hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インターネット上の鉄道経路探索サイトを活用した鉄道経路選択行動理論の再考察

昨今インターネットの発達により,多くの鉄道利用者が移動前または移動中にPCや携帯電話から鉄道経路検索Webサイトを利用し,検索結果に提示される経路を見て移動している.これは検索結果に従って移動しているとも考えることができ,鉄道経路検索Webサイトが鉄道利用者の経路決定に与える影響は大きいと考えられる.そこで本研究ではPC版・携帯版それぞれのサイトの経路検索ログを用い,駅間および行政区分間のOD表を作成し検索ODの違いについて様々な視点から明らかにした.また大都市交通センサスの駅間および行政区分間のOD表も同時に作成し,PC版・携帯版と比較を行った.これにより,アクセス媒体による違いや交通統計調査だけでは再現できない部分の補完可能性を検討した.また,独自のWeb調査を基に鉄道経路検索サイト利用者が検索後にどのような経路を実際に用いたかを明らかにし,鉄道利用者の経路選択行動を把握し経路選択モデルの構築を行った.経路情報よりサンプルごとに経路の「探索時刻との列車発車または到着時刻の差」,「所要時間」,「片道料金」,「乗換回数」のサービス差(最大値と最小値の差)を求めた.その結果,「探索時刻との列車発車または到着時刻の差」,「所要時間」,「片道料金」については殆ど差が見られず,「乗換回数」については2回までで9割を占めており,経路検索サイト利用者は僅かな差がある選択肢から経路を決定していると考えられた.実際に離散選択モデルを適用した場合,経路代替案を全ての経路としたモデルと,Web調査から判明する選択集合を考慮したモデルの双方とも,モデルの適合度は高くなく,的中率も低いものとなった.従って,鉄道経路検索Webサイトを利用し,検索結果に提示される経路を選ぶ場合,その利用者は少なくとも補償的には選択していないことがわかった.首都圏の鉄道ネットワークは高密度であり,このような状況では,同一の発着駅間において複数の利用可能な経路が存在し,鉄道利用者は多様な経路選択が可能となっている.一方,多くの鉄道経路検索webサイトが開設され,多くの人々が移動前の経路探索ツールとして利用しており,交通行動への影響は無視できないと言える.そこで本研究では,まず,鉄道経路探索Webサイトの検索ログを分析する事によって,その利用状況を把握し,利用者像や利用状況の特徴付けを行った.また,発着駅の地域的分布について既存の公共交通行動のデータと比較を行い,違いを明らかにした.さらに検索回数と移動までの余裕時間から,検索と実際の交通行動の関係について考察した.その結果,Webサイト利用者像の特徴として,休日の利用に比べ平日の日中の利用が非常に多くなる傾向が見られた事,また,実際の交通行動データとして大都市交通センサスのデータと比較検討を行った結果,一般的な交通目的の移動形態とは少しずつ異なっていることがわかった.また1経路当たりの検索回数,余裕時間の検討を行った結果,Webサイト利用者は目的地までの所要時間や費用の検索,乗換えや乗換え回数の検索など,経路の情報検索は行うが,実際に自分が行動する時刻まで設定した検索を行い,検討する人は意外に少ないと推測された.続いて,鉄道経路探索Webサイトと連携した独自のweb調査を行った.その結果,移動目的では仕事が3割,私用が5割などを占めていること,大多数の利用者が出力された検索結果の中で最初に出力される「経路1」を自らの利用経路として選択していること,携帯電話をメインとして経路検索をする人の割合は少なく,移動中や外出先で用いるといったあくまでPCによる経路検索の補助としての役割を携帯電話による経路検索は担っていることなどが明らかになった.昨今インターネットの発達により,多くの鉄道利用者が移動前または移動中にPCや携帯電話から鉄道経路検索Webサイトを利用し,検索結果に提示される経路を見て移動している.これは検索結果に従って移動しているとも考えることができ,鉄道経路検索Webサイトが鉄道利用者の経路決定に与える影響は大きいと考えられる.そこで本研究ではPC版・携帯版それぞれのサイトの経路検索ログを用い,駅間および行政区分間のOD表を作成し検索ODの違いについて様々な視点から明らかにした.また大都市交通センサスの駅間および行政区分間のOD表も同時に作成し,PC版・携帯版と比較を行った.これにより,アクセス媒体による違いや交通統計調査だけでは再現できない部分の補完可能性を検討した.また,独自のWeb調査を基に鉄道経路検索サイト利用者が検索後にどのような経路を実際に用いたかを明らかにし,鉄道利用者の経路選択行動を把握し経路選択モデルの構築を行った.経路情報よりサンプルごとに経路の「探索時刻との列車発車または到着時刻の差」,「所要時間」,「片道料金」,「乗換回数」のサービス差(最大値と最小値の差)を求めた.その結果,「探索時刻との列車発車または到着時刻の差」,「所要時間」,「片道料金」については殆ど差が見られず,「乗換回数」については2回までで9割を占めており,経路検索サイト利用者は僅かな差がある選択肢から経路を決定していると考えられた.実際に離散選択モデルを適用した場合,経路代替案を全ての経路としたモデルと,Web調査から判明する選択集合を考慮したモデルの双方とも,モデルの適合度は高くなく,的中率も低いものとなった.従って,鉄道経路検索Webサイトを利用し,検索結果に提示される経路を選ぶ場合,その利用者は少なくとも補償的には選択していないことがわかった.
経大腿動脈的血管内操作による腹部大動脈腸骨動脈瘤手術は可能か

Y字型人工血管の作成:6mmY字型グラフトの中枢側端および一側の脚にPalmazステントを6-0プローリンで縫着した。他側の脚には金属性のワイヤーを目印としてつけた。腹部大動脈瘤モデル作成:雑種成犬(n=7)を全身麻酔下に開腹し、PTFE製の動脈瘤グラフトを腎動脈下腹部大動脈から両側総腸骨動脈に移植した。この人工血管はballoonであらかじめ拡張させておいたPTFEグラフトで、嚢状の膨らみを持ち、動脈瘤モデルとなる。動脈瘤作成手術後に血管造影を施行した結果、全例において目的とする動脈瘤が作製できた。腹部大動脈瘤血管内治療:動脈瘤作成手術後、1例が人工血管の感染、1例が水腎症で死亡した。手術後4週間の時点で、両側大腿動脈を露出し、12Frのシースを挿入した。Y字型グラフトのステント内に10mmのバルーンを挿入し、これを10Frのシース内に納めた。右大腿動脈のシースより本装置を挿入しX線透視下に腎動脈下大動脈に位置させ、同部でバルーンを膨張させることにより人工血管を所定の位置に固定した。この操作は5例全例に成功した。次に右腸骨動脈のステントの固定を施行したが、2例において、バルーンをステント内に挿入することができなかった。最後に、左大腿動脈からステント付バルーンを挿入し、Y字グラフト左脚を固定した。この操作では、2例において左脚の位置を(金属性ワイヤー)確認することができなかったために失敗した。残る1例において、左脚の固定を行うことができた。この症例では、血管造影にて、動脈瘤が血流から排除されていることが確認された。手術成功率は20%であった。本実験により、このシステムによる実験的動脈瘤治療の可能性示されたが、さらに成功率を高めるには装置の縮小化、簡略化が必要である。
ドナー由来間葉系幹細胞による眼慢性移植片対宿主病の発症機構と新規治療法の開発

造血幹細胞移植後の合併症である眼移植片対宿主病(GVHD)は重症ドライアイをきたす治療困難な疾患である。本研究では、眼GVHDの線維化にドナー骨髄間葉系幹細胞(MSC)が主要な役割を担う可能性を見出した。ドナーMSC由来線維芽細胞が眼、小腸、肺などのGVHD各標的臓器に生着していることを確かめた。次にドナーMSC由来線維芽細胞がT細胞と相互作用して眼GVHDの発症機構と病態形成にかかわることを見出した。さらに、MSCによる眼GVHD免疫応答および線維化形成においてIL-6,IL-17などのサイトカイン、免疫応答を抑制する制御性T細胞が関与していることが確かめられた。眼移植片対宿主病(GVHD)は眼粘膜線維化を主体とした難治疾患であり、発症機構と病態形成の解明、新規治療法の開発が医学的にも社会的にも急務である。平成24年度は間葉系幹細胞(MSC)による眼慢性移植片対宿主病(GVHD)の免疫応答および線維化形成における分子機構の研究をすすめた。a)マウスモデルにおいて末梢血のIL-6、抑制性T細胞、Th-17T細胞数の推移を移植前よりprospecitveに検討した。b)慢性GVHD涙腺組織免疫原性線維化に関わるIL-6,抑制性T細胞とおよびそれに関わるTh17T細胞についてドナーMSC移植後に各分子の経時的な変化と線維化及びドナーMSC由来線維芽細胞数との関連を検討しドナーMSCが眼GVHD発症機転に関与するかを検証した。ドナーMSC移植3週後にGVHD様変化を示すレシピエントの血中IL-6がレシピエントタイプのMSCを移植したコントロールに比して有意な上昇を示し脾臓細胞の抑制性T細胞はコントロールに比し移植後3週時に減少を示した。C)涙腺、結膜組織切片についても同様の分子と各種T細胞の検証をし線維芽細胞とT細胞の活性化所見を得ている。これらの研究成果からMSCの眼慢性GVHDに対する重要性と意義が明らかになりつつある。研究成果をまとめ論文を投稿し、reviewerからのコメントに対し論文改定が進行中である。本研究では、ドナー間葉系幹細胞(MSC)由来線維芽細胞分画を単離して骨髄移植を行い、線維化病変部位とドナーMSC由来線維芽細胞の浸潤部位の局在と浸潤を明らかにした。、またMSCの遊走経路や病変部位での関わりを解析した。ドナーMSC移植では全骨髄細胞移植と類似の慢性GVHD様所見が涙腺をはじめとするGVHD標的臓器に出現した。ドナーMSCと相互作用をするT細胞の役割をドナーとレシピエントの細胞から解析し、両者が活性化し病態に関与する事を確認した。最終年度ではMSC移植による慢性GVHD類似マウスモデルにおいて末梢血のIL-6、抑制性T細胞、Th-17T細胞数の推移を移植前よりprospectiveに検討した。ドナーMSC移植後に各分子の経時的な変化と線維化及びドナーMSC由来線維芽細胞数との関連を検討した。ドナーMSC移植4週後にGVHD様変化を示すレシピエントの血中IL-6が、レシピエントタイプのMSCを移植したコントロールに比して有意な上昇を示し、脾臓細胞の抑制性T細胞はコントロールに比し移植後3週時に減少を示していることを確認した。マウスモデル涙腺、結膜組織切片についても同様の分子と各種T細胞の検証をしドナーMSCとTh 17細胞との相互作用部位を見出した。MSC除去移植を施行後、涙腺および結膜ならびにGVHD各臓器での線維化抑制を確認した。今後は安全性の高いMSC除去移植の可能性を追究し臨床応用の可能性を検討する。申請者は眼GVHDの線維化にドナー骨髄間葉系幹細胞(MSC)由来の線維芽細胞が主要な役割を担う可能性を見出した。ドナーMSCの眼GVHDの病態への関与についてマウスGVHDモデルを用い、次の2点を研究目的とした。1)GVHDにおけるドナー間葉系幹細胞(MSC)由来線維芽細胞の局在の解明、2)ドナーMSC由来線維芽細胞による眼GVHDの発症機構と病態形成にかかわる役割の検討について研究を推進した。a)全骨髄細胞移植(ドナーB10.D2マウスオス,レシピエントBalb/Cメス)を標準の移植とする。(Zhang Y, et al. J Immunol, 2002)これまでにGVHDに酷似した経時的線維化形成の作成をGVHD標的臓器で確立した。

b)次にドナーMSCのみをB10.D2マウスオスから分離し、他の移殖造血細胞をレシピエント由来BALB/cメスから分離し,各細胞を同時にBalb/Cレシピエントメスに移植し移植後の線維化形成過程、ドナー線維芽細胞の局在を涙腺、結膜を用いて調べ、浸潤数を全骨随細胞移植およびコントロールと比較した。GVHD各臓器で増加している線維芽細胞がドナーMSC由来かについて、マウス線維芽細胞のマーカーとしてHSP47を選択し、Fluorescein in situ hybridization (FISH)法と組み合わせて、メスGVHD組織におけるオス由来Y染色体遺伝子の発現を検出した。c)さらに、B10.D2 GFPマウスを使用し同様にドナー由来GFP陽性線維芽細胞を検出した。慢性移植片対宿主病の線維化の原因となるドナー由来線維芽細胞の由来が間葉系幹細胞であることをつきとめた。この研究成果は国内外の学会にて情報を発信できた。臨床応用にむけての基盤をつくることができたと考えている。科研費により研究を推進することができ、研究成果を論文にまとめることができた。論文を投稿中であるが受理までにはreviewerのコメントから追加実験や論文改定が必要であり、受理にむけて追試を施行しているためおおむね順調に研究が進展していると考えている。今後、臨床応用への道筋を作るために安全性を確認し更なる進展のために努力が必要である。ドナーマウスについて手元にてバッククロスにより作成したB10.D2 GFPマウスを作成し理論上99.9%の遺伝子置換率となる10代目B10D2 GFPマウスが完成し、現在このマウスを維持しており移植実験に使用可能となった。ドナー由来細胞の追跡がFISH法より容易をなり、結果を得やすくなったことが挙げられる。GVHD作成に確立されたGVHDモデルを使用したためFISH法およびGFPドナーマウスにて眼表面、涙腺の解析において共通した結果と、安定した結果が得られた。さらにこれまで解析してきたヒト涙腺、結膜GVHDとマウスモデルではきわめて類似した結果が得られ、本モデルを解析する有用性が確かめられた。reviewerからのコメントに対し追加実験をし、結果の信頼性、質をたかめる。現在はマウスモデルでの検証であり、臨床検体、臨床データの集積との比較検討を試みる。今後の研究の具体的推進方策はまず第一にMSC除去移植による線維化抑制の確認をする。a)MSC除去移植について線維化抑制の機序と安全性を検証する。MSC除去移植を施行後、涙腺および結膜ならびにGVHD各臓器での線維化抑制を確認する。サンプル数を増やして繰り返し確認検証する。b) MSC除去移植後の、IL-6、IL-17, TGF-βについてのサイトカインの変動と抑制性T細胞数の推移を全骨髄細胞移植と比較検討する。さらに申請者らは新鮮MSCの中にHLA-DR陽性分画と陰性分画があることを見出しており、HLA-DR陽性分画のみを除くことにより、より免疫源性の高いMSCの存在の有無を確認する予定である。有用で安全性の高いMSC除去移植の可能性を追究する。臨床応用の可能性を検討する。c)臨床的には全骨髄細胞からヒト間葉系幹細胞(Mabuchi Y, Matsuzaki Y. Inflam and Regene 2008)除去移植の適応決定の準備をする。
FISH法による大腸癌の染色体異常とその進展に伴う変化の検出

大腸癌を対象に、プロイディ解析とfluorescence in situ hybridization(FISH)法を用いた染色体レベルの異常の検出を併せて行ない、分子生物学的な手法により明らかになっている遺伝子変化とプロイディ変化のギャップを埋めようとした。またFISHの結果明らかになった染色体の変化をマッピングし、一つの腫瘍内で、特定の染色体が進展に伴ってどのように変化するのかを明らかにしようとした。組織形態学的に進展の初期にあると考えられる異型の少ない部分(時に腺腫部分)を粘膜内に残す早期及び進行期の大腸癌を対象に、組織形態の違いを考慮しながら病変内部の複数ケ所の細胞を解析した。顕微測光によるプロイディ解析の結果、異型の少ない粘膜内病変部には多くの場合二倍体細胞のみが見られた。異倍体細胞は時に深部で認めたが、症例によっては深部でも二倍体細胞のみを認めた。1・7・17・18番染色体のセントロメアに対するプローブを用いてFISHを行った結果、二倍体細胞の部分(時に腺腫部分)でもしばしば7番染色体のtrisomy、18番染色体のmonosomyが検出された。このことは、腫瘍進展の初期でプロイディ解析上異常を認めない細胞にも7番染色体にコードされているいろいろな成長因子の遺伝子の変化、18番染色体長腕にコードされているDCC遺伝子の変化が起こっていることを示唆している。p53をコードしている17番染色体の変化は今まで解析した限りでは検出できなかったが、これはセントロメア領域をターゲットにしているために検出できなかったと考えられ、今後この方法にさらに分子生物学的手法を用いたLOHの解析を加えていかねばならないと考えている。またFISHで明らかになった染色体の数的異常をマッピングした結果、異倍体細胞は、二倍体細胞からDNAの多倍体化を経て生じたことが推測された。しかし、進展の過程で特定の染色体の変化が付け加わるということはなかった。
マレーシア熱帯山地林における人為攪乱が樹種多様性に与える影響―保全計画に向けて―

熱帯地方の山岳地帯に分布する熱帯山地林は、現在開発により地球上で面積が著しく減少している生態系である。そこでの無計画な伐採や土地改変を防ぐため、適切な保全・管理計画を立てることが急務の課題である。本研究では、焼畑や伐採などさまざまな人為攪乱を受けたマレーシア・ボルネオ島の熱帯山地多雨林において、過去にあった攪乱の頻度や強度が樹種構成の回復度に与える影響を明らかにする。得られた結果をもとに、保全優先度の高い森林を含むエリアを把握し、熱帯山地林保全・管理のためのゾーニングの提案につなげる。
ESDの視点からの心理劇を用いた中学校家庭科の家族・保育学習プログラムの開発

研究目的本研究は、国内外で関心が高まっているESD(Education for Sustainable Development)の理論に基づき、人との関係性を育むとされる心理劇の手法を用いて、中学校家庭科における家族・保育学習プログラムの開発を目的とする。ESDとは、持続可能な社会を実現するため、社会の課題と身近な暮らしを結びつけ、新たな価値観や行動を生み出すことを目指す学習や活動であり、「持続可能な開発」に不可欠な概念として「ケアリング」が挙げられている。一方、中学校家庭科の家族・保育学習においては、「人との関係性」が育成できるような学びの場を提供することが重要であり、家庭科におけるケアリング教育を推進するためには、実践化の方法論を検討していくことが必要になってくる。そこで、本研究では、中学校家庭科の家族・保育学習において、「人との関係性」を育成するための学習方法として心理劇を取り上げ、導入・実践し、心理劇を通した生徒たちの学びを明らかにすること、また家族・保育学習における心理劇の学習プログラムを開発することを目的とする。研究方法心理劇の導入・実践、生徒たちの学びを読み解くにあたっては、松村康平の人間関係学において確立された心理劇の理論と技法を援用した。なお、保育学習では心理劇の授業を2時間行った後に、家族学習では1時間行った後、生徒に自由記述してもらい、そこから生徒の学びを読み取った。研究成果自由記述の考察から、生徒たちが心理劇を通して、他者の立場や感情を受け入れ、自己や家族を客体化できるようになることがわかった。加えて、「人との関係性」の学びを言語化という手立てを通して、生徒たちが自覚的に捉えていることが示された。この学びの言語化は、教師にとっては、より効果的な心理劇の導入・実践のための有益な知見となる。以上の結果から、心理劇の導入・実践は、学校の授業におけるケアリング教育の実践化という視点から捉えた場合の有効性が示唆された。
神経細胞における小胞体ストレスの生体内可視化-神経変性疾患の病態解明を目指して-

神経細胞の樹状突起における小胞体ストレス応答を確認・可視化するためにマウス海馬初代培養を用い実験を行った。小胞体ストレス負荷により細胞体だけでなく樹状突起内においても小胞体ストレス応答系の下流(標的)分子[GRP78/Bip(小胞体分子シャペロン),eIF2α-P(リン酸化eIF2α)]が上昇した。更に、小胞体ストレスセンサー(ATF6,IRE1, PERK)のGFP融合発現ベクターを作製し、神経細胞に導入したところ、三つのセンサーが神経細胞の細胞体の小胞体だけではなく樹状突起内の小胞体にも局在した。次に神経細胞にIRElを導入し小胞体ストレスを負荷し抗IRE1リン酸化抗体による免疫染色を行った。その結果ストレスなしではIRE1のリン酸化は起きないのが、小胞体ストレス負荷後、リン酸化が細胞体周辺だけではなく樹状突起上でも起こることが観察された。次にIRElの下流分子であるXBP1に対するin situ hybridizationを行った。その結果神経細胞に導入したXBPlmRNAに対するシグナルは細胞体と近位の樹状突起から検出された。引き続いてXBP1 mRNAが脱分極(KC1)や小胞体ストレス時に樹状突起への移行パターンが変動しないかの検討を行った。その結果、これらの刺激でXBP1 mRNAの局在に変化はなかった。以上の結果は樹状突起内の小胞体において局所的な小胞体ストレス応答が起こりうること、つまりタンパク質の品質管理能力を保持する可能性を示唆している。次に樹状突起上のグルタミン受容体を過剰に刺激することが小胞体ストレスにつながるかをカイニン酸処理にて検証したところ、カイニン酸処理後の神経細胞においてXBP1mRNAのスプライシングは確認できなかった。このことはカイニン酸処理では小胞体ストレスを誘導しないことを示している。小胞体ストレス応答系の下流(標的)分子[GRP78/Bip(小胞体分子シャペロン),eIF2α-P(リン酸化eIF2α)]が樹状突起でも応答しているかを確認するため免疫染色を行った。その結果、小胞体ストレス誘導剤(tunicamycin)による小胞体ストレス負荷後、樹状突起内においてGRP78/Bip,eIF2α-Pの免疫反応性が上昇することが確認された。このことは小胞体ストレスを受けることで樹状突起上の小胞体でも小胞体ストレス応答が起こることを示唆している。次に樹状突起上で小胞体ストレス応答が機能するのであれば、小胞体ストレスセンサー(ATF6,IRE1,PERK)が存在するはずである。内在性のセンサーを免疫染色で検出するのは難しいため、ATF6,IRE1,PERKのGFP融合発現ベクターを作成し、神経細胞に導入後共焦点顕微鏡にて観察を行った。その結果、ATF6,IRE1,PERK三つのセンサーが神経細胞の細胞体の小胞体だけではなく樹状突起内の小胞体にも局在した。更にこれらのセンサーは樹状突起上で活性化するのかIRE1に着目して調べた。IRE1は小胞体ストレスを受けて活性化するとリン酸化され、IRE1リン酸化抗体で検出することが可能である。神経細胞にIRE1を導入し小胞体ストレスを加えてIRE1リン酸化抗体による免疫染色を行った。このことは樹状突起内においてIRE1が活性化する事を示している。以上の結果は樹状突起内の小胞体においても小胞体ストレス応答が起こることを示唆している。小胞体ストレス誘導剤(tunicamycin)による小胞体ストレス負荷により樹状突起内において小胞体ストレス応答系の下流(標的)分子[GRP78/Bip(小胞体分子シャペロン),eIF2α-P(リン酸化eIF2α)]が上昇していることを免疫染色を用いて確認した。このことは小胞体ストレスを受けることで樹状突起上の小胞体でも小池体ストレス応答が起こることを示唆している。樹状突起上で小胞体ストレス応答が機能するのであれば、小胞体ストレスセンサー(ATF6,IRE1,PERK)が存在するはずである。ATF6,IRE1,PERKのGFP融合発現ベクターを作成し、神経細胞に導入後共焦点顕微鏡にて観察を行った。次にこれらのセンサーは樹状突起上で活性化するのかIRE1に着目して解析した。更にIRE1の下流分子であるXBP1に対するin situ hybridizationを行った。その結果神経細胞に導入したXBP1mRNAに対するシグナルは細胞体と近位の樹状突起から検出された。

以上の結果は樹状突起内の小胞体において局所的な小胞体ストレス応答が起こりうることを示唆している。神経細胞の樹状突起における小胞体ストレス応答を確認・可視化するためにマウス海馬初代培養を用い実験を行った。小胞体ストレス負荷により細胞体だけでなく樹状突起内においても小胞体ストレス応答系の下流(標的)分子[GRP78/Bip(小胞体分子シャペロン),eIF2α-P(リン酸化eIF2α)]が上昇した。更に、小胞体ストレスセンサー(ATF6,IRE1, PERK)のGFP融合発現ベクターを作製し、神経細胞に導入したところ、三つのセンサーが神経細胞の細胞体の小胞体だけではなく樹状突起内の小胞体にも局在した。次に神経細胞にIRElを導入し小胞体ストレスを負荷し抗IRE1リン酸化抗体による免疫染色を行った。その結果ストレスなしではIRE1のリン酸化は起きないのが、小胞体ストレス負荷後、リン酸化が細胞体周辺だけではなく樹状突起上でも起こることが観察された。次にIRElの下流分子であるXBP1に対するin situ hybridizationを行った。その結果神経細胞に導入したXBPlmRNAに対するシグナルは細胞体と近位の樹状突起から検出された。引き続いてXBP1 mRNAが脱分極(KC1)や小胞体ストレス時に樹状突起への移行パターンが変動しないかの検討を行った。その結果、これらの刺激でXBP1 mRNAの局在に変化はなかった。以上の結果は樹状突起内の小胞体において局所的な小胞体ストレス応答が起こりうること、つまりタンパク質の品質管理能力を保持する可能性を示唆している。次に樹状突起上のグルタミン受容体を過剰に刺激することが小胞体ストレスにつながるかをカイニン酸処理にて検証したところ、カイニン酸処理後の神経細胞においてXBP1mRNAのスプライシングは確認できなかった。このことはカイニン酸処理では小胞体ストレスを誘導しないことを示している。
科学折り紙を活用した課題解決型（ＰＢＬ）実験の開発

工業高等専門学校と大学での授業、および、小学生から一般市民を対象とする出張講座や公開講座での経験から、小学生から大学生までの幅広い学習段階に対応した、科学折り紙のプロジェクト型実習教材の開発を行っている。平成29年度(2017年度)にプロジェクト型実習授業の教材として、高解像度の4Kビデオシステムを用いた視聴覚教材の制作に着手し、平成30年度(2018年度)は対象を大学生に絞り、学生が設計した立体モデルを制作する過程を詳細に観察することによって、科学折り紙の教材からどのようにして立体概念が形成できるかを考察した。これまでに、折り紙の親近感と豊かな色彩によって、学生たちが立体に対する新たな興味・関心を実感していることを、科学折り紙実習の報告書から読み取ることができた。平成31年度(令和元年度;2019年度)は、学習者の興味・関心を立体概念の形成に結び付けるためのプロセスに関する仮説を設定して、そのプロセスを取り入れた実習授業を設計する予定にしている。なお、本研究の研究成果は、第34回物理教育研究大会(日本物理教育学会主催)と、第84回から第86回形の科学シンポジウム(形の科学会主催で、それぞれ、長崎大学、東北大学、千葉大学において開催)において、逐次、発表されている。本研究は、保健医療福祉学部の1年次生を主な対象とする教養科目「数理科学」と「物理学実験」にける科学折り紙の実習・実験授業を対象として実施されたが、平成30年度(2018年度)の履修生が「数理科学」の1名であり、「物理学実験」の履修者がいなかったため、授業時における学生の実習・実験作業の多角的な観察ができなかったた。このため、複数の観察結果を比較検討することができず、多様な場面を抽出して作業仮設を設定することができなかった。当初、平成31年度(令和元年度;2019年度)の取り組みの予定では、対象者を小学生から一般市民へと拡張する予定にしていたが、大学生を対象とする「数理科学」の実習授業での観察結果を更に増やして、より信頼できる作業仮設を設定する必要があり、研究機関の延長を考えている。実験教材開発の第一年目として、実験授業機器のうち、ビデオ教材の作成と教材提示用視聴覚機器の整備をほぼ完了した。立体構造に関する資料収集のため、スイス連邦州立ジュネーブ大学での結晶や分子等の立体構造に関する文献調査を行い、外部利用者専用の端末を利用することによって、物質の微視的立体構造に関する最新情報を含む電子ジャーナルを検索でき、持参した外部記憶素子に必要な論文等をダウンロードできることが判明した。なお、第一年目の研究成果の一部を、早稲田大学において開催された鏡像体に関する国際会議:Chirality 2017/ISCD-29、および第83回と第84回の形の科学会シンポジウム(形の科学会主催)に於いて発表した。近年の電子ジャーナル等の普及により、原子構造や分子構造の最新のデータへのアクセスが難しく、実験教材資料として立体構造のデータを学生へ提供し、試行錯誤にとって新しい構造モデルの設計と制作にチャレンジする機会が失われていたが、ジュネーブ大学の図書館で文献検索の端末を利用することができることが判明し、最新の立体構造データを取得することが可能であることが判明した。また、検索結果から必要な論文を持参した外部記憶機器(USBメモリ)にダウンロードして、数種類の最新の立体構造データを持ち帰ることができた。ビデオ教材を制作し、その教材を学生が自由に視聴できる視聴覚設備を物理学実験室内に設置し、別途用意した立体構造シミュレーションソフトをインストールしたPCを接続して、グループディスカッションのための学習環境を整備した。この学習環境を活用し、2年目以降の教材制作と実験授業の試行が可能となった。

科学折り紙の手法を活用した教材の最大の特徴は、折り紙の持つ親しみ易さと多彩な色彩による芸術的趣によって、小学生から大学生に至る、広範な教育段階の学習者を対象とすることができる点にある。現在、初等・中等教育において、教育課程の改訂作業が進められており、探究活動の重要性が指摘され、実験授業においても、実験結果の重視から探究過程の重視へと、教育目的がシフトしている。本研究の当初の目的である、アクティブラーニング用実験教材の開発とともに、「理数探究」科目が後期中等教育に新設されることが決定されたことを踏まえ、後期中等教育と大学教養教育の高大接続を視野に、初等・中等教育から高等教育を一環とする、探究活動を重視する実験教材の開発を新たな目的に加え、第二年目以降の研究を推進することとした。当初、平成31年度(令和元年度;2019年度)の取り組みの予定では、対象者を小学生から一般市民へと拡張する予定にしていたが、大学生を対象とする「数理科学」の実習授業での観察結果を更に増やして、より信頼できる作業仮設を設定する必要があり、研究機関の延長を考えている。当初、55インチの4K液晶TVの設置を計画したが、55インチ用の移動架台の大きさが実験室内の可動スペースに不適切であり、かつ、55インチTVの重量がかなり重く、事故の危険性を考慮して49インチのTVモニターを設置した。このため購入予算に残金が生じたこと、および、複数の小グループ活動を実験室で一斉に監督し、小グループの活動報告を、逐次、実施するために、音響施設の設置が必要であることが判明したため、実験室の音響設備を第二年目(平成30年度)に設置することを計画した。本研究の対象科目「数理科学」と「物理学実感」の履修者が少数であったため、実習記録用のビデオ制作と作品の制作方法を説明する教材ビデオを制作するための費用(アルバイト人員と記録媒体購入)が執行できなかった。平成31年度(令和元年度;2019年度)に執行予定。
シリコンバーテックス検出器によるトリガー生成の開発

B中間子を用いて物質と反物質の非対称性(CP非保存)を研究する実験(Belle実験)において、バックグランドをより多く落しB中間子のデータを効率良く取得するトリガーを開発中である。平成15年度夏にBelle実験では新しいシリコンバーテックス検出器(SVD)を導入する予定である。新しいSVDは現行SVDに比べてシリコン検出器ストリップからのシグナルを直接波高弁別器にいれる機能を持っている。B中間子はある特定の位置範囲(4cm程度)のみに生成されるが、バックグランドは広範な範囲(20cm程度)から生成されるので、波高弁別器のアウトプットと検出器の位置の組合せにより、ある事象の生成位置を精度良く(2,3cm程度)しかも事象発生直後(長くても1μ秒以下)に求めることができる。今年度は、次期SVDの組み立て、読みだし回路の開発をほぼ終えて、トリガーシグナルを生成するチップ(VA1TAチップ)の性能評価を行なった。VA1TAチップは内部に多数のパラメータ(プリアンプのシェーピングタイム、シェイパーバイアス、グローバル閾値等約10種類)を持っている。我々はそれらのパラメータを動かしてトリガー生成に最適な条件を見つけ出すのに多大な時間を費やした。思考錯誤の上、安定に動作できる閾値を約8000電子強(シリコン検出器を荷電粒子が通り抜けるときに生成する電子・ホールペアー数の平均の約1/3に相当する)まで下げることができた。この閾値はトリガー生成には十分に低い値である。また、β線をシリコン検出器にあててトリガー効率の測定を行なった。その結果期待通り90%以上の効率を得る事がわかった。今後はこれらのトリガー信号を組み合わせて事象位置を素早く求めるロジックの開発を行なう。平成14年度夏にBelle実験では新しいシリコンバーテックス検出器(SVD)を導入する予定である。B中間子はある特定の位置範囲(4cm程度)のみに生成されるが、バックグランドは広範な範囲(20cm程度)から生成されるので、波高弁別器のアウトプットと検出器の位置の組合せにより、ある事象の生成位置を精度良く(2, 3cm程度)しかも事象発生直後(長くても1.5μ秒以下)に求めることができる。今年度は次期SVDの組み立てとトリガー生成に必要な読みだし回路およびソフトウェアーの開発を行った。次期SVD組み立てについては、組み立て方法、検出器の性能評価などの手法を確立し、只今順調に進んでいる。全ての組み立てが終わるのは平成14年5月頃である。読みだし回路の開発はウィーン(オーストリア)の研究機関と共同で行っている。実際のシリコン検出器からの読みだしはまだ行っていないが、パルスジェネレータを用いた回路の基本特性のチェックおよび読みだしソフトウェアーの動作確認を行った。また読みだし回路に搭載されているバッファーを用いてさらに精度の良いトリガーを生成することも考え出されており、そのためのソフトウェアーの開発も行った。
戦間期イギリスの国際関係研究とナショナリズムの問題

本研究は、第1次世界大戦から第2次世界大戦までの期間(以下「戦間期」と記す)のイギリスにおける国際関係学の発展を、ナショナリズムをめぐる議論と関連付けながら歴史的に再検討することを目指した。研究の過程においては、新設されたシンクタンク「王立国際問題研究所(通称「チャタム・ハウス」)」の研究グループの議論に着目し、そこで戦間期の国際関係をめぐる概念や理論が、日々変化する国際政治情勢など経験的な事実と擦り合わされながら発展したことを明らかにした。これにより、国際関係をめぐるさまざまな知的営為が歴史的文脈を離れて抽象的には思弁され得ないことが示唆され、学説史研究に一つの視点を付け加えるに至った。本年度は、両大戦間期に発展を遂げたイギリスの国際関係研究において、ナショナリズムをめぐる知見がどのように取り扱われ、いかなる問題として論じられていたのかを明らかにするため、ロンドンにて一次資料の調査をおこなった。その調査結果をまとめ、日本国際政治学会の年次大会をはじめ複数の学会・研究会にて、報告をおこなった。1)一次資料の調査イギリス、ロンドンの王立国際問題研究所(「チャタム・ハウス」)を拠点として、歴史文書の収集・調査をおこなった。とくに、1930年代後半に活動していた「ナショナリズム研究グループ」の成り立ちと展開を明らかにすべく、同研究所の図書館に所蔵されている同グループの活動記録を調査した。2)調査結果の報告上記研究グループでおこなわれていた議論の展開、および作成された報告書の内容を精査し、10月に名古屋国際会議場において開催された日本国際政治学会の年次大会で、「戦間期イギリスの国際関係研究におけるナショナリズム論」と題し報告をおこなった。学説史において戦間期のイギリスがもつ意味と、政策決定の外部にありながらそこに影響を与え学問発展に寄与したシンクタンクの存在に光をあてつつ、当時国際関係研究に組み込まれつつあったナショナリズムをめぐる知的営為のあり方を歴史的に論じた。本研究は、第一次世界大戦終結から第二次世界大戦開始までの期間(以下「戦間期」と記す)のイギリスにおける国際関係学の発展を、当時興隆していたナショナリズムをめぐる議論と関連付けながら歴史的に再検討するものである。最終年度となる本年は、前年度までの資料調査や文献研究、学会や研究会でのディスカッションの内容を再整理し、研究を総括することに注力した。その成果は、論文「戦間期イギリスの国際関係研究における『理論』ーチャタム・ハウスにおけるナショナリズム論をめぐってー」にまとめられ、学会誌『国際政治』第175号に投稿され、掲載に至った。本論文は、黎明期にあった国際関係学のイギリス人研究者たちが、第一次世界大戦の原因とされた大陸ヨーロッパの「攻撃的・排他的なナショナリズム」を国際秩序構築の障害ととらえ、その超克を考究しながら、同学の理論的発展を推し進めていたことを明らかにした。彼らは、個人のみならずチャタム・ハウスという新設のシンクタンクにも依拠し、ディシプリンの専門性を深化させるよりも、政治・社会・歴史に関する知を総合的に動員して、変化する国際政治の現実と対峙していた。このことは、イギリスにおける揺籃期国際関係論の議論の回路が多元的であったという主張を支持するとともに、理論的論争が主に政治学の主導でなされた、アメリカにおける学問状況との相違を際立たせている。本研究は、戦間期国際関係研究の一面を、概念や理論が経験的な事実と擦り合されながら発展していく知的プロセスとして描き、学説史に一つの視点を付け加えた。これは、当時の国際関係研究における「理論」、または価値や制度をめぐるさまざまな知的営為が、日々変化する国際政治情勢や時代および思想の状況を色濃く反映しており、歴史的文脈を離れて抽象的には思弁され得ないことを示唆している。本研究の目的は、第一次世界大戦終結から第二次世界大戦開始までの期間(以下「戦間期」と記す)のイギリスにおける国際関係学の発展を、国際秩序構想、とくにそこにおけるナショナリズムの問題と関連付けながら再検討することである。本年度は、戦間期イギリスの国際関係学をめぐる先行研究の整理をおこない、主要な議論を組み立てる上で必要な文献を読み込んだ。特に、長らく黎明期の国際関係研究の主要素とみなされてきた「第一論争」の脱神話化と再検討に関する研究の動向に光を当て、分析した。その成果の一部は、津田塾大学国際関係研究所研究懇談会での報告「両大戦間期イギリスの国際関係研究における『19世紀自由主義の問題』」(24年7月21日)において口頭で紹介された。また、戦間期の国際関係をめぐる思潮や学説研究をマッピングし、その知見の一部を、討論者として参加した20世紀国際政治史に関する研究会にて示した。また、本年度は次年次以降の海外調査の基礎づけをおこなうため、現地で入手すべき一次資料のリスト作りをおこなった。とりわけ、ナショナルな自決権や主権について論じた戦間期

イギリスの国際関係学者たちの議論を追うため、当該の研究者を数名取り上げ、その思想や言行について歴史的に調査をするための下地をつくった。そのほか、国際関係理論における「英国学派」の歴史と役割についても、研究会への参加を通じて新たな知見を得、上記のテーマと関連させるかたちで分析をすすめている。本年度は、イギリスにおいて資料収集・調査をおこない、その分析結果を学会および研究会で報告するという、当初の計画を完遂した。これにより、萌芽期の国際関係学の発展をナショナリズムの問題と関連付けながら再検討するという本研究の目的は、順調に達成されつつある。先行研究のサーベイから開始し、実証研究のプロセスへと順当に進みつつある。しかし、補助金の交付の遅れという政治行政上の問題により、当初予定していたすべての資料の入手と分析が済んでいるわけではない。研究の最終年度にあたる本年度は、引き続き資料の調査をおこないながら、これまで複数にわたっておこなった報告の内容を論文にまとめ、査読付きの学術雑誌に投稿する。戦間期イギリスにおける国際関係学の理論的・思想的展開を、自決権と結びつくナショナリズムの超克という問題を通して明らかにするとともに、そのような学問的な方向性が、イギリスの対外政策の基本方針や決定過程とどのような関係にあったのかについても論じる予定である。前年度に得た理論的・思想的知見を、戦間期イギリスにおける国際秩序観へと歴史的に繋げる作業をおこなう。イギリスに渡航し文書館で一次資料を収集したのち、その調査結果を国際政治学会にて報告し、助言やコメントを得る予定である。論文執筆のために必要な書籍、印刷に関する物品を購入するほか、英文の校正や投稿に関わる費用を本年度の研究費でカバーする。計上した旅費により、イギリスのNational Archivesや王立国際問題研究所における資料調査を実行する。物品費は、引き続きおこなう文献の収集や、複写文献の管理・閲覧に必要な機器の購入に充てる。
人工合成ペプチドによる肺線維症発症の抑制

ブレオマイシン肺臓炎モデルマウスの実験:浸透圧の差により2週間で徐々にブレオマイシンが放出されるポンプをマウス皮下に埋め込む。その後1週間で、(A)Gi抑制性ペプチドポンプを埋め込む群、(B)Go抑制性ペプチドポンプを埋め込む群と(C)ブレオマイシン処理のみのコントロール群に分けて観察した。ブレオマイシン処理後3週間でマウスの右肺に対し、気管支肺胞洗浄(BAL)を、左肺はH-E染色用と電子顕微鏡用とに分けて標本を作製した。その結果、ブレオマイシン処理直後からマウスの体重が徐々に減少することが明らかとなった。その後A群、B群では明らかに体重の減少が抑制されたが、C群では体重が減り続けた。C群では、H-E染色で胸膜直下に肺臓炎様の病理所見が得られた。ブレオマイシンを経気道投与時に見られる中枢側気管支周囲の病変に比べ、人間で見られる肺臓炎所見に近い病理像であった。A群、B群ではC群に比し、H-Eでも電顕所見でも肺臓炎はやや抑制傾向はあるが明らかな違いは見られなかった。さらにA群とB群との差もはっきりしなかった。BAL液中の細胞数は各群の間で明らかな差は認められなかった。細胞レベルでの実験:TGFβ作用をアッセイする系としてよく用いられるミンク肺細胞CCL64を用いて、各合成ペプチドTGFβ作用を抑制するか否かを調べた。その結果、Gi抑制性ペプチド、Go抑制性ペプチドともにTGFβ作用の抑制が見られなかった。ところが、Go抑制性ペプチドはその自体にCCL64の増殖を抑制する作用があることを見つけた。
代替フロンの対流圏での分解機構と赤外吸収および大気環境への影響評価

1.203K300Kにおいて、光照射および赤外吸収スペクトルの測定が可能な光路長0.5mのセルを試作した。このセルは、新たに購入した卓上型マルチク-ル(低温槽)よりメタノールを循環させ冷却し、温度安定性は±0.1°Cであった。2.このセルを使用しHCFC-124の赤外吸収断面積の温度依存性を研究した。HCFC-124の赤外スペクトルにおいて、伸縮振動の吸収は低温では、吸収強度が増大し線幅が減少した。一方、変角振動の吸収においては、吸収強度および線幅が両方とも測定温度の低下により減少した。HCFC-124の赤外吸収の全体の面積強度は、300Kに比較し対流圏界面の温度すなわち210Kでは20%減少することが明らかになった。この結果から代替フロンの地球温暖化能の現在の評価値は、約10%過大評価されている可能性がある。この結果を考慮すると、すべての代替フロンについて詳細な検討が必要であることが明らかである。3.代替フロンであるHCFC-122の、塩素原子の水素引抜きで開始される、酸化分解反応の温度依存性を研究した。CHCl_2CClF_2(HCFC-122)の酸化分解反応で生成するCClF_2CCl_2Oには、Clの脱離反応とC-C結合の開裂反応の二つの反応経路があり、この分岐比は温度で変化し、低温では塩素の脱離反応がより優勢となった。塩素の脱離反応では、CClF_2COClが生成するが、この化合物は大気中で水と反応し、CClF_2COOHとHClを生成し、雨により大気中より除かれると推定されるので、C-C結合の開裂により生成するCOCl_2やCOF_2に比較し環境への影響は小さいと考えられる。よって、HCFC-122の分解では低温の方が、より大気環境への影響は小さいと推定された。
量子縮退原子－イオン混合系の超高空間分解観測および制御

2次元光格子ポテンシャル中の原子からの発光を、開口数(NA)=0.75の対物レンズを含む倍率100倍の結像系を通して観測することに成功した。まず、水平方向の光格子用ビーム(波長532nm)が入る2軸(x、y軸と呼ぶ)それぞれに沿って、波長556nmのビームを照射ならびにミラーでの打ち返しにより光モラセスを作り、原子を発光させた。これに関し、x、y軸方向について、6μmの周期の発光の強度分布を観測した。私は、これが、モラセス光が作る定在波のピッチと光格子のピッチとの相違に起因して生ずる干渉パターン(いわゆるMoireパターン)であることを確認した。実際、光モラセス光を打ち返すためのミラー位置を変調することで、強度分布が一様になることも確認した。このMoireパターンが観測できたということは、確かに原子が、光格子ポテンシャルの中で発光していること、ならびに、少なくとも数μmの原子の空間構造をとらえられるイメージング系を開発できたということを意味している。さらに、私は、より高い分解能を得るため波長399nmの光をプローブに用い、同時に波長556nmの光で原子を冷却し光ポテンシャルから原子が逃げるのを防ぐ"2重光モラセス"による発光イメージングにも成功した。私は、2重光モラセスにより、CCDカメラにて1原子からの発光観測に十分な発光(1原子あたり最大400photons)の観測を達成した。また、光格子のビームのガウシアンプロファイルによる光強度の空間不均一を利用した高空間分解制御を目指し、私は、基底状態1S0状態と3P2状態間の超狭線幅の波長507nmの光学遷移を用いて、非常に深い2次元光格子中の原子の分光実験を行った。空間分解に適した最大数MHzのライトシフト、および、幅広いスペクトル分布が得られることを確認した。まず、3次元光格子(格子間隔266nm)中のイッテルビウム原子に対する、超高空間分解制御の実験を行なった。これまでに,大きな磁場勾配(典型的に100G/cm)を用いて空間的に不均一なポテンシャルを原子に印加し、1SO状態-3P2状態間の狭線幅な光学遷移に対応する波長507nmを持つレーザー光により266nm間隔で存在する原子からの分離したスペクトルを得ている。さらに、楕円型に整形した波長770nnのレーザー光による不均一なポテンシャルに対応するスペクトルを得ることにも成功した。また、超高空間分解観測に適した形で、174Yb原子のボース・アインシュタイン凝縮体を生成することに成功した。上面から底面まで14mmのガラスセル中で、超高空間分解観測用の対物レンズと干渉しない配置の交差型光トラップに原子を導入し、蒸発冷却を行なうことで、ボース・アインシュタイン凝縮体を生成した。さらに、観測対象となる2次元格子系を実現した。2次元系生成にあたり、1軸方向の運動を凍結するために原子を1軸方向に強く閉じ込める必要がある。本研究では、1本のビーム(波長532nm)を、1枚の部分反射ミラーで等しい強度をもつ2本のビームに分割し、それらを1枚のレンズで絞って原子位置に干渉パターンを作り、原子を1方向に強く閉じ込めるという新たな方法を開発した。ボース・アインシュタイン凝縮体をこのトラップに導入し、さらに、水平方向で互いに直交する2つの光格子を立ち上げることにより、2次元光格子系を実現した。さらに、高空間分解観測に関し、高空間分解観測用のイメージング系を構築し、そのイメージング系を通し、原子の吸収イメージング像を撮影した。さらに、少数個の原子(各格子点の原子を観測するためには、1個の原子を観測する必要がある)の観測に適した発光イメージングにも成功した。

冷却原子あるいはイオンの超高空間分解観測に関する準備を終わらせることができた。超高空間分解観測にあたっては、様々な新しい装置・技術を導入する必要があり、今年度内でこの準備ができたことは、研究の目的が順調に達成に近づいているといえる。今後、まず冷却原子の超高空間分解観測を実現する。さらに、これまでに行なった磁場勾配あるいは光ポテンシャルにより原子集団の超高空間分解制御を実現する。これらが実現できれば、イオンの生成、トラップに取り組む。
レーザー光誘起によるハイブリッド薄膜の局所的機能制御

ポリシルセスキオキサン(PSQ)は、ケイ素原子上に有機官能基を有する架橋シロキサン骨格の有機無機ハイブリッド材料であり、官能基により様々な特性が期待されている。本研究では、PSQ中に金ナノ粒子を形成・固定したナノ粒子分散PSQ薄膜の作製を検討した。さらに、これらの薄膜に、ブルーバイオレッドレーザー(405 nm)を直接描画して、ミクロンメートルサイズのパターン形成についても行なった。金ナノ粒子の形成には、金(III)イオンの還元性とナノ粒子の保護機能を必要であり、Si-H基による還元とアミド及びスルフィドによる保護基を有するPSQの合成を行なった。金イオンに対してそれぞれの組成比を種々再検討し、最大のプラズモン吸収を得るための最適値を求めた。その結果、Si-H:保護基:Auイオン= 3:1.5:5 (モル比)が効果的な組成比であることを見出した。また、加熱条件を2段階にすることが、金ナノ粒子形成に有効であることを確認した。室温から50°Cにおいては、Si-Hによる化学的な還元が起こり、続いて150°Cでの加熱で、熱還元が進行し、良好な金ナノ粒子が生成する。同時に、シルセスキオキサンの縮合反応によるネットワーク構造が形成される。ガラス基板上に作製した金ナノ粒子分散PSQ薄膜に、ブルーバイオレッドレーザー(405 nm)を直接描画したところ、ミクロンサイズのライン&スペースのパターンの形成も可能であった。金ナノ粒子の含有量に依存したプラズモン吸収強度の変化によって、レーザー光でのアブレーション深さが変化することを確認した。レーザー光誘起によるナノ粒子分散ハイブリッド薄膜のパターン形成と局在的物性変化に関する研究を行うためのレーザー描画装置の組み立てと設置を行った。ブルーバイオレット(BV)レーザー波長は405nmで、集光用対物レンズに長焦点50倍のものを用いて、XYZステージ駆動をプログラムすることでパターン描画を行った。保護基と還元基を併せ持ったポリシルセスキオキサン中で金ナノ粒子を生成して得られたハイブリッド薄膜を描画対象としてマイクロメートルサイズのパターン形成を検討した。金ナノ粒子の配位子となる保護基を有するトリアルコキシシランは、アクリルアミドのアクリル二重結合へのメルカプトプロピルトリメトキシシシランのチオール・エン反応で合成し、還元基にはトリエトキシヒドロシランを用いた。これらのゾルゲル法で合成したポリシルセスキオキサン薄膜中の金ナノ粒子のプラズモン吸収域には、405nmが含まれているので、BVレーザーは熱を発生し、様々なライン&スペースパターンを形成できた。照射積算量により、レーザー顕微鏡測定でパターン深さが変化すること、描画部分には導電性が生じていることも確認した。今後は、金ナノ粒子以外の金属ナノ粒子含んだポリシルセスキオキサン薄膜の作製とレーザー描画による特性変化を検討する。それぞれの金属に適した配位子を持ったトリアルコキシシランを合成し、金属ナノ粒子含有ハイブリッド薄膜を作製し、レーザー描画を行う。レーザー描画装置の組み立てと設置が完了し、描画実験を行えるようになった。描画プログラムと装置駆動の検証を行った。金ナノ粒子含有シルセスキオキサン薄膜の作成を行い、それらへのレーザー描画を行った。パターンの物性変化を調べ、応用展開を探索している。ポリシルセスキオキサン(PSQ)は、ケイ素原子上の有機官能基とシロキサン骨格を併せ持つ有機無機ハイブリッド材料であり、官能基によりさまざまな特性を付与できる。金PSQ中に多彩な官能基を導入できることを活用すれば、その膜中に金属ナノ粒子の形成・固定化ができると考えられる。そこで、我々は金ナノ粒子特有の特性を持つ機能材料の開発を目的として、金(III)イオンから金ナノ粒子を形成するのに必要な還元基と安定に金ナノ粒子を存在できる保護基を含んだ3元系PSQを合成し、ハイブリッド薄膜形成と同時に金ナノ粒子を膜中で形成する方法について研究している。ガラス基板上に作製した金ナノ粒子分散PSQ薄膜に、ブルーバイオレッドレーザー(405 nm)を直接描画したところ、ミクロンサイズのドットパターンを形成することができた。レーザー描画で作製したドットの光反射率が約1.5倍と高く、金ナノ粒子から金属金への変換が起こったと推察される。すなわち、PSQ中に固定化された金ナノ粒子がレーザー光を吸収し、高速高効率で熱エネルギーに変換することで、金ナノ粒子の溶融・融合が生じたものと考えられ、金ドットパターンは各種デバイスへの展開が期待される。また、描画装置の設定により、L&Sパターンの形成も可能であった。このパターンの凹凸像を光干渉顕微鏡で測定したところ、100nm以上の深さが観察され、レーザー光によるPSQのアブレーションが起こっていることが示唆された。チタニアナノ粒子含有ハイブリッド薄膜へのレーザー描画についても検討した。リン酸アクリレートで表面修飾したチタニアハイブリッド薄膜を作製し、レーザー描画により、パターン形成が可能であった。還元基と安定に金ナノ粒子を存在できる保護基を含んだ3元系PSQの最適構造の見直しを行なっているので、描画実験が遅れている。保護基の化学構造の最適化及び各組成の最適比を検討している。