hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
既設鋼橋の複合構造化によるリニューアル手法の提案とその実証的検証

既設橋梁のうち鋼橋は,従来より数多く建設されてきた橋梁形式であるが,現在その維持管理方法はまだ明確となっておらず,また,設計,製作,施工に関して維持管理性への配慮が不十分なものある.そのため,数十年が経過した現在,既設鋼橋に腐食や床組部材(縦桁・横桁・主桁の各連結部)に疲労き裂などの損傷による耐荷力低下が発生している.そこで,既設鋼鉄道橋にゴムラテックスモルタルによる被覆を用いて速硬軽量コンクリートを付加することにより,施工性に配慮した上で,耐荷力向上,耐久性(耐疲労性および耐腐食性)向上を図る手法を考案し載荷試験を実施した.既設鋼橋の老朽化対策,騒音環境対策の検討が急務になっている.そこで,老朽化した既設鋼橋に鋼以外の異種材料を合理的に配置し,橋梁を複合構造化することにより,鋼橋の補修・補強を行い,鋼橋の長寿命化を図ることを主な目的としている.平成24年度の実施事項としては,効果を実証するために,実際の鉄道用橋梁を想定した模型による要素試験体を製作した.本製作にあたっては,実際での施工を想定した施工試験も実施した.本結果より,供用中の橋梁においても確実な施工が可能であり,また補強効果についても確認が行えた.平成25年度は,前年度行った実験結果を再現する解析を実施した.本解析により,補強の設計に向けた提案が可能になったと考えられる.また,本成果は,土木学会講演会(全国大会),土木学会論文(複合構造シンポジウム論文,構造工学論文)や,国際会議(IABSE,ISSS)で公開を行うとともに,実際の橋梁への適用検討も現場調査を通じて実施した.既設橋梁のうち鋼橋は,従来より数多く建設されてきた橋梁形式であるが,現在その維持管理方法はまだ明確となっておらず,また,設計,製作,施工に関して維持管理性への配慮が不十分なものある.そのため,数十年が経過した現在,既設鋼橋に腐食や床組部材(縦桁・横桁・主桁の各連結部)に疲労き裂などの損傷による耐荷力低下が発生している.そこで,既設鋼鉄道橋にゴムラテックスモルタルによる被覆を用いて速硬軽量コンクリートを付加することにより,施工性に配慮した上で,耐荷力向上,耐久性(耐疲労性および耐腐食性)向上を図る手法を考案し載荷試験を実施した.近年,既設鋼鉄道橋の耐疲労性向上を図ることを目的として,コンクリートによる複合構造化の研究が多く行われている.ここで,既設鋼橋にコンクリートを用いる場合に問題となるのは鋼部材との付着である.鋼部材とコンクリートとの界面に剥離が生じると,形状によっては水が鋼部材表面に回り込み,腐食が生じて,補修が困難な断面欠損を生じてしまう恐れがある.さらに,鋼部材との付着が切れた場合には,コンクリートの剛性の寄与がなくなり耐疲労性の向上は期待できないと考えられる.そこで,既設鋼鉄道橋にゴムラテックスモルタルによる被覆を用いて速硬軽量コンクリートを付加することにより,施工性に配慮した上で,耐荷力向上,耐久性(耐疲労性および耐腐食性)向上を図る手法を開発した.平成24年度の実施事項としては,前述の提案形式を実証するために,実際の鉄道用橋梁を想定した模型による要素試験体を製作する.実際の鉄道橋においては,縦桁横桁連結部に損傷が多く発生する事から,この部分に着目した試験体を2体作成した.本製作にあたっては,実際での施工を想定した施工試験も実施した.この施工試験を実施することにより,実際の供用中の橋梁に対しても,施工が可能であることを確認できると考えている.また,要素試験体の製作後は,載荷試験を実施し,鋼部材に生じる局所的な応力集中を,コンクリートにより緩和できることを確認した.また,載荷試験を終局時まで実施することにより,実際の活荷重作用時にはこの応力集中の緩和効果が十分に維持できることを確認した.模型載荷試験の結果,十分な応力集中の緩和効果が得られることを確認できており,材料の見直しは必要ない結果となっている.したがって,鋼橋の予防保全や延命化には目途が立ったと考えている.今後の課題としては,コスト比較や騒音低減効果の予測などが考えれられるが,平成25年度に検討を行う予定であるため,現在までの達成度としては,(2)おおむね順調に進展している,とした.前年度の検討結果を受け,残りの課題に対して検討を実施する.内容としては,試験結果を受け,解析的な検討を実施し,効果の定量的な予測手法(設計手法)を開発することである.また,得られた成果を積極的に公表しアピールすることで,今後の実用化等道筋をつけたいと考えている.研究がおおむね順調に推移していることから当初の計画通りの使用を予定している.研究で解析的な研究を行うために5万円を計上している.また成果を学会(国際会議含む)で公表するために,35万円(国内旅費10万円,海外旅費15万円,論文投稿費用等10万円)を見込んでいる.
神経回路の組織化に関与する蛋白質因子の検索と解析

成熟にともなう神経系の組織化の分子機構を解析する目的で、小脳形成期に特有な2種類のタンパク質(V-1、LANP)に対する標的タンパク質を、(1)大腸菌で発現したグルタチオンSトランスフェラーゼとの融合タンパク質をリガンドとしたアフィニティークロマトグラフィー、(2)GAL4activation domainを利用した酵母two-hybrid systemで検索した。LANPでは、(1)の方法で分子量約90kDaの2種類の結合タンパク質(LANPBP-I,II)が検出された。いずれの蛋白質も、ラットをはじめとする哺乳動物の神経系に広く分布しており、一時構造解析のための予備的な分離を行った。さらに、LANPには構造が類似した3種類のサブタイプが存在すること、またLANPには蛋白質リン酸化反応に共役したシグナル伝達系の調節に重要な蛋白質ホスファターゼのサブタイプPP2A型を阻害する活性があることが明らかになった。一方、本研究で検出されたLANPBP-I、IIの生化学的な特性は、ホスファターゼのどのサブタイプとも異なっており、LANPをめぐる結合蛋白質相互の関連と、シグナル伝達系でのそれぞれの分子の位置づけが注目された。この問題に関連して本研究では、LANPの生理機能を遺伝子ターゲティングなどの発生工学的な方法によってより直接的に解析する目的で、マウスゲノムの単離と構造解析を行った。V-1についての同様の研究では、上記(1)、(2)のいずれの方法でも、結合タンパク質を検出できなかった。この結果の解釈の1つとして、V-1とその結合蛋白質の相互作用には、V-1あるいは標的蛋白質に、例えばチロシンリン酸化などの高等動物に特有な翻訳後修飾が必要である可能性が考えられた。実際に、ラット脳可溶性タンパク質を2次元電気泳動で分離し、V-1に対する特異抗体を用いたウェスタンブロット法で分析すると、等電点が5、分子量1318kDaの領域に少なくとも4種類のスポットが検出された。これらのスポットの同定とりわけV-1の翻訳後修飾の解析が、V-1の標的の同定、さらには小脳形成に関わるシグナル伝達系の今後の解析に必要と考えられた。
副甲状腺ホルモン様プロテイン(PTHrP)mRNAの歯髄における発現に関する研究

歯科領域では歯牙硬組織の形成機序について様々な見解があるが、この際に関与するホルモンについての報告は非常に少ない。副甲状腺ホルモン様プロテイン(PTHrP)はCaの動態に関与することが知られており、PTHrPは歯牙の形成、骨の形成、吸収にも関与している可能性がある。そこで歯牙の形成、萠出に伴うPTHrPの遺伝子発現の検索を目的として本研究を行った。ラットは開放根をもち、常に歯牙の形成、萠出が起こっている。そこでオスのSD系ラットを実験動物とし、麻酔下で上・下顎の切歯を歯頸部まで削合し、非接触状態とする。その後、歯牙の再萠出中、再咬合時、とグループ化し、経時的に歯牙を抜歯して、その歯髄を摘出する。さらにその歯髄を根端側と切端側に分け、各々の歯髄からtotal RNAをCsCl法により抽出し、^<32>PによりラベルされたPTHrPプローブを用いてNorthern blot analysisを行った。この結果、正常ラット歯髄においても低レベルながらPTHrPのmRNAが発現していることが観察された。また、歯牙の削合後、1週間に渡り、PTHrP mRNAのレベルが次第に上昇し、その後下降することが示された。このことから、PTHrPは歯牙の形成、萠出に関連してその遺伝子の発現が起こっており、歯牙の形勢、石灰化、あるいは歯牙の萠出に伴う周囲組織のproliferation等にPTHrPが少なからず関与していることが示唆された。
水熱法によるバリウムフェライト超微粒子の合成

硝酸鉄(III)と水酸化バリウム及びゲ-タイト(α-FeooH)と水酸化バリウムの二種類の出発原料を用いて、バリウムフェライト(BaO・6Fe_2O_3)超微粒子を水熱合成した。アルカリ(NaOH)濃度、撹拌速度、水熱温度及び時間と生成粒子形態、大きさの関係を調べ、磁気記録材料として要求される0.1μm以下の六角板粒子の生成する条件と粒子生成機構を明らかにした。硝酸鉄(III)と水酸化バリウムを原料とする水熱合成では、反応初期には核生成と粒成長が並発するが、12h以後はオストワルドライプニングによる粒成長が支配的になる。高温、したがって高圧ほど粒成長は速くなり核生成の過程と重なり合う期間が短くなるので、核数は少なくなり大きな粒子まで成長する。アルカリモル比(R=[OH^-]/[NO_3^-])が大きいほど、また撹拌速度(n)が大きいほど粒径は小さくなり、R≧6、n≧300rpmのとき平均粒径0.1μm以下、厚み0.02μm以下の六角板粒子が生成した。ゲ-タイトと水酸化バリウムを出発原料とするときもサブミクロンの大きさの六角板バリウムフェライトが生成した。処理温度が300°Cのとき、短時間の水熱処理でバリウムフェライトが生成し、処理時間が長くなると粒径は減少した。これは水熱処理で結晶化が促進されるためと考えられる。処理温度が高いほど、撹拌速度が速いほど、またアルカリ濃度が高いほど粒子は細かくなる。ゲ-タイト粒子の粒度分布の不確定性は生成バリウムフェライト粒子径の不揃いの原因となるので、大きさの揃ったゲ-タイト極微粒子の生成条件について検討した。反応器として二重管式気泡塔を用い、酸素濃度を反応完結まで一定に保つのではなく、反応初期の核発生の後に酸素濃度を下げて酸化反応を遅くすると、粒径が揃ってくる(幾何標準偏差1.18以下)ことを見い出した。硝酸鉄(III)と水酸化バリウム及びゲータイト(αーFeOOH)極微粒子と水酸化バリウムの二種類の出発原料を用いてバリウムフェライト(BaO・6Fe_2O_3)超微粒子を水熱合成した。本年度は主として水熱合成温度、アルカリ(NaOH)濃度、BaとFeのモル比と生成粒子形態、大きさの関係を調べた。粒子は走査型電子顕微鏡の観察によると六角板形状であり、X線回折によりBaO・6Fe_2O_3であることを確認した。粒径及び厚みは、それぞれ2θ=35.1°及び2θ=40.3°の回折線の半値幅からSherrerの式(粉末X線回折法)から算出した。例えば、反応温度210、240、270、300°C、飽和水蒸気圧の下で反応時間5h経過後、粒径はそれぞれ、0.054、0.052、0.047、0.055μm、厚み0.026、0.024、0.017、0.018μmとなり、270°Cまでは反応温度が高いほど粒子は小さくなったが、270°Cを超えると反応温度が高いほど粒子は大きくなった。出発原料の1つであるαーFeOOH極微粒子はFe(OH)_2のアルカリ懸濁液の酸素酸化によって生成されるが、その生成機構、速度則及び針状粒子の大きさ、粒度分布と反応速度の間の関係はすでに明らかにした。

αーFeOOH粒子の粒度分布の不確定性は生成BaO・6Fe_2O_3粒子径の不揃いの原因となるので、本年度は特に大きさの揃ったαーFeOOH極微粒子の生成条件について吟味した。反応器としてドラフトチューブ付気泡塔を用い、酸素濃度を反応完結まで一定に保つのではなく、反応初期の核発生の後に酸素濃度を下げて酸化反応を遅くすると、粒径が揃ってくる(幾何標準偏差1.18以下)ことを見い出した。硝酸鉄(III)と水酸化バリウム及びゲ-タイト(αーFeOOH)と水酸化バリウムの二種類の出発原料を用いて、バリウムフェライト(BaO・6Fe_2O_3超微粒子を水熱合成した。アルカリ(NaOH)濃度、撹拌速度、水熱温度及び時間と生成粒子形態、大きさの関係を調べ、磁気記録材料として要求される0.1μm以下の六角板粒子の生成する条件と粒子生成機構を明らかにした。硝酸鉄(III)と水酸化バリウムを原料とする水熱合成では、反応初期には核生成と粒成長が並発するが、12h以後はオストワルドライプニングによる粒成長が支配的になる。高温、したがって高圧ほど粒成長は速くなり核生成の過程と重なり合う時間が短くなるので、核数は少なくなり大きな粒子まで成長する。生成粒子の結晶性を考えると合成温度は300°Cは必要であり、この温度で粒径を小さくする条件を見付ける必要がある。アルカリモル比(R=[OH^ー]/[NO_3^ー])が大きいほど、また撹拌速度(n)が大きいほど粒径は小さくなり、R≧6、n≧300rpmのとき平均粒径0.1μm以下、厚み0.02μm以下の六角板粒子が生成した。ゲ-タイトと水酸化バリウムを出発原料とするときも六角板状のバリウムフェライトが生成した。撹拌速度200rpm、処理温度300°C、処理時間5hの条件で生成した粒子は平均径0.73μmであった。処理温度が300°Cのとき、短時間の水熱処理でバリウムフェライトが生成し、処理時間が長くなると粒径は小さくなる。これは水熱処理で結晶化が促進されるためと考えられる。処理温度が高いほど、また撹拌速度が速いほど粒径は若干小さくなる。この系でも硝酸鉄(III)を出発物質とする場合と同様に、アルカリ濃度が高いほど粒子は細かくなるが、粒径0.1μm以下の粒子は得られなかった。
退職給付会計情報に対する評価の国際比較

本研究の狙いは、退職給付会計情報に対する評価の国際比較を通じて、会計基準の国際的統合化が日本企業の会計情報に与える影響を実証的に検討することにある。このため、本研究では退職給付会計基準の差異が日本企業の利益属性に与える影響や他国企業と日本企業の退職給付会計やその前提となる退職給付制度の差異、あるいは国際会計基準の導入が日本企業の会計数値に与える影響について分析した。他国と比べて退職拠出制度に比べて、退職給付制度への依存度が高く、仮に会計基準の国際的統合化が進展すると、他国と比べてその影響を強く受ける可能性が高いことが確認された。本研究の狙いは退職給付会計情報に対する評価の国際比較を行うことにある。退職給付会計制度は、単に会計制度の問題のみではなく、各国の金融システムや雇用システムと大きくかかわる重要なテーマである。にもかかわらず、これまで我が国と他国との退職給付会計情報の質や特徴をきちんと分析・評価した研究がほとんど蓄積されてこなかった。こうした研究を実践するため、研究初年度にあたる平成22年度においては、大きく以下の4点を行った。(1)日本の退職給付会計情報の質と特徴が日本の会計システムや企業システムに与える影響についての分析を英文論文としてまとめ海外学会でレビューをうけた後に、発表の機会を獲得し、発表を行ったほか、英文ジャーナルに投稿のため、現在準備を進めている。海外に当該成果を発信することで、各国研究者に日本における退職給付会計情報の質や特徴の理解を促し、グローバルな研究ネットワーク構築に資する可能性があると考えている。(2)海外および国内における退職給付会計の情報データのうち、特に日本とアメリカのデータベースについて整理を一行った。(3)現在、IASBおよび日本でも退職給付会計制度の変革(特に数理計算上の差異など未認識項目を損益計算書に反映させる動き)が進展している。本研究プロジェクトでは、日本および海外における退職給付会計制度の動向についてレビューを行った。(4)退職給付会計およびそれに関連する会計情報の評価についての国際比較について検討を行った。前述したとおり、退職給付会計情報には、各国の会計制度のみではなく、金融システムや雇用システムなども深く関連していることが研究の結果、明らかになりつつある。こうした点について、研究最終年度にあたる平成23年度に論文としてまとめ、発表を行っていく予定である。本研究の狙いは、日本企業の退職給付会計情報の特徴や属性やそれに対する評価について、他国基準・企業の属性と比較しながら、明らかにすることにある。このため、本研究では以下の3点に取り組んだ。第1は、他国と比較する前提として日本企業の退職給付会計情報の属性を明らかにするため、Francis,Lafond,Olsson,and Schipper(2004)をベースに、会計基準の差異が退職給付会計情報にどのような属性の差異をもたらしているのかについて検討した。検討の結果、国際会計基準審議会で提唱されていたBS/PLともに即時認識する属性と比べて、BS/PLともに遅延認識する日本基準のほうが持続性、予測可能性、平準化の程度、価値関連性ともに高く、適時性のみ国際会計基準審議会で提唱されているモデルが高いことが確認された。第2に、退職給付会計基準の国際的統合化・収斂化により、日本企業がどのような経済的影響を受けるかについてアンケート調査をベースに調査をした。コストとベネフィットを比べた場合、日本企業の経理業務担当責任者はコストと感じる割合が58.9%で、ベネフィットを感じている1.5%を大幅に上回っていることが確認されている。第3に、Compustat Global VantageおよびCapital IQというデータベースを活用し、退職給付会計情報の国際比較を実施した。日本は他国と比べてPBOを開示している企業、すなわち退職拠出制度ではなく退職給付制度を採用している企業の割合が高く、退職給付債務のプレゼンスが大きいことは確認されている。さらに退職給付会計制度について国際会計基準と同等の基準を採用した場合、損益や純資産にネガティブな影響を与えることを確認している。本研究を通じて、退職給付会計情報の日本の特徴および日本基準と他国基準の差異が評価に与える影響についての一定の事実は確認することができたと考えている。
競技パフォーマンスに及ぼす生体リズムについて

競技パフォーマンスの変動は、単に心身の疲労によるだけでなく、生体リズムの変動によることがHelberg等(1973)によって明らかにされてきた。本研究では、競技パフォーマンスを構成する持続的注意能力と運動パフォーマンスの周期性を明らかにすることにより、選手の効果的なコンディショニング作りの精神生理学的基礎を提供することを目的に行われた。実験課題として、運動パフォーマンスの指標として3秒の予告反応時間課題を用い、注意機能や覚醒水準を表す誘発脳波であるCNV(contingent negative variation:随伴性陰性変動)の変動との関連性について検討を行った。被験者は、シールドルームの中で、午前9時より午後4時30分まで、30分毎に24試行ずつ16回の予告反応時間課題を行った。CNVは、Fz,F3,F4,Cz,C3,C4,Pz,P3,P4,Oz,T3,T4の頭皮上12部位から単極導出により時定数5秒の条件で記録された脳波をオンラインでA/D変換(サンプリング周波数200Hz,サンプリング・ポイント1024)することにより求めた。その結果、予告反応時間の自己相関関数分析より運動パフォーマンスの周期性が90から120分であることが見出され、覚醒中の種々の機能の変動を支配するBRAC(basic rest activity cycle:基礎的休止-活動周期)の周期と一致することが明らかにされた。同様の変動がCNVにおいても見出された。さらに運動パフォーマンスとの関連性を見た結果、特に注意機能を表す初期成分と相関の高いことが明らかにされ、部位別に検討した結果、前頭部、中心部では正の相関(r=0.39,0.37)が、頭頂部と後頭部で負の相関(r=-0.37,-0.31)がそれぞれ見出され、運動パフォーマンスの変動と注意機能の変動性との関連が明らかにされ、BRACの影響を示唆するものであることが明らかにされた。
建設汚泥を改良した保水型粒状路盤材による舗装体内の温度上昇抑制に関する研究

今年度では,建設汚泥等の泥土を原料とした粒状材料による舗装の温度上昇抑制効果を検討した.また,前年度の研究結果より,この粒状材料を舗装の表層材料に使用する場合に温度上昇抑制効果が大きくなることが予想されることから,表層への適用性を検討した.粒状材料を使用による夏場における舗装体内の温度上昇を抑制する舗装構造を検討するために,粒状材料を透水性舗装,保水性舗装およびインターロッキングブロック舗装の路盤に適用した場合と表層に適用した場合の各種表層材料の路面温度等を測定した.粒状材料を路盤に適用した場合,各種表層材料の路面温度は従来の路盤材料である砕石と比較してほとんど差は見られず,路面温度の上昇抑制効果を期待できないことがわかった.表層に適用した舗装では,マサ土による土系舗装に比べて,吸水・保水性能,蒸発性能および路面温度は概ね優り,表層への適用による路面温度の上昇抑制効果が大きいことを明らかにした.粒状材料の車道の表層への適用は強度的に難しいが,歩道や公園内の道路などの舗装であれば,表層への適用も可能であると予想される.歩道舗装の表層への適用性を検討するため,従来使用されている歩道舗装の表層材料と歩道としての各種性能を比較した.さらに摩耗試験,乾湿繰返し試験,凍結融解試験を行い,耐久性を検討した.その結果,粒状材料を使用した表層材料の各種性能を明らかにするとともに,凍結融解による強度低下が土系舗装より大きいが,その他耐久性は優れていることを示し,粒状材料を歩道舗装の表層へ適用可能であることを示した.本研究では,建設汚泥等の泥土を原料とした粒状材料を使用し,夏場における舗装体内の温度上昇を抑制する舗装構造を検討することを目的としている.本年度の研究では,粒状材料を透水性舗装と保水性舗装の路盤に適用した場合の路盤層の吸水,保水,蒸発性能を検討するために従来のクラッシャランを路盤に用いた透水性舗装,保水性舗装と,雨水の吸水・保水性,舗装からの蒸発水量を比較検討した.また,粒状材料の路盤としての支持力,透水性,耐久性などの道路工学的特性について検討した.得られた知見をまとめると以下のとおりである.1)粒状材料による路盤層は,いずれの舗装も雨水により飽和状態まで吸水し,その保水量はクラッシャランによる路盤層よりも高く,吸水,保水性に優れている.2)しかし,蒸発水量は路盤がクラッシャランの場合より低く,保水した水分はあまり蒸発しない.3)粒状材料を締固めた層のCBR,透水係数は,粒子強度に依存する.4)十分に改良した粒状材料では,締固めた層のCBRはクラッシャランより高く,透水係数と繰返し載荷による変形量はクラッシャランと同等である.5)改良が十分でない粒状材料では,再泥土化する.今年度では,建設汚泥等の泥土を原料とした粒状材料による舗装の温度上昇抑制効果を検討した.また,前年度の研究結果より,この粒状材料を舗装の表層材料に使用する場合に温度上昇抑制効果が大きくなることが予想されることから,表層への適用性を検討した.粒状材料を使用による夏場における舗装体内の温度上昇を抑制する舗装構造を検討するために,粒状材料を透水性舗装,保水性舗装およびインターロッキングブロック舗装の路盤に適用した場合と表層に適用した場合の各種表層材料の路面温度等を測定した.粒状材料を路盤に適用した場合,各種表層材料の路面温度は従来の路盤材料である砕石と比較してほとんど差は見られず,路面温度の上昇抑制効果を期待できないことがわかった.表層に適用した舗装では,マサ土による土系舗装に比べて,吸水・保水性能,蒸発性能および路面温度は概ね優り,表層への適用による路面温度の上昇抑制効果が大きいことを明らかにした.粒状材料の車道の表層への適用は強度的に難しいが,歩道や公園内の道路などの舗装であれば,表層への適用も可能であると予想される.歩道舗装の表層への適用性を検討するため,従来使用されている歩道舗装の表層材料と歩道としての各種性能を比較した.さらに摩耗試験,乾湿繰返し試験,凍結融解試験を行い,耐久性を検討した.その結果,粒状材料を使用した表層材料の各種性能を明らかにするとともに,凍結融解による強度低下が土系舗装より大きいが,その他耐久性は優れていることを示し,粒状材料を歩道舗装の表層へ適用可能であることを示した.
新規吸入麻酔薬セボフルランと血管収縮性:内皮細胞機能と活性酸素ラジカルの連携

これまでの研究でsevofluraneは摘出イヌ腸間膜動脈においてacetylcholineによる内皮細胞依存性弛緩反応を抑制し,この抑制は活性酸素ラジカル(・O_2^-)のスカベンジャーであるsuperoxide dismutase(SOD)によって阻害されることを確認した。摘出ウサギ腸間膜動脈を用いた実験においても同様の結果が得られ,sevofluraneはacetylcholineによる内皮細胞依存性弛緩反応を有意に抑制し,SODはこの抑制を回復させたが,nitroglycerinによる内皮細胞非依存性弛緩反応には何の影響も及ぼさなかった。これらの結果はsevofluraneによる内皮細胞依存性弛緩反応の抑制が内皮細胞内での内皮細胞由来弛緩物質(EDRF)の合成抑制か,内皮細胞から遊離されたEDRFの不活性化にあるのか,また,両者に対するものであることを示唆する。そして,これには・O_2^-が直接にリンクしている可能性がある。抽出ウサギ腸間膜動脈を用いた実験において,4%sevofluraneはnorepinephrineの用量-反応曲線を下方移動させるが内皮保持血管の検討のみしか行っていなかったため,alpha-receptorを介する収縮段階の抑制と断定することはできなかった。しかし,内皮除去血管を用いても同様の結果が得られたことから4%sevofluraneは,alpha-receporを介する収縮段階を抑制することが判明した。この抑制反応はSODでは阻害されず・O_2^-とは無関係であった。そこでさらに4%sevofluraneのalpha-receptorを介する収縮段階の抑制について詳細に検討を加えた結果,血管平滑筋細胞外からのCa^<2+>流入抑制が関与し血管平滑筋内Ca^<2+>ストアーからのCa^<2+>遊離は関与していないことも判明した。また、superoxide oxide anionのscavengerであるSOD存在下でsevofluraneによる内皮細胞依存性弛緩反応の抑制は減弱された。さらに95%O_2、5%CO_2、sevofluraneを通気したPSSをESRで分析した結果、sevofluraneはhydroxyl radicalを発生させ、sevofluraneの暴露時間に依存してスピンアダクトの強度を増強させることが確認された。また、SODおよびdeferoxamineはsevofluraneで生じるhydroxyl radicalのスピンアダクトの強度を減弱させた。以上の結果からsevofluraneの内皮細胞依存性弛緩反応の抑制にFenton反応を介した活性酸素ラジカルが関与している可能性が示唆された。これまでの研究においてSevofluraneによる内皮細胞依存性弛緩反応の抑制に活性酸素ラジカルが関与している可能性を摘出イヌ腸管膜動脈を用いたorgan bath studyおよび電子スピン共鳴装置(ESR)による研究から間接的かつ直接的に証明した。本年度はSevofluraneの内皮細胞機能におよぼす直接的な作用(内皮細胞依存性弛緩物質を投与しない場合の作用)をさらに精査するために、あらかじめNorepinephrineで収縮させた摘出イヌ動脈標本にSevofluraneを暴露させた。その結果、低濃度Sevofuraneは濃度依存性に血管を収縮させ、この反応は内皮細胞を除去した血管では観察されなかった。このことからSevofluraneは内皮細胞から何らかの収縮物質を放出させるかあるいはbasalに産生、放出されている内皮細胞依存性弛緩物質(EDRF)を不活性化させることが推察される。また5%以上の高濃度Sevofluraneは逆に動脈片を内皮細胞非依存性に弛緩させた。このことはSevofluraneが内皮細胞に対する作用のみならず血管平滑筋を弛緩させる作用をも有することが判明した。しかしそのメカニズムの解明は今後の課題である。また、個体差の比較的少ないウサギ腸管膜動脈を実験材料に用いた実験結果からは以下のような知見を得るに至った。4%以上の高濃度SevofluraneはNorepinephrineによる用量反応曲線を右方移動させることからα-receptorを介する収縮反応段階に抑制的に作用する。またSevofluraneがAcetylcholineによるEDRFを介する弛緩を抑制するのに対してNitroglycerinによる内皮細胞非依存性の弛緩反応には影響をおよぼさないという結果はイヌ腸管膜動脈標本におけるデータと類似しており、Sevofluraneが内皮細胞依存性弛緩反応を抑制することを再確認した。

抽出ウサギ腸間膜動脈を用いた実験において,4%sevofluraneはnorepinephrineの用量-反応曲線を下方移動させるが内皮保持血管の検討のみしか行っていなかったため,alpha-receptorを介する収縮段階の抑制と断定することはできなかった。しかし,内皮除去血管を用いても同様の結果が得られたことから4%sevofluraneは,alpha-receporを介する収縮段階を抑制することが判明した。この抑制反応はSODでは阻害されず・O_2^-とは無関係であった。そこでさらに4%sevofluraneのalpha-receptorを介する収縮段階の抑制について詳細に検討を加えた結果,血管平滑筋細胞外からのCa^<2+>流入抑制が関与し血管平滑筋内Ca^<2+>ストアーからのCa^<2+>遊離は関与していないことも判明した。
掌蹠膿疱症患者の口腔マイクロバイオーム解析研究

本研究では日本人掌蹠膿疱症患者の口腔マイクロバイオーム解析データの蓄積を目指し、さらに、尋常性乾癬、乾癬性関節炎、関節リウマチ、炎症性腸疾患、IgA腎症患者の口腔マイクロバイオームとの比較を行う。また、これらの疾患のマイクロバイオームと唾液中のサイトカインの変化における相関を調べる。また、唾液でのマイクロバイオーム,サイトカインの変化と、扁桃,歯肉粘膜,頬粘膜など異なる部位のそれと比較検討する。これらの解析結果により、掌蹠膿疱症およびこれらの炎症性疾患に起因する日本人特有の治療ターゲットまたはバイオマーカーに成り得る菌種やサイトカインの同定を目指す。
薬物体内動態と酸化的ストレスに起因する肝毒性発現機構研究手法の確立

薬物による酸化的ストレスが肝毒性を引き起こす重要な因子であることを立証するためにも、薬物の代謝過程で産生される活性酸素を直接的に検出することは重要である。活性酸素が発する化学発光を直接的に検出する方法、細胞内酸化還元物質グルタチオンの酸化反応を追跡する生化学的方法、従来の脂質過酸化の指標である蛍光性物質、高分子量タンパク質重合体、TBARSを適用し、臓器レベル(In Situラット潅流肝)、細胞レベル(In Vitro遊離肝細胞)、オルガネラレベル(ミトコンドリア)において酸化的ストレスの発生を追跡した。薬物としては、脂質過酸化を引き起こすことが知られているアセトアミノフェン、ドキソビシンおよびナプロキセン等の常用薬について検討した。(1)ラット肝潅流実験系にてアセトアミノフェン溶液を潅流した肝のホモジネート中から極微弱化学発光を検出した。また、高分子量タンパク重合体の生成を認め、さらに潅流肝中の還元型グリタチオン量の低下を明らかにした。ナプロキセン潅流後の肝臓内酸化型グルタチオン量はコントロールに比べて僅かに増加していた。両薬物による酸化的ストレスの発生をラット潅流肝で明らかにした。(2)ラット遊離肝細胞系にてアセトアミノフェンによる極微弱化学発光を観察した。ナプロキセンでも極微弱化学発光を観測し、また肝細胞内酸化型グルタチオンと全グルタチオンの濃度比の増大を認め、酸化的ストレスの発生を示した。さらにエタクリン酸について酸化代謝に由来する脂質過酸化の発生を明らかにした。(3)ドキソルビシンの存在で心臓ミトコンドリアから極微弱化学発光を検出し、そのスペクトル解析から化学発光分子種は、一重項酸素と励起カルボニルであることを明らかにした。また、ドキソルビシンを投与したマウスの心臓ホモジネートよりホスファチジルコリンハイドロパーオキサイドをChemiluminescence-HPLC法によって検出した。ラット肝灌流実験系にて3種の薬物(アセトアミノフェン、ナプロキセン、ドキソルビシン)について酸化的ストレスに関する検討を行った。(1)アセトアミノフェンについて:各種濃度のアセトアミノフェン溶液(0,0.1,0.5,1,5,10mM)を灌流すると、1mMアセトアミノフェン溶液灌流時には2時間あたりから灌流液中にチオバルビツール酸反応物質(TBARS)が出現したが、他の濃度ではコントロールと同様に灌流6時間までTBARSの生成は僅かであった。GOTの灌流液中への出現もこれと対応していた。N-アセチルシステインをアセトアミノフェンと同時に灌流したところ、TBARSの生成およびGOT漏出は抑制された。また、1mMアセトアミノフェン溶液を灌流した肝のホモジネート中には経時的に高分子量タンパク重合体が生成し、化学発光の増大が認められた。これらの結果は1mMアセトアミノフェンによって肝臓中に脂質酸化が発現していることを示している。一方、これらの変化に対応して、灌流肝中の還元型グルタチオン量が低下していることがわかった。(2)ナプロキセンについて:10mMナプロキセン溶液を2時間肝灌流し、灌流液中のTBARSおよびGOTを経時的に測定したところ、両者の出現は類似した挙動を示した。酸化型グルタチオンの胆汁中への排泄は灌流開始後、30分以内に大きく減少した。また、灌流後の肝臓内酸化型グルタチオン量を測定したところ、コントロールの肝臓内酸化型グルタチオン量にくらべて僅かに増加していることがわかった。

これらの結果はナプロキセンによる肝臓内酸化的ストレス、脂質過酸化の発生を示している。(3)ドキソルビシンについて:脂質過酸化を発現することが知られているドキソルビシンについて、in vivoでそれを検出する手段としての化学発光測定を心臓ミトコンドリアについて行い測定技術を確立した。アセトアミノフェン、ナプロキセンそして新たにエタクリン酸も加えて、ラット遊離肝細胞系にて薬物による酸化的ストレスについて検討を行った。(1)アセトアミノフェンについて:アセトアミノフェン(1mM、10mM)をラット遊離肝細胞と37°Cでインキュベーションすると、1mMアセトアミノフェンの場合に極微弱化学発光が観察された。このことは、アセトアミノフェンによる脂質過酸化を強く指示するものである。一方、10mMアセトアミノフェンでは化学発光は顕著に抑制されていた。このことは、すでに報告しているアセトアミノフェン自身が持つ抗酸化作用によるものと考えられる。(2)ナプロキセンについて:10mMナプロキセン存在下でラット遊離肝細胞を37°Cでincubationすると、TBARSが経時的に生成した。TBARS生成に対するナプロキセン濃度依存性を調べると、5mM以上の濃度で有意なTBARSの生成が認められた。また極微弱化学発光も観測された。細胞内還元型グルタチオン(GSH)の低下とTBARSの生成との間には負の相関が認められた。一方、肝細胞内酸化型グルタチオン(GSSG)と全グルタチオンの濃度比は増大した。これらの事実はラット遊離肝細胞においてナプロキセンによる酸化的ストレスが発生していることを示している。(3)エタクリン酸について:2mMエタクリン酸存在下でラット遊離肝細胞を37°Cでincubationすると、TBARSが経時的に生成した。TBARS生成に対するエタクリン酸濃度依存性を調べると、0.5mM以上の濃度で有意なTBARSの生成が認められた。シトクロームP450の阻害剤SKF-525Aを共存させると、TBARSの生成は顕著に抑制され、また抗酸化剤N,N′-dipheny1-p-phenylendiamine(DPPD)の存在でTBARSの生成は顕著に抑制された。TBARSの変化に伴い、GOT漏出の抑制も認められた。
CD302の新機能：破骨細胞の分化制御とその機構及び骨・軟骨代謝研究への展開

我々は細胞膜タンパク質の一種であるCD302が骨吸収細胞である破骨細胞の分化過程において必須の役割を果たす可能性を見いだしつつある。そこで本研究では、まず最初に破骨細胞においてもCD302が発現し、機能することを確認し、CD302の細胞内シグナル伝達経路を解明することで他の細胞機能制御因子との相互作用の可能性を探る。また、骨・軟骨系細胞で高発現し、多彩な機能を発揮するCCN2がCD302の機能を発揮するうえで何らかの役割を担っているのではないかという可能性についても調べる。さらに、他の骨・軟骨系の組織・細胞でのCD302の発現および機能についても明らかにする。
韓半島を主なフィールドとして「人・モノ・情報」の交流から捉えた環日本海生活圏構想

本研究は、東北アジア地域(中国東北部・韓半島・極東ロシア)における近代以降の都市空間の形成を歴史的な観点から明らかにするものである。2003年度においては、韓半島のソウルを対象とした。2003年8月から9月にかけて、現地学術機関・行政機関などにおいて、関連する研究者に協力を受けながら、現地調査を行った。東北アジアの都市形成を捉えるためには、近代初期から欧米列強と日本の覇権争いの場となった都市空間の形主体を理解することが欠かせない。したがって今年度は、韓半島における帝政ロシアと日本による都市形成過程を多様な主体関係の変遷を追いながら調査・分析した。韓半島のソウルにおける、1.都市全域における市街地形成過程、2.旧居留地地区における空間構造の変容過程、3.施政者・民間人の活動による都市計画、4.歴史的建築物・都市施設の類型と把握、という内容を軸にして調査を行った。以上の成果のもとで、韓半島を中心として、中華人民共和国、日本国、ロシア共和国の一部を含めた、県日本海、北東アジア圏の都市空間の形成過程を、人々の居住とモノの移動、情報の伝達という視点から明らかにし、環日本海生活圏の可能性と将来像を探求した。私たちは東北アジアにおけるソウルの地理的条件に着目したい。ソウルは現在も拡大を続ける巨大都市の一つである。しかも東京に比べて東北アジアの主要都市に近く、新港や新空港の整備と共に発展し続けている。環日本海地域において、将来、今まで以上に人的・物的な交流が情報の交流を伴って行われる際には、ソウルが中心拠点、また、ターミナル拠点となることが出来る。また、今回、ソウルが様々な人々を受け入れる余地があり、既に世界中の大手IT企業などが参入してきていることを確認した。今後の韓半島の動向が、環日本海生活圏の未来に大きく影響してくるであろう。2001年度においては、中国東北部の大連・藩陽・長春・ハルビンと、韓半島の釜山・仁川を対象とした。2001年8月から9月にけけて、現地学術機関・行政機関などにおいて、関連する研究者に協力を受けながら、現地調査を行った。東北アジアの都市形成を捉えるためには、近代初期から欧米列国と日本の覇権争いの場となった都市空間の形成主体を理解することが欠かせない。したがって今年度は、中国東北地方と韓半島における帝政ロシアと日本による都市形成過程を多様な主体関係の変遷を追いながら調査・分析した。1)中国東北部:大連・瀋陽・長春・ハルビの旧市街地地区を中心に、市街を構成するいくつかの地区を「人・モノ・情報」の交流の視点で動向を調査・分析し把握した。ここでは、(1)大連・ハルビンの初期都市計画にの対象となった東清鉄道附属地、(2)日露戦争以降、大連・瀋陽・長春の新たな都市建設が始まる満鉄附属地、(3)附属地の周辺に自然発生的に形成された中国人街を中心に、土地・建物所有に関する資料をもとに、街区形態の形成・再編過程を明らかにした。2)韓半島:釜山・仁川における、(1)都市全域における市街地形成過程、(2)旧居留地地区における空間構造の変容過程、(3)施政者・民間人の活動による都市計画、(4)歴史的建築物・都市施設の類型と把握、という内容を軸にして調査を行った。今後の展望環日本海地域の空間形成における多様性を描く上で二つの方向性が必要とされる。一つは関連する主体の多様性をより詳細に把握すること、もう一つは各主体の捉える空間形成の視点を検証する、という方向である。

今年度は環日本海研究の新たな視点を捉えるため、主に文献及び現地実地調査に尽力した。来年度からは今年度に収穫したデータをもととし対象地の都市空間要素を細分化して分析を行う。本研究は、東北アジア地域(中国東北部・韓半島・極東ロシア)における近代以降の都市空間の形成を歴史的な観点から明らかにするものである。2002年度においては、中国東北部の大連・瀋陽・長春・ハルビンを対象とした。2002年8月23日から9月12日にかけて、現地学術機関・行政機関などにおいて、関連する研究者に協力を受けながら、現地調査を行った。東北アジアの都市形成を捉えるためには、近代初期から欧米列国と日本の覇権争いの場となった都市空間の形成主体を理解することが欠かせない。したがって今年度は、中国東北地方における帝政ロシアと日本による都市形成過程を多様な主体関係の変遷を追いながら調査・分析した。中国東北部の大連・瀋陽・長春・ハルビンの旧市街地地区を中心に、市街を構成するいくつかの地区を「人・モノ・情報」の交流の視点で動向を調査・分析し把握した。ここでは、(1)大連・ハルビンの初期都市計画の対象となった東清鉄道附属地、(2)日露戦争以降、大連・瀋陽・長春の新たな都市建設が始まる満鉄附属地、(3)附属地の周辺に自然発生的に形成された中国人街を中心に、土地・建物所有に関する資料をもとに、街区形態の形成・再編過程を明らかにした。その結果、中国東北地方の植民都市の建設方法には施政者の影響が強く、施政者によって大きく2つに分類された。今後の展望環日本海地域の空間形成における多様性を描く上で二つの方向性が必要とされる。一つは関連する主体の多様性をより詳細に把握すること、もう一つは各主体の捉える空間形成の視点を検証する、という方向である。今年度までは環日本海研究の新たな視点を捉えるため、主に文献及び現地実地調査に尽力した。来年度からは今年度に収穫したデータをもととし対象地の都市空間要素を細分化して分析を行い、環日本海圏の空間要素を検証する。2003年度においては、韓半島のソウルを対象とした。2001年8月から9月にかけて、現地学術機関・行政機関などにおいて、関連する研究者に協力を受けながら、現地調査を行った。したがって今年度は、韓半島における帝政ロシアと日本による都市形成過程を多様な主体関係の変遷を追いながら調査・分析した。韓半島のソウルにおける、(1)都市全域における市街地形成過程、(2)旧居留地地区における空間構造の変容過程、(3)施政者・民間人の活動による都市計画、(4)歴史的建築物・都市施設の類型と把握、という内容を軸にして調査を行った。以上の成果のもとで、韓半島を中心として、中華人民共和国、日本国、ロシア共和国の一部を含めた、環日本海、北東アジア圏の都市空間の形成過程を、人々の居住とモノの移動・情報の伝達という視点から明らかにし、環日本海生活圏の可能性と将来像を探求した。
高分子粗視化シミュレーションによるソフトアクチュエータ材料の物性とダイナミクス

本研究課題では、ゲルアクチュエータにおける高分子ゲルの材料設計を行うために、その作動のプロセスを扱うためのモデルとシミュレーションの研究を行う。具体的には、高分子の粗視化モデルを用いてゲルについてモデル化を行い、シミュレーションを実施し、そのシミュレーションの結果からゲルを構成する高分子鎖と液体のダイナミクスについての解析を行う。2年間の研究期間の中の2年目は、実験の情報を組み入れたゲルのモデル化を行ない、膨潤・収縮のダイナミクスに関する研究を行った。その具体的内容について以下に示す。昨年は、DPD法を基にした高分子粗視化モデルの上で架橋させた構造を作成し、高分子相と溶媒相に分離した構造において、溶媒粒子と高分子の各粒子との間の相互作用パラメータを変えることで、膨潤・収縮状態を記述するモデルを構築した。この相互作用パラメータは、昨年度はsin型の関数で仮想的に変化させて、BZ反応を模しており、実験との乖離が大きかった。そこで、2年目は、自励振動ゲルにおけるBZ反応を色の変化として実験的に捕らえ、この情報を元にBZ反応の状態変化を再現したモデルとして、シミュレーションを実施した。実験では、収縮状態から膨潤状態へ、膨潤状態から収縮状態の各変化の際のBZ反応自体が、前者がかなり早く進むのに対して、後者がゆっくりと起こっている。この情報を取り入れてシミュレーションすることで、より現実的なシミュレーションを行うことができた。自励振動ゲルの分子設計について、膨潤・収縮のレスポンスとして、ゲルの変化がBZ反応に対して追随できるかどうかという点から、現時点のものは初期のものに比べて進化している。この追随できているかどうかということにおいて、シミュレーション結果から最近のものは、よりレスポンスのよいゲルになっていることを説明することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。具体的には、高分子の粗視化モデルを用いてソフトアクチュエータとしてのゲルにおけるモデル化を行い、シミュレーションを実施し、そのシミュレーションの結果からゲルを構成する高分子鎖と液体のダイナミクスについての解析を行う。2年間の研究期間の中の初年度は、散逸粒子動力学法(DPD法)を用いてゲルのモデル化を行ない、膨潤・収縮のダイナミクス、及びプロトタイプの自励振動ゲルのモデル化を行った。DPD鎖で構成された高分子構造と溶媒の2相分離した構造を作成し、高分子鎖を架橋密度が1.4になるように構造を作成する。架橋密度は、溶媒とポリマーの親和性を上げても膨潤率が2倍程度になるようにコントロールした。この構造を用いて、溶媒粒子と架橋高分子の各粒子との間の相互作用パラメータを変えることで、膨潤・収縮状態を記述する。結果として、収縮状態から膨潤状態へ、膨潤状態から収縮状態を記述するための相互作用パラメータを変えた際のダイナミクス計算、及び高速に伸張させたあとの膨潤など、従来stress-diffusion coupling理論でしか表すことができなかった現象について、DPDモデルを用いて記述できることが示された。さらに、次年度行う予定であった第1版の自励振動ゲルのモデルについても構築できた。具体的には、相互作用パラメータをsin型の関数で変化させ、そのパラメータの変化に対して、膨潤・収縮を繰り返す様子が観察でき、モデル化できた。この周期的な変化の速度依存性についても検討を行い、あまり早く変化させるとゲルの変形が追随できなくなることも示された。公募班の1年目に行う研究として、申請書には、次の2項目について、記載した。

1)テスト計算で行なっているモデルをベースに、散逸粒子動力学法(DPD法)を用いて、ゲルのモデル化を行なう。2)1)で構築したモデルを用い、膨潤・収縮のダイナミクスについて、従来の理論モデルであるStress-diffusion couplingmodelとの比較・検証を行い、我々のモデルの信頼性を確かめる。特に、ダイナミクスについて、Collective diffusion modelでは表せないが、Stress-diffusion couplingmodelでは表すことができるダイナミクスについて、重点的に検証を行う。これらに対して、DPD鎖を用いたゲルモデルの構築、及び膨潤・収縮のダイナミクスシミュレーションとStress-diffusion couplingmodelの従来の結果との比較については、既に行い、DPDで構築したモデルがStress-diffusion coupling modelに則していることを示すことができた。一方で、2年目以降に予定していた「自励振動する過程のシミュレーション」についても、既に第1版のシミュレーションを実施でき、当初の予定よりも早く研究が進展させることができた。特に自励振動ゲルモデルの結果については、実験との対応が課題となるが、現実に則した自励振動の反応過程に対応するモデルを構築しなくてはならないという問題点の洗い出しまで行うことができ、翌年度の研究に繋げることができている。今後(2年目)の研究内容については、既に1年目に2年目の予定を早めて進めているが、引き続きの研究を進める。具体的には、1年目に検討した第1版の自励振動ゲルのモデルをリファインした第2版の自励振動ゲルのモデルの作成を行う。第2版のモデルでは、第1版で行っていた自励振動周期を仮想的にsin波で与える方式の代わりに、実験から得られる周期変化のデータを用いて、シミュレーションする予定である。実験から得られる周期変化として、金属錯体の酸化数変化による色の変化が考えられ、実際に観察される色の変化をシミュレーションに取り込み、その変化に沿ってシミュレーションすることとなる。このような方法を取り入れる理由として、元来、自励振動はBZ反応の周期に由来し、BZ反応は、反応拡散過程で記述できることから、反応と拡散がカップルした状態として表すことができる。色の変化には、この反応拡散過程の結果として現れたものと考えることができることから、この色の変化をそのまま取り入れることで、反応拡散過程まで含めたシミュレーションを実施することが可能ではないかと考えている。また、研究を推進するにあたって研究補助員を雇用して研究を進めるが、研究補助員と共に、シミュレーション研究を行う。本研究は、新学術領域内での研究であることから、新学術領域において強く推奨されている領域内の共同研究についても検討を進めていきたいと考えている。
DPPは小児の根尖性歯周炎治療における指標となり得るか？

本研究は、Porphyoromonas endodontalisと言う菌の細菌性DPP群が同菌の病原性に寄与しているのではないか?という着想に基づいています。小児における急性根尖性歯周炎からは、同菌が検出されたという報告が多くあります。そこで本研究では、同菌とDPPそして小児の歯周炎の関連性について解析を行う予定です。
高清浄ECRプラズマCVDによる高機能性ナノクリスタルGe膜の作製

ECRプラズマCVD法を用いμc-Ge : H(水素化微結晶ゲルマニウム)を成膜した。結晶基板上でμc-Ge : H膜は基板と全ての結晶軸が合致した優先配向成長がみられた。基板温度上昇に伴い結晶化率、優先配向割合は上昇する。しかし、ガラス基板上では(220)配向したμc-Ge : H膜の結晶化率は155°Cが最大になり、さらなる温度上昇では結晶化率は低下する。これは膜表面からの水素離脱により結晶核形成が抑制されたためである。膜からのフォトルミネッセンスはアモルファス部結晶化率の上昇に伴い強度、ピークエネルギーが低下すること、及びやや広めの半値幅(0.2eV)をもつことからアモルファスからの発光であることが分った。ナノクリスタル相の存在が期待できる微結晶-アモルファス境界成膜条件で高品質a-Ge : H(水素アモルファスゲルマニウム)膜を作製した。このa-Ge : Hに加えカルコゲナイド系アモルファス半導体のフォトルミネッセンス寿命分布においてもダブルピークを見出した。さらにこれまで不可能だったフォトルミネッセンスのナノ秒QFRS(直交成分周波数分解寿命測定)法を開発した。得られたQFRS信号に対して我々が考案した半解析的deconvolution法により、装置関数の影響を除去して真の寿命分布を得た。a-Si : H(水素化アモルファスシリコン)も含めたアモルファス半導体に共通してフォトルミネッセンスの短寿命成分(ns-μs)は1重項励起子発光、長寿命成分(ms)は3重項励起子発光によるものであることを明らかにし、スピン状態を制御すれば電子・正孔の再結合分布を変えることができるという応用上重要な知見を得た。a-Ge:Hやμc-Ge:Hは通常のrf放電によるCVDでは、欠陥が多く高品質化が難しい。我々は低圧放電が可能で基板へのイオン、電子照射が均一な高清浄ECRプラズマCVD装置を独自に開発し、高品質a-Ge:H、μc-Ge:H膜を作製し評価した。QFRS法によるa-Ge:H膜のPL寿命分布測定ではデバイス級高品質a-Si:Hで見られるfast/slowのダブルピーク(10μs/1ms)がa-Ge:Hにおいても同様に起こる事が初めて観測された。a-Ge:Hは1μsと0.1msにピークを有する。光励起された電子・正孔対は励起子を形成し、ダブルピークの成因をスピン状態の違い、すなわち1重項(S=0)と3重項(S=1)に起因するものと考えた。強度の強いパルス光で励起するTRS法ではnsオーダーに1重項励起子の発光があるとの報告があり、従来500nsまでであった測定領域を3nsまで拡大し評価した。a-Si:H、a-Ge:HともにnsオーダーでPL成分は確認できず、1重項励起子の寿命は110μsのオーダーである。Si(100)上に基板温度313°Cでμc-Ge:Hを形成した。膜は基板と軸の揃った結晶成長、すなわち優先配向をする。しかしシェラー径は24nmであり微結晶構造をとる。Si(110)、Si(111)上でも同様に優先配向が起こった。313°Cでのa-Ge:Hの真空中熱処理では成長速度が遅く結晶化も不十分であり、優先配向はプラズマから基板へのエネルギー付加によると考えられる。膜厚0.5μm以上では[111]方向の成長は[110]方向に変わるが、[100]、[110]方向の成長では成長方位は変わらない。