンフォーマル教育を中心とした民衆教育の思想や実践が、学校教育に取り入れられることでどのように変容するのか、また時代の変化にどのような影響を受けたのかを、ペルーの事例を中心に明らかにすることである。平成26年度はまず、ラテンアメリカ17カ国で学校教育やノンフォーマル教育を提供するカトリック系国際NGOフェ・イ・アレグリアの活動の文脈において、民衆教育という言葉が、教育機会の乏しい貧困地域の子どもが学校教育を受けることで、漸進的に社会を変える主体となることができるようになる、という論理で用いられていることを明らかにした。さらにペルーの場合、半世紀を超える活動を経て、フェ・イ・アレグリアの強調する「民衆教育」の内容は、単に貧困地域で学校教育を提供するだけでなく、より高い学習到達度を目指すものへと変容している。民衆教育の変容は、学校教育との関連においてのみならず、民衆教育全体をめぐる議論にも見られることが明らかになった。ラテンアメリカ各国の民衆教育に関するNGOの連合団体であるラテンアメリカ・カリブ民衆教育協議会(CEAAL)の議論によると、とりわけ冷戦終結後の1990年代以降、階級間の差異を問題とする民衆教育の思想が時代遅れになるとともに、ラテンアメリカ各国での軍事政権の民政移管に伴い、従来の政権に対する対決姿勢からの転換が求められ、民衆教育を支えるパラダイムの再構築が目指されるようになった。一方でペルーの教育政策においても、民衆教育に影響を受けた共同体教育という政策があることが明らかになった。ただし共同体教育においては、先住民の知の継承など、よりインフォーマルな教育活動や文化的要素を重視し、民衆教育とは既存の産業社会に資することが目的であるとする批判的姿勢が見られた。本研究の目的は、ラテンアメリカにおいて従来成人教育の領域を中心に行われてきた民衆教育の理念や実践が、学校教育においてどのように変容するのかを明らかにすることである。平成27年度は学校における民衆教育の変容に加えて、民衆教育自体がどのように変容したのかを明らかにするため、ペルーを中心に、ラテンアメリカの民衆教育の現状の解釈の類型化を行い、1民衆教育は現在も存在する、テーマが広がったとする立場、2民衆教育から受け継ぐ思想・活動はあるが、それらは民衆教育とは別のものであるとする立場、3民衆教育の影響力は非常に弱くなったとする立場があると考えた。その際、先住民文化の捉え方、教育制度との関係性が立場を分ける鍵となると考察した。平成27年9月から10月にかけてのペルーでの調査においては、IEP(ペルー問題研究所)図書室、ペルー・カトリカ大学図書館、市内書店にて文献資料収集を行うとともに、民衆教育から現在の教育政策や実践への影響に関して、かつて労働運動や教員組合活動に関与しながら民衆教育の活動を行った2名の教育大臣・副大臣経験者にインタビューを行った。インタビューによると、彼らは1980年代ごろ、従来民衆教育が行われたノンフォーマル教育の場ではなく学校に着目し、学校を通して社会的不平等を再生産しないことを目指した。彼らは1990年代に在野の立場から政策提言を行い、2000年代の社会・政治環境の変化に伴い教育政策形成に関与するようになった。政府や学校教育制度に対抗しながらそれらの不備を補完する性質を持って生まれた民衆教育は、上記の過程で制度・政策への補完的役割を強め、制度・政策内に取り入れられるようになった。このように政策・制度に取り込まれた民衆教育に対する評価が上記の現状に対する立場の違いとなって表れていることを明らかにした。

平成27年度は前年度までの研究成果を踏まえ、日本比較教育学会で口頭発表(民衆教育の現状に関する解釈の違い:ペルーを中心に)を行った。ペルーでの現地調査では、1990年代に政府の政策に対抗して市民団体が政策提案を行った際の資料を閲覧・収集することができた。また1980年代に民衆教育の活動に関与し、のちに教育大臣・副大臣を経験した2名にインタビューを行い、民衆教育や教育政策形成に対する考え方の変化等の情報を得るなど、順調に資料・情報収集を行うことができている。平成27年度はこれまでに収集した資料や事例の分析に集中したため、平成28年度以降研究成果を発表していきたい。研究最終年度は、ペルーを中心にラテンアメリカの民衆教育の変容と学校教育での受容について、教育政策や学校教育を取り巻く状況の変化と関連付けて全体的な考察を行い、博士論文を提出した。その中で、個々の学校内では、民衆教育が批判した権威主義の排除、より民主主義的な学校文化の構築が、カリキュラムなどを通して目指されていることを指摘した。一方、かつて民衆教育の活動が行われたペルーの都市周辺部の大衆居住区では、近年、住民の所得水準の向上や公立学校不信、子どもの教育の重要性への認識の高まり、1990年代の私立学校設立規制緩和から、私立学校選択傾向が高まっており、学校間での教育の質の差の拡大や、それによる社会的不平等の再生産が危惧されていることも指摘した。なお、教育の市場化・民営化に関する顕著な事例であるペルーの隣国チリでは、近年教育に対する国家の関与の拡大を求める政策の修正が行われている。こうした修正やそれを求める市民社会の動きはペルーにも影響を与えるものと考えられ、これに関して日本比較教育学会大会で研究発表を行った。博士論文提出後の追跡調査では、民衆教育の影響を受けた共同体教育政策が、2015年に一度停滞したのち、2016年7月末のペルーでの政権交代後に再活発化し、先住民を対象とした異文化間二言語教育との連携が強化されていること、先住民自身の政策形成過程への参加が重視されていることを確認した。本研究では民衆教育の学校での受容に焦点を当てたが、研究対象の一つである働く子どもの運動マントックの場合、学校以外の地域での活動では、子どもの代表が地域の住民組織の一員として活動していた。このように従来は社会・政治的に弱い立場にあった人々による、様々なレベルでの参加(特に政治参加)と教育との関連に関して、本研究課題の内容をさらに発展させるための示唆を得ることができた。平成26年度は、「全人的な民衆教育と社会振興の運動」と自己規定するフェ・イ・アレグリアのペルーでの学校教育活動について、これまでに行った研究を踏まえ、現地調査を行い、結果を日本比較教育学会の学会誌『比較教育学研究』第50号に発表した。これに加えて、民衆教育に関する全体的な議論の変化を把握するため、ラテンアメリカ・カリブ民衆教育協議会(CEAAL)の議論を検討し、日本比較教育学会第50回大会で口頭発表を行った。また教育政策と民衆教育との関連について、ペルーにおいて民衆教育の影響を受けた共同体教育政策の特徴と課題、民衆教育との違いに着目し、関係者へのインタビューや全国会議への参加により、資料・情報を収集した。この結果は日本ラテンアメリカ学会東日本研究部会において報告した。
放射光波長変調回折法による材料のミクロ構造研究

研究代表者らは放射光が連続波長スペクトルを持つ高輝度光であることに着目して、新しい回折法「波長変調回折法」を創案し、従来の回折法では得られない、物質のミクロ構造に関する情報が引き出せることを示した。そして有機物結晶を対象とし、原子の吸収端近傍の波長を用いてBragg反射を記録し、X線の異常散乱現象によって反射の強度プロフイルに現われる強度勾配から結晶構造因子の「位相」を導出することに成功した。本研究においてはこの波長変調回折法を発展させ、「Wide band波長X線回折法」とも名付けるべき新しい方法を開発することを目指した。この方法では、深さ方向に膜の厚さを変化させて作った特殊な多層膜分光器を導入し、多層膜による反射・干渉により約0.1mmの波長幅を持つ平行X線ビームを作り出し、それを回折実験に用いる。分光器は固定したままでよく、十分な強度を持つビームが得られる。立命館大学の放射光源に設置してあるX線回折ビームラインにこの多層膜分光器を取り付けて試験を行った結果、きわめて良質なX線ビームが得られた。波長幅の中に原子の吸収端波長を含めることによって異常散乱現象を生じさせ、強度プロフイルに現われる強度勾配が精度良く効率的に記録できることがわかった。この方法により鏡像異性体の性質を持つフエロセン誘導体の結晶について、Fe原子を異常散乱原子とし、Friedel対の関係にある多くのBragg反射対の強度プロフイルを記録し、異性体分子の絶対配置の決定を行って満足すべき結果を得た。この成功によって本研究で開発した方法が結晶学の広い範囲へ応用可能であるという十分な見通しを得ることができた。本研究においてはこの波長変調回折法を発展させ、「wide band波長X線回折法」とも名付けるべき新しい方法を開発することを目指した。この方法では、結晶分光器を時間的に変動させて波長幅を持つX線ビームを作り出す代わりに、深さ方向に膜の厚さを変化させて作った特殊な多層膜分光器を導入し、多層膜による反射・干渉により約0.1mmの波長幅を持つ平行X線ビームを作り出し、それを回折実験に用いる。立命館大学の放射光源に設置してあるX線回折ビームラインにこの多層膜分光器を取り付けて試験を行った結果、目的以上の良質なX線ビームが得られた。これにより本研究で開発した方法が結晶学の広い範囲へ応用可能という十分な見通しが得られた。

この方法では、深さ方向に膜の厚さを変化させて作った特殊な多層膜分光器を導入し、多層膜による反射・干渉により約0.1nmの波長幅を持つ平行X線ビームを作り出し、それを回折実験に用いる。分光器は固定したままでよく、十分な強度を持つビームが得られる。立命館大学の放射光源に設置してあるX線回折ビームラインにこの多層膜分光器を取り付けて試験を行った結果、きわめて良質なX線ビームが得られた。波長幅の中に原子の吸収端波長を含めることによって異常散乱現象を生じさせ、強度プロフイルに現われる強度勾配が精度良く効率的に記録できることがわかった。この方法により鏡像異性体の性質を持つフエロセン誘導体の結晶について、Fe原子を異常散乱原子とし、Friedel対の関係にある多くのBragg反射対の強度プロフイルを記録し、異性体分子の絶対配置の決定を行って満足すべき結果を得た。この成功によって本研究で開発した方法が結晶学の広い範囲へ応用可能であるという十分な見通しを得ることができた。
内耳におけるリン脂質代謝酵素と小胞体ストレス応答の解明

正常モルモット蝸牛におけるDGKアイソザイムのRT-PCRを施行したところDGKα、DGKε、DGKζが強く発現していた。正常モルモット蝸牛において、DGKζは内有毛細胞と支持細胞の核内に強く検出されるのに対し、外有毛細胞の核内では弱いシグナルであった。FLAGタグつきDGKεプラスミドを作成し、免疫沈降を行い、銀染色を行い、検出したタンパク質を質量分析に提出したが、小胞体に存在するDGKεの結合タンパクの同定には至らなかった。1、DGKアイソザイムの蝸牛における発現(免疫組織染色)免疫組織染色を用いて、正常モルモット蝸牛におけるDGKアイソザイムの発現の有無を確認した。始めにモルモットでも抗体のpositive controlがとれているDGKβ、DGKι、DGKζ、またPIシグナリングの関連するGαq/11の免疫染色をおこなったところ、DGKιはらせん神経節細胞の細胞質、DGKζは内有毛細胞、支持細胞、らせん神経節細胞の核に発現していた。また、Gαq/11は内外有毛細胞、らせん神経節細胞の細胞膜に発現していることを確認した。2、内耳障害モルモットの確立聴力正常モルモットに4-8kHz、125dBのoctave band noiseを3時間暴露することにより、中等度高度の難聴を示すモデルを確立した。このモデルでは4-8kHz領域で約70%程度の外有毛細胞の脱落が見られる。モルモットによる動物実験のため、実験誤差が認められ、複数回の実験を要するため時間を要した。正常モルモット蝸牛におけるDGK(ジアシルグリセロールキナーゼ)アイソザイムのRT-PCRを施行したところDGKα、DGKε、DGKζが強く発現していることが明らかとなった。DGKιでも弱い発現は見られたが、DGKβ、DGKγは検出感度以下であった。正常モルモット蝸牛を縦断切片であるCryosection法で観察すると、1列の内有毛細胞と3列の外有毛細胞、そしてそれらを下支えする支持細胞の配列が見られた。有毛細胞マーカーの抗カルモジュリン抗体を用いて、内有毛細胞の細胞質、外有毛細胞の不動毛、クチクラ板における発現を確認した。正常コルチ器にけるDGKζ免疫反応は内有毛細胞、支持細胞の核内に強く検出された。またDGKζ免疫陽性反応は外有毛細胞の核内にも認められたが、内有毛細胞、支持細胞に比べると、その反応は弱いものであった。コルチ器全体をWhole mount法で解析するとDGKζ免疫反応は内有毛細胞の核内に強く検出されるのに対し、外有毛細胞の核内では弱いシグナルであった。さらに支持細胞マーカーであるSox2と多重染色を行うと、有毛細胞の深層に位置するSox2陽性の支持細胞の核はDGKζ免疫陽性反応を示しており、DGKζは支持細胞の核内にも局在することが明らかとなった。らせん神経節では、Parvalbumin陽性のらせん神経節細胞の核内にDGKζ陽性像が検出されたが、その周囲を支えるグリア細胞にはDGKζ免疫反応は認められなかった。内耳におけるDGKεの検索を予定していたが、抗体の関係で、免疫染色含めた実験がすすまなかった。そこでDGKのアイソザイムであるDGKζの実験も行った。内耳におけるDGKζの局在を解析することができた。正常モルモット蝸牛において、RT-PCRを施行し、リン脂質代謝酵素であるジアシルグリセロールキナーゼは、内耳細胞に局在することが判明した。特にアイソザイムであるα、ε、ζが強発現をしていた。ジアシルグリセロールキナーゼは、その酵素自体のキナーゼ活性よりもむしろ他のタンパク質と結合し、他のタンパク質の働きを調節している報告がある。そこで、ジアシルグリセロールキナーゼεの結合タンパクを見つけるために、免疫沈降を行うこととした。まず、pcDNA3-FLAG-rDGKε(全長)およびpcDNA3-FLAG-rDGKε(制御部位のZinc fingersドメインのみ変異プラスミド)を作成した。内耳のタンパク質は免疫沈降を行う量として、不十分であった。そこで、マウスおよびラットの脳神経細胞を可溶化し、それを基質として免疫沈降を行った。また、HEK293細胞を用いて、DGKを遺伝子導入し過剰発現系でも免疫沈降を行った。いずれも電気泳動を行い、銀染色を行った。いずれも、コントロールと比べて、異なる複数のバンドがいずれも認められた。しかし、バンドを切り出し、質量分析を行ったが、新規結合タンパクは見つけられなかった。今後、モルモット内耳細胞を取り出し、タンパク量を増やしての免疫沈降を行う予定である。また、内耳細胞におけるジアシルグリセロールキナーゼの働きについて、小胞体ストレス試薬などの刺激負荷によって、小胞体ストレス応答シグナルやアポトーシスの因子の変化について検討する予定である。FLAGタグつきDGKεプラスミドを作成し、免疫沈降を行い、銀染色を行い、検出したタンパク質を質量分析に提出したが、小胞体に存在するDGKεの結合

タンパクの同定には至らなかった。DGKアイソザイムの発現の有無をmRNAレベルでも検討し、確認する予定である。またDGKεに関しても検討する。2、内耳障害後のDGKアイソザイムの発現の変化(免疫組織染色/RT-PCR)内耳障害を与えたあと、DGKアイソザイムの発現がどのように変化するかを検討する。当初における内耳における小胞体ストレス反応を解析予定である。また、音響暴露によるストレス障害モデルを用いて、内耳におけるDGKεやDGKζの発現および機能解析を行う予定である。耳科学計画はすすんだが若干の次年度使用額が生じた計画はすすんだが、遅れた分の試薬が未購入であるため、若干の次年度使用額が生じた蝸牛におけるDGK発現や小胞体ストレス関連の抗体購入とする予定である蝸牛における関連抗体や小胞体ストレス関連の抗体およびそれぞれのPCR用プライマーを購入予定である。
ＲＯＣＫ阻害による開口放出機構の調節を介した不安惹起メカニズムの解明

これまでに、Rhoキナーゼ(ROCK)阻害剤のマウス脳室内投与により、不安様行動が惹起することを明らかにした。ROCK活性の調節により恐怖条件付け試験ですくみ行動が変化することから、ROCKが学習や記憶、情動に関与することが報告された。そのメカニズムとしてアクチン骨格の再構成によるスパインの形態変化とシナプス接続の変化が推測されているが明らかとされていない。近年、ROCKはsyntaxin-1のリン酸化を促し、シナプス小胞のプレシナプス膜への融合を調節し神経伝達物質の開口放出を制御していることが報告された。そこで本研究では、ROCK調節を介した不安惹起メカニズムを、プレシナプス神経伝達物質の開口放出機構に着目して検討することを目的とした。はじめに、マウスにROCKを活性化させるリゾホスファチジン酸(LPA)を脳室内投与したときの行動変化を、種々の評価系を用いて検討した。恐怖条件付け試験、強制水泳試験を行った結果、LPAの脳室内投与により情動行動変化が認められた。一方、Y字迷路試験では変化が認められなかったことから、LPAは記憶には影響しないことが明らかとなった。次にLPA脳室内投与後のマウス脳を摘出し、前頭葉、海馬に分割し、各部位でのROCK及びROCKシグナル経路の下流タンパク質であるLIMキナーゼ、ミオシンフォスファターゼ、cofilinとそのリン酸化体、syntaxin-1とそのリン酸化体、LPAシグナルを調節するPrg1の発現解析をWestern blot法により行ったが、対照と比較して有意な変化は検出されなかった。以上のことから、ROCKシグナル伝達系は、記憶には影響せずに情動行動を調節することが明らかとなった。またそのメカニズムとして仮説したプレシナプスの神経伝達物質開口放出機構の変化については、前頭葉、海馬以外の脳部位が関与する可能性が考えられた。当研究部は、Rhoキナーゼ(ROCK)阻害剤であるY-27632を脳室内投与することにより、マウスで不安様行動が惹起されることを明らかにした(Saitoh et al., 2006)。最近、ROCK活性調節による恐怖条件付け試験におけるすくみ行動の変化に、スパインの形態変化が関与することが報告されているが、十分に明らかになっていない。一方、ROCKはsyntaxin-1のリン酸化を促し、シナプス小胞のプレシナプス膜への融合を調節し神経伝達物質の開口放出を制御していることが報告された。そこで本研究では、ROCKによる開口放出機構の制御に着目し、不安惹起メカニズムを解明することを目的とした。3年計画の1年目である本年度は、マウスにROCKを活性化させるリゾホスファチジン酸(lysophosphatidic acid; LPA)を脳室内投与したときの情動行動変化を、種々の評価系を用いて探索的に検討した。また、情動行動のメカニズムを解明するために、前頭葉皮質、海馬、線条体、小脳、延髄、嗅球の各脳組織においてROCKのキナーゼ活性を測定する評価系の確立を試みた。さらに、シグナル経路の下流タンパク質LIMキナーゼ(LIMK)、ミオシンフォスファターゼ(MYPT)、Cofilinのリン酸化をWestern blot法により調べた。はじめに、LPAをマウスに脳室内投与することにより、情動行動が変化することをホールボード試験、強制水泳試験の評価系において見出した。次に、ROCKの活性測定を行った。前頭葉皮質、海馬、線条体、小脳、延髄、嗅球の各脳組織においてROCKのキナーゼ活性をELISA法により測定する評価系を確立できた。また、ROCK阻害剤Y-27632及び、活性化剤であるLPAを用いてROCK調節による活性の解析を行った。

まず、ROCK活性を阻害するY-27632をマウス脳室内に投与し、前頭葉皮質におけるROCKの活性の評価をELISA法により評価を試みた。Y-27632のROCKの阻害機構は可逆的な阻害機構であるため、サンプル調整中にROCKの阻害効果が低下することが考えられELISA法でのY-27632によるROCKの阻害評価を行うことは困難であった。そこで、ROCKシグナル経路の下流タンパク質LIMキナーゼ(LIMK)、ミオシンフォスファターゼ(MYPT)、Cofilinのリン酸化をWestern blot法により調べることでROCK活性の変化を間接的に解析した。ROCKを活性化するLPAをマウス脳室内に投与し、脳を摘出し、前頭葉、海馬に分割し、脳内各部位でのLIMK、MYPT、Cofilinのリン酸化をWestern blot法により調べた。結果、前頭葉、海馬においてLPAによるROCK活性調節による下流分子のリン酸化の変化は、対照と比較して有意な変化は検出されなかった。また、同様にsyntaxin-1のリ酸化も解析を行ったが、対照と比較して有意な変化は検出されなかった。本年度は、研究計画のROCK阻害により不安様行動を示すマウスの脳内各部位におけるROCK活性を評価することが困難でありsyntaxin-1のリン酸化には変化はなかったが当初の計画通り遂行できた。これまでの研究により、LPAによるROCK活性化を介した情動行動変化に、プレシナプスにおける神経伝達物質の開口放出機構の調節が関与することが考えられた。しかし、LPAによる開口放出のメカニズムは解明されていない。そこで、本年度は、培養細胞を用いてLPAによる開口放出のメカニズムを調べることを試みる。神経伝達物質の開口放出のモデルとして、培養細胞に強制発現させたヒト成長ホルモン(hGH)の細胞外へのリリース量をELISA法により調べる方法が報告されている。そこで、ラット副腎髄質由来の褐色細胞腫由来のPC12細胞を用いて、hGHを組み込んだG418耐性を持つベクターをPC12細胞にトランスフェクションを行い、hGHを恒常的に発現する安定発現細胞株の樹立をG418耐性下で試みる。まず、hGH安定発現株にROCKを活性化するLPAの濃度を変えて刺激を行い、濃度依存的なリリースの影響が起こるのかhGH ELISA Kitを用いて測定する。次に、LPA受容体のアンタゴニストを用いて、リリースの影響を調べ、LPA受容体からのROCKシグナル系の関与を断定する。さらに、ROCK阻害剤Y-27632を用いて、LPA刺激によるリリースの影響に変化が起こるのか検討する。ここまでの研究で、LPA刺激がLPA受容体を介しROCKを活性化させ開口放出に影響を与えるかどうか分かる。以上の計画からLPA-ROCKシグナルによる開口放出の変化のメカニズムが解明を試みる。プラスチック等消耗品(シャーレ、遠沈管、ピペット、チップ)等を40,000円、また、細胞試薬(培地、トランスフェクション試薬等)を100,000円と計上した。必要最低限のランニングコストを、生化学研究試薬10,0000円と考え計上した。
1細胞マイクロ分析システム:遺伝子発現から代謝までの階層的理解

本研究では、1細胞レベルでの核酸(DNA.RNA)、タンパク質の同時定量法を確立し、遺伝子発現から代謝経路を含む階層的理解を目標とする。分析システムの感度向上により、核酸-タンパク質修飾などエピジェネティックな発現制御に係る情報を得る。これにより、マウス初期胚の発生過程、iPS細胞など遺伝子導入系細胞の発現効率の評価、組織培養やマイクロデバイスを用いるオンチップ培養過程で遺伝子発現解析が可能となる。(1)損傷回復モデルおよび同調培養系で1細胞遺伝子発現解析を実施した。一般的に、大量細胞系と1細胞系で、遺伝子発現の結果は極めて良く一致した。損傷復培養では各種成長因子を添加し、スクラッチングにより形成した傷モデルのエッジ部分特異的に、膜受容体およびシグナル伝達の下流に位置するキナーゼのmRNA発現量が大量細胞系-1細胞系間で有意に異なることを見出した。同調培養系では、細胞周期感受性の蛍光プローブレポータータンパク質の発現を蛍光顕微鏡下で観察しながら、mRNA発現を1細胞レベルで定量することを試みた。(2)3次元培養系に適用可能な多機能プローブとして、リング電極-針状電極2電極系で顕微鏡観察下、細胞塊を構成する任意の1細胞を狙って電場破砕→mRNA回収・定量が可能であることを実証した。(3)DNAのGpCメチル化領域を検出するために、簡易型発光検出装置を搭載したパイロシーケンサを用いてDNA配列を解読するための基礎検討を実施した。レポーター遺伝子ルシフェラーゼ(Luc)、緑色蛍光タンパク質(GFP)および分泌型アルカリホスファターゼ(SEAP)を含むプラスミドベクター導入細胞系で、核酸-タンパク質同時定量法を確立した。1細胞レベルでのmRNAコピー数は、内在性ハウスキーピング遺伝子(gapdh)、ゲノムDNAに挿入されたルシフェラーゼ(Luc-stable)、および一過性導入ルシフェラーゼ(pLuc)のすべてにおいて対数正規分布に従うことが明らかとなった。F検定により、Luc-stableとgapdhは等分散、pLucとgapdhは等分散でないことが分かった。無細胞サンプルから回収した核酸の分布は1細胞分析の分散と比べ有意に小さく、回収工程やPCRを含む実験系の誤差とは明確に分離することが可能であった。1細胞ごとのタンパク質発現量を発光、蛍光および電気化学イメージング法により定量し、対数正規分布に従うことを確認した。またmRNAとタンパク質の発現量を比較した。例えばlog(Luc mRNA)とlog(Luc Protein)間の相関係数は0.35であり、log(gapdhc mRNA)とlog(Luc Protein)間の相関係数-0.15と比べると明らかに大きな値を示すが、1.00からは大きく逸脱している。同様の結果をGFPおよびSEAP発現系でもすることができた。このようなmRNAおよびタンパク質発現量のゆらぎは1細胞レベルの転写-翻訳システムの本質的性質であることが示唆された。リング電極プローブを用いて、ITO電極上に播種した細胞の中から任意の1細胞を電場破砕しmRNAを定量した。複数種類のハウスキーピング遺伝子に関して、大量細胞系と1細胞系で細胞あたりのmRNAコピー数を比較し良好な一致が得られ、我々の1細胞定量法の妥当性が示された。これに対し、損傷回復モデルでは細胞の場所や培地組成により1細胞レベルの遺伝子発現が、大量細胞系と異なることが示唆された。ヒドロキシウレアを用いる同調培養系で複数種類のハウスキーピング遺伝子およびサイクリン遺伝子を1細胞レベルで検出することに成功した。ビーズを担体とするPCRを検討し、1000コピー/cellの遺伝子を検出可能であることを確認した。
サイトカインシグナルに基づく幹細胞の維持・分化制御機構の解析

胚性幹細胞、造血幹細胞、神経幹細胞などの幹細胞から各細胞系譜への分化、ならびに幹細胞が多分化能を保持したまま増殖する自己複製の過程は、種々の細胞内外のシグナルにより制御されている。本研究はこのように組織の形成と維持において重要な役割を果たす幹細胞制御機構について、主としてサイトカインのシグナルに焦点をあてて海外共同研究者とともに取り組んだ。(1)神経幹細胞を多く含むことが知られている胎生14.5日のマウス終脳の神経上皮細胞初代培養系にBMP2を添加するとMAP2陽性ニューロンの出現が抑制され逆にアストロサイトの系譜にある細胞マーカーS100-beta陽性細胞が増加した。この系にLIFをさらに添加すると成熟アストロサイトマーカーGFAP陽性細胞が出現した。BMP2は神経上皮細胞でnegative helix-loop-helix(HLH)蛋白Hes5,Id1,Id3の発現誘導を導いた。BMP2がnegative HLH蛋白の発現を介してニューロン分化に必要なbasic HLH型転写因子の作用を阻害することで、ニューロンへの細胞系譜に向かうことが運命付けられつつある細胞をアストロサイトの細胞系譜に向かわせ、そこにさらにLIFが加わるとシグナルのクロストロークによりアストロサイトに成熟すると考察される。(2)胎生期のマウス造血幹細胞の発生や分化を制御するシグナル分子を探索したところ、2266個のアミノ酸からなり核移行配列を有する新規分子ELYSのcDNAを単離することができた。この分子の卵黄嚢での発現は胎生9日に高く、以降減少した。胎生11日では大動脈の内皮で、また13日に肝臓、16日に胸腺と脾臓で強い発現が見られ、胎生期の造血組織の移行に相関する発現様式をとっていることからELYSが造血に重要な機能を果たしていることが示唆された。〈神経間細胞制御〉(1)IL-6ファミリーのサイトカインは神経系細胞の分化や生存維持の制御に関わっていることが知られている。同ファミリーのサイトカインの信号伝達は細胞膜面上のgp130分子のホモ2量体またはgp130分子とLIF受容体分子のへテロ2量体のいずれかによって信号が伝えられる。英国側研究グループはLIF受容体欠損マウスを、日本側研究グループはgp130欠損マウスを解析して、それぞれの結果を比較検討した。胎生後期にLIF受容体欠損マウスとgp130欠損マウスのいずれもが顔面神経核、擬核のニューロンに有意な減少が認められた。脊髄前角のモーターニューロンについても同様に有意な減少が観察された。IL-6ファミリーに属する6種類のサイトカイン全ての信号がgp130分子に依存する一方、LIF受容体分子に依存するものは4種類である。両分子の欠損マウスのニューロンの異常に大きな差が見られなかったことから、IL-6ファミリーサイトカインによるニューロンの生存維持は主としてgpl30とLIF受容体のヘテロダイマーを利用したシグナルによって行われていることが示唆された。(2)神経管細胞を含むと考えられるマウス胎仔終脳由来未分化神経上細胞をin vitroで培養し、アストロサイトに分化させる系を確立した。2日間の培養を行うこの系でgp130分子をLIFで刺激してもアストロサイトの分化は認められなかったが、全く異なる種類のサイトカインBMP2を同時添加すると劇的なアストロサイトの出現を見た。この現象はgp130欠損マウス由来の培養系では全く見られないことから、アストロサイトの分化にはgp130からのシグナルとBMP2からのシグナルの両方が相乗的に作用することが必要であることが判明した。〈造血幹細胞制御〉

(1)英国側研究グループはマウス胎生初期造血組織の分離と培養技術術を有している。AGM領域と呼称されるこの領域には胎生10.5日目に多数の造血幹細胞が存在しているが、胎生13.5日目にはその存在がほとんど見られなくなる。そこで、日本側研究グループにおいて両時期にこの領域に発現している遺伝子群を比較し、10.5日目により多く発現している遺伝子候補クローンを1つ得た。現在その構造と機能を解析中である。〈胚性幹細胞制御〉(1)胚性幹細胞(ES細胞)の多分化能の維持にはILF等のサイトカインによるgp130の刺激が必須であり、また唯一知られている刺激でもある。英国側研究グループがgpl30関連部分それぞれ担当し、ES細胞の未分化状態の維持にはgpl30の経路をとらない因子が存在することを示唆することができた。<造血幹細胞制御について>1.造血細胞は、欠陥内皮細胞と起源を同じくする共通の前駆細胞であるヘマンジオブラストから分化してできると考えられているが、ヘマンジオブラストから造血細胞に至る分子生物学的なメカニズムはほとんど分かっていない。ヘマンジオブラストの存在が示唆されるマウス胎生9日の卵黄嚢由来のcDNAから、ヘマンジオブラストが存在しないとされる胎生13日の卵黄嚢由来のcDNAを差し引くことにより新規分子した。2.上記で単離した新規分子の発現パターンを解析し、胎生期の造血組織の移行に相関する発現様式をとっていることを明らかにした。3.同遺伝子をマウスとヒトの両方から単離してアミノ酸配列を比較したところN末側の領域では87%と非常に高い相同性を有していた4.胎生145日目マウス終脳の神経上皮細胞にIL-6ファミリーのサイトカインとBMPファミリーのサイトカインならびにそれぞれの受容体コンポーネントが発現することをRT-PCRにより示し、gp130刺激性サイトカイン(IL-6ファミリーサイトカイン)とBMPファミリーサイトカインによる相乗的なアストロサイト分化誘導は普遍的な現象であることを示唆した。<神経幹細胞制御について>1.神経幹細胞を多く含むと考えられる胎生145日目マウス終脳神経上皮細胞の培養系においてIL-6ファミリーサイトカインとBMPファミリーのサイトカインが相乗的にアストロサイトに分化させることを見出した。2.アストロサイトのマーカー蛋白GFAPの遺伝子について解析したところ、IL-6ファミリーサイトカインとBMPファミリーサイトカインそれぞれの下流の転写因子STAT3とSmad1が転写補助因子p300を会して複合体を形成することを証明した。3.FGF-2は神経幹細胞の増殖と未分化状態の維持に作用することが知られている。FGF-2の下流で発現が制御される遺伝子の単離をDNAマイクロアレイ法により試みた。FGF-2の添加・非添加で変化する数十の候補クローンについて解析中である。胚性幹細胞、造血幹細胞、神経幹細胞などの幹細胞から各細胞系譜への分化、ならびに幹細胞が多分化能を保持したまま増殖する自己複製の過程は、種々の細胞内外のシグナルにより制御されている。
気液固三相反応器によるアルコキシド法超微粒子製造プロセスの研究

機能的微粒子の製造法であるアルコキシド法に関して、懸濁気泡塔を用いて下部から水蒸気を気泡として導入し、アルコキシド加水分解反応により微粒子を生成させる三相アルコキシド法を提案し、連続化、スケールアップの設計が容易で、水蒸気の供給条件を調節により粒径および粒子形状を制御することのできる新しいプロセスの開発を目的として研究を行った。まず、基礎研究として三相反応器の固体粒子の軸方向濃度分布に関して新しい理論モデルを提出し、その機構を説明した。次に三相反応器中でアルコキシド加水分解反応により微粒子を生成させる実験を行い、各種因子の影響を調べるとともに、三相アルコキシド法における微粒子の生成機構を解明し、粒径および粒子形状の制御法を明らかにした。以下に得られた知見を示す。1.粒子の混合拡散はウェークによる粒子のエントレインメントが主な役割を果たしており、ウェーク中の粒子濃度によって三相反応器内の固体粒子濃度分布が大きく影響される。2.三相アルコキシド法で水蒸気供給速度を速くすることで、反応初期における加水分解反応の進行を促進でき、収率を上げることができる。3.種粒子に水蒸気を追加供給すると、新たな核発生を起こさず、粒度分布を広げることなく粒子成長促進することができる。4.水の追加供給は溶液内で未反応であった反応成分を新たに析出させ生成物の収率を上げることができる。特に水蒸気での追加供給の場合、一時的に加水分解反応が進行し、引き続き縮合反応が起こることを確認した。また、その縮合反応時に成長速度が促進されることがわかった。三相アルコキシド法は水蒸気追加供給を利用することでいろんな基盤への成長条件を制御できる可能性を有しており、今後、特にコーティングプロセスとして期待できると考えられる。本研究は、懸濁気泡塔を用いて下部から水蒸気を気泡として導入することで,アルコキシドの加水分解反応を行ない微粒子を生成させる三相アルコキシド法を提案し、従来のアルコキシド法では不利であった連続化、スケ-ルアップの設計が容易で、水蒸気の供給条件を調節により粒径および粒子形状を制御することのできる新しいプロセスの開発を目的としている。本年度は、チタニウムテトライソプロポキシドの加水分解による二酸化チタンの合成法について、水の供給条件(供給方法、供給量、供給速度)を変えることで、反応に及ぼす影響、生成物の粒径、形状の変化を調べる実験を行い、以下のことが明らかになった。1.反応初期から水蒸気を連続して供給し続ける実験で、加水分解反応と縮合反応が、遂次にあるいは並列に起こっていることが確認され、水蒸気の供給速度が高いほど、反応初期段階での加水分解の割合が大きくなることがわかった。その結果得られる沈澱生成物(二酸化チタンの一水和物)も水蒸気供給速度が高いほど収率が高くなることがわかった。2.種粒子に水をアルコ-ル溶液(従来法)として、または、水蒸気(三相法)として追加供給することで、粒子成長に与える影響を調べた結果、アルコ-ル溶液で追加供給したときには、新たな核発生、粒子成長が起こり、生成物の粒径分布が広くなってしまうが、水蒸気として追加供給した場合は、新たな核発生は認められず、粒度分布が広がることなく一様に粒子を成長させることができた。これは、従来法では溶液内に局所的な水の高濃度な部分が生じ、三相法では装置全体に均一に供給できたためと考えられる。3.水を水蒸気として追加供給する場合、その時点から新たな加水分解、縮合反応が起こることを確認した。また水蒸気の供給量が大きくなるにつれ、粒径、収率がともに大きくなることがわかった。

本研究では、懸濁気泡塔を用いて、下部から水蒸気を気泡として導入し、アルコキシド加水分解反応により微粒子を生成させる三相アルコキシド法を提案し、従来のアルコキシド法では不利であった連続化、スケールアップの設計が容易で、水蒸気の供給条件を調節により粒径および粒子形状を制御することのできる新しいプロセスの開発を目的として研究を行なった。このプロセスは水を水蒸気として反応器中に均一に供給でき、その供給量を調節することで粒径および粒子形状を制御できると考えられる。最終年度である、本年度はチタニウムテトライソプロポキシドの加水分解による二酸化チタンの合成法について、三相反応器を用いて、水の供給条件(供給方法、供給量、供給速度)を変え、加水分解反応の機構と生成物の形状に与える影響、生成物の粒径、形状の変化を調べる実験を行い、以下の知見を得た。1.三相アルコキシド法について水蒸気の供給速度を速くすることで、反応初期における加水分解反応の進行を促進できることがわかった。またそのときの収率を上げることができた。2.三相アルコキシド法で種粒子に水蒸気を追加供給するとき、粒子は新たな核発生を起こさず、粒度分布を広げないでに粒子成長を促進できることがわかった。3.水の追加供給は、溶液内で使われてなかった析出反応成分を反応させ、その結果収率を上げることが明らかになった。4.水蒸気の追加供給の場合、その追加量に応じて一時的に加水分解反応が進行し、引き続き縮合反応が起こることが確認された。また、その縮合反応時に成長速度が促進されることがわかった。
気体の共鳴光イオン化を利用した高感度・狭帯域光検知器

本研究は,レ-ザ-イオン化法を利用した新しい光検知器に関するものである。すなわち,微弱な光を気体に共鳴的に吸収させ,光吸収により励起された気体原子をレ-ザ-光により選択的にイオン化し,発生した電子・イオン対を検知して微弱な光の検知を行なうことを提案している。本研究の目的は,我々がSLIPと名付けたこの光検知器について,その基礎的特性を調べ,光検知器としての有用性に明らかにすることである。研究は,モデル実験として,Na原子蒸気を光吸収気体として,NaD_2線の検知について行なった。その結果。1.光の検知感度として,光子数にして10^2程区の検知感度が達成された。2.検出の下限を決める雑音としては,イオン化用レ-ザ-による多光子電離が支配的であることが明らかになった。3.実験結果をレ-ト方程式による解析と比較したところ,解析からも多光子電離が主要な雑音源となることが予測され,実験結果の妥当性が確認された。またSLIPはその原理に気体の共鳴吸収を利用しているので強い背景光に埋れた光の検知法に適すると考えられる。そこで,SLIPの具体的な応用例として,火炎中の気体分子からラマン散乱光をSLIPにより検知することを提案し,その際得られる信号のSN比について解析を行なった。その結果,4.火炎中にシ-ドした金属原子を吸収気体として,レ-ザ-イオン化をオプトガルバノ法により検知はれば,火炎による背景光に埋れた微弱なラマン散乱光を検知できる可能性が示された。その結果。