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デイヴィド・ゴティエの道徳哲学を基盤としたリバタリアニズムの研究

今年度、報告者は、カナダの哲学者デイヴィド・ゴティエの道徳哲学における中心テーマである道徳の規範性を研究し、その成果を発表した。デイヴィド・ゴティエの道徳哲学を基盤に「基礎づけのあるリバタリアニズム」を提案するため、報告者は彼の中心テーマである道徳の規範性を研究してきた。英国・オックスフォード大学に研究滞在し、同大学のジョン・ブルーム教授のもとで、道徳の規範性の定式化と、その規範性を認める立場と認めない立場のあいだに、どのような見解の相違があるかを明らかにしてきた。具体的には、弱い意味での道徳の規範性(「道徳の弱い規範性」と呼ぶ)を、もし行為者SにFすること(たとえば、あることを為す、信じる、意図することなど)が道徳的に要求されるならば、SにとってFするひとつの理由がなければならない、として定式化した。さらに、この規範性は、その理由が、SにFすることが道徳的に要求されるという事実それ自体である場合に、強くなる。ゴティエは弱い規範性を認めるが、強い規範性を認めない。弱い規範性でさえ拒否するバーナード・ウィリアムズの議論を取り上げ、彼の議論がうまくいかないことを示した。この成果は、京都生命倫理研究会において、「バーナード・ウィリアムズによる批判から道徳の規範性を擁護する」として発表した。以上の成果は、道徳に規範性を認めることで、ゴティエのリバタリアニズムの核になる「ロックの但し書き」に含まれる「十分にたっぷりと他の人々にない場合に資源を取得してはいけない」という道徳的要求にもまた、その規範性を与える。さらに、ゴティエの場合、ロックの但し書きが自己所有権を基礎づけるので、本研究は「基礎づけなきリバタリアニズム」と批判されてきたリバタリアニズムに哲学的な基礎づけを与え、「基礎づけのあるリバタリアニズム」を提案することができた。今年度、報告者は、カナダの哲学者デイヴィド・ゴティエの道徳哲学における中心テーマである道徳の基礎づけとリバタリアニズムとの関係を探り、その成果を発表してきた。まず、報告者は、ビジネス倫理において、道徳の基礎づけがさかんに論じられていることに注目した。ビジネスに道徳を持ち込むことは、経済に対する規制・介入としてビジネスパーソンらの自由を侵害することにつながるという非難がある。この点で、ビジネス倫理はリバタリアニズムの立場から批判されてきた。報告者は、以上の背景に基づき、ビジネスパーソンの自由を侵害しない道徳の可能性を探求した。次に、報告者は、道徳の基礎づけという問いが現代道徳哲学においてどのように扱われているかを中心に探ってきた。そして、報告者は、道徳の基礎づけが、道徳とコンヴェンション(慣習)・エチケットとの区別を巡る現在のメタ倫理学上の論争にかかわることを明らかにした。これまで、デイヴィッド・ヒュームを例外にして、文化や個人の好悪とは独立した普遍的で定言的な要請として、道徳は慣習やエチケットとは区別されてきた。それゆえ、道徳の基礎づけには文化や個人の好悪がかかわらないとされてきた。しかし、現代メタ倫理学はまさにこの区別の妥当性を問題にする。この点に関して、コンヴェンション(慣習)の特徴である自生的秩序に早くから注目したハイエクら一部のリバタリアニズムの洞察は鋭いものである。以上をふまえ、報告者は、道徳に対するデイヴィド・ゴティエの捉え方とリバタリアニズムとの関係に関して次のような考え方を見いだした。ゴティエの道徳哲学において、(1)市場経済における個々人の自由を尊重するかたちでの道徳観があり、(2)その道徳観は市場経済から生じるという意味では普遍的でも定言的でもない性格をもつ。リバタリアニズムは政治哲学上代表的な立場であるが「基礎がない」と批判される。リバタリアニズムに道徳哲学の観点から基礎を与える本研究はこの点で重要な意義をもつ。
遺伝子組換えを利用した制御因子の改変による高効率PCB分解バイオリアクターの構築

PCB/biphenyl分解菌Pseudomonassp.KKS102のbphオペロンの制御系を解析し,本オペロンの転写レベルでの発現がビフェニルの添加により誘導されること,近傍に存在する転写因子と相同性のある遺伝子が本オペロンの制御には関与していないこと,直接の誘導物質はビフェニルではなくメタ開裂物質であること等を明らかにし,制御に関与するシスエレメントの同定にまで至った。しかし,本オペロンの制御系は予想以上に複雑であり,基礎学問的には興味深い知見がいくつか得られたものの,転写因子の同定および,その改変による高効率分解菌あるいはそれを利用した高効率PCB分解バイオリアクターの構築にまでは至らなかった。今後,KKS102のbphオペロンの制御系について更に解析を進めていくことは必要であるが,現在までに得られた知見だけを利用しても,制御系の改変による高効率PCB分解の育種は可能であると考えられる。すなわち,シスエレメントの改変である。相同組換えを利用した制御に関与する領域の組換え,破壊などは現実的に可能である。KKS102のbphオペロンでその効果を確認し,他の分解菌に応用していくことが期待される。以上,残念ながら実際に有効な高効率分解菌を遺伝子組換えにより育種し,その効果を検討する段階には至らなかったが,本研究を通じてKKS102のbphオペロンが既知の芳香族代謝オペロンの制御系とは異なる複雑な発現制御を受けていることが明らかになると共に,制御系の改変による高効率PCB分解菌創製の可能性を示すことが出来たと考えている。本年度は,東京大学での解析が進んでいるPseudomonas sp.KKS102由来のPCB分解関与遺伝子群(bph遺伝子群)の発現制御機構について解析を中心に行った。まず,KKS102のbph遺伝子群の発現がbiphenylの添加により転写レベルで誘導を受けること,コハク酸などの他の炭素源の存在によりカタボライトリプレッションを受けることをノーザン解析で確認した。また,KKS102のbph遺伝子群近傍に存在するLysRファミリーレギュレーターをコードする遺伝子(bphRと命名)のbph遺伝子群の発現における機能を明らかにするために,bphR遺伝子破壊株を作製し,bph遺伝子群の発現誘導性をノーザン解析,酵素活性測定により検討した。その結果,野性株と顕著な違いはみられず,bphRがbphオペロン近傍に存在しながら,その発現制御には機能していないことが明らかになった。更に,シスエレメントから予想される他のタイプのレギュレーターがbph遺伝子群の発現制御に関与している可能性を考え,制御因子のクローン化を進めた。一方,財団法人鉄道総合研究所においては,KKS102株のbph遺伝子群を他の成育の良い菌株(Pseudomonas putida BE-81)に導入し,良好に発現させることに成功した。本菌株の実際のPCB分解能の評価を行ったところ,低塩素置換のPCBに対しては良好な分解活性が観察された。今後,制御因子の改変を含めて遺伝子組換え微生物のPCB分解活性を評価するための系を確立できたと考えている。本年度は,昨年度に引き続き東京大学での解析が進んでいるpseudomonas sp.KKS102由来のPCB分解関与遺伝子群(bph遺伝子群)の発現制御機構について解析を行った。KKS102のbph遺伝子群の発現はbiphenylの添加により転写レベルで誘導を受けるが,代謝を触媒する酵素遺伝子群について一つ一つ破壊を行い,それぞれの破壊株におけるbiphenyl添加時のbph遺伝子群の発現誘導をノーザン解析で検討した結果,biphenylは直接の誘導基質ではなく,biphenylがBphA,BphB,BphCの作用によって生じる中間代謝産物(メタ開裂物質)が直接の誘導基質となっていることが明らかになった。一方,KKS102のゲノム中にbph遺伝子群の上流領域とレポーター遺伝子を連結したものを相同組換えにより導入し,制御領域の絞り込みを行った。

その結果,bphオペロンのactivation,repressionそれぞれに関わる領域がある程度限定された。以上,制御タンパクの同定にまでは至らなかったが,KKS102のbphオペロンの制御エレメントを明らかにし,本オペロンが既知の芳香族代謝オペロンの制御系とは異なる複雑な発現制御を受けていることが明らかになった。と同時に,reprcssion領域の破壊により,高効率にbiphenyl(PCB)を分解することが可能な遺伝子組換え微生物の創製の可能性を示すことが出来たと考えている。
1920～40年代の北海道における初等教育－拓殖政策と移住民の諸相を通して－

最終年度の課題は、敗戦直後、旧植民地からの引揚者等が、北海道の移住地にどのような地域社会を形成し、子どもたちのための学校を如何にして設置したのか、その実態を分析することである。戦後の北海道は引揚者の受入先として期待され、1951年には道内人口の約11%を引揚者が占めた。本年度においては、樺太からの引揚者が移住し半農半漁の産業構造をとった枝幸郡枝幸町山臼地域、国後島からの引揚者が移住し漁業を生業とした奥尻町湯浜神威脇地域、そして満洲国からの引揚者が移住し酪農を生業とした標茶町上多和地域を分析対象地域とした。各地域は、産業基盤や生活環境の整備がなされておらず、人びとは経済的に厳しい環境のなかで、開墾事業のみならず地域のインフラ整備から始めなければならなかった。人びとは農地の開墾、漁港や道路の整備を行いながら、学校も設置していった。学校は、子どもたちを、将来、そして未来へと繋いでいく重要な存在だったため、その設置については、むしろ他の事業よりも優先的に取り組まれた。また学校は子どもたちだけのものではなく、おとな達にとってもお互いの共同性を培い、その共同性を確認する場でもあった。また運動会は、学校の行事のみならず地域の行事でもあり、人びとが集まりお互いを癒やしながら共に生きていくことを確認する場でもあった。1920年から1940年代までの北海道教育の特徴を、地域の実態から捉えると次のようにまとめることができる。経済不況下の移住民数の増加期と戦時下の増産態勢期、そして引揚者による戦後開拓期において、農業(および漁業)地域と工業および炭鉱業地域を比較すると、そこには教育条件に大きな格差があり、工業、炭鉱業地域に比べて農業(漁業)地域の学校の教育環境は劣悪な状況にあった。地域産業の構造を背景として、いわば教育条件の階層的格差ともいうべき実態があったのである。本研究は、北海道移住民によって形成されてきた多様な地域社会と学校教育の実態分析をとおして、北海道教育史の通説的理解を捉え直すことを目的としている。当該年度の課題は、1920年代に「第二次拓殖計画」により招聘された「許可移民」が入地したところでは、補助金により小学校設置が「比較的良条件」にあり、手厚い保護の下で他地域よりも急速に初等教育機関が創出されたとする先行研究の見解を再検討することである。そして、学校教育で実施された郷土教育の内容を分析することで、当該時期における北海道教育の特徴を明らかにすることである。上記の課題を解決するために、「許可移民」が多く入地した釧路地方の標茶村を対象地域に設定し分析を行った。その結果、「許可移民」が入地したところでは入地後すぐに特別教授場が設置されており、他の地域でそれを設置するまで5年以上の期間を要したのに比べれば、有利な環境にあったことが明らかとなった。しかし、“正規"の尋常小学校ではなく特別教授場という教育内容および施設設備が「簡易」な初等機関だったのであり、それを維持するには村費の5060%を占めるほどの負担を要した。すなわち、先行研究が指摘するように他の「開拓」地よりも「良条件」で学校教育が実施されたのではなく、数年後に訪れる経済不況も視野に入れれば「許可移民」とその子どもたちは過酷な状況下の中で初等教育教育機関を設置維持していたという新たな見解を提示することができた。また、北海道の郷土教育の内容を、当時発行された『郷土読本』を分析することで明らかにした。その内容は、「開拓」事業に着手した先人や親の愛情に報いるため、その事業を引継ぎさらに発展させるという思いを子どもたちに抱かせる構成になっていた。北海道の郷土教育が、根気強く「開拓」を続け北海道に定着することを求めるという特徴を有していたことを明らかにした。当該年度の課題である「許可移民」が入地した地域の教育実態を、釧路地方の標茶村の行政資料および教育資料が保存されている町史編さん室と小学校を訪れ、資料収集を行い分析することで明らかにすることができた。当時の北海道の教育内容についても、北海道教育大学に所蔵されている、1928年1933年に北海道で発行された『北海道郷土読本』を分析することで、その特徴を明らかにすることができた。それら資料を電子化してまとめ、学会で発表した。また、「拓殖」の“進展"により“後進性"を脱し“内地"との平準化が進行したとされている先行研究の見解を再検討し、それは1920年代に至って市制町村制が施行された、ごく限られた一部の地域であったことを論文にまとめた。その論文は、学会誌に投稿している。したがって、研究はおおむね順調に進展している。ただし、当該年度のもう一つの課題である「国民学校令」施行以後、分教場が激増する背景を明らかにすることについては、分教場の実態分析を課題とする次年度の計画の中に位置づけることが適切であると判断したため、次年度に実施することとした。本年度は、「国民学校令」および「国民学校令施行規則」下における北海道の地域と学校の実態を明らかにすることと、国内で最もその数が多い、単級複式学校の存在について考察することが目的である。「国民学校令」は、「市制町村制ヲ施行セサル地方ノ小学教育規程」の廃止を謳った。

そのため北海道は、それに依拠し施行していた「特別教育規程」を廃して、施設設備や教育内容が“簡易"な教育をやめ、府県と“同一"の教育法令、規則にしたがった教育を実施しなければならなかった。道内には「特別教育規程」に拠り、“特別な"尋常小学校と特別教授場という初等教育施設が設置されていたが、これらは廃止されることになった。しかし、それらの学校を廃して府県と“同一"の教育を実施できるほど道内地域の社会経済的状況は整えられておらず、そのためそれらの教育施設は単級の分教場になったことを明らかにした。そのような分教場を含め、1936年段階において、北海道では単級学校が小学校全体の約40パーセントを占めていた。この単級学校に対して、校長会や研究会は「家庭的なよさ」「兄弟姉妹の長幼の序」「協同性の訓練」を教育の第一にするよう求めた。しかし単級複式学校の実情は一様ではなく、設置されている地域の環境によって条件は異なり、校長会や道庁が求める授業や訓練内容を実施するには無理があった。この時期の北海道は、教育制度上の“同一"化の一方で、多様な地域それぞれの実情が初等教育に色濃く反映されており、政府や道庁が求める理想との間に、多くの矛盾と乖離が生じていたことを明らかにした。当初の研究予定、目的をほぼ達成したため。最終年度の課題は、敗戦直後、旧植民地からの引揚者等が、北海道の移住地にどのような地域社会を形成し、子どもたちのための学校を如何にして設置したのか、その実態を分析することである。戦後の北海道は引揚者の受入先として期待され、1951年には道内人口の約11%を引揚者が占めた。本年度においては、樺太からの引揚者が移住し半農半漁の産業構造をとった枝幸郡枝幸町山臼地域、国後島からの引揚者が移住し漁業を生業とした奥尻町湯浜神威脇地域、そして満洲国からの引揚者が移住し酪農を生業とした標茶町上多和地域を分析対象地域とした。各地域は、産業基盤や生活環境の整備がなされておらず、人びとは経済的に厳しい環境のなかで、開墾事業のみならず地域のインフラ整備から始めなければならなかった。人びとは農地の開墾、漁港や道路の整備を行いながら、学校も設置していった。学校は、子どもたちを、将来、そして未来へと繋いでいく重要な存在だったため、その設置については、むしろ他の事業よりも優先的に取り組まれた。また学校は子どもたちだけのものではなく、おとな達にとってもお互いの共同性を培い、その共同性を確認する場でもあった。また運動会は、学校の行事のみならず地域の行事でもあり、人びとが集まりお互いを癒やしながら共に生きていくことを確認する場でもあった。1920年から1940年代までの北海道教育の特徴を、地域の実態から捉えると次のようにまとめることができる。経済不況下の移住民数の増加期と戦時下の増産態勢期、そして引揚者による戦後開拓期において、農業(および漁業)地域と工業および炭鉱業地域を比較すると、そこには教育条件に大きな格差があり、工業、炭鉱業地域に比べて農業(漁業)地域の学校の教育環境は劣悪な状況にあった。地域産業の構造を背景として、いわば教育条件の階層的格差ともいうべき実態があったのである。今後の研究については、当初の研究計画にそって進め、これまでと同様に分析対象地域を設定した実態分析をとおして明らかにしていく。次年度の研究内容は以下の3点であり、これら3点に関する資料調査、収集を行い電子化し、分析考察した内容を学会で発表して論文にまとめる。1,「国民学校令」施行以後、北海道では分教場が激増する。その背景を地域の実態を分析することをとおして明らかにする。
中枢シナプスにおける同期・非同期性放出の統一的理解

神経シナプスにおいて活動電位に同期・非同期して起こるシナプス小胞の放出パターンは、シナプス特性、すなわち神経細胞間情報伝達の性質に大きく影響する重要因子である。しかしながら、そのパターンを決めるメカニズムは不明な点が多い。今年度は、同期・非同期性放出が同時に観察される小脳平行線維シナプスからパッチクランプ記録を行い、近年新たに申請者らが開発した新deconvolution法(Malagon, Miki, et al. 2016)を用いて同期・非同期性放出パターンの解析を行った。異なる測定条件下(細胞外カルシウム濃度、刺激頻度、TEA存在下)でのパターンも同様に解析し、これらを説明するためのモデルシミュレーションを行った。モデルシミュレーションでは、小脳平行線維シナプスにおけるカルシウムチャネルの分布から活動電位によるシナプス前終末内のカルシウム濃度変化をシミュレーションし、それを用いて小胞の放出確率や動員速度を算出した。小胞動員・放出モデルと組み合わせてシミュレーションを行った結果、申請者らが以前提唱していた2ステップモデルで各測定条件における同期・非同期性放出パターンを説明可能であることを明らかにした。2ステップモデルでは、小胞は放出される前に充填サイト、放出サイトの2つのサイトを経由する(Miki et al. 2016)。モデルシミュレーションから、同期性放出は活動電位前に放出サイトに存在する小胞の放出で説明できた。一方、非同期性放出は放出前に充填サイトに存在する小胞の、放出サイトへの動員・放出という連続した動きによって説明できた。これらの結果をまとめ、学術論文として報告した(Miki et al., Nat. Commun. 2018)。当初の研究計画は概ね達成し、この研究内容に関する学術論文を報告することができたため。今後は、申請者が今回報告した小胞動員放出モデルが、他の中枢神経シナプスにおいても適用可能であるかどうかを検討する。同期・非同期性放出の割合が異なるシナプスに着目し、それらシナプスにおいても申請者らの提唱したモデルで説明可能であるかを検証する。これらの研究を通じて中枢神経シナプスにおいてモデルの一般化を図る。
胸腺細胞に発現するクローディンのT細胞分化選択における役割

胸腺は正常なT細胞分化に必須の中枢リンパ組織である。また体内の他の上皮組織と異なり体内外を区画化するという機能を持たないユニークな上皮組織であるともいえる。申請者はこれまでに、こうした典型的上皮細胞が持つバリア機能を有しない一部の胸腺上皮細胞にタイトジャンクションの機能の中心的役割を担うクローディン(Cld)-3,4が発現していること、またこのCldを発現する髄質上皮上皮細胞が末梢自己抗原の免疫寛容に重要な役割を果たすAutoimmune Regulator (Aire)遺伝子を発現する特殊に機能分化した上皮細胞であることを明らかにした。一方その過程において、胸腺細胞の一部にもCld-4が発現することを明らかにしている。本研究では胸腺細胞に発現するCld4の機能を明らかにするために、Cld4のコンディショナルKOマウスを作製に着手し、予定通りKO個体を得ることに成功した。現在バッククロスを行うと共に、全身KOマウス、lck-Creと掛け合わせることでT細胞特異的にCld4を欠失したマウスの表現型解析(T細胞分化の異常の有無、抹消T細胞の機能解析等)を行っている。胸腺は上皮細胞で構成される唯一のリンパ造血系組織であることは古くより認識されてきた事実であるが、T細胞が胸腺という上皮組織でのみ分化する意義についてはよく分かっていない。クローディンを初めとした上皮特異的な分子のT細胞分化における機能を個体レベルで解明することにより、こうした古くからの免疫学的・発生学的に重要な疑問が分子レベルで明らかになるものと期待される。1) Cld-4のT細胞特異的KOマウスの作製Cre-loxPシステムを用いてT細胞特異的に遺伝子をノックアウトするためのベクターを作製、ES細胞に導入してhomologous recmbinationを起こしたクローンを得、さらにマウス個体を作出することに成功した。現在、T細胞特異的promoter-Creを発現するマウスとの掛け合わせを行っている。2)胸腺細胞に発現するCld-4の発現制御機構様々な遺伝子変異マウス、およびTCR Tgマウス胸腺細胞におけるCld4の発現について検討を行った。その結果、DNおよびDPにおけるCld4陽性、陰性分画はそれぞれ別々のlineageに属する細胞集団ではなく、各々の細胞がCld4陰性から陽性になることが明らかになった。すなわち、Cld4陽性細胞はDNおよびDPの比較的後期の細胞であると考えられる。3) DP分画におけるクローディン陽性、陰性胸腺細胞の遺伝子発現の比較検討成熟胸腺のDP分画からCld-4陽性、陰性細胞をそれぞれ回収し、その遺伝子発現をマイクロアレイにより比較検討した。現在アレイにて発現の違いの認められた遺伝子について実際の遺伝子発現の確認を行っている。4)胸腺細胞に発現するCld-4の細胞生物学的解析リンパ球に発現するクローディンがTJストランドを形成するか否か、フリーズフラクチャー方を用いて検討を行った。その結果、ストランド構造を形成しないことが明らかになった。
味蕾の形成・維持・再生に関与する味覚上皮の生理活性物質の解明

味蕾の形成、維持、再生にはその支配神経が関与していることが知られている。しかしながら、味蕾の形成や維持に必要な味覚上皮での特異的な生理活性物質の存在については明らかでない。本研究では、ラット味覚上皮および味蕾における生理活性物質の分布や、味蕾の発生および支配神経損傷後の味蕾の再生にともなうそれらの生理活性物質の分布の変化について調べた。成獣の有郭乳頭ではCB陽性細胞が認められ、味細胞(type III cell)であることが分かった。またCB陽性線維が味蕾内に進入し、味細胞とシナップスを形成していた。発生過程および再生過程のいずれにおいても、CB陽性細胞は味蕾が形成および再生して約10日後に認められた。このことからCBは味覚伝達や味蕾の維持に関与していることが示唆された。有郭乳頭においてはGAP-43陽性神経線維が味蕾内に進入していた。また固有層ではGAP-43はシュワン細胞に認められた。発生過程ではGAP-43は神経線維の分布とほぼ同じ分布を示した。舌乳頭や口蓋粘膜の味蕾においてPTNとMKのいずれも味蕾細胞の膜に認められた。また、味蕾基底部にこれらの蛋白が強く発現していた。有郭乳頭、葉状乳頭のいずれにおいてもCA II陽性細胞が認められ、これらは支持細胞であることが分かった。発生過程においてCA IIは味蕾の形成される23日前日の上皮に認められた。これらより味蕾の形成、維持、再生には多くの生理活性物質が関与していることが明らかになった。
音声と音を活用した教材と教授手法の開発

紙の上に印字したドットコードに,音声ペンやスキャナーペンで軽く触れることで,音声や動画などが再生される最新のIT技術を用いて教材を開発し,特別支援学校や通常学校で教育実践を行った。一つのドットコードに複数の音声をリンクでき,かつ,同じドットコードに動画などのマルチメディアをリンクできる特徴を活かして,教材を制作し,児童たちが楽しみながら学習に取り組むことができる教育実践を生み出すことができた。また,個々の特別支援学校では,児童生徒一人ひとりの困り感に対応した教材シートを作成し,自立活動や学習活動の支援を行い,児童生徒が自立感,達成感を味わうことができた。著者らは,「音声や音をドットコード化し,画像やテキストとともに編集し,カラープリンタを用いて普通紙に印刷する」ソフトウエア技術と,「印刷されたドットコードをなぞって,音声や音を取込んだそのままに再生する」ハードウエア技術を用いて,子どもたちや先生の「生の声」を用いて教材を作成し,これまでは不可能だった「新しい」教育実践活動に挑戦してきた。今年度は,新学習指導要領のもとで始まる小学校の英語活動用の副読本(Hello Book 3)の制作と教育実践,地域に伝わる実話をもとに出版され,八王子市の小学校の平和教育の教材として用いられている「ランドセルをしょったじぞうさん」の英語と日本語による音読活動のための教材の制作と教育実践活動などに取組んだ。また,これまで用いてきた「音声発音(再生)システム」では,音声を再生するのに,印字されたドットコードをサウンドリーダーという機器で真っ直ぐになぞることが必要なため,上肢に不自由な児童生徒や重い知的障害をもつ児童生徒は,学習に参加できないことが多かった。そこで,今年度は,印字されたドットコードに触れるだけで音声が再生される新しい音声ペン用の教材を制作し,実践に取組んだ。肢体不自由児の通う筑波大学附属桐が丘特別支援学校では,これまでドットコードを真っ直ぐになぞることができず,学習に参加できずに寂しい思いをしていた児童生徒が,この新しい音声ペンと教材を用いて学習に参加できるようになり,拍手喝采を浴びる事例も生まれた。これらの成果をAACE主催のsite 2011に発表し,最優秀ポスター賞をいただいくことができた。これまで、音声や音を紙の上にドットコードの形で印刷し、サウンドリーダーと呼ばれる小さなツールでなぞって再生する技術を活用して教材を作成し、教育実践を行ってきた。発語を持たない児童生徒の語彙の獲得、クラスメイトとのコミュニケーションの実現などを通して、自立感、達成感の獲得を実現するなど、様々な成果を上げることができた。その一方で、上肢に不自由な児童生徒、重い知的障害を持つ児童生徒、通常学校の低学年の児童生徒は、紙に印字された長いドットコードを巧くなぞることができず、みんなと同じ活動に参加できない場面に直面した。そこで、著者らは、紙の上に印字されたドットコードに触るだけで音声が再生できる「音声ペン」を用いて教育実践を始めている。現在、ベンチャー企業2社と共同で、ソフトウエアの開発や教材の開発を行っている。この中のGridmarkの開発したGrid Onputと呼ばれるシステムは、高度なプログラミングを行うことで、印字されたドットコードに複数の音声をリンクできるだけでなく、動画やWEBページ、htmlファイル、PowerPointファイルなどもリンクできる特徴を持つ。この新しいシステムを用いて、平和教育の副読本として広く使われている「ランドセルをしょったじぞうさん」の二カ国語対応の読み聞かせの教材を制作し、八王子市、日野市、筑波大学附属桐が丘特別支援学校など10数校で教育実践を行っている。また、課外学習の事前学習のための教材「多摩動物公園で遊ぼう」を制作し、教育実践を行っている。この「多摩動物公園で遊ぼう」という教材は、200個近くの音声、23個の動画からなり、一つのドットコードに3つの音声、そして、音声と動画が同時にリンクされているものである。サウンドリーダーを用いた教育実践から、新しい音声ペンを用いた実践へと発展し、研究協力員校(実践校)も弘前大学教育学部附属特別支援学校、滋賀大学教育学部附属特別支援学校、杉並区立済美養護学校など、一回り大きくなり、研究会を定期的に開催するまでになっている。グリッドマーク株式会社が開発したGrid Onputシステムと呼ばれる新しいドットコードシステムを用いて,一つのドットコードに4つの音声をリンクした「世界のあいさつを学ぼう!」のコンテンツを制作した。このコンテンツを用いることで、世界には様々な言語があることを知り、多様な文化が花開いていることを学ぶことができる。また、動物園の園内マップのそれぞれの動物のシルエット上に、日英の両言語の音声からなる動物クイズのヒントをリンクした「多摩動物公園を英語で学ぼう!」のコンテンツを制作した。それぞれの動物のシルエットには、園内の動物の様子の動画もリンクしてある。課外学習用の教材として、高尾山の名所・旧跡の紹介だけでなく、生徒の高尾山登山の様子のビデオを随所に埋め込んだ「高尾山を学ぼう!」というコンテンツを制作した。

本教材は、事前学習だけでなく、振り返りの学習としても使えるものとなっている。これらの手作りの教材は、八王子市や多摩市の小学校、筑波大学附属桐が丘特別支援学校、同大塚特別支援学校の児童生徒に大好評を博した。研究協力校である筑波大学附属大塚特別支援学校や弘前大学教育学部附属特別支援学校、千葉県立我孫子特別支援学校、都立高島特別支援学校などで、児童生徒一人ひとりの困り感に対応した教材シートを制作し、語彙の獲得や発語の促進などの学習支援、自立支援の活動に取り組み、大きな成果を上げた。これまで、音声や音を紙の上にドットコードの形で印字し、サウンドリーダーと呼ばれる小さな機器でなぞって再生するシステムを用いてきたが、現在は、新しく開発された「ドットコードに触るだけで音声やマルチメディア」を再生できるシステムを用いた教育実践へと発展しつつある。これまでの「なぞる」システムでは、上肢に不自由な児童生徒や視覚に障害をもつ児童生徒への取組みは不可能であったが、新しいシステムを用いることで、こうした困り感を持つ児童生徒の取組みも可能になるものと期待している。これまでの取組みをまとめた"School Activities Using Handmade Teaching Materials With Dot-codes"が、IGIから発刊される"Technologies for Inclusive Education:Beyond Traditional Integration Approaches"の一つの章として採択される成果を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。音声や音だけでなく、動画やWEBページ、htmlフィル、PowerPointファイルなどを扱うことができる新しいドットコードを用いることで、これまでは取組むことができなかった「上肢に不自由な児童生徒、重い知的障害を持つ児童生徒、通常学校の低学年の児童生徒」だけでなく、視覚や聴覚に障害をもつ児童生徒も利用できる教材の制作、そして、教育実践を行えるものと期待している。従来の研究協力員に加えて、今回新たに加わった特別支援学校の教員の協力を得ながら、新しい可能性に挑戦したい。
伝統工芸による地方都市中心市街地の再生方策に関する研究

北陸3県(富山県、石川県、福井県)で経済産業省の伝統工芸産地指定が得られている10都市[井波市・加賀市・輪島市・山中町・金沢市・宮崎村・鯖江市・小浜市・今立町・武生市]を対象に、平成14年度では基礎的なデータベースの作成と、事業所立地動向の分析、まちづくり施策の分析を行った。平成15年度はこれらの分析を継続し、追加調査により分析を深めることにより、伝統工芸産地の中心市街地の再生方策としてまとめた。1.北陸3県の伝統工芸産業の概況・平成14年度に関連事業所の従業員数・生産額、生産・販売システム、後継者育成制度、立地などのデータベースを産地ごとに作成した。平成15年度は、これを分折しまとめを行った2.事業所と住居の位置関係に着目した事業所形態特性と立地特性について・平成14年度研究に引き続き、北陸で伝統工芸の中心的な役割を担っている漆器産業(輪島、山中、鯖江)を取り上げ、事業所にヒアリング調査を加え、住居と事業所との関係から立地動向とその要因を明らかにした。この結果、漆器産業3地区では職住一体型の事業所が多いため、その立地も住居の影響が大きく、またそれは業種などの産地特性とも関係しているなどの結論が得られた。これより中心部で住宅供給の立地施策と一体となった施策を行うなどの方策を述べた。3.発信型店舗・事業所の形成プロセスとそのネットワーク組織について・平成14年度に引き続き、漆器産業(輪島、山中、鯖江)において、来街者に対する情報発信機能を持つ店舗や来街者と直接接触するシステムを持つ発信型の店舗・事業所の成立過程やネットワーク効果について分析した。追加調査により発信型店舗の形成プロセスを比較分析し、その特性を明らかにした。またネットワーク組織の効果により、地域の総合力を高めていく施策の必要性を述べた.北陸3県(富山県・石川県、福井県)で経済産業省の伝統工芸産地指定が得られている10都市[井波市(井波木彫刻)・加賀市(九谷焼)・輪島市(輪島塗り)・山中町(山中漆器)・金沢市(金沢漆器、加賀友禅)・宮崎村(越前焼)・鯖江市(越前漆器)・小浜市(若狭塗)・今立町(越前和紙)・武生市(越前打ち刃物)]を対象に、基礎的なデータベースの作成と、事業所立地動向の分析、まちづくり施策の分析を行った。この結果、下記の研究実績が得られた。1.各伝統工芸に関するデータベース・関連事業所及び従業員数の推移(8都市)・伝統工芸別の生産・販売システムの特性と課題と変遷(10都市)・後継者育成制度とその実態(4都市)・広域に見た事業所の立地動向データベース(7都市)2.事業所と住居の位置関係に着目した事業所形態特性と立地特性・北陸で伝統工芸の中心的な役割を担っている漆器産業(輪島、山中、鯖江)を取り上げ、その立地動向と事業所形態、その要因を分析した。・3地区における郊外化の実態、職住形態の違いを提示した後、職住関係と立地動向の関係性や地区ごとに特性を示した。3.まちづくり施策の検討・漆器産業地区(輪島、山中、鯖江)で行われているまちづくり施策について比較検討した後、観光施策と販売振興施策を目的とした工房ショップに着目した。井波町(彫刻)における工房ショップの自律的な展開と鯖江市河和田町における工房ショップ(軒下工房)のネットワークによるまちづくりの取り組みの実態を明らかにした。またネットワーク組織の効果により、地域の総合力を高めていく施策の必要性を述べた.
新規ホールマウント骨染色法の多重染色解析への展開

本研究は、我々が考案した小型魚類及びアフリカツメガエルの迅速骨染色法(RAP-B)をマウス・ラットに応用し、さらに骨染色と免疫染色の多重染色法を開発することを目的としている。初年度である平成30年度は、まず、RAP-Bによる骨染色の手順をマウス・ラット胎児用に最適化するための検討を行った。安楽死させたICRマウスおよびWistarラット胎児を透明化固定液に浸漬した後、さらにエチレングリコール、界面活性剤、およびKOHを含む透明化促進液に浸漬した。その後、RAP-Bの手順で骨染色を行い、全身骨格標本を作製した。透明化促進液の使用により軟部組織の透明度がさらに高くなるため、標本サイズの大きいマウスおよびラット胎児では透明化促進液の使用が効果的であった。さらに、出生後ー成獣マウスで骨染色を行うため、新たな除毛法を考案し、RAP-Bの手順と組み合わせた骨染色法を開発した。除毛液にはメルカプト酢酸を含む溶液を使用した。また、骨染色後の軟部組織透明化にはBABBを用いた。さらに骨染色と免疫染色の多重染色法を確立するための予備検討として、RAP-Bで使用する透明化固定液と透明化促進液を用いたマウス胎児のWhole-mount免疫染色や、組織の厚切りスライスの免疫染色を試みた。胎生10又は11日のマウス胚で抗ニューロフィラメント抗体を用いたWhole-mount免疫染色を行ったところ、透明化固定液および透明化促進液の使用により従来法よりも良好な染色像が得られた。また、マウス成獣脳の厚切り切片の蛍光免疫染色においても透明化固定液および透明化促進液の使用により通常の染色よりも抗体の浸透性が向上し、陽性反応の3次元画像再構築に有用であることが示された。本研究の研究目標は、(1)迅速骨染色法(RAP-B)のマウス・ラットへの応用、(2)RAP-Bを基にした骨染色-免疫染色の多重染色法の確立、および(3)本研究で確立した手法を毒性試験や発達異常のスクリーニング試験として実用化するための検討、である。このうち初年度は(1)を主な研究内容に設定していたが、予定通り、マウス・ラット胎児用にRAP-Bの手順を最適化することができた。さらに成獣マウスで骨染色を行うための除毛法の開発も行い、RAP-B法のマウス・ラットへの応用法をさらに充実させることができた。現在はRAP-Bで作製した骨染色標本から3D画像を構築する方法について検討を進めている。また、当初は次年度以降の研究内容として予定していた、透明化固定液と透明化促進液を用いた組織透明化手順の免疫染色への応用についても初年度に検討することができた。次年度以降は、当初の予定通り、主にRAP-Bによる骨染色と免疫染色を組み合わせた多重染色法の開発を行う。初年度に既にRAP-Bで用いる溶液(透明化固定液および透明化促進液)がマウス胎児のWhole-mount免疫染色や種々の臓器の厚切りスライスの免疫染色に有効であることを確認しているので、今後は骨染色と免疫染色の多重染色の具体的な手順を確立する予定である。また、本研究で確立したマウス・ラット用に最適化したRAP-Bの手順と骨染色ー免疫染色の多重染色の手順を用い、胎生期バルプロ酸モデルマウス等の発達異常モデル動物を観察し、これらの手法を毒性試験や発達異常スクリーニング試験として実用化するための検証を行う予定である。さらに次年度以降は、本研究の研究成果を学会で発表し、また国際専門誌に投稿することを目標としている。本研究の研究目標は、(1)迅速骨染色法(RAP-B)のマウス・ラットへの応用、(2)RAP-

Bを基にした骨染色-免疫染色の多重染色法の確立、および(3)本研究で確立した手法を毒性試験や発達異常のスクリーニング試験として実用化するための検討、である。このうち初年度は(1)を主な研究内容に設定していたが、予定通り、マウス・ラット胎児用にRAP-Bの手順を最適化することができた。さらに成獣マウスで骨染色を行うための除毛法の開発も行い、RAP-B法のマウス・ラットへの応用法をさらに充実させることができた。現在はRAP-Bで作製した骨染色標本から3D画像を構築する方法について検討を進めている。また、当初は次年度以降の研究内容として予定していた、透明化固定液と透明化促進液を用いた組織透明化手順の免疫染色への応用についても初年度に検討することができた。次年度以降は、当初の予定通り、主にRAP-Bによる骨染色と免疫染色を組み合わせた多重染色法の開発を行う。初年度に既にRAP-Bで用いる溶液(透明化固定液および透明化促進液)がマウス胎児のWhole-mount免疫染色や種々の臓器の厚切りスライスの免疫染色に有効であることを確認しているので、今後は骨染色と免疫染色の多重染色の具体的な手順を確立する予定である。また、本研究で確立したマウス・ラット用に最適化したRAP-Bの手順と骨染色ー免疫染色の多重染色の手順を用い、胎生期バルプロ酸モデルマウス等の発達異常モデル動物を観察し、これらの手法を毒性試験や発達異常スクリーニング試験として実用化するための検証を行う予定である。さらに次年度以降は、本研究の研究成果を学会で発表し、また国際専門誌に投稿することを目標としている。初年度内に納品を希望していた試薬・器具等の納品が遅れることが予想されたため、一部の物品費を次年度使用とした。次年度使用とした予算については、当初予定していた試薬・器具を購入するため、次年度初頭に速やかに執行する。
未規制の環境中分解物を含めた法規制有害物質の一斉分析とリスク評価

化管法対象の有害化学物質について、文献情報収集および光分解・加水分解性試験を実施し、化管法対象物質92種の分解生成物249物質をリストアップした。これらのうち、親60物質および分解生成物106物質について、固相抽出とGC/MSあるいはLC/MS/MSを用いた一斉分析法を開発した。都市河川でのモニタリングを実施したところ、検出されたのは親50物質に対して分解生成物70物質であり、0.1ug/Lを超える物質が46物質も存在した。親物質よりも強い水生生物毒性を有する物質も検出された。分解生成物の有害性と分解による環境リスクの増加を精査する必要がある。本研究では、法規制対応の有害化学物質に加え、それらの環境中分解物にも着目して、環境中挙動を踏まえた親・子化合物の包括的な環境ばく露解析を実施し、その重要性を社会に提示することを目的とした。具体的には、国内外の学術文献情報の収集・整理ならびに光分解・加水分解性試験を実施して、環境リスク評価が求められている有害化学物質の環境中分解物を明らかにしてリスト化することとした。また、都市河川における環境中分解物の一斉モニタリング手法を開発して、環境中ばく露の解析を実施することとした。平成25年度は初年度にあたり、まず、環境中における光分解物や加水分解物リストの構築を行うため、化管法対象物質や化審法対象物質および農薬などについて、光分解や加水分解の有無についてプレ実験やScience Directなどの学術文献調査を行い、環境中に排出された際の化学物質の光分解物や加水分解物などのリスト化を図った。次に、親物質とその環境中分解物を効率的に包括一斉分析するための方法を確立するため、GC/MS同時同定定量DBシステム(AIQS-DB)法の適用を図り、カラム保持時間や質量スペクトル、検量線の情報を実測して、AIQS-DBへの追加を行った。次に、実環境中濃度のモニタリング事例の蓄積を開始するため、都市近郊の環境水質測定点や農耕期の農地近郊の河川水のサンプリング収集を開始し、前処理を行って分析試料を調製・保管するとともに、一部の試料については試行的に分析測定を試みた。また、化学物質のリスク評価へとつなげるために、包括一斉分析の対象としてリストアップされた物質を対象に、国内外の公的機関等が公開している信頼できる水生生物毒性情報の収集・整理を行った。本研究では、法規制対応の有害化学物質とそれらの環境中分解物に着目し、環境中挙動を踏まえた親・子化合物の包括的な環境ばく露評価の重要性を社会に提示することを目的とした。平成26年度は、前年度に引き続き、同時同定定量DBシステムAIQS-DBへの対象物質の追加を図った。また、GC/MSによる分析が困難な物質について、LC/MS/MS一斉分析法の適用を検討した。その結果、GC/MS一斉分析可能な化管法対象物質61物質に対し、分解生成物185物質がリストアップされ、標準試薬の入手や調製、GC/MSでの分析可否を検討したところ、既存DBに含まれる27物質のほか、39物質が同定・定量可能に、18物質が同定のみ可能となった。LC/MS/MSでは化管法対象56物質が分析可能で、うち15物質は分解性があることがわかった。続いて、GC/MSで分析可能な分解生成物84物質について都市近郊の環境水質測定点などの河川水サンプルの分析測定データの再解析を行ったところ、38物質が検出され、検出率50%を超える高頻度検出物質が10物質存在することがわかり、環境中で親物質よりも高濃度で検出される分解生成物も存在することが明らかになった。また、親・子化合物についての水生生物毒性情報の収集を行ったが、特に環境中分解物については毒性試験に関する文献情報がほとんど存在しないものが多いことがわかった。このため、公表されている毒性情報が比較的多い農薬およびその環境中分解物を取り上げ、米国環境保護庁が提供している構造活性相関解析ソフトウエアEPI-Suiteに収録済のECOSARを用いて毒性情報の推算を試みた。推算値と報告されている毒性試験値との間には100倍10000倍程度の差が生じる物質も少なくなく、推算値を用いる場合には信頼性の確認が極めて重要であることが確認された。法規制対応の有害化学物質に加え、それらの環境中分解物にも着目して、環境中挙動を踏まえた親・子化合物の包括的な環境ばく露解析を実施した。「実環境中濃度のモニタリング事例の蓄積」として、平成26年度に引き続き、河川水のサンプリング収集を行い、実モニタリングデータの蓄積を図るとともに、親・子化合物の検出の有無や検出パターン等の解析を行った。その結果、GC/MSおよびLC/MS/MSで一斉分析可能となった親60種の分解生成物106種のうち検出した分解生成物は70種、検出した親物質は50種であり、今まで水環境中存在状況が不明であった分解生成物が親物質よりも多数環境中に存在し、分解生成物が親物質よりも高濃度で存在している地点も多数存在した。分解生成物の中には平均検出濃度がEU指令の環境汚染物質濃度0.1 mg/Lを超過して検出される物質も多数見つかった。さらに、河川の上流から下流への流達も考慮して、急速分解性を有する親化合物とその子化合物が両方同時に検出されるケースや一方のみ検出されるケースについて実データを検証した。また、「親・子化合物の包括的な環境リスク評価の試み」として、モニタリング結果に基づいて、親・子化合物の水生生物に対する環境リスクの比較を試みた。

検出された分解生成物の水生生物毒性は総じて親化合物よりも低いことがわかった。一方、分解前後で水生生物毒性が上昇した親・子化合物は、スチレン(1-240)→ベンズアルデヒド、ベンジル=クロリド(1-398)→ベンジルアルコール、キノリン(1-81)→2-キノリノンであり、これらは親物質よりも高濃度で検出される地点も多い物質であったが、いずれも毒性情報として急性毒性値やEPIsuiteを用いて予測した不確かなものであるため、これらについても直ちにリスクが高いとは言い難いものであった。化管法対象の有害化学物質について、文献情報収集および光分解・加水分解性試験を実施し、化管法対象物質92種の分解生成物249物質をリストアップした。これらのうち、親60物質および分解生成物106物質について、固相抽出とGC/MSあるいはLC/MS/MSを用いた一斉分析法を開発した。都市河川でのモニタリングを実施したところ、検出されたのは親50物質に対して分解生成物70物質であり、0.1ug/Lを超える物質が46物質も存在した。親物質よりも強い水生生物毒性を有する物質も検出された。分解生成物の有害性と分解による環境リスクの増加を精査する必要がある。化管法を中心とした法規制対象物質およびその環境中分解物の一斉分析法の開発では、GC/MS AIQS-DB法の適用範囲についてはほぼ終了し、これに該当しない法規制対象物質およびその分解生成物のLC/MS/MS一斉分析法の開発にも着手している。実環境中でのモニタリングデータの蓄積では、GC/MS一斉分析が可能な法規制対象物質およびその分解生成物について、環境サンプルの分析測定データの再解析や新たなサンプリング調査によって、データの蓄積を進めている。水生生物毒性情報の収集は、農薬の環境中分解物を例では毒性試験に関する文献情報がほとんど存在しない物質が多いことがわかったので、構造活性相関を用いた推算値の併用条件の検討を始めている。これらの進捗状況はおおむね予定どおりであり、当初目的は期間終了までに達成できるものと思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。環境学GC/MSおよびLC/MS/MSを用いた一斉分析法の適用範囲はおおむね明らかになってきており、今後は検出下限値や定量下限値などの条件が明確になるように整理していく予定である。また、法規制対象物質(親化合物)とその環境中分解物(子化合物)の実環境中でのモニタリングデータの蓄積も、分析測定データの再解析や新たなサンプリング調査分析によってさらに蓄積する計画である。すでに子化合物の方が高濃度で検出される実例も確認されており、毒性情報と合わせて、親化合物と子化合物でのリスク評価も行う予定である。化管法や化審法、農薬などのうち、標準試薬が入手できるものから順次、GC/MS同時同定定量DBシステム(AIQS-DB)法の適用性を調べて分析条件を確認し、光分解性や加水分解性の有無を調べた。これと同時に化学物質の環境中分解性の有無と分解物についての文献調査も並行して行った。標準試薬の入手と分析法の確立を並行して行うこととなっており、この作業は引き続き平成26年度にも行うことになっている。
超高強度・高耐熱性を有するカーボンナノチューブ・高分子ナノ複合体材料の創製

本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の高高度・高耐熱性を最大限に発揮するためにCNTに分散性を付与する新しい耐熱性高分子を開発し、CNT・高分子複合材料の高機能化(超高強度・高耐熱性)を実現するとともにその界面での相互作用を明らかにすることを目的とする。本年度は、当初の研究計画に基づいて、昨年度に引き続き、次の研究を遂行した。(1)溶解性ポリベンゾオキサゾール(PBO)前駆体(2)の合成および物性評価(2)溶解性PBO前駆体とカーボンナノチューブ(CNT)からなる高分子ナノ複合体の開発昨年度に引き続き、溶解性PBO前駆体とCNTからなる複合体開発に取り込んだ。PBO前駆体を用いることで、CNTを有機溶媒に中分散させることができた。得られた溶液を用いてCNT・PBO前駆体複合体フィルムを作製し、加熱処理を施すことで、CNT・PBOフィルムが得られることをIR分光により明らかにした。Raman分光によりフィルム作製時にCNTが傷つくことなく複合化できることを明らかにした。さらにCNTに特徴的なピークを評価することによりCNTとポリマーが相互作用していることを明らかにした。複合体フィルムの引張試験の結果、CNTを添加することにより、機械的強度および弾性率の増加が見られた。この増加率はこれまでに報告されているCNT・PBO複合体の結果よりも優れた値であった。当初の予定通り、カーボンナノチューブ(CNT)に分散性を付与する新規高分子の開発に成功し、その複合体の機械的性質について評価できた。新規合成した高分子を用いることでCNTが高度に分散した複合体が得られ、高強度化を達成できた。このような知見はCNT高分子複合体の高強度化の重要な知見になると考えられる。当初予定していた複合体フィルムの作製には成功したが、ナノファイバー化については達成できていない。カーホンナノチューブ(CNT)・ポリベンゾオキサゾール(PBO)複合体ナノファイバー材料を作製し、ファイバー軸方向への強制的な配向操作によるさらなる高強度化、高耐熱性化を行い、その界面構造について明らかにする。ナノファイバーは電界紡糸法により作製する。評価手法として、透過型電子顕微鏡観察、分光分析、引張試験、熱拡散率測定、熱重量分析・示差熱量分析、電気伝導率測定を駆使し、高性能CNT高分子複合材料開発を推進する。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の高高度・高耐熱性を最大限に発揮するためにCNTに分散性を付与する新しい高分子を開発し、CNT・高分子複合材料の高機能化(超高強度・高耐熱性)を実現するとともにその界面での相互作用を明らかにすることを目的とする。本年度は、当初の研究計画に基づいて、次の研究を遂行した。(1)ポリベンゾオキサゾール(PBO)前駆体(1)の詳細な物性評価CNTを有機溶媒に分散可能な溶解性PBO前駆体(1)フィルムから作製したPBOフィルムは密度の低下および機械的強度の低下が見られた。得られたPBOフィルムの面外方向の1MHzにおける誘電率を測定したところ、2.37と密なPBOフィルムの誘電率3.0よりも大幅な低下が見られた。PBOフィルムの断面走査型電子顕微鏡観察により空孔構造が確認できた。空孔構造はポリマー1に存在する熱分解性成分によるものであることが分かった。さらに、ポリマー1は光リソグラフィによりパターニングが可能であった。このようなパターニング可能な耐熱性多孔性PBOは次世代の低誘電率材料として期待される。(2)新規溶解性PBO前駆体(2)の合成および評価ポリマー1を用いたCNTとの複合化では、空孔の存在がCNTとPBOの界面の接着性や強度の低下など引き起こすと考え、新たに溶解性PBO前駆体(2)を分子設計・合成した。ポリマー2はアミド系有機溶媒に対し優れた溶解性を示し、ポリマー2フィルムの加熱処理により空孔のないPBOフィルムを作製できた。加熱処理条件を最適化することで、従来の耐熱性高分子フィルムよりも優れた耐熱性を有することが明らかになった。また、ポリマー2を用いることで有機溶媒中にCNTを分散させることができた。得られたCNT・2複合体フィルムについてRaman分光分析、IR分光分析によりCNT・2の相互作用について明らかにした。

複合体フィルムの引張試験の結果、CNTを添加することにより、機械的強度および弾性率の増加が見られた。この増加率はこれまでに報告されているCNT・PBO複合体の結果よりも優れた値であった。当初の計画通り、CNTに分散性を付与する新規高分子の開発に成功し、その相互作用について評価できた。また、高分子前駆体の加熱処理条件を最適化することで、高耐熱性高分子材料を得る条件を明らかにした。このような検討は次年度のCNT複合材料の高耐熱性化の重要な知見になると考えられる。当初の予定通り、カーボンナノチューブ(CNT)に分散性を付与する新規高分子の開発に成功し、その複合体の機械的性質について評価できた。新規合成した高分子を用いることでCNTが高度に分散した複合体が得られ、高強度化を達成できた。このような知見はCNT高分子複合体の高強度化の重要な知見になると考えられる。当初の計画通り、CNT・PBO複合体フィルム・ナノファイバー材料を作製し、高強度化、高耐熱性化を行い、その界面構造について明らかにする。フィルムについてはキャスト法により作製する。ナノファイバーは電界紡糸法により作製する。評価手法として、透過型電子顕微鏡観察、分光分析、引張試験、熱拡散率測定、熱重量分析・示差熱量:分析、電気伝導率測定を駆使し、高性能CNT高分子複合材料開発を推進する。当初予定していた複合体フィルムの作製には成功したが、ナノファイバー化については達成できていない。カーホンナノチューブ(CNT)・ポリベンゾオキサゾール(PBO)複合体ナノファイバー材料を作製し、ファイバー軸方向への強制的な配向操作によるさらなる高強度化、高耐熱性化を行い、その界面構造について明らかにする。評価手法として、透過型電子顕微鏡観察、分光分析、引張試験、熱拡散率測定、熱重量分析・示差熱量分析、電気伝導率測定を駆使し、高性能CNT高分子複合材料開発を推進する。