hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
拡張ナノ空間溶液のX線構造解析法の創成

数100nmの空間の水の物性はバルクとは異なることがわかり、非常に注目を集めている。そこで本研究では、この空間の水の構造を明らかにするために、X線構造解析法を創成することを目的とした。その結果、極微小空間であり測定が極めて困難なこの空間ではじめて信号を得ることに成功した。今後、この空間の液体構造を解析することで、物性発現の機構が明らかになると期待される。申請者らのグループは、ガラスのナノ加工/低温接合、fL/秒の圧力流体制御、単一分子検出など10-100nmの拡張ナノ空間の基盤技術を世界に先駆けて実現して、粘度上昇やプロトン移動度の上昇、酵素反応速度の上昇など、さまざまなユニークな溶液物性・化学特性をはじめて明らかにした。そして、壁面から水が緩やかに構造化したプロトン移動相モデルを提案してきた。そこで、これらユニークな溶液物性が発現するメカニズムの解明が必要である。特に溶液物性の発現においてミクロな構造情報が重要であり、そのために溶液X線回折の実現が不可欠である。しかし、拡張ナノ空間はガラス基板上にトップダウン加工により形成された空間であり、mmスケールとなるガラスの厚みに比べて4桁も小さい空間となる。従って、拡張ナノ空間の水の信号はガラスの信号に埋もれてしまい測定は困難である。本申請では拡張ナノ空間における溶液X線回折を実現することを目的とした。2年間の研究計画の初年度である本年度は、異種材料を利用することで測定部をum程度に薄くする加工プロセスを開発して、なおかつ液体をもれなく導入できる新しいマイクロ化学チップを構築した。そして、放射光で測定を試みたところ水の信号を得ることに初めて成功した。初年度はS/Bを改善するためのマイクロ化学チップの確立を目的としていたが、異種材料により十分なS/Bを実現して、予定になかった測定原理の検証まで到達することができた。近年、トップダウン加工によりガラス基板に形成された10-100nmスケールの空間に閉じ込められた溶液において、粘度上昇やプロトン移動度上昇などの多くのユニークな物性が報告され、溶液化学の新しい研究分野を構築しつつある。そこで、これら溶液物性変化のメカニズム解明が求められており、最も基本的な情報である溶液のミクロな構造の解明が不可欠である。そこで、本申請では溶液X線構構造解析により、溶液の分子間距離や配位数などのミクロ構造を明らかにすることを着想した。しかし、厚み1mm程度のガラス基板に形成した10-100nmの空間ではガラスのバックグラウンド信号(B)が溶液の信号(S)に比べて104倍程度となり、溶液の信号がバックグランドにが埋もれてしまい測定は非常に困難である。そこで、本申請ではこれらの問題を解決するマイクロ化学チップを提案して、10-100nmスケールの溶液X線回折を世界で初めて実現することを目的とした。昨年度はX線測定のためのマイクロ化学チップをはじめて実現した。測定部を数マイクロメートルまで薄くすることによりS/B比を3桁程度改善してはじめて水の信号を得た。今年度は水の動径分布関数を議論するためのS/N比の改善に取り組んだ。測定のプロトコール、測定条件(積算時間)を検討した結果、S/Nを90程度まで改善することに成功してほぼバルク測定と同様の精度が得られた。そして動径分布関数を求めたところ、水が密になっていることや水素結合が強くなっていることなど非常にユニークな構造が得られた。この結果は今後ナノ空間での化学や流体など新たな分野への開拓に繋がると期待される。水の構造を議論するために統計精度を上げることを目的に、条件を最適化する。マイクロフルイディクス/ナノフルイディクスX線回折のための方法論の確立が予想以上に進み、さまざまな流路サイズで構造解析を実施することで拡張ナノ空間の溶液化学の重要な知見が得られるとの考えに至った。したがって、来年度さまざまな流路サイズを用意することを考え、その加工費用を繰り延べた。100-800nmの流路の基板材料費、加工消耗品費、接合消耗品費、SPring8使用料に使用する。
有棘細胞癌・乳房外パジェット病における新規化学療法レジメンの確立と個別化への応用

有棘細胞癌(SCC)、乳房外パジェット病(EMPD)は、進行すると遠隔転移を来し致命的となるが症例が少なく、化学療法の臨床第II相試験が皆無である。化学療法の効果や機序に関する基礎・臨床研究が望まれる。近年、進行期SCC・EMPDに、フッ化ピリミジン系抗がん剤の5FUやS-1の有用性が報告されている。チミジンホスホリラーゼ(TP)はフッ化ピリミジン系の代謝酵素でありTPによる5FUの抗腫瘍効果の増強作用のメカニズムを基礎的に評価して臨床応用が可能か検討した。TPが発現した進行期EMPDにフッ化ピリミジン系抗がん剤+タキサン系抗がん剤の効果が認められており臨床的な有用性を詳細に検討した。皮膚がんの中で有棘細胞癌(SCC)、乳房外パジェット病(EMPD)は、進行すると遠隔転移を来し致命的となる。これらの皮膚がんはがん化学療法の対象となる症例が少ないためランダム化比較試験はおろか、臨床第II相試験も皆無である。こういった臨床試験の早期進展のためにも、化学療法の効果や機序に関する信用性の高い基礎研究が望まれる。近年、進行期SCC・EMPDの転移巣に対して、フッ化ピリミジン系抗がん剤である5-FUやそのプロドラッグであるS-1の効果が期待できる報告が散見されている。チミジンホスホリラーゼ(TP)はフッ化ピリミジン系抗がん剤の代謝酵素で、SCCをはじめ多くの上皮系腫瘍で発現が亢進している。研究者らは過去に、5-FUによる抗腫瘍効果をTPが増強し、TPを介した5-FUの血管新生抑制作用にthrombospondin-1 (TSP-1)の発現が関わることをin vitroの研究で明らかにした。本研究は、進行期SCC・EMPDにおいて、フッ化ピリミジン系抗がん剤治療でのTPの関与、血管新生阻害効果・機序の解明を行い、フッ化ピリミジン系抗がん剤治療の効果予測因子を同定して、新規化学療法レジメンの確立と個別化への応用を目指すことを目的としたものである。またいっぽうで、遠隔転移した進行期EMPDに対してフッ化ピリミジン系抗がん剤と併せて、タキサン系抗がん剤が使用され、その効果が認められることを研究者は報告しており、本報告例の腫瘍細胞にTPが強発現していることを免疫染色で確認している。TPはタキサン系抗がん剤によって誘導されるという過去の報告もあり、進行期SCC・EMPDに対するフッ化ピリミジン系抗がん剤+タキサン系抗がん剤併用療法の確立に向けた観点からもTPについての検討を行なう。代表的な皮膚がんの有棘細胞癌(SCC)や乳房外パジェット病(EMPD)は、進行すると遠隔転移を来し致命的となる。進行期SCC・EMPDの転移巣に対しては、フッ化ピリミジン系抗がん剤の5-FUやS-1の効果が期待できる報告が自験例を含めて散見される。研究者らはin vitroで、5-FUによる抗腫瘍効果をTPが増強するとともに、TPを介した5-FUの代謝によりthrombospondin-1 (TSP-1)が発現して血管新生抑制作用に関わることを明らかにした。一方、進行期EMPDの遠隔転移例に対してS-1とタキサン系抗がん剤を併用して、奏効した症例の腫瘍細胞にTPが強発現していることを確認している。TPはタキサン系抗がん剤によって誘導されるという過去の報告もあることから、TPはそれらの併用効果がみられる症例のバイオマーカーとなりうる。進行期SCC・EMPDにおける、フッ化ピリミジン系抗がん剤でのTPの関与や血管新生阻害効果・機序の解明をさらに行うとともに、フッ化ピリミジン系抗がん剤治療の効果予測因子を同定していく。

さらに進行期SCC・EMPDに対するフッ化ピリミジン系抗がん剤+タキサン系抗がん剤併用療法の確立に向けた観点からもTPについての検討をすすめる。有棘細胞癌(SCC)、乳房外パジェット病(EMPD)は、進行すると遠隔転移を来し致命的となるが症例が少なく、化学療法の臨床第II相試験が皆無である。化学療法の効果や機序に関する基礎・臨床研究が望まれる。近年、進行期SCC・EMPDに、フッ化ピリミジン系抗がん剤の5FUやS-1の有用性が報告されている。チミジンホスホリラーゼ(TP)はフッ化ピリミジン系の代謝酵素でありTPによる5FUの抗腫瘍効果の増強作用のメカニズムを基礎的に評価して臨床応用が可能か検討した。TPが発現した進行期EMPDにフッ化ピリミジン系抗がん剤+タキサン系抗がん剤の効果が認められており臨床的な有用性を詳細に検討した。皮膚がんに対する化学療法の個別化を目指して、進行期のSCCやEMPDにおけるフッ化ピリミジン系抗がん剤の臨床的効果とTPの関与を検証する目的で、A.フッ化ピリミジン系抗がん剤単独治療群, B.フッ化ピリミジン系抗がん剤とタキサン系抗がん剤の併用群, C.フッ化ピリミジン系抗がん剤とタキサン系抗がん剤以外の併用群に群分けして、TPおよびフッ化ピリミジン系抗がん剤の代謝に深く関与しているThymidylate Synthetase(TS)の発現を免疫組織化学的(免疫染色)に確認している。現在他施設からの検体供与を提案することを考慮している。皮膚科学SCC、EMPDにおけるTPの発現頻度と酵素活性を測定し、遠隔転移を来した症例に対する、フッ化ピリミジン系抗がん剤(5FU, S-1など)の臨床的効果、抗がん剤感受性試験の結果や治療前後でのTPの発現やEgr-1, TSP-1,腫瘍内新生血管数の変化について検証する。また、TP高発現細胞株を用いてTPによる5-FUの効果増強作用効果を動物実験で確認するとともに、タキサン系抗がん剤でのTPの誘導、タキサン併用効果の可能性を動物実験で検討する。さらにTP発現株に対する5-FU処理におけるTSP-1以外の血管新生抑制因子の解析していく予定である。皮膚がんに対する化学療法の個別化を目指して、進行期のSCCやEMPDにおけるフッ化ピリミジン系抗がん剤の臨床的効果とTPの関与を検証する目的で、A.フッ化ピリミジン系抗がん剤単独治療群, B.フッ化ピリミジン系抗がん剤とタキサン系抗がん剤の併用群, C.フッ化ピリミジン系抗がん剤とタキサン系抗がん剤以外の併用群に群分けして、TPおよびフッ化ピリミジン系抗がん剤の代謝に深く関与しているThymidylate Synthetase(TS)の発現を免疫組織化学的(免疫染色)に現在確認している。生標本のストックが少ないため酵素活性がまだ測定できない状況の上、症例数が十分に集まらないため全体の進捗が遅れている状況であり、今後は他施設からの検体供与を提案することも考慮していく。昨年度の残額を充当したため、使用計画通りに支出がなされなかった。SCC、EMPDの臨床サンプルをさらに多く収集して、TPの発現頻度とその酵素活性を測定する。また同時に、遠隔転移を来したSCCやEMPDに対する、フッ化ピリミジン系抗がん剤(5FU, S-1など)の臨床的効果、抗がん剤感受性試験の結果や治療前後でのTPの発現やEgr-1, TSP-1,腫瘍内新生血管数の変化について検証する。
光造形によるエネルギーフィルターを使った癌治療ビーム照射野形成法

1.本研究で開発した積層型エネルギーフィルターは、照射野形成法として現在使用されているブロードビーム法における過照射領域の問題を原理的に解消し、スポットスキャン等の高度な照射野形成法に比べシンプルな操作で理想的な照射野を実現できる。この特徴は、本研究において、実験および計算で確認された。2.本方法では、ラテラル方向にビーム強度を変化させ制御する必要があるが、本研究において、同軸形状の散乱体を使用する方法と、強度変調を伴うビームスキャンの方法が実験的に試された。結果として、どちらの方法によっても、3次元コンフォーマル照射を実現できることが実証された。3.ビームスキャンの方法では、照射対象の深度方向の線量の広がりについては拡大ブラッグピークの2次元制御により入射位置に固有な分布が作られ、深さ方向の制御つまりエネルギー変更を必要としない。このことにより、3次元のスキャンニングを行う方法と比較して、全体の一様照射を非常に短時間に実理でき、呼吸移動臓器に対する同期照射において、理想的な線量分布を可能とする。
ものつくりを指向した大腸菌宿主の開発とタンパク質の高生産メカニズムの解明

本研究では、大腸菌E. coliにおいて、生命維持に必須な脂肪酸合成経路の遺伝子を破壊することにより、中枢代謝経路の亢進および抑制を誘発する。脂肪酸合成経路の破壊株でmalonyl-CoAおよびacetyl- CoA(二次代謝産物の前駆体)の過剰蓄積が起こることを昨年度までの研究で明らかにした。我々は、malonyl-CoA量の増大に関与すると考えられる遺伝子の転写量をRT-PCRで定量し、脂肪酸合成酵素(FAS)破壊株と親株とで比較した。FadR(脂肪酸の合成・代謝の制御因子)はIclR(acetyl-CoA carboxylase(AccABCD)とglyoxylate cycleの負の転写因子)の転写を活性化することから、FAS破壊株において、FadR、IclR、AccABCDの転写量を定量した。その結果、FadR、IclR、AccABCDが増加、AceABの転写量が減少していた。今後はacetate activation pathway、GltAなど、TCA cycleの転写量解析を行う。我々は、GltAやTCA cycleの転写量が、FAS破壊株において親株よりも減少していると予想している。予想が外れた場合、whole transcriptome解析を行い、新たな仮説を立て、それを検証する。今年度は、FAS破壊株における遺伝子の転写量を検討することを目的としており、それを達成した。また、タンパク質を過剰生産する大腸菌株に関しては、その原因をシャペロニンの過剰生産であると予想していたが、予想と異なり、実際は他の機構によることを明らかにした。当初の予想とは異なるが詳細はシャペロニンによる推定機構より、複雑かる新規性が高いことからおおむね順調であると評価する。タンパク質過剰生産のメカニズムに関しては、その現象の再現性の確認、株間の一般性の検討などを行い、現象が確実であることを再度確認する。特に、プラスミド量に関しては、その複製起点、薬剤耐性マーカー、プロモーターが影響しないことを確認し、発見された現象の新規性が高いことを確実にする。
『公卿補任』データベースの基礎的研究

前年度までに、すでに『公卿補任』データのうち、延暦元年(782)から寿永2年(1183)の間の(1)公卿データ、桓武天皇治世から白河天皇治世までの(2)補任データ、(3)叙位データ、(4)事項データを予定通り入力した。これらのデータ入力によって、入力ミス、構成の変更、データそのものの矛盾、電子化することによる問題点が予想以上にあることがわかったので、今年度はまずデータの校正、異本との校合、データの見直しや追加、という作業から開始することになった。いっぽうデータベース・ソフトを使用して、『公卿補任』データベースがどのような新しい情報を提供できるか、という本研究の最終目標を実験的に行った。その結果おおよそ次のような内容を画面で表示することができた。A.個々の公卿の個人情報一公卿の官職経歴・叙位経歴・事項を一画面で表示。B.官職補任一覧公卿の官職以外のすべての官職についても、一覧表を作成。C.事項の検索公卿に関する重要な記事や事件、賞罰などを一覧で検索。D.官職を補任年・解任年から検索ある年月日に補任もしくは解任された官職一覧を表出。E.官職を現任で検索ある年の現任の官職を一覧で表出。F.叙位年から検索ある年に叙位された人物と位階を表出。G.特定年の位階を検索ある年の人物と位階を一覧で表出する。H.事項を発生年月日から検索ある年に起こった事件や事項をすべて表出。I.ある年の個人の情報ある年のある公卿の年齢・位階・官職を検索。J.ある年の特定の官職の人名を比定ある年のある官職は誰かを検索。K.ある官職の補任時の位階を求めるある官職が何位のときに補任されているかを一覧。以上の結果により、『公卿補任』データベースの構築が、目的どおり基本的にできたと考えている。まず『公卿補任』のデータを入力するに当たってどのようなデータ構造が、もっとも効率よく、また利用に最適かを検討した。その結果、データを(1)公卿データ、(2)補任データ、(3)叙位データ、(4)事項データの4つのファイルに分けて入力し、この4者が独立し、かつ適宜連結できるようにするのがもっともよいと結論し、それぞれの構造(フィールド)を決定した。4つのファイルに分けたのは、たとえば、一人の公卿に補任から叙位まであらゆるデータを集めてファイルを作った場合、個人データとしては生かせても、官職や位階ごとのデータを作ることが困難だからである。したがって、(1)公卿ファイルには、生年・没年・父母などの基本データを入力、(2)(3)の補任・叙位には個々の補任・叙位データのみを入力、(4)事項データには、その他の事項を入力することとし、その間を個人を特定する公卿コードでつなぐのである。また、作業の過程で、現行の『公卿補任』は長年にわたって書き継がれているため、時代によって表記法が異なっており、入力作業の前段階として、入力すべき内容の整理が必要になった。『公卿補任』データベースとしては、『公卿補任』の本文そのままではなく、その解釈を入れないとデータにはならないことがわかったので、本文そのままのデータベースは諦め、データ本位としての『公卿補任』の構築を目指すこととした。

今年度は、この方針に従って、機器とデータの基礎とする書籍をを購入、対象公卿を平安時代に限定し、延暦元年(782)から寿永2年(1183)までとして、(1)公卿ファイルを一応すべて入力(511データ)、特定のための公卿コードを決定した上で、(2)補任データの一部の入力を開始した(2972データ)。またこの作業の補助として、年号ファイルとそれをもとにした年号西暦変換プログラムを完成させ、入力作業に活用した。今年度は、初年度に構成したデータの構造に従って本格的に入力作業を開始した。すなわち、『公卿補任』原本のデータを(1)公卿データ、(2)補任データ、(3)叙位データ、(4)事項データの4つのファイルに分けてそれぞれ入力した。このうち(1)公卿データは、前年度に延暦元年(782)から寿永2年(1183)の間に公卿となった者に限定して、すでに基本的に入力を終えているので、(2)補任データ、(3)叙位データ、(4)事項データについても、これら公卿に関するデータがすべて収まることを想定して、桓武天皇治世から白河天皇治世までにとりあえず限定してある。この結果、すでに前年度入力済みの(1)公卿データ525件に加えて、(2)補任データ6693件、(3)叙位データ2602件、(4)事項データ1500件となり、データとしては予定していたすべての数をほぼ入力し終えた。次に、実際にこのデータをどのように利用するかの検討を始めた。具体的には(1)(4)のデータをどのようにリンクさせ(うまくリンクできるかも含め)、どのような順に並べ替え、要求に応じてどのような情報を表示させるか、ということである。そこで実験的に、今回の研究の基本的な目標である、個々の公卿ごとにデータ・リンクによって(2)(4)のすべての情報を表示する「公卿個人情報」パネルを作成し、目的どおりの情報が得られることを確認した。また同様にして官職名ごとの「補任一覧表」を、いくつかの官職で作成し、これも当初の目的を達成した(この際、大臣・納言・参議などの公卿の官職のみならず卿・国守・衛府等一般の官職の補任表も作成できるようになったのが本研究の成果である)。次年度は、他のさまざまの使い方を検討すると同時に、操作性の向上を図る予定である。また、こうした作業の結果、データ入力のミス、構成の変更、あるいはデータそのものの矛盾等、電子化することによる問題点も続出している。次年度以降、こうしたデータそのものの校正・校合・追加・検討も進めなければならない。前年度までに、すでに『公卿補任』データのうち、延暦元年(782)から寿永2年(1183)の間の(1)公卿データ、桓武天皇治世から白河天皇治世までの(2)補任データ、(3)叙位データ、(4)事項データを予定通り入力した。これらのデータ入力によって、入力ミス、構成の変更、データそのものの矛盾、電子化することによる問題点が予想以上にあることがわかったので、今年度はまずデータの校正、異本との校合、データの見直しや追加、という作業から開始することになった。いっぽうデータベース・ソフトを使用して、『公卿補任』データベースがどのような新しい情報を提供できるか、という本研究の最終目標を実験的に行った。その結果おおよそ次のような内容を画面で表示することができた。A.個々の公卿の個人情報一公卿の官職経歴・叙位経歴・事項を一画面で表示。B.官職補任一覧公卿の官職以外のすべての官職についても、一覧表を作成。C.事項の検索公卿に関する重要な記事や事件、賞罰などを一覧で検索。D.官職を補任年・解任年から検索ある年月日に補任もしくは解任された官職一覧を表出。
地域における観光人材戦略の構築と理論化

本研究の目的は、地域における観光人材を育成するとともに、地域への就業と定着の適正化を図るための戦略を構築し、理論化することである。この目的を達成するために、本研究では研究期間を2年毎に分け、2つのフェーズを設けて研究を推進している。初年度(第1フェーズ1年目)の主な研究は、第1には地域の企業や行政、NPOが現実にどのような人材を求めているのかというニーズを把握・再確認することである。方法としては対象を企業と行政に分けて調査を行い、各々が持つ観光人材のニーズの把握に努めた。具体的には、企業としてJTBグループにおける観光人材像とインターンシップの状況を調査し、同社が求める観光人材像を把握した。また奈良県における大学連合インターンシップの調査も行い、参加状況やプログラム内容の特徴などを理解した。第2には、他大学や他地域における先進事例を検討することとした。他大学の取り組み事例として、和歌山大学観光学部における観光人材教育について、同大学より担当者を招き聞き取り調査を行った。地域インターンシップをはじめとする同大学の特徴的なプログラムを確認した。本年度は、これらの調査研究を3回の研究会を開催し研究者間で共有した。現在は、これらの調査・研究に加えて、これまでに研究分担者によって調査されてきた北海道大学を中心とした「北の観光人材」や九州ツーリズム大学、また新潟県越後妻有の「大地の芸術祭」や香川県直島の「瀬戸内国際芸術祭」など複数の芸術祭における人材教育から理解できた知見を基に、求められる観光人材に対する分析枠組みの発案と検討に着手し始めている。この1年間では、主に地域の企業や行政、NPOの持つ観光人材に対するニーズの把握を中心に研究を進めてきたが、その過程でそれぞれの立場が求める人材像には、想像以上に違いがあるということが分かった。またそれを教育現場が共有できていないために、インターンシップや就業においてもミスマッチが起こっていることも事例研究から散見できた。したがって、各所における観光人材に対するニーズをより詳しく、かつ慎重に理解しなければならないと考えるようになった。地域ツーリズム塾のスタートにあたってはこれらの正確なニーズ把握に基づく、実情に見合った達成目標とカリキュラムを設定しなければならない。当初は地域ツーリズム塾のスタートを第1フェーズ2年目の秋に想定していたが、それを半年1年遅らせる決断に至ったのは、その理由によるものである。第1フェーズ2年目となる本年は、まず各所における観光人材に対するニーズの特定を進める。そのために必要な研究会の開催、先進的な事例に詳しい講師の招聘、地域観光関係者への幅広いヒアリング、これらのテーマの研究深耕に寄与できる学会への参加などの活動を昨年に引き続き行っていく。その上で、これらのニーズ把握に基づく、実情に見合った達成目標とカリキュラムの設定を行う。そして第2フェーズにおける地域ツーリズム塾のスタートにつなげていく。ところで今日地域における課題は様々な点において存在しており、またそれらは相互に連動している場合も多い。観光においても、観光振興や受入れ体制の強化といった課題は、地域の高齢化や少子化といった生活・福祉面での課題に強く関係している。一方で地域の観光資源の充実化を考えるとき、宇治においては近年地域の歴史や地域を舞台にしたコンテンツなどに注目し、その魅力を掘り起こし、定着させようという団体の活動も散見できる。本研究は、第1の目的として地域における観光人材の育成を掲げるが、それを第2の目的である地域への就業と定着の適正化につなげるためには、上に挙げた生活・福祉面での課題や政策との関係(連動や相乗効果)にも意識を向けておく必要があるだろう。また、地域の歴史や地域を舞台にしたコンテンツなどに注目している団体との連携や相互活用も行っていくことも、2つの目的を進めるうえで効果的であると考えられるだろう。本科研では、今後はこれら地域の様々なアクターとも連携を取りながら研究を進めていく予定である。

この1年間では、主に地域の企業や行政、NPOの持つ観光人材に対するニーズの把握を中心に研究を進めてきたが、その過程でそれぞれの立場が求める人材像には、想像以上に違いがあるということが分かった。またそれを教育現場が共有できていないために、インターンシップや就業においてもミスマッチが起こっていることも事例研究から散見できた。したがって、各所における観光人材に対するニーズをより詳しく、かつ慎重に理解しなければならないと考えるようになった。地域ツーリズム塾のスタートにあたってはこれらの正確なニーズ把握に基づく、実情に見合った達成目標とカリキュラムを設定しなければならない。当初は地域ツーリズム塾のスタートを第1フェーズ2年目の秋に想定していたが、それを半年1年遅らせる決断に至ったのは、その理由によるものである。第1フェーズ2年目となる本年は、まず各所における観光人材に対するニーズの特定を進める。そのために必要な研究会の開催、先進的な事例に詳しい講師の招聘、地域観光関係者への幅広いヒアリング、これらのテーマの研究深耕に寄与できる学会への参加などの活動を昨年に引き続き行っていく。その上で、これらのニーズ把握に基づく、実情に見合った達成目標とカリキュラムの設定を行う。そして第2フェーズにおける地域ツーリズム塾のスタートにつなげていく。ところで今日地域における課題は様々な点において存在しており、またそれらは相互に連動している場合も多い。観光においても、観光振興や受入れ体制の強化といった課題は、地域の高齢化や少子化といった生活・福祉面での課題に強く関係している。一方で地域の観光資源の充実化を考えるとき、宇治においては近年地域の歴史や地域を舞台にしたコンテンツなどに注目し、その魅力を掘り起こし、定着させようという団体の活動も散見できる。本研究は、第1の目的として地域における観光人材の育成を掲げるが、それを第2の目的である地域への就業と定着の適正化につなげるためには、上に挙げた生活・福祉面での課題や政策との関係(連動や相乗効果)にも意識を向けておく必要があるだろう。また、地域の歴史や地域を舞台にしたコンテンツなどに注目している団体との連携や相互活用も行っていくことも、2つの目的を進めるうえで効果的であると考えられるだろう。本科研では、今後はこれら地域の様々なアクターとも連携を取りながら研究を進めていく予定である。そのために必要な研究会の開催(34回)、先進的な事例に詳しい講師の招聘(23回)、地域観光関係者への幅広いヒアリング、これらのテーマの研究深耕に寄与できる学会への参加(各研究員毎2回)などの活動を行っていく。
地域在住の高齢者ボランティアを活用した小１プロブレムへの介入研究

本研究は、近年、学校現場において小学校入学当初に見られる不適応状況、いわゆる「小1プロブレム」対策として、地域在住の高齢者を学習支援ボランティアとして活用する上での役割と課題についてプログラムを実施することで明らかにすることを目的とした。プログラムの実施にあたっては新入生支援のためのマニュアルを作成し、それに基づく事前研修を行った。支援終了後に行った高齢者対象のフォーカスグループインタビューから明らかになった課題は、1事前研修について「開始当初の不安」、「支援の範囲」、2学習支援について「子どもの安全とボランティアの責任」3連絡・連携上については「学級担任との事前打ち合わせ」であった。本年度の研究目的は、近年、学校現場において小学校入学当初に見られる不適応状況、いわゆる「小1プロブレム」対策として地域在住の高齢者を学習支援ボランティアとして活用する上での役割と課題について、パイロットプログラムを実施した上で、本プログラムにむけた課題を明らかにし、本プログラム実施することであった。まず,平成25年4月4日から4月26日まで申請者が協力関係にある神奈川県川崎市A小学校において、地域住民による新入生支援活動を実施した(概要は昨年度研究実績概要参照)。支援活動終了約2週間後の5月9日に1年生担任教諭,ボランティア,ボランティアコーディネーターによる事後打ち合わせ,グループインタビューを行い,事業の課題、エピソードの整理を行った。その結果、支援ボランティアの関わりのあり方(どこまで子どもに手を出して良いのか、支援をして良いのか)、特に男性ボランティアの子どもとの関係の持ち方(子どもとの係りの経験が少なく戸惑いがあった)、担任教員との連携の仕方(どこまで手伝って良いのか)、子どもの安全とボランティアの責任(子どもの万一の怪我に対するその場に居合わせたボランティアの責任)、介入事業終了後の子ども、担任教諭への影響(シニアの支援がなくなって不安定になる子どもがいた)などが明らかになった。つぎに、同年12月7日の約半年後に高齢者ボランティアに集まってもらい、明らかになった課題の報告を行うとともに、その報告に基づくグループディスカッションを行ってもらった。その後、事業終了後も子どもたちと関係を持っているというエピソードなどが報告された。これらの成果を基に、「新入生支援マニュアル」の改訂を行い、平成26年4月14日より5月9日まで本プログラムをA小学校にて実施した。現在、プログラム終了後の事後打ち合わせの準備と事業におけるエピソード、インタビューの整理を行っている。本年度の研究目的は、近年、学校現場で小学校入学当初に見られる不適応状況、いわゆる「小1プロブレム」対策として地域在住の高齢者を学習支援ボランティアとして活用する上での役割と課題を明らかにし、それを基にパイロットプログラムを準備,実施することであった。まず,平成24年5月に申請者が協力関係にある神奈川県横浜市青葉区A小学校にて既に行われている地域住民による新入生支援活動を視察し、支援活動終了後の反省会にて,学習支援ボランティアの役割,課題などの収集を行った。それらの情報を基に本事業用の「新入生支援マニュアル」の作成を行った。その間,申請者と協力関係にある神奈川県川崎市S小学校長にパイロットプログラム実施の協力を要請するとともに、同小学校のボランティアコーディネーターとともに実施に向けた準備を進めた。同小学校での新1年生の担任の協力の了解が得られたのは4月2日であったため,1年生担任教諭,ボランティア,ボランティアコーディネーターによる事前打ち合わせと参加ボランティアに対する「新入生支援マニュアル」を使用した事前研修を行ったのは4月4日であった。1年生父兄への本事業説明については,学校長判断により,4月5日入学式にて1年生教諭から行われた。ボランティアの支援活動が開始されたのは4月8日からであり,主にボランティアと子どものやり取りのエピソード収集と,ボランティアに対するインタビューが行われた。クラスの落ち着き具合について担任教諭,ボランティアコーディネーターと相談して,第4週金曜日(26日)にボランティア支援を終了した。5月9日に1年生担任教諭,ボランティア,ボランティアコーディネーターによる事後打ち合わせ,グループインタビューを行い,事業の課題の洗い出しを行った。現在,観察結果,エピソードの整理,グループインタビューのテープ起こしと分析を順次進めている。本研究目的は、近年、学校現場において小学校入学当初に見られる不適応状況、いわゆる「小1プロブレム」対策として、地域在住の高齢者を学習支援ボランティアとして活用する上での役割と課題についてプログラムを実施することで明らかにすることである。最終年度である本年度は、平成26年4月14日より5月9日までの約1月の間に、昨年度と同じ神奈川県川崎市A小学校にて、昨年実施したパイロットプログラムに修正を加えて作成した「新入生支援マニュアル」を使用して、地域在住の高齢者が小学校一年生の学習および生活の支援を行った。実施後に昨年度同様に担任教諭、高齢者ボランティア、コーディネーターの3者にプログラムの有効性と課題を明らかにすることを目的にフォーカスグループインタビューを行った。インタビューは1事前研修、2学習支援上の困難事例、3連絡・連携上の問題点、4活動の意義の4つのテーマについて参加者それぞれが話してもらい、ICレコーダーに記録し、その内容を文字におこした後、テーマごとに要点の整理を行った。

昨年度のインタビューの結果と合わせると、1事前研修に関係する支援上の問題点・課題として、「開始当初の不安、支援の範囲」、2学習支援上の困難事例については、「子どもの安全とボランティアの責任」、「言葉遣い」、「学級担任が(高齢者)対応に慣れていた反面、急な指示もあり、対応に戸惑った」、3連絡・連携上の問題点としては、「学級担任と打ち合わせをする時間の必要性」が挙げられた。4活動の意義としては、「子どもの教育活動に直接参加することの実感」、「これまで見る機会のなかった日常的な教育風景を見ることができた新鮮さ」が挙げられた。本研究の成果物として、「新入生支援マニュアル」を提出する。子ども学本年度の事業計画の進展状況は、1、地域在住の高齢者を学習支援ボランティアとして活用するために教材を作成し、2、パイロットプログラムを実施し、3、新入生支援ボランティア向けの本事業用の教材の課題をグループインタビューによって明らかにし、4、本プログラムを実施するまでが済んでおり,概ね順調である。教材の作成については,昨年度作成した「新入生支援マニュアル」の改訂が行われ、本年4月に実施した本プログラムの実施によって明らかになった課題を反映するものとして改訂をすすめる予定である。本プログラムの実施については,学校長より本年度事業実施においても,ビデオ撮影や調査用紙を児童や父兄に配布しての調査は避けてほしいとの要望があったため,直観察によるエピソード収集と高齢者に対する個別インタビューを行った。1年生担任教諭,ボランティアコーディネーター,高齢者に対するグループインタビューによるプログラムの問題点の検討会については,あらかじめ本申請者が用意した項目について検討を行う予定である。本年度の事業計画の進展状況は,1,地域在住の高齢者を学習支援ボランティアとして活用する上での役割と課題を明らかにし、2,新入生支援ボランティア向けの本事業用の教材の作成を行い,3,パイロットプログラムを実施し,4,グループインタビューによるプログラムの問題点の検討会の実施までが済んでおり,概ね順調である。教材の作成については,神奈川県横浜市青葉区においてすでに実施されている新入生支援活動の参加者向けの資料を基に本事業用向けに改変して新入生支援マニュアル」を作成した。パイロットプログラムの実施については,学校長より本年度事業においては,ビデオ撮影や調査用紙を児童や父兄に配布しての調査は避けてほしいとの要望があったため,本年度は直観察によるエピソード収集と高齢者に対する個別インタビューを行った。
バカロレアに学ぶ伝統継承と市民の育成-通過儀礼としてのフランス大学入学資格試験-

バカロレアは中等教育の修了認定と大学入学の資格試験を兼ね、4時間の大論述問題で合否が判定される。高校では弁証法で書き・語る訓練を通してフランスの思考とその表現法を学び、哲学や文学の古典の引用を通して共通財産としての教養を習得する。論述では自ら論点を作り出す批判力と統合力が養われ、入試を通して伝統の継承と市民性の育成という2つの異なる目的が達成されている。主に初等教育で規範的に行われる「社会化」は、フランスでは後期中等教育で書き方の様式習得を通して理知的に行われるのである。20年度は2回の現地調査を行い、普通バカロレア試験の内容と評価制度、訓練法の概要を明らかにした。まず普通バカロレアの試験はすべて論述と口答試験で行われ、論述は、すべての教科を通じてサンテーズと呼ばれる弁証法で書くことが期待されていること、よって準備教育は、与えられたテーマで実際に書きながら、教師による個々の学生の論文添削が中心になることが明らかになった。評価方法は、教科によって若干の違いはあるものの、基本的に構成(plan)、知識(connaissances)、内容(document)、結論(conclusion)、綴り字・文法(orthograph)の5項目で合計20点満点で評価され、中でも論理展開を表現し、かつ弁証法の構造で書かれているかを確認できる「構成」が大きな比重を占めることがわかった。フランスでは弁証法の習得(その思考法と表現法)が、高等教育へ進めるか否かの鍵になることが確認出来た。論述試験でも、項目の明確さと何より弁証法の「型」があることにより採点者によるぶれは極力抑えられるとのことである。フランス語教師によれば、この他、文学(フランス語)の試験においてはテキスト解釈(explication de text)とコメント(commentaire)の書き方があり、こちらもフランス独特の思考と表現法を示しているが、基本は弁証法であり前者2つはその応用と考えられている。バカロレアで最も重要視される哲学の論文では、弁証法を基本としながらも、「問い」を立て、その答えを多面的に検証する問題提起(problematique)を個々の学生が作ることが求められる。さらにいかに良い考えがあっても、それをバックアップする古典や著名な作家の引用の暗記が出来ていなければ論文は書けない。バカロレアでは「過去」の材料を使いつつ、独自の論理展開を行う能力が測られるのである。21度はパリ郊外のリセにてフランス全土で行われるバカロレア模擬試験(Bac Blanc)のフランス語(文学)の口述試験を観察し、併せて論文試験の準備と試験後の添削の授業、地理・歴史、哲学など多くの授業観察と教員のインタビューを行い、バカロレア準備教育の全体像を具体的に把握することが出来た。文学の口述試験は、予想に反してかなり定型化しており、作品が書かれた時代の文学運動や思潮、社会状況と関連させ、その時代の「代表的一例」として、提示された作品(抜粋)を分析することが求められている(ここでいう分析とはキーワードになる専門用語を定義したうえで、それらを使って解釈・説明することを指す)。作品そのものを味わったり、読解することは期待されておらず、日本の文学鑑賞とは全く観点が異なることがわかった。また詳細な評価表が生徒にも示され評価の観点が教師と生徒で共有されているので、口述・論文ともに文学の試験といえども客観的な評価が可能なことも実感出来た。また、バカロレアの神髄とも言えるフランス式論文の書き方を教える授業では、かつては教師の示すモデルから一握りのよく出来る生徒が「感覚的」に学んだ構造や弁証法を、ワークシートや練習問題、討論などから具体化、視覚化して丁寧に教えていることもわかった。哲学についても同様で、質問を変えながら抽象的概念の様々な側面に光を当てる高度な授業が行われつつも、教師が最後に論点をまとめる試験対策的な教授法が取られていた。しかしいずれの場合も、バカロレアを通して中等教育のプログラム全体が、高等教育の基礎をつくる構造になっており、高等教育と断絶する形で入試が行われる日本とは対照的である。バカロレアにおける国語(フランス語=文学鑑賞)と地理・歴史、哲学は、フランス国民としての知識を共有させつつ、弁証法で書く、話す技術を身につけさせることでそれら知識の表現法をも形成する。その意味においてもバカロレアが果たす文化継承の機能・役割は大きいと結論付けられる。平成22年度は、リヨンのリセにてバカロレア準備のための哲学、地理、フランス語の授業観察および教師へのインタビューを行うとともに、パリとリヨンのリセにて国際オプションバカロレア口述試験の視学官を務めることを通して、フランス式口述試験の形式を使って日本の知識(文学と地理歴史)を問う可能性を探った。日本の大学入試を再考し、実質的な提言を行う基礎作りができた。

また、本科研費研究の3年間の蓄積を生かして、リヨンのリセで、バカロレア試験を通していかなるフランスの思考表現法と能力観が養われているのかについての講演会と研究会を行い、バカロレアの理念の共有とプログラム作りへの貢献ができたのも大きな収穫であった。バカロレアの準備教育を通して養われるのは、知識を伝統的な弁証法の形式に落とし込むことによって、考え方の「型」を修得させるとともに、個別具体的な情報をまとめあげて結論や知見に導く、つまり説得力ある大きな構図を描く方法の体得である。この方法論は、哲学や歴史、文学などの確実な引用無しには適用不可能であるので、共通財産としての基礎知識の暗記とともにそれら知識を自在に組み合わせて論を展開する能力と、特に哲学においては「何を論点とするのか」を「問い」の形にして浮かび上がらせる発問力が徹底的に訓練される。バカロレアが大人への通過儀礼であると同時に「フランス人」になるための儀礼であるのは、ギリシャ・ローマに連なる思考法を中等教育を受けるすべての生徒にたたき込むことによって自らが西洋文明の継承者である誇りを植え付けることにある。同時に世界の複雑性を受け入れ、矛盾を包括しつつ動的に考える思考法は「共和国の市民」になるため初等教育から積み上げられた市民教育の知識と技術の統合として哲学のバカロレア試験に結実している。
大規模分散システムにおける耐故障プロトコルの性能の研究

インターネット上の計算機資源を利用して大規模計算を行うグリッド計算が注目を集めているが,このような大規模分散計算の基本問題は,計算の耐故障性をいかに保つかである.なぜなら,インターネットでは,各ノードが自律的運用され,多くの場合信頼性が十分に高いとはいえないからである.本研究は大規模分散計算の耐故障性,高信頼性を実験的に検証するためのシミュレーションシステムの構築と,その上で耐故障プロトコルの性能解析の研究を行うことである.本年度の計画は,ソースコードの変更なしに分散プロトコルの実行とシミュレーションを可能にするソフトウェアプラットフォームNekoLSを実現することであったが,これに関して以下のような成果を上げることができた.(1)スイス連邦工科大学ローザンヌ校のSergio Menaとともに柔軟なプロトコル合成機能の設計を行った.現在,研究報告を準備中である.(2)SSFNETシミュレータのNekoLSプラットフォームへの組込みを完成した.これにより,実規模のシミュレーションが可能になった.(3)プロトコルのテストと性能検査のために使われる12台からなるクラスターシステムの構築を完成した.(4)故障検出抽象のための理論的研究を行い,国際会議で発表した.(5)ACM Comuting Surveyに原子ブロードキャスト通信アルゴリズムに関するサーベイ論文を発表した.これは60のアルゴリズムの調査からなる包括的なものであり,4年間の仕事が本年度結実したものである.インターネット上の計算機資源を利用して大規模計算を行うグリッド計算が注目を集めているが,このような大規模分散計算の基本問題は,計算の耐故障性をいかに保つかである.なぜなら,インターネットでは,各ノードが自律的運用され,多くの場合信頼性が十分に高いとはいえないからである.本研究は大規模分散計算の耐故障性,高信頼性を実験的に検証するためのシミュレーションシステムの構築と,その上で耐故障プロトコルの性能解析の研究を行うことである.本年度の計画は,ソースコードの変更なしに分散プロトコルの実行とシミュレーションを可能にするソフトウェアプラットフォームNekoLSを実現することであったが,これに関して以下のような成果を上げることができた.(1)スイス連邦工科大学ローザンヌ校のSergio Menaとともに柔軟なプロトコル合成機能の設計を行った.現在,研究報告を準備中である.(2)SSFNETシミュレータのNekoLSプラットフォームへの組込みを完成した.これにより,実規模のシミュレーションが可能になった.(3)プロトコルのテストと性能検査のために使われる12台からなるクラスターシステムの構築を完成した.(4)故障検出抽象のための理論的研究を行い,国際会議で発表した.(5)ACM Comuting Surveyに原子ブロードキャスト通信アルゴリズムに関するサーベイ論文を発表した.これは60のアルゴリズムの調査からなる包括的なものであり,4年間の仕事が本年度結実したものである.
凝集阻害ペプチドQBP1の化合物アナログデザインによるポリグルタミン病治療薬創薬

神経変性疾患ポリグルタミン(PolyQ)病に対して、凝集阻害ペプチドQBP1の化合物アナログの分子デザインによる治療薬創薬を目指して、1) QBP1の最小活性配列(WKWWPGIF)を同定し、W3、W5、W6、I9、F10の5アミノ酸がPolyQ凝集阻害活性に必須であることを明らかにした。また、PolyQ凝集阻害活性とPolyQ鎖への結合親和性とが相関することを見出した。2) NMR解析の結果、QBP1-PolyQ蛋白質複合体のPolyQ鎖部分は均一な構造をとらないことが明らかになった。近年、アルツハイマー病、パーキンソン病、ポリグルタミン(PolyQ)病など多くの神経変性疾患において、異常蛋白質のミスフォールディング・凝集が共通に神経変性を引き起こすと考えられるようになった。本研究では、異常伸長PolyQ蛋白質のミスフォールディング・凝集を阻害する異常伸長PolyQ鎖結合ペプチドQBP1の低分子化・非ペプチド化により、QBP1の活性を保持しかつ生体内・脳内への移行性が高いドラッグ-ライク化合物アナログの分子デザインを行って、PolyQ病治療薬の創薬を目指すべく、以下の研究を行った。1)QBP1配列(SNWKWWPGIFD)中の活性必須アミノ酸配列の同定:QBP1のアラニン・スキャン体、Dアミノ酸・スキャン体、欠失変異体など様々な変異体を系統的に作成し、in vitroでのThio-PolyQ凝集濁度アッセイを用いて、これらの変異体のPolyQ凝集阻害活性の網羅的な解析を行った。その結果、N末端のSN、およびC末端のDはPolyQ凝集阻害活性に明らかな影響を与えず、WKWWPGIFの8アミノ酸が最小活性配列であり、これらの配列のうち、W3、W5、W6、I9、F10の5アミノ酸がPolyQ凝集阻害活性に必須であることを明らかにした。2)NMRを用いたQBP1-PolyQ鎖複合体の構造解析:QBP1-PolyQ鎖の結合に寄与するアミノ酸配列を明らかにするために、NMRを用いてQBP1-PolyQ鎖複合体の構造解析を試みている。これまでに、過剰量のQBP1存在下において高濃度のPolyQ蛋白質(20-100 microM)の可溶性を保持でき、NMRシグナルを得ることに成功した。今後、QBP1-PolyQ鎖複合体のNMR構造解析を進め、QBP1活性に必須なアミノ酸骨格を基本に様々なペプチドミメティクスを導入して、構造活性相関から最適のQBP1化合物アナログをデザインする。1)QBP1配列中の活性必須アミノ酸配列の同定:QBP1(SNWKWWPGIFD)のアラニン・スキャン体、Dアミノ酸・スキャン体、欠失変異体など様々な変異体について、in vivoでのThio-PolyQ凝集濁度アッセイを用いてPolyQ凝集阻害活性を検討した。その結果、WKWWPGIFの8アミノ酸がPolyQ凝集阻害活性に対する最小配列であり、これらの配列のうち、W3、W5、W6、I9、F10の5アミノ酸がPolyQ凝集阻害活性に必須であることを明らかにした。また、表面プラズモン共鳴(SPR)解析の結果、QBP1変異体のPolyQ鎖に対する結合親和性とPolyQ凝集阻害活性とが相関することを見出した。2)NMRを用いたQBP1-PolyQ鎖複合体の構造解析:QBP1-PolyQ鎖の結合に寄与するアミノ酸配列を明らかにするために、NMRを用いてQBP1-Thio-PolyQ蛋白質複合体の構造解析を試みた。その結果、Thio-PolyQのPolyQ鎖部分は主鎖由来のシグナルがほとんど得られず、均一な構造をとらないか微細な凝集体を形成していると考えられた。Thioredoxin部分は本来の立体構造を保ったままであった。以上の結果から、QBP1のドラッグ-ライク化合物アナログの分子デザインに必須の構造活性相関が明らかになり、PolyQ病治療薬の創薬につながることが期待される。
人に優しいセンサ・アクチュエータのための高分子材料の機能化に関する研究

老齢化社会を目前にして,人工臓器をはじめとした人体に関わるセンサ・アクチュエータの開発に対する要求は大きい.本研究は人に優しいセンサ・アクチュエータをターゲットとして,その機能化について検討したものである。高分子材料は変形させることが容易であり,この点で人に優しい物質と言うことができる.中でも高分子ゲルは極めてしなやかな物質である.そこでポリビニルアルコールに着目し,このヒドロゲルについて検討した.凍結解凍を繰り返して得たヒドロゲルに希薄電解質水溶液を含浸させた.この状態で含浸体を変形させると電気抵抗が変化した.これはヒドロゲルの変形により電解質水溶液の経路が狭められる結果であり,人体の呼吸の際の腹部の変形を感知することができる.変形量が大きい人体局部のセンサに適用できることがわかった.含浸させた電解質水溶液は室温で30分放置してもその蒸発量は極めて少ない.しかしより蒸発量を少なくすることができれば適用範囲はさらに広がる.そこで,封孔を目的としてヒドロゲルにエキシマレーザ光を照射した.しかしレーザー照射によりゲルの除去が進行してしまい封孔を実現することはできなかった.そこで,本研究の本題からはそれるが,除去速度の小さいセラミックスにも同様の試みを行った.その結果アルミナで封孔を実現することができた.これは本研究を通じて得られた有益な成果である.凍結解凍によって得られるヒドロゲルは柔軟性に富み,この種の物質としては大きい引張強さを有することから、アクチュエータへの適用の可能性を検討した.従来からヒドロゲルによるアクチュエータは報告されているが,いずれも電解質水溶液中しか作用させることができない.そこで,電解質中でなくても作用できるアクチュエータを求めて,電極内蔵ポリアクリル酸-ポリビニルアルコールから成るヒドロゲルを凍結解凍により合成した.電極には白金細線を使用した.このヒドロゲルの含水率は90%を越えていた.これを0.02NのNaOH水溶液に浸し直流電圧を印加すると屈曲した.この溶液中で20Vの電圧を印加すると2分程度で4本のゲルはその内側に置かれた物体を把持した.この状態で空中に出しても把持は持続した.このことより新しいアクチュエータの可能性を示唆できたものと考える.老齢化社会を目前にして,人工臓器をはじめとした人体に関わるセンサ・アクチュエータの開発に対する要求は大きい.本研究は人に優しいセンサ・アクチュエータをターゲットとして,その機能化について検討したものである。高分子材料は変形させることが容易であり,この点で人に優しい物質と言うことができる.中でも高分子ゲルは極めてしなやかな物質である.そこでポリビニルアルコールに着目し,このヒドロゲルについて検討した.凍結解凍を繰り返して得たヒドロゲルに希薄電解質水溶液を含浸させた.この状態で含浸体を変形させると電気抵抗が変化した.これはヒドロゲルの変形により電解質水溶液の経路が狭められる結果であり,人体の呼吸の際の腹部の変形を感知することができる.変形量が大きい人体局部のセンサに適用できることがわかった.含浸させた電解質水溶液は室温で30分放置してもその蒸発量は極めて少ない.しかしより蒸発量を少なくすることができれば適用範囲はさらに広がる.そこで,封孔を目的としてヒドロゲルにエキシマレーザ光を照射した.しかしレーザー照射によりゲルの除去が進行してしまい封孔を実現することはできなかった.そこで,本研究の本題からはそれるが,除去速度の小さいセラミックスにも同様の試みを行った.その結果アルミナで封孔を実現することができた.これは本研究を通じて得られた有益な成果である.凍結解凍によって得られるヒドロゲルは柔軟性に富み,この種の物質としては大きい引張強さを有することから、アクチュエータへの適用の可能性を検討した.従来からヒドロゲルによるアクチュエータは報告されているが,いずれも電解質水溶液中しか作用させることができない.そこで,電解質中でなくても作用できるアクチュエータを求めて,電極内蔵ポリアクリル酸-ポリビニルアルコールから成るヒドロゲルを凍結解凍により合成した.電極には白金細線を使用した.このヒドロゲルの含水率は90%を越えていた.これを0.02NのNaOH水溶液に浸し直流電圧を印加すると屈曲した.この溶液中で20Vの電圧を印加すると2分程度で4本のゲルはその内側に置かれた物体を把持した.この状態で空中に出しても把持は持続した.このことより新しいアクチュエータの可能性を示唆できたものと考える.人に優しいセンサ・アクチュエータの材料として,高分子材料が優れていることは研究計画に述べたとおりである.本研究の目的が高分子材料の機能化にあることから,研究室で所有するエキシマレーザ装置を利用した高分子の機能化について検討した.そのための照射装置として,雰囲気を自由に制御できる真空容器を作製した.これは各種雰囲気気体の供給部,排気部そして反応部からなる.前2者により必要な雰囲気を必要な圧力に保ことができる.反応部はレーザ光導入用の窓,分光分析用の窓,照射時あるいは照射体の電気的特性測定用電流端子が取り付けてあり,また容器を開けることなく照射試料を動かすこともできる.試作した真空容器を使用して,ArFによる193nmのレーザ光をポリイミドに種々の条件で照射した.何れの条件でもポリイミドに穴を開けることはできたが,大気圧下で照射すると穴の周囲に付着物が最も多く付着した.この結果から,高分子材料のエキシマレーザによる加工では付着物を制御できる手法を見いだす必要があることがわかった.

もう一つの収穫は,飛散物が電荷を帯びていることである.幸い反応容器を作製する際に電流端子を装着していたこともあり,この端子により被照射物と端子間に電解を印加することで付着物を有効に捕捉できる可能性があるといえる.このように,作製した反応容器を使用してポリイミドへのレーザー照射を行った結果,明らかにすべき課題を抽出することができた.今年度は,しなやかな性質を有する高分子材料の機能化に,レーザ光による表面改質の可能性について検討した.まず,レーザ加工の優位性が言われているポリイミドにエキシマレーザを使用して193nmの紫外光を円形のマスクを通して照射した.エネルギ密度を変えて照射したところ,高いエネルギ密度の場合には焼けたような表面になったが,小さいエネルギ密度にするとマスク形状がきれいに転写されたような穴を得ることができた.しかしその際除去された部分が再付着したり,あたりに飛散する問題が生じた.さらにエネルギ密度を小さくすると材料除去はほとんど進まないが,表面が平滑になり封孔されたように観察された.この現象がポリビニアルコールヒドロゲルにも適用できれば,含有する水分の蒸発を低減させることができると考え,ポリイミドと同様に,凍結解凍して得たヒドロゲルにレーザ照射を行った.しかし,期待した封孔はできないばかりか,却って大きな穴を広げてしまった.その理由として,ヒドロゲルは内部に水分を含有しておりレーザ照射によりそれが蒸発したことが考えられる.この現象は本研究では好ましくないものであるが,水分を包含した材料,或いは表面に水を有する物質へのレーザ照射を検討する上で有益と言える.封孔現象が他の材料でも得られるのではないかと考え,セラミックスを対象にして検討した.その結果,アルミナセラミックスに照射エネルギを制御して照射すると,500回程度照射すると極めて良好な封孔結果が得られた.