hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原子尺度制御を目指した結晶成長制御用走査型トンネル顕微鏡の試作研究

本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡(STM)を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。まず、初年度において結晶成長装置に装着可能なSTMを考案し、そのために必要な新しい電子式粗動機構を開発した。一方、従来から利用されてきた機械式方式についても検討を加え、両者ともに小型化、結晶成長装置へのボルトオン装着が可能なことを示した。また次年度では、試料の簡易移動方式を新たに開発するとともに、結晶成長にともなう温度ドリフトへの対策について検討した。その結果、律速された相の観察には必ずしも低温への急速冷却は必要なく、室温の試料移動機構を接触することによる冷却でも十分に有効であることが判った。最終年度には、走査型トンネル顕微鏡によるSi系結晶成長観察を試みた。Si/Ge超格子のエピタキシャル成長の成長初期過程を表面構造の変化から捉え、Si/Geヘテロ構造の界面ゆらぎの原因を調べた。その結果、(111)面のGe成長では、局所的歪を緩和するためにテラス上での島形成がおこり、5×5と7×7の混在する再構成を示すことが判った。さらに、ステップ構造への選択吸着を発見し、この効果を利用して量子細線構造を作製する方法についても検討を加えた。本研究で開発したSTMは超高真空下で原子像を観察できる能力を有し、かつ試料移動機構を備えていることから、実用化への重要な基礎になると考えられる。本年度では、結晶成長装置に導入するための排気系を含むSTMユニット、高速トンネル分光の可能な制御系ならびに画像処理系の製作および動作特性の確認を行った。STMユニット系の設計は、小型化を前提とし、真空かつ比較的高温の環境で安定に動作できること、さらに温度ドリフトの効果を回避するために、高速走査できることに主眼を置いた。また、極限環境での連続使用に耐えるよう、構造および動作の単純化を目指した。探針走査部分には、小型で共振周波数の高い直交微動方式を採用し、高速走査を確保するために、前段増幅器の帯域を数10kHzとし、探針周囲の電気的遮蔽を十分に行った。最も重要な部分である粗動機構として、世界で初めて、ずりモ-ド圧電素子を利用した慣性式移動方式を開発した。この方式では、印加する電圧パルスの大きさと極性に応じて動作を制御可能であり、約5nm800nmのステップ距離が再現性よく得られる。微動素子との連携動作により、探針を0.1mm程度の間隔からトンネル領域まで、約10秒で自動的に移動できる。対探針およびその直交方向に自由度をもたせることで、広領域の観察が可能になった。これにより、目標であった構造・動作の単純化が実現できた。実際に、探針に白金ないしはタングステン、試料にグラファイトを用いた原子像観察により、広域にわたって鮮明な規則格子を捉えることができた。制御系には高速16ビット変換器を用い、コンピュ-タによって操作可能な形式とした。高速のトンネル分光の実験を現在遂行中であり、リアルタイムで原子位置との対応をつけながら分光をおこなえる準備が整っている。以上のシステムを駆使して、超高真空のもとで半導体清浄表面の構造観察ならびに局所電子状態分光をおこなう準備がすすんでいる。0.1nmの面内分解能および0.01nmの起伏分解能を生かして、次年度にシリコンの清浄表面観察を行える見通しがついた。本年度では、走査型トンネル顕微鏡ユニットの真空適合化および性能の改善を行い、1.5×10^<-10>Torr以下の超高真空下のもとで100nm×100nmの範囲の観察が可能となった。一次元電気伝導体のひとつであるモリブデンブル-ブロンズを例にとり、トポグラフ、バイアス依存STM像を得た。

その結果、層状物質であるこの物質のへき開面上ではカリウムイオンのサイトとモリブデン酸化物八面体の両方が観測され、伝導軸方向とその垂直方向への周期はX線測定の結果と一致する結果が得られた。カリウムサイトの被覆率は観測領域によって異なるが1よりも小さい。これは、へき開によってカリウムが2分の1の確率でふたつのへき開面上に分配されることに起因する。一方、超高真空下ではSi(111)7×7およぴSi(100)2×1の加熱清浄化後の再構成表面観察をおこなっており、それと並行して原子層ド-ピングとの関連からアンチモンを蒸着した被覆率1以下の修飾表勤観察を試みている。その他、表勤清浄化をおこなった試料の真空搬送を行い、除振性能向上を含めて成長装置の複合化による原子尺度観察の可能性を検討した。本研究の主眼は、結晶成長装置と走査型トンネル顕微鏡の複合化を実現し、成長時の原子の挙動、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得るところにある。その意味において本研究では開発したSTMは、実用化への重要な基礎になると考えられる。また、シリコンの観察を通して成長結晶表面の観察を行うための準備は整ったといえる。一方、単結晶薄膜の成長ならびにアンチモン原子層ド-ピングも数多く実験を行っており、原子尺度での結晶成長観察を実現する見通しは立っている。本研究の最終的な目的である、走査型トンネル顕微鏡によるSi系結晶成長観察を試みた。一般に、エピタキシャル成長ではSi(100)面が有利とされてきた。しかし、Si/Ge超格子のような応用例ではSiとGeの格子定数の差が障害となり、歪の蓄積に基づく表面構造の変化とヘテロ界面ゆらぎをひきおこす3次元島形成などがおこる。一方、同じSi/Geヘテロ構造であっても(111)面では比較的このような界面ゆらぎが小さい。したがって、(111)面と(100)面での吸着構造の違いをトンネル顕微鏡によって観察し、その微視的機構を探ろうとするのが狙いである。Si(111)基板を通電加熱によって清浄化し、予め7×7構造ができていることを確認した後、分数原子層のGeを基板温度400°Cで蒸着した。この際、供給速度は(111)での表面拡散が(100)面上に比べて遅いことを考慮し、十分に低く設定した。約0.3原子層のGeを供給すると、一部のGeはテラス上で2次元島形成を示すが、島構成原子が30個を越えると、下地のSiが7×7構造であるのに対し、Ge島上では7×7構造に混在して5×5構造が現われる。しかし、さらに島の大きさが増加すると表面構造は7×7へと変化する。また、島の形状は(211)の等価方向をステップにもつおおむね規則的な多角形になる。一方、電子線回折の観察ではGe蒸着により表面構造は7×7から5×5へと連続的に変化し、5×5と7×7の混在は認められなかった。これは、5×5構造の出現が長距離秩序をもたず、局所的にSi/Geの歪を緩和するためにおこることに起因すると考えられる。この他、ステップへのGe原子の吸収が認められたがステップキンクサイトへの選択的吸着が明らかになった。本研究の主眼は、結晶成長装置に装着可能な走査型トンネル顕微鏡を開発し、従来の方法では評価できなかった結晶成長にともなう表面原子の動き、表面構造の変化など原子尺度の知見を直接得ようとするところにある。
均衡が無限に存在する動学モデルによる経済変動の研究

無限に定常均衡が存在する動学的モデル、貨幣サーチ理論に基づく金融危機のモデル、銀行取付が発生する動学的モデルなどを作成し、金融危機に関する理論的知見を広げることに貢献した。本研究の目的は金融危機によって経済のマクロ的な定常状態が長期的にシフトする可能性を理論的に分析することであった。そのために無限に均衡が存在する動学モデルを構築し、分析することとしたものであるが、無限に均衡が存在するモデルの取り扱いが困難であることが、2008年度にセミナー発表、査読等で内容を詰めるうちに徐々に明らかとなった。そのため、2008年度は、本来の目的をより簡便にモデル化する努力を行い、新しいモデル化の枠組みの構築を行った。具体的には、Lagos and Wright(2005)の理論枠組み(サーチ理論をベースにした貨幣経済モデル)を応用し、定常状態が二つ存在するマクロ経済モデルを作成した。このモデルで、金融危機によって高位均衡から低位均衡に経済がシフトし、長期的に不況が続く可能性があることが示された。さらに、Lagos and Wrightの枠組みは貨幣と財の区別があるモデルであり、大変トラクタブルなので、この枠組みを使って、銀行の預金取り付けのモデルを作る試みを開始した。貨幣モデルを使った銀行取付のモデルは、従来の銀行取付モデル(Diamond and Dybvig(1983)を基盤とした銀行理論が主流である)と異なり、貨幣と財の区別があり、新しい政策的含意を有すると予想される。したがって、貨幣的な銀行取付モデルは2009年度以降の重要なテーマとして発展させるつもりである。そのため、2009年度は、本来の目的をより簡便にモデル化する努力を行い、新しいモデル化の枠組みの構築を行った。したがって、貨幣的な銀行取付モデルは2010年度以降も重要なテーマとして発展させるつもりである。本研究の目的は、金融危機によって経済のマクロ的な定常状態が長期的にシフトする可能性を理論的に分析することであった。そのために無限に均衡が存在する動学モデルを構築し、分析したが、この種のモデルは取り扱いが困難であることが、研究を進めるうちに判明した。その後、平成21年度は、貨幣的サーチ理論をベースにした銀行取付のモデルを作り、これによって定常状態が二つ存在するマクロ経済モデルを作成した。このモデルの妥当性を検討する中で、貨幣が存在する経済モデルの中で銀行取付が発生する本質的な理由を追求する必要が生じたため、平成22年度は、いったん貨幣経済モデルから離れて、実物経済の動学モデルにおいて銀行取付が生じるモデルを検討することとした。具体的にはDiamond and Rajan(2001)の銀行モデルを動学的モデルに組み込むことで、無限期間の経済で自然な形で銀行取付が起きるモデルを作成することができた。無限期間の動学モデルでシステミックな銀行取付が起きるモデルはこれまで知られていないので、このモデルは、景気循環研究と銀行理論を結びつける有意義な成果であると考えられる。このモデルに貨幣を導入すること、さらに銀行取付の結果として経済が長期的に低迷すること(経済が複数均衡になるか、または、大きな振幅の不況を経験すること)を示すことが今後の課題である。これらの課題解決に向けたある程度の見通しは立っているので、今後の研究で発展をさせていきたい。
LRTの導入が都市構造の集約化に及ぼす影響に関する研究

近年、人口減少社会への対応として集約型都市への誘導が必要とされている。ここでは集約型都市にむけた立地誘導策を取りまとめて体系化するともに、魅力的な公共交通の導入が都市構造の集約化に及ぼす影響を検討した。分析の結果、我が国の立地誘導策は、転入誘導策、転出誘導策、移転促進策に分類できた。また、富山市を対象にLRT導入効果を計測したところ、LRT導入による人口誘導等の効果や地価の下落を抑制する効果が把握された。国内の事例収集を中心として、集約型都市構造と公共交通の実態把握を行った。初年度としては特定のLRTの影響を見る前提として、軌道系公共交通と土地利用の関連性を多様な視点で調べることに焦点を当て、都市内公共交通の存在が都市形態にどのような影響を与えてきたのかを検討した。研究の成果は以下の3つにまとめられる。1)集約型都市構造と公共交通の事例収集と既存研究の整理国内の諸都市における都市マスタープランの中で集約型都市構造をどのように定義しているかを調査するともに、既往研究の整理を行った。2)公共交通指向型開発(TOD)の評価指標の検討TODを評価するための定量的な指標について、密度・多様性の2つの視点で整理を行った。特に駅勢圏人口当たりの一日平均乗車人員を公共交通利用密度と定義し、公共交通利用に影響を与える都市特性について総合的な分析を行った。その結果、駅勢圏人口密度が高く、大規模商業施設が集積している地域で、公共交通利用率が高いことがわかった。3)鉄道駅と沿線土地利用の関係について整理地方都市を対象に鉄道駅と沿線土地利用の関係について分析を行った。その結果、人口密度が60人/ha以上になると、公共交通利用密度が急激に上昇する傾向があることがわかった。本研究では地方都市を対象に、居住地選択行動を誘発する魅力的な基幹公共交通の整備と、その沿線を軸としてのスマート・シュリンク(郊外からの賢い撤退)の可能性について検討する。特に欧米の多くの都市で実績のある、LRT(次世代型路面電車システム)の導入に注目し、新しい公共交通システムが都市構造の改編に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。今年度はLRT導入の実在都市を事例として挙げて、LRT導入が都市構造どのような影響を与えるのかを把握を行った。特に2007年に我が国で初めてLRTを導入した富山市を対象に、LRT沿線の土地利用変化を調べることで、LRTの土地利用誘導効果を定量的に明らかにした。研究の成果は以下の3点に集約される。1)土地利用の変化に与える影響LRT電停半径500mの土地利用の推移をみると、商業用地の比率が,1999年では9.1%であったが,2007年では12.4%となり,3.3%の商業系土地利用の増加が見られた。2)人口変動に与える影響2006年を基準に各交通モードの駅勢圏人口の推移を調べた結果、全体の傾向として減少傾向にあるものの,幹線バス,支線バスの沿線と比較して、LRT,鉄道では緩やかな減少になっていることがわかった。このことからLRT化により,沿線人口減少を食い止め,相対的に都市軸が顕在化するのではないかと推察される。3)地価変動に与える影響LRT沿線・非沿線の地価の推移を比較した結果、LRT導入前の2006年から導入後の2009年にかけて,地価の推移に大きな差が見られた。相対的にLRT沿線の地価は下がりにくいことが分かった。本研究では地方都市を対象に、居住地選択行動を誘発するほど魅力的な基幹公共交通の整備と、その沿線を軸としてのスマート・シュリンク(郊外からの賢い撤退)の可能性について検討した。特にLRT(次世代型路面電車システム)の導入に注目し、新しい公共交通システムが都市構造の改編に及ぼす影響を分析した。平成24年度は3箇年の研究の集大成として、基幹公共交通としてのLRT導入が集約型都市構造の実現にどこまで寄与するかを定量的に検討した。その上で、宇都宮市を対象として実現可能な都市戦略を提案した。1)LRT導入と集約型都市構造の定量的な関係の整理平成22年および23年の成果を整理し、時間軸上で集約型都市構造への誘導を管理する仕組みとしてロケーションマネジメント(立地誘導策)を提案した。また、平成18年に我が国で初めてLRTを導入した富山市を対象に、LRT導入が前後の土地利用や人口分布の変化を定量的に計測した。その結果に、LRT導入によって人口減少に歯止めがかかり、地価の下落が緩やかになるなど、集約化に一定の効果を与えることがわかった。2)実在都市を対象とした施策実施可能性の検討宇都宮市の都市計画マスタープランとの関連性をはかりつつ、公共交通政策としてLRT導入計画の可視化を試みた。具体的には3次元CGを用いてLRTが導入された際の将来都市を再現し、市民PR用のLRT説明ビデオを作製した。

また、作成したLRT動画を市内の大規模イベント時に公開し、市民アンケートを行った。その結果、LRTの情報提供が市民意識の向上に寄与すること、LRTの賛否に個人特性が影響していることなどが明らかになった。これらの成果をふまえて、施策実現に向けた課題を整理した。当初予定していた富山市の土地利用分析、人口および地価の分析は完了し、LRT導入効果を定量的に把握することが出来た。一方で、宇都宮市への適用についてはデータ分析の結果、影響を与える指標が都市間で大きく異なっていたため、さらなる検討が必要である。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度が3か年計画の最終年度となるため、基幹公共交通としてのLRT導入が集約型都市構造の実現にどこまで寄与するかをとりまとめ、宇都宮市を対象として実現可能な都市戦略を提案する。
廬血再潅流網膜の神経細胞死を制御する遺伝子の研究

SDラットに視神経結紮法あるいは眼圧上昇法によって網膜虚血再潅流負荷を加え、以下の事項について検討した。1.網膜虚血再潅流障害において発生する神経細胞死の検討。2.虚血再潅流の過程において発現する遺伝子の検討。3.網膜虚血再潅流障害におけるアポトーシスとネクローシスの意義付け。本研究により、以下の事実が明らかとなった。4.ラット網膜虚血再潅流障害モデルにおいては、アポトーシスとネクローシスの両者の細胞死が発生する。TUNEL法、PI染色、超微形態、核DNAの電気泳動のいずれにおいてもアポトーシスとネクローシスの両者が混在していることを示す結果が得られた。5.虚血再潅流の過程において、誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)、サイトカイン遺伝子発現の上昇が認められた。これらの遺伝子発現に引き続いて細胞の浸潤が神経網膜に認められた。この事実は、iNOSはサイトカインが網膜神経細胞のネクローシスに関係していることを示唆する。6.また、アポトーシスを起こす細胞に細胞周期関連遺伝子とりわけc-jun、cyclin D1遺伝子の異常な発現が認められた。このような遺伝子の発現は、形態学的にネクローシスの特徴を示す細胞には認められなかった。7.iNOSの選択的な阻害剤であるL-NIOは、網膜虚血再潅流障害を部分的に軽減させた。これらの結果は、ラット網膜虚血再潅流障害モデルにおいて、アポトーシスとネクローシスの両者が大きな役割を果たしていることを示している。前者のメカニズムとして細胞周期関連遺伝子の異常発現が、後者にはiNOSやサイトカインが関与していることが考えられる。このような疾患の治療を考える上でアポトーシスとネクローシスの両者の発生をうまく抑制することが重要である。ラット視神経結紮法あるいは高眼圧負荷により網膜に虚血再灌流障害を作成し、経時的に眼球を摘出、光学顕微鏡標本を作成するとともに神経網膜よりnRNAを調整した。光学顕微鏡標本を材料にTUNEL染色、c-jum遺伝子産物、細胞周期関連遺伝子産物の発現を検討した。また、神経網膜より調整したmRNAよりcDNAを作成しPCR法によってc-jun mRNA、細胞周期関連遺伝子の発現を定量的に解析した。これらの実験の結果以下の事実が明らかとなった。1)ラット網膜虚血再灌流障害では、経時的にTUNEL染色陽性細胞が出現する。2)この細胞は、まず神経節細胞層に現れ、内顆粒層さらには外顆粒属の順で陽性細胞の出現が認められる。3)TUNEL陽性細胞発現の時間経過とc-jun遺伝子産物、細胞周期関連遺伝子であるcyclin D1の発現時間経過は非常に近似した経過を示す。4)死細胞のマーカーであるPI染色とc-jun,cylin D1の2重染色では死細胞にこれらの遺伝子発現が認められる。5)定量的PCR法によっても、c-jun遺伝子、cyclin D1遺伝子の発現が死細胞の出現時期と非常によく合致した上昇を認める。以上の結果より、網膜虚血再灌流障害においては、細胞周期遺伝子の異常発現が神経細胞におこり、この結果、網膜神経細胞死が発生することが強く示唆された。
マイケル付加と類似反応に高活性な固体塩基触媒の開発

C-C結合を形成する有用な有機合成反応であるマイケル付加とその類似反応に触媒活性を示す固体触媒を開発することを目的に、種々の固体塩基を調製し、クロトン酸メチルの二量化、不飽和カルボニル化合物へのニトロメタンの付加、および、アルコールとアクリロニトリルびシアノエチル化に対する触媒作用を研究した。クロトン酸メチルの二量化に対しては、種々検討した固体塩基のなかで、MgOのみが高活性を示した。反応機構としては、アクリル位の水素の触媒上の塩基点による引抜きにより生じたアニオンが他のクロトン酸メチルのβ位のCに付加し、二重結合移行して生成物を与える機構であることを明らかにした。MgOは吸着力が強すぎず、また、活性点の密度が大きいことが高活性を示す理由と推定した。α,β-不飽和カルボニル化合物であるクロトン酸メチル、ブテン-2-オン、2-シクロヘキセン-1-オン、クロトンアルデヒドへのニトロメタンの、マイケル付加に対しては、アルミナ担持KFおよびKOH触媒が高活性を示した。反応機構を明らかにするとともに、反応基質の反応性は、β-位炭素の電荷に依存することを明らかにした。アルコールとアクリロニトリルからアルコキシプロパンニトリルを生成するシアノエチル化に対して、アルカリ土類酸化物および水酸化物、アルミナ担持KFやKOH、希土類酸化物が高活性を示すことを明らかにした。反応性は触媒の塩基の強度とアルコールの種類によって決り、塩基性の弱い触媒では、プロトンを放出しやすいアルコールが反応性が大きく、塩基性の強い触媒ではその逆になることがわかった。固体塩基触媒は水蒸気と二酸化炭素に触れると活性点が被毒を受けるのが実用上不都合な点であるが、シアノエチル化に対しては、このような被毒効果がみられなかった。これは、アルコールと固体塩基との相互作用が非常に強いことに因ると結論ずけられた。有機合成反応の触媒として固体触媒を用いることが出来れば、容易な生成物と触媒の分離、反応温度の無制限化等多くの利点がある。固体塩基を有機合成反応の触媒として用いた例は、現在までほんの数えられる位いの数しかない。有機合成にとって有用な塩基触媒反応の1つにマイケル付加がある。マイケル付加とその類似反応は炭素-炭素結合を生成する反応であり、幅広い応用が可能な反応である。本年度は、マイケル付加類似反応であるシアノエチレーションに有効な触媒を探索する目的で実験を行った。シアノエチレーションは、アクリロニトリルをある化合物に付加し、ニトリルを合成する反応であり、有機合成に有用な反応である。アクリロニトリルによるアルコール類のシアノエチレーションによる3-アルコキシプロパンニロリル類の合成に対して、固体塩基触媒のなかでアルカリ土類金属酸化物および水酸化物、アルミナ担持フッ化カリウムおよび水酸化カリウムが高い活性を示すことを見出した。反応は50°Cで進行し、副生成物は見られなかった。アルコールの種類と反応性との関連は、触媒の種類によって異なり、強い塩基性点を有する触媒では、3級、2級、1級アルコールの順に反応性が低下するが、弱い塩基性点を有する触媒では逆の順になる。これは、反応の律連段階が前者ではアルコキシアニオンとアクリロニトリルの反応、後者ではアルコールからのプロトン引抜きになるためと推定された。固体塩基触媒の1つの欠点として、触媒を大気に触れさせると多くの反応に対する触媒活性が消失することがあげられる。アルコール類のシアノエチレーションに対しては、触媒を大気に触れさせても失活しないことが分かった。

このことは、固体塩基触媒を用いたシアノエチレーションは、容易に実用プロセスになり得ることを意味している。C-C結合を形成する有用な有機合成反応であるマイケル付加とその類似反応に触媒活性を示す固体触媒を開発することを目的に、種々の固体塩基を調製し、クロトン酸メチルの二量化、不飽和カルポニル化合物へのニトロメタンの付加、および、アルコールとアクリロニトリルびシアノエチル化に対する触媒作用を研究した。クロトン酸メチルの二量化に対しては、種々検討した固体塩基のなかで、MgOのみが高活性を示した。反応機構としては、アクリル位の水素の触媒上の塩基点による引抜きにより生じたアニオンが他のクロトン酸メチルのβ位のCに付加し、二重結合移行して生成物を与える機構であることを明らかにした。MgOは吸着力が強すぎずまた、活性点の密度が大きいことが高活性を示す理由と推定した。α,β一不飽和力ルポニル化合物であるクロトン酸メチル、ブテン-2-オン、2-シクロへキセン-1-オン、クロトンアルデヒドへのニトロメタンの、マイケル付加に対しては、アルミナ担持KFおよびKOH触媒が高活性を示した。反応機構を明らかにするとともに、反応基質の反応性は、β一位炭素の電荷に依存することを明らかにした。アルコールとアクリロニトリルからアルコキシプロパンニトリルを生成するシアノエチル化に対して、アルカリ土類酸化物および水酸化物、アルミナ担持KFやKOH、希土類酸化物が高活性を示すことを明らかにした。反応性は触媒の塩基の強度とアルコールの種類によって決り、塩基性の弱い触媒では、プロトンを放出しやすいアルコールが反応性が大きく、塩基性の強い触媒ではその逆になることがわかった。固体塩基触媒は水蒸気と二酸化炭素に触れると活性点が被毒を受けるのが実用上不都合な点であるが、シアノエチル化に対しては、このような被毒効果がみられなかった。これは、アルコールと固体塩基との相互作用が非常に強いことに因ると結論ずけられた。
GroEL蛋白の蛋白質膜透過に於ける機能のSecB蛋白との比較による解析

大腸菌蛋白質膜透過機構の可溶性因子としてIn vitroの蛋白質膜透過系により同定精製されたSec蛋白は多くの前駆体蛋白に結合しその膜透過を可能にすることが判っているが、その作用機序については前駆体蛋白の構造を膜透過可能な状態に保つとするSecB蛋白-シャペロン説と哺乳動物細胞のシグナル認識因子(SRP)と同様前駆体蛋白のシグナルシークエンス部分を認識しつつ、膜のレセプターにより認識されることで、前駆体蛋白を透過対象の膜まで運ぶとするSecB蛋白-ターゲッティング因子説とが提唱されている。本研究では前駆体蛋白とSecB蛋白等との結合状態を蔗糖密度勾配遠心を用いて解析した。SecB蛋白は前駆体蛋白及び前駆体蛋白からグナルシークエンスの切断された成熟型蛋白の両者に結合するが前者に対するKdが0.8nMであるのに対し後者に対するKdは80nMと顕著なアフィニティーの差が存在することが明らかとなった。さらにSecB蛋白-前駆体蛋白間の結合は合成シグナルペチプドにより競合阻害されるが、その疎水性部分に欠損のある変異シグナルペプチドでは競合阻害は生じない。γファージレセプター前駆体蛋白を大腸菌由来の無細胞蛋白合成系により翻訳合成させるとその前駆体蛋白はSecB蛋白に結合している画分と大腸菌の代表的シャペロンであるGroEL蛋白に結合している画分とに分けられるが、これをATP欠乏状態で37°Cに保つとSecB蛋白結合画分は速やかに凝集してしまうのに対して、GroEL蛋白結合画分の凝集傾向は有意に低い。ATP存在下では前駆体蛋白のGroEL蛋白からの解離が認められ、さらに前駆体蛋白-GroEL蛋白画分を低塩濃度下で界面活性剤処理をすると前駆体蛋白の解離が観察された。一方前駆体蛋白-SecB蛋白画分についてはこのような解離現象は認められなかった。
教材開発力を養成するためのPBL教育モデルの開発と支援システムの構築

提案した教材開発プログラムの一部を、学部授業「機械工学概論」および大学院授業「理数・生活系教育特論II」に導入した。「機械工学概論」では、機械工学に関する企画提案プロジェクトのテーマ設定をKJ法を用いて行い、プロジェクト推進にコンセプトマップを活用することで、プロジェクトの構成要素の検討や役割分担が明確化するなどの成果が得られた。「理数・生活系教育特論II」では、環境問題をテーマとした教材開発実践を行った。環境という幅広く展開が可能なテーマから、具体的な教材に的を絞り込むことが可能であることが明らかとなった。また、小学校における総合的な学習の時間の教材開発に関して、奈良女子大学附属小学校の杉澤学氏の実践を参与観察し、インタビューによる調査を行った。その成果を日本感性工学会第14回春季大会で発表した。さらに、愛知教育大学大学院での授業実践について、参加学生の自由記述の質的分析を進め、本研究で提案した教材開発プログラムの有効性を明かにするとともに、その成果を日本産業技術教育学会誌に投稿した。海外の教材開発力養成や教材コンテンツ事情を調べるために、ニュージーランドのオークランド大学教育学部の調査を行った。教材開発プログラムを多くの授業実践に取り入れ、部分的な手法の有効性を明らかにするとともに、小学校教育における総合的な学習の時間の教材開発方法についても研究内容を広げ、学会発表を行った。また、本研究内容を日本産業技術教育学会誌に投稿し、その有効性が認められ査読論文として受理された。また、オークランド大学での調査において、多くの探究授業実践例を参観することができ、現地教員のインタビューも行った。大学での教材開発力養成プログラムの成果を、現場教員のインタビュー調査等を通して明らかにする。現職教員を対象とした、ワークショップを開催し、さらに提案手法の改善を目指す。技術科教員養成において教材開発を体験するPBL教育モデルを提案し、moodleサーバーを利用した教材開発システムを構築した。開発したシステムを利用して、学部授業「機械工学実験実習」「教職実践演習」および大学院授業「機械工学特論II」「機械工学特論演習I」において試行的な実践を行った。「機械工学実験実習」および「教職実践演習」では、製作教材の題材設定のためのブレインストーミング・KJ法に、1付箋と模造紙、2電子黒板、3タブレットパソコンをそれぞれ用いたグループによる比較を行った。その結果、タブレットパソコンを利用したシステムでは、遠隔地から同一システム内で教材開発プロジェクトの実践が可能であることが明らかとなった。さらに、紙媒体や電子黒板を利用した手法に置いても、他者との意見交換を行うことが教材開発において有効であることがわかった。この研究成果の一部は、日本機械学会Dynamics and Design Conference 2018で「技術科教員養成における教材開発支援システムの開発」と題して発表し、工業教育・工学教育の関連研究者から評価を得た。一部研究者から要請を受け、工学教育における教材開発実践に関するコメントを求められ、実践現場に赴いて、意見交換を行った。また、「機械工学特論II」および「機械工学特論演習I」では、木材加工のためのスマホ用スピーカー教材の開発実践を行った。得られた研究成果は、三重大学教育学部研究紀要に「技術科教員養成における木材加工技術修得のためのホーン型スピーカー教材の提案」と題して発表した。当初の計画よりも早く、moodleサーバーを活用した教材開発システムを構築することができ、4つの学部・大学院授業において実践を行うことが出来た。また、成果を日本機械学会で発表し、具体的な研究成果物であるスマホ用スピーカー教材について、三重大学研究紀要に発表することが出来た。これまでに開発したシステムを利用し、教育職員免許状更新講習において、教材開発PBL実習を行う予定である。海外の教員養成大学における教材開発事例として、本年9月にオークランド大学教育学部を調査する予定である。本年度中に、研究成果を日本産業技術教育学会審査論文として投稿する準備を進めている。
インドネシアにおけグローカル・コンピテンシー育成に関する研究

本論文では、多民族国家であるインドネシアにおいて、民主化・地方分権化による社会変化と教育変化を背景に、地域間や世代間にどのような価値志向の違いがあるのかを検討しました。5州6地域を調査地として選択肢、三世代(中学生、大学生、中学生の保護者)に対して、地域、民族、国家アイデンティティおよびグローバル化に対する意識(愛着、貢献意識)についての質問紙調査を行いました。そして、国民形成教育や各地域が抱える課題(宗教・民族抗争、地域開発、都市化)に関連する地域科の教育との関連性を考察しました。インドネシアにおけるグローカル・コンピテンシーがどのように育成されつつあるのかについて、ジャカルタ、マルク州(アンボン)、西スマトラ州(パダンおよびムンタウェイ)において世代別アンケート調査、教員へのインタビュー及び授業観察を行った。第一に、グローカルコンピテンシーの中でも最も基盤として重要であるアイデンティティを計測するためのアンケート調査票の改良を行ったことは、今後3年間の調査を効果的に実施していく上で非常に意義あるものであった。この調査票では、単にアイデンティティの諸相を計測するだけでなく、それぞれのアイデンティティに影響を与えた要因について自己分析・評価をしてもらうことで教育の影響を推測することができた。また、将来の職業の夢や就職場所、その選択理由から地域開発への人材育成について理解できた。保護者に対しては教育期待も問うことで幅広い教育の影響を捉えられるものとすることができた。第二に、研究目的を達成するためには地域間比較が必須であり、今年度は有効な地域を選択して調査を行えた点で意義があった。ジャカルタでは大都市における地域開発人材育成がどの程度有効であるのか、アンボンでは周縁における国家と地域とグローバルの影響がどのような様相を見せているのか、西スマトラ州パダンではマジョリティであるジャワ民族への対抗民族としての地域アイデンティティの強さはどのようであるのか、ムンタウェイは未開発地域におけるマイノリティの地域アイデンティティが注目された。これらの特徴的な地域を選定した上で、世代別アイデンティティ(国家、地域、民族およびグローバル化受容態度)を明らかにすることは、これまでの国家統一カリキュラムと地域で開発された地域科の影響を理解するうえで非常に有意義であった。1.昨年度の調査に基づき、マルク州と東ジャワ州の世代別アイデンティティの様相について論文を学会にて発表した。またその発表を基に論文を執筆し、学術雑誌『アジア教育』(査読あり)に掲載された。本研究では、インドネシアにおける二つの地域(中心と周辺)において、中学生、大学生、保護者といった異なる世代のアイデンティティについて、ナショナルアイデンティティ、ローカルアイデンティティ、エスニックアイデンティティおよびグローバル化に対する意識・態度においてどのような違いが見られるのかを明らかにし、各世代が受けた教育との関連性を分析することができた。これは、インドネシアのグローバル化、ローカル化の現状把握のために、非常に重要な知見であるといえる。2.インドネシアのカリキュラム変遷について、ナショナル化とローカル化の視点から分析を行い、その結果について、カリキュラム学会にて発表した。本研究の最も基盤となる国家教育のグローカル化志向の特徴の変遷を明らかにすることができた。3.首都ジャカルタの地域科において、地域愛の醸成、市民として果たすべき役割、グローバル化との関係について学ぶ可能性があることを明らかにした。首都での教育におけるグローカル化を明らかにすることができた。その結果は、インドネシアのスマラン国立大学における国際学会において、ゲストスピーカーとしてCommunity based education toimprove quality of life -case study of Muatan Lokal in Indonesia-を発表した。ジャカルタ、西スマトラ州(パダンおよびムンタウェイ諸島シポラ島)、マルク州(アンボン)において、世代別アイデンティティと教育の関係についてのアンケート調査を行うことができた。その調査結果の半分程度を学会発表および論文投稿をすることができた。しかし、ジャカルタについては回答数が少なく、再度調査を実施する必要がある。また、アンケート入力および分析に時間が思った以上にかかっている状況である。本研究は、インドネシアにおいてグローカル・コンピテンシー(グローバル時代に、国民として、また地域社会の開発の担い手として生き抜く力)がどのように育成されつつあるのかを、経年比較、地域比較調査をもとに解明することを目的とした。研究調査地は、5州6地域(ジャカルタ首都特別州、東ジャワ州マラン、西スマトラ州ムンタウェイ諸島シポラ島およびパダン、西カリマンタン州ポンティアナック、マルク州アンボン)であり、大学生、中学生およびその保護者の3世代を対象として、ナショナル、ローカル、およびエスニック・アイデンティティ、グローバル化への意識および職業選択(場所、貢献意識)についてアンケート調査を行った。また各地域が抱える課題(宗教抗争・民族抗争、地域開発、都市化)に関連する地域科授業の観察および地域科担当教員らへのインタビューを行った。世代別傾向について要約すると、ナショナル、ローカル、およびエスニック・アイデンティティは、保護者世代と中学世代は高く、大学生はやや低めであり、グローバル化受容意識は大学生が文化への影響についてネガティブな結果が出た。貢献意識についてみると、3世代の中で中学生が最も世界への貢献意識が高く、国家貢献意識よりわずかに低い程度である。一方、地域貢献意識は全体的に低めであることが分かった。愛国心教育とグローバル市民教育のバランスは取れているようであるが、地域教育がやや弱いと推測される。地域別の傾向を要約すると、アンボンのみナショナルアイデンティティが低めで、特に保護者世代はローカルおよびエスニックのアイデンティティも低いことが明らかになった。ただしアンボンでは、中学生、大学生のローカル・アイデンティティや貢献意識が他地域に比べて高く、紛争後の地域愛醸成教育が成功していることが分かった。

5州6地域を調査地として選択肢、三世代(中学生、大学生、中学生の保護者)に対して、地域、民族、国家アイデンティティおよびグローバル化に対する意識(愛着、貢献意識)についての質問紙調査を行いました。そして、国民形成教育や各地域が抱える課題(宗教・民族抗争、地域開発、都市化)に関連する地域科の教育との関連性を考察しました。研究目的であるグローカル・コンピテンシー(グローバル時代に、国民として、また地域社会の開発の担い手として生き抜く力)の中でも、最重要課題であると考えるアイデンティティのバランス(国家、地域、民族およびグローバル化受容)に焦点を当てて意識調査を行うことができた。それも当初の計画より多くの地域で実践できたことは評価できる。ただし、社会科、公民科あるいは人格形成教育科の授業計画や教材などの事例収集については十分に行うことができなかった。なぜなら、昨年度は実施されるはずの新カリキュラムへの移行が教育大臣の交代によって急に方向転換が図られ、多くの学校が旧カリキュラムへ逆戻りすることとなり、混乱があったからである。ジャカルタでは再度調査を行う必要がある。中学校の生徒および保護者、大学生に対するアンケート調査は再度実施しなければならない。ただし、昨年度の調査において、カリキュラム変更によって地域科を実施する学校がほとんどない状況が明らかになった。再度確認を行い、地域科が実施されていない場合には、授業観察はあきらめ、アンケート調査のみの実施を行うこととする。比較教育学小学校から高等教育段階まで、国家教育スタンダードにおけるコンピテンシーと各学校あるいは州レベルで開発したカリキュラムについて、グローカル・コンピテンシーの視点から調査研究を行う。今年度の研究計画において調査対象地域とした西カリマンタン州において計画通りの研究を行う。昨年度は不十分であった、アイデンティティ以外の部分について再度現地調査を行う。特に学校で行われるグローバル人材育成関連教育活動について調査を行うこととする。3月にインドネシア・・西カリマンタン州にて調査を行った際、航空券の金額が思ったより格安で購入できたため。次回のインドネシア調査の際の費用として使用する予定である。
ナノ構造制御による高効率硬X線反射多層膜の開発

本研究は、次世代X線計測用光学素子の製造に必要となる、原子スケールで平滑な金属・非金属の超薄膜をナノメーター周期で積層させた多層膜を製作し、これによって、硬X線に対して高い反射率を有する、高精度X線反射多層膜の開発を行うことを目的とする。この目的を達成する為に、2年間の研究期間において、(1)イオンビームスパッタ成膜装置の高精度化による成膜プロセスの改善、(2)パルスアークプラズマ蒸着法による成膜プロセスの開発、の2点を主眼として研究を行なった。(1)ECRイオン銃を有するイオンビームスパッタ蒸着装置にシャッタ機構・マスク機構・ビーム安定化装置などの改良を施し各種成膜条件を検討した。積層周期が約4nmで積層数が50周期の白金/炭素多層膜を製作した。透過電子顕微鏡による断面観察の結果からは多層膜にはナノメーターレベルのサイズの欠陥は見られず、1次回折ピークにおいて理論値の80%以上の高反射率が得られた。更にイオンビーム電流、チャンバ圧力、ターゲット温度の安定化を行った結果、高次の回折ピークの半値幅は理論値にほぼ等しく、見積もられる積層周期のずれは0.6%以内であった。これは膜厚で0.03nmに相当し、高精度で積層周期を制御することができた。(2)パルスアークプラズマ蒸着はスパッタガスを必要とせず高真空下での成膜が可能である。また、パルス放電回数により蒸着量を制御する為、多層膜や多元合金薄膜を簡便に成膜できる。反面、成膜領域が狭く均一な膜厚を得ることが困難で、また未蒸発溶融液滴(ドロップレット)の付着や成膜速度の不安定性などの問題がある。本研究では放電電圧の最適化やプラズマの磁場偏向によるドロップレットの低減を図ったが、当初の予想以上に蒸着速度の不安定性が大きく、要求される精度の多層膜を得る段階には至っておらず、今後の改善が必要である。本研究は、次世代X線計測用光学素子の製造に必要となる、原子スケールで平滑な金属・非金属の超薄膜をナノメーター周期で積層させた多層膜を製作し、これによって、短波長のX線(硬X線)に対して高い反射率を有する、高精度のX線反射多層膜の開発を行うことを目的とする。平成18年度においては、現有のイオンビームスパッタ成膜装置の高精度化による成膜プロセスの改善を行なった。イオンビームスパッタ蒸着はマグネトロンスパッタに比べて蒸着材料の自由度が大きく成膜時の真空度も高いなど、研究開発用途に適した利点を有するが、高精度多層膜の成膜にはイオンビームやガス流量の高度な安定化が求められる。そこで、現有装置にシャッタ機構・マスク機構・ビーム安定化装置などの改良を施し各種成膜条件を検討した。積層周期が約4nmで積層数が50周期のPt/C(白金/炭素)多層膜を製作した。透過電子顕微鏡による断面観察の結果からはPt/C多層膜にはナノメーターレベルのサイズの欠陥は見られず、均一で良好な成膜が実現されていることが確認された。しかし、斜入射X線反射率測定の結果では、1次回折ピークにおいて理論値の80%以上という高い反射率が得られているものの、高次の回折ピークに分裂が見られた。これは積層周期に微小なばらつきが生じていることを示しており、回折ピークの分裂幅から見積もられる周期のずれは最大約0.3nmであった。

積層周期のずれは成膜中の成膜速度の時間変動によって生じると考ることから、イオンビーム電流、チャンバ圧力、ターゲット温度の安定化を試みた。その結果、高次の回折ピークの半値幅が理論値にほぼ等しく、積層周期の変動が極めて小さい高精度の多層膜が得られ、ピークの半値幅から見積もられる周期のずれは0.6%以内であった。これは膜厚で0.03nmに相当し、高精度で積層周期を制御することができたといえる。本研究は、次世代X線計測用光学素子に必要な、原子スケールで平滑な超薄膜をナノメーター周期で積層させた多層膜を製作し、短波長のX線(硬X線)に対して高い反射率を有する、高精度X線反射多層膜の開発を行うことを目的とする。平成19年度は、引き続いてイオンビームスパッタ蒸着法による多層膜の高精度化を図ると共に、新たに導入したパルスアークプラズマ蒸着法による成膜プロセスの開発を行った。パルスアークプラズマ蒸着はスパッタガスを必要とせず高真空下での成膜が可能である。また、パルス放電回数により蒸着量を制御する為、多層膜や多元合金薄膜を簡便に成膜できる。反面、成膜領域が狭く均一な膜厚を得ることが困難で、また未蒸発溶融液滴(ドロップレット)の付着や成膜速度の不安定性などの問題がある。本研究では放電電圧の最適化やプラズマの磁場偏向によるドロップレットの低減を図ったが、当初の予想以上に蒸着速度の不安定性が大きく、要求される精度の多層膜を得る段階には至っていない。イオンビームスパッタ蒸着による多層膜の成膜では、昨年度に引き続き成膜速度の安定化を図ると共に、膜厚制御用マスク機構を導入し、積層周期4nm、積層数50周期のPt/C多層膜において、積層方向の周期のずれが±0.25%(±0.01nm)以下、成膜面内の膜厚変動が1.17%以下の精度を得ることができた。一方、これらを曲面基板上に成膜した場合、曲率が小さければ十分な幾何学的精度が得られたが、反射率は約1桁低下した。平面基板(フロートガラス)の表面粗さが約0.3nm rmsであるのに対し、曲面基板(光学研磨基板)は1.4nm rms程度の粗さを有する。透過電子顕微鏡断面観察からは、光学研磨基板表面の粗さが多層膜の上層まで積層構造を乱していることが明らかとなり、硬X線多層膜では高精度の基板表面加工が求められることが確認された。
シグナル分子としてのNO・H2Sの光制御投与法の開発と疾患モデルへの応用

ケージドNO化合物Flu-DNB-DBを合成し、培養細胞HCT116に投与し、近赤外フェムト秒パルスレーザーを照射によりNO放出することを示した。可視光ケージドNO化合物であるRol-DNBを合成し、細胞内に投与して530-590 nmの光を照射した場合に照射位置特異的にNO放出を起こすことを示し、培養細胞内でミトコンドリアに集積することを示した。さらに、黄緑色光照射によりRol-DNBからNOが放出されDrp-1に作用してミトコンドリア分裂が促進された可能性を示唆した。NOとは異なるガス状情報伝達分子であるH2Sについて、培養細胞に適用可能なケージドH2S化合物を開発した。既に開発したケージドNO(光制御型NOドナー)を基に、可視光で制御可能なNOドナーの開発を行った。化合物の分子設計を、NO放出部位と、光吸収部位に分割し、光吸収部位で吸収した光エネルギーを電子移動反応のエネルギーとしてNO放出部位に伝達し、NO放出を促進させる設計とした。分子設計に基づいて化合物を化学合成することに成功し、光照射時の性能を検証した。その結果、従来の紫外線照射時のNO放出に加え、青色光照射時にもNOの放出が観察された。光吸収からNO放出までの総合的な効率(吸光係数と量子収率の積)は、約47と従来から知られるケージド化合物の効率と同程度の実用的な効率を示した既に開発したケージドH2S(光制御型H2Sドナー)を基に、より長波長の光で制御可能な化合物を目指して、まず比較的波長の長い紫外線(UVA)で制御できる化合物の開発を目指した。UVA光は短時間低強度であれば、培養細胞にも適用可能であるので、ケージドH2S化合物の細胞応用に有用である。開発済みのケージドH2Sの光解除性保護基を、同じ反応機構を有すると考えられているUVA吸収型の保護基へと改良し、化学合成した後、性能を検証した。新たに合成したケージドH2S化合物は、UVA光領域である330-380nmの光照射によって、H2Sを放出することが確認された。また、今回開発したケージドH2S化合物の2つのカルボキシル基をアセトキシメチルエステルで保護してプロドラッグ化したのち培養細胞に投与すると、培養細胞内でケージドH2S化合物へと代謝され、光照射(UVA)に応じて、細胞内でH2Sを放出することが確認された。この化合物は光照射しないときには細胞内でもH2Sを放出することなく安定に存在し、培養細胞に適用可能なケージドH2Sであることが示された。昨年度までに開発した青色光制御可能なNOドナーについて、光照射時間および照射光強度に応じて放出NO量が変化するかを確認し、時間および光量に応じてNO投与量を変化させることが出来ると分かった。また、繰り返し照射によって、NOを任意のタイミングで繰り返し放出ON-OFFが可能であることがわかった。次に、細胞応用および動物組織への応用を行った。培養細胞に当該NOドナーを投与し、部分的な青色光照射を行ったところ、照射位置でのNO放出が起こることが確認された。さらに、ラット大動脈切片を作成し、化合物を投与したのち青色光照射を行うことで、血管拡張を光制御出来ることを示した。昨年度までに合成したUVA領域光制御可能なH2Sドナーについて、更なる長波長化を計るための分子設計を行った。これまでベンゾフェノン型からキサンテン型へと変更することで一定の長波長化の効果が得られたことから、キサンテン環をさらに長波長光吸収可能な多環複素環構造に変更する分子設計を行った。昨年度までに合成し細胞系、動物組織系に適用したNOドナー(青色光制御型NOドナー)について細胞毒性の程度を調査した。その結果、100microM程度で培養細胞の生存率を2割減弱させる毒性を示すことが判明したが、位置特異的な培養細胞系でのNO投与や、動物組織系で血管平滑筋弛緩(血管拡張)作用を誘導するためのNO投与を行う濃度、1microMから10microMのではほとんど細胞毒性を示さなかった。また、血管拡張作用を誘導する実験において、青色光制御型NOドナーを投与した後、グアニリルシクラーゼ阻害剤であるODQを共存させて青色光照射を行うと、ODQ非存在下でみられた血管拡張が観察されなかった。NOはグアニリルシクラーゼを活性化することで細胞内シグナルを活性化し血管平滑筋を弛緩させる(すなわち血管拡張させる)ことが知られており、上記の結果は、青色光制御型NOドナーを用いた光による血管拡張作用が、生体内の生理的シグナル伝達を介して行われていることを示している。このことは、本化合物を用いた手法がNOの生理作用研究に応用可能であることを示している。さらに、本化合物のNO放出機構を検討するため、ニトロフェノール部の構造修飾を行って、光応答性を検討したところ、フェノール性水酸基がNO放出に重要であること、電子供与性基がNO放出効率をやや高めること、が示され、当初予想した反応機構である、電子移動反応の寄与が高い可能性が示された。さらに、H2Sドナーについて、光吸収部位の検討を行い、キサンテン部位の代わりにアクリジン部位を導入した化合物において、光依存性のH2S放出がみられたが、キサンテンに比較してその効率が低下することが判明した。

ケージドNO化合物Flu-DNB-DBを合成し、培養細胞HCT116に投与し、近赤外フェムト秒パルスレーザーを照射によりNO放出することを示した。可視光ケージドNO化合物であるRol-DNBを合成し、細胞内に投与して530-590 nmの光を照射した場合に照射位置特異的にNO放出を起こすことを示し、培養細胞内でミトコンドリアに集積することを示した。さらに、黄緑色光照射によりRol-DNBからNOが放出されDrp-1に作用してミトコンドリア分裂が促進された可能性を示唆した。NOとは異なるガス状情報伝達分子であるH2Sについて、培養細胞に適用可能なケージドH2S化合物を開発した。前年度までに開発し、in vitroでの効果を確認した化合物について、ex vivoでの応用が可能であることを確認しており、動物モデルへの応用について準備が出来つつある状態であるから。27年度が最終年度であるため、記入しない。創薬化学、ケミカルバイオロジー光制御NOドナーについては、更なる長波長化に取り組み、複数の色の光で制御可能な一連のNOドナーを開発することを目指す。また、これらの化合物について、動物モデルでのNO光制御に着手する。光制御H2Sドナーについては、まず可視光領域で制御可能な化合物開発を優先し、その後動物組織、動物モデルと応用を広げて行く。当初の計画通り、ケージドNOについては、可視光で制御可能な化合物の創出に成功し、その光照射に対する性能を定量的に検証することができたから。また、ケージドH2Sについても、従来より長波長化することに成功し、培養細胞系で利用可能な化合物の創出に成功したから。培養細胞と動物によるNOドナーの応用の検証を一部次年度に廻したため。光制御H2Sドナーの開発を培養細胞のアッセイ実験より、長波長化合物開発に重点を置いて行ったため培養細胞関係の試薬・器具類を次年度に使用することとなったため。今後は、計画に沿って、ケージドNOについては可視光制御可能な化合物を用いた培養細胞系および動物組織を用いた検討を進め、動物実験に応用可能なケージドNO化合物の創出を目指す。これにより、NOの動物体内での挙動や作用を解析する実験に資することができ、またNOを用いた治療研究に応用できる。けーじどH2Sについては、まず可視光で制御可能な化合物の創出を目指し、光解除性保護基の改良を行い、また平行して本研究の目的にあった新たな光解除性保護基の開発を目指す。培養細胞での評価により重点が移るため、培養関係経費が増大することが見込まれる。また、動物モデルを用いた検討を進めるため共同研究を行うことが必要となるが、現地での動物準備や打合せ等をより綿密に行うことが必要となることが分かった。これらの経費として次年度使用分を使用する。ケージドH2S化合物の改良において、当初想定していたよりも合成反応が困難であることが判明し、当初計画していた種類の化合物をすべて合成することができなかったため、使用する試薬類が予定より減少したから。困難であった合成については、達成することができたため、次年度に当初計画していた改良型化合物の候補の残りを合成する。このために次年度使用額の予算を使用する。