hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管におけるAbhd2遺伝子の機能解析

1.Abhd2遺伝子変異マウスを用いた解析ApoEとAbhd2とのDouble KOを樹立した。Double KOとApoE KOマウスでは明らかな体重変化、表現型の変化を認めなかった。また動脈硬化病変解析を行うため、生後8週齢より高コレステロール食を開始し16週齢において大動脈弁輪部直上の大動脈および胸部腹大動脈の動脈硬化病変をoil red染色を行い病変部の解析を行った。Double KOマウスとApoE KOマウスでは明らかな差異は認めなかった。Abhd2は自然発症による動脈硬化に対する関与は低いと考えられた。またDouble KOマウスの内臓脂肪の重量がApoE KOマウスに比べ有意に増加を認めており、Abhd2は高コレステロール食負荷にて脂質代謝に関係している可能性が示唆された。2.ヒトABHD2の役割の解析マクロファージにおけるABHD2遺伝子の機能解析の為、ヒト単球・マクロファージの細胞株であるTHP-1にshRNA vectorを導入しABHD2 kockdown(KD)cell lineを樹立することができた。その結果、PMA添加後の分化に関しては、KD群はコントロール群に比べ明らかな差を認めなかったが、beadsの取り込みについてはKD群がコントロール群に比べ有意に増加していた。またMCP-1添加による単球遊走に関してはKD群がコントロール群に比べ明らかな遊走亢進を認めた。KD群にnormal ABHD2とmutantABHD2を発現するプラスミドを導入し一過性発現させた場合、normalABHD2は遊走能が低下したが、mutant ABHD2群はさらなる亢進を認めた。以上より、ヒトABHD2に関してはマウスAbhd2と同様に遊走能を制御する機能があり、更にphagocytosisにも関与していることが今回明らかになった。(1)Abhd2遺伝子変異マウスを用いた解析ApoEとAbhd2とのDouble KOを樹立した。現在までDouble KOマウスとApoE KOマウスでは、Double KOマウスの体重減少を認め、動脈硬化病変の減少傾向を認めているが、その他の明らかな表現型は現在の所、認めていない。今後、当初の計画通り数を増やしてAbhd2遺伝子の血管における影響(動脈硬化初期病変)を解析する予定である。また、in vitroの解析では、Abhd2 KO homoより得られた細胞は、wildに比べ、血管平滑筋細胞では細胞骨格の異常(アクチン構造)が認められ、また腹腔マクロファージでは、wildに比べhomoは、ビーズの取り込み低下傾向を認めた。今後さらに詳細な解析を行う予定。ヒト冠動脈病変サンプルにおいて生体内の平滑筋細胞およびマクロファージにhumanABHD2遺伝子の発現を認めた。マクロファージにおけるABHD2遺伝子の機能解析の為、初代培養ヒトマクロファージを用いてin vitro解析を行った。その結果、マクロファージ分化とともにABHD2遺伝子発現上昇を認めた。さらにsiRNAKnockdownの実験を試みたが、残念ながら系を樹立できなかった。しかし、ヒト単球・マクロファージの細胞株であるTHP-1を用いてcellshRNAvectorを導入し、ABHD2 kockdown cell lineを樹立することができた。今後、分化、Acetyl LDL uptake能を解析する予定である。上記のマウス腹腔マクロファージの解析より得た結果より、ヒトABHD2においても同様な結果を得られるかどうか解析も行う。
共生微生物による節足動物媒介性疾病の制御

昆虫(蚊やハエ)やダニなどの吸血性節足動物はヒトや動物に重篤な疾病を引き起こす様々な病原体を媒介する。一方で、節足動物は病原体以外にも、ヒトや動物に病気を起こさない多様な微生物を体内に保有し、共生微生物を含めた超個体として存在している。本研究では、3者(節足動物ー病原体ー共生微生物)の共生状態を維持するために重要な節足動物因子および共生微生物因子を特定することで、節足動物媒介性疾病の新たな制御法を開発することを目的とする。
瀬戸内海地域の環境保全と海域利用に関する総合的法学研究

瀬戸内海の環境の悪化は、瀬戸内法に基づく環境保全基本計画の最近の変更によっても、抑止できないおそれがある。海砂はコンクリート骨材や海面埋立の基盤に利用するために、主に瀬戸内海、九州及び沖縄で大量に採取されてきた。瀬戸内海では海砂の採取が環境と漁業資源状況の悪化を招いたので、沿岸各県が採取を禁止しつつある。砂利は中国、韓国などから輸入されている。韓国では環境保全の観点から砂利採取の規制が検討されているが、中国での規制は災害防止の観点によるものだけである。各画の国内需要の増大も考慮すると、日本が砂利の輸入量を増やすことは困難であり、各国の環境の悪化を招くおそれもある。海は海砂の部分を含めて、国及び自治体が管理し、原則として私的所有権の対象ではない。採取の許可(特許の性質を持つ)に基づいて採取者が海砂の所有権を持つようになるが、この政策の妥当性が今日疑われつつある。環境の保全と海域利用の調整のために、現行法令の解釈論を最大限に活用するとともに、積極的に立法政策を展開することが必要である。その点で、自治体の環境アセスメント条例が注目される。靹の浦の歴史的文化景観については、文化財保護法、都市計画法及び公有水面埋立法と住民運動の動向とが密接に関連し合っている。良好な生態系の保全を目指し、海面埋立と海砂採取の禁止を瀬戸内法に明示して、廃棄物削減への圧力を強め循環型社会の形成を推進すること、利用関係を環境保全最優先で調整する基準、住民が主体的に環境の保全・管理に参加する制度等を瀬戸内法に定めることも必要である。住民の環境共同利用権の認知は、その実現に役立つ。海面埋立の禁止、海砂採取の全面禁止、他地域からの産業廃棄物の持ち込みの禁止等が、瀬戸内海の環境保全を求める住民運動の重要な課題であり、改訂された基本計画では十分な対応が期待できないので、瀬戸内法の改正が求められている。私達は定例の研究会を開催して、埋立と海浜保全に関して環境・公害判例の事例を分析し法理論を検討し、漁業と他の海域利用との競合に関する判例を分析し、埋立アセスメント、海砂利採取とその規制などにつき調査研究を遂行して、現状と問題点を明らかにした。「鞆の浦」のバイパスの設置の動きと歴史的景観保全運動との対立も検討した。特に海砂採取については、広島県,香川県、沖縄県、中国上海・江蘇省、台湾などで、関係者からの聞き取りなどの実態調査を行い、砂利採取に関する全国都道府県アンケート調査を実施した。その結果、被害の状況や採取禁止に至る経緯等が明確になったほか、砂利採取における海砂利の比率が中四国地区、九州・沖縄地区で高く、砂利の代替材の開発は、広島県を始めそのような地域で積極的に行われているが、県によって相当の格差があること、中国におけるように上流から砂の供給を受ける河川での採取は、砂の供給がない閉鎖性水域における海砂採取と問題状況が異なるが、長江では堤防欠壊のおそれがあるために砂の採取が禁止されており、わが国が海砂採取の禁止の代わりに砂の輸入に頼ることはすべきでないこと、などが明らかになった。法理論の面では、豊島産業廃棄物不法投棄事件について撤去等を内容とする民事責任と行政責任を考察し、環境権の認知が重要であることを明確にした。中国の福建省福州と韓国の仁川・ソウル等での共同調査により、両国の海域管理法制、海と川での砂利採取の状況、特徴、課題、日本への砂利輸出の経緯などを明らかにした。中国では、川砂採取の規制は災害防止の観点から行われ、環境保全は意識されていない。韓国では、海砂の採取が環境に悪影響を及ぼすことが判明すれば採取を制限する予定であり、国内需要から考えて、今後砂の輸出はしない見通しである。

また、瀬戸内海地域のヒアリング・資料調査及び全国のアンケート調査により、各都道府県の砂利採取の状況、特徴、課題などを明らかにした。日本でも砂利採取法の規制は災害防止を主たる目的とし、環境破壊の防止の側面では配慮が不充分である。埋立事業に関する環境アセスメントの状況の把握など、各自の調査研究と4回の共同研究会も行い、瀬戸内海の環境保全と海域利用について様々なことが明確になった。たとえば、鞆の浦の景観は、地理的環境を基礎にして鞆の浦が歴史的に重要な役割を担い発展してきたことに伴って、文化的に重要な建築物と織りなし創造されてきたが、経済的地盤沈下によって改変を迫られている。判例の態度は、景観の保護についてなお消極的である。循環型社会を構築しようとするエコタウン事業では、廃棄物の排出抑制等のための政策との位置づけを明確にすることと、廃棄物処理のコストの考慮を自区内処理の原則を踏まえて行うことが重要である。海域利用は、海上安全の確保、海洋環境の保全等を前提にして、話し合いと合意の形成によって調整されるべきものである。住民が環境を共同で利用する権利を有するという考えを基礎にして、住民の自発的、積極的な行動を促進しつつ瀬戸内海の環境を管理する制度を構築することも、瀬戸内法に関する課題の一つである。前年度まで実施した調査の結果を分析し、3回の会合で議論を行った。海砂利採取については、社会的背景や法制度の推移、全国の採取状況を整理し、採取による自然環境への影響及び禁止後の代替骨材対策の意義を明らかにした。韓国、中国でも、川砂・海砂の採取は環境に悪い影響を与えており、一応の環境立法がなされているものの、環境保護には不十分である。建設ブームでもあり、さらに深刻な環境問題発生の可能性がある。台湾では、川砂が不足し陸砂も多くないことから、海砂利用が注目されており、海砂採取に対する法規制が検討中である。海は海砂の部分を含めて、国及び自治体が管理するものであり、原則として私的所有権の対象ではない。採取の許可(特許の性質を持つ)に基づいて採取者が海砂の所有権を持つようになるが、この政策の妥当性が今日疑われつつある。多くの競合する海域利用の調整は十分に行われてはいない。眺望・景観訴訟判例を分析し、瀬戸内の景観紛争事例を掘り起こしたが、鞆の浦の歴史的文化景観については、文化財保護法、都市計画法及び公有水面埋立法が互いに密接に連結し、「開発」をめぐり住民運動が分裂していることが、景観の自然崩壊を進めている。瀬戸内海を持続的に利用し、よき環境を子孫に伝えていくという使命感を持って、環境の保全と海域利用調整のために、現行法令の解釈論を最大限に活用するとともに、積極的に立法政策を展開することが必要である。その点で、自治体の環境アセスメント条例、とくに海浜の保全に係わるアセスメントが注目される。
抗原性を消失させた肝細胞シート移植による免疫寛容導入の試み

背景:臓器移植や組織移植においては拒絶反応の制御が必要となる。拒絶反応のひとつである細胞性拒絶は、主要組織適合抗原(major histocompatibility complex:MHC)が標的となる。現在は、移植後に免疫抑制剤を内服することで拒絶反応を制御しているが、免疫抑制剤の長期内服は、過剰な免疫抑制による感染症や悪性腫瘍、薬剤性腎障害などの副作用が問題となる。そこで、免疫抑制剤を内服することなく拒絶を回避するために、抗原であるドナー細胞のMHC発現の抑制に着目した。また、腫瘍免疫の研究において、効率的な動物モデルを作製する際にも抗原性が問題となり、MHC発現の抑制は有用であると考えた。目的:肝細胞表面のMHC分子発現を抑制した肝細胞/肝癌細胞シートを作製する。方法:MHC分子発現を抑制するためのゲノム編集は、CRISPR/Cas9システムを用いて行い、肝細胞株(HepG2)、さらにヒト初代肝細胞を目的細胞とする。ウイルスベクター法や電気穿孔法などの遺伝子導入方法を行い、MHC発現の抑制を解析し、最適な遺伝子導入方法を検討した。さらにより高純度のMHC抑制細胞を作製し、シート作製を行った。結果:MHC分子発現抑制のため、β2ミクログロブリン遺伝子に対するガイドRNAを設計し、プラスミド、さらにレンチウイルスベクターを作製した。リポフェクション、電気穿孔法ではMHC発現の抑制は確認できなかったが、ウイルスベクター法においてHepG2、ヒト初代肝細胞ともに約1015%のMHC発現抑制が確認できた。さらにMHC抑制したHepG2を磁気細胞分離し、MHC抑制細胞を約90%と高純度に回収し、細胞シートを作製することができた。MHC発現抑制の遺伝子導入法に試行錯誤を重ね、時間を要した。最終的にウイルスベクター法で効率よく導入することが可能となり、予定より大きく遅れることなく進行している。MHC発現を抑制した肝細胞を作成することができた。今後、予定どおりこれを細胞シートとして移植する実験へ移行する。MHC発現を抑制することで、アロ反応性を回避できる可能性があり、免疫寛容導入へつながる可能性がある。また、MHC抑制したHepG2シートの移植により効率的な動物モデルの作製による治療法の開発に寄与しうると考える。臓器移植や組織移植においては拒絶反応の制御が必要である。拒絶反応は、腫瘍組織適合抗原(major histocompatibility complex:MHC)のうち主にMHC class Iが標的となる。そこで、拒絶を回避するために、抗原であるドナー細胞のMHC発現の抑制に着目した。本研究では、肝細胞シート移植において、移植した肝細胞表面のMHC class I発現を抑制することで、拒絶反応を起こさず長期生着させることを目的とする。方法として、CRISPR/Cas9システムを用い、MHC class I発現を抑制するためのゲノム編集を行う。肝細胞株、さらにヒト初代肝細胞に、ウイルスベクター法や電気穿孔法などで遺伝子導入を行い、MHC発現抑制細胞を作製し、このMHC発現抑制肝細胞をシート化してマウスへ移植し、長期生着し機能維持できるか否かを検討する。MHC classI発現抑制のため、β2ミクログロブリン遺伝子に対するガイドRNAを設計し、プラスミド、さらにレンチウイルスベクターを作製した。肝細胞株(HepG2)にウイルスベクター法、リポフェクション法、電気穿孔法など種々の遺伝子導入法を試みた。リポフェクション法、電気穿孔法ではMHC発現の抑制が確認できなかったが、ウイルスベクター法では1015%のMHC発現抑制が確認できた。さらにMHC分子を抑制したHepG2を磁気細胞分離し、MHC抑制細胞を約90%と高純度に回収し、細胞シートを作製することができた。また、ヒト初代肝細胞においても同様にウイルスベクター法にてMHC発現を抑制することができた。今年度の計画は、ヒト初代肝細胞分離を行うこと、またMHC発現を抑制するためのゲノム編集を行うことであった。目的とするウイルスベクターを作製し、CRISPR/Cas9システムを用いて、MHC classI分子を抑制した肝細胞を作製することができた。

リポフェクション、電気穿孔法ではMHC発現の抑制は確認できなかったが、ウイルスベクター法においてHepG2、ヒト初代肝細胞ともに約1015%のMHC発現抑制が確認できた。さらにMHC抑制したHepG2を磁気細胞分離し、MHC抑制細胞を約90%と高純度に回収し、細胞シートを作製することができた。MHC発現抑制の遺伝子導入法に試行錯誤を重ね、時間を要した。最終的にウイルスベクター法で効率よく導入することが可能となり、予定より大きく遅れることなく進行している。引き続き、ウイルスベクターによる遺伝子導入により、MHC class I分子を抑制した肝細胞を作製する。さらに、高純度のMHC抑制細胞シートを作製する。アロリンパ球との共培養を行い、MHC分子を抑制することで抗原性が低下しているか否かを検証する(in vitro)。また、この細胞シートをマウスへ移植し、拒絶反応の有無と肝細胞機能を評価する(in vivo)。MHC発現を抑制した肝細胞を作成することができた。今後、予定どおりこれを細胞シートとして移植する実験へ移行する。MHC発現を抑制することで、アロ反応性を回避できる可能性があり、免疫寛容導入へつながる可能性がある。また、MHC抑制したHepG2シートの移植により効率的な動物モデルの作製による治療法の開発に寄与しうると考える。今年度はウイルスベクターの作製を行い、遺伝子導入効率の確認を行った。導入効率が確認できたため、同ウイルスベクターで研究を継続する予定であり、次年度予算においてウイルスベクターを追加購入する。さらに、各種アッセイに必要な抗体、培地を購入し、in vitroでの評価を行う。また、今後のマウスへの移植にむけて、マウスを購入する予定である。注文した試薬などの納期が遅れるなどして、実験全体が予定より遅れ、本年度で予算を使用しきれず次年度使用額が生じた。そのため、肝細胞シート移植に必要な試薬の購入に充てる予定である。
小・中学校におけるトレーナーによるスポーツ医科学サポート体制の構築

学校現場における子どものスポーツ傷害の対応は、最も現場で子どものケガの対応に携わる可能性の高い教員が、トレーナーや医療機関等の専門家と連携しつつも、まずは必要最低限の応急処置や障害予防のためのコンディショニング法等の知識や実践方法を学び、安全な指導を行える体制を普及・強化していくことが優先課題と考える。教員を対象としたトレーナーによる運動部活動指導者対象の講習会の実施、それらの知識を伝達・啓蒙する教育用リーフレット等の活用は非常に有意義であり、今後の安全体制構築に向けた事例となるであろう。本研究は、トレーナーが学校、医療機関、スポーツドクターと連携し、小・中学生を対象にスポーツ傷害の予防、リハビリテーション、コンディショニング、体力向上のためのトレーニングなどを提供し、地域のスポーツ医科学サポート体制構築をめざすものであり、これは、我が国における新たなスクールトレーナーの活用事例を提案するものである。初年度の平成25年度は、近隣の小・中学校養護教諭、体育科教諭、課外活動指導者、教育委員会等との説明会を設け、子どものスポーツ傷害、健康・体力およびコンディショニングに関するヒアリングを積極的に行った。子どものスポーツ傷害およびコンディショニングに関する実態調査を行うためのアンケート用紙作成に向けて、学校現場における課題を整理し、今後の実践的なトレーナー介入研究のためのより有効な方法を検討するための情報収集を行った。現場の指導者とのヒアリングをしていく中で、小学校と中学校の実情の違いや学校間のスポーツ指導に関する考え方の差も大きいことが明らかとなり、より多くの立場の方々にご意見を伺ったうえで適切なアプローチを検討することにした。一方、昨年の日本臨床スポーツ医学会において、学校の健康診断における運動器検診の新たな試みや事業が多数発表され、医師を中心とした学校検診の見直し論が注目されていたことから、本研究においても医師との連携の重要性を懸念し、その領域のさらなる情報収集が必要と思われた。今後さらに、学校現場におけるスポーツ医科学サポートの必要性を探り、より効果的なアプローチの方法を模索するつもりである。本研究は、トレーナーが学校、医療機関、スポーツドクターと連携し、小・中学生を対象にスポーツ傷害の予防、リハビリテーション、コンディショニング、体力向上のためのトレーニングなどを提供し、学校現場におけるスポーツ医科学サポート体制の構築をめざすものである。これまでの2年間の研究事業では、学校現場における子どものスポーツ傷害の対応および傷害予防のためのコンディショニングに関する問題点をスポーツ医科学的な視点から課題整理し、今後の実践的なトレーナー介入のためのより有効な方法を検討するための情報収集を行ってきた。特に平成28年度から導入される運動器検診の体制が本研究の事業と深く関連することから、医師との連携の必要性を考慮し、その領域の専門家を招いたシンポジウムを開催し、さらなる情報収集を行った。学校現場の指導者とのヒアリングをしていく中で、部活動の活動規模や指導者の考え方で応急処置や傷害予防に関する意識も大きく異なることから、学校現場の特徴を充分に吟味した上で適切なトレーナー(専門家)の介入を行う必要があることがわかった。今後さらに、保護者、養護教諭、体育教諭、部活動指導者を対象としたスポーツ傷害予防のためのストレッチングやトレーニングの方法、傷害発生時の応急処置やコンディショニングの方法に関するセミナーを開催するとともに、実施したアンケートの結果を踏まえて配布用リーフレットを作成して配布し、対応方法の啓蒙を図る。本研究は、トレーナーが小・中学校におけるスポーツによるケガの応急手当や予防対策などの指導を導入して、学校や医療機関との連携によるスポーツ医科学サポート体制の構築をめざすものである。初年度の取り組みでは、学校現場の指導者とのヒアリングをしていく中で、部活動の活動規模や指導者の考え方で応急処置や傷害予防に関する意識も大きく異なることから、学校現場の特徴を十分に考慮した上で適切なトレーナー(スポーツ医科学の専門家)の介入を行う必要があることがわかった。2年目の取り組みでは、本研究の事業内容が平成28年度から導入される運動器検診の体制と深く関連することから、医師との連携の必要性を考慮し、その領域の専門家を招いたシンポジウムを開催し、さらなる情報収集を行った。また、学校現場におけるスポーツ傷害の対応に関する実態をより精細に把握し、現場においてより必要性の高い対応策を検討する目的で東京都内の中学校教員を対象としたアンケート調査を実施した。3年目の取り組みでは、学校現場におけるケガに対する教員の対応の課題について検討することを目的に、実態調査の結果報告をもとに現場の教員を交えたシンポジウムを開催した。現場の教員がケガの応急処置などの救急対応や予防のためのコンディショニングに関する情報が不足し、対応に自信がないという傾向が強いことが明らかであったことから、現場の指導者に最低限必要なケガの応急処置や予防対策に関する情報を伝える配布用リーフレットを作成し、東京都内の学校関係者に郵送配布した。学校現場における子どものスポーツ傷害の対応は、最も現場で子どものケガの対応に携わる可能性の高い教員が、トレーナーや医療機関等の専門家と連携しつつも、まずは必要最低限の応急処置やコンディショニング法等の知識や実践方法を学び、安全な指導を行える体制を普及・強化していくことが優先課題と考える。教員を対象としたトレーナーによる運動

部活動指導者対象の講習会の実施、それらの知識を伝達・啓蒙する教育用リーフレット等の活用は非常に有意義であり、今後の安全体制構築に向けた事例となるであろう。現在、学校の健康診断における運動器検診の体制を整備・充実する試みが始まっている。これらの試みは児童・生徒の運動器機能障害やスポーツ障害を早く発見し、適切な指導・教育・治療を施すことにつながり、本研究の事業と密接な関わりを持つ内容である。よって、本研究においても医師との連携の重要性を懸念し、その領域のさらなる情報収集が余儀なくされた。平成26年度は学校現場におけるスポーツ医科学サポート体制を構築する上で、どのような課題が存在するのかを把握するために、運動器検診や子どものスポーツ傷害の予防に関する事業を行っている医療機関やスポーツドクターとの情報交換を行うことを優先した。学校現場に対するアンケート調査の内容もその情報を反映させた上で実施することにしたため、現場への実践的なアプローチは若干遅れて実施することになった。コンディショニング科学小・中学生の養護教諭、体育科教諭、部活動指導者を対象に、子どものスポーツ傷害への対応および予防のためのコンディショニングに関する実状を再度調査し、得られた調査結果と昨年度までに得た現場の問題点や運動器検診との関わりを踏まえて分析し、具体的なトレーナーサポート活動の内容を検討する。協力校で小・中学生対象のメディカルチェック、体力測定、スポーツ傷害の予防に関する実技講習などを実施する。また、保護者、教員、部活動指導者を対象としたスポーツ傷害予防のためのストレッチングやトレーニングの方法、傷害発生時の応急処置やコンディショニングの方法に関するセミナーを開催するとともに、実施したアンケートの結果を踏まえて配布用リーフレットを作成して配布し、対応方法の啓蒙を図る。さらに、トレーナー、スポーツドクター、医療機関・民間団体、学校との地域医科学サポート体制に必要な調整を図り、地域の専門的な施設、用具、人材の有効活用について方策を検討する。これまでの研究成果を関連の学術集会で公表し、本取組の意義を広く啓蒙していく。初年度の平成25年度では、近隣の小・中学校養護教諭、体育科教諭、課外活動指導者、教育委員会、学校保健委員会等との説明会を設け、子どものスポーツ傷害、健康・体力およびコンディショニングに関するヒアリングを行い、子どものスポーツ傷害およびコンディショニングに関する実態調査用紙を作成し実施する予定であったが、現場の指導者とのヒアリングをしていく中で、小学校と中学校の実情の違いや学校間のスポーツ指導に関する考え方の差も大きいことから、再度、様々な立場の方々にご意見を伺ったうえで適切なアプローチを検討することにした。一方、養護・体育科教諭、部活動指導者等を対象としたスポーツ傷害予防、応急処置やコンディショニング指導の方法を紹介する講習会を通じて、具体的なトレーナーサポート活動の内容の検討を進めることができた。
二酸化チタン結晶を用いた遷移金属ドープ及び酸素欠陥制御によるd電子状態の研究

二酸化チタンの3種類の同質多形の中で、アナターゼは低温相に属するためこれまで単結晶育成は困難とされてきた。本研究により、化学輸送法によって様々な物理測定に十分な大きさの単結晶を得ることに成功した。As-grown結晶は薄青色透明で、これを酸素雰囲気中で熱処理することで黄色透明を経て、無色透明に変化すること、さらにこの結晶について水素還元処理を行うと薄青色(as-grownと同一)、濃紺色を経て黄色に戻ることを吸収スペクトルから確認した。これによって様々な結晶のスペクトルに対応する欠陥状態を制御する方法を確立出来た。なお、酸素処理によって出来た試料は鋭い吸収端をもち、ESR信号も無いことからほぼ完全結晶とみなせる。この結晶に(1)水素還元処理、(2)Hイオン注入、および(3)as-grown結晶はいずれも同じ吸収、ESRスペクトルを示した。角度分解ESRから欠陥はTiイオンにセンターを持つd電子(dxy軌道)であることが分かった。Tiより1価多いV、Nbの異元素を含むアナターゼ型二酸化チタン単結晶を、(Ti:V)O_2、(Ti:Nb)O_2の固溶体を原料とする化学輸送法で育成することに成功した。V、Nbドープ単結晶はそれぞれ赤紫、濃紺色透明で、いずれも吸収端がundoped結晶に比べ、低エネルギーシフトしている。TiO_2:Nbはundoped単結晶を水素還元して得られた結晶に類似の吸収スペクトルを示し、欠陥の電子状態の類似性を示唆している。二酸化チタンは3種類の同質多形があるが、それ等の中でバンドギャップも大きく光触媒作用が大きいとされているアナターセは低温相に属し、これまで物性測定に耐え得るほどの良質の単結晶が得られなかった。本研究ではアナターセ単結晶を塩化アンモニュウムを輸送剤としたChemical Vapor Transport法で作成した。得られた結晶は青色透明である。これを1MPaの酸素圧下で熱処理すると黄色、ついで無色透明になった。後者は酸素欠陥の無い試料で、完全絶縁体であった。この試料を基本として、酸素欠陥の制御を試みた。酸素欠陥を水素還元処理によって生成する方法をとった。水素圧の下で熱処理を行なうと粉末状では700°Cでルチルに転移した(結晶は空気中では900°C迄転移を起こさなかった)。水素還元による酸素欠陥量は処理温度、雰囲気の水素濃度によることが分かった。この知見から600°Cの下で水素還元処理を行なった。この結果、約3.0eVに吸収帯を生じた。さらに水素処理を続けると、この吸収帯に替って、2.0eVに幅広い吸収帯が現れた。この吸収帯のために自由キャリアによる吸収は測定出来なかった。発光は2.4eVにピークを持つ幅広いバンドがある。これらは3つの発光体に分解出来るが、そのうちもっとも高エネルギー側にあるのは自己束縛励起子によるもので酸素欠陥には関係が無い。薄膜をゾル・ゲル法で作成した。膜の同定にはラマン散乱とX線回折を用い、アナターセであることを確かめた。水素還元処理は結晶について得られた結果と同様で、膜は連続的に黒化していった。これはTi^<3+>が多数できたためと思われる。Alドープを試みたが、現在のところドープの確証は得られていない。二酸化チタンの3種類の同質多形のうち、低温相に属するアナターゼはバンドギャップも大きく、光触媒作用が大きいことで注目されている。本研究では、アナターゼ単結晶を塩化アンモニウムを輸送剤としたChemical Vapor Transport法で作成した。得られた青色透明の結晶を1MPaの酸素圧下で熱処理すると黄色、ついで無色透明になった。後者は酸素欠陥のほとんどない試料で、完全絶縁体であった。酸素欠陥の制御は、酸素欠陥を水素還元処理によって生成する方法をとった。

酸素欠陥は光学的には約3.0eVに吸収帯を生じ、さらに水素処理を続けるとこの吸収帯に替わって、2.0eVに幅広い吸収帯が現れた。発光は2.2eVにピークを持つ幅広いバンドがある。これらは3つの発光帯(1.95、2.1、2.4eV)に分解できる。励起スペクトルから、欠陥による3.0eVのバンドを励起すると、最低エネルギーの発光帯(1.95eV)のみが現れることが分かった。ダイヤモンドアンビルセルを用いて圧力下での物性変化を調べた。ラマン散乱から4.3±0.3GPaで相転移が起こることを見出した。吸収端もこの圧力で飛びを示した。なお、高圧相は圧力を常圧に戻しても安定に存在した。この高圧相が単結晶として常圧、常温で得られたので今後、構造解析を行う予定である。二酸化チタンには、3種類の同質多形が存在する。これらの中でアナターゼは低温相に属するためこれまで単結晶育成は困難とされてきた。我々の研究により、化学輸送法による様々な光学測定に充分な大きさの単結晶を得ることに成功した。as-grown結晶は薄青色透明で、これを酸素雰囲気下で熱処理することで黄色を経て、無色に変化すること、水素雰囲気下で熱処理することで薄青色、濃紺色に変化することを吸収スペクトルから確認した。濃紺色を再び酸素雰囲気で熱処理することで、濃緑色を経て黄色に戻ることから、様々な結晶の色に対応するこれらの欠陥状態を制御する方法を確立した。as-grown結晶の角度分解ESRスペクトルでは、g=1.961.99付近に鋭いシグナルを観測し、角度依存性から結晶中の欠陥はTi^<3+>で、c軸方向に異方性をもつ状態であることを見出した。これにより結晶中におけるTiのサイトの対称性と相関があることが明らかにされた。(Ti:V)O_2、(Ti:Nb)O_2の固溶体を原料とすることで、V、Nbの異元素を含むアナターセ型二酸化チタン単結晶の育成に成功した。V、Nbドープ単結晶は、それぞれ赤紫色、濃紺色の透明で、2×2×2mm^3程度の大きさであった。何れも吸収端がundoped結晶に比べ、低エネルギーシフトしていた。Nbドープの単結晶では、2.5eVから低エネルギー側に強い吸収の存在が認められ、undoped単結晶を水素還元して得られた濃紺色単結晶に類似の吸収スペクトルを示し、電子構造の類似性を示したものと考えている。
チェコ／ドイツ国境地域における20世紀地域社会史

本研究は、20世紀のチェコ/ドイツ国境地域を対象に、国民や国家、ナショナリズムなどを相対化し、地域を主体とした、国境地域の社会史の構築を目指す。具体的な対象地域を、チェコ西端部の、バイエルンと国境を接する、かつてのドイツ人都市ヘプ市に設定し、同市が国境を越えて所有していた市有林を手掛かりに、次の課題を設定する。(1)両大戦間期チェコスロヴァキアにおける地方財政における市有林の役割とその問題点の解明、(2)国境地域における、都市とその住民を主体とした国際関係の析出、(3)第二次世界大戦後の、バイエルン所在の市有林をめぐる紛争を通じた、ドイツ人住民の「追放」をめぐる対立と和解の過程と論理の検討。
半導体量子ドット微小光共振器におけるコヒーレント高密度励起状態の研究

本研究では、物質の電子系と光との強結合系において、コヒーレントな相互作用を増強させることで、超放射のような新たな物理現象を発現させることを目指している。このために、光活性物質として大きな振動子強度を持つ半導体量子ドット(CuCl量子ドット)と、電子系と光とを強く結合させるために微小光共振器構造に着目した。本研究は、共振器構造を形成する誘電体多層膜ミラーについて改善を図り、これを用いた量子ドット微小光共振器において、その基礎的光学特性である共振器ポラリトンとその発光特性について調べた。実験結果として、量子ドット微小光共振器において、170meVという極めて大きなモード分裂幅を持つ共振器ポラリトンが観測された。このモード分裂の値は、典型的なGaAs量子井戸を活性物質とする共振器において観測されている共振器ポラリトンのモード分裂幅(59meV)の約20倍にも達していることがわかった。この共振器ポラリトンの結果について誘電体多層膜の光伝播に対しては古典的電磁気理論に基づき、活性物質の励起子に対してはローレンツモデルを用いて半古典的な解析を行った。解析の結果、共振器中のCuCl量子ドットの励起子振動子強度は、共振器が無い通常の量子ドットのそれと比較して、40倍程度も増大されているという結果になった。このような異常な振動子の増大は、これまでに共振器で予測されている遷移確率の増大(1次元の共振器では最大約2倍の遷移確率の増強が予測されている。)では、説明ができず、コヒーレントな励起子集団が引き起こす超放射現象の一端を捉えているものと解釈せざるを得ないと考えられる。発光特性を調べた結果、(1)自由励起子発光では、共振器に特有の明瞭な放射角度依存性が観測された。また、発光の励起密度依存性において、自由励起子発光及び励起子分子発光において励起密度に対し超線形な発光の増大が観測された。これは、共振器中の励起子が位相を揃えた状態となり、これらの励起子たちの協同現象として超放射的に発光していることに起因していると考えられる。これら、微小光共振器を製作するための真空装置として、チタン合金製の超高真空薄膜形成装置を開発し、その真空特性が極めて優れていることも実証した。今年度は半導体量子ドットを(λ/4)周期の誘電体多層膜鏡で挟んだ構造からなる分布ブラッグ型微小光共振器を作製し、その基礎光学特性を調べた。共振器により閉じ込められた光と物質の励起状態である励起子の強結合状態である共振器ポラリトンが明瞭に観測された。共鳴領域における下枝共振器ポラリトンと上枝共振器ポラリトンの分裂エネルギー幅は、約70meVが得られた。

この値は典型的なGaAs量子井戸を光活性層とした微小光共振器のモード分裂幅59meVと比較すると約10倍である。また、各モードがs,p偏光で異なる分散関係を持つこともわかった。観測された共振器ポラリトンの分散関係をトランスファー・マトリックス法により解析した結果、光活性層のCuCl量子ドットの振動子強度としてf=4.2x10^<14>(cm^<-2>)が得られた。この値は、GaAs量子井戸の振動子強度の約100倍、バルクCuClのそれの約20倍大きい。すなわち、CuCl量子ドットの大振動子強度を反映して、大きなモード分裂幅を持つ共振器ポラリトンを発現できた。一方、超放射の発現のためには、極めて純粋な半導体量子ドットを作製する必要がある。これを実現さる準備として、超高真空に容易に到達できるチタン合金製の分子線エピタキシー装置を設計・製作した。本研究では、物質の電子系と光との強結合系において、コヒーレントな相互作用を増強させることで、超放射のような新たな物理現象を発現させることを目指している。このために、光活性物質として大きな振動子強度を持つ半導体量子ドット(CuCl量子ドット)と、電子系と光とを強く結合させるために微小光共振器構造に着目した。今年度は、共振器構造を形成する誘電体多層膜ミラーについて改善を図り、これを用いた量子ドット微小光共振器において、その基礎的光学特性である共振器ポラリトンについて調べた。実験結果として、量子ドット微小光共振器において、170meVという極めて大きなモード分裂幅を持つ共振器ポラリトンが観測された。このモード分裂の値は、典型的なGaAs量子井戸を活性物質とする共振器において観測されている共振器ポラリトンのモード分裂幅(59meV)の約20倍にも達していることがわかった。この共振器ポラリトンの結果について誘電体多層膜の光伝播に対しては古典的電磁気理論に基づき、活性物質の励起子に対してはローレンツモデルを用いて半古典的な解析を行った。解析の結果、共振器中のCuCl量子ドットの励起子振動子強度は、共振器が無い通常の量子ドットのそれと比較して、40倍程度も増大されているという結果になった。このような異常な振動子の増大は、これまでに共振器で予測されている遷移確率の増大(1次元の共振器では最大約2倍の遷移確率の増強が予測されている。)では、説明ができず、コヒーレントな励起子集団が引き起こす超放射現象の一端を捉えているものと解釈せざるを得ないと考えられる。今年度は、共振器構造を形成する誘電体多層膜ミラーについて改善を図り、これを用いた量子ドット微小光共振器において、その基礎的光学特性である共振器ポラリトンとその発光特性について調べた。
外場応答と欠陥観測による液晶散逸構造の物理的性質の研究

非平衡開放系では「散逸構造」と呼ばれる秩序パターンが形成されることが知られており、代表例として熱対流や液晶電気対流における対流ロールの周期配列が上げられる。これまでの散逸構造の研究では、「時空カオス」とよばれる対流パターンが時間空間的に不規則に変動する現象が何種類か発見され、マクロ秩序変数を用いた決定論的な非線形ダイナミクスの観点から研究されてきた。一方本研究では、液晶電気対流系において、対流モードと南部-ゴールドストーン・モードとの非線形相互作用によって弱非線形領域で生じる時空カオス「ソフトモード乱流(SMT)」の統計力学的性質を、外場応答と欠陥観測の観点から明らかにすることを目的としている。本年度は、パターンの2次元スペクトルから定義される新しい秩序変数を導入することによって、南部-ゴールドストーン・モードの効果を抑制する外場(磁場)によるパターンの変化について調べた。その結果、等方的な時空カオス、異方的な時空カオス、ノーマル・ジグザク、アブノーマル・ジクザクが現れることがわかった。また、磁場強度を横軸、制御パラメータ(印加電圧)を横軸とする相図を作成した。一方本研究では、液晶電気対流系において、対流モードと南部-ゴールドストーン・モードとの非線形相互作用によって弱非線形領域で生じる時空カオス「ソフトモード乱流」の統計力学的性質を、外場応答と欠陥観測の観点から明らかにすることを目的としている。液晶が磁化率異方性を有することから、磁場を印加することによって南部-ゴールドストーン・モードの寄与を制御することができる。これを利用して、ソフトモード乱流を外場応答の観点から調べた。2次元XYモデルにおける磁化の式を用いて、対流パターンの局所波数ベクトルに関する秩序度を定義し、オブリクロール領域でのパターン秩序度の磁場強度依存性を定量的に求めた。その結果、パターン秩序度は磁場に対して非線形に増加しており、曲線の変化の仕方から典型的な秩序化過程を(1)線形秩序化領域、(2)非線形秩序化領域、(3)飽和秩序化領域の3つの領域に分類することができた。ただし、制御パラメータである印加電圧が小さい場合は線形秩序化領域が存在しなかった。これは印加電圧が小さいため初磁化率が大きく、非線形秩序化領域との区別が困難になっているためであることが示唆された。本年度はSMTに現れる特徴的な線状欠陥「ブラックライン」の構造について研究を行った。これまでに、ブラックラインが液晶配向における欠陥であり点欠陥が連なった構造をしていることを明らかにしてきたが、さらに、線状欠陥の内部構造がブロッホ・ウォール型であることと、ブラックライン上で対流速度がゼロとなっていることを明らかにした。また、パターン秩序度を定義・使用して、SMTの磁場応答を定量的に調べた。その結果、低磁場下では等方的な、高磁場下では異方的な時空カオスが現れ、両者の間に明確なしきい値が観測された。このパターン秩序度と磁場強度の2乗の間に線形関係があり、その係数からパターン感受率の制御パラメータ依存性を求め、キュリー・ワイス則と類似の関係があること示した。
逆境を糧にする外来樹木の「切ったら増える」生理的プロセスの解明

外来樹木トウネズミモチを対象として、攪乱後の適応度と生理的回復過程を明らかにすることを目的とした。葉の最大光合成速度は、トウネズミモチよりも在来種アカメガシワが高かったが、伐採後の萌芽葉では差はなかった。在来種と比べてトウネズミモチは主軸と太根でのデンプン含量が多く貯蔵されており、刈り払い後の萌芽枝の成長が早かった。トウネズミモチの刈り払いは、逆に在来種を被圧する可能性があり、本来は外来種を抑制することを目的とした人為的管理によって、実際は外来種の成長や繁殖力が高まり、かえって分布域が拡大している可能性が示唆された。近年、外来種が都市緑地や里山において環境整備のため刈り払い等がおこなわれている場所で優占し、そこを繁殖源としてさらに周辺の自然林へ侵入しているケースが報告されている。本研究は、刈り払いという人為的攪乱が具体的にどのようなメカニズムで外来種に有利に作用しているのかを明らかにすることを目的としている。27年度は、外来樹木のトウネズミモチの侵入が確認されている関西の里山林において、トウネズミモチと在来種の葉の被食の違いについての調査を開始した。また、来年度おこなう刈取り実験の苗の準備をおこなった。トウネズミモチと同所的に生育する競合在来種のフィールドにおける葉の被食防御形質と被食面積率の測定を解析中である。本課題は、平成27年10月採択のため、当初27年度に予定していた研究内容の一部(刈取り試験等)は、成長期を過ぎてしまったため、実行できなかった。この実験については、28年度から開始する予定である。本来は外来種を抑制することを目的とした人為的管理によって、実際は外来種の成長や繁殖力が高まり、かえって分布域が拡大している可能性があるが、人為が具体的にどのようなメカニズムで外来種に有利に作用しているのかは明らかにされていない。本研究では、外来樹木トウネズミモチをモデルとして、「人為的攪乱が外来種の侵略性を増大させる」という仮説を、攪乱後の適応度と生理的回復過程の解明によって検証することを目的としている。滋賀県大津市の里山林に分布する個体群について調査した結果、トウネズミモチは、林縁から林内にかけて光環境に左右されずその出現が確認された。また、林縁環境においては陽樹である在来種アカメガシワより、樹高成長や最大光合成速度が上回ることはなく、強光下で繁茂していく可能性は低いと思われた。しかし、林内環境においてヒサカキと耐陰性は変わらないことが示唆されたため、弱光下での生存および強光下で陽樹からの被圧にも耐えられることが推測される。里山林や都市近郊林では環境整備のための樹木の伐採が定期的に行われており、トウネズミモチのシュートには光環境に関係なく、伐採跡が確認された。そのような伐採後のトウネズミモチの萌芽力は、季節に関わらず高く、特に林縁におけるアカメガシワとの比較では、トウネズミモチは陽樹と変わらない生理的特性を示し、形態的にはアカメガシワよりも旺盛な伸長を示し、強光下でアカメガシワを被圧する可能性が示唆された。トウネズミモチと同所的に存在する競合在来種のアカメガシワ、ヒサカキ、ネズミモチの各器官のデンプン量を分析したところ、枝、根のデンプン含量はトウネズミモチのほうが在来種よりも高い傾向であり、光合成産物をいち早く貯蔵器官に分配していることが示唆された。本課題は、平成27年10月採択のため、当初27年度に予定していた研究内容の一部を28年度から開始しておこなっている。そのため、フィールド調査や分析がまだ途中段階であるが、解析は順調にすすんでいる。トウネズミモチの侵入場所の光環境を開空度を用いて評価し、各定着地における近隣の在来樹木との成長率の違いから、トウネズミモチの侵略性を推測した。トウネズミモチが生育する場所の開空度と相対成長率との関係を解析した結果、正の相関が認められたが、その傾きは緩やかであった。最大光合成速度は、トウネズミモチよりも在来種アカメガシワが高かったが、伐採後の萌芽葉では差はなくなり、さらに林縁林内関係なくシュート伸長はトウネズミモチがアカメガシワ、ヒサカキを上回った。各器官のデンプン含量は、シロダモ>トウネズミモチ>ネズミモチ>ソヨゴ>アカメガシワの順で多く、全体として落葉樹よりも常緑樹で高い傾向であった。器官別にみると、太根(径2mm以上)>主軸>古い葉(葉齢2年以上)≒古い枝(枝齢2年以上)の順で多かった。一方、糖は、ソヨゴ>トウネズミモチ≒ネズミモチ>シロダモ>アカメガシワの順で多く、器官別では、当年枝>当年葉>古い葉の順で多く、より移動性の高い糖は、光合成器官である葉や当年の枝に多い傾向であった。在来種と比べてトウネズミモチは主軸と太根でのデンプン含量が多く貯蔵されており、刈り払いにより地上部が失われた際にも、これらの光合成産物を利用し再生できることが示唆された。トウネズミモチは外来生物法において要注意外来生物に指定されたことから、各地で駆除のための刈り払いが行われている。本研究により、刈り払いを行わないと、在来種のアカメガシワの方が空間を占拠したが、刈り払いを行うとトウネズミモチの萌芽枝の成長が早いため先に空間を閉めてしまうことが明らかとなった。

トウネズミモチの刈り払いは、逆に在来種を被圧する可能性があり、トウネズミモチの萌芽力が顕著に高いことから、かえって本種の勢力を伸ばす結果になることが予想される。外来樹木トウネズミモチを対象として、攪乱後の適応度と生理的回復過程を明らかにすることを目的とした。葉の最大光合成速度は、トウネズミモチよりも在来種アカメガシワが高かったが、伐採後の萌芽葉では差はなかった。在来種と比べてトウネズミモチは主軸と太根でのデンプン含量が多く貯蔵されており、刈り払い後の萌芽枝の成長が早かった。トウネズミモチの刈り払いは、逆に在来種を被圧する可能性があり、本来は外来種を抑制することを目的とした人為的管理によって、実際は外来種の成長や繁殖力が高まり、かえって分布域が拡大している可能性が示唆された。外来樹木トウネズミモチと競合在来種について、人為的管理を想定した刈り払いに対する反応性(光合成特性、光合成産物の貯蔵量、地上部地下部の配分比、枝の伸長パターン)について調べる。外来樹木トウネズミモチと競合在来種について、地上部、地下部の各器官における光合成産物(デンプン、糖)の貯蔵量を分析し、刈り払い後の萌芽性との関連性について検討する。これまでの研究成果から、人為的な刈り払いによって外来種が増える生理的メカニズムについて論文にまとめる。山下直子(2017)「中山間地における広葉樹の循環利用について」第1回里山を考える研究会大阪市立大学理学部付属植物園(招待講演)樹木生理生態本課題は、平成27年10月採択であり、当初27年度に予定していた実験内容は、植物の成長期を過ぎていたことにより実施できなかった。そのため、実験を翌年におこなうことになったため、次年度繰越が必要となった。本課題は平成27年10月採択であり、当初27年度に予定していた実験内容を次年度以降にずれ込んで実施している。実験補助、データ入力に人件費を必要とし、これらの作業を翌年も継続しておこなうため、次年度繰り越しが必要となった。28年度は、27年度に予定していた実験と解析をおこなうため、繰越金の多くは実験用の器材、試薬等の購入や、研究補助の賃金にあてる予定である。29年度は、当初計画で28年度に予定していた実験の一部と29年度の実験と解析の両方をおこなうため、繰越金の多くは、研究補助の賃金にあてる予定である。
3次元ディスタンスフィールドに基づく未来型アパレル造形システムの開発

本研究は,3D計測によって採取した人体表面のポリゴンデータ(体表のみを表現)から,3Dディスタンス(距離)フィールドを表現するボリュームデータを構成し,密着衣料を主とするアパレルアイテムの設計を行うことを目的とする.ボリュームデータは,穴のない閉じた体表曲面生成を保証し,幾何学的な操作を実行する際に体表形状モデルとして扱いやすい.本研究では,(A)ボリュームデータならではの人体計測機能の開発,(B)ボリュームデータによる密着衣料を主とするアパレルアイテムの設計を行う.アパレルアイテムは,ディスタンスフィールドにより適度なゆとり量を生成し,その上にデザイン線を入れ展開する.本研究は,3D計測によって採取した人体表面のポリゴンデータ(体表のみを表現)から,3Dディスタンス(距離)フィールドを表現するボリュームデータを構成し,密着衣料を主とするアパレルアイテムの設計を行うことを目的とする.ボリュームデータは,穴のない閉じた体表曲面生成を保証し,幾何学的な操作を実行する際に体表形状モデルとして扱いやすい.本研究では,(A)ボリュームデータならではの人体計測機能の開発,(B)ボリュームデータによる密着衣料を主とするアパレルアイテムの設計を行う.アパレルアイテムは,ディスタンスフィールドにより適度なゆとり量を生成し,その上にデザイン線を入れ展開する.
高電子移動度トランジスタ回路の統合化設計法の基礎検討

高電子移動度トランジスタ(HEMT)は、高速性と低ノイズ特性のため高速論理回路用デバイスあるいはマイクロ波デバイスとして注目されている。本研究は、HEMTの回路シミュレータ用等価回路モデルを最適化し回路設計に適用する統合計算方法の基礎検討を行うことを目的とし、デバイス構造パラメータより直接計算する方法、つまり物理モデルに基づく非線形モデルを検討した。検討する要素として、非線形等価回路モデルとマイクロ波回路を設計する上で非常に重要なパラメータであるSパラメータを取り上げた。等価回路は回路シミュレータSPICE用とする。デバイスの性能向上とともにゲート長の短縮が図られるが、それに伴いショートチャネル効果や速度オーバーシュート現象が顕著になってくる。今回は、この速度オーバーシュート現象を考慮した非線形モデルを検討した。このモデルを用いてデバイス構造パラメータのみで計算した直流特性はゲート電圧中間領域で測定値とよく一致した。さらに、フィッティング関数を導入した結果、数パーセント以内の誤差で計算できるようになった。次に、Sパラメータの計算方法であるが、ゲート長やゲート幅、あるいはデバイス構造といった構造パラメータより等価回路の要素の値を直接計算し、等価回路を求めこの等価回路をSPICEで計算しZパラメータを求め、得られたZパラメータをSパラメータに変換するという方法を開発した。この方法により、等価回路要素計算が最適化されていないため誤差が大きいが、直接デバイス構造パラメータよりSパラメータを計算できるようになった。
新規な低温水蒸気改質反応用触媒の開発

当該研究者らは、ジルコニアを担体の主成分とする貴金属系触媒が水素製造のための水蒸気改質反応に低温できわめてすぐれた性能を示すことを見い出している。本研究では、おもに昇温反応(TPR)法によるnーブタンー水蒸気反応や一酸化炭素ー水蒸気反応を、場合によっては重水を用いて行ない、以前に行なった動力学測定や若干の触媒物性測定結果と合わせて考察することによって、触媒の作用機構とジルコニアの促進機能についての解明を図った結果、以下のことが明らかとなった。1.Rh/ZrO_2触媒において、ロジウム上への炭化水素の解離は充分速く進行する。2.本反応の酸化過程における反応中間体は、アルデヒド種、またはギ酸種である。3.触媒上に解離吸着した炭化水素(CH_x)は、担体酸化物上の表面ヒドロキシル基により酸化され、CH_x→CO→CO_2の順に酸化される。4.Rh/ZrO_2触媒のすぐれた低温活性は、ジルコニア表面上のヒドロキシル基の酸化能力におもに由来する。5.Rh/ZrO_2触媒にイットリア、セリアなどを添加したことによる低温での性能促進は、それらの添加が表面ヒドロキシル基の増大をもたらしたことによってジルコニアの酸化能力を助長したと考えられる。6.Rh/ZrO_2触媒にマグネシアを添加したことによる低温での性能促進は、マグネシアの添加によるロジウムへの担体からの電子供与能の増大が寄与していると推論される。以上に述べたように、本研究によって、低温水蒸気改質反応用触媒の作用機構をかなり明確にモデル化することができた。今後は、触媒調製に新規な工夫を図ることによって、より一層の高機能触媒を創出したいと考える。
ポリフィリン多量体モデル分子を用いた光合成光集光過程の合成研究

植物が行なっている光合成には、多数個のクロロフィル分子から光反応中心のクロロフィルダイマーへ、光エネルギーが移動する過程が存在するが、生体系の構造が複雑であることから、そのメカニズムは明らかではない。このメカニズムを明らかにすることを目的とし、生体系を模倣したモデル化合物の合成とその性質を評価した。モデル化合物には、5つのポルフィリン分子を共有結合で連結させた放射状の分子の設計を行い、その合成を完了した。ポルフィリン間の連結鎖を種々変えた分子の合成も行なった。反応条件を最適化させることにより、比較的多量のサンプルを得ることに成功した。ケイ光スペクトルを測定した結果、4つのポルフィリンから、1つのポルフィリンへと光エネルギーが移動することが見出された。現在、このメカニズムについて、より詳しい評価を行なっている。
双生児家系世代間データによるライフコース疫学モデルでの不妊治療の長期影響の検証

2つの大規模双生児家系縦断コホートデータベースを用いて、両親世代、周産期から小児期にかけての、1生物医学的条件、2社会学的条件が児の身体発育、成長・発達に対していかなる影響を及ぼすかを、Family-basedライフコース遺伝疫学的アプローチにより検証することが目的である。第1コホートとして、全国に存在する多胎育児サークルの協力を得て多胎育児会員のデータを収集し、データベースを構築した。調査票は、後述の第2コホート及び過去に実施している項目を踏まえた上で、大項目で50以上の大規模な内容とした。主たる内容は、妊娠前の両親の社会経済的状況(年収、教育、職業)、健康状態、嗜好品摂取、妊娠中の産科所見、不妊治療歴と方法、児の出生時記録、生後の身体発育(身長・体重・体格)、精神・運動・言語発達、疾患既往、育児中の両親の精神的健康状態、社会資源の活用などである。なお、調査予定項目の予備調査は2011年2012年にかけて実施済みである。一般集団との比較を考えているため、厚生労働省などの大規模調査(21世紀出生児縦断調査、幼児健康度調査など)と比較可能な質問項目を含めた。一部の調査対象は既にこの予備調査に参加しており、データベースに登録済みであるので、重複する周産期の調査項目は省いた質問紙調査を実施した。2016年度には、全国多胎サークルからデータ(特に母子健康手帳の詳細な写し)を565件追加で入力した。第2コホートとして、東京大学教育学部附属中等教育学校双生児データベースのデータの追加更新を行った。妊娠方法(自然妊娠、一般不妊治療妊娠、生殖補助医療妊娠)を加味したDOHaD仮説の検証と遺伝・環境縦断解析モデルの構築を行っている。予備分析の結果、及び分析概念については随時公表してきた。第1コホート、第2コホートともデータの構築、更新を順調に行っている。引き続きデータ更新を行うとともに、1生物医学的条件(妊娠の方法、母体環境、栄養方法、キャッチアップなど)、2社会学的条件(養育環境、社会経済的地位など)を加味したDOHaD仮説の検証を行っていく。現在さらに、データを回収中である。国内での生殖補助医療と多胎出生の動向を調べ、近年の多胎出生割合の減少傾向鈍化の原因について、妊娠の種類および単一胚移植(SET)の影響から検討を行った。生殖補助医療(ART)以外の不妊治療の影響が予想以上に大きいことがわかった。2005年以降の多胎出生の減少はSETの効果と排卵誘発技術の向上によると思われる。SET後も一卵性多胎妊娠(主に一卵性双胎妊娠)は1.2%程度生じる(自然の約3倍)と推定され、不妊治療(特に一般不妊治療)による多胎妊娠のモニタリングシステム構築が必要であることが示唆された。引き続きデータ更新を行うとともに、1生物医学的条件(妊娠の方法、母体環境、栄養方法、キャッチアップなど)