hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱帯アジア3国(インド・東南アジア)の村落と文化遺産の共存モデル案構築研究

(2)マハバリプラム遺跡近隣村落に関する調査:モノグラフ等の収集、カンチープラム遺趾事務所から基本データを送達してもらい村落内遺跡地図等作成(3)カンチープラム遺跡の出土遺物の報告、遺跡と村民の労働状況、近隣耕地と追跡配置図など調査、近隣自然林と植物層の現状、水環境保全の課題など検討。2.タミール・ナド州のマハバリブラム遺跡の歴史展開の考察:(1)8世紀前判クイーンズ石窟、岩石、石積等の寺院群があり、東南アジアのボロブドゥール・アンコール両遺跡の祖型寺院(2)寺院修復の歴史も長く、良好な状況で保存されている。3.インド考古総局の研究員でコーディネイターUmesh Pawankar氏の招聘(15日間):文化庁表敬訪問、最近資料の持参と打ち合わせ会議、研究会の開催、日本国側文化財関係者との懇談、奈良国立文化財研究所・東京国立文化財研究所訪問と懇談<現場における調査研究活動>1.インド人材発展省(Mimistory of Human Resources)とインド文化庁の表敬訪問および打ち合わせ会議(ニュー・デリー市)、インド考古総局、INTACH(インド芸術文化遺産民族信託)および考古総局と共同調査・研究打ち合せ会議(ニュー・デリ)2.INTACHチェンナイ支部と打ち合わせ会議(チェンナイ市)、車輌手配、村人の手配、インタビュー地点の決定。3.再発見班:(1)カンチ-プワム村周辺の市記事調査と村民の文化遺産に対する意識調査。(2)州文化遺産のインベントリー作成。(3)村落の人口動態・分析.(4)夕ミール的衣食住の概要確認.(5)貝葉写本(仏教・ヒンドウ数)の調査.4.遺跡班共同調査:(1)マハバリプラム遺跡(4世紀)およびカンチ・プラム遺趾境内調査および近隣旧港跡の発掘に参加、(2)図面資料による遺跡の構造・手法・様式・劣化状況の調査5.人材班:(1)遺跡保存事務所の人的構成と保存事業の調査、(2)村民保存従事者調査、(3)土着技術の再発見、(4)遺跡整備事業と経済の波及効果。6.アイデンティティ発見班:(1)村近隣の小・中・専門学校の調査、(2)タミール語で書かれたタミール・ナド州児童書・教科書・絵本の調査。7.文化観光班:(1)観光関係のインフラストラクチャ一調査、(2)交通網の調査、(3)インド観光と夕ミールナド州の位置づけの検討.8.総合検証研究会:(1)インド側機関と各班調査データ報告および打ち合わせ会の開催、文化遺産教育と村人の意識調査結果の検討。(2)マハバリブラムとカンチープラムの配置とインド的宇宙観の検討。(3)技術移転と村落モデル像の検討、(4)インド人の考える文化遺産とは何か?討論会。<国内における活動>1.データベース化作業:カンボジアにおける文化遺産と、環境・村落・社会・経済関連調査結果、入手可能な報告書・論文・現地語報告・文献参考書等を収集し、分野別・テーマ別にデータベース化を実施した。2.文献報告書等の再点検:収集文献・資料等を下記5班5分野において再分類し、有効資料のみを呼び出し、分野別データベースを作成、そしてレポートにまとめ、研究分担者に配布、事前に関連分野・他分野についての専門知識を共有した。
祭礼にみる幕末維新期の民衆像

祭礼調査は関連史料の収集とともに、フィールドワークが重要である。祭礼史料は各神社や氏子集団に所蔵されており、また大名史料や庄屋史料等にも祭礼や芸能集団に関する史料が含まれている。これまでの研究において収集したそれらの史料にもとづき、最終年度として総合化をおこない、近代化が民衆文化に与えた影響について検討した。本研究は、近世近代移行期、とくに幕末維新期を中心に幕藩権力から明治政府への権力交替が村・町の祭礼にどのような影響、規制をもたらしたのか、また規制を受けながらも祭礼を続ける民衆の意識を探ることによって、これまでの研究とは異なる当時の民衆像を提示しようとするものであり、筑前国宗像郡における寛永17年『内殿邑供日祭宮座帳』・寛保2年『十社王子並申王子御宮座帳』・天明1年『本木村御宮座記録』などの宮座関係史料や、福岡県立図書館に所蔵される「黒田家文書」・「太田資料」等の大名関係史料、また福岡藩の役者史料である「芦屋寺中関係史料」等によって、祭礼の儀式性だけでなく、歌舞伎・狂言の芝居や踊りなどの具体像とその変化を、社会構造の変化や権力との対応関係からとらえることができた。残された課題もあり、明治期以降の変化についての検討が充分にはできなかったし、また、祭礼に対する領主規制、倹約令との関係など、藩権力との関わりからの検討をもっと深めていく必要がある。祭礼の調査は関連史料の収集とともに、フィールドワークが重要である。祭礼史料としては各神社や氏子集団に所蔵されており、また大名史料や庄屋史料等にも祭礼や芸能集団に関する史料が含まれている。本年度は福岡藩領における祭礼関係史料の収集を重点的に実施した。1)筑前国宗像郡の宮座関係史料寛永17年『内殿邑供日祭官座帳』・寛保2年『十社王子並申王子御宮座帳』・天明1年『本木村御宮座記録』など、江戸前期から現代までの宮座帳簿や庚申講に関する帳簿など総数100点におよぶ史料を収集できた。これらは現在も使用されており、毎年引き継がれ、書き継がれている。数カ村の史料を集めた結果、村内部の祭祀組織が一つでなく、いくつも重層的に存在すること、時代の変化とともに新たな組織が形成されていく過程を明らかにすることができた。2)福岡藩の藩政史料福岡県立図書館に所蔵される「黒田家文書」をはじめ「太田資料」から、祭礼・芝居に関する法令を収集した。その結果、祭礼に対する領主規制の変化、倹約令との関係をとらえることができた。3)役者史料村の祭礼では、儀式の後に芝居や相撲、見せ物などが催される。福岡藩には「寺中」という専門の役者集団がおり、これに関する「芦屋寺中関係史料」(100点)を収集した。それによって、寺中の存在形態が明らかになるとともに、彼らが如何にして村々の祭礼を回っていたのか、領主規制のあり方などもとらえることができる。以上の史料によって、祭りをその組織や領主規制・役者などの多方面から検討することができた。次年度は調査対象を他地域へ広げ、祭礼関係史料の収集と分析を行う。本年度の祭礼調査は、豊前・豊後地域を中心に展開した。(1)豊前小倉藩の祭礼調査小倉藩は慶応2年(1866)に長州戦争の戦場となった地域であり、戦時下の村々で祭礼がどのように行なわれていたか、小笠原家文書をはじめ庄屋史料・祭礼史料を収集し、検討した。(2)豊前中津藩の役者集団下毛郡北原村は、中世以来の芸能集落であり、「北原芝居」として、主として東九州を巡行していた。この役者集落に関する史料、および彼らを雇って芝居を興業した村の史料を収集し、検討した。昨年まで、九州北部を対象に調査したので、本年度は南九州地域の祭礼を調査した。

対象地域おび機関は、熊本県天草郡本渡市立民俗資料館・同上田家資料館、大分県立図書館、宮崎県立図書館、鹿児島県立図書館、鹿児島県加世田市立図書館等において、祭礼に関する記録史料(例えば宮座帳、献立帳、祭礼関係法令など)のマイクロ撮影による史料収集をおこなうとともに、熊本県の清和村や大分県日田市などに現存する伝統芸能・村芝居・芝居小屋の現地調査を実施した。対象とする時期は、近世近代移行期、とくに幕末維新期を中心とし、幕藩権力から明治政府への権力交替が村・町の祭礼にどのような影響・規制をもたらしたのか、また規制を受けながらも祭礼を続ける民衆の意識を検討した。その結果、明治初年において、明治政府が文明開化の名のもとに従来からの伝統的な祭礼を「悪弊」として禁止したこと、代わりに天皇を主体とする祭礼を強制していったことが明らかとなった。そして、そうした権力側からの強制に対して、民衆側が一部は順応しながらも、一部では従来からの祭礼・芸能を続けていく姿が明らかとなった。民衆側の対応のありかたは、それぞれの地域で異なり、また明治期を通して10年以前と以後、明治30年代など、時期的に対応の相違があることがわかった。来年度においては、祭礼変化の政治的・経済的背景を追究するとともに、歌舞伎・狂言の芝居や踊りの変化を社会構造の変化と関連させながら、西日本地域を対象に総合的に再検討し、近代化が民衆文化に与えた影響をあきらかにしよう。祭礼調査は関連史料の収集とともに、フィールドワークが重要である。祭礼史料は各神社や氏子集団に所蔵されており、また大名史料や庄屋史料等にも祭礼や芸能集団に関する史料が含まれている。これまでの研究において収集したそれらの史料にもとづき、最終年度として総合化をおこない、近代化が民衆文化に与えた影響について検討した。本研究は、近世近代移行期、とくに幕末維新期を中心に幕藩権力から明治政府への権力交替が村・町の祭礼にどのような影響、規制をもたらしたのか、また規制を受けながらも祭礼を続ける民衆の意識を探ることによって、これまでの研究とは異なる当時の民衆像を提示しようとするものであり、筑前国宗像郡における寛永17年『内殿邑供日祭宮座帳』・寛保2年『十社王子並申王子御宮座帳』・天明1年『本木村御宮座記録』などの宮座関係史料や、福岡県立図書館に所蔵される「黒田家文書」・「太田資料」等の大名関係史料、また福岡藩の役者史料である「芦屋寺中関係史料」等によって、祭礼の儀式性だけでなく、歌舞伎・狂言の芝居や踊りなどの具体像とその変化を、社会構造の変化や権力との対応関係からとらえることができた。残された課題もあり、明治期以降の変化についての検討が充分にはできなかったし、また、祭礼に対する領主規制、倹約令との関係など、藩権力との関わりからの検討をもっと深めていく必要がある。
2次元不規則電子系の新奇現象""共形不変性""と""量子スピンホール効果""に関する研究

本年度は、トポロジカル相における乱れの寄与を調べるために量子ウォークについての研究を行なった。量子ウォークは、量子アルゴリズムを適用できるため量子コンピューターへの応用として注目されている。実験で実現される多くの1次元量子ウォークはカイラル対称性を有するため、トポロジカル相を持ちうる。そこで、カイラル対称性を有する1次元量子ウォークに対する、空間的または時間的な乱れの寄与について調べた。乱れがないクリーンな量子ウォークでは、エネルギーω=0,π近傍にエネルギーギャップがありエッジ状態が現れるが、弱い空間的な乱れを導入した時でも、エネルギーギャップは閉じないためエッジ状態は安定に残る。一方でω=±π/2に状態密度と局在長の発散が新たに現れる。この発散は、カイラル対称性に加え量子ウォークの時間発展演算子に副格子対称性があるため、ω=±π/2での1次元chiral系のアンダーソン転移に起因することを明らかにした。また、時間的な乱れがある場合は、エッジ状態が消失し、量子ウォークは古典ランダムウォークとして振舞うことも明らかにした。また、吸収境界による散逸のため電流が保存しない量子ホール系におけるプラトー転移点のコンダクタンス分布と共形不変性に関する研究も行なった。その結果、電流が保存しない散逸系のコンダクタンス分布は、電流が保存する系のものとは異なる臨界性を示すことが分かった。以前の研究では波動関数の絶対値の自乗がprimary operatorに関係すると考えていたが、非エルミートな系への拡張を考えるとより一般的にはポイント・コンタクト・コンダクタンスがprimary operatorに関係するということが分かった。量子スピンホール効果は、系の内部の電子状態はエネルギー・バンドにギャップが開いているが、系の端にスピン・カレントを運ぶギャップレスのエッジ状態が存在する絶縁体で観測される。量子スピンホール効果についての研究はスピントロニクスへの応用のみならず,トポロジカル絶縁体という新しい物質相に関する基礎的な問題として重要である。本年度は、金属-量子スピンホール絶縁体転移における臨界波動関数の自己相似性(マルチフラクタル性)を調べた。その結果、周期境界条件を課した系の臨界波動関数は、シンプレクティック・クラスと同じバルク・マルチフラクタル性を示すことが明らかとなった。一方、エッジ状態が存在するような固定境界条件を課した系では、境界近傍の臨界波動関数はシンプレクティック・クラスの表面マルチフラクタル性とは異なる表面マルチフラクタル性を示すことが明らかになった。このことは量子スピンホール系では、トポロジカル絶縁相のエッジ状態が境界臨界現象に強く影響することを示唆している。また、本年度は整数量子ホール系めプラトー転移についても研究を行った。整数量子ホール効果において未だ明らかとなっていない理論的研究の大きな問題の一つに、プラトー転移における臨界現象を記述する理論の構築があげられる。現在有効であると考えられている多くの理論はWess-Zumino項を有する非線形シグマモデルを基盤としている。この理論によると、プラトー転移点の臨界波動関数のマルチフラクタル性を特徴付けるマルチフラクタル・スペクトルは厳密に放物線関数となることが導かれる。そこで、この系のマルチフラクタル・スペクトルを数値的に調べたところ、厳密には放物線関数とならないことを明らかにした本年度は、2次元不規則電子系の金属-絶縁体転移における共形不変性に関し共同研究を行っているシカゴ大学ジェームス・フランク研究所IIya A.Gruzberg准教授の研究グループに約11ヶ月間滞在し、共形不変性に関する研究を集中的に行った。まず、対数関数による共形変換を考えることにより、2次元不規則電子系局在-非局在転移点のべき的に振舞う相関関数が、準1次元系では指数関数となることを導出した。このことより、2次元系のバルク及び境界スケーリング次元と、シリンダー及びストリップ形状の準1次元系の局在長を関係付ける普遍的な関係式を導出した。さらに、副格子対称性を有する不規則系やBogoliubov-de Gennes対称性を持つ不規則超伝導体に対して、この関係式を一般化した。ユニバーサリティ・クラスが異なる4種類の2次元不規則系の局在一非局在転移に対し、導出された関係式が正しいことを大規模数値計算により実証した。次に、不規則電子系のコンダクタンス分布におけるスケーリング次元及び共形不変性に関する研究を行った。研究の結果、2次元不規則電子系における2点コンタクト・コンダクタンス分布がバルク及び境界スケーリング次元と関係づけられることが明らかとなった。さらに、対数関数による共形変換を考えることにより、準1次元系の2端子コンダクタンス分布とスケーリング次元の関係式を導出し、数値的実証を行った。特に、ストリップ形状の準1次元系の2端子コンダクタンスは実験的セットアップとして現実的であるため、実験的に境界スケーリング次元を求める有効な手法になると期待される。また、量子スピンホール系のコンダクタンス分布に関する研究も行った。

この発散は、カイラル対称性に加え量子ウォークの時間発展演算子に副格子対称性があるため、ω=±π/2での1次元chiral系のアンダーソン転移に起因することを明らかにした。また、時間的な乱れがある場合は、エッジ状態が消失し、量子ウォークは古典ランダムウォークとして振舞うことも明らかにした。また、吸収境界による散逸のため電流が保存しない量子ホール系におけるプラトー転移点のコンダクタンス分布と共形不変性に関する研究も行なった。その結果、電流が保存しない散逸系のコンダクタンス分布は、電流が保存する系のものとは異なる臨界性を示すことが分かった。以前の研究では波動関数の絶対値の自乗がprimary operatorに関係すると考えていたが、非エルミートな系への拡張を考えるとより一般的にはポイント・コンタクト・コンダクタンスがprimary operatorに関係するということが分かった。
細胞分化誘導を目指したプロテオグリカン様糖鎖フィルムの創製

分子認識機能を有する生体分子を導入した基材を用いて、再生医療を目的とした細胞培養研究が盛んに研究されている。昨年度までに新規な人工認識リガンド固定基板を作製し、細胞培養および細胞選択的誘導材料の開発を行ってきた。今年度は細胞表面に高分子を用いて人工認識リガンドを導入する手法、およびそのリガンド認識能を利用した細胞の接着制御を行った。細胞表面がアニオン性であることに着目し、カチオン性高分子を静電相互作用によって細胞表面に固定化する本手法は、従来法に比べ低毒性且つ長時間人工リガンドを細胞表面に提示出来ることを見出した。高分子に導入するアミノ基の級数の違いにより細胞上での局在が大きく変化し、細胞表面への局在には2級アミノ基の導入が最適であることを示した。この2級アミノ基提示高分子は、細胞培養条件において他のカチオン性高分子とは異なり、高分子中の2級アミノ基の電離度が低く棒状構造を有しているため、細胞内への取り込みが抑制され細胞表層に保持されることを明らかにした。また、高分子により細胞表面に提示したリガンドの特異的な結合を利用することで、細胞-基板間および細胞-細胞間の接着制御を行い、細胞アレイおよび細胞シートの作製が可能であった。これらの結果は、カチオン性ポリマーによる細胞表層修飾法が細胞を用いたバイオセンサーの構築のみならず、近年注目されている再生医療実現に貢献する有用な技術である事を他に先駆けて見出したことを意味している。代表的な生体分子である糖鎖は、細胞の分化・成長、免疫、老化、ガン化などの生体内機能の調節に深く関わっていることが明らかになってきているため、細胞培養基材への応用が注目されている。そこで本研究では、これまで報告してきた糖鎖選択的捕捉法であるグライコブロッティング法を応用した新規糖鎖提示基材の創製を行うことを目的とした。まず、糖鎖選択的結合部位であるアミノオキシル基をもつ重合モノマーを合成した。次にシリコンやガラス基板上に原子移動型リビングラジカル重合(ATRP)の開始部位である2-bromoisobutyryl基を提示させた。合成したモノマーとアクリルアミドをCuCl/Bpyを触媒とする表面開始ATRPにより基板上に共重合体を合成した。それぞれの過程はXPSや全反射IR等により同定し、基板上に共有結合するポリマーブラシの合成を確認した。基板上に高密度に提示されたアミノオキシ基に糖鎖であるラクトースを反応させ、高密度糖鎖提示基板を合成した。糖鎖が基板上に固定されていることを糖鎖選択的結合タンパク質である蛍光レクチンを基板上の糖鎖と反応させることで確認した。また、基板上に糖鎖を規則的に固定化する手法の開発を行った。Photomaskを被せたガラス基板上にUV(194.8nm)を照射することで、基板上のアミノプロピル基を部位選択的に分解した。パターン化したアミノ基に2-bromoisobutyrylbromideを反応させ、重合開始部を導入した。その後は上記と同様にポリマー重合と糖鎖の固定化を行った。糖鎖の規則的固定化を蛍光レクチン染色により確認した結果、Photomask形状と同様の糖鎖パターン形成を確認した。これまでに作製した糖鎖を提示した基板上でのヒト軟骨細胞の培養を行った。結果、糖鎖を提示した基板では良好な細胞伸展並びに増殖が観察された。また、糖鎖の種類によって細胞の伸展形態に違いが観察された。基板上の糖鎖を認識することで細胞が結合することが分かったので、細胞表面に人工的にプロテオグリカン様の糖鎖を提示させることで細胞間の認識をコントロールすることを試みた。細胞-細胞間の認識を人工的に制御できれば、本研究の目的である幹細胞の目的とする細胞への選択的分化・誘導が可能になると考えられる。細胞表層脂質二重膜に挿入し固定化可能なポリマーを原子移動型リビングラジカル重合により合成した。側鎖への糖鎖の導入は、側鎖エポキシ基と糖鎖のアノマー位誘導体間のケミカルライゲーションにより一段階で導入した。糖鎖提示ポリマーを細胞に導入し、提示された糖鎖がレクチン認識能を有することを共焦点顕微鏡並びにフローサイトメータにより確認した。本手法は非天然型糖鎖を細胞表層に簡便に導入可能な手法として様々な展開が期待できる。

細胞表面がアニオン性であることに着目し、カチオン性高分子を静電相互作用によって細胞表面に固定化する本手法は、従来法に比べ低毒性且つ長時間人工リガンドを細胞表面に提示出来ることを見出した。高分子に導入するアミノ基の級数の違いにより細胞上での局在が大きく変化し、細胞表面への局在には2級アミノ基の導入が最適であることを示した。この2級アミノ基提示高分子は、細胞培養条件において他のカチオン性高分子とは異なり、高分子中の2級アミノ基の電離度が低く棒状構造を有しているため、細胞内への取り込みが抑制され細胞表層に保持されることを明らかにした。また、高分子により細胞表面に提示したリガンドの特異的な結合を利用することで、細胞-基板間および細胞-細胞間の接着制御を行い、細胞アレイおよび細胞シートの作製が可能であった。これらの結果は、カチオン性ポリマーによる細胞表層修飾法が細胞を用いたバイオセンサーの構築のみならず、近年注目されている再生医療実現に貢献する有用な技術である事を他に先駆けて見出したことを意味している。
近接場ポンププローブ法の開発と窒化物半導体への応用

本研究は、InGaN量子井戸構造において、本来ナノ構造に起因しているはずの輻射、非輻射中心へのキャリア・励起子の局在過程、拡散過程といったダイナミックな特性を、近接場光学顕微鏡を用いたナノ分光法により明らかにして、微視的視点からのInGaN量子井戸面内のIn組成揺らぎに因した量子ナノ構造と発光機構との関わりを解明することを目的としている。本年度に得られた結果を以下に示す。1.昨年度に引き続き、光ファイバー内の極端パルス光の伝送時間に関する測定を行った。通常のシングルモードファイバーにおいて、赤近赤外領域の光はパルス幅広がりなどの影響がほぼないか、小さいことが明らかになっている。一方、紫色紫外領域の光では、伝播特性は不明であり、パルス幅が広がることが予想される。従って、相互相関法により、波長400nm、パルス幅約100fsのレーザ光のパルス幅広がりの測定を行った。長さ0.5mの光ファイバー透過後にはパルス幅が約1.5ps程度まで広がることが分かった。長さ1.0mの光ファイバー透過後では、メインパルスのピークから、-2、-1、+1、+2psの位置にサブパルスが現れることが分かった。さらに、長さ1.5mの光ファイバー透過後には、メインパルスのピークから2ps遅れた位置にメインパルスとほぼ同程度の強度、パルス幅を持つ光が導波することが分かった。2.近接場光学顕微鏡(SNOM)と原子間力顕微鏡(AFM)によって、InGaN量子井戸構造の量子井戸面内における貫通転位と非発光中心との関係を明らかにすることを目指した。その結果、青色発光InGaN量子井戸構造では、紫色発光InGaN量子井戸構造とは異なり、AFMで観測した貫通転位の位置とSNOMで観測した弱発光強度領域との間に相関関係がないことが分かった。さらに、発光ピーク揺らぎ幅が100meVと大きいことが分かった。この結果は、量子井戸面内におけるポテンシャル揺らぎが大きく、キャリアの拡散長が短いため、貫通転位を起源とする非発光中心へ捕らえられる確率が低くことを示している。1.光ファイバー内の極端パルス光の伝送時間に関する理論的検討と測定を行った。セルマイヤーの分散公式と郡速度分散式から、光ファイバー透過後にはパルス幅は、約5.5ps程度になることが分かった。ストリークカメラを用いて光パルスを観測した結果、光ファイバー透過前後で、1.5倍(15ps→25ps)ほどパルス広がりを観測した。しかし、装置分解能の限界に近いため、相関法によるパルス広がりの検討を行ったが、結果を得るまでに至っていない。2.マルチモード近接場分光法によって、InGaN量子井戸構造の量子井戸面内における輻射・非輻射中心へのキャリアの拡散、局在、再結合過程の観測を行った。その結果、横方向に500nm程度の空間分布を持つ発光像を観測した。更に、PL強度の強い場所はPLピーク波長が長い場所に対応しているという明確な相関関係があることが分かった。このことから局在励起子が発光に関与し、輻射再結合していることが明らかになった。また、量子井戸面内中の貫通転位と発光分布の関係について評価を行ったところ、貫通転位が非輻射再結合中心として活性であることを観測することに成功した。これらの特性の解明は、窒化物半導体の高効率化への糸口になると期待される。

その結果、青色発光InGaN量子井戸構造では、紫色発光InGaN量子井戸構造とは異なり、AFMで観測した貫通転位の位置とSNOMで観測した弱発光強度領域との間に相関関係がないことが分かった。さらに、発光ピーク揺らぎ幅が100meVと大きいことが分かった。この結果は、量子井戸面内におけるポテンシャル揺らぎが大きく、キャリアの拡散長が短いため、貫通転位を起源とする非発光中心へ捕らえられる確率が低くことを示している。
人工社会における権力システムの創発に関する研究

(1)交換を介した権力発生シミュレーションモデルの構築し実施した。エージェント間で資源(協力=労働力)の交換と科罰が可能な状況を考える。資源を供与した相手に対してエージェントは科罰・被科罰事態が生じたときには協力する(自分の強さの一部を相手に与える)と仮定する。エージェントの戦略は資源供与の戦略と科罰戦略の組である。ここで権力とは、他者に与えずに他者から受け取れることと考える。単なる科罰可能性によって交換の偏り(与える量と受け取る量の乖離)が生じること、つまり権力が発生することが観測できた。エージェントは、弱い者には脅し戦略(くれなければ罰する)とslimyな戦略(強い者には無条件に与える)が傾向として生じていた。追加のシミュレーションから、交換を2当事者間に限定しない一般交換が生じる状況(集団主義的状況)ではより容易に権力が生じる傾向があるという結果を得た。(2)権力のシミュレーション((1))への移植を目的として、与える/受け取る資源量を戦略が選択できる交換シミュレーションのモデルを作った。量を可変的にしても等量交換の傾向が進化すること、量の基準が異なる集団(文化)間でエージェントが棲み分けをすることを、このモデルから予測できた。権力モデルへの導入には至っていない。(3)相互調整モデル:少数派-多数派間の権力関係のモデルとして相互調整モデルを作成した。このモデルではエージェントが周囲と態度を適合させようとすると仮定する。この仮定から態度ごとのエージェントの棲み分けが説明できること、および少数派は凝集的な集団を作って生き残る傾向が説明できることが分かった。(4)協力を呼びかけ合う状況で相手の協力性に反応するSelectiveinclusion戦略が生じるか否かをシミュレーションで分析した。同戦略が優越し協力が生じやすくなること、および、違反への誘因が低い条件では未知の他者への信頼が低下するという傾向が観測できた。この研究の目的は計算機内でシミュレートした「人工社会(Artificial Society)」の中で仮想のエージェントが形成する権力関係を観測することにより、現実の社会における権力関係、権力システムの創発メカニズムを研究することである。研究計画における今年度の作業を次の2点において実施した。第1はエージェントの集団間での権力関係(多数派集団-少数派集団)がいかに成立するかを探索する作業である。第2は「協力の交換」を介して権力が生じる可能性を探る作業である。第1の作業については次のような研究を行った(研究発表の第13)。2種類の態度によって区分される多数のエージェントがクラスタ化する(同類のエージェントが隣接する)傾向はSocial Impact理論に基づくシミュレーションとして実施されてきた。この研究ではまず、その態度を3以上に一般化したシミュレーションを実施した。次に、Social Impact理論とは異なる前提(態度間の距離を定義し、距離が大きい態度間でより多くの軋轢があると仮定)による「相互調整モデル」を設定し、シミュレーションを実施した。この2種類のシミュレーションに見られた主たる観測は次の点である。(1)接触の単純な比率からすれば、多数派エージェントほど同類と接触する機会が多い。(2)しかし(1)の傾向は集団のサイズから生じる構造効果である。構造効果を統制した接触可能性指数では少数派ほど同類接触の傾向が強い。この(1)、(2)の結果は従来の経験的研究の知見と一致するとともに、多数派-少数派間の関係において、少数派が同類と接触することで自らの力関係を維持することが導入した前提から生じることを示している。第2の作業については、この研究申請時に予定した「(協力の)交換から生じる権力」のシミュレーション分析を行った(研究発表の第4)。

相手に協力を与えたエージェントは科罰に与力する、と前提としたとき、資源を与えずに受け取る権力者が出現する傾向を再現できた。しかしこのシミュレーションにはいくつもの難点を見出した。これらの難点を克服してシミュレーションをやり直すことが次年度の課題の1つである。(1)交換を介した権力発生シミュレーションモデルの構築と実施:エージェント間で資源(協力=労働力)の交換と科罰が可能な状況を考える。資源を供与した相手に対してエージェントは科罰・被科罰事態が生じたときには協力する(自分の強さの一部を相手に与える)、と仮定する。エージェントの戦略は資源供与の戦略と科罰戦略の組である。ここで権力とは、他者に与えずに他者から受け取れることと考える。2種類のシミュレーションモデルを作り、このモデルにおいて権力の発生が見られるか否かの計算的思考実験を行った。その結果、単なる科罰可能性によって交換の偏り(与える量と受け取る量の乖離)が生じること、つまり権力が発生することが観測できた。エージェントは、弱い者には脅し戦略(くれなければ罰する)とslimyな戦略(強い者には無条件に与える)が傾向として生じていた。追加のシミュレーションから、交換を2当事者間に限定しない一般交換が生じる状況(集団主義的状況)ではより容易に権力が生じる傾向があるという結果を得た。(2)権力のシミュレーション((1))への移植を目的として、与える/受け取る資源量を戦略が選択できる交換シミュレーションのモデルを作った。量を可変的にしても等量交換の傾向が進化すること、量の基準が異なる集団(文化)間でエージェントが棲み分けをすることを、このモデルから予測できた。権力モデルへの導入には至っていない。(3)相互調整モデル:少数派-多数派間の権力関係のモデルとして相互調整モデルを作成した。このモデルではエージェントが周囲と態度を適合させようとすると仮定する。この仮定から態度ごとのエージェントの棲み分けが説明できること、および、少数派は凝集的な集団を作って生き残る傾向が説明できることが分かった。
量子ドットデバイスを用いた熱アシスト磁気記録用ナノ光ヘッドの研究

本研究の最終目的は、提案する熱アシスト磁気記録用ナノ光ヘッドを搭載した超高密度ハードディスク装置を実用化し、省エネルギー化や豊かな情報文化社会の実現に寄与することである。熱アシスト磁気記録はハードディスク装置の記録密度向上に不可欠な技術である。熱アシスト磁気記録には熱源となる近接場光を発生するナノ光ヘッドが必要であるが、光の利用効率が低いことが課題である。本研究の研究期間内の目的は、量子ドットを用いた新規な構成により光の利用効率を飛躍的に高めたナノ光ヘッドを実証することであり、そのために解析と実験の両面から研究を進めた。解析に関しては、まず電磁界解析ソフトウェアおよびワークステーションを導入して研究環境を整備した。次に、新規な構成のナノ光ヘッドについて、その構成の最適化を目的として電磁界解析のシミュレーションを行った。検討したナノ光ヘッドの構成は、半導体基板上に量子ドットを含むリングレーザーを形成し、その横に金属のナノ光アンテナを設けるというものである。この構成について、リングレーザーの固有モード、ナノ光アンテナの長さ、リングレーザーとナノ光ヘッドの間隔等をパラメーターとしてナノ光ヘッド先端の近接場光の強度を計算し、高い近接場光の強度を得るための最適な構成に関する設計指針を得た。一方、実験に関しては、まず量子ドットを含むリングレーザーを製作してレーザー発振を確認した。次に、ナノ光アンテナを製作してリングレーザーからの光がナノ光アンテナ先端へ到達することを確認し、ナノ光ヘッドの基本機能を実証した。本研究の研究期間内の目的は、量子ドットを用いた新規な構成により光の利用効率を飛躍的に高めたナノ光ヘッドを実証することである。具体的には、理論解析により本方式の優位性を明確化すると共に最適な構成を導出し、実際にナノ光ヘッドを製作・評価してその有効性を示すことである。光の利用効率の観点から本方式の従来方式に対する優位性を明確化するためには、ナノ光ヘッドとして本方式に加え、比較のための従来方式として例えばLollipop型、E-antenna型の構成を取り上げ、3種類の方式をそれぞれモデル化して電磁界解析のシミュレーションを行う必要がある。しかし、本助成金の交付申請時点ではそのためのソフトウェアおよびハードウェアを保有していなかった。そこで、平成28年度には、交付された助成金により専用の電磁界解析ソフトウェアおよびワークステーションを導入し、研究環境を整備した。電磁界解析のシミュレーションは計算規模が非常に大きいことから、妥当な計算時間で所望の計算結果を得るため、ある程度性能を重視した機種を選定した。本研究課題は平成28年度に追加採択されたものであり、助成金の交付内定が4月ではなく10月となったため。平成29年度には、ナノ光ヘッドの構成の最適化を目的とした電磁界解析のシミュレーションを行った。この構成について、電磁界解析のシミュレーションにより、リングレーザーの材質、寸法と固有モード(発振波長、電磁界分布)の関係を導出し、所望の固有モードを実現するための材質、寸法に関するいくつかの有用な設計指針を得ることができた。また、これと並行して、ナノ光ヘッドを実際に製作してその動作(熱アシスト磁気記録)を実験により実証するための準備を進めた。実験に用いる素子は、上記シミュレーションにより得られた指針に基づいて設計した。当初検討したナノ光ヘッドの構成は、半導体基板上に量子ドットを含むメサを形成し、その上に金属のナノ光アンテナを設けるというものであった。しかし、ナノ光ヘッドをハードディスク装置に搭載する際の製造プロセスについて詳細に検討した結果、ナノ光アンテナの位置は半導体基板の上側ではなく横側が望ましいことが判明した。そこで、検討するナノ光ヘッドの構成を、半導体基板上に量子ドットを含むリングレーザーを形成し、その横に金属のナノ光アンテナを設けるというものに変更した。このため進捗がやや遅れた。

解析に関しては、まず電磁界解析ソフトウェアおよびワークステーションを導入して研究環境を整備した。次に、新規な構成のナノ光ヘッドについて、その構成の最適化を目的として電磁界解析のシミュレーションを行った。検討したナノ光ヘッドの構成は、半導体基板上に量子ドットを含むリングレーザーを形成し、その横に金属のナノ光アンテナを設けるというものである。この構成について、リングレーザーの固有モード、ナノ光アンテナの長さ、リングレーザーとナノ光ヘッドの間隔等をパラメーターとしてナノ光ヘッド先端の近接場光の強度を計算し、高い近接場光の強度を得るための最適な構成に関する設計指針を得た。一方、実験に関しては、まず量子ドットを含むリングレーザーを製作してレーザー発振を確認した。次に、ナノ光アンテナを製作してリングレーザーからの光がナノ光アンテナ先端へ到達することを確認し、ナノ光ヘッドの基本機能を実証した。本研究の目的は量子ドットを用いた光の利用効率が高い熱アシスト磁気記録用ナノ光ヘッドを実証することであり、そのためには解析と実験をバランス良く進める必要がある。前者に関しては、電磁界解析と熱解析の組み合わせにより、ナノ光ヘッドの課題である温度上昇を解析し、ナノ光ヘッドの構成の最適化を行う。また、後者に関しては、解析の検証のため、量子ドットを含む半導体基板およびそれを用いたナノ光ヘッドの製作・評価を並行して行う。なお、本研究には研究協力者として(株)イノバステラ等が参画しており、解析は研究協力者との議論、実験は研究協力者からの支援により推進する。前者に関しては、引き続き電磁界解析のシミュレーションにより、ナノ光ヘッドにおける光の利用効率等を解析し、ナノ光ヘッドの構成の最適化を行う。また、後者に関しては、解析と並行して、ナノ光ヘッドを実際に製作してその動作(熱アシスト磁気記録)を実験により実証する。次年度使用額は物品費の端数によるものであり、その金額は僅かである。(理由)主要な物品である熱解析ソフトウェアの金額が当初想定をやや下回ったため。(使用計画)次年度分の請求額と上記次年度使用額を合わせ、本研究の研究成果を磁気記録関連の国際会議で発表するための旅費に使用予定である。次年度分の請求額と上記次年度使用額を合わせ、導入済みの電磁界解析ソフトウェアに組み合わせて用いる熱解析ソフトウェアの導入に使用予定である。
交通災害の抑止と補償に関する学際的研究

近年交通事故紛争が以前に比べて減少の傾向にあるとはいっても、その解消は依然として重要な社会問題であることに変わりはない。そこで、わが研究班は、安全工学その他の隣接分野との協力の下に、学際的な研究によって交通災害を抑止し、その補償システムを確立せんとするものである。本総括班は、六つに分かれた研究班の研究成果を調整することを目的とする。本年度は、第二年次の研究成果として、1986年2月8日に東京都千代田区神田にある大正海上本社ビルにおいて「交通災害の抑止と補償に関する学際的研究-1985年度研究成果報告会-」と題して公開シンポジウムを行なった。これは、基本的には各研究班の情報交換を目的とするものではあるが、それに限らず、広く交通問題に関心を寄せる人々にも参加の機会を与えるものである。当日は盛況で、損害保険会社等から200名を越える人達の参加を得た。各班の報告内容は、以下の通りである。第一班は、刑事法の側面から交通法規と規制の効率性について、第二班は、交通医療費の適正化について、第三班は、社会保険改正と被害者事故対策、自動車損害賠償責任保険の現状と課題について、第四班は、交通災害における後遺障害と国際障害分類との対応について、第五班は、交通事故判例の検索システムの開発研究の紹介、第六班は、交通事故紛争処理の実態調査について研究発表がなされた。この中では、とりわけ不正受給等を含め、現在多くの問題を呼びおこしている医療費の適正化(西原道雄神戸大教授の報告)と完成すれば判決文全文入力のコンピューター化ということでは我が国最初のものであるということでゼ判例検索システムの諸問題」(梅本吉彦専修大教授)に大くの関心が集められた。各班の研究も一年次に比べて内容的厚味を増しており、最終年度における成果取りまとめが期待される。
力学的ストレス場におけるハイブリッド血管壁の遺伝子発現と組織化及び臓器工学的応用

正常血管壁は組織レベルでの階層構造と配向、3つの異種細胞の棲み分けと機能分担、細胞外マトリックスの自己組織化と配向に特徴を有している。これらは拍動によって常時加わる力学的ストレス場において形成され、血行動態とホメオスタシスを維持している。研究代表者らは、(1)血管壁細胞と細胞外トリックス(主としてコラーゲン)より管状のハイブリッド血管壁組織をin vitroで作製し、(2)これに一次元的伸縮及び三次元的な拍動ストレスを定常的に負荷することによって、平滑筋細胞(SMC)及びマトリックス分子の配向とそれに伴う組織加、及びSMCの形質変換(合成型から収縮型)が経時的におこること、及び(3)予備的ではあるが、内腔に内皮細胞(EC)の単層充填構造を付与して生体内血管に移植すると、ハイブリッド血管壁として病変血管の代行組織として血行再建できることを明らかにした。本研究では、(1)以上で確立した生体工学的手法による実験モデルに新たに遺伝子工学的手法を組み合わせて力学的ストレスがSMCの形質変換の遺伝子レベルに与える変化を検討した。(2)組織再構築過程における細胞外マトリックス(コラーゲン、エラスチン及びムコ多糖)の産生と自己組織化を超微細形態学的にしらべて、移植と共にどのように組織が再構築されていくかをしらべた。最終的に(3)形質変換因子の導入により収縮型SMCへの移行の促進化を図ることによって、生体工学、遺伝子工学、臓器工学の学際的手法による新しいアプローチとデバイスを血管再建医療に提供できる可能性を議論した。(1)管状ハイブリッド血管壁組織の作成と移植(臓器工学)、(2)生体外における力学的ストレス負荷(生体工学)、(3)遺伝子発現(遺伝子工学)、(4)組織窩洞(形態学)の研究に分りるが、(1)及び(2)については論文発表している。(1)については、特別に作製した内筒と外筒を有する容器に平滑筋細胞(SMC)とコラーゲンの冷混合溶液を注入して37度に加温すると管状ゲル体が形成し、経時的にSMC及びコラーゲンが円周方向に配向した稠密組織(ハイブリッド中膜)が形成することを既に発表した。また、動物移植により人工基材を必要としない血管として作動することを予備的に検討し、発表している。(2)の生体力学的ストレス負荷に対しては、一軸伸縮及び三次元拍動ストレスを連続的に振幅及び頻度を可変できる装置を既に発表した。上記の成果と技術に立脚して、本年度は(3)及び(4)に焦点をおいて研究し、最終目標として、力学的ストレスと遺伝子レベル、細胞レベル、マトリックスレベルの相関をしらべる。本年度は、(3)については、SMC分化誘導分子を探索した。具体的には、1.トータルRNAとDNAの抽出と定量、2.SMCの分化誘導ステージの同定、3.サブトランクション・クローニングの開始、4.後述するRLGS法によるゲノムDNAのスキャンニングを行なった。まず、Iogen法によりRNA、DNAを抽出・定量し、その際、解糖系酵素のmRNAであるG3PDHのPCRをhouse-keeping geneとしてcDNA合成評価、細胞でのmRNA発現量のマーカーにできるかどうか検討した。2.については分化誘導のかかっているステージを推定し、サブトラクション法で分化誘導因子をクローニングするのに用いるステージを模索した。既知のSMCのmRNAとしてカルボニン、ミオシン重鎖のアイソフォーム(SM1、SM2、SMemb)、α-アクチンをまず検討し、ついでdifferential displayにて未知mRNAを検出・クローニングしつつある。(4)については、1.及び2.で作製した配向SMC/コラーゲン層よりなる柔軟性且つ稠密な組織の内腔に内皮細胞を播種し、追加培養後に血管壁細胞を採取した同じ犬の頸動脈に移植した。

光顕によるコラーゲン(マッソン・トリクロム染色)、エラスチン(オルセイン染色)に加えて免疫電顕によってプメテオグリカンの種類(ヒアルロン酸、デルマタン硫酸、コンドロイチン硫酸)を同定し、その分布、及び定性的な局在化をしらべた。本研究では、(1)管状ハイブリッド血管壁組織の作成と移植(臓器工学)、(2)生体外における力学的ストレス負荷(生体工学)、(3)遺伝子発現(遺伝子工学)、(4)組織化(形態学)の研究に分れる。(1)については、特に作製した内筒と外筒を有する容器に平滑筋細胞(SMC)とコラーゲンの冷混合溶液を注入して37度に加温すると管状ゲル体が形成し、経時的にSMC及びコラーゲンが円周方向に配向した稠密組織(ハイブリッド中膜)が形成することを既に発表した。また、動物移植により人工基材を必要としない血管として作動することを予備的に検討し、発表している。(2)の生体力学的ストレス負荷に対しては、一軸伸縮及び三次元拍動ストレスを連続的に振幅及び頻度を可変できる装置を開発した。上記の成果と技術に立脚して、本年度は(3)及び(4)に焦点をおいて研究し、最終目標として、力学的ストレスと遺伝子レベル、細胞レベル、マトリックスレベルの相関をしらべた。(3)については、SMC分化誘導分子を探索した。具体的には、1.トータルRNAとDNAの抽出と定量、2.SMCの分化誘導ステージの同定、3.サブトラクション・クローニングの開始、4.後述するRLGS法によるゲノムDNAのスキャンニングを行なった。まず、Iogen法によりRNA、DNAを抽出・定量し、その際、解糖系酵素のmRNAであるG3PDHのPCRをhouse-keeping geneとしてcDNA合成評価、細胞でのmRNA発現量のマーカーにできるかどうか検討した。2.については分化誘導のかかっているステージを推定し、サブトラクション法で分化誘導因子をクローニングするのに用いるステージを模索した。既知のSMCのmRNAとしてカルポニン、ミオシン重鎖のアイソフォーム(SM1、SM2、SMemb)、α-アクチンをまず検討し、ついでdifferential displayにて未知mRNAを検出・クローニングしつつある。(4)については、1.及び2.で作製した配向SMC/コラーゲン層よりなる柔軟性且つ稠密な組織の内腔に内皮細胞を播種し、追加培養後に血管壁細胞を採取した同じ犬の頚動脈に移植した。光顕によるコラーゲン(マッソン・トリクロム染色)、エラスチン(オルセイン染色)に加えて免疫電顕によってプロテオグリカンの種類(ヒアルロン酸、デルマタン硫酸、コンドロイチン硫酸)を同定し、その分布、及び定性的な局在化をしらべた。
化学発光測定システムを用いた薬剤性肝障害の検出と解毒機構の解明

酸化的ストレスは様々な疾患、薬の副作用の要因として注目されている。本研究では薬物の肝代謝過程で発生する酸化的ストレスを極微弱化学発光測定システムにて評価した。また、グルタチオン(GSH)は肝臓においてmultidrug resistance associated protein2(MRP2)を介して胆汁排泄される。そのため、MRP2は酸化的ストレスの発生と進行過程への関与が考えられる。本研究では酸化的ストレス時のMRP2の役割に関して、in vitro、in situ、in vivo系を用いて評価し、その位置づけを行った。ループ利尿薬エタクリン酸(EA)は肝における酸化代謝により脂質過酸化が発現する。このことは、EAの酸化的ストレスにはEA-SG形成による細胞内GSH濃度の低下だけでなく、EAの酸化代謝の関与を示している。サリチル酸、クロルプロパミドの酸化代謝による酸化的ストレスの発生を極微弱化学発光測定システムを用いて明らかにした。HNE細胞毒性がMRP2発現により軽減されるか否かをin vitroMRP2遺伝子導入細胞を用いて検討した結果、MRP2発現によりHNE細胞毒性が増強されることが示された。これは、MRP2発現による細胞内GSHの低下、及びHNE-SGの細胞外排泄による促進されたGSH消費が原因と考えられた。上記in vitroで観察されたMRP2による酸化的ストレス下の細胞毒性増強を、in situ肝灌流法でEAを用いて検証を行った。その結果、EAによる肝毒性、及て脂質過酸化の発生は、正常ラットに比べEHBRで大幅に軽減され、in vitroと同様にMRP2による酸化的ストレス毒性増強が示唆された。肝臓は薬物、代謝物、あるいは老廃物を体外に排出してはじめてその解毒機能を完了する。これまでに我々は、ナプロキセンなどの薬物による肝内酸化的ストレスの発生により胆汁流量が顕著に減少することを観察している。胆汁流の低下に伴う胆汁鬱滞は肝機能を損傷し肝疾患に繋がる。胆汁流は胆汁酸依存性と非依存性胆汁流から構成され、前者はBile Salt Export Pump(BSEP)、後者はMultidrug Resistance-associated Protein2(MRP2)が関与する。これらを背景として、本研究では酸化的ストレスに起因する肝障害ならびに胆汁鬱滞の機構を解明することを目的としている。酸化的ストレスにより肝で生成する毒性物質4-ヒドロキシノネナール(HNE)は主にグルタチオン抱合体(HNE-SG)に代謝される。このHNE-SGの胆汁中排泄におけるMultidrug Resistance-associated Protein2(MRP2)の関与を明らかにするために、これまで高感度で検出できる方法がなかったHNE-SGの非放射ラベルHPLC定量法を開発した。HNE-SGには複数の光学異性体が存在するので、光学異性体分離カラムを用い、また当研究室ですでに利用しているo-フタルアルデヒドを用いたグルタチオンの分離法(ポストラベル法)を組み合わせた定量法である。本法により、4種類のHNE-SG立体異性体を分離し、定量限界10pmolで検出可能となった。MRP2欠損ラット(Eisaihyperbilirubinemia rat,EHBR)および正常ラットにHNEを投与し、胆汁中へのHNE-SGの排泄を測定したところ、EHBRではHNE-SGの胆汁中への排泄は認められず、HNE-SGの胆汁排泄にMRP2が関与することが示唆された。さらに、MRP2遺伝子導入細胞を用いてコントロール細胞と比較検討したところ、HNE-SGの胆汁排泄にMRP2が寄与率ほぼ100%で関与することが明らかとなった。肝臓は薬物、代謝物、あるいは老廃物を体外に排出して始めてその解毒機能を完了する。これまでに我々はナプロキセンなどの薬物による肝内酸化的ストレスの発生により胆汁流量が顕著に減少することを観察している。

胆汁流には胆汁酸依存性と非依存性胆汁流があり、Multidrug Resistance-associated Protein 2 (MRP2)は後者に関与する。グルタチオン(GSH)は細胞内で最も重要な低分子抗酸化物質であり、肝臓ではMRP2を介して胆汁排泄される。そのためMRP2は酸化的ストレスの発生と進行過程への関与が考えられる。酸化的ストレス下で生成する毒性物質4-ヒドロキシノネナール(HNE)は主にGSH抱合体(HNE-SG)に代謝され、MRP2がその胆汁排泄に主要な役割を果たしていることを明らかにした。MRP2遺伝子発現イヌ腎臓由来MDCK II細胞では高濃度のHNE存在下でHNE-SGの速やかな排出、細胞内GSHの枯渇、ネクローシスの発現に至ったが、MDCK II細胞ではHNE-SGの細胞内蓄積、抱合反応の抑制により細胞内GSHの低下は軽減され、細胞死には至らなかった。そこでGSH抱合を受けMRP2によって細胞外に排出されるエタクリン酸(EA)を用いて同様に検討したところ、HNEと同様の現象を見出した。SDラット及びMRP2遺伝的欠損ラット(EHBR)を用いin situ肝灌流法にてEAの効果を検討したところ、SDラットでは肝内GSHの枯渇、脂質過酸化の発現、肝障害が検出されたが、EHBRではいずれも軽減された。さらに、SDラットでは胆管側膜に局在するMRP2の特異的な内在化が観察された。以上の研究成果より、これまで一般に毒性防御に働くと考えられてきたMRP2は、酸化ストレス下においては細胞障害性を増強し得ることが明らかとなった。
情報融合感知型センサに関する研究

融合情報感知型センサの基礎的研究として平成7年度に次の3項目の研究をおこない電気学会・セラミックス協会の学術発表会において報告をおこなってきた。(1)混合焼結による特性制御、(2)基盤と感湿材の癒着性、(3)結晶粒分布と特性の関係平成8年度にこれらの結果を生かし融合情報感知型センサを作製するためのセラミックス微細構造と特性の関係の解析と融合情報感知型センサ材料として試用できる酸化物の探索を目標に研究をおこなった。(1)セラミックス微細構造と特性の関係の解析:母体制御型湿度センサ材料であるクロム酸鉛を主成分とする感湿材は組み合わせる酸化物によりその組成を疎水性であるクロムイエロ(PbCrO_4)から親水性性であるクロムレッド(Pb_2CrO_5)に制御できるとともに温度特性の制御を同時に行えることが見出されており、温度と湿度の情報を融合した素子となるため温度制御回路を必要としない湿度センサの作製が可能である。この可能性を生かすための材料設計をおこなうために素子の電気的特性と感湿材の微細構造の関係の解析をおこなった。この結果については「第15回センサの基礎と応用シンポジュウム」において報告をおこなう。(2)新融合情報感知型センサ材料の探索:融合情報感知型センサを発展させるには新しい材料を見つけ出す必要がある。これまでクロム酸鉛に組み合わせた酸化物のうち酸化バリウムは他の酸化物と異なった傾向を示していた。そこでPbCrO_4-BaO材料についてその特性と微細構造、生成組成について調べたところ新融合情報感知型センサ材料としての可能性が強くなった。この結果については「日本セラミックス協会1997年度年会」において報告をおこなう。融合情報感知の第一歩として自己温度制御型湿度センサ素子の製造に関する次の3項目の基礎的な研究を行なった。(1)混合結晶粒による特性の制御:PbCrO4にV205を組見合わせることによる素子表面の微細構造変化と温・湿特性変化を調べた。この結果PbCr04 1.0モルにV205 0.3モル組み合わせることによる素子で自己温度制御がなされる傾向が見い出せた。この結果については「センサの基礎と応用シンポジュウム」(電気学会)にて報告をおこなった。(2)基板と感湿材の癒着性:PbCrO4にV205を組み合わせた感湿材はアルミナ基板への癒着性が弱まる。素子の安定性を高めるために癒着材として用いてきたBi203に代わる酸化物による癒着を試みた。癒着材としてB2O3,H3O3を用いたところ感湿特性を維持したまま癒着性を高めることができた。この結果については日本セラミックス協会平成8年度年会において報告をおこなう。(3)結晶粒分布と特性の関係:自己温度制御型湿度センサ素子を材料設計に作製するために周波数特性からの解析を試みた。PbCrO4(疎水的性)とPb2O5(親水的)の素子では周波数に影響が感湿特性と温度特性において異なることが分かったので、それぞれの特性に合わせた等価回路モデルを作成した。この結果については「第14回センサの基礎と応用シンポジュウム」(電気学会)にて報告をおこなう。以上が平成7年度の研究実績の概要である。(1)混合焼結による特性制御、(2)基盤と感湿材の癒着性、(3)結晶粒分布と特性の関係平成8年度はこれらの結果を生かし融合情報感知型センサを作製するためのセラミックス微細構造と特性の関係の解析と融合情報感知型センサ材料として試用できる酸化物の探索を目標に研究をおこなった。(1)セラミックス微細構造と特性の関係の解析:母体制御型湿度センサ

材料であるクロム酸鉛を主成分とする感湿材は組み合わせる酸化物によりその組成を疎水性であるクロムイエロ(PbCrO_4)から親水性性であるクロムレッド(Pb_2CrO_5)に制御できるとともに温度特性の制御を同時に行えることが見出されており、温度と湿度の情報を融合した素子となるため温度制御回路を必要としない湿度センサの作製が可能である。この可能性を生かすための材料設計をおこなうために素子の電気的特性と感湿材の微細構造の関係の解析をおこなった。この結果については「第15回センサの基礎と応用シンポジュウム」において報告をおこなう。(2)新融合情報感知型センサ材料の探索:融合情報感知型センサを発展させるためには新しい材料を見つけ出す必要がある。これまでクロム酸鉛に組み合わせた酸化物のうち酸化バリウムは他の酸化物と異なった傾向を示していた。そこでPbCrO_4-BaO材料についてその特性と微細構造、生成組成について調べたところ新融合情報感知型センサ材料としての可能性が強くなった。この結果については「日本セラミックス協会1997年度年会」において報告をおこなう。以上が平成8年度研究実績である。