hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケモカインCCL19とCCL21を標的とした関節リウマチ抑制治療の挑戦

コラーゲン誘導性関節炎(CIA)はヒト関節リウマチ(RA)のマウスモデルである。今回、ケモカインCCL19とCCL21の制御するCIA発症分子機構を解析した。これらのケモカインを突然変異で欠損するpltマウスはCIAを発症しにくいことが判明した。CIAへの関与が示唆されているTh17細胞に焦点をあてて解析したところ、これらのケモカインは樹状細胞に作用しIL-23の産生を制御していることが判明した。CCL21によるIL-23産生はPI3K/Akt経路をへて転写因子NF-κBを介していることがわかった。以上はCIA発症機構に新知見を加えるものである。生体内への異物侵入を監視するためリンパ球は体内を循環する。ケモカインCCL19とCCL21は免疫担当細胞のこのような細胞遊走を直接に制御し,ホメオスターシスを制御している。関節リウマチの病態にインターロイキン-17(IL-17)産生性のヘルパーT(Th17)細胞の関与が報告されている。Th17細胞は局所への炎症性細胞の遊走やその後の活性化に重要と考えられている。この研究の目的はCCL19とCCL21によるTh17細胞の成熟機構を解明と関節リウマチ治療法を確立することである。関節リウマチのマウスモデルであるcollagen-induced arthritis (CIA)を誘導したところ,野生型C57BL/6マウス(WT)は四肢の腫れと関節破壊が認められたが,CCL19とCCL21を欠損するC57BL/6-pltマウス(plt)ではほとんど観察されなかった。コラーゲン免疫後の所属リンパ節を抗原で再刺激すると,WTの場合は培養上清にIL-17が検出できたが,pltマウスの場合は有意に減少していた。フローサイトメトリー解析により,WTマウスのIL-17産生はヘルパーT細胞が主であることがわかった。pltではTh17細胞の成熟が不十分であることが示唆された。IL-4やIL-10の産生量に両マウス間で差違はなかった。しかしながら,IL-23産生がplt由来の所属リンパ節細胞および樹状細胞で顕著の減弱していることが判明した。現在,CCL19とCCL21による樹状細胞刺激に着目し,どのような分子機構でこれらのケモカインがIL-23産生を誘導するかについて解析を進めている。ケモカインCCL19とCCL21は免疫担当細胞の体内循環(細胞遊走)を直接に制御する。Th17細胞は局所への炎症性細胞の遊走と活性化に重要と考えられている。これまでの検討から、CCL19とCCL21を欠損するC57BL/6を背景とするマウス(B6-pltマウス)は、野生型マウスと比べコラーゲン誘導関節炎を発症しにくく、著明なTh17細胞数の減少が判っている。したがって、これらのケモカインがTh17細胞の誘導をとおして疾病を引き起こしていると考えられる。そこでCCL19とCCL21がCD4T細胞に直接に作用しIL-17産生に導く可能性を検討した。野生型マウスから調製したCD4T細胞をIL-6、IL-23、およびtransforming growth factorβ(TGF-β)存在下で抗CD3抗と抗CD28抗体で刺激しTh17細胞へskewした。この系へCCL19あるいはCCL21を添加したが、培養上清中のIL-17量に変化はなかった。細胞内サイトカイン染色法による解析でもTh17細胞の数と割合にケモカインによる効果は認められなかった。こうした結果はB6-pltマウス由来のCD4T細胞を用いても同様であった。このことから、ナイーブT細胞からTh17細胞に分化する際に必須の微小環境の調整にCCL19とCCL21が関与していると考えた。遊走活性にとらわれることなくケモカインの機能を探索するため、発現遺伝子を調べた。その結果、CCL19とCCL21は樹状細胞を刺激しIL-23を産生することを見出した。実際にB6-pltマウスはコラーゲンで免疫後に所属リンパ節から調製した樹状細胞の産生するIL-23が低下していた。細胞レベルと生体レベルの両面でこれらのケモカインがIL-23産生を制御していることを明らかにした。

現在はその産生機序を解析している。成熟したリンパ球は異物侵入を監視するため、血管やリンパ管を介して全身を巡る。ケモカインCCL19とCCL21はリンパ球の体内循環すなわち細胞遊走を直接に制御する。炎症性の免疫疾患にはインターフェロン(IFN)γや腫瘍壊死因子(TNF)αを産生するヘルパーT(Th1)細胞やインターロイキン17(IL-17)産生性のTh17細胞の関与が知られている。本研究では、関節リウマチ治療の新しい側面として、CCL19とCCL21による自己反応性のTh1細胞やTh17細胞の成熟機構の解明を目指す。CCL19とCCL21を欠損するマウスやこれらに共通する受容体CCR7KOマウスはコラーゲン誘導性関節炎(CIA)を発症し難くい。さらにマウスの系では発症機序が極めて類似する実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)も欠損マウスで発症しなかった。これらのことから、CCL19とCCL21が病原性のTh1細胞やTh17細胞の誘導に関与すると考えた。Th1細胞やTh17細胞の誘導にはIL-12とIL-23が重要であるが、これらのケモカインは樹状細胞を刺激して、IL-12とIL-23の産生を誘導していることが判明した。実際に、CIAあるいはEAEを誘導したCCR7KOマウスの所属リンパ節から調製した樹状細胞はIL-23産生が低下していた。IL-23の産生に焦点をあてて解析を進めたところ、ケモカイン刺激を受けたCCR7の下流で、PI3キナーゼとNF-kappaBを介してIL-23発現が制御されていることが判明した。卵白アルブミン(OVA)存在下でCCL19とCCL21で刺激した樹状細胞は、未刺激細胞に比べてOVA特異的T細胞を効果的にTh1細胞やTh17細胞に誘導した。コラーゲン誘導関節炎の発症とCCL19およびCCL21の機能とを樹状細胞からのIL-23産生に関連づけることができた。これらのケモカインによる疾病の焦点を樹状細胞とIL-23産生に限局できたことを示唆する。樹状細胞からのIL-23産生機構を明らかにできれば、疾患制御に向けた重要な知見となり達成度が高まることが期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。樹状細胞をCCL19あるいはCCL21で刺激した際の細胞応答とIL-23産生に到る経路を解析する。一般にこれらのケモカインは樹状細胞の遊走を制御する。この遊走とIL-23産生とが同じ分子機構で調節されているのか否かについて解析する。そこでまず、ケモカインが誘導する樹状細胞内の情報伝達系を網羅的に解析した後、候補を選択しする。その後、RNAiによるノックダウン法を用いて情報伝達経路のIL-23産生能や細胞遊走能への重要性を検討する。IL-23産生に必須の経路を特定した後、その経路が生体内でのTh17細胞の誘導やコラーゲン誘導関節炎の発症にどのような意義を持つかを解析する。
光コヒーレンストモグラフィによる末梢血管系の動態機能解析と立体イメージ構築

本研究では、光周波数掃引型OCTを用いて、皮膚末梢血管の動態を追跡して動的な生理機能の解明と構造解析を試みた。具体的には空間分解能5μm、50フレーム/秒以上の高性能OCTを開発し、ヒト指の小動脈・小静脈、細動脈・細静脈を対象に、ダイナミックな機能をin vivo観測した。とくに細動脈・細静脈の立体イメージの構築ができ、自律神経活動に対する末梢器官の反応をOCTとLDFを対比させて同時計測することができた。本年度は、末梢血管系を構成する小動脈・小静脈、細動脈・細静脈について、個別に動態機能を可視化することに主眼を置いて研究を進めた。1.高性能SS-OCTの開発については、血管径30300μmの細動脈・細静脈をミクロンオーダーの空間分解能でイメージングするために、中心光波長1.3μm、波長掃引幅100nm、周波数20kHzの光源を有する光周波数挿引OCT装置を導入し、空間分解能12μm、フレームレート50frm/秒を実現した。2.外部刺激に対する小動脈・小静脈の反応の可視化については、被験者に音刺激を与え、平滑筋が収縮して中膜厚が増加、小動脈の内腔が一時的に収縮する過程をin vivo観察した。交感神経の興奮度や環境温の変化によって、音刺激の反応がどのように変化するかを定量的に測定した。環境温度を一定に保ち(温度揺らぎ±0.5°C)、レーザドップラ血流速度計(LDF)による末梢血流や皮膚温の変化、および交感神経・副交感神経の活動をモニターしながら、小動脈の拡張/収縮をin vivo観察・追跡した。3. OCTとLDFを用いて、末梢血管系を小動脈と細動脈とに階層的に分離測定する手法を提案した。擬似生体試料を用いてLDFの到達深度を定量的に見積もり、表皮下500μm以下の信号を検出していることを明らかにした。音刺激に対する中膜厚の変化から小動脈をモニターし、LDFの血流変化より細動脈の変化を追跡することができる。4.血管の老化予測については、LDFを用いて、音刺激に対して末梢血流の一時的な減少が確認できる。OCTとLDFを同時に用いて、若年・壮年・老年層を対象に、音刺激に対する細動脈の収縮を観測することによって、血管の老化予測を試みた。本年度は、OCTによるin vivo観察に基づいて、ヒト表皮下の末梢血管系の立体イメージを構築し、ダイナミックな機能を可視化することを主眼に研究を進めた。1.細動脈・細静脈のイメージングについては、中心光波長0.9μm、イメージ分解能6μmのスペクトルドメインOCT(SD-OCT)を用いて、ヒト指関節部および爪根部において、細動脈・細静脈のイメージングを試み、血管壁の厚さの違いから両者の識別を行った。直径>100μmの細動脈を選び、音刺激に対してその外径がどの程度変化するかを測定した。2.末梢血管系の立体イメージ構築については、インフォーカスOCTを取得し、これらのOCTをボリュームレンダリングして、爪根部における末梢血管系のin vivo立体イメージを構築した。3.動静脈吻合の抽出とin vivo観察・機能解明については、高分解能OCTを用いて細動脈と細静脈をバイパスする動静脈吻合の抽出を試み、平滑筋に囲まれた構造を拡大イメージングしてin vivo観察した。我々が開発したMIP-OCTを時系列に取得して、外部刺激に対する末梢血管系の反応を可視化した。4.血管の老化予測については小動脈を対象に、年齢、性差別に脈動における血管内径の変化、および音刺激に対する中膜厚の変化を測定した。さらに、OCTによるミクロな観察とレーザドップラ血流計(LDF)を用いて外部刺激に対する反応を検討した。心電計により交感神経活動を指標化し、クレペリンテストなどの持続刺激に対する小動脈と細動脈の反応の対応を実験的に評価した。我々はこれまでに光周波数掃引型OCT(SS-OCT)を用いて、表皮下23mmの深さに分布する小動脈・小静脈のダイナミックな生理機能をin vivo追跡できることを実証してきた。本研究の目標は、OCTによるin vivo観察に基づいて、ヒト表皮下の末梢血管系の立体イメージを構築し、そのダイナミックな機能を可視化することにある。本年度は末梢血管系の立体イメージ構築、統合的な血管機能の可視化、血管の老化予測を中心に研究を行った。末梢血管系の立体イメージ構築については、焦点トラッキング法を用いてインフォーカスOCTを取得し、これらのOCTをボリュームレンダリングして、ヒト指関節部および爪根部における末梢血管系のinvivo立体イメージを構築した。集光レンズの焦点スポット径5μm、焦点深度△z=40μm、イメージング深さ2.4mmで60枚のOCTからインフォーカスOCTを構築し、256枚のインフォーカスOCTをレンダリングして、小動脈・細動脈の立体イメージを構築した。

統合的な血管機能の可視化については、観測すべき対象部位を拡大イメージングしてスポット3-Dイメージを構築、フレーム間隔<2秒で時系列にイメージを取得して動画を作成した。血管の老化予測については、小動脈を対象に、年齢、性差別に脈動における血管内径の変化、および音刺激に対する中膜厚の変化を測定した。とくに、超音波による血管内皮機能検査法と本手法を比較検討し、小動脈の中膜厚の変化と超音波による容積脈波は相関関係にあることを明らかにした。次に、筋型動脈として音刺激に対する小動脈と細動脈の反応を比較し、細動脈においてより早期に機構低下(老化)が起こることを検討した。
卵成熟誘起ホルモンの卵表での情報伝達

多くの脊椎動物の卵の最終成熟は脳下垂体から分泌される生殖腺刺激ホルモン(GTH)の働きにより卵を囲む濾胞細胞で生成される卵成熟誘起ホルモンの作用で誘起される.本研究では長浜らによって単離・同定されたアマゴの卵成熟誘起ホルモン(17α, 20β-ジヒドロキシー4-プレグネンー3-オン, 17α, 20β-diOHprog)の卵表および細胞質での作用機構を解析した.まず, 17α, 20β-diOHprogの作用部位を微小注射法により解析した. 12°Cで飼育(卵黄形成を完了したキンギョの卵巣から大型卵を分離し,これらの卵に17α, 20β-diOHprogを種々濃度微小注射した.しかし,これらの卵は成熟しなかった.一方,ホルモンを微小注射しても成熟しなかった卵を17α, 20β-diOHprog(10100ng/ml)を含む培養液中で培養すると8-10時間で卵成熟が誘起された.これらの結果は17α, 20β-diOHprogの作用部位が卵表面であることを示す.次に, 17α, 20β-diOHprogが卵表に作用する結果細胞質に新しく生成される細胞質因子について検討した.キンギョの未成熟卵をin vilroで17α, 20β-diOHprog(100ng/ml)を処理することにより卵成熟を誘起させた.この成熟卵の細胞質を吸い取り,ホルモン処理をしていない未成熟卵に微小注射すると,この未成熟卵が成熟した.このことは17α, 20β-diOHprogが卵表に作用した結果,卵細胞質内に卵成熟を促進する物質が新しく生成されたことを示す.さらにこのキンギョの成熟卵から得られた細胞質因子はヒトデの未成熟卵に微小注射すると,ヒトデの卵をも成熟されることが明らかとなり,この成熟卵中の細胞質に存在する因子は種を越えて一般的であることが推察される.これらの研究に加えて卵表に存在すると考えられる17α, 20β-diOHprog受容体について解析を進めている.これまでの結果から,卵黄形成期のニジマス小型卵母細胞中に^3H-17α, 20β-diOHprogと弱く結合する分画が存在することが明らかとなっている.現在,卵原形質膜分画における結合について検討中である.多くの脊椎動物の卵の最終成熟は脳下垂体から分泌される生殖腺刺激ホルモン(GTH)の働きにより卵を囲む濾胞細胞で生成される卵成熟誘起ホルモンの作用で誘起される.本研究では長浜らによって単離・同定されたアマゴの卵成熟誘起ホルモン(17α, 20β-ジヒドロキシー4-プレグネンー3-オン, 17α, 20β-diOHprog)の卵表および細胞質での作用機構を解析した.まず, 17α, 20β-diOHprogの作用部位を微小注射法により解析した. 12°Cで飼育(卵黄形成を完了したキンギョの卵巣から大型卵を分離し,これらの卵に17α, 20β-diOHprogを種々濃度微小注射した.しかし,これらの卵は成熟しなかった.一方,ホルモンを微小注射しても成熟しなかった卵を17α, 20β-diOHprog(10100ng/ml)を含む培養液中で培養すると8-10時間で卵成熟が誘起された.これらの結果は17α, 20β-diOHprogの作用部位が卵表面であることを示す.次に, 17α, 20β-diOHprogが卵表に作用する結果細胞質に新しく生成される細胞質因子について検討した.キンギョの未成熟卵をin vilroで17α, 20β-diOHprog(100ng/ml)を処理することにより卵成熟を誘起させた.この成熟卵の細胞質を吸い取り,ホルモン処理をしていない未成熟卵に微小注射すると,この未成熟卵が成熟した.このことは17α, 20β-diOHprogが卵表に作用した結果,卵細胞質内に卵成熟を促進する物質が新しく生成されたことを示す.さらにこのキンギョの成熟卵から得られた細胞質因子はヒトデの未成熟卵に微小注射すると,ヒトデの卵をも成熟されることが明らかとなり,この成熟卵中の細胞質に存在する因子は種を越えて一般的であることが推察される.これらの研究に加えて卵表に存在すると考えられる17α, 20β-diOHprog受容体について解析を進めている.これまでの結果から,卵黄形成期のニジマス小型卵母細胞中に^3H-17α, 20β-diOHprogと弱く結合する分画が存在することが明らかとなっている.現在,卵原形質膜分画における結合について検討中である.
カードベース暗号の深化

カードベース暗号は,トランプカードのような物理的なカード組を用いて,秘密計算に代表される暗号機能を身近で手軽に実現するものである。本研究では,このカードベース暗号の研究分野を格段に深化させ,さらなる効率化・実用化や計算限界の学理的解明に取り組んでいる。当該年度に実施した研究の具体的な成果は次の通りである。新しいプロトコルの開発として,金持ち財産比べという問題に対する秘密計算を実現する,分かり易い効率的な手法を考案し,国際会議COCOA 2018においてその成果を公表した。また,6枚のカードで3変数入力がすべて等しいか否かの秘密計算を行うことのできるプロトコルを開発し,その成果を国際会議ICISC 2018において公表した。さらに,マカロというパズルに対するゼロ知識証明を実現するカードベースプロトコルを開発し,国際会議SSS 2018においてその成果を公表した。計算限界の解明として,複雑なシャッフルの実現可能性について解析し,Pile-Shifting Scrambleという手法を導入し実現可能なクラスを広げ,成果をIEICE Trans. Fundamentals誌に掲載した。また,昨年度に引き続き秘密計算に必要なシャッフルの回数の上界や下界についての解析を進めた。実利用への適用について,本年度も本学のオープンキャンパスにてカードベース暗号の実演を行うとともに,一般市民向けのシンポジウムにおいて招待講演を行い,フィードバックを得た。また,カードベース暗号の知見を応用し,カードの代わりにコインを用いるプロトコルを構成し,身近な道具での秘密計算の可能性をさらに広げた。この成果は国際会議TPNC 2018において公表している。また,前年度に採録が決定していた国際会議APKC 2018,FUN 2018,UCNC 2018,IWOCA 2018において発表を行い成果を公表した。交付申請書に記載した研究目的,すなわちカードベース暗号の深化について,当初の計画通りに進めることができたと判断される。さらに,国際会議FUN 2018において知り合ったフランスの研究者たちと思いがけず共同研究が始まり国際共著論文を出すことができ,また当初は想定していなかったパズルに対するゼロ知識証明に関する研究が進展したり,コインを使ったプロトコルを産学連携により考案するなどし,Lecture Notes in Computer Science (LNCS)とLeibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs)にあわせて9本の論文を当該年度1年間で掲載することができたので,当初の計画以上に進展していると判断される。本年度の成果を踏まえつつ,当初の計画に従い,本研究を推進していく。カードベース暗号プロトコルは,高校生をはじめとする一般市民の皆様も容易に実行できるなど,極めて実用的であり,ここ数年,この研究分野に参入する研究者が増加し,急速に発展している。新しいプロトコルの開発として,ハイブリットなプロトコルという概念の導入を含む成果をSoft Computing誌に掲載した。また,5枚コミット型ANDプロトコルの改良の研究を進め,この成果は国際会議APKC 2018において発表することが決定している。また,金持ち財産比べや安全なランキングを秘密計算するプロトコルの検討を行った。計算限界の解明として,コミット型AND計算やコピーに必要なカード枚数に関する下界について研究を進め,その成果を暗号理論のトップカンファレンスであるASIACRYPT 2017において公表した。また,秘密計算に必要なシャッフルの回数の下界ついての解析を進めた。実利用を指向した取り組みとして,プロトコルの実行時間を評価する手法の確立を進め,この成果は国際会議UCNC 2018において発表することが決定している。また,数独のゼロ知識証明を実現するカードベースプロトコルを開発し,この成果は国際会議FUN 2018において発表することが決定している。さらに,カードの並べ替え誤りにより生じる情報漏えいについて解析を行い,この成果は国際会議IWOCA 2018において発表することが決定している。加えて,本学のオープンキャンパスにてカードベース暗号の実演を行い,フィードバックを得た。交付申請書に記載した研究目的、すなわちカードベース暗号の深化について、当初の計画通りに進めることができたと判断されるため。

実利用への適用について,本年度も本学のオープンキャンパスにてカードベース暗号の実演を行うとともに,一般市民向けのシンポジウムにおいて招待講演を行い,フィードバックを得た。また,カードベース暗号の知見を応用し,カードの代わりにコインを用いるプロトコルを構成し,身近な道具での秘密計算の可能性をさらに広げた。この成果は国際会議TPNC 2018において公表している。また,前年度に採録が決定していた国際会議APKC 2018,FUN 2018,UCNC 2018,IWOCA 2018において発表を行い成果を公表した。交付申請書に記載した研究目的,すなわちカードベース暗号の深化について,当初の計画通りに進めることができたと判断される。さらに,国際会議FUN 2018において知り合ったフランスの研究者たちと思いがけず共同研究が始まり国際共著論文を出すことができ,また当初は想定していなかったパズルに対するゼロ知識証明に関する研究が進展したり,コインを使ったプロトコルを産学連携により考案するなどし,Lecture Notes in Computer Science (LNCS)とLeibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs)にあわせて9本の論文を当該年度1年間で掲載することができたので,当初の計画以上に進展していると判断される。本年度の成果を踏まえつつ、当初の計画に従い、本研究を推進していく。本年度の成果を踏まえつつ,当初の計画に従い,本研究を推進していく。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成30年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成31年度請求額とあわせ,次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。
協力維持のためのサンクション行動の適応的基盤

本研究は血縁関係にない人々の間で、如何にして協力的な関係が形成・維持され得るのかを探ること、すなわち、協力関係の基盤となるメカニズムを解明することを目的としている。このため、初年度の2009年度は、見知らぬ他者との間で協力的関係を形成するために必要な要因の1つとして考えられる他者の協力性を見抜く能力を人々が実際に備えているかを検討するための一連の実験を計画し、そ実施のための準備と予備実験を行った。研究を遂行するにあたって、まずは研究体制を整えるためのインフラ整備が必要であり、初年度は実験参加者プールを作成すること、実験スペースの確保、実験用コンピュータのセットアップ作業、および実験実施に際して必要な手続きシステムの整備などを中心に行った。このインフラ整備作業と並行して、実験刺激呈示用のコンピュータ・プログラムの開発、刺激映像の編集作業、および実験マテリアルの作成も併せて行った。それらを用いて、本実験で使用する刺激映像の選定を第一の目的とした予備実験を実施した。予備実験では、実験参加者に様々な人物動画を30秒間呈示し、実験参加者はそれぞれの人物が囚人のジレンマゲームで協力したか、非協力したかを予測した。併せて、実験参加者は、各人物の性格予測やその他の意思決定課題、心理尺度に対する回答も行った。予備実験で得られたデータを元に、刺激として用いた動画人物に対する反応パターンをいくつかのカテゴリーに分類し、本実験で呈示する動画グループを選定する作業まで終了している。今後予定されている本実験では、選定された動画をいくつかの条件に配置して、人々がどのような状況で他者の行動を見抜くことができるか、どのようなカテゴリーの人物に対して、協力的、あるいは非協力的と判断する傾向があるかを検討する予定である。
公共ガバナンスにおける中間組織のメタフレームとしての役割に着目した評価手法の開発

近年、まちづくりや社会資本整備などの公共政策決定プロセスにおいて、「中間組織」と呼ばれるプレイヤーが、立場、考え方が異なる多様な関係者の間で、重要な媒介的役割を果たしている。本研究では、多様なプレイヤーが参画する公共ガバナンスの本質が「コミュニケーション」にあると考える。Sperber and Wilsonによって提唱された関連性理論を拡張して、コミュニケーションを有効に機能させるための新たな解釈フレーム(メタフレーム)を形成する役割を担う主体としての中間組織に注目する。その上で、中間組織の事例に基づき「中間組織がメタフレームをどのようにして形成しているのか?」を明らかにしたい。
看護実践へ応用可能な肩こりの詳細な分析法；育児動作による身体負荷の多面的生理評価

本研究は、生理学的活動量が反映された画像による育児動作解析を試みた。育児動作の典型系とする抱っこ動作には、児の抱き上げおよび降ろす動作において僧帽筋の積極的な活動が捉えられた。さらに、この動作をくり返すことによる頸肩部負荷について、筋活動の強度や部位の経時的変化を筋電位トポグラムにより色彩変化で図示する事により、身体負荷過程の個々の特徴が抽出され、個々の状況に合わせた身体介入法の示唆を得る事ができた。頸肩部への負荷を伴う育児動作について、文献検討により日常的に実施頻度の高い"抱っこ"動作が抽出された。この動作について、被験者15名に対し、通常撮影による動作の詳細解析と僧帽筋の筋活動について観察を行った。筋活動については、児の抱き上げおよび降ろす動作時に筋電図振幅の増大がみられ、保持動作時に振幅の変化は見られなかった。また、抱っこの動作には、2名の被験者において児の保持姿勢に特徴が見られたが、被験者間で振幅変化の特徴に違いは見られなかった。従って、"抱っこ"の動作には、児の抱き上げおよび降ろす動作時に、僧帽筋の直接的な作用が伴う事が明らかとなった。さらに、この動作を繰り返すことによる僧帽筋への影響について、筋電位トポグラフィを用いて観察した。動作負荷に伴う特異的な筋活動が観察され、これは動作負荷に伴う筋緊張の持続であることが考えられた。これらの筋活動は、頸肩部の自覚症状の位置と近似していた。また、筋電位トポグラムは経時的変化から、4つのパターンに分類された。パターン1として、動作負荷後に特異的筋活動が出現し、回復期には消失する。パターン2として、動作負荷後に出現した特異的筋活動は、回復期においても持続する。パターン3として、動作負荷前から、特異的筋活動が存在しており、負荷後には筋活動の位置を変化させながら回復期にも持続する。パターン4として、特異的筋活動は出現しない、であった。このことから、抱っこ動作を日常的に繰り返すことにより、頸肩部には筋緊張が持続しやすい状態となり、肩こりへのリスクにとつながることが考えられた。また、個々においてその程度は異なることから、筋電位トポグラムで表現することにより、個々の実情に最も適した介入法を見出す事ができると考えられた。育児動作の典型系について、動作に伴う頸肩部の筋負荷状況を実証的シミュレーションを通して明らかにすることができた。これまでに、筋電位トポグラムでは、抱っこ動作を繰り返すことによる筋活動の部位や強さの変化状態を視覚的に捉える事ができていた。僧帽筋部には、動作負荷による経時的な電位変化が出現しており、筋変化の出現や回復状況は被験者間で異なっていたが、個々の自覚症状部位とは近似していた。これらの事から、抱っこ動作を日々繰り返すことにより、僧帽筋部には持続的な筋緊張がもたらされ、痛み等の頚肩部症状として自覚されることが考えられた。これらに加え、本年度は、身体負荷の多面的な評価として、抱っこ動作を繰り返すことによる、頚肩部の血流状況と不快症状の程度について、健康な成人女性15名を対象に観察を行った。皮膚血流量の経時的変化には、動作負荷に伴い血流が上昇し、回復期においても上昇を続けるパターンと動作負荷に伴い減少し、回復期においても、血流の回復がみられないといった、2つのパターンが抽出された。同時測定した頚肩部の不快症状の程度には、13名の被験者は動作負荷と共に不快症状が強くなっていたが、2名は動作負荷に伴い不快症状が軽減する傾向がみられた。これらの事から、抱っこ動作の繰り返しには、筋緊張に加えて皮膚血液循環の不足をもたらすことも考えられた。血流状況や自覚症状にも経時的な変化があり個々の特徴を持つことから、負荷の個々の特徴を理解する事により、育児動作に伴う頚肩部負荷の軽減に対する個別的な予防介入を可能にすることが考えられた。これまでの抱っこ動作による筋負荷状況に加えて、循環動態および身体熱産生についても評価を行い、評価指標をグラフ化することにより肩こり経過の視覚化を試みる。基礎看護学論文受理が年度末であり請求が遅れたため。英文投稿費として使用予定である。
アンチトロンビンⅢとフィブリノゲンを指標とした心臓外科手術における新たな輸血戦略

近年、血液凝固管理指標としてポイントオブケア(POC)の有用性が多く報告されている。今回我々はPOCの有無で同種血輸血回避ができるか前向き研究を行った。人工心肺を用いる心臓手術患者60名をPOC不使用(対照群)とPOC群の2群に分けた。採血ポイントは1.入室、2.人工心肺開始時3.離脱時、4.手術終了時の4ポイントで行った。従属変数は同種血輸血の有無で、独立変数はPOC有無、血算、年齢とし、多重ロジスティック回帰分析を行った。結果、有意差が見られたのは入室時の血小板数、人工心肺開始時のヘモグロビン値、年齢のみだった。今回、POCは輸血削減に関与しないことが分かった。研究目的:文献検索及び予備研究により、特に対照群でのアンチトロンビンとフィブリノゲンのカットオフ値を模索した。実施計画:当院では人工心肺前のヘパリン量、人工心肺後のプロタミン量はヘプコンheparin measurementsystemを用いて決定してきたため、機械に指示された通りの量を投与してきた。一方、FFP投与量もROTEMでのFIBTEM MCFを測定し、9mm以下を異常値とし、1mm足りないごとに7.5mg/kgのFFPが必要であることがわかってきた。1単位のFFPがおおよそ250mgのフィブリノゲンを含有していることを考えると、例えば50kgの患者では1.5単位のFFPを使用すればFIBTEM MCFを1mm上昇させることが文献及び予備研究にてわかってきた。(HMS+ROTEM使用群に相当)。次にHMS+ROTEM非使用群=対照群のカットオフ値をどうするか模索した。先ず、患者の術前でのアンチトロンビン(AT)を測定し、AT<70の場合はヘパリン抵抗性があることが予想できる。通常ヘパリンは300U/kg投与が一般的であるが、アンチトロンビン<70の患者に対しては400U/kgを投与する。もしそれでもACT>480にならない場合は、FFP2単位もしくはアンチトロンビン製剤を500U投与する。次に人工心肺直後にフィブリノゲンを測定する。この時期は血液希釈によりフィブリノゲンが急激に低下し、その後は大きく下がらないことが予備研究でわかってきたため、人工心肺開始直後のフィブリノゲン値を参考とする。もし人工心肺が3時間未満ならフィブリノゲン>150mg/dlを目標し、3時間以上ならフィブリノゲン>200mg/dlを目標とする。フィブリノゲンを10mg/kg上昇させるには7.5mg/kg必要とされるため、計算によってFFP必要量を求め投与していく。人工心肺離脱し、プロタミンを投与する。投与量はヘパリン総量の60%とする。投与後はACT及びaPTTを測定し、どちらも正常値になるようにプロタミンを適宜追加投与する。目的:近年、血液凝固管理の指標としてポイントオブケア(以下POC)の有用性が多く報告されている。当院でも2つのPOC(ROTEMとヘプコンHMS)を使用し輸血削減や入院日数の短縮に成功した。しかし、多くのPOCは機器や維持費が高額なため、日本では広く普及に至っていない。今回我々は厚生労働省の輸血指針のみを活用した場合とPOCを活用した場合の二通りの測定方法を比較して両者の輸血、出血削減効果に差があるか否かを前向きに検討した。対象と方法:人工心肺を用いる心臓手術患者20名を対照群(厚労省基準)とPOC群(ROTEMTMとヘプコンHMS)の2群に分けた。対照群は目標ヘモグロビン910g/dl、フィブリノゲン150200mg/dl、血小板数510万とした。POC群においてヘパリン・プロタミン量はHMSで、血小板とフィブリノゲンはROTEMのFIBTEMやEXTEMのAmplitude 10分(A10)正常値を目標とし、ヘモグロビン値は対照群と同等とした。採血ポイントは入室、人工心肺開始時と離脱時、手術終了時の4ポイントで、アウトカムは術中・術後出血量や術中輸血使用量とした。結果と考察:患者背景、手術種類・時間で両群間に有意差は見られなかった。また術中・術後出血量や輸血量に両群間でも有意差は認められなかった。最近ではROTEM測定値とフィブリノゲン・血小板数を対比させた報告も多くなりPOCがなくともデータ推移値のが予想しやすい。従って、血算やフィブリノゲンなどの厚労省基準だけでの対応でも輸血管理上問題がない可能性が本研究で示唆された。しかし、研究はまだ途中過程であり、この結果はタイプ2エラー(症例不足)の可能性もある。現在、データ収集中であるが最終的には100例を目標とし、より多いn数にて検討したい。現在、データ収集済みの症例数は約20例であるが、最終的に100例としたい。現時点では対照群とポイントオブケア群に有意差はないが、今後n数が増加すると、どのように結果が変わるかわからない。しかし、過去の前向き研究を鑑みると、ほとんどの報告が100例程度であるので、この数字を目安にデータ収集をしていきたい。はじめに:近年、血液凝固管理指標としてポイントオブケア(POC)の有用性が多く報告されている。

当院でも2つのPOC(ROTEMとヘプコンHMS以下HMS)を使用することにより心臓血管手術で輸血削減や入院日数が歴史的対照群に比べ減少した。しかし、前向き研究でPOCの有効性を報告した例は少ない。今回我々はPOC不使用(代わりに厚生労働省輸血指針を活用)とPOCを使用した場合に同種血輸血回避ができるか多重ロジスティック回帰を用いて前向き研究を行った。対象と方法:人工心肺を用いる心臓手術患者60名をPOC不使用(対照群)とPOC群の2群に分けた。対照群;ACTをヘモクロンJrで測定、目標ヘモグロビン(Hb)910g/dl、フィブリノゲン(Fib)150200mg/dl、血小板数(Plt)510万。POC群;ヘパリン・プロタミン量はHMSで、PltとFibはROTEMのFIBTEMやEXTEMのAmplitude 10分(A10)正常値を目標とし、Hbは対照群と同等とした。採血ポイントは1.入室、2.人工心肺開始時3.離脱時、4.手術終了時の4ポイントで行った。従属変数は同種血輸血の有無で、独立変数は群、術中Hb、Fib、Plt、年齢とし、多重ロジスティック回帰分析を行った。(SPSS Ver.22)。結果と考察:患者背景、手術種類・時間で両群間に有意差は見られなかった。また、周術期の輸血や出血量に両群間で有意差がなかった。多重ロジスティック回帰の結果で有意差が見られたのは入室時のPlt、人工心肺開始時のHb、年齢のみだった(オッズ比各0.352、0.08、1.348)。結果、前向き研究にてPOCの有効性は証明できなかった。従って、高額なPOCを購入しなくとも、同等の輸血削減効果を期待することができることが分かった。近年、血液凝固管理指標としてポイントオブケア(POC)の有用性が多く報告されている。今回我々はPOCの有無で同種血輸血回避ができるか前向き研究を行った。人工心肺を用いる心臓手術患者60名をPOC不使用(対照群)とPOC群の2群に分けた。従属変数は同種血輸血の有無で、独立変数はPOC有無、血算、年齢とし、多重ロジスティック回帰分析を行った。結果、有意差が見られたのは入室時の血小板数、人工心肺開始時のヘモグロビン値、年齢のみだった。今回、POCは輸血削減に関与しないことが分かった。2群間で、違った血液凝固モニターを使用するために、双方の基準値が食い違わないようにすることが、最も大切であると考えた。そのために、予備研究と文献検索を徹底して行ったため1年の期間を要した。もしポイントオブケアを使わず、厚労省基準で輸血製剤の種類や量を決定しても、ポイントオブケアと同等の輸血削減効果が見られた場合は、この結果を広く全国に広めていきたい。結果、高額なポイントオブケア機器を購入しなくても正しいタイミングで一般的な中央検査値(血算、フィブリノゲン)を得られれば、心臓手術において十分な輸血削減効果が得られ、日本全体での心臓手術における輸血消費量削減に役立つ可能性がある。麻酔科学「研究実績の概要」で述べた基準で2群間比較を行う。術中輸血使用量、出血量、手術時間、そして術後輸血使用量、出血量、人工呼吸離脱時間、ICU滞在日数などを比較検討し、2群間で有意差がある項目を模索していく。研究解析用デスクトップパソコンを購入したが198000円のため、本年度残金118214円と不足のため、次年度支払い予定とし残金持ち越しとなった。
咀嚼能率がストレス緩和に影響を及ぼすか?

本研究は咀嚼能率がストレス緩和に及ぼす影響を検討した。ストレスの評価には唾液中のコルチゾールを使用した。唾液中のコルチゾールはストレスによって上昇するものである。咀嚼能率の評価にはグルコセンサーGS-1(GC社製)を用いた。実験では、被験者に暗算によるストレス負荷を与えた後にガムチューイングを行わせ、唾液中コルチゾール濃度の変動を分析した。今回の研究で、チューイングによるストレスの緩和効果には咀嚼能率よりもチューイング回数が影響を及ぼしていることが明らかとなった。近年、全身機能に及ぼす咀嚼の重要性に関する報告が注目されており、その中で「咀嚼によるストレス緩和」について様々な研究がなされてきた。これまで我々はストレス評価の指標として唾液中コルチゾールを用いて、咀嚼時の運動条件(速度、時間、力)およびパーソナリティーがチューイングによるストレス緩和効果に及ぼす影響について検討した。今回、咀嚼する能力に着目し、咀嚼能率がチューイングによるストレス緩和効果に及ぼす影響を検討することを目的とした。本年度では無作為抽出した健常有歯顎者18名にたいして咀嚼能率をグルコースセンサーおよび咬合力をオクルーザルフォースメーターにて検査した。その結果、咀嚼能率の平均は198.4±41dl/mgで、咬合力の平均値は529.8±239kNであった。このことから、本実験で選定した健常有歯顎者の被験者においては咬合力に若干ばらつきがあることがわかった。また、予備実験として被験者に本実験のストレスが負荷されるかを確認した。本実験のストレス負荷は24桁の加減乗除の計算問題を30分間とした。ストレスの指標として唾液中のコルチゾール濃度およびアミラーゼ活性を用いた。唾液中コルチゾール濃度に関しては、ストレス負荷直前から直後において必ずしも上昇するわけではなく、被験者のストレスに対する感受性および環境に左右されることが明らかとなった。一方、アミラーゼ活性はストレス負荷後において上昇した。このことを踏まえ、被験者のパーソナリティーおよび唾液採取のタイミングを検討し、来年度では本実験を行っていく。I.目的咀嚼によるストレス緩和について様々な研究がなされてきた.今回,個人が有する咀嚼する能力に着目し,咀嚼能率がチューイングによるストレス緩和効果に及ぼす影響を検討することを目的とした.II.方法被験者は健常有歯顎者19名とした.30分間安静後に,ストレス負荷として暗算を30分間行わせた.その後10分間のチューイングを行い,10分間安静にし,実験を終了とした.コントロールはチューイング無しとした.ストレス状態の評価の指標として唾液中コルチゾール濃度を測定し,ストレス負荷直後からストレス負荷10分後の変化率を算出した.咀嚼能率の評価にはグルコセンサーGS-1(GC社製)を用いた.実験中のチューイング回数を確認するために,筋電計を用いて,両側咬筋の表面筋電図を導出した.統計処理は唾液中コルチゾール濃度の変化率を条件間で対応のあるt検定を行った.また唾液中コルチゾール濃度の変化率と咀嚼能率,チューイング回数との相関についてピアソンの相関係数にて検定した(α=0.05).III.結果と考察ストレス負荷直後からストレス負荷10分後の唾液中コルチゾール濃度の変化率は,チューイングにおいて著しく減少し,条件間に有意差が認められた.唾液中コルチゾール濃度の変化率と咀嚼能率との間に相関関係は認められなかった.唾液中コルチゾール濃度の変化率とチューイング回数との間に負の相関関係が認められた(r=-0.49).今回の研究で,チューイングによるストレスの緩和効果には咀嚼能率よりもチューイング回数が影響を及ぼしていることが明らかとなった.
中国作家協会による報奨制度改革　－－重点作品支援制度を中心に

本研究は、中国作家協会が21世紀の今日において、作家や作品に如何なる物理的、現実的な影響を及ぼしているかを解明することを目的としている。本研究は、2004年から実施されている重点作品への支援制度に着目し、1制度自体が如何に創設され、運用されているかについて検討することと、2「重点作品支援篇目」に選ばれた個々の作品を読解、分析することを通じて、新時期における中国作家協会の個々の作家や作品への関与のあり方について調査と考察を行うものである。平成30年度末までに、1についての研究を進めた結果、論文1篇、研究紹介を目的とした文章1篇を発表し、研究報告1回を実施することができた。論文では、『中国文芸年鑑』を取り上げ、各巻の体裁、編纂体制、収録記事とその分類法などに着目しつつ、その特徴や意義について検討し、それらが1980年代中国における文芸システムとどのように関係していたのかを考察した。また、1950年代台湾で実施された中華文芸奨金委員会による反共文学に対する創作補助制度を取り上げて、政治的な必要から制度によって「生産される」文芸の姿について研究報告を行った。あと、1950年代に台湾で発表されたある反共小説を取り上げ、作品の概要とその筆者の生涯について紹介する文章を発表した。さらに、台北市内の大学や図書館、資料室などで1950年代の反共文学に関連する資料の収集を行った。これらはいずれも重点作品支援制度を研究する際の参照軸となるものである。また、2の個別作品の読解、分析については依然として遅滞をきたしている。重点作品支援制度を中心に、中国作家協会が21世紀の今日において、作家や作品に如何なる物理的、現実的な影響を及ぼしているかを解明するという、本研究課題の目的については変更はないものの、資料入手の困難もあり1「重点作品支援制度自体が如何に創設され、運用されているかについての検討」方法に一部見直しを行った。具体的には、作家協会による創作介入とは対極的な立場から創作を続ける作家の文学論や、『中国文芸年鑑』の編纂体制や収録記事、分類法の変遷を考察することにより、本来の制度自体の検討だけでなく、制度の周縁からその本質に迫る方法を追加することにした。平成30年度においては、1950年代台湾遷移後の中国国民党政府下で創設された中国文芸協会や文芸奨金委員会、それらが提唱した反共文学の振興を取り上げて、中国作家協会による創作への介入と比較検討を実施した。その中でも金溟若の反共小説についてはすでに論文を執筆し終えており、平成31年度の早い時期に発表する予定であり、1950年代台湾における反共小説の振興を目指した創作補助制度についても今年度中に論文化する予定である。結果として、文芸に政治が介入するということの意義とその歴史性、中国における特殊性に着目してより多面的重層的な研究を進めることができたのはもともと予期し得なかった成果である一方で、本来の研究目的がやや散漫になるのではないかという懸念も出てきた。また、2「重点作品支援篇目に採択された作品の整理、分類」については、充分な時間を取ることができず、進捗ははかばかしくないが、対象とする作家と作品はすでに決定しており、現在、作品の読み込みと資料の収集と分析を行っている。次年度が補助事業期間の最終年度であり、研究計画遂行の遅れを取り戻すべく今年度に引き続き各課題の研究作業の推進と、研究報告、論文化を進めていかねばならない。1「重点作品支援制度自体が如何に創設され、運用されているかについての検討」については、重点作品支援制度の年度ごとの実施状況と制度の変遷について継続して検討を進める。また、1950年代台湾における反共文学振興の際に見られた創作への介入に関して、中国文芸奨金委員会の原稿募集方法や文芸奨金制度実施状況について調査した結果を文章化するとともに、金溟若の反共小説創作についても引き続き論文化を行う。2「重点作品支援篇目に採択された作品の整理、分類」についても進めてゆく。各年度の選出作品数が比較的多いため、年度ごとの特徴を明確にするとともに、各年度を通じた傾向などについて整理したい。創作時から公刊、販売促進まで全面的な支援を受けているだけでなく、著名な作家も当該制度の支援を受けていることが判明している。作家協会の支援を受けて創作活動をおこなっている作家ごと、作品ごとの支援の情況について追跡調査する。加えて、本制度に採択された近年の話題作の読解をおこなう。徐則臣『耶路撒冷』と林白『北去来辞』を取り上げ、従前の作品と比較しつつ作品を読み解くだけでなく、成立過程や採択後のメディアでの評価や、作家協会によるプロモーション活動についても追跡することで、本制度による作家、作品への関与のあり方を総合的に検討できるよう努めたい。民間団体ながらも行政組織的な性質を多分に帯びている中国作家協会という組織が、中国共産党政権の文芸政策実現のために実際の文学の場にどれほど関与しうるのかを、重点作品支援制度の検討を通して可能な限り明らかにし、最終的には同時代中国における文芸作品の生産と流通の形態についての研究にあらたな知見を提示することを目指したい。文学をめぐる制度についての研究は、国内外に先行する研究がすでに存在しているが、諸制度の形成、発展などについてのものと、雑誌、社団、出版制度などについてのものが中心である。

一方、作家や作品に対する報奨制度についての研究はまだ多くはなく、新時期における中国作家協会の個々の作家や作品への関与のあり方についての調査と考察は、先行研究が皆無に等しいと言ってもよい。本研究では、2004年から実施されている重点作品への支援制度に着目し、1制度自体が如何に創設され、運用されているかについて検討することと、2「重点作品支援篇目」に選ばれた個々の作品を読解、分析することを通じて、新時期における中国作家協会の個々の作家や作品への関与のあり方について調査と考察を行う。平成28年度については、1に重点を置き、当該制度の概要を明らかにすることを目標としていた。当該制度の各年度の実施に関する公告類、作家協会全国代表大会関連の文献・資料などの国内における取集はほぼ終了したが、中国現地での文献・資料収集は諸般の事情のため実施できていない。収集した資料の整理に手間取り、分析作業が遅れており、今年度における研究成果を発表するには至っていない。2「重点作品支援篇目に採択された作品の整理、分類」については、本支援制度の開始年である2004年のものから順次着手する予定であったが、1に関する作業が遅れていることもあり、各年度の採用選考結果は資料として入手しているものの、作品の整理、分類作業には手をつけることができなかった。平成29年度においてはまず、1についての研究成果発表を行い、2に順次着手するなどして研究の遅れを取り戻せるよう努めたい。平成28年度については、1「重点作品支援制度自体が如何に創設され、運用されているかについて検討すること」に重点を置き、当該制度の概要を明らかにすることを目標としていたが、当初の計画と比較して、現在までの進捗状況はやや遅れている。当該制度の各年度の実施に関する公告類、作家協会全国代表大会関連の基本的な文献・資料などの国内における取集はほぼ終了している。しかし中国現地での調査や、文献・資料の収集は、渡航のためのまとまった時間を充分に確保することが叶わず、実施できなかった。また、収集した資料の整理に手間取った結果、分析作業が遅れており、今年度における研究成果を発表するには至らなかった。当該支援制度の実施・運用を、研究対象とする期間において中国文学に発生した種々の事象と共時的、通時的に検討するために、『文芸報』のマイクロフィルムでの購入を予定していたが、所属機関付属図書館の機器故障のため、今年度は資料として購入できなかった。デジタル画像化したものでの購入などの代替措置も検討中である。2「重点作品支援篇目に採択された作品の整理、分類」についても、1に関する作業が遅れていることもあり、各年度の採用選考結果は資料として入手しているものの、作品の整理、分類作業には手をつけることができなかった。入手した諸資料を通覧するうちに、当該支援制度を含む中国作家協会の各施作の影響圏外の文学状況や、同時代中国の文学制度全般について同時に把握しておくことが、本研究課題遂行に重要であることに改めて気付かされた。前者については、「社会派作家」閻連科に着目し、その作品や創作に関する主張について考察する研究ノートを所属機関の紀要に執筆した(近日刊行予定)。また後者に関して得られた知見については、『現代中国の起源を探る史料ハンドブック』所収の一章「文学史」としてまとめることができた。
ナイキスト波長多重光多値変調信号の長距離光ファイバ伝送技術

本研究の目的は、矩形状スペクトルを有する光信号を符号速度周波数間隔で波長多重する、ナイキスト波長多重伝送システムを実現し、その性能を評価することである。ディジタル信号処理とディジタル・アナログ変換器を用いて、符号速度周波数の両側は帯域の矩形状スペクトルを有する8値電気信号を発生させ、それを用いて光直交振幅変調することで、10GHz帯域矩形状スペクトルを有する10Gsymbol/s 64直交振幅光信号を生成した。この信号品質を評価した結果、矩形状にsペクトルを制限しているにもかかわらず、10-6以下のビット誤り利率が得られるほど、高品質な64QAM信号が得られていることが示された。この矩形状スペクトルを有する64QAM信号を2波長準備し、それら信号の波長をどこまで近づけることが可能なのかを明らかにした。符号速度周波数10GHzまで密に波長多重しても、エラー誤り率は10-4程度に抑圧され、伝送に十分な性能が得られた。このエラーの原因は、ディジタル・アナログ変換器の歪みによって発生した高調波スペクトル成分によるクロストークである。更なる高品質化には、超高速ディジタル電子回路の高性能化が必須である。最後に、ナイキスト波長多重64QAM信号のファイバ伝送実験を行った。ビット誤り率が10-3まで劣化してしまうが、50kmファイバ伝送が可能であることが示された。この制限は、ファイバ非線形性によって線形クロストークが増強されてしまうためであることがわかった。
高速拡散系における相変態の走査型トンネル顕微鏡及びトンネルスペクトルによる研究

Si(111)表面は830°C以下で1X1構造から表面再構成構造7X7(単位胞あたり百数十個もの表面近傍原子が関与する)へ相転移をする。この7X7構造の表面上を拡散するNi原子の挙動の解明が研究目的である。観察手段は走査型トンネル顕微鏡である(STM)。Si-Niの状態図によるとSi側に固溶度は存在しない。また、Si中のNi原子は高速拡散することが知られている。実験方法の詳細は次の通りである。Si単結晶試料の大きさは7X1X0.3mm^3で、7X1mm^2の面がSTM観察面(111)である。粒径が4-7μmのNi粒子をSi(111)表面上にほんのわずかパラパラとまき、STMチャンバー内でその場熱処理を行った。熱処理は1)630°C、15-19hと2)フラッシングと呼ばれる1250°C、数秒を数回繰り返す、2段階で行った。期待通りNi微粒子からNi原子がSi(111)表面上を拡散し、遠く離れたところではSi(111)表面が観察された。Ni原子の被覆率が下がるにしたがって、√19X√19、IXl-RC(Ring Cluster)、7X7構造が観察された。表面再構成相√19X√19については核形成から成長にわたって詳しいSTM観察に成功した。また、√19X√19には双晶関係にあるドメインがしばしば観察された。√19X√19相はSi(111)面のテラス上で均一核形成することが分かった。