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第二次世界大戦の終結と戦後秩序の形成-宮中グループの「戦前」と「戦後」-

戦前から戦後にかけての昭和天皇と宮中を重点的にとりあげ、戦争終結のタイミングや条件の問題と戦後秩序の見通しの問題を明かにした。諸外国での文書館で史料調査を行い、史料を収集することができた。また、『昭和天皇実録』をカレンダー化し、時間の流れを整理することができた。研究成果の一部はすでに「『聖断』と『終戦』の政治過程」(筒井清忠編『昭和史講義最新研究てみる戦争への道』(筑摩書房、2015年)「鈴木貫太郎と日本の『終戦』」(黄自進・劉建輝・戸部良一編『「日中戦争」とは何だったのか』ミネルヴァ書房、2017年)として発表している。昨年度は戦後70周年ということもあり、メディアにおいても「終戦」がさまざまな形で取り上げられた。特に、『昭和天皇実録』に関する書籍が数多く出版されたこともあり、本研究もこれらの諸研究がベースとしている史料を収集した。そして、日本国際政治学会2015年度研究大会(仙台国際センター、2015年11月1日)において「『昭和天皇実録』と日本の終戦」と題して中間報告を行った。ほかにも、第1回日瑞学術交流ワークショップ(軽井沢町中央公民館、2015年8月22日)において「第二次世界大戦の和平交渉とスイス」と題した報告を行った。その後、イギリスで史料調査を行ったところ、この時期のスイス公使館の暗号が解読されていることが判明した。この史料調査の成果については、今後発表する予定である。いわゆる「終戦」に関しては「『聖断』と『終戦』の政治過程」(筒井清忠編『昭和史講義最新研究でみる戦争への道』(筑摩書房、2015年7月)という論文を執筆した。史料の収集が順調に進捗している。まず、米国で史料調査を行った。大正七年に鈴木貫太郎が練習艦隊司令官として訪米した時の写真など、貴重な史料が見つかった。国内の史料調査において『鈴木貫太郎自伝』の作成過程についての史料がみつかった。『自伝』や「終戦の表情」は口述筆記がもととなっているが、みつかった史料によって新たな視点による論文の執筆が可能となった。宮中関係の史料も集中的に収集した。『昭和天皇実録』には、拝謁者の拝謁時間が書かれていることもあるが、書かれていないこともある。これは特定できなかったか、あるいは、いくつかの説が存在していたためであろう。多くの研究が指摘するように、拝謁時間は重要な意味を持つ。時間が極端に短い場合と長い場合とでは、その内容が異なる可能性がある。そこで、各種の史料から、かなり細かいデータを収集・蓄積し、拝謁時間についての確定作業をすすめている。これらのデータはある重要な事柄が上奏された時期を特定する場合に、有用な情報となり得るだろう。この点については順次、発表していく予定である。なお、以上とは別に、朝鮮半島、台湾出身者の「特攻」の戦前と戦後についても調査を行った。韓国、台湾側の史料だけではなく、日本側の個人レベルの手記も収集した。従来の研究で取り上げられてきた閉架式の図書館や史料館だけではなく、開架式の図書館、たとえば奈良県立図書情報館の「戦争体験文庫」でも史料調査を行い、史料収集に努めている。個人レベルの手記の場合、本のタイトルだけからは中身がわからないため、開架式の図書館で一冊ごとに中身を確認しながら、史料を収集する必要があろう。これらの研究成果の一部も、近日中に発表を予定している。研究期間内において、昭和天皇だけではなく、鈴木貫太郎や木戸幸一といった宮中関係者の史料を重点的に収集した。また、『昭和天皇実録』の出典にあがっている史料だけではなく、『昭和天皇実録』に登場する個人名をキーワードに、従来、あまり知られていなかった私家本や雑誌記事などを収集することができた。さらには『昭和天皇実録』に書かれてある拝謁時間(開始から終了時間)のデーターベース化を行った。他の史料も参照にしつつ、より詳細な時間に関する情報を蓄積した。特に『昭和天皇実録』には拝謁の終了時間が書かれていないことが多かったので、有益であった。空襲警報の時間についても調査を行ったところ、様々な点で政治過程に影響が出ていたことが判明した。日本国際政治学会2015年度研究大会において「『昭和天皇実録』と日本の終戦」と題して報告を行った。政治史を「結果」から遡及して理解しようとするのではなく、当時者のその時点での「時間」的な流れの中に立った上で理解するためには、どうしても、「時間」の長さや前後関係を把握しておく必要がある。今後の課題としては、陸軍や海軍、外務省、重臣についても同様のデータを蓄積する必要がある。また、諸外国でも史料調査を行い、いくつかの発見があった。これらについては近いうちに発表を予定している。

また、『昭和天皇実録』をカレンダー化し、時間の流れを整理することができた。研究成果の一部はすでに「『聖断』と『終戦』の政治過程」(筒井清忠編『昭和史講義最新研究てみる戦争への道』(筑摩書房、2015年)「鈴木貫太郎と日本の『終戦』」(黄自進・劉建輝・戸部良一編『「日中戦争」とは何だったのか』ミネルヴァ書房、2017年)として発表している。今後は、国内史料の収集につとめるだけではなく、諸外国の史料の収集が課題である。戦争末期の諸外国に関する「情報」がどのように日本国内において扱われたのかという観点から、諸外国の新聞や雑誌などを収集する予定である。また、諸外国に解読されていた日本の暗号についても、史料を収集する予定である。日本や諸外国での史料収集を今後も継続していく予定である。史料調査には時間がかかるため、効率性についても考える必要がある。日本近代史
ソーシャル・キャピタルの醸成と健康アウトカムの向上を目指した地域参加型の活動

地域のつながりや支え合いなどの「ソーシャル・キャピタル」を、地域主体的な取り組みを通じて向上させていくことこそ、日本のどの地域においても必要な介入である。本研究は、ソーシャル・キャピタルの醸成と健康アウトカムの向上のための地域参加型の活動をテーマに実施した。短い研究期間の中で地域主体的な活動ネットワークを結成し、コミュニティメンバーで協議しながら目的に合致した活動を地域主体に進め、また継続することに成功した。その成果・効果については、研究期間の要因により現時点ではまだ不十分であるが、今後の追跡調査によりそれらが証明され、どの地域にも効果的な地域への介入方法が提示されるものと考えている。【1】アンケートによる介入前評価研究計画書に基づき、介入前の対象地域の健康状態や、ソーシャル・キャピタルなどの健康の社会的決定要因(SDH)について可及的網羅的に調査するための「健康とくらしの調査」を実施した。福井県高浜町に住む高齢者3,151人に対し、郵送法にて調査を実施、72.5%の回答を得た。この結果をベースライン調査として位置付ける。また同時に、横断研究的に健康と健康行動・社会活動との関連も明らかになっており(例えば野菜摂取頻度とSDHの関係は、女性ではADLが中心であるが、男性では社会的支援が中心である、など)、これをもとに以下の取り組みの方向性を提言した。【2】「たかはま地域ケアネットワーク」の形成ソーシャル・キャピタル醸成のための活動を行う母体となる「たかはま地域ケアネットワーク」を形成した。健康関係分野(保健、医療、福祉、介護)だけでなく、まちづくり、教育、商工観光、政策などの分野から、住民や住民団体(たかはま地域医療サポーターの会、まちづくりネットワーク、町議会、公民館長会、商工会など)、行政関係者(保健福祉課、総合政策課、教育委員会など)、専門職(町内医療介護事業所、スポーツトレーナー、野菜ソムリエなど)のあらゆる立場の者が一堂に会し、月1回テーマを決めて議論し、各種団体に向けて活動の提言と協働・効率化を図る「けっこう健康!高浜☆わいわいカフェ」を実施している。【3】ソーシャル・キャピタル醸成のための具体的活動の実施上記【2】で出された意見から、実際に実現できる部分をコミュニティの皆さんにより実施いただいている。今までに、無料レンタサイクル、海岸サイクリングロードの整備、野菜に関する情報ページの開設などが実現している。いずれも地域参画型調査法の手法に則った地域主体の取り組みであり、次年度はこれらの活動と健康との関連を明らかにしていく予定である。予定通り介入前の調査を終え、実際に介入となる活動母体の立ち上げ、およびコミュニティメンバーを主体とした活動の実施まで実現できている点で、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。平成28年度は、平成27年度中に開始した、「たかはま地域ケアネットワークの立ち上げ」、「ソーシャル・キャピタルの醸成のための具体的活動の実施」に継続して取組み、予定していた「地域へのアンケートによる介入後評価」を年度末に実施した。「ソーシャル・キャピタルの醸成のための具体的活動」では、地域のあらゆる分野(保健・医療・福祉・介護といったヘルスケア関連のみならず、まちづくり、教育、商工観光などすべて)のあらゆる立場(ヘルスケア関連専門職だけでなく、行政、住民(団体)、などもすべて)の者が月1回一堂に会し、ざっくばらんな意見交換と無理のない範囲での有言実行を目指す「けっこう健康!高浜☆わいわいカフェ」(通称「健高カフェ」)を、研究期間中毎月実施でき、そこから20を超える事業の企画・実現に結びつけた。健康カフェの場でも様々な背景を持つ者同士が出会い協働し、また、健高カフェ由来の取り組みをもとに地域参画や交流のきっかけが増え、地域でのソーシャル・キャピタルの醸成が進んでいることを予想している。「地域へのアンケートによる介入後評価」は、健康の社会的決定要因を広く含む、ボリュームの多いアンケート調査であり、全国的に展開されている千葉大学・近藤克則教授が主宰する「日本老年学的研究」に基本は則るものである。福井県高浜町に在住の高齢者3,192名を対象に平成29年1月に実施され、2,103票を回収した。現在、パネルデータの作成およびデータの精緻化のための作業を委託するべく準備しており、来年度中に報告が可能である見込みである。地域への介入とその評価のためのアンケート調査実施まで順調に研究は進行していた。その後、データの精緻化とパネルデータ作成のために想定以上の時間がかかることが判明し、平成29年度までの延長を申請して解析を進めている状況である。介入や評価そのものの進捗が遅延していることはなく、今後問題なく研究は進行する予定である。平成29年1月に実施した「地域へのアンケートによる介入後評価」は、健康の社会的決定要因を広く含む、ボリュームの多いアンケート調査であり、全国40の自治体に展開されている千葉大学・近藤克則教授が主宰する「日本老年学的研究(Japan-Aich Gerontological Evaluation Study: JAGES)」に基本は則るものである。平成30年度に研究期間を延長し、リサーチ会社に委託の上、データの精緻化のための作業(データクリーニング(エラーの検出や表示の整合性の向上)、全国同規模自治体間での比較)を実施した。ここでの「全国同規模自治体」とは、指定の研究機関内に同様の調査を実施した中山間自治体19自治体である。

結果は、要介護リスク(虚弱者割合、運動機能低下者割合、1年間の転倒あり割合、物忘れが多い者の割合、閉じこもり者割合、うつ割合、口腔機能低下者割合、BMI18.5未満の者の割合、要介護リスク者割合、認知症リスク者割合)、就労(就労していない者の割合)、社会参加(友人知人と会う頻度が高い者の割合)、社会的ネットワーク(スポーツの会参加者割合、趣味の会参加者割合、ボランティア参加者割合、学習・教養サークル参加者割合、特技や経験を他者に伝える活動参加者割合)に、研究グループ内での定義をもとに算出しまとめあげた。地域のつながりや支え合いなどの「ソーシャル・キャピタル」を、地域主体的な取り組みを通じて向上させていくことこそ、日本のどの地域においても必要な介入である。本研究は、ソーシャル・キャピタルの醸成と健康アウトカムの向上のための地域参加型の活動をテーマに実施した。短い研究期間の中で地域主体的な活動ネットワークを結成し、コミュニティメンバーで協議しながら目的に合致した活動を地域主体に進め、また継続することに成功した。その成果・効果については、研究期間の要因により現時点ではまだ不十分であるが、今後の追跡調査によりそれらが証明され、どの地域にも効果的な地域への介入方法が提示されるものと考えている。現行のまま地域主体の活動を推進していき、次年度に活動評価のための追跡調査を実施する予定である。地域主体の活動の推進や追跡調査の実施のため、住民、行政、専門職各団体と密に連携を図りながら計画を推進する。本研究課題の今後の推進は、調査委託会社との密な連携と情報交換にかかっている。また、得られたデータを速やかに解析できるよう、解析の手順は事前に準備を整えつつ、研究を進行させる予定である。地域医療学地域主体の活動を目指しており、研究者から具体的な活動を指示するような方法を取っていないため、暮らしの保健室活動など、今年度中には計画書にあるすべてのソーシャル・キャピタル醸成のための活動を実施できなかったため。地域への介入とその評価のためのアンケート調査実施まで順調に研究は進行していた。その後、データの精緻化とパネルデータ作成のために想定以上の時間がかかることが判明し、平成29年度までの延長を申請して解析を進めている状況である。介入や評価そのものの進捗が遅延していることはなく、今後問題なく研究は進行する予定である。次年度中には地域主体に提案されるソーシャル・キャピタル醸成のための活動を支援し、予定通りの助成金使用が見込まれている。調査委託会社にデータの精緻化とパネルデータ作成を平成29年度前半に委託する予定であり、その後の解析を含め問題なく研究は進行する予定である。
上演芸術における即興的に生じる演者間協調の定量的検討

本研究では、ダンス等の上演芸術を対象とし、演者間の即興的な協調メカニズムとその影響に関する定量的検討を行う。他者との交流の興味深い形態として、同期等の時空間を共有する即興的な協調関係が挙げられるが、以上の協調・同期現象に関する上演芸術を対象とした検討は十分には行われていない。理由として専門的な解析手法の開発・普及の遅れや熟達者との連携の問題が挙げられる。本研究では普及しつつある非線形時系列解析手法を用い、熟達者と連携した実験・フィールド検証により上記の協調関係の解明を目指す。本研究は、上演芸術の社会的起源や共同体の関係性構築の解明、表現教育支援にも繋がる社会的意義の大きいものと考えられる。
ラット根尖病変の成立過程におけるMMPs,TIMPsの発現

ラットに実験的に根尖病変を形成し、その成立過程におけるMMP-8、MMP-13、TIMP1、TIMP2の発現動態について検索した。MMP-8およびMMP-13ともに根尖病変が拡大するにつれ発現が強く認められ、MMP-13はMMP-8に比べ早期に発現することが確認された。さらに、MMP-8およびMMP-13の発現が強く認められる時期と同時期にMMPのインヒビターであるTIMP1、TIMP2の発現が認められることが確認された。また、ラット根尖病変成立過程におけるMMP-8、MMP-13の発現は、タンパクおよび遺伝子レベルで同様の発現傾向を示すことが示唆された。本年度はラットに実験的に根尖病変を形成し、その成立過程におけるMMP-8、MMP-13の発現動態について免疫組織学的、組織形態計測学的に検索した。免疫組織化学的所見MMP-8は露髄後1週ではほとんど認められず、2週でわずかに認められた。3週、4週では根尖部膿瘍内およびその周囲に発現が多く認められた。しかし、6週ではその発現は減少していた。MMP-13は、露髄後1週からわずかに認められ、2週、3週、4週とその発現は徐々に増加した。組織形態計測学的所見(1)根尖病変の面積:根尖病変の面積は1週から4週にかけて次第に増加し、特に2週から3週では病変部の面積は大幅に増加を示した。しかし、6週では面積は若干減少していた。(2)単位面積あたりのMMP-8およびMMP-13陽性細胞数:単位面積あたりのMMP-8陽性細胞数とMMP-13陽性細胞数を比較すると、1週と2週ではMMP-8陽性細胞に比べ、MMP-13陽性細胞の方が有意に多く発現が認められた(p<0.01)。しかし、その後はMMP-8陽性細胞とMMP-13陽性細胞の間に有意な差はみられなかった。以上の結果により、MMP-8およびMMP-13ともに根尖病変が拡大するにつれ発現が強く認められ、MMP-13はMMP-8に比べ早期に発現することが確認された。このことから、MMP-8およびMMP-13は根尖病変における組織破壊に関与していると示唆された。本年度はラットに実験的に根尖病変を形成し、その成立過程におけるTIMP1、TIMP2、の発現動態について免疫組織学的、組織形態計測学的に検索した。免疫組織化学的所見TIMP1は露髄後1週、2週ではその発現は認められなかった。3週では、根尖部膿瘍内に発現が認められるようになり、4週では根尖部膿瘍内およびその周囲に発現が多く認められた。しかし、6週では、その発現は減少していた。TIMP2は、露髄後1週では、その発現は認められず、2週では、ほとんど認められなかった。3週では、その発現は徐々に増加し、4週では根尖部膿瘍内およびその周囲の歯根膜にも発現が認められた。しかし、6週では、その発現は若干減少していた。組織形態計測学的所見単位面積あたりのTIMP1およびTIMP2陽性細胞数単位面積あたりのTIMP1陽性細胞数は、露髄後1週、2週ではTIMP1陽性細胞は認められず、3週、4週ではTIMP1陽性細胞数は増加傾向を示した。しかし、6週では、TIMP1陽性細胞数は減少した。TIMP2陽性細胞数は、露髄後1週ではTIMP2陽性細胞は認められず、2週、3週、4週とTIMP2陽性細胞数は増加傾向を示した。しかし、6週では、その発現は減少した。TIMP1陽性細胞数とTIMP2陽性細胞数を比較したが、有意な差は認められなかった。前年度の実験結果および今回の実験結果より、ラット根尖病変成立過程においてMMP-8およびMMP-13の発現が強く認められる時期と同時期にMMPのインヒビターであるTIMP1、TIMP2の発現が認められることが確認された。22年度はラットの第一大臼歯を露髄させ、実験的に根尖病変を形成し、その成立過程におけるMMP-8およびMMP-13のmRNA発現の有無を、露髄後1、2、3、4および6週についてRT-PCR法を用いて調べた。未露髄0週の対照群おいて、MMP-8の発現はわずかに認められ、露髄後1週では対照群に比べ発現はわずかに強く認められた。そして、2、3、4週とその発現は次第に強まったが、6週ではその発現は若干低下した。未露髄0週の対照群において、MMP-13の発現はわずかに認められた。

露髄後1、2、3週とその発現は次第に強くなった。そして、4および6週ではその発現は3週のものと同様に強い発現が認められた。今回の実験から,MMP-8, MMP-13はともにラット根尖病変中に存在していることが示された.また,MMP-8, MMP-13ともに根尖病変が拡大するにつれ発現が強く認められことが確認された。平成20年度の実験では、ラット根尖病変成立過程におけるMMP-8、MMP-13の発現動態を免疫組織学的、組織形態計測学的に検索を行ったが、MMP-8陽性細胞およびMMP-13陽性細胞は今回の結果と同様な発現傾向を示していた。よって、平成20年度の実験結果および今回の実験結果より、ラット根尖病変成立過程におけるMMP-8、MMP-13の発現は、タンパクおよび遺伝子レベルで同様の発現傾向を示すことが示唆された。
作物のカルシウム欠乏耐性育種のための分子基盤構築

カロースとシロイヌナズナの低カルシウム(Ca)耐性機構について、カロースをアニリンブルー染色によって定量したところ、これまでに順遺伝学的解析によって低Ca感受性を示すことが明らかになっていたglucan synthase like(gsl)変異株では、野生型株で見られる低Ca条件での異所的なカロースの蓄積が有意に少ないことが明らかになった。また、トリパンブルー染色によって細胞死を可視化したところ、これらのgsl変異株は通常Ca条件から低Ca条件に移植した際に新葉に強い細胞死を呈することが明らかになった。また、カロース合成阻害剤の添加によって、低Ca条件での異所的なカロースの蓄積の減少と新葉での細胞死の増加が見られることが明らかになった。以上の結果から、カロースは低Ca条件での細胞死の抑制に寄与し、本葉の展開を可能にする、ということが示唆された。シロイヌナズナ低Ca耐性ゲノムワイド関連解析(GWAS)では、3番染色体と5番染色体に有意なピークが得られた。5番染色体のピークの座乗する連鎖不平衡ブロック内の遺伝子が8個であったため、それぞれの遺伝子の破壊株を取り寄せ、ホモラインを選抜した。今後はこれらの遺伝子の破壊株の低Ca耐性の評価を行ない、シロイヌナズナの低Ca耐性に関する遺伝子の同定を進める。シロイヌナズナの低Ca感受性変異株の原因遺伝子同定については、F1の低Ca感受性を観察し、原因変異の優性劣性を推定したところ、1系統は劣性、2系統は優性または半優性の変異であることが示唆された。現在、低Ca耐性および感受性のF2を選抜し、次世代シーケンス解析の準備を進めている。トマト低Ca耐性GWASでは、昨年度までの結果でGWAS解析を行なったが、現在のところ有意なピークが得られていない。(栽培条件と解析条件を改善予定)。カロースとシロイヌナズナの低カルシウム(Ca)耐性機構についての研究は当初の計画以上に進んでいるが、シロイヌナズナ・トマトのGWASとシロイヌナズナ低Ca感受性変異株の原因遺伝子同定についてはある程度の進展はあるとはいえ遅れているため、全体としてはおおむね順調に進んでいる、とした。研究が計画以上に進んでいるカロースとシロイヌナズナの低カルシウム(Ca)耐性機構については、先に解析を進めていたGSL10については可及的速やかに論文にまとめ投稿する。また、他のgsl変異株の解析についても結果をまとめ今年度中に投稿する。研究がやや遅れているシロイヌナズナ・トマトのGWASとシロイヌナズナ低Ca感受性変異株の原因遺伝子同定については、それぞれの解析を確実に進める。
自己免疫的機序に基づく高脂血症の診断法の開発

自己免疫性脂質異常症の疾患概念は1970年頃より提唱されているが、診断法が未だ確立しておらず、実態の解明は不十分である。我々はこれまでにlipoprotein lipase (LPL)やapolipoprotein C-II (apo C-II)に関連する自己免疫性脂質異常症を発見し、この2つの自己免疫性脂質異常症は2015年には本邦での難病に指定されることとなった。自己免疫性脂質異常症の診断法を開発すること、さらに各種疾病や近年のがん・免疫疾患の新規薬物治療によって誘導される可能性のある本疾患を正しく診断し、適切な治療に導くことは可及的速やかに達成されるべき課題と考えられる。そこで本研究では、LPLやapo C-IIだけでなく、その他の脂質代謝に関わる分子が対象となる自己免疫性脂質異常症の診断法を開発すること、そしてその結果を用い、検出された自己抗体の臨床的意義について検討することを1つの目的としている。さらに、自己免疫性脂質異常症が疑われるものの確定診断が得られないために我々の研究室に寄せられた他の医療機関からの臨床血液検体を用い、その診断確定を行うことと自己免疫性脂質異常症の実態を明らかにすることも目的とした。LDL-コレステロールは確立された動脈硬化・心血管疾患のリスク因子であり、アポB-100はLDL粒子上に存在する主要なアポタンパクである。また、糖尿病は脂質異常症を合併しやすい病態であり、動脈硬化性疾患発症のリスクが高いため、新たな動脈硬化の危険因子を見出すことは治療・管理において重要である。そこで、動脈硬化性疾患とアポタンパクB-100に対する自己抗体との関係を検討することとした。検体として、NTT西日本大阪病院糖尿病・内分泌内科通院中の糖尿病患者症例の残余血液検体を用いた。自己抗体の抗原として、アポB-100分子のLDL粒子外側に表出している領域に存在する2つのペプチド(p45, p210)とその酸化型(マロンジアルデヒド処理)を用い、各々の抗アポB-100自己抗体をhome-made ELISAにて測定した。そして、抗体価と糖尿病細小血管合併症の臨床病期、大血管合併症の有無との相関を統計学的に検討した。その結果、抗アポB-100自己抗体価は、LDL-Cと有意な逆相関を示し、動脈硬化性疾患を有する群で有意に低値を示した。この差異はスタチン服用群で強く認められた。さらに、ロジスティック回帰分析において、酸化型p210に対するIgGクラスの自己抗体価は動脈硬化性疾患と最も強く関連する独立した因子であることがわかった。従って、スタチン使用によりLDL-Cが良好にコントロールされているような患者であっても酸化型p210に対するIgGクラスの自己抗体価低値症例では、動脈硬化リスクの高い症例として注意深くフォローする必要があると考えられた。LDL-コレステロールの代謝に深く関与するapoB-100に対する自己抗体の臨床的意義が明らかになったことから、高コレステロール血症についてはapo B-100以外に、LDL-R、LDL、PCSK9などを対象としたELISA系を構築することを予定している。脂質異常症を随伴することが多い疾患として、動脈硬化性疾患(脳・心血管疾患)、糖尿病や自己免疫疾患が想定されるため、これまでと同様に糖尿病患者を用いるだけでなく、心血管疾患患者なども対象とし、さらに検体数を増加させた多数検体を用いた検討を行う。確立したELISA法を用いて、様々な疾患に随伴する脂質代謝における自己抗体の関与を各種臨床パラメータとの関連を用いて検討する。臨床パラメータとしては、血液検査のみならず、冠動脈造影や冠動脈超音波画像から得られるパラメータなどを動脈硬化性疾患の重症度として判定して用いる。また、近年では免疫疾患や癌の新たな治療として免疫系を制御する薬剤が多用されるようになっているが、自己免疫性疾患の発症増加が指摘されており、このような症例を用いたでの治療前後での解析も行っていく。

そこで、動脈硬化性疾患とアポタンパクB-100に対する自己抗体との関係を検討することとした。検体として、NTT西日本大阪病院糖尿病・内分泌内科通院中の糖尿病患者症例の残余血液検体を用いた。自己抗体の抗原として、アポB-100分子のLDL粒子外側に表出している領域に存在する2つのペプチド(p45, p210)とその酸化型(マロンジアルデヒド処理)を用い、各々の抗アポB-100自己抗体をhome-made ELISAにて測定した。そして、抗体価と糖尿病細小血管合併症の臨床病期、大血管合併症の有無との相関を統計学的に検討した。その結果、抗アポB-100自己抗体価は、LDL-Cと有意な逆相関を示し、動脈硬化性疾患を有する群で有意に低値を示した。この差異はスタチン服用群で強く認められた。さらに、ロジスティック回帰分析において、酸化型p210に対するIgGクラスの自己抗体価は動脈硬化性疾患と最も強く関連する独立した因子であることがわかった。従って、スタチン使用によりLDL-Cが良好にコントロールされているような患者であっても酸化型p210に対するIgGクラスの自己抗体価低値症例では、動脈硬化リスクの高い症例として注意深くフォローする必要があると考えられた。LDL-コレステロールの代謝に深く関与するapoB-100に対する自己抗体の臨床的意義が明らかになったことから、高コレステロール血症についてはapo B-100以外に、LDL-R、LDL、PCSK9などを対象としたELISA系を構築することを予定している。脂質異常症を随伴することが多い疾患として、動脈硬化性疾患(脳・心血管疾患)、糖尿病や自己免疫疾患が想定されるため、これまでと同様に糖尿病患者を用いるだけでなく、心血管疾患患者なども対象とし、さらに検体数を増加させた多数検体を用いた検討を行う。確立したELISA法を用いて、様々な疾患に随伴する脂質代謝における自己抗体の関与を各種臨床パラメータとの関連を用いて検討する。臨床パラメータとしては、血液検査のみならず、冠動脈造影や冠動脈超音波画像から得られるパラメータなどを動脈硬化性疾患の重症度として判定して用いる。また、近年では免疫疾患や癌の新たな治療として免疫系を制御する薬剤が多用されるようになっているが、自己免疫性疾患の発症増加が指摘されており、このような症例を用いたでの治療前後での解析も行っていく。
サル視覚誘導性腕運動における運動軌道の脳内生成機構

昨年度開発した視覚誘導性腕運動課題を遂行中の神経細胞活動を1頭のサル一次運動野から記録することに成功し、これら神経細胞活動と手の運動パラメータとの関連性を解析した結果を日本神経科学大会および北米神経科学会で発表した。視覚誘導性腕運動課題遂行中に記録した神経細胞活動のうち手の運動に関連する61個の神経細胞活動と手の運動パラメータの関連性を定性的に解析した結果、サル一次運動野には次の3種類の神経細胞グループが存在することが明らかになった。すなわち、神経細胞活動の平均発火頻度が(1)手の加速度に関連しているもの(n=9)(2)手の速度に関連しているもの(n=28)(3)手の加速度と速度両方に関連しているもの(n=24)である。また、各グループは手の運動に平均して、104ms(SD±63ms)、46ms(SD±39ms)、88ms(SD±47ms)、各々先行して神経細胞活動の平均発火頻度が増加することが明らかになった。さらに、各グループの神経細胞には平均発火頻度の増加率が最大となる手の至適運動方向が存在し、この至適運動方向は360゚ほぼ片寄りなく分布していることが明らかになった。これらの解析結果は定性的分類に基づいているため、個々の神経細胞活動がどの程度手の加速度あるいは速度と関連性があるのか比較するのは不可能である。神経細胞活動と手の運動パラメータとの関連性を定量的に解析するため、現在、線形複変数回帰解析法を用いてデータを再解析中である。さらに、もう1頭のサルからもデータを収集中であり、これらのデータ解析を終了次第、国際学術雑誌に論文を投稿する予定である。本年度は、視覚誘導性腕運動における運動軌道の脳内生成機構を解析するための運動課題をサルに習得させることに主眼をおいた。2頭のサルに次のような2種類の視覚誘導性腕運動課題を習得させることに成功し、さらに1頭のサルも現在訓練中である。また、運動課題を習得した1頭のサルから課題遂行中の腕運動に関連した神経細胞活動を記録することに成功し、現在解析中である。来年度はこのような神経細胞の例数を増やし、解析結果を国際学会等で発表する予定である。[運動課題1]水平面上で約30×30cmの範囲でハンドルを自由に動かすことができるマニピュランダムを用いる。このマニピュランダムのハンドルの位置をディジタイザを用いてカ-ソルとしてコンピューターディスプレイ上に表示させる。ディスプレイ中央に視度約3度の円形の視標が提示され、サルはこの視標内に1秒間カ-ソルを保持するようにハンドルを操作しなければならない。次に、この中央の視標が消えた後、同一のディスプレイ上の半径約10cmの円周上8点の内1点に視度約3度の円形の視標が提示され、サルは視標提示後1.5秒以内にカ-ソルを視標に合わせなければならない。各位地の視標に対して、90%以上の試行で成功するようになった時点をもってこの運動課題を習得したとみなす。[運動課題2]運動課題1と同じ内容の運動課題であるが、ハンドルの位置をカ-ソルとして表示する際にコンピュータ内部で時計方向へ45°の回転座標変換を行う。例えば、カ-ソルを真上に動かすためには運動課題1ではハンドルを奥に動かさなくてはならないのが運動課題2ではハンドルを斜め左奥に動かさなければならなくなる。
シティズンシップ教育の学校パイロット評価研究-カリキュラムと実施における教育効果-

本研究は、国際的な研究を行うために、世界の代表的シティズンシップ教育研究者を集め、評価計画を策定し、学校パイロット研究として実施し、その効果を検証し、次のIEAシティズンシップ教育研究のアジェンダを作成することを目的としていた。(1)平成23-24年の2ケ年で実施し、(2)評価研究の真価を高めるために、シティズンシップ教育の評価研究領域を限定し、(3)より詳細なデータ収集を可能にするために、(4)10ケ国・地域に限り、(5)確立した評価方法を実施、(6)効果の比較検討を行う。その過程で、(7)評価方法と評価規準を実証・実験的に確立するものであった。(1)平成23ー24年の2ケ年で実施し、(2)評価研究の真価を高めるために、シティズンシップ教育の評価研究領域を限定し、(3)より詳細なデータ収集を可能にするために、(4)10ケ国・地域に限り、(5)確立した評価方法を実施、(6)効果の比較検討を行う。平成23年度の成果を基に、平成24年度は、1学校パイロット研究結果を比較し検討し、2研究成果をアジェンダとしてまとめ、3IEAに報告することにしていた。主に、5月3-5日の韓国小学校訪問、9月23日の韓国での社会科教育学会の研究交流、11月14-18日アメリカ社会科教育学会にて、情報交換と各学校シティズンシップ教育とその評価を行った。また、9月8ー9日の国際会議にても、各地域の学校シティズンシップ教育の比較検討を行った。とりわけ、広島県府中市立明郷小学校・中学校、および、福山市立曙小学校、福岡市立赤坂小学校、韓国、ソウル市ションネ小学校、アメリカハワイのワイキキ小学校、シアトル、ジョンスタンフォード小学校の学校教育とシティズンシップ教育の実情とその成果を評価した。その結果、次の3つの課題が明らかになった。1各学校はそれなりの成果を上げているが、各々異なったものであり、2各国・地域の実情に合った評価基準の設定が必要であること、32-3年の長期の観察とその評価が必要であること、である。さらなる研究発展が必要であることが明らかになった。その成果をIEAシティズンシップ教育研究に反映すべきである。本研究は、国際的な研究を行うために、世界の代表的シティズンシップ教育研究者の協力と支援を得て、評価計画を策定し、学校パイロット研究として実施し、その効果を検証し、次のIEAシティズンシップ教育研究のアジェンダを作成することを目的としている。その過程で、(7)評価方法と評価規準を実証・実験的に確立する。平成23年度は、その目標を、(1)国際研究組織を立ち上げ、(2)学校パイロット研究計画を策定し、(3)学校パイロット研究の実施とデータ収集を行うことにした。また、その方法を主に、メールによる情報交換と会議とした。まず、行ったことは、フランス、パリにて7月に開催された第3回教育・経済・社会国際会議前後に、フランスグループ、英国グループと話し合った。そこでのアドバイスにもとづき、学校パイロット研究を10ケ国・地域において、実施し、データ収集を行う基本計画を立案した。つづき、欧米の評価研究班とアジアの評価研究班を組織し、それぞれにおいて、研究手続き、データ収集、研究方法、評価方法に関して、評価・検討を行うことにした。欧米班は、アメリカを中心に、アジア班は、韓国を中心にし、それぞれを我が国の試みと比較することにした。韓国に関しては12月(大阪)と2月(ソウル)に研究交流会を開催した。シティズンシップ教育の評価に関して、教育実践、カリキュラム、教育政策の3次元に焦点化し、その評価基準に関する原案を作成し、その妥当性を吟味しているところである。次年度では、各国・地域のシティズンシップ教育に、評価の基準を適用し、それぞれの国の、学校シティズンシップのパイロット研究に適用することを計画している。そのために、日本、アメリカ、韓国を主要な国にして、その実際的な適用を試み、検証する。1:旅費、

(1)福岡、京都、東京などでの国内の研究打ち合わせと調査(12万円)、(2)7月のフランスでの国際会議での研究交流(30万円)、(3)9月の韓国での研究交流(8万円)、(4)12月、アメリカ研究者の招待と交流(30万円)2:翻訳謝金(10万円)、通訳謝金(10万円)3:消耗物品費(10万3667円)本年度の繰越金は、次年度の研究交流関係の物品費に当てる予定。
ジルコニアをコアとする全部陶材冠の耐破折強度の改善

この研究ではCAD/CAMシステムで作製した全部陶材冠の耐破折強度を改善させる方法について検討した。全部陶材冠の強さは、ジルコニアコーピングの厚さが増すほど、サポート形態の面積が増すほど有意に向上した。また、数種の薬剤をジルコニア半焼結体の表面に塗布することによりジルコニアと前装用陶材の剪断焼付強さが有意に向上した。その中で焼付強さの向上に最も効果のあった薬剤は、Indium tin oxideであった。接着強さは、濃度が1 mMの薬剤を塗布した試験片が、薬剤を塗布しなかった条件(Control)よりも有意に向上した。この研究成果により全部陶材冠の破壊強度がさらに向上することが示唆された。この研究の目的は、CAD/CAMシステムで作製したコアの形態の違いによるオールセラミッククラウンの基本的な強さを測定すること、クラウン全体の強さを向上させるため、コアセラミックスと前装用陶材の結合強さを向上させる方法を検討することにある。平成24年度は、最終目的であるオールセラミッククラウン全体の強さを向上させる方法を検討する前段階として、現在臨床で行われている方法で焼成したコアセラミックスと前装用陶材の結合強さがどの程度なのかを調べるため、次の様な実験を計画した。現在行臨床で行われているジルコニア製コアを作製する方法と同工程の方法で試料を作成した。直径8.0mm、長さ10mmの円筒状試料20個をCAD/CAMシステムで作製し、前装陶材焼付面(円筒状試料片端面)にサンドブラスト・スチーム洗浄を行って、自作した金型を用いてオペーク陶材(GC社製Frame Modifier)とデンチン陶材(GC社製Dentin)をそれぞれ直径10.0mm、厚さ6.0mm一定となるように盛り付けメーカー指示の方法で焼成した。次に、直径10.0mm、長さ10mmの円筒状試料10個を半焼結状態のジルコニアからCAD/CAMシステムで作製した。10mmの円筒状試料片端面にコアセラミックスと前装用陶材の結合強さ向上させる効果があると期待し選択した薬剤10種を塗布した後完全焼結体とし、オペーク陶材をメーカー指示の方法で焼成した。合計30個の円筒状試料は、専用の剪断治具にセットしオートグラフを用いて破壊に至るまで応力負荷試験を行った。オペーク陶材とデンチン陶材との焼付強さはそれぞれ36.5MPa(28.444.5), 40.0 MPa(24.648.5)であった。表面処理した試料の焼付強さは、23.9 MPa 51.1 MPaの範囲にあった。この研究の目的は、CAD/CAMシステムで作製したコアの形態の違いによるオールセラミッククラウンの基本的な強さを測定すること、クラウン全体の強さを向上させるため、コアセラミックスと前装用セラミックスの結合強さを向上させる方法を検討することにある。平成24年度は、コアセラミックスと前装用セラミックスの結合強さを向上させる方法として薬剤の塗布法を検討した。コアセラミックスと前装用セラミックスの結合強さを向上させる効果があると期待し選択した薬剤10種を塗布した後完全焼結体とし、オペーク陶材をメーカー指示の方法で焼成した。(クロスヘッドスピードは、0.5mm/minとした。)オペーク陶材とデンチン陶材との焼付強さはそれぞれ36.5MPa(28.444.5), 40.0 MPa(24.648.5)であった。表面処理(薬剤塗布)した試料の焼付強さは、23.9 MPa 51.1 MPaの範囲にあった。平成25年度は、前装陶材の焼付強さを向上させる効果があると期待し選択した薬剤10種類の中で,一番効果のあった薬剤(Indium tin oxide)を拡散させた見かけの濃度溶液5種類( 0.1mM 1M )を半焼結円柱状試料端面に各0.5mL滴下乾燥後完全焼結した。なお、薬剤を使用しないで焼結した試料をコントロールとして用いた。完全焼結した試料の薬剤処理面にオペーク陶材(Frame Modifier,ジーシー)を築盛し、メーカー指示の方法で焼付けた。焼付強さは剪断法で測定した。繰り返し数は6とした。焼付強さは薬剤の濃度によって30.862.9MPaまで変化し、濃度1mMの薬剤塗布のとき無処理に比べ有意に向上した。

この研究の目的は、CAD/CAMシステムで作製したコアの形態の違いによるオールセラミッククラウンの基本的な強さを測定すること、クラウン全体の強さを向上させるため、コアセラミックスと前装用セラミックスの結合強さを向上させる方法を検討することにある。平成23年度は、臨床におけるジルコニア製コアの形態とチッピングによる破折および亀裂発生の原因究明と防止策を検討するため、次の様な実験を計画した。ニッシン歯列模型の下顎第二小臼歯を臨床経験が十分な歯科医師(実験協力者)が支台形成し、そのレプリカを歯科精密鋳造法に準じてコバルトクロム合金で作製し原型とした。ジルコニア製コアの形態を3種類(保持形態なし、歯冠までの舌側をサポートする形態、歯冠までの全周をサポートする形態)、コアの厚さ3種類(0.4mm、0.6mm、0.8mm)これらを組み合わせた条件9種のコアをCAD/CAMシステム(ジーシーGM-1000)により設計作製した。27個のジルコニア製コアにメーカー指示の方法により熟練技工士(実験協力者)が前装用セラミックスを焼成した。さらに比較検討するためジルコニア製のオールセラミッククラウンをCAD/CAMシステムで作製した。繰り返し数は3とした。合計30個のオールセラミッククラウンをコバルトクロム合金で作製した原型にレジンセメントで合着し、X軸およびY軸を任意に調整できるように設計した専用固定台に固定し、オートグラフを用いて全て同じ場所に先端半径1.0mmの球形圧子を押しつけ応力負荷試験を行った。(クロスヘッドスピードは、0.5mm/minとした。)チッピングによる破折および亀裂発生の原因究明と防止策を検討するため、測定値の統計解析および破壊面解析(クラフトグラフィー)用に破折片のSEM像を撮影中である。この研究の目的は、1CAD/CAMシステムで作製したオールセラミックスクラウンの基本的な強さを測定すること、2クラウン全体の強さを向上させるため、コアセラミックスと前装用セラミックスの結合強さを向上させる方法を検討することにある。その結合強さを向上させる方法案として、コアセラミックスの表面改質を行うこと、前装用セラミックス自体の強度を上げることによりクラウン全体の強さを向上させることであった。この研究の結果1臨床場面で設計が可能と考えられるオールセラミックスクラウンの破壊荷重は、ジルコニアコーピングの厚さが増すほど、サポート形態の面積が増すほど有意に向上した。また、2薬剤で表面処理したジルコニアと前装用セラミックスの剪断焼付強さは、薬剤(9種)の種類によって有意に変化した。TukeyHSDによる多重比較の結果Indium tin oxide ,Yttrium oxide,Zeolite Synthetic HS-720,の条件が薬剤を塗布しなかった条件(Control)よりも有意に向上した。焼付強さの向上に効果のあった薬剤(Indium tin oxide)の濃度を変化させた時の剪断焼付強さは、薬剤の濃度によって有意に変化した。多重比較(Dunnett's T3 test)の結果、溶液1 mMの条件が薬剤を塗布しなかった条件(Control)よりも有意に向上した。1 mMのIndium tin oxideを塗布したオールセラミックスクラウンの破壊荷重は、ジルコニアコーピングの厚さが増すほど、また、サポート形態の面積が増すほど有意に向上した。ジルコニアコーピングに薬剤を塗布することによりオールセラミッククラウンの破壊荷重は1.022.39倍となったが、ジルコニアコーピングの厚さが薄く、また、サポート形態の面積が小さいときに薬剤塗布の効果は顕著であった。歯科理工学
樹木の重力応答と生存戦略から学んだ巨大空間構造の最適設計法

空間構造は、美しい形態と合理的力学特性の有機的融合により、少ない材料で高い構造性能と大きな無柱空間を実現している。一方で、樹木は、重力を抵抗しながら自身の体を上方へとのばす仕組みを獲得し、ついに地上で最も巨大な生物である樹木へと進化を遂げた。本研究では、樹木の重力応答と生存戦略を学んで、空間構造のブレークスルー的進化に寄与し、木本植物の重力屈性の力学的メカニズムの解明にも貢献したい。
サケ科魚類の生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン遺伝子の発現調節機構

脊椎動物における生殖機能のもっとも上位の制御因子である生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)の遺伝子発現の調節機構を解析することによって、動物の本能行動の一つである繁殖行動の発現メカニズムを明らかにすることができるのではないかという考えのもとに、昨年度より、サケ科魚類を材料として解析をスタートした。本年度は、次の2つの目標を立てて解析を行った:1.サクラマスのGnRH遺伝子の構造を明らかにする、2.環境要因によるGnRH遺伝子の発現の変動を明らかにする。本年度の研究成果として、この2つの目標に対応して、以下のような研究結果が得られた。1.サクラマスのGnRH遺伝子をクローニングするために、サクラマスの遺伝子ライブラリーを作成した。サクラマスのI型GnRHcDNAとヒメマスのII型GnRHcDNAをプローブとしてスクリーニングした結果、I型GnRHcDNAに陽性なクローンを4個とII型GnRHcDNAに陽性なクローンを1個得ることができた。これらのクローンのサザン分析の結果、I型とII型の両GnRH遺伝子をクローニングすることができたと考えられ、現在その塩基配列の解析を行っている。今後、エクソン、イントロン構造を決定し、発現制御に関わる領域の解析を行いたいと考えている。2.自然状態におけるサクラマスの成長、成熟にともなったGnRH遺伝子の発現の変動を明らかにするために、北海道立水酸孵化場の協力を得て、稚魚から成熟にいたる各ステージのサクラマスの脳、血液などを経時的に11回にわたって採集した。この採集は来年度秋に終了するので、その後、膜上、あるいは切片上のハイブリダイゼーション法を用いてGnRHのcDNAの定量的解析を行いたいと考えている。
ナノ結晶効果によるエネルギー・環境適合デバイスの革新

GaNナノコラムは研究代表者が最初に発見した一次元ナノ結晶である。本研究では、ナノコラムの選択成長法を改良し、コラム径26nmの高密度・細線規則配列化に成功した。この手法によりコラム径を系統的に変化させてナノコラムを作り、貫通転位フィルタリング、ひずみ緩和、In組成揺らぎ抑制効果など、さまざまなナノ結晶効果を学術的に解明した。InGaNナノコラムで量子ドット効果を発現させ単一光子発光特性を得た。ナノ結晶効果は、ナノコラム発光特性の改善に寄与し、波長600nm・赤色域ナノコラムで20%を超える内部量子効率を得た。Si基板上のInGaNナノコラムの選択成長法を開拓し、ナノコラムLEDのフリップチッププロセスを確立し、高密度二次元LEDアレイ化への道を拓いた。また、多色集積型ナノコラムLEDを作製し、微小領域(10×10m^2)ナノコラムアレイの高密度集積化によって、ナノコラムの発光色を青色から赤色まで制御して白色LED動作を得た。また、ナノコラム・フォトニック結晶効果を用いて放射ビーム指向性の高いナノコラムLEDを実証し、コラム径を面内で一次元的に変化させた系でランダムレージングを起こし、スペクトル幅を広げて、スペックル抑制に適したレーザ特性を得た。これらのデバイス技術は、低消費電力・次世代ディスプレイの実現に寄与しうる。GaNテンプレート上に規則配列GaNナノコラムを成長させ、コラム径100-300nmの範囲で高精度・均一規則配列化に成功した。新規導入の電子ビーム描画装置(EBL)によって微細ナノホールパターンを形成し、均一性は不十分であるが、コラム径78nmのGaNナノコラムの規則配列化に成功した。規則配列ナノコラム系では、周期性が高いと二次元分布帰還レーザ発振が起こり、コラム配列の揺らぎの増加とともに光のアンダーソン局在が顕在化し、ランダムレージング効果が顕著になる。これらの境界領域がどのような条件で決まっているか、光伝搬シミュレーションと光励起誘導放出実験で探究した。赤色域(波長600nm633nm)の規則配列ナノコラムを成長した。波長600nmのPL積分強度は、緑色域平坦膜多重量子井戸結晶の3倍と高く、発光スペクトル半値幅は45nmと狭く、ナノコラムの優れた発光特性が示唆された。コラム周期(350450nm)に対してコラム径を100300nmで変化させ、規則配列ナノコラムを同一基板上に作製し、PL発光波長を調べたところ、どのコラム周期でもコラム径による発光色変化が確認された。コラム径の異なる規則配列ナノコラムLEDを同一基板上に作製したところ、緑色と赤色のLED発光が観測され、異なる発光色のナノコラムLEDの一体集積化を実証した。ナノコラム関連ナノ結晶およびInGaN量子ドット効果の探索も進め、GaNマイクロプレート光応答特性を探究し、量子ドット母体材料とすべくInGaN/GaN短周期超格子ナノコラム結晶を成長させた。GaNテンプレート上で検討を進めているが、応用上では大面積Si基板上ナノコラムが重要な課題となる。そこでSi基板上ナノコラム選択成長法を検討し、AlN薄膜(50nm)が結晶核形成層として機能することを確認し、GaNナノコラムの規則配列化に成功した。本研究は、規則配列GaNナノコラムのコラム径細線化で発現されるナノ結晶効果の学術的解明を進め、InGaN系窒化物半導体デバイスが直面する材料的課題を克服することを目的としている。1.最終段階ではコラム径10-50nmまでの細線化を目指している。電子ビーム描画装置の極限性能(ホール径10nm、周期50nm)までのマスク作製法を確立し、新たにICPドライエッチング装置を導入し、ホール径30nm、深さ20nmまでの微細Tiマスクパターン作製を実証した。併行して現有のドライエッチング装置の性能限界までの選択成長用ナノマスクパターンを作製し、結晶成長を行い、細線化とともにGaN初期核成長が難しく困難を極めたが、周期80nm、コラム径70nmまでの規則配列GaNナノコラム成長を実現した。2. InGaN/GaNナノコラムの光励起キャリアダイナミクスと内部量子効率を検討し、ナノコラム規則配列化で発現されるフォトニックレーザ特性と、配列ゆらぎの導入によるランダムレーザ特性を探究した。3. Si基板上GaNナノコラムは、大面積化、フリップチップデバイスなど、ナノコラムLED/LDの産業展開の基盤技術となる。AIN/Si核形成層を活用してSi基板上のナノコラム選択成長法の開拓を進め、成長条件を探索し、Si基板上規則配列ナノコラムを得て、青赤色域PL発光を得た。4.三原色集積型ナノコラムLEDは新たなフルカラー分野の基幹デバイスである。GaN/Al203テンプレート上にコラム径を変化させ、規則配列ナノコラムLEDを集積化させ、初期的特性ではあるが、青色、空色、緑色、黄色の四色集積型LEDの試作に成功した。5.緑色赤色ナノコラムLED結晶において、ナノコラムフォトニック結晶効果に基づく放射ビーム先鋭化のナノコラム構造依存性を探究し、ナノコラムLEDのディスプレイ応用上の優れた特性の一端を実証した。本研究は、規則配列GaNナノコラムのコラム径細線化で発現されるナノ結晶効果の学術的解明を進め、InGaN系窒化物半導体デバイスが直面する材料的課題を克服に挑戦し、可視域ナノコラム発光デバイスを開拓することを目的としている。1.ホール径10-20nmまでの微細Tiマスクパターンの作製に成功し、二段階成長に基づく新たな選択成長法を開拓し、規則配列GaNナノコラムの革新的なコラム径細線化(コラム径28nm)を達成した。

2. AlGaN選択成長に適した新構想のナノテンプレート選択成長法の開拓を進め、全Al組成比で規則配列AlGaNナノコラム選択成長に成功し、成長メカニズムを探求して、AlGaN光閉じ込め層内在化の成長法を開拓した。グラフェン/SiO2上の自己形成GaNナノコラムの高密度成長に成功した。3.ナノコラム細線化で顕在化するナノ結晶効果の解明を進めた。世界で初めて、ナノコラムの貫通転位フィルタリングのコラム径依存性を系統的に探究し、コラム径200nm以下で無転位性ナノコラムが得られることを示した。InGaN(3nm)単一量子井戸ナノコラムの時分解フォトルミネッセンス評価を行い、コラムの細線化とともに、In組成揺らぎの大きさを示す局在エネルギーが大きく減少することを示した。歪緩和効果と光取り出し効率のコラム径依存性を理論的に検討した。4.規則配列ナノコラム集団の配列ゆらぎの効果を探究し、ごくわずかな配列ゆらぎが、フォトニックレーザからランダムレーザへの移行をもたらすことを、数値的、実験的に明らかにした。5.ナノコラム領域下部にAlGaN/GaN多層膜層を作りこみ、光閉じ込め構造を導入して、強励起下でナノコラムレーザ発振の安定化と偏光度の増大化を進め、低しきい値(0.15kW/cm2)発振を得た。6.直径600nm程度の単一GaNナノコラムで微小光共振モードによるレーザ発振を実証した。7. Si基板上に選択成長によって規則配列InGaN系ナノコラムを成長し、Si基板除去とフリップチップ実装法を開拓し、自立ナノコラムLEDを試作して、波長549nmの黄緑色LED発光を得た。8.黄色発光(波長572nm)ナノコラムLEDでフォトニック結晶効果を発現させ、±20度の狭い放射角をもつ指向性の高い放射ビーム特性を得た。赤色LEDを試作し、特性評価を進めた。9.フォトニック結晶効果を集積型LEDに適用し、放射ビーム指向性の高い緑色、黄色、橙色ナノコラムLEDの一体集積化に成功した。さらに、発光色制御メカニズムの検討を進めた。本研究は、規則配列GaNナノコラムのコラム径細線化で発現されるナノ結晶効果の学術的解明を進め、InGaN系窒化物半導体デバイスが直面する材料的課題を克服に挑戦し、可視域ナノコラム発光デバイスを開拓することを目的としている。1. n型AlGaN(Al組成比<18%)ナノコラム規則配列化に成功し、GaN/AlGaN、p-AlGaNクラッド層を成長させ、紫外域で電流注入発光を得て、ナノコラムレーザ/LEDへのAlGaNクラッド層内在化の突破口を開いた。ナノインプリント描画とナノテンプレート選択成長によって、2インチAlN/Si基板上への大面積InGaN系ナノコラムLED成長法を開拓した。2.ナノ結晶効果のコラム径依存性について、GaNナノコラム上InGaN臨界膜厚、光取出効率の定量評価、励起子多体効果に着目して研究を進めた。