hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セルロースを主成分とする易崩壊性ポリマーブレンドに関する研究

本研究では分解性高分子材料設計のための一手段として、生物分解性の天然高分子であるセルロースを主成分とする汎用合成高分子とのブレンド体を取り上げた。これら二種の高分子で相溶性(混和性)の良好なブレンド体を作り相分離構造を細かくする事が出来れば、廃棄後微生物によってセルロース部分のみが分解された場合、ブレンド体はスポンジ状の多孔物質となり脆く壊れ易いプラスチックが残る事になる。しかしながら一般にセルロースと合成高分子は相溶性に乏しいため、希望するような物性をブレンド体に付与する事は困難であった。本研究ではセルロースと合成高分子の二成分からなるグラフト共重合体を相溶化剤としてブレンド体に添加し、相溶性の変化を検討した。ブレンド体の相溶性は高分子鎖のミクロブラウン運動が凍結される温度として定義されるガラス転移温度によって判定される。しかしながらセルロースは分子間の水素結合のために昇温すると主鎖の分解が先に起こり、明確なガラス転移現象を示しにくくガラス転移温度の測定は困難であった。本研究では、セルロースを含むブレンド体の相溶性の新しい判定法として熱分解重量法が有効である事を見いだした。高分子固体の熱安定性は主に結晶化度に依存する。相溶性の向上とともに共存する合成高分子鎖がよりセルロース鎖に接近する事が出来るようになり、セルロースの結晶化が妨げられたためと考えられる。本年度はグラフト生成物全体を相溶化剤と見なして、相溶化剤濃度を大きく変化させた。相溶性の変化と熱安定の低下を関係づける事が出来た。今後相溶化に及ぼす相溶化剤であるグラフト共重合体の分子構造、分子量、重量分率等の関係を明確にしていく必要があろう。本研究では分解性高分子材料設計のための一手段として、生物分解性の高分子であるセルロ-スを主成分とする汎用合成高分子とのブレンド体を取り上げた。ブレンド体の相溶性はガラス転移温度の変化によって判定される。しかしながら、セルロ-スは主鎖の分解が先に起こるために明確なガラス転移を示さないので、セルロ-スを含むブレンド体に対してはこのような測定法は不適当である。我々は相溶化剤として合成したグラフト共重合生成物の熱分解温度がグラフト効率にって大きく変化する事を見いだした。グラフト生成物はホモポリマ-成分であるセルロ-スと合成高分子を抽出除去していないのでグラフト共重合体を相溶化剤として含むブレンド体と見なす事が出来る。グラフト効率の高い試料のセルロ-ス部分の熱分解温度は大きく低下した。グラフト効率の低い試料やブレンド体では熱分解温度はほとんど変化しなかった。グラフト効率の高い試料のミクロ相分離構造は細かい事、さらに重水に対するアクセシビリティはセルロ-スより大きくなった。これらの結果はこの試料中ではセルロ-スと合成ポリマ-の相溶性が良好である事を示している。合成高分子鎖がセルロ-スの結晶化を妨げたために、セルロ-ス部分の熱安定性が低下したものと考えられる。アクリルロニトリル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヒドロキシエチメなどのグラフト生成物についてこのような分解挙動の相違が認められた。しかしながら、非晶性高分子どうしのブレンド体に対してはこのような分解挙動の相違は見いだされなかった。このような相溶性の判定方法は一成分としてセルロ-スを含むブレンド体に固有の方法かも知れない。今後セルロ-スと合成高分子のブレンド体にグラフト生成物を種々の割合で添加し、熱安定性の変化を相溶性の変化と関係づけたい。さらに、種々の結晶性、非晶性高分子のブレンド体についても検討していきたい。

これら二種の高分子で相溶性(混和性)の良好なブレンド体を作り相分離構造を細かくする事が出来れば、廃棄後微生物によってセルロース部分のみが分解された場合、ブレンド体はスポンジ状の多孔物質となり脆く壊れ易いプラスチックが残る事になる。しかしながら一般にセルロースと合成高分子は相溶性に乏しいため、希望するような物性をブレンド体に付与する事は困難であった。本研究ではセルロースと合成高分子の二成分からなるグラフト共重合体を相溶化剤としてブレンド体に添加し、相溶性の変化を検討した。ブレンド体の相溶性は高分子鎖のミクロブラウン動動が凍結される温度として定義されるガラス転移温度によって判定される。しかしながらセルロースは分子間の水素結合のために昇温すると主鎖の分解が先に起こり、明確なガラス転移現象を示しにくくガラス転移温度の測定は困難であった。本研究では、セルロースを含むブレンド体の相溶性の新しい判定法として熱分解重量法が有効である事を見いだした。高分子固体の熱安定性は主に結晶化度に依存する。相溶性の向上とともに共存する合成高分子鎖がよりセルロース鎖に接近する事が出来るようになり、セルロースの結晶化が妨げられたためと考えられる。本年度はグラフト生成物全体を相溶化剤と見なして、相溶化剤濃度を大きく変化させた。相溶性の変化と熱安定の低下を関係づける事が出来た。今後相溶化に及ぼす相溶化剤であるグラフト共重合体の分子構造、分子量、重量分率等の関係を明確にしていく必要があろう。
抗菌成分添加フッ化ジアミンシリケートの齲蝕および酸蝕歯への臨床応用

現在、臨床で齲蝕進行抑制剤および象牙質知覚過敏症治療剤として使用されているフッ化ジアンミン銀(商品名:サホライド)は、塗布後に歯質着色を起こすことから、その使用は乳歯に制限されている。そこで、歯質着色を起こさないフッ化ジアミンシリケート溶液に各種抗菌成分を添加して、永久歯の齲蝕予防や酸蝕歯へ臨床応用できるかどうか評価を行った。その結果、抗菌成分添加フッ化ジアミンシリケート溶液は齲蝕および酸蝕症予防剤として臨床応用できる可能性が示唆された。近年、歯周病をはじめとした様々な要因により歯根面の露出量は増加し、歯根面齲蝕および酸蝕歯は増加傾向にあるといえる。現在、臨床応用されているフッ化ジアンミン銀(サホライド)は齲蝕および象牙質知覚過敏症状抑制は認められるものの、銀の沈着に起因する歯質変色が起こることから永久歯に多用することは困難である。そこで、サホライドに代わる薬剤としてフッ化ジアミンシリケート溶液を調製した。本研究ではフッ化ジアミンシリケート溶液の抗菌性を高める目的で各種抗菌成分を添加した溶液を作製し、溶液の象牙質への浸透性を評価した。添加する抗菌成分としてはグルコン酸クロルヘキシジン、塩化セチルピリジニウム、イソプロピルメチルフェノール、エピガロカテキンガレートの4種類とした。このうち、グルコン酸クロルヘキシジンを添加した場合には化学反応により結晶析出が起こったため添加は行なわず、フッ化ジアミンシリケート溶液処理後にグルコン酸クロルヘキシジン処理を行う2段階処理法を行った。ヒト抜去歯から調製した象牙質プレートに4種類の抗菌成分添加フッ化ジアミンシリケート溶液を塗布し、薬剤がどの程度まで象牙質中に浸透して結晶を析出させることができるのか、走査電子顕微鏡で観察を行った。その結果、フッ化ジアミンシリケート溶液に各種抗菌成分を添加しても、薬剤の浸透性は減じられることなく、抗菌成分無添加のフッ化ジアミンシリケート溶液と同等の封鎖深度を示した。今後、抗菌効果を評価しなければならないが、優れた浸透性を示したことから、齲蝕予防や酸蝕歯予防に臨床応用できる可能性が示唆された。我々は、フッ化ジアンミン銀(サホライド)塗布後の歯質変色の欠点を改善するために、新規フッ素化合物であるフッ化ジアミンシリケートを調製した。フッ化ジアミンシリケートは歯質変色を起こすことなく、象牙細管を緊密に封鎖したことから象牙質知覚過敏症治療薬として有用であることが示唆された。しかしながら、抗菌性を考えた場合には銀を含有しているフッ化ジアンミン銀の方が優れていると思われる。そのため、フッ化ジアミンシリケートに各種抗菌成分を添加することにより、抗菌性がどのように変化するのか評価した。添加する抗菌成分としてはクロルヘキシジン(CHX)、塩化セチルピリジニウム(CPC)、イソプロピルメチルフェノール(IPMP)、エピガロカテキンガレート(EGCG)の4種類とした。ハイドロキシアパタイトペレットを各種抗菌成分添加および無添加のフッ化ジアミンシリケート溶液で処理後、5%スクロースを添加したStreptococcus mutans懸濁液に一定時間浸漬を行い、ペレット表面の走査電子顕微鏡観察と付着したStreptococcus mutansを剥離後にBHI培地に播種しCFUの測定を行った。その結果、フッ化ジアミンシリケートにCPCを添加した場合にはペレット表面への付着菌が有意に減少し、フッ化ジアンミン銀と同等の抗菌性を示した。しかしながら、CHX,IPMP,EGCGを添加した場合はフッ化ジアミンシリケートの抗菌性を向上させる効果はなく、むしろ少し抗菌性を減少させる結果となった。以上のことから、フッ化ジアミンシリケート溶液へのCPC添加は齲蝕予防剤として臨床応用できる可能性が示唆された。対照的にCHX,IPMP,EGCGの添加は抗菌性を向上させる効果がないことが明らかとなった。我々は、現在齲蝕進行抑制剤および象牙質知覚過敏症治療剤として臨床で使用されているフッ化ジアンミン銀(商品名:サホライド)の歯質着色の問題点を解決するために銀成分をシリカに置換したフッ化ジアミンシリケート溶液を調製した。フッ化ジアミンシリケート溶液は象牙細管を緊密に封鎖したことから、象牙質齲蝕進行抑制剤および象牙質知覚過敏症治療剤として臨床応用できる可能性が示された。しかしながら、銀とシリカの抗菌性を比較すると銀は優れた抗菌作用を有することから、フッ化ジアミンシリケート溶液の抗菌作用は劣ることが予想される。そこで本研究では抗菌作用を高める目的で、フッ化ジアミンシリケート溶液に4種類の抗菌成分(クロルヘキシジン、塩化セチルピリジニウム、イソプロピルメチルフェノール、カテキン)を添加した場合のフッ素活性に及ぼす影響について検討を行った。ハイドロキシアパタイトペレットを用いて各種抗菌成分添加および無添加フッ化ジアミンシリケート溶液処理後に脱灰液に一定時間浸漬攪拌後、脱灰深度を表面粗さ測定器で計測した。その結果、塩化セチルピリジニウムを添加した場合には抗菌成分無添加フッ化ジアミンシリケート溶液やフッ化ジアンミン銀と同程度の脱灰深度でありフッ素活性が減少しないことが明らかとなった。

一方、クロルヘキシジン、イソプロピルメチルフェノールあるいはカテキンを添加した場合には脱灰深度が増加したことから、これらの抗菌成分の添加はフッ化ジアミンシリケート溶液のフッ素活性を阻害することが示された。本研究の結果、塩化セチルピリジニウムを添加したフッ化ジアミンシリケート溶液はフッ素活性が阻害されなかったことから、齲蝕予防剤として臨床応用できる可能性が示唆された。現在、臨床で齲蝕進行抑制剤および象牙質知覚過敏症治療剤として使用されているフッ化ジアンミン銀(商品名:サホライド)は、塗布後に歯質着色を起こすことから、その使用は乳歯に制限されている。そこで、歯質着色を起こさないフッ化ジアミンシリケート溶液に各種抗菌成分を添加して、永久歯の齲蝕予防や酸蝕歯へ臨床応用できるかどうか評価を行った。その結果、抗菌成分添加フッ化ジアミンシリケート溶液は齲蝕および酸蝕症予防剤として臨床応用できる可能性が示唆された。研究計画で当初予定していた検討評価が行えたことから、本研究計画はおおむね順調に進展している。保存治療系歯学今後も申請時に記載した研究計画に基づき研究を遂行する予定である。研究に使用した物品は以前に購入して保管していた物品で賄うことができたり、出席を予定していた学会等に日程の都合上、出席することができなくなったため。今後も申請時に記載した研究計画に基づき研究を遂行する予定である。使用計画書にのっとり、資料収集に必要な学会に出席する費用に使用するとともに、脱灰試験に必要なアパタイトディスク等の研究遂行に必要な物品を適宜購入する予定である。研究に使用した物品は以前に購入して保管していた物品で賄うことができたり、出席を予定していた海外開催の学会に所用で出席できなかったため。使用計画書にのっとり、資料収集に必要な学会に出席する費用に使用するとともに、脱灰試験に必要なアパタイトディスク等の必要な物品を適宜購入する予定である。
葉層構造論と力学計の理論の研究

本年度は、コンパクト多様体上の余次元1葉層の定性的理論をC^2級より弱い微分可能性で試みることを行った。本年度の成果としては、本研究代表者は横断的に区分滑らかな葉層S^1-束についてはC^2級の場合と同じ定性的構造をもつという結果を得た。具体的にはつぎのようになる。コンパクト多様体上の横断的に区分滑らか(区分C^<1+bv>級)な葉層S^1-束を与えたとする。このとき以下の事柄が成立する。(1)葉層充満開集合はその集合における極小集合を含む。(2)全真葉は有限レベルにあり、その葉の増大度はちょうどレベル次数の多項式の増大度に等しい。(3)各局所極小集合は有限レベルにある。(4)例外型局所極小集合は弾性葉を含む。(5)有限レベルの葉の和集合は多様体においてちょう密である。(6)無限レベルにある葉に関する幾つかの性質(略)が成立する。(7)葉層の拡大度は葉のレベルと弾性葉の有無によって決定できる。(8)葉層のエントロピーが正であることと弾性葉が存在することは同値である。しかし、区分C^<1+bv>級より弱い微分可能性での定性的構造やGV不変量と定性論の関係等について今後の研究課題として残された。
「発達障害のある人の親」による地域福祉活動の生成・展開過程に関する研究

本研究は、発達障害のある人やその家族を支援する「発達障害のある人の親」による自発的な地域福祉活動に着目し、その活動内容や展開過程、活動の意義について明らかにした。団体の活動は、親自身の家庭環境やライフステージの影響を受けて展開していた。また団体の持続可能性に関わる要素としては、新たなニーズへの対応として、対象を普遍化し、事業を複合的に実施していくことが考えられ、このことが福祉コミュニティ形成を促す要素でもあることが考えられた。さらに親が地域福祉活動を行う意義として、自身の経験を他者へと還元する経験を通じて、自身の子育てや自己に対する肯定感を育むことができることが見出された。26年度は「発達障害のある人の親」が設立した発達障害者支援団体の生成・展開過程に関するモデル構築および団体の類型化を課題として研究を進めた。25年度の「発達障害者支援のNPOの設立・展開過程と活動実態に関するアンケート調査」(回収率35.5%)の全76の回答団体の中から「発達障害のある人の親」が主体となり活動している43団体を抽出しアンケート調査を実施した。有効回答数17団体、回収率39.5%であった。当初は福祉NPOへのヒアリング調査を予定したが、前年度の調査結果を踏まえて「発達障害のある人の親」が主体となり活動している団体に絞り込みアンケート調査を実施し全体像を把握した上でヒアリング調査を実施することへと変更した。アンケートの結果、1団体を除く全ての団体が同じ学校や療育施設の子どもの親同士で活動を開始していた。これらの団体は地域でのサービスの不足、相談先の無かったことを活動開始のきっかけとしてあげ、これらの課題への自助・自主的な取組みとして活動を開始していた。各団体はその開始期には親の会の要素を強く持つ団体として活動しているが、展開期では会員相互の支えあいというセルフヘルプグループの要素を持続させていく団体と、NPOの事業体としての要素を重視し展開していく団体とに分化していくことが明らかとなった。公的な障害福祉サービス事業等に参入し、収入規模も大きくなっている団体では団体運営を支えるものとして「親同士の支えあい」も重要だとしつつも、その限界性が意識化されており「親やその他のスタッフ同士の支えあい」や「事業活動を支える資金」、「地域におけるネットワーク」をより重視している傾向がみられた。ただしこれらの団体でも運営者が親であることの意義は持続しており、「子どもに必要な物と目指すべき物は、おのずと見えてくる」や、「自らが方向性を、子供と共に示して行きたい」などの回答があった。平成27年度は、前年度に実施したアンケート調査の回答団体である「発達障害のある人の親」が設立した発達障害者支援団体への2次調査としてインタビュー調査を行い、その生成・展開過程と活動の意義、および親の主体化の過程とその意義を明らかにすることを目的に、各団体の事例を分析することを課題として研究を進めた。方法としては、アンケート調査の17の回答団体(回収率39.5%)より、2次調査の了承を得られた10団体の代表へのインタビュー調査を実施した。これらの各地域をベースに活動を展開している団体への調査に加えて、発達障害に関わる親の全国組織である「特定非営利活動法人全国LD親の会」へのインタビュー調査を実施した。本調査の対象は、全国LD親の会の現役員、および設立にかかわった元役員とした。各地域の団体へのインタビュー調査からは、団体の生成・展開過程として、親の会の延長上にあって活動を展開していくセルフヘルプグループ型の団体と、リーダー個人による起業型の団体があることが明らかとなった。またこれらの団体は、親自身の家庭環境やライフステージの影響を受けて活動を展開していた。そして親が行う発達障害者支援団体の活動の特徴としては、障害当事者の発達や成長の可能性を信じ、追求する姿勢が見出された。さらに親が地域福祉活動に従事する意義としては、自身の経験を他者へと還元する経験を通じて、子どもや自身の子育てに対する肯定感を育むことができるということが結果から見出された。全国LD親の会への調査からは、全国組織としての団体の機能として、制度・政策等に直接働きかけ、マクロレベルの問題を解消していく機能のみならず、団体として蓄積してきたノウハウやスキル、ネットワークを次世代へと継承していく取組みを通して、会員である親個人の主体化をうながす機能があることが明らかとなった。本研究の課題は「発達障害のある人の親」が行う地域福祉活動の生成・展開過程とその活動の意義を明らかにし、地域福祉活動主体としての「親当事者」への変容過程について明らかにすることである。「親当事者」は本研究の主要概念で、障害当事者を家族員にもつことを通して生じる社会的生活困難を契機に、自らのニーズを顕在化させ、社会を変革する主体となり得る障害のある人の親をいう。2次調査を行った事例については現在分析段階であるが、これまでに下記の点について確認することができている。「親当事者」が行う地域福祉活動の生成・展開過程については、NPOの事例をもとにモデル構築を進めてきており、団体の類型化について検討している。「親当事者」団体は活動に従事する親自身の家庭環境やライフステージの影響を受けて展開していた。また団体を類型化すると、親の会の延長上にあるセルフヘルプグループ型の団体と、リーダー個人による起業型の団体があった。そして多くの団体で行われている相談支援において、臨床経験を積んだ「親当事者」が、専門家と親の相談者との仲介役を果たすことができること、また次世代の親に対してロールモデルを示すことができることが明らかとなった。

さらに全国LD親の会への調査からは、全国組織としてこれまでに蓄積できたノウハウやスキル、ネットワークを次世代へと継承していく取組みを通して、会員である親個人の主体化をうながすことができることが明らかとなった。「親当事者」への変容過程については、リーダー層の親について、「親当事者」へと主体化されていくプロセスに、社会的役割を獲得するなど親自身が社会に対して開いていく社会化のプロセスがあることが明らかとなった。さらに親が地域福祉活動に従事する意義としては、自身の経験を他者へと還元する経験を通じて、子どもや自身の子育てに対する肯定感を育むことができるという結果が得られた。平成28年度は、発達障害のある人の「親当事者」が行う地域福祉活動の生成・展開過程、および地域福祉活動主体としての「親当事者」への変容過程とその意義について、11団体へのインタビュー調査の分析を通して進めた。団体の設立経緯としては、親の会の延長から展開した団体と、リーダー個人による起業型の団体があった。親の会から展開した9団体のうち、セルフヘルプの活動が中心であったのは2団体であり、6団体は障害福祉サービス事業所、1団体はフリースクールの委託を受け、事業体としての活動を展開していた。団体の生成・展開過程を「親当事者」団体の発展過程の枠組み(通山久仁子(2015)「障害のある人の『親当事者』による地域福祉活動の生成・展開過程」『西南女学院大学紀要Vol.19』)により分析した結果、各団体は親自身の家庭環境やライフステージの影響を受けて展開していた。また多様なニーズへの対応として事業が複合化していく団体と、独自事業が障害福祉サービス事業へ収斂されていく団体があった。後者の場合、会員等が定着し団体の新陳代謝が行われづらくなる傾向があった。したがって委託を受けつつも、新たなニーズへの対応として事業を複合的に実施していくことが、団体の持続可能性に関わる要素となると考えられた。リーダーのライフストーリーの分析からは、団体の活動開始以前にすでに主体化されリーダー性を獲得していく段階があり、さらに団体での活動を通して、わが子だけではなく多様なニーズへの気づきなど地域福祉活動を展開する主体として、「親当事者」性が深化していく過程があることが明らかとなった。またリーダーはフォロアー層へ「親当事者」のロールモデルを示す役割を担っていた。さらに親が地域福祉活動に従事する意義として、自身の経験を他者へと還元する経験を通じて、自身の子育てや自己に対する肯定感を育むことができるということが見出された。本研究は、発達障害のある人やその家族を支援する「発達障害のある人の親」による自発的な地域福祉活動に着目し、その活動内容や展開過程、活動の意義について明らかにした。団体の活動は、親自身の家庭環境やライフステージの影響を受けて展開していた。また団体の持続可能性に関わる要素としては、新たなニーズへの対応として、対象を普遍化し、事業を複合的に実施していくことが考えられ、このことが福祉コミュニティ形成を促す要素でもあることが考えられた。さらに親が地域福祉活動を行う意義として、自身の経験を他者へと還元する経験を通じて、自身の子育てや自己に対する肯定感を育むことができることが見出された。
傾斜路における走動作の3次元動作解析

本研究の目的は,傾斜路における走動作の特徴をバイオメカニクス的観点から明らかにすることであった.本研究をまとめると次のようになる.(1)3次元動作計測システム:DLTアルゴリズムと遺伝的アルゴリズムを併用した動作計測のためのキャリプレーション(較正)方法を提案した.提案した方法による計測精度を検討したところ,従来の較正方法と同等の計測精度が得られること,さらに従来の較正方法では計測誤差が大きくなるような場合(例えば傾斜路や不整地)では従来の較正方法より精度よく動作を計測できることが確認できた.(2)上り坂および下り坂における走動作の分析:斜度2.9%の上り坂および下り坂を走行させたときの走動作をキネティクス的に分析し,平地での走動作(平地走)と比較した.その結果,上り坂においては,重心を高く上げるために支持期後半に股関節の伸展筋群および足関節の底屈筋群が平地走に比べて大きな正のパワーを発揮していた.一方下り坂においては,支持期中盤の股関節の負のトルクパワーが平地走に比べて大きく,また膝関節と足関節のトルクパワーには平地走と大きな差がみられなかったことから,高い位置から落下してくることにより増加する身体の力学的エネルギーを股関節の屈曲筋群が吸収していたと考えられる.(3)左右に傾斜した走路における走動作の分析:左右方向に傾斜した走路(斜度15%)における走動作を分析した結果,股関節の内外転方向の関節トルクに差異が見られ,斜面下側の脚においては股関節外転トルクが,斜面上側の脚においては股関節内転トルクが平地走に比べて大きかった.以上のことから,傾斜路における走動作を平地での走動作と比較することにより,傾斜路においては股関節まわりの筋力の重要性が示唆された.本研究の目的は,傾斜路や不整地における走動作をバイオメカニクス的観点から明らかにすることである.ここで本研究を行うにあたり解決しなければならない技術的課題として,傾斜路や不整地における3次元動作計測方法が確立していないことがあげられる.そこで本年度は,新たな3次元動作計測システムを開発することに主眼を置いた.平成9年度の研究をまとめると,1.3次元動作計測システムの開発:基本的にはDLTアルゴリズムを用いた動作計測システムを構築した.具体的な計測方法は,以下の通りである.まず白球マーカーを棒の両端に取りつけたもの(校正用ポール,本実験では長さ1.5m)を計測対象空間内で無作為に移動させて,2台のビデオカメラで同時撮影する.ついで遺伝的アルゴリズムを用いて,3次元座標値算出後のマーカー間距離が一定になるようにDLTパラメータを算出(最適化)する.最後に身体運動を2台のビデオカメラで撮影し,算出したDLTパラメータを用いて身体運動の3次元座標値を算出する.なお,DLTならびに遺伝的アルゴリズムは,FORTRAN言語を用いてプログラミングした.2.計測精度の検討:平坦路での走動作を本研究で開発した計測システムと従来のDLT法の両方で計測し,本研究で開発した3次元動作計測システムの計測精度を検討した.その結果,本研究で開発した計測システムは,従来の計測方法と同等の計測精度が得られることを確認した.さらに従来の方法では計測が困難な不整地での走動作についても本計測システムを適用し,3次元動作を計測できることを確認した.本研究の目的は,傾斜路における走動作の特徴をバイオメカニクス的観点から明らかにすることであった.本研究をまとめると次のようになる.(1)3次元動作計測システム:DLTアルゴリズムと遺伝的アルゴリズムを併用した動作計測のためのキャリプレーション(較正)方法を提案した.提案した方法による計測精度を検討したところ,従来の較正方法と同等の計測精度が得られること,さらに従来の較正方法では計測誤差が大きくなるような場合(例えば傾斜路や不整地)では従来の較正方法より精度よく動作を計測できることが確認できた.(2)上り坂および下り坂における走動作の分析:斜度2.9%の上り坂および下り坂を走行させたときの走動作をキネティクス的に分析し,平地での走動作(平地走)と比較した.その結果,上り坂においては,重心を高く上げるために支持期後半に股関節の伸展筋群および足関節の底屈筋群が平地走に比べて大きな正のパワーを発揮していた.一方下り坂においては,支持期中盤の股関節の負のトルクパワーが平地走に比べて大きく,また膝関節と足関節のトルクパワーには平地走と大きな差がみられなかったことから,高い位置から落下してくることにより増加する身体の力学的エネルギーを股関節の屈曲筋群が吸収していたと考えられる.(3)左右に傾斜した走路における走動作の分析:左右方向に傾斜した走路(斜度15%)における走動作を分析した結果,股関節の内外転方向の関節トルクに差異が見られ,斜面下側の脚においては股関節外転トルクが,斜面上側の脚においては股関節内転トルクが平地走に比べて大きかった.以上のことから,傾斜路における走動作を平地での走動作と比較することにより,傾斜路においては股関節まわりの筋力の重要性が示唆された.
進行卵巣癌患者血中・腹水中エクソソーム関連分子による抗がん薬効果予測モデルの構築

平成30年度は、平成29年度と同様に患者の登録を中心に行ない、合計で30名を越える患者にご参加頂き、臨床情報の収集並びに血清の採取を行なった。また、マイクロRNAの抽出も行ない、マイクロRNAの抽出解析と臨床情報の収集ならびに関連についての調査を行なう予定としている。平成30年度は、平成29年度と同様に患者登録を中心に行ない、臨床情報の収集と血清の採取を行なっている。今後はマイクロRNAの抽出解析と臨床情報の収集を行なう予定としている。平成30年度から臨床情報との関連を調べる予定としていたが、平成31年度から行なう。平成31年度は、臨床情報の収集およびマイクロRNAとの関連を調べ、有用なマイクロRNAが検出できれば化学療法抵抗性の機序についての研究を進める。研究実施計画では、平成29年度は進行卵巣癌で治療を受ける患者の登録および、血清などからのエクソソームまたはマイクロRNAの抽出を行う予定としていた。平成29年度は患者の登録・臨床情報の調査および血清の採取を中心に行っている。患者の登録は平成29年7月から開始し、予定数よりも多くの患者に参加していただいている。一定数の検体が集積してからマイクロRNAの抽出を計画していたため、現時点ではマイクロRNAの抽出は行っていないが、平成30年度から開始する予定にしている。また、計画よりも多くの患者に参加いただいているが、さらに多くの患者に参加して頂くため研究対象の拡大を計画しており、現在研究倫理審査の修正申請を行っている。平成29年度は主に患者のリクルートを行った。患者の登録は平成29年7月から開始し、血清の回収および臨床情報の調査を行った。予定数よりも多くの患者に参加していただいている。マイクロRNAの抽出は検体数がそろってから行うため、まだ施行していない。また、関連する研究についての情報収集を行っている。平成30年度は平成29年度と同様に患者の登録を積極的に行っていく。また、症例数増加を目的に研究対象の拡大を計画しており現在審査申請中である。平成30年度には回収した血清からのマイクロRNAの抽出ならびに臨床情報との関連をみる研究を始める予定にしている。平成29年度は、マイクロRNAの抽出などの実験を行う予定としていたが、まだ患者登録の段階で実験は施行しておらず、その分の研究費を次年度に繰り越した。化学療法抵抗性に関連する実験は、臨床情報とマイクロRNAとの関連を調べた後に行なう予定としており、まだ未施行であるため研究費を次年度に繰り越した。
多民族国家マレーシアの地方都市における「文化生態」に関する総合的研究

多民族国家マレーシアは、マレー文化をその基底に持ちつつも、中国人をはじめ、インド人、ジャワ人など文化的・社会的背景の異なる様々な民族集団を受容してきた。これらの民族集団は、植民地期から近代国民国家形成へと至る全過程を通じて、地域行政や経済・文化活動などの中核的場所として、数多くの都市・町を発達させてきた。本研究では、マレーシア社会の形成過程における地方都市の役割を重視し、諸集団がこの特定の地理的空間において形成してきた「共同体」の形態と性格を、都市発達の各段階での多面的な相互接触のあり方や文化景観などとの関係において具体的に明らかにするために、専門分野の異なる研究者が、それぞれの事例地域において詳細な実態調査を行った。マレーシアにおける都市の発達は、1、植民地化初期の萌芽段階、2、植民地経済下での発展、3、独立後、とくに1970年代以降の新しい政治的、社会・経済的枠組みの下での発展・変容という3つの段階に分けて考えることができる。植民地化初期の都市の状況に関しては、水島がペラ州の王都クアラカンサルにおいて、商業地域、住宅地域の土地台帳の詳細な分析を行い、マレー人富裕層の都市形成への関与を明らかにした。ヌグリ・スンピラン州の王都スリ・ムナンティにおいては、加藤が都市誌の再構築を試み、植民地経済下における地方都市のマレー人の実態を描き出した。イギリス植民地下での都市行政、法規関係については、泉田が整理を行っている。植民地経済下での都市の発展は、スズ、ゴムのプランテーション地帯を中心にみられたが、この間マレー人が都市成長の主役となることはなかった。クアラカンサルの中心商業地において、多くの土地と建物がマレー人富裕層から中国系住民の手にわたっていく様子は、水島によって詳細に分析されている。また、ジョホール州の農村部から都市部への長期的な人口移動の実態を家系復元によって分析した永田によっても、植民地経済下でのマレー人の都市への移動は、雑業ないしは下級公務員への就業が中心で、量的にも限られていることが確認された。多民族国家マレーシアにおいて、マレー人が都市へ大量に進出するようになるのは独立後、とくに民族間の経済的格差の解消をめざした新経済政策が施行された1970年代以降である。しかし、永田の分析によっても示されているように、マレー人の都市中間層が無視できない存在となるのは、1980年代に入ってからのことである。急速な経済発展のもとで、大きな転機を迎えているマレーシアの地方都市の状況に関しては、まず立本が、観光開発に力を入れている歴史都市ムラカで、周辺の農民・漁民をも巻き込んだ社会的・文化的変容のありさまを分析した。ジョホール州の地方都市クルアンでは、交口と川元が住宅供給を中心とした都市行政を、民族間のバランスの問題と関連づけながら、「タマン」と呼はれる新興住宅地の開発を例に詳細に分析した。クアラルンプール大都市圏の地方都市の状況に関しては、ブーンが、スレンバンにおいて実態調査を行っている。マレー系の都市住民の増加に伴う、都市部における教育の問題に関しては、国民統合の問題と絡めながら、杉本と村山(朝)が、それぞれジョホール・パルとクアラルンプール近郊において現状把握と問題点の摘出を試みた。現代のマレーシアの国家的都市群システムの全体像の把握に関しては、村山(祐)が分析を行い、イギリス植民地期にはマレー半島における卓越した首位都市であったシンガポールに関しては、マレーシアの地方都市発展への影響という観点から、許が分析を試みた。東マレーシアについては、祖田と山本が、それぞれサラワク州のシブとサバ州のサンダカンを事例として、半島マレーシアとは異なる地方都市発達のメカニズムを明らかにした。以上の各研究分担者の詳細な事例研究を通じて、多民族状況とマレーシアを取り巻く政治経済的環境の変化に焦点を当てた、マレーシア地方都市の独自の「文化生態」モデル構築へ向けての見通しを得ることができた。

クアラカンサルの中心商業地において、多くの土地と建物がマレー人富裕層から中国系住民の手にわたっていく様子は、水島によって詳細に分析されている。また、ジョホール州の農村部から都市部への長期的な人口移動の実態を家系復元によって分析した永田によっても、植民地経済下でのマレー人の都市への移動は、雑業ないしは下級公務員への就業が中心で、量的にも限られていることが確認された。多民族国家マレーシアにおいて、マレー人が都市へ大量に進出するようになるのは独立後、とくに民族間の経済的格差の解消をめざした新経済政策が施行された1970年代以降である。しかし、永田の分析によっても示されているように、マレー人の都市中間層が無視できない存在となるのは、1980年代に入ってからのことである。急速な経済発展のもとで、大きな転機を迎えているマレーシアの地方都市の状況に関しては、まず立本が、観光開発に力を入れている歴史都市ムラカで、周辺の農民・漁民をも巻き込んだ社会的・文化的変容のありさまを分析した。ジョホール州の地方都市クルアンでは、交口と川元が住宅供給を中心とした都市行政を、民族間のバランスの問題と関連づけながら、「タマン」と呼はれる新興住宅地の開発を例に詳細に分析した。クアラルンプール大都市圏の地方都市の状況に関しては、ブーンが、スレンバンにおいて実態調査を行っている。マレー系の都市住民の増加に伴う、都市部における教育の問題に関しては、国民統合の問題と絡めながら、杉本と村山(朝)が、それぞれジョホール・パルとクアラルンプール近郊において現状把握と問題点の摘出を試みた。現代のマレーシアの国家的都市群システムの全体像の把握に関しては、村山(祐)が分析を行い、イギリス植民地期にはマレー半島における卓越した首位都市であったシンガポールに関しては、マレーシアの地方都市発展への影響という観点から、許が分析を試みた。東マレーシアについては、祖田と山本が、それぞれサラワク州のシブとサバ州のサンダカンを事例として、半島マレーシアとは異なる地方都市発達のメカニズムを明らかにした。以上の各研究分担者の詳細な事例研究を通じて、多民族状況とマレーシアを取り巻く政治経済的環境の変化に焦点を当てた、マレーシア地方都市の独自の「文化生態」モデル構築へ向けての見通しを得ることができた。研究代表者及び研究分担者は、マレーシアにおける地方都市の発達とその社会を構成する諸民族集団が形成してきた都市社会の様相を明らかにするために、各々、具体的なデータに基づく緻密な調査を行った。こも口は、川元と共にジョホール州のクルアンにおいて、都市域の拡大と土地利用の変化、都市機能の空間変容、基盤整備の進展などに関する検討を進めた。永田は、バトゥ・バハにおいて、都市と在地有力者の関係に関する資料収集を行い、その政治生態の検討を行った。水島は、ペラ州の王都クアラカンサルにおいて、商業地区と住宅地区の土地取引に関する公文書資料を収集し、インド人の金融活動の影響、マレー人の商業進出活動について検討した。泉田は、パハン、スランゴール、ペラ、クアンタンなどの州都において、都市計画の公文書資料、都市商業地区の土地所有及び所有権移動に関する資料の保存実態を調査し、得られた部分的資料を地方都市の発展との関連で検討した。
カシミア力で駆動される量子アクチュエータの光制御

Casimir力は量子効果により発生する力である.古典的な電磁気力が存在しない場合はこの力がサミクロンレンジにおけるマイクロメカニズムの運動をほぼ決定するため,近年,MEMSの研究において注目されている。本研究は半導体間に作用するCasimir力が光照射によってどのように変化するかについて調べた。本年度の研究成果を下記に列挙する。(1)シリコン間に作用する力の光照射下における測定:これまで,光照射下において微小な力を計測することは困難であった。その理由は光を1μm以下に接近した二つのシリコン間に照射することと熱膨張の低減を同時に実現する必要があったからである。この二つの問題を厚さが4μmのシリコン膜をドラムレンズで押し当てて変形させることにより解決した。実験結果として,光照射によりシリコン間に作用する引力が小さくなることが分かった。この結果は当初予期していたものと逆の結果ではあるが,光により量子アクチュエータが制御できることが明らかになった。(2)真空中におけるCasimir力測定用カンチレバーの動特性評価:大気による外乱を避けるため,光リソグラフィエッチング法で自作したカンチレバーの共振特性を今年度新たに製作した真空実験装置内で測定し,Q値の向上と引力による周波数シフトを確認した。これにより今後Casimir力測定精度の向上が期待できる。(3)Casimir力および光イオン注入に関する理論研究:本研究では光イオン注入法によりCasimir力が変化することを利用している。それに関係して光イオン注入で駆動する微小モータの提案を行った。さらに,アクチュエータの構造がCasimir力に及ぼす影響を調べるため,三角形の断面を有する共振器内のCasimirエネルギーについて計算を行った。Casimir力は金属や誘電体をサブミクロンの間隔で接近させた場合に急激に増大する力である.従って,Casimir力の研究はマイクロ・ナノテクロジーの分野で今後重要視されていくと考えられる.我々は多くのマイクロマシンがシリコンから製作されていることを考慮して,シリコン間に作用するCasimir力の研究を進めてきた.特に,半導体であるシリコンは光照射により電気伝導度が変わるという特異な性質を有している.この特徴を活かしたアクチュエータの研究が本課題の主たるテーマであり,今年度は主として4つの成果があった.(1)532nmの励起光をシリコンカンチレバーに照射した状態で,金属に接触する過程をリアルタイムで観測した.[電気学会マイクロマシン・センサシステム研究会資料:Vol.MSS-05,No.21-44,p.7(2005)](2)シリコンへの光照射で発生するキャリアが引き起こす変形を解析した.キャリアには電子とホールが存在するが,従来の理論ではその違いを無視してキャリア密度のみで歪みが計算されていた.我々はホールと電子の密度差も考慮した理論を提案した.[JJAP, Vol45,No.3A, p.1675(2006)](3)光で駆動するマイクロモータを提案した.シリコンに光照射を行うと,電子とホールの拡散係数の違いからシリコン内部で分極が起こる.この性質を利用した回転子を提案し,シリコン内部のキャリア密度の時間変化を数値計算で求めることにより発生するトルクと最大回転数を推定した.この結果は,カシミア力で駆動される量子アクチュエータの設計にも活かされる.[印刷中](4)光照射によるCasimir力の横成分の変化について理論的解析を行った.シリコン間のCasimir力はキャリア密度に依存しているので,キャリア密度を変化させることによりCasimir力を制御できる.光強度がガウス分布であるレーザ光をシリコンに照射した場合に発生する横方向のCasimir力を数値計算により求めた.[JPSJ, Vol.75,No.2,p.024004(2006)]Casimir力は量子効果により発生する微小な力である.本研究では微小なシリコンカンチレバーをCasimir力により変位させ,かつ,その動きを光照射により変化させることを目指している.Casimir力で作動するカンチレバーは,大面積かつ低ばね定数を有していることが必要条件である.今回,従来より10倍以上軟らかいCasimir力用プローブの作製することができた.しかし,その極めて小さなばね定数のため,基礎振動や空気外乱の影響を大きく受け,大気中での測定は困難となった.そこで,真空中での測定を目指し予備実験を行い,実験装置の改良に着手した.従来法とは異なり,Casimir力によるカンチレバーの共振周波数の変化をロックインアップ(NF回路ブロック: LI5630)を利用して測定することとした.また,自作したカンチレバーのインピーダンスが光照射によりどのように変化するかをLCRメータ(Agilent : E4980A)により測定した.理論的な解析として,Casimir力によるシリコン内の分極について考察した.半導体のキャリアは拡散により表面に移動できるが,通常は分極による静電エネルギーの上昇ため,そのような過程は自発的には起こらない.しかし,Casimirカエネルギーと分極による静電エネルギーのエネルギーバランスを考えた場合,表面にキャリア集中することによりCasimirエネルギーが低下するため,自発的な分極が起こり得ることを示した.Casimir力は量子効果により発生する力である.古典的な電磁気力が存在しない場合はこの力がサミクロンレンジにおけるマイクロメカニズムの運動をほぼ決定するため,近年,MEMSの研究において注目されている。

本研究は半導体間に作用するCasimir力が光照射によってどのように変化するかについて調べた。本年度の研究成果を下記に列挙する。(1)シリコン間に作用する力の光照射下における測定:これまで,光照射下において微小な力を計測することは困難であった。その理由は光を1μm以下に接近した二つのシリコン間に照射することと熱膨張の低減を同時に実現する必要があったからである。この二つの問題を厚さが4μmのシリコン膜をドラムレンズで押し当てて変形させることにより解決した。実験結果として,光照射によりシリコン間に作用する引力が小さくなることが分かった。この結果は当初予期していたものと逆の結果ではあるが,光により量子アクチュエータが制御できることが明らかになった。(2)真空中におけるCasimir力測定用カンチレバーの動特性評価:大気による外乱を避けるため,光リソグラフィエッチング法で自作したカンチレバーの共振特性を今年度新たに製作した真空実験装置内で測定し,Q値の向上と引力による周波数シフトを確認した。これにより今後Casimir力測定精度の向上が期待できる。(3)Casimir力および光イオン注入に関する理論研究:本研究では光イオン注入法によりCasimir力が変化することを利用している。それに関係して光イオン注入で駆動する微小モータの提案を行った。さらに,アクチュエータの構造がCasimir力に及ぼす影響を調べるため,三角形の断面を有する共振器内のCasimirエネルギーについて計算を行った。
膵β細胞新生における遺伝子発現調節機 構の解析と再生医療 への応用

胎生14日18日のMIP(mouse insulin promoter)-Timerマウスより胎生期膵臓を摘出し、トリプシン処理後flow cytometryを行なったところ、胎生15日18日の胎生膵より最も多くの新生β細胞=green-dominant fluorescentcellsを単離できることが明らかとなった。胎生16日のMIP-Timerマウスの膵臓を用いてFACSを行い(MoFlowを使用)、新生β細胞および成熟β細胞を単離し、RNAを抽出、マイクロアレイを行なった。Neurog3, Pax4, Arxといった内分泌前駆細胞特異的遺伝子が新生β細胞に強く発現しており、TaqMan arrayを用いた定量化においても同様の傾向が確認され、新生β細胞が内分泌前駆細胞の特性を有することが示唆された。一方、転写因子Mafaは成熟β細胞=red-dominant cellsに有意に強く発現しており、これはMafaがβ細胞の成熟化の過程で機能することを裏付ける知見である。マイクロアレイの結果、成熟β細胞にに5倍以上高発現する27個の遺伝子が同定され、G蛋白質共役受容体の1つがその中に含まれていた。この遺伝子は妊娠期の膵島でも有意に高発現していた。KOMP(Knockout Mouse Project)より同遺伝子の遺伝子改変マウスを入手できることがわかったので、当研究室への移送手続きを進めているところである。1Gpr158欠損マウスの解析昨年のInsulin-Timerマウスを用いたマイクロアレイ解析でβ細胞の成熟化に伴い発現が上昇する遺伝子の1つとしてG蛋白共役受容体Gpr158を同定した。Gpr158ヘテロ欠損マウスをKOMP(Knockout Mouse Project)より入手し、同マウスを交配してGpr158ホモ欠損マウスを作製した。Gpr158ホモ欠損マウスの体重、随時血糖値の推移は対象同胞マウスと同程度であり、ブドウ糖負荷試験の結果も変化なかった。2成体マウスにおける新生β細胞の単離2β細胞の成熟化に伴い発現が上昇する遺伝子の1つとしてGpr158を同定した。Gpr158欠損マウスをKOMP(Knockout Mouse Project)より入手し、正常飼育下およびインスリン抵抗性条件下(高脂肪食負荷あるいはインスリン受容体拮抗薬投与)での耐糖能を評価したが、随時血糖値およびブドウ糖負荷試験における血糖値の推移は対象同胞マウスと同程度であった。1マイクロアレイ解析より抽出した遺伝子の1つであるGpr158の変異マウスを入手し、コロニーを増やすことができた。今のところ大きな表現型は確認されていないが引き続き観察を続ける。2成体マウス膵臓からFACSに適した条件のsigle cellを得るのに苦労している。これはコラゲナーゼおよびトリプシン処理の過程で細胞のviabilityが落ちること、圧倒的多数の腺房細胞から新生β細胞をFACSにより単離するためには相当の時間がかかるに起因していると考えられる。糖尿病再生医療1Gpr158発現パターンの解析を行う。我々が使用しているGpr158-lacZノックインマウスではGpr158領域がlacZに置換されているため、X-gal処理あるいは抗lacZ抗体を用いた免疫染色を行えば、Gpr158の局在を確認することができる。今後Gpr158欠損マウスを通常食下、インスリン抵抗性存在下(高脂肪食負荷、妊娠時ほか)で飼育し、耐糖能を評価する。2成体マウスにおいてより効率的にβ細胞新生を促すため、上記exo-PNM;Insulin-Timerマウスに液性因子を投与する。既報より、EGF, CNTF, GLP-1アナログ,ガストリン等がβ細胞新生を促すことが報告されている。またStat3欠損;exo-PNMマウスではacinar-to-beta reprogrammingが亢進していることが見出されたので、exo-PNM;Insulin-TimerマウスにStat3阻害剤投与を試みる。申請時の計画通り、MIP-Timerマウスを用いたFACSおよびtranscriptome解析を行うことができた。引き続き計画書に基づいた実験を行う。1新生β細胞特異的遺伝子に対する遺伝子改変マウスの表現型解析:上記実験で注目したG蛋白質共役受容体遺伝子に対するノックアウトマウスを用いて、当該遺伝子が膵β細胞発生、分化に果たす役割について検討する。3膵臓外分泌細胞由来新生インスリン産生細胞の単離およびマイクロアレイ上記実験で単離した外分泌細胞由来新生インスリン産生細胞よりRNAを抽出、マイクロアレイを行い、遺伝子発現プロファイルを構築する。得られたデータを、胎児膵を用いて得られた(生理的条件下における)新生β細胞の遺伝子発現プロファイルと比較する。
変分問題と非線形の世界・液晶解析を主題として

物質科学に深くかかわる多変数変分問題の一般臨界点解析することを目標にして,液晶の数理・数値解析を主題として取り上げました。特に焦点を明確にするために,代表者の提案した離散流を通してのmorse流の構成及びそれによる臨界点への接近を数理,数値の両面から試み,幾つかの成果が得られました。この方法は初期関数から始めて変分汎関数を導入し,その最小化関数を求めることを逐次行うことに特徴があり,この構成法を追求した結果,調和写像・液晶型変分問題のモ-ス流の構成にあって,その初期値の空間としてソボレフ空間W^<1,P>, P>2,が採用できるという発見に到りました。M. Struwe教授に代表されるSehauder評価を用いるHolder空間における解の構成法とは、その節疇を異にするものです。この理論を推し進めるにあたって差分偏微分方程式(楕円-放物型)の解の正則性が整備され,この理論が非線形最適化数値解析・実験に展開することを目指しています。液晶・超電導を主題にして多変数変分問題の数理・数値解析の本研究において国内のみならず国外からの研究者の協力が得られました。これら情報交換,共同研究を進めるうちに平成9年度発足重点領域研究として「物質科学:変分問題の特異点解析,液晶・超電導・非線形波動を主題にして」を提案することが出来ました。
水分子を解離する触媒機能電極の開発と超純水電解加工プロセスへの応用

水分子を解離する機能を有する電極の開発、および官能基修飾微粒子を用いた新しい超純水電解加工法の研究開発を行った結果、以下の成果を得た。(1)多結晶カーボン電極表面をカルボキシル化およびスルホ化することに成功し、これを用いて陽極とした銅の超純水中での電解加工実験を行った結果、約8nm/sの速度で加工を行うことができた。特に、スルホ基修飾電極の場合、100%に近い電流効率において、Ra=4nmの超平滑銅表面の創成に成功した。また、アミノ基で表面修飾した金電極を用いて、陰極としたアルミニウムの加工を行った場合、0.2nm/sの速度で加工を行うことができた。(2)4級アンモニウム基で修飾された平均粒径30nmの超微粒子を超純水に分散させ、さらにこれを透析膜によりろ過することで分散液内の金属不純物レベルをppbオーダにまで低減した加工液を用いて、Siウエハの平滑表面創成実験を行ったところ、(001)表面では市販ウエハと同等のRa=0.1228nmの粗さ、(111)面においては市販ウエハよりもより平滑なRa=0.064nmの粗さの加工面が得られた。以上のことから、本研究で提案した電気化学加工法により従来技術と同等以上の超平滑表面を創成できることを実証した。(3)さらに、官能基修飾微粒子を分散させた超純水を用いる電気化学加工法を、Cu,Al,WなどSi以外の材料に適用し表面創成実験を行った結果、粒子径を大きくすることで対抗電極形状の転写性能が向上することを見出した。この結果により、本加工法が平滑表面だけでなく、3次元構造の創成加工にも適用可能であることがわかった。水分子を解離する機能を有する電極の開発、および開発した電極を用いた超純水電解加工実験を行った結果、以下の成果を得た。(1)貴金属材料や炭素材料表面をイオン交換基などの官能基で修飾する方法について検討した。その結果、硫酸浸漬や硫酸中での電解酸化により、多結晶カーボン電極表面をカルボキシル化およびスルホ化することに成功した。また、トリメチルアミンを用いて金電極表面をアミノ基で修飾した。(2)上記の表面修飾電極を用いて超純水の電気分解を行ったところ、電解電流密度が未修飾電極に比較して増加することを確認した。電解電流の増加量は、カルボキシル基修飾カーボン電極を用いた場合で約6倍、スルホ基修飾カーボン電極を用いた場合で約9倍、トリメチルアミン修飾金電極を用いた場合で約1.5倍であった。(3)上記の表面修飾電極を用いて、陽極とした銅、及び陰極としたアルミニウムの超純水中での電解加工実験を行った。その結果、カルボキシル基、およびスルホ基修飾電極を用いて銅を加工した場合には約8nm/s、トリメチルアミン基修飾電極を用いてアルミニウムを加工した場合には0.2nm/sの加工速度で電解加工を行うことができた。(4)表面修飾電極を用いて超純水電解加工を行った場合の加工表面の有機汚染を分析することを目的として、ガスクロマトグラフィーによる極微量有機不純物分析システムを導入し、既存のクリーンルーム内に設置、立ち上げ及び性能評価を行った。(5)ナトリウム原子をグラファイト電極表面に内包させ、それを陰極とすることで電子を水分子に供与し、水分子を解離させる機能を有する修飾電極の可能性について、量子力学の第一原理に基づく分子動力学シミュレーションを用いて検討した。現段階では、水分子を解離する機能を見出すことはできていない。