hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太平洋西部熱帯域における気候環境の5年周期変動に関する研究

これにより、北日本の5年周期変動の原因が、先行する春のモンスーン循環と関係することが示唆され、またテレコネクションにより北日本夏季天候の変動がインドネシアとの気候環境変動と連動していることが示唆された。3.インドネシアにおけるコメの県単位での収量データを用い、その変動をみたところ、Maluku県において周期的な変動がみられ、格子点気象データの可降水量とよく一致していた。また、衛星リモートセンシングデータを用いた解析では、農業地帯の植生指数に5年の周期変動が認められた。可降水量データセットは全球のものが入手可能であり、Maluku県での気象・農作物収量の関係が定式化できれば、テレコネクションにより連動するグローバル農作物収量変動予測が可能になり、将来のアジアの食料変動予測に寄与すると期待される。
日本本土における米軍基地問題の史的展開―「危険性」の変容と「同盟」強化

日米安保体制成立後、本土の米軍基地の「危険性」は非常に深刻であり、安保体制を肯定する保守勢力も「危険性」低減やナショナリズム、あるいは安保改定や70年安保を乗り切るという観点から米軍基地の削減を求めていた。それゆえ本土の米軍基地削減は、革新勢力のみならず、政府・自民党にとっても歓迎すべきことであった。本土から撤退した海兵隊や空軍部隊の一部が沖縄に移駐し、本土の「危険性」低減は沖縄への「危険性」偏在をもたらしたといえる。本土の国民の反基地感情が緩和したことは、1980年代以降、沖縄米軍基地問題を置き去りにしたまま、日米「同盟」が強化される重要な下地となったと思われる。
心筋細胞の代謝、分化異常に対する発癌物質の関与

【目的】国立癌センターのグループにより変異原性が指摘された加熱調理肉に含まれる2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]phridine(PhIP)は、ミトコンドリア(mt)毒性を持ちパーキンソン氏病を引き起こすMPP^+と類似の構造を持っており、mt傷害作用を持つことが推定された。そこで、我々はラットへのPhIP投与実験を実施し、PhIPのmt遺伝子障害による心毒性を検証した。【方法】ラットにPhIP100mg/kgを週2回投与し、2,4,8,12週間後に心臓,横隔膜筋,大腰筋,肝臓よりmtを調製し、呼吸機能(呼吸調節比、State IIIの酸素消費速度)、ヒドロキシルラジカル産生能およびmt電子伝達系複合体IIV活性を測定しcontrol群と比較した。さらに、心臓よりmtDNAを抽出し、ミクロ高速液体クロマトグラフィー/質量分析計システムを用いて8-hydroxy-deoxyguanosine(8-OH-dG)を定量し、PCR法にて遺伝子欠失を検出した。【結果】PhIP投与群の心筋において、mt呼吸機能がcontrol群に比し有意に低下し、mtからのヒドロキシルラジカル産生量は増加していた。電子伝達系酵素は、心筋,横隔膜,大腰筋において、複合体Iの活性のみPhIPの用量依存性に低下した。他の複合体では有意な変化を認めなかった。一方肝臓では、呼吸機能、電子伝達系酵素活性は共に有意な低下を認めなかった。さらに、心筋mtDNAにおいて、8-OH-dGが用量依存性に蓄積し、遺伝子欠失も検出された。【考察】PhIPがmt電子伝達系に障害を与え、活性酸素の発生を促進し、その結果、ヒドロキシルラジカル攻撃によってmtDNA中に8-OH-dGが蓄積する。8-OH-dGは複製の際に他の塩基に誤読され、その結果、点変異や8-OH-dGの蓄積はmtDNAの部分的な一本鎖状態を引き起こし欠失が誘因される。これら変異の蓄積より、心筋細胞がエネルギー危機に陥り心毒性を呈するものと考えられる。
NPOに対する寄付者の選好が地方自治体における公共財の配分に与える影響

本研究は、寄付者がNPOに寄付を行うことにより、NPOの活動とあわせて地方自治体の公共財供給が変化することを理論的に考察し、実際の社会現象として寄付者とNPO、地域におけるNPOの供給可能性について明らかにした。特に、寄付者のNPOに関する選考と寄付行動、そしてそれらの促進要因を実証的に分析することによって、どのような分野の、またどのようなタイプのNPOに、どの程度の資金が入り、公共財・公共サービスが供給されるかについて分析を行った。初年度の研究として、寄付者のNPOと公共財に関する選好を検討するために、潜在的寄付者である一般市民の行動に着眼し、分析を行った。1つは、NPO法人財務データベースおよびアンケート調査データを活用し、量的分析を行った。前者は寄付金の需要サイドであるNPOがどのように寄付を獲得することができているかについて、NPO法人が所轄庁に提出している財務書類をもとに検証を行った。また、供給サイドについても、これまでに実施したアンケート調査データを活用し、寄付者のNPO法人の財務面で見た活動に対する選好を識別した。またその選好が個人属性によって差が生じているかについて検証を行った。質的分析としては、NPO法人の職員を始め、関係者へのヒアリング調査を実施し、その地域の課題、地域住民や寄付者の公共財への意識や寄付への動向などについて聞き取りを行った。研究の成果は、国際学会(ARNOVAやISTR)および国内学会(日本計画行政学会や日本NPO学会)で発表し、議論を行った。大きく3つの分析に取り組んだ。1つは、地縁組織系のNPOと民間企業との関係を対象とした、地域防災という公共財・公共サービスの供給に関する分析である。この分析では、企業が地域に義援金などの寄付を含めいかに貢献したか、またそのような地域防災への貢献を行うのはどのような企業であるかに着眼している。実際に被災し、その後復興を遂げた地域の民間企業にその後の平時における地域防災への貢献について取り上げ、地域住民とのネットワークやCSRの現状を問うた調査データを用いて検証を行った。その結果、地域防災の要でもある消防団への理解が大きな影響を与えているとともに、能動的なネットワークが地域防災への貢献に影響を及ぼしうることが示されている。2つ目は、潜在的寄付者の選考に関する分析である。NPOのどのような財務情報を与えられれば寄付行動に至るか、またその情報を受ける個人の属性としてNPOとの関係の深いボランティア活動経験や、財務情報を読み取る会計知識が大きな要因となるのではないかと想定し、個人を対象とした調査データを用いて分析している。計量分析から、ボランティア経験と会計知識のいずれもが有意な要因であることが示されている。特に、ボランティア活動経験が大きな影響を有しており、実際に参加することが財務情報への直感的な読み取りかつ実感的な共感を得ることにつながることが推察され、潜在的な寄付者に対して組織の透明性を高めるだけでなく、実際の活動への参加を得られれば、NPOへの寄付行動が促進される。3つ目は、地域のNPOに寄付する個人を明らかにする分析である。地域の何に関心をもって寄付を行っているかを、金額とともに明らかにすることができれば、どのような分野にどの程度のお金が流れていくかが明確になり、どのくらいの規模の公共財・公共サービスがNPOによって供給されうるかを推計することも可能となる。公共経済学当初の予定通り、データを用いた分析を行い、また学会における発表を行っている。次年度に向けた準備として、地方自治体の職員へのアプローチについてもあわせて行っている。今後は、行政へのヒアリング調査を実施し、NPOへの財政支出および寄付控除の適用による税収の減少が地方自治体の公共財供給へどのような影響を与えうるかを質的に分析する。また、NPOおよび行政ヒアリング調査結果を参考にしながら、公共財供給の変化を分析するために財政データを用いた分析を試みる。寄付データを組み込んで1つのデータセットを作成し、寄付行動が地方自治体の公共財供給の変化にどのような影響を与えうるかを量的に分析する。日程があわず情報収集が行えなかったため、1回分の旅費を次年度に繰り越すことになったため。行えなかった情報収集を行う。
新規サーチュイン、Sirt7の動脈硬化進展に果たす役割と分子機序の解明

動物実験としてApoEノックアウト(KO)マウスとSirt7 KOマウスを交配しSirt7/ApoE KOマウスを作成した。ApoE KOマウスとSirt7/ApoE KOマウスに高脂肪食負荷12週間後の動脈硬化モデルを作成し、動脈硬化巣進展を比較検討した。その結果、Sirt7/ApoE KOマウスはApoE KOマウスと比較して、oil-Red-O染色陽性の動脈硬化巣の形成が抑制されることを見出した。またマクロファージや好中球といった炎症細胞の浸潤を、免疫染色にて評価したところ、Sirt7/ApoE KOマウスにおいてApoE KOマウスと比較し、有意に炎症細胞の浸潤が少ないことを見出した。次に大動脈弓部のプラーク部由来のサンプルのRT-PCR解析を行った。その結果、Sirt7の欠如によりIL-6などの炎症性サイトカインの産生がSirt7/ApoE KOマウスにおいて有意に抑制されていることも見出した。細胞実験として、マウス由来大動脈平滑筋を用いたin vitroの検討もおこなった。LPS刺激に対する炎症性サイトカインの産生をRT-PCRにて評価した。その結果、Sirt7ノックアウトマウス由来の大動脈平滑筋細胞は、野生型マウス由来の大動脈平滑筋細胞と比較して有意に炎症性サイトカインの産生が抑制されることを見出した。これらの所見はSirt7が炎症反応制御に関与していることを示唆する所見である。予定通りのマウス実験も行えており、おおむね順調に進展していると考える。Sirt7がどのような機序で炎症反応に関与しているかを検証する。具体的には大動脈弓部のプラーク部由来のサンプルからマイクロアレイの手法により、網羅的にSirt7のターゲットシグナル、標的因子の探索を試みる。最後に組織特異的Sirt7 KOマウスとして平滑筋細胞特異的Sirt7 K Oマウス(SM22-Cre+/-×Sirt7flox/floxマウス)や骨髄移植モデルも作成して、いずれの血管構成細胞におけるSirt7の発現が動脈硬化の進展に重要かを明らかにする。マイクロアレイによる評価を予定していたが、施行まで至らなかったため。
18世紀末・19世紀前半北西ドイツ村落社会における農民の自律と結婚・定住規制

本年度は、昨年度ドイツにおいて調査・収集した史料を分析の上、時期を二つに分けてそれを基に論文を作成した。(1)「三月前期の大衆窮乏と定住・結婚規制-オスナブリュック地方を中心に」:近世における下層人口増加の結果である高度な身分階層分化を継承したオスナブリュク地方にとって、1827年にこの地でも導入された定住・結婚規制がいかなる社会的意味をもったのかという問題を、下層民に対する定住管理をめぐる諸関係という観点から考察した。その結果、定住・結婚規制は、村落団体・領邦国家による下層民の定住=世帯形成の公認制度であったこと、村落団体の基底的な規制行動を領邦国家が上から監督・制約するという二重の管理システムが形成されたこと、しかし、下層世帯を受け入れる個々の農民たちを統制できず、貧困下層民世帯の増加にはほとんど無力であったことが、解明された。(2)三月革命期・反動期の考察も行った。「三月革命と定住管理-1848年法を中心に」:1840年代における地域における農民たちの自主的な動き、そして三月革命期における下層民たちの騒擾・請願活動を前提としつつ、領邦国家の立法(1848年法)が成立した。同法は、1827年の定住・結婚規制法を補完し、定住管理の修正という意味をもち、領邦国家の後見・監督の下で村落団体が個々の農民たちの下層世帯受け入れを監視・統制するというシステムが確立し、この下で下層世帯の経済基盤の再農業化が強制された。このシステムの確立は、北西ドイツにおける一つの典型である同地方における、下層民管理における農民身分の旧い自律性が廃棄され、社会国家の一部としての近代村落自治が確立したことを意味すると考えられる。(1)については圧縮の上、(2)については若干の論点に関して事例分析を追加して、来年度に学会誌に投稿したい。1.18世紀末・19世紀初頭に関しては予定通り論文を完成し、「近世末北西ドイツの下層人口問題と村落社会」として学会誌に投稿し、採用となった。そこでは以下のことが解明された:18世紀末の北西ドイツ・オスナブリュック司教領において、それまでの下層民の増加・堆積の結果、農村部に広範な困窮問題が生じ、それまでの比較的ルーズな定住管理に対する領邦政府の介入が生じ、これらに農民たちが対応する中で新たな定住管理体制が創出された。それによって19世紀初頭までに農民集団としてのゲマインデと下層民との対峙という社会的構図が成立し村落社会秩序の近代的な再編が開始された。2.三月前期のハノーファー王国については、以下の成果を得た。(1)ハノーファー王国の定住・結婚規制法は1827年に成立しているが、これは他の領邦に比べて早い。その背景にはハノーファーにおいては、1820年代には下層民の増加・堆積がもつ危険性と、ゲマインデを基礎にしたその扶助の管理機構として定住管理制度の整備の必要が認識されていたためであった。(2)文書館での調査では、予定していたベルゼンブリュック管区の他に二管区で体系的に史料が残されていることが判明し、定住・結婚規制の実態に関する重要文書を収集した。現在分析中であるが、法規定とは異なり、下層民の定住・結婚に対するに対するゲマインデの影響力が大きいように思われる。(3)三月革命期以降、こうした定住・管理に下層民も参加する行政委員会が関与しており、下層民の一部が定住管理体制に統合されていたという事実も判明した。(4)当該時期の農村部の人口変動を確定し、それによると人口の停滞・減少での定住・結婚規制という意外な側面が判明した。このことは旧来のイメージとは全く異なり、この時期の定住・結婚規制の意味そのものに関わりかねない重大な事実であり、定住・結婚規制が人口増加に対する対応ではなく、下層民の管理=支配のテクノロジーだったという意味をもつと考えられる。

このシステムの確立は、北西ドイツにおける一つの典型である同地方における、下層民管理における農民身分の旧い自律性が廃棄され、社会国家の一部としての近代村落自治が確立したことを意味すると考えられる。(1)については圧縮の上、(2)については若干の論点に関して事例分析を追加して、来年度に学会誌に投稿したい。
発生源地域におけるアジアダストと環境レジームシフトの国際共同研究

本研究では、アジアダストの発生とそれに関わる環境レジームシフトのメカニズムを解明するために、平成26-28年度JSPS研究拠点形成事業「アジアダストと環境レジームシフトに関する研究拠点の構築」(コーディネーター:甲斐憲次)で整備した研究拠点ネットワークを活用して、前年度同様、発生源地域のモンゴル草原・ゴビ砂漠および風下側の北海道・能登半島等で集中観測(IOP-2017)を実施した。IOP-2017では、名古屋大学の甲斐・河合、金沢大学の牧、酪農学園大学の能田は、モンゴル気象環境監視庁(NAMEM)および情報・気象水文環境研究所(IRIMHE)と協力して、ゴビ砂漠中央部に位置するダランザドガド気象台でアジアダストの集中観測を行った。さらに、ウランバートルからダランザドガドまでの600kmを自動車で移動観測して、ダストと気象要素の水平分布を観測した。酪農学園大学の星野のグループは、サインシャンドおよびホスタイ国立公園で植生調査を行った。長期間の植生分布と降水量の変動の解析から、レジームシフトが発生している地域を特定した。東アジアの広域にわたる地域で大規模なダストイベントがIOP2017期間中の5月に発生した。5月7日には日本全国でアジアダストが観測された。ひまわり8号DUSTRGBと研究拠点ネットワークを活用して、このダストイベントの発生と輸送のプロセスを解明した。アジアダスト・バイオエアロゾル・環境レジームシフト(A-B-E)に関する国際ワークショップを11月3日ー5日、名古屋大学環境総合館で開催した。活発な研究発表が行われ、最終日のビジネスミーチングでで、A-B-Eに関する専門書の出版計画が合意された。1)IOP-2017の成果:特筆すべきは、IOP2017期間中の5月、東アジア広域で大規模なダストイベントが発生し、7日には日本全国でアジアダストが観測されたことである。名古屋大学を中心とする研究グループは、現地の地上ライダー(シーロメーター)とひまわり8号Dust RGBを用いて、モンゴルのゴビ砂漠から風下の日本に至るまでのダストの発生・輸送過程を高時空間分解能で解析した(Minamoto et al., 2018)。この研究により、従来から知られていたゴビ砂漠のほかに、ホルチン砂地(内モンゴル、砂漠化地域)も主要な発生源であることを発見した。名古屋大と国立環境研のグループは、ゴビ砂漠に展開するライダーネットワークを用いて、ダランザドガドで発生したダストストームが風下流側のサインシャンド(ゴビ砂漠の東端)、ザミンウド(中国国境沿い)に進む過程で、大気境界層に滞留していたダストが寒冷前線面上を上昇して、自由対流圏に輸送されることを示した(Kawai et al., 2018)。2)環境レジームシフト:酪農学園大学の星野のグループは、サインシャンドおよびホスタイ国立公園で植生調査を行った。さらに、長期間の植生分布と降水量の変動の解析から、降水があっても植生が回復しない地域、すなわちレジームシフトが発生している可能性が高い地域を見出した。3)研究成果の発表:アジアダスト・バイオエアロゾル・環境レジームシフトに関する国際ワークショップ(A-B-E)を11月3日ー5日、名古屋大学環境総合館で開催した。参加者は7カ国(中国、モンゴル、イギリス、スペイン、ドイツ、チュニジア、ニュージーランド)、50名で、計41件の論文が発表された。最終日のビジネスミーチングでは、A-B-Eに関する専門書の出版計画が合意された。1)IOP2018の実施春季のほか下記にも集中観測を実施する。春季のIOPは、例年通り、名古屋大学、金沢大学、酪農学園大学等で実施する。2016年と2017年は春季にダスト係留気球による観測を行ったが、強風による深刻なトラブルが発生した。2018年度は、風の穏やか夏季に実施して、エアロゾル粒径分布、バイオエアロゾルの高度分布を観測する。成功すれば、発生源地域における初めての観測例になる。この観測に合わせて、シーロメーターの同時観測を行い、粒径別ダスト数密度と後方散乱係数の関係を解明する。さらに、夏季のIOPでは、シーロメーターの重なり関数(レーザー光線の広がりと望遠鏡視野の関係)を正確に決定するため、試験観測を行う。観測窓の上に45度の傾きをもつ鏡を置き、水平方向の一様性を仮定して、重なり関数を決定する。この試験観測をダランザドガドとマンダルゴビで行う。試験観測は、大気混合層が十分に発達する夏季に行う。この観測が成功すれば、地上付近から高度200mまでの後方散乱信号を正確に推定することができる。2)バイオエアロゾの観測と解析夏季に、ダスト係留気球を用いて、ゴビ砂漠上のバイオエアロゾルの高度分布を解明する。砂塵嵐発生時と通常時の代表的な細菌群の構成を明らかにする。また、バイオエアロゾルとして長距離輸送される可能性がある細菌群を特定する。3)草原のレジームシフト前年度、長期間の植生分布と降水量の変動の解析より環境レジームシフトが発生したと推定した。2018年度は、さらに調査を進め、この発見を検証したい。本研究では、アジアダストの発生とそれに関わる環境レジームシフトのメカニズムを解明するため、現在進行中のJSPS研究拠点形成事業「アジアダストと環境レジームシフトに関する研究拠点の構築」(コーディネーター:甲斐憲次)で整備した研究拠点ネットワークを活用し、発生源地域のモンゴル草原・ゴビ砂漠および風下側の北海道・能登半島等で集中観測(IOP-2016)を実施した。

IOP-2016では、名古屋大学の甲斐・河合、金沢大学の牧、酪農学園大学の能田は、モンゴル気象環境監視庁・気象水文環境研究所(IRIMHE)と協力して、ゴビ砂漠中央部に位置するダランザドガド気象台でアジアダストの集中観測を行った。特筆すべきは、ダランザドガド気象台で実施したダスト係留気球観測である。水素ガスを充てんした係留気球に、パティクルカウンター、バイオエアロゾルサンプラー、温湿時計、ラジオゾンデを搭載し、地上から高度500mまでのダスト粒径分布、バイオエアロゾルサンプル、気象要素の高度分布を測定した。また、同時にシーロメーターを用いて、ダストの後方散乱係数の高度分布を観測した。アジアダストの発生源地域において、このようなダストの総合観測は初めての試みである。さらに、ウランバートルからダランザドガドまでの600kmを自動車で移動観測し、ダストと気象要素の水平分布を観測した。酪農学園大学の星野のグループは、サインシャンドおよびホスタイ国立公園で植生調査を行った。さらに、長期間の植生分布と降水量の変動の解析を行った。IOPの研究成果は、第2回大気ダスト国際会議(DUST2016)のアジアダストセッション(甲斐:コンビーナー)および第3回JSPSセミナー(モンゴル・ウランバートル)で発表した。甲斐と河合は、シーロメーターとアジアライダーネットワークAD-net(国立環境研究所)を用いて、アジアダストの輸送プロセスを解明した。この研究では、ダランザドガドで発生した砂塵嵐が風下流側のサインシャンド(ゴビ砂漠の東端)、ザミンウド(中国国境沿い)に進むにつれて、ダストが寒冷前線面上を上昇して、自由対流圏に輸送されることを示した。この成果は、国際誌に投稿中である。杉本らは、AD-netを用いたアジアダストの検出法や気候影響への応用研究を行った。牧、甲斐、能田、河合は、IOP-2016期間中に、ゴビ砂漠中央部のダランザドガド気象台でダスト係留気球とシーロメーターの同時観測を実施した。この観測結果を解析すると、粒径別ダスト数密度と後方散乱係数の間に有意な相関がみられた(甲斐)。粒径が大きいほど高く、特に粗大粒子(3μm)の数密度との相関は0.94であった。この観測結果より、シーロメーターを用いて、ダストの質量高度分布を推定できる可能性がある。この結果は、日本気象学会等で発表した。さらに、係留気球で採取された高度500mのバイオエアロゾルに解析が進めば、新しい成果が期待される(牧)。星野は、長期間の植生分布と降水量の変動の解析を行った。その結果、2003年頃から東経110°より西の内陸地区では降水の増減に対してNDVIの値がまったく応答しない、あるいはネガティブな応答場所が現れた。このような場所では一年生の草本植物のほか、多年生の潅木も消失し、砂漠化が進行していた。雨が多い年でも地表面の植生が回復できない、いわゆる「環境レジームシフト」が発生したと推定した。この成果は、ACPDに掲載された。本研究では、アジアダストの発生とそれに関わる環境レジームシフトのメカニズムを解明するために、平成26-28年度JSPS研究拠点形成事業
口腔前癌病変の悪性潜在能判定に関する色彩学的・免疫組織化学的研究

口腔の前癌病変とされる白板症の悪性潜在能のより客観的かつ定量的な評価法を確立することを目的に本研究を行った。臨床所見のうち悪性化との関連が深いと考えられる色彩所見を非接触型色彩色差計を用いて測定記録し病理組織学的所見と対応させて悪性潜在能との関連を追究した。また細胞骨格を構成する中間径フィラメントの一種であるサイトケラチンCKの発現性と病理組織像における上皮の異型度を対比させてその客観的評価を試みた。色彩計測データをもとに、健常粘膜色を基点にとり白板症、扁平上皮癌の色差をL^*a^*b^*表色系で表すと、明度成分L^*は白板症で増加し扁平上皮癌では減少するものが多かった。また色度成分a^*,b^*はいずれも白板症で減少し扁平上皮癌では増加する傾向が認められた。病理組織学的な上皮の異型度の違いによる色差の分布をみると、異型度の高度な白板症ではL^*が減少しa^*,b^*ともに増加するものが多く、これは臨床的には紅斑の混在を意味していた。本色彩色差計を用いた色彩計測により口腔病変の色彩を定量的に表示できるようになり病変間の色彩比較が可能となった。抗ヒトCKマウスモノクロナール抗体を用いて舌白板症のパラフィン包埋試料におけるCK発現性を検索し上皮の異型度と比較した。CK10は正角化を示す白板症の角質層において、またCK13は異型度の低い白板症の棘細胞層において陽性であった。しかし異型度が高くなるに従いCK10,CK13ともに発現性は低下した。CK高分子量(CK1,5,10,14)は上皮脚の形態が不整な部位において棘細胞層に高い染色性を示した。CK19は上皮の基底細胞層に陽性で異型度が高くなると基底細胞層より上方においても陽性反応が認められた。以上のごとくCKの発現性と異型度との間には関連性が認められ、悪性潜在能の指標としてCKの発現性が有用であることが、示唆された。口腔の白板症および紅板症は前癌病変とされており、その臨床像と病理組織学的所見および悪性潜在能との関連について研究が進められている。本研究は、口腔前癌病変の臨床像を色彩所見から、また病理組織像をサイトケラチン(以下CK)の発現性からとらえることにより、その悪性潜在能のより客観的かつ定量的な評価法を確立することを目的としている。色彩所見については、非接触型の色彩色差計をハロケン光源と組合せることにより、口腔粘膜病変の色彩測定に適した新しい測色法を開発した。口腔内における測色機を用いた色彩測定は、これまで採光条件を一定に保つことが困難であったことから、測色データにバラツキが目立った。そこでわれわれは口腔内用白色標準板を考察し、これを用いて口腔内被験部において測色直前に採光条件設定のcalilmationを行う測色法を開発した。この測色法を用いて健常口腔粘膜および白板症、扁平上皮癌の色彩測定を行ったところ、視感比色法によるデータと高い相関性をもった測色結果が得られ、本法の有用性が確認された。

健常粘膜色を基準点として、白板症扁平上皮癌の色差をL^*a^*b^*表色系で表わすと、明度指数L^*は、白板症で増加し、扁平上皮癌で減少するものが多く、色度成分a^*b^*はいずれも、白板症で減少し、扁平上皮癌で増加するものが多い傾向であった。悪性潜在能の病理組織学的な指標とされる上皮性異形成の程度も、定量的な評価法がなく異型性の境界も必ずしも明瞭でない。CK発現性は、前癌病変の異型度を細胞単位でより明確に示す指標となりうるものと考えられる。現在CKの各サブクラスに対応するmonospecific抗CKモノクロナール抗体を用いて、白板症の切除材料におけるCK発現性についてデータを集積中である。既存の病理組織学的異型度の指標とCK発現性とを対応させ、その相関性についても検討している。本研究は口腔前癌病変とされる白板症の臨床像を色彩所見から、また病理組織像をサイトケラチン(以下CK)の発現性からとらえることにより、その悪性潜在能のより客観的かつ定量的な評価法を確立することを目的としている。色彩所見については、非接触型の色彩色差計をハロゲン光源と組み合わせることにより、口腔病変の色彩計測に適した新しい測色法を開発した。この測色法を用いて健常口腔粘膜,白板症および扁平上皮癌の色彩計測を行った。健常粘膜色を基点にとり、白板症、扁平上皮癌の色差をL^*a^*b^*表色素で表わすと、明度成分L^*は白板症で増加し、扁平上皮癌では現症するものが多かった。また色度成分a^*,b^*はいずれも白板症で現症し、扁平上皮癌では増加する傾向が認められた。白板症の悪性潜在能の病理組織学的指標として上皮性異形成の程度(異型度)が使用されているが、この異型度の違いによる色差の分布をみると、異型度の高度な白板症ではL^*が減少し、a^*,b^*ともに増加するものが多く扁平上皮癌の色差分布に類似していた。このように本色彩色差計を用いた色彩計測により口腔病変の色彩を客観的、定量的に表示することができるようになり、病変相互間の色彩の比較が可能となった。抗ヒトCKマウスモノクロナール抗体を用いて舌白板症のパラフィン包埋試料におけるCK発現性を検索し、上皮の異型度と比較した。CK10は正角化を示す白板症の角質層において陽性であった。CK13は異型度が低いものでは有棘細胞層全体に陽性であったが、異型度が高くなるに従い発現の程度は減少した。逆にCK高分子量(CK1,5,10,14)では異型度が高くなるに従い有棘細胞層での発現性が増加した。CK19は上皮の基底細胞層に陽性で、異型度が高くなると基底細胞層より上方においても陽性反応が認められた。以上のごとくCKの発現性と異型度との間には関連性が認められ、悪性潜在能の指標としてCKの発現性が有用であることが示唆された。
粒子ベースシミュレーション結果の高速かつ高品質可視化手法の開発

本研究では、粒子ベースの流体シミュレーション結果を高品質かつ高速に可視化する手法の開発を行った。具体的には、メタボールと呼ばれる陰関数曲面による液面の抽出手法を2つ提案した。2009年には、グラフィクスハードウェア(GPU)を効率的に用いて、申請者が2008年に提案した手法よりも高速な手法を開発し学会発表した。2010年には、従来の抽出手法では液面に粒子に由来する凹凸が生じるため、それを解消する手法を開発し学会発表した。多数の粒子を用いた物理シミュレーションは、液体や分子モデルなどの詳細な挙動を再現でき、広く利用されている。しかし対象物の境界面(液面や分子の等電位面など)を表示するには、従来法では計算時間が膨大である。そこで、比較的安価に入手できるグラフィクスハードウェア(GPU)を用いて、即座に境界面を表示する手法を開発しできた。具体的には、これまで開発してきた手法を論文としてまとめ、国内シンポジウムにて発表した。この手法はメタボールと呼ばれる、粒子の集合から構成される陰関数曲面を対象としたもので、GPUを用いて高速に描画を行う。視界を表す台形(視錐台と呼ぶ)を分割し、分割された台(セルと呼ぶ)がメタボールと交差あるいはメタボールを内包するかを検査する。これにより、メクボールの存在する範囲を特定する。この処理は視錐台のボクセル分割によって効率的に実現できる。メタボールと交差あるいはメタボールを内包するセルについてのみ、GPU上のメモリ(テクスチャメモリ)を確保し、メタボールの密度値を記憶する。等値面は記憶された密度値を補間し、密度値が閾値を超えているかどうかを判定することで抽出される。発表後の改良により、「100万オーダーの粒子からなる曲面を、対話的な速度で描画する」という当初の目標はほぼ達成できている。この手法の改良をさらに進めることで、科学技術分野やエンターテイメント分野における強力な可視化ツールとして供することができるものと思われる。多数の粒子を用いた物理シミュレーションは、液体や分子モデルなどの詳細な挙動を再理でき、広く利用されている。そこで、比較的安価に入手できるグラフィクスハードウェア(GPU)を用いて、即座に境界面を表示する手法を開発してきた。昨年度に当初の目標である「100万オーダーの粒子からなる曲面を、対話的な速度で描画する」をほぼ達成できたため、他の研究目標として挙げた、「粒子群から滑らかな液面を抽出する」という手法の開発に取り組んだ。メタボールと呼ばれる陰関数曲面によって液面を表現すると、粒子分布の粗密に応じて、粒子に起因した細かな凸凹が液面に生じてしまう。提案した方法では、まず、各粒子の周囲の粒子密度より、しぶきか水面(水中)かを判定する。水面の粒子に関してはさらに、粒子分布から共分散行列を計算し、その行列に基づいてメタボールの密度分布を液面に沿うように変形させる。この変形によって、粒子に起因して液面に生じる凹凸が著しく低減される。この計算において、比較的計算負荷の高い固有値・固有ベクトルの計算は不要である。この成果を国内ワークショップにて発表した段階では2次元の実装のみであったが、3次元のハードウェア実装により、高速な処理が期待できる。以上により、従来長く問題とされてきた、粒子群からの滑らかな液面抽出について、現実的な解法が得られたと言える。
広域分散電極配置型ＢＭＩを用いた運動・感覚情報の抽出フレームワークの構築

脳深部への微小電気刺激によってラットの自発的だが統制された歩行動作を誘発する手法の開発が進展した。タングステン電極を報酬系とされる脳深部領域に留置し、平面上の任意の位置座標(誘引点)への接近をトリガとして微小電気刺激を与えたところ、複数のラットが誘引点へと誘導され、さらに誘引点座標を時間変化させても追随が見られることが確認された。また脳深部への刺激と同時に運動皮質を広域に観察する測定系の構築を併せて行った。神経系活動計測において一般的に用いられる高倍率の信号増幅器を用いず、24 bitの高分解能A/Dユニットを用いることで、刺激アーチファクトの影響を軽減した。テフロン被膜されたタングステンワイヤを切断し先端を大きく開口した電極を用い、運動皮質のごく浅い部位から、脳深部への微小電気刺激によって生じたと考えられる応答電位を観測することができた。先に述べた誘引実験では、ラットは明示的な指示を受けることなく、おそらく快感を得るために、自ら平面上を探索して誘因先座標へと向かっており、同時的な刺激・計測系との組み合わせによって、効率的に運動皮質の神経活動と随意的な歩行動作とのペアリングデータを収集することが可能となった。なお、ラットの行動を伴う閉ループBMI環境の実験は未着手であるが、そのための実験装置として全方位移動型ロボットを選定と導入作業を行った。これはオムニホイールを備える直径約30cmの車体状デバイスである。この上にラットケージを搭載することにより、ラットの姿勢によらず任意方位への水平移動および回転を与えることができ、効率的な閉ループBMI実験に寄与するものと期待できる。当初より困難が予想されたラットの行動統制および神経信号の計測・刺激系の構築が進展しており、今後ラットの行動を伴う閉ループBMI実験に本格着手できる見通しであるため。ラットの行動を伴う閉ループBMI環境の構築と、これを用いた侵襲的な広域脳活動計測による運動・感覚情報の抽出に注力する予定である。本年度は、従来から用いていたラット大脳運動皮質(浅層)を対象とする電極セットを、大脳基底核や視床(深部)をも対象とするよう拡張することから着手した。当初、この電極セットを通じた安定的な計測・刺激の実現を目指していたが、脳深部から得られる信号は運動皮質以上に包含される情報の解釈が困難であった。このことは基底核や視床の生理的機能から予想されていたことではあったが、単純にこれらの領域からの信号を新たな運動情報源として利用することは困難ではないかとの感触を持つに至っている。一方、これら脳深部への微小電気刺激によってラットの自発的だが統制された歩行動作が誘発する現象が見られた。このことから、脳深部への刺激と同期して運動皮質を広域に観察することにより、効率的に神経活動と歩行動作とのペアリングデータを収集できる可能性が見出された。また、神経信号からの情報抽出の方法について、音声信号処理において古くから用いられてきた線スペクトル対(LSP)と呼ばれる特徴量による、発火とフィールド電位の入り交じる神経信号の特徴量化を行った。これらの特徴量と身体動作を対応付けるべく、非線形・非ガウスノイズ条件での確率的モデルの構築も進めている。なお、当初1年目の計画とした電極構造や計測方法そのものの改良・提案は後回しとなる形となったが、先に上記の情報処理面の詰めを行ったことにより、電極作成工程・埋め込み手術の無駄打ちを減じることができるものと考えている。当初計画1年目として想定した電極構造の改良は未着手であるが、代わりに脳深部刺激を利用した効果的な電極配置方法を開発し、計測信号からの特徴量抽出についても検討が進んだ。

当初より困難が予想されたラットの行動統制および神経信号の計測・刺激系の構築が進展しており、今後ラットの行動を伴う閉ループBMI実験に本格着手できる見通しであるため。脳深部刺激を利用した電極配置方法を整理・確立し、それを前提とした広域・分散配置型神経電極の設計・試作に入る。その上で、当初計画通り運動・感覚に関連する脳領野を対象とした包括的モデリングや各種運動課題の神経情報による推定問題へと進んでいく予定である。ラットの行動を伴う閉ループBMI環境の構築と、これを用いた侵襲的な広域脳活動計測による運動・感覚情報の抽出に注力する予定である。信号処理系、脳深部刺激系の実験が現物試作の伴う電極開発に先行したため、電極の材料費、試作に要する経費を次年度に先送りする。今年度業績の一部が他プロジェクトとの合同的な成果となり、発表に伴う出費が軽減されたため。余剰分は実験を効率化するための消耗品導入および実験手伝いへの謝金として活用することを計画している。また、成果発表のタイミングが翌年度にずれ込んだ論文があり、これに関する経費が今後発生する見込みである。
臨床データベースと政府統計データのリンケージによる周産期医療の評価に関する研究

本研究では2003-2012年度出生児において、連結可能匿名化された4つのデータベース[日本産科婦人科学会周産期登録データベース、周産期母子医療センターネットワークデータベース(NRND)、人口動態統計(出生票)、人口動態統計(1歳未満で死亡した児の死亡票)]に含まれる約14個の重複項を用いて、データ誤入力・データ欠損を考慮にいれたデータベースリンケージアルゴリズムを作成し、統計学的に確率論を用いた突合により各データベースを95%以上の突合率で出生票と連結させたのちに、臨床データベースの代表性および社会・母体因子と長期予後との関係を解析した。平成26年度は、まず、連結可能匿名化された4つの周産期関連データベースを用いて、2003-2012年度出生児において、データベースリンケージアルゴリズムを考案し、それを用いることで周産期連結データベースを作成した。そして、作成された周産期連結データベースをもとに、全出生における臨床データベース内外の症例を比較することで、データベースの社会的因子・周産期因子の偏りを算出した。これらの結果は平成26年度の第50回周産期新生児学会のワークショップにて発表した。平成27年度は、平成26年度に連結可能匿名化された4つの周産期関連データベースを個票単位でリンケージすることで作成された、2004-2011年度出生児における周産期連結データベースを用いて、双胎妊娠において、胎内一児死亡が生存児に与える影響が膜性によりどう異なるのかを解析し、第51回周産期新生児学会にて発表した。具体的には、胎内一児死亡双胎において、膜性により早産率は有意には異ならないが、乳児死亡率は大きく異なることを報告した。また出生体重が1500g未満の極低出生体重児において、NICUの医療レベルによる入院児の生存予後の違いを解析し、第9回Data Quality Improvement Conferenceにて発表した。具体的には、24時間以内での死亡率や在胎22-25週、26-27週での死亡率は総合周産期医療センター以外の病院で有意に多い一方、在胎28週以降の児については、総合周産期医療センターとそれ以外のNICUに入院したかで、死亡率に有意な差はないことが示された。平成26年度に、産休および配属移動があったため、今年度は前年度後半の予定を実施したため、やや遅れている状態は変らない。平成28年度は、平成26年度に連結可能匿名化された4つの周産期関連データベースを個票単位でリンケージすることで作成された、2004ー2011年度出生児における周産期連結データベースを用いた解析を複数行い、学会および論文にて紙上発表した。行った解析をいくつか具体的に挙げると、身長と妊娠中の合併症の関係についての解析(日本疫学会および英語論文にて発表)や、妊娠前BMI別の適正体重増加量の産出(日本周産期・新生児学会、日本疫学会、および英語論文にて発表)、が挙げられる。また、同様にpopulation basedのデータベースを所有する複数の国と協力し、それぞれのデータを同時に類似する手法を用いて解析を行い、結果を比較する国際共同研究も行い、英語原著論文として成果を発表した。今年度、具体的に成果物を産出した研究内容としては、先進国30カ国において超未熟児の出生率・死産率が早産率統計に与える影響を産出し22ー23週の分娩においては、死産あるいは生産として登録されるかの割合が国により大きく異なるため国際比較には24週以上の出生を対象に行ったほうがよいことや、また、先進国6カ国において、帝王切開や誘発分娩等の産科的介入が近年の37ー38週のearly term出生率および34ー36週のlate preterm出生率の変化に与えている影響、等をそれぞれ解析し、それぞれ英語原著論文として発表した。初めの2年は外的要因のために研究が遅れ、全体的に後ろに延びているが、今年度は研究がおおむね順調に進展し、来年度で終了が見込める。平成29年度は、平成26年度に連結可能匿名化された4つの周産期関連データベースを個票単位でリンケージすることで作成された、2004ー2011年度出生児における周産期連結データベースを用いた解析を複数行い、学会および論文にて紙上発表した。平成26年度後半から産休を取得したこと、また平成27年頭に研究室異動があったため、やや遅れている。平成28年度は最終年度として、いままで行ってきた解析の論文化し、また、新たな解析についても取り組む。来年度も、このまま研究を続ける。周産期医学平成26年度に産休のため研究を中断したため、当初の2年計画を3年に延長する予定である。平成27年度においては、作成したデータベースを用いて、出生児の長期予後まで見据えた解析を行う。

具体的には、データの二次解析により、児の長期予後と社会因子および周産期因子の関係性を算出する。平成28年度においては、平成27年度からの解析の継続とともに、得られた結果をもとに、母体要因や社会要因に対して必要な介入を提言する。平成26年度に研究を中断した時期があったため、研究がやや遅れ、そのため使用額も減ったため。1ー2年目に生まれた研究の遅れに伴い、計画の進捗が遅れ、購入予定の実験物品や調査・発表のための旅費が減少したため。産休のため研究計画がやや遅れており、このため予定されていた物品の購入および人件費の利用が来年度に持ち越されたため。来年度に研究を遂行するために使用する(使用用途に変更なし)研究計画の延長を行うことが確定しており、次年度に当初購入予定の実験物品や調査・発表のための旅費として使用予定である。当初と予定は変わらない。
光学方式による調音運動の計測システムに関する研究

舌の運動計測は, 2個のLEDと1個のホト・トランジスタを用いたセンサユニットを3個作成し,これらを人工口蓋床に設置することで実現している.この方式は, 2個のLEDの反射光量差を変調信号の位相差として検出しているため,対象面の反射率の影響を受け難い特長を有している.距離ー出力特性の関係は非直線的である.これはパソコンを用いて多項式で補正し線形化を行っている.ここで作成したセンサユニットは, 030mmの測定距離範囲で標準偏差が0.34mmであり,舌の運動観測には十分な精度を有するセンサユニットが実現できた.舌の運動計測は, 2個のLEDと1個のホト・トランジスタを用いたセンサユニットを3個作成し,これらを人工口蓋床に設置することで実現している.この方式は, 2個のLEDの反射光量差を変調信号の位相差として検出しているため,対象面の反射率の影響を受け難い特長を有している.距離ー出力特性の関係は非直線的である.これはパソコンを用いて多項式で補正し線形化を行っている.ここで作成したセンサユニットは, 030mmの測定距離範囲で標準偏差が0.34mmであり,舌の運動観測には十分な精度を有するセンサユニットが実現できた.
心疾患手術後患者・家族看護のための退院指導アプリケーション作成と有効性の検証

<研究の目的>本研究の目的は、心疾患の手術を受けた患者への看護師による退院指導の調査を行い、パソコン用のアプリケーションソフトを用いた心疾患手術後患者・家族への退院指導モデル(以下心疾患退院指導アプリケーション)を作成することである。研究は、第1段階では、看護師が実施している現状の退院指導と退院後の患者・家族を調査し、実際の指導とその結果を明らかにする。第2段階では、第1段階で得られた調査結果を分析して心疾患退院指導アプリケーションを作成する。その後、心疾患退院指導アプリケーションを導入し、有効性を検証する。<研究の概要>1)平成30年4月6月:第1段階の看護師が実施している現状の退院指導の実態調査の質問紙作成を行った。平成30年7月11月:作成した質問紙のプレテストを行い、信頼性と妥当性の検証を行い、質問紙の改訂を行った。2)平成30年12月平成31年3月:全国の心臓血管外科専門医認定修練施設の基幹施設350施設(心臓血管外科手術が100例/年以上)に勤務する心疾患手術を受けた患者の退院指導経験のある看護師を対象に実態調査を実施した。1患者の認識の確認や行動のケア,2喫煙に関する指導,3栄養に関する指導,4運動に関する指導,5心理・社会的ケア,6体重管理の指導,7血圧管理の指導,8糖尿病がある患者の指導,9抗凝固薬内服患者の指導,10今後の支援の情報提供,11術後の創部管理や一般的な指導の11項目に分別し項目別の実施度と重要度を調査した。その結果、実施度が高い項目は、栄養、血圧管理、糖尿病管理、抗凝固薬管理、今後の支援、術後の創部管理や一般的な指導であった。重要度は全項目において高かった。現在、自由記述の内容分析を行っている。平成31年3月までに実態調査のデータ分析を終了させ、第1段階の続きとして年間100例以上の心疾患の手術を実施している研究協力者が在籍する2施設で患者およびその家族と看護師の双方に構造化面接を行う予定であったが、実施できていない。今後、構造化面接を行い、看護師の現状の指導と患者およびその家族の結果を明らかにしていく。令和元年5月末までに実態調査のデータ分析を終了し、6月8月に実態調査の結果、国内外のガイドラインと先行研究を基に構造化面接を実施するための質問紙を作成する。9月10月に患者およびその家族と看護師に構造化面接を実施する。11月12月でデータ分析を実施し、翌年1月3月に心疾患退院指導アプリケーションの試作を実施する。<研究の目的>本研究の目的は、心疾患の手術を受けた患者への看護師による退院指導の調査を行い、パソコン用のアプリケーションソフトを用いた心疾患手術後の患者・家族への退院指導モデル(以下心疾患退院指導アプリケーション)を作成することである。<研究実績の概要>1)平成29年10月平成30年2月:第1段階の看護師が実施している現状の退院指導について実態調査を行うための質問紙作成の準備としてガイドライン、論文検討を重ね、海外・国内の最近の心疾患手術後患者の退院指導や退院後のフォローアップの詳細を把握した。海外文献では、退院後のフォローアップに関して記載されている文献はあったが、国内文献では、退院指導の実際と患者・家族への影響を調査した報告はほとんどみられなかった。そのため、国内外の心疾患患者のガイドラインから、心疾患の手術を受けた患者の退院後の生活で必要な退院指導項目を抽出し、先行研究からも実際に実施されている退院指導項目を抽出し、看護師の退院指導の実態調査のための質問紙を検討した。2)平成30年3月:実態調査の質問紙作成を開始した。平成30年3月までに退院指導の実態調査のデータ収集、データ分析を終了させる予定であったが、実態調査を実施できていない現状である。今後、早急に実態調査を実施し、データ分析ができ次第、第1段階の続きとして年間100例以上の心疾患の手術を実施している研究協力者が在籍する2施設で患者およびその家族と看護師の双方に構造化面接を行い、看護師の現状の指導と患者およびその家族の結果を明らかにしていく。

2)平成30年12月平成31年3月:全国の心臓血管外科専門医認定修練施設の基幹施設350施設(心臓血管外科手術が100例/年以上)に勤務する心疾患手術を受けた患者の退院指導経験のある看護師を対象に実態調査を実施した。1患者の認識の確認や行動のケア,2喫煙に関する指導,3栄養に関する指導,4運動に関する指導,5心理・社会的ケア,6体重管理の指導,7血圧管理の指導,8糖尿病がある患者の指導,9抗凝固薬内服患者の指導,10今後の支援の情報提供,11術後の創部管理や一般的な指導の11項目に分別し項目別の実施度と重要度を調査した。その結果、実施度が高い項目は、栄養、血圧管理、糖尿病管理、抗凝固薬管理、今後の支援、術後の創部管理や一般的な指導であった。重要度は全項目において高かった。現在、自由記述の内容分析を行っている。平成31年3月までに実態調査のデータ分析を終了させ、第1段階の続きとして年間100例以上の心疾患の手術を実施している研究協力者が在籍する2施設で患者およびその家族と看護師の双方に構造化面接を行う予定であったが、実施できていない。今後、構造化面接を行い、看護師の現状の指導と患者およびその家族の結果を明らかにしていく。平成30年6月に質問紙を完成させ、7月に全国調査を実施する。8月にデータ収集をし、9月にデータ分析を行う。結果を基に構造化面接を実施するための質問紙を作成し、10月翌年1月に患者およびその家族と看護師に構造化面接を実施する。2月3月にデータ分析を行い、第2段階である心疾患退院指導アプリケーションの試作を行う予定である。令和元年5月末までに実態調査のデータ分析を終了し、6月8月に実態調査の結果、国内外のガイドラインと先行研究を基に構造化面接を実施するための質問紙を作成する。9月10月に患者およびその家族と看護師に構造化面接を実施する。11月12月でデータ分析を実施し、翌年1月3月に心疾患退院指導アプリケーションの試作を実施する。研究進捗状況がやや遅れており、平成29年度に実態調査が実施できなかった。平成30年度実施予定であるため、実態調査の必要経費として通信費(調査用紙送付・回収)、印刷費、人件費(データ入力補助)、ポータブルSSDを計上した。研究進捗状況がやや遅れており、平成30年度に面接調査が実施できなかった。令和元年度に実施予定であるため、面接調査の必要経費として面接調査を実施する予定の2施設との打合せとデータ収集のための旅費、対象者40名分の謝金とデータ入力補助のための人件費・謝金を計上した。また、その後に実施予定のアプリケーションプログラム試作専門家相談経費も計上した。
アンチリジンを含むポリマーを元素ブロックとする超分子二次元シートの創製と機能開発

本研究は、イミン窒素をアントラセンの1-,9-および10-位に3個含む1,9,10-アンチリジンを基本骨格とする元素ブロックを創製し、その特異な水素結合形成能に基づく超分子構造体の構築、および化学的・電気化学的性質の特徴を活かした機能性材料への展開を目的としている。本年度は、昨年度に引き続き1,9,10-アンチリジンのc-およびh-位にベンゾ基を縮環させたジベンゾ[c,h]アンチリジンを主鎖に含むジグザグ型ポリマーを用いた超分子構造体の構築および発現した物性について検討を行った。1,9,10-アンチリジン骨格を含むポリマー型元素ブロックに対し、三重水素結合を形成しうる分子である2,6-ビス(ヒドロキシメチル)-4-メチルフェノール(ArOH3)を両末端に含む棒状分子を作用させることで、水素結合形成による会合体の生成が見られた。この超分子構造体の形成を石英基板上で行い、AFMによる観察では、微細構造の確認には至らなかったが、ディップコートにより作成した膜は非常に平坦であることが明らかになった。Poly-AnthFluの溶液に対し、ArOH3ユニットを両末端に含む棒状分子C8(OH3)2を添加すると、λ= 500 nm付近の吸収が増大し、溶液の色が黄色から赤色に変化した。この現象を明らかにするため、濃度変化、塩基の添加等について検討した結果、濃度の変化に対する応答が弱いこと、トリエチルアミンの添加によりこの吸収帯が消失することから、アンチリジン部位の水素結合形成によってアンチリジンとフルオレンで形成されるπ共役系に変化が生じ、分子内電荷移動相互作用によりこの変化が現れたと結論付けた。以上、本研究ではこれまでにほとんど研究例のない1,9,10-アンチリジン骨格を含む元素ブロックポリマーの開発に成功し、その水素結合形成能、π共役系に基づく機能発現について明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。高分子主鎖間を架橋することによって生成する架橋高分子は、優れた熱安定性、化学的特性を示すことが知られているが、溶媒に対する溶解性をほとんど示さない、力学的強度が弱いなどの欠点を有する。一方、高分子主鎖と架橋部位となるユニットを非共有結合性相互作用によって連結した場合、自己組織化的に熱力学的最安定化構造を構築でき、且つ外部刺激により応答可能なスイッチング性を発現することが期待できる。本研究は、剛直な構造を持つ高分子を用い、剛直な架橋分子によって連結することで、元素ブロックポリマーの機能の集積による新たな物性の発現、高分子主鎖の方向を揃えた超分子構造、シート型構造の創製を目指す。平成27年度は、分子間相互作用部位を組み込んだ剛直な主鎖構造を持つ元素ブロックポリマーとして、ジベンゾ[c,h]アンチリジン骨格を含むドナーアクセプター(D-A)型交互共重合体の合成について検討した。ジベンゾ[c,h]アンチリジン5-および9-位にボロン酸エステルを導入した前駆体と種々のジブロモ化電子供与性芳香族化合物とによる有機金属重縮合法により、5種類の交互共重合体を合成した。合成した各ポリマーは、260 nm付近および350-450 nm付近にπ-π*遷移に基づく吸収を、λEM = 485-580 nmに発光を示した。これらの値は、それぞれのモノマーユニットの吸収及び発光波長とは異なり、長波長シフトを示していることから、重合が進行していることが明らかになった。組み合わせるドナーユニットとしてアントラセン-9,10-ジイルを用いた場合、他のポリマーと比べてより長波長側に発光を示した。濃度依存性の検討を行った結果から、この特異な発光波長のシフトは、分子内でのアントラセンーアントラセンのエキシマー形成によるものであると考えられる。ジベンゾ[c,h]アンチリジンは、3個のピリジンが縮環した部位を含む剛直な構造を持ち、強い電子吸引性、3個のイミン窒素による強固な水素結合の形成能などの特徴を持つ。ジベンゾ[c,h]アンチリジンの5-および9-位へのπ共役系分子の連結により、ジグザグ構造を持つポリマーを合成した。ジベンゾ[c,h]アンチリジンの5-および9-位にボロン酸エステルを、2-および12-位にフェニル基を導入した前駆体と、種々のジブロモ化芳香族化合物とのSuzuki-Miyauraカップリングにより重合を行った。電子供与性芳香環ユニットとして、9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル(Flu)、N-オクチルカルバゾール-2,7-ジイル(CBz)、チエニルチオフェン-2,5-ジイル(TT)、アントラセン-9,10-ジイル(A)、1,4-ジオクチルベンゼン-2,5-ジイル(O)をもつポリマーをそれぞれ合成した。GPCによる分子量測定は行えなかったが、1H-NMRの測定から、アンチリジンユニットが6個程度含まれるポリマーの生成が示唆された。これまで1,9,10-アンチリジンを含むポリマーの合成例はなく、これが初めての例である。長波長側の吸収帯を比較すると、Poly-AnthFlu, Poly-AnthCBzおよびAoly-AnthOはほぼ同じ位置に極大吸収を示す。他方、Poly-AnthTTは長波長側に、Poly-AnthAは短波長側にシフトして観測された。