hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光検出走査型トンネル顕微鏡によるナノアンテナの解析

ナノスケールのアンテナの機能を詳細に調べて、微小センサーや光検出デバイスなどに有効である受信・送信能力を持つナノアンテナを試作することを目的とした。評価手法として光検出走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いた。ナノアンテナの高機能化を目指し、金属ナノワイヤだけでなく、酸化物ナノワイヤもナノアンテナ材料として採用した。ワイドバンドギャップの酸化物ワイヤを作成して、基礎特性を確認した。酸化すずワイヤは、機械的応力や電圧印加によって抵抗を可逆的かつ不揮発的に調整可能であることを見出した。光検出STMを用いた金ワイヤのナノアンテナからの発光現象は、ワイヤの幾何配置に起因することを見出した。ナノスケールのアンテナ(ナノアンテナ)の機能を詳細に調べて、微小センサーや光検出デバイスなどに有効である受信・送信能力を持つナノアンテナを試作することを目的としている。トンネル電子で局所励起した光源が、ナノアンテナに表面プラズモンを誘起して、その放射減衰過程で光放射する。ナノアンテナと局所光源との間で起こる光やエネルギーのやり取りを光源位置での電子励起による光生成と遠隔場域での光計測を通して調べる。光生成は高い空間分解能で実現できるため、生成位置付近での局所応答からナノアンテナの設計指針を構築する。微弱光検出実験に用いる試料の位置関係を知るために、走査型トンネル顕微鏡(STM)と原子間力顕微鏡(AFM)の両機能を有する顕微鏡を構築した。ナノアンテナの配置をAFMモードで知り、STMモードで局所的にトンネル電子を注入して光生成し、遠隔場域で微弱な光を検出することが可能となった。一方、ナノアンテナの高機能化を目指し、酸化物ナノワイヤと金属ナノワイヤの組み合わせて機能的なナノアンテナを作製するための実験を実施した。金属ナノ構造に誘起される表面プラズモンと酸化物ナノ構造に生じるエキシトンとの結合を利用して、アンテナの高機能化を探索する。その予備実験として、ワイドバンドギャップの酸化物ワイヤを作製して、基礎特性を確認した。電気炉を用いた気相性長法においてナノワイヤの成長条件(ガス圧、基板温度、基板の配置)を最適化することで、結晶性の良い単結晶ワイヤやコアシェルワイヤを作成した。ワイヤは、ガスセンサーやデバイスとして動作し、機械応力を加えて特性を変化させることを見出した。今後、光検出STMを用いて局所的な光学特性を計測する。トンネル電子の入射によって励起した電子状態が、ナノアンテナに表面プラズモンを誘起して、励起状態の放射減衰過程で光を放出する。ナノアンテナと局所光源との間で起こる光やエネルギーのやり取りを光源位置での電子励起による光生成と遠隔場域での光計測を通して調べた。高い空間分解能で光生成過程を調べることが可能な手法である。試料の位置関係を知るためには、原子間力顕微鏡(AFM)の方が適用範囲が広いので、電子入射の際にのみ走査型トンネル顕微鏡の機能を用いた。ナノアンテナの高機能化を目指し、金属ナノワイヤだけでなく、酸化物ナノワイヤをもナノアンテナ材料として採用した。予備的な実験として、ワイドバンドギャップの酸化物ワイヤを作製して、基礎特性を確認した。電気炉を用いた気相性長法においてナノワイヤの成長条件(ガス圧、基板温度、基板の配置)を最適化して結晶性の良い単結晶ワイヤやコアシェルワイヤを作成した。酸化すずワイヤは、機械応力や電圧印加によって抵抗を可逆的かつ不揮発的に調整可能であることを見出した。光検出STMを用いて酸化物ワイヤや金ワイヤで構成したナノアンテナの発光特性を計測した。酸化物ワイヤを構成する物質の光学特性をナノスケールの分解能で測定することが可能となった。幾何的な配置に起因した直線偏光・円偏光の生成メカニズムを解明した。金ワイヤのアンテナでは、表面プラズモンがワイヤに沿って伝播することに起因する発光を観測した。トンネル電子による非弾性散乱を局所光源として用いるアイデアであり、ナノアンテナに表面プラズモンを誘起して、放射減衰過程で放射された光を遠隔場で検出する。ナノアンテナと局所光源との間で起こる光やエネルギーのやり取りを光源の電子励起効率や遠隔場域での光強度や分布を通して調べる。光源の位置は高い空間分解能で特定できるため、局所応答の結果をナノアンテナの設計指針にフィードバックする。基礎特性を掌握するために、金のナノ構造を電子線リソグラフィーやマスクを用いた手法で作製した。

設計通りのナノ構造が作製できていることを、走査電子顕微鏡で確認した。さらに、放出光の指向性を計測するために、光ファイバー束を用いた集光システムラインを独立に2ライン作製し、微弱光を同時に計測できるシステムを構築した。一方、ナノアンテナの高機能化を目指し、酸化物ナノワイヤと金属ナノワイヤの組み合わせて機能的なナノアンテナを作製する実験を実施した。この実験では、金属ナノ構造に誘起される表面プラズモンと酸化物ナノ構造に生じるエキシトンとの結合を利用して、アンテナの高機能化を探索するものである。予備実験として、ワイドバンドギャップの酸化物ワイヤを作製して、基礎特性を確認した。電気炉を用いた気相性長法におけるナノワイヤの成長条件(ガス圧、基板温度、基板の配置)を最適化することで、結晶性の良い単結晶ワイヤを作成した。ワイヤは、ガスセンサーやデバイスとして動作し、フォトルミネッセンスの計測からエキシトン励起に伴う光学特性を示した。今後、光検出STMを用いて局所的な光学特性を計測する予定である。ナノアンテナの特性を調べるために作製した走査型トンネル顕微鏡の安定性が不足していたため、安定したフォトン像が得られにくかった。走査型トンネル顕微鏡を全面的に作り直したため、予想以上の時間を要した。ナノアンテナの特性を調べるために作製した走査型トンネル顕微鏡の安定性が若干不足しているため、安定したフォトン像が得られにくかった。走査型トンネル顕微鏡の基本部分の作り直しを始めたため、発光実験を再開するまでに多くの時間を要した。走査型トンネル顕微鏡(STM)と原子間力顕微鏡(AFM)の両機能を有する装置が動作し始めたので、さまざまなナノアンテに対して光生成、光伝播、光検出を実施することが可能となった。当初の目的であるナノアンテナ構築の技術蓄積を行い、種々の機能を有した新しいナノアンテナを試作する。1年目に予定していたナノアンテナからの指向性のある発光現象を直接励起法と間接励起法で調べ、ナノアンテナの指向性関連の基礎実験を中心に光検出STMを用いた発光実験を行う。これらの結果を基にして、光源とアンテナの幾何配置の効果を中心に研究を行う。探針で微粒子や分子を電子励起する。その励起エネルギーによって光源の近傍に位置する複数のナノワイヤに表面プラズモンを誘起し、放射された光を検出する。光源の位置を変えた実験を行い、長さの異なる複数のナノワイヤに誘起されるプラスモンの位相、強度、互いの相関を解析する。マクロなアンテナ理論で使われるアンテナ間の相互輻射インピーダンスの概念がナノアンテナに適用できるかを確認し、解析モデルを構築して、効果的なナノアンテナの設計概念を構築する。作成した装置の改良に必要な実験器具や、実験に必要とされる材料を中心に購入する予定である。作製が遅れた真空化への対応に昨年度の繰越研究費を使う。システム構築に必要な部品購入に今年度の研究費を使う予定である。
三次元トラッキング装置を用いた第二言語の調音動作学習の研究

EMAを用いて北京語そり舌音調音時の舌動作を中国語(北京語)話者4名・日本人中国語上級者4名・日本人未経験者9名の3グループについて測定した。その結果、中国語話者内にそり舌タイプと非そり舌タイプの動作が存在すること、日本人上級者は非そり舌の動作を用いること、日本人未経験者と上級者の一部は、舌尖ではなく舌腹を用いる英語/r/の"bunched"タイプに近い動作を行うことがわかった。この結果から、母語に存在しない調音動作の習得過程について考察を行った。【目的】第二言語音を発するには、母語には存在しない新たな調音動作を行う必要がある。しかしこの新たな動作をいかに実行するに至るか、動作学習的な観点からは未解明である。そこで本研究では、まず聴覚情報のみを頼りに母語に存在しない調音点を含む第二言語音を模倣しようとした時、模倣者の舌動作に法則性が見いだせるか、特定の動作に優位性が認められるかを明らかにしようとする。また同時に模倣時の条件(同じ音が連続する、異なる音を交互に模倣する、ランダムな順番で模倣する)によって動作に変化があるかを明らかにしようとする。【方法】模倣対象音は中国語普通話のそり舌音/ch,sh,ri/。被験者は中国語学習経験のない日本語話者9名、および対照群の北京語話者4名と中国語学習経験のある日本語話者4名。Electromagnetic Articulography(WAE,NDI社製)を用い、舌面に3か所(舌の先端から約1,3,5mm)のセンサを装着した被験者に音を聞きながら直後模倣を行わせ、音声の録音と同時に、舌の位置変化をサンプリングレート100Hzで記録した。日本語話者9名は全員が模倣条件3つをすべて行い、同時に日本語音の読み上げも行った。北京語話者と中国語学習経験のある日本語話者は、単語の読み上げのみ行った。【成果】平成27年度は、上記方法による模倣実験とデータ収集を完了し、分析を開始した。初期的な分析では「目的」の結論を導くには至らないが、これまでのところ、(1)そり舌破擦音/ch/、そり舌摩擦音/sh/を模倣する際の日本語話者の調音点(舌の前後性)は日本語の歯茎音/ts/、摩擦音/s/とほとんど差がないが、舌の形状でなんらかの差をつけている、(2)そり舌接近音を模倣する際の日本語話者の調音点は日本語はじき音とは明らかに異なり、他のそり舌音と比べて最も後部で出される、という可能性がある。【目的】本研究は、成人が母語に存在しない第二言語音を模倣生成する際の舌動作をEMA(Electromagnetic Articulography)によって測定した。具体的には、(1)調音方法の違い、および(2)模倣時の条件が、北京語の後部歯茎そり舌/chi, shi, ri/模倣生成時の日本語話者の舌動作に影響を及ぼすか否か、また、良い模倣(正しく)における舌動作に一定のパターンが見られるかどうかを検証した。【成果】本年度は、前年度に収集したEMA・音声データの分析を行った。EMAデータは前処理(軸の回転・平均化)を行った後、(1)舌端の位置および(2)舌の形状を2次元平面上にプロットするPythonプログラムを作成した。まず20-30代の北京語母語話者4名の舌形状を観察した結果、北京語そり舌音はそり舌の形状を示さず、通常の後部歯茎音に近いことがわかった。その後、日本語母語話者9名について分析した結果、調音方法によって、接近音/ri/、摩擦音/sh/、破擦音/chi/の順に舌端の位置が後部になりやすいことがわかった。また、同一音を連続して模倣する条件より、類似音を交互あるいはランダムに模倣する時、より後部歯茎音を生成しやすかった。音声データについては、オンライン上に評価サイトを設置し、ネイティブリスナー25名による弁別課題を実施した。正しく弁別された割合は、接近音/ri/、摩擦音/sh/、破擦音/chi/の順で、舌端の位置がより後部であるものほど正しく弁別された。ただし個別の例においては、ネイティブリスナーから高い確率で後部歯茎そり舌音として弁別された日本語話者の「良い模倣」において、舌端が前部歯茎に位置する、もり上がり舌(bunched)に類似した生成例も見つかった。北京語母語話者のそり舌音においてはこのようなもり上がり舌の生成例は見つからなかった。当初は2回予定していた実験・データ収集を予算の都合で1回にまとめて、すでに実施したので、分析作業を残すのみとなり、その意味では予定より早く進行している。そのぶん一度に処理するデータ量が大きくなり、分析作業に予定より時間がかかると思われる。その分析については、舌の位置データの前処理として、軸の回転をmatlabを使用して行うことができ、またpythonで位置データ処理に必要なプログラムが用意できた。

これによって、舌の位置データ整理はめどがついたが、音声の評価と音響分析、および全体の考察はこれからである。よって全体として「おおむね順調」であると思われる。音声学今後行うことのリストは以下のとおり。【データ収集】実験で録音した日本語話者の音声に対するネイティブリスナーによる主観評価。20名程度の中国語話者に協力を依頼する必要があるので、これをブラウザ経由にて行うためのwebアプリを設置しようとしている。5月中をめどに収集を終える。【分析】舌の位置データを引き続き整理し、個人ごと・話者グループごと・模倣条件ごとにまとめて代表値をとり、可能ならば統計的検定を行う。音声データも同様に、子音のスペクトル分析および母音のフォルマント分析を、各グループについてまとめる。【発表】6月下旬をめどに、本年度秋の学会に発表申込みを行えるようにし、同時に論文にまとめるための考察を重点的に行う。二回実験をやるには予算が十分でなかったので、一回にまとめることとし、前倒し請求でその分の予算を請求したが、実験を行った結果考えていたほどテストや失敗で消耗品を使わなかったことや、予定より装着するセンサー数を減らしたこと等により、費用が上限までかからなかった。さらに謝礼を払うべき協力者の銀行口座情報を得ることが難しいなど、謝礼の支払い手続きが煩雑で支払いに不便だったので、そのぶんは予算を使用せずに代表者が払い、その結果として予算があまった。新たに収集するデータの実験協力者の謝礼、および分析に必要なツール(ソフトウェアおよびデータ保存用のHDDなど)の購入。
那須火山群、甲子旭岳のマグマ供給系

甲子旭岳では,前期はソレアイト系列玄武岩質安山岩,後期はカルクアルカリ系列安山岩が主に噴出した.本研究では,これらの噴出物をもたらしたマグマだまりの配置やその中で進行した現象を推定した.尚,本火山ではカルクアルカリ系列初生マグマはソレアイト系列マグマの固結物の再溶融で生成したと考えられている.1.前期噴出物:斑晶鉱物と同じ鉱物組合せの高温(1100°C程度)で結晶化した斑れい岩質包有物の存在,CAMSプロットで約8kbのコーテクティックに沿うことなどは地殻中部域のマグマだまりで結晶化が進行したことを示唆する.一方甲子旭岳北壁の連続露頭の溶岩の全岩SiO_2量が時間的に連続的に増減すること,輝石と斜長石斑晶にガラス包有物や弱い塵状包有物帯が見られること,斑れい岩質包有物に主にかんらん石と斜長石からなる急冷細粒相が見られることは結晶化中のマグマ溜まりに,より苦鉄質なマグマが注入しことを示唆している.前期には地殻中部域(8kb以浅)にマグマだまりが形成され,結晶化(約1100°C)及び,より深部からの未分化マグマの注入が行われたと考えられる.2.後期噴出物:低温(800°C程度)で結晶化したと考えられる集斑晶はデイサイト質マグマの結晶化を示唆する.一方苦鉄質包有物の存在,バイモーダルな輝石斑晶の組成分布(約800と1100°Cの晶出温度),斑晶の溶融組織や顕著な累帯構造はデイサイト質マグマに,より苦鉄質なマグマが混合したことを示唆する.苦鉄質側マグマは,晶出温度1100°C程度の輝石を晶出していたものとMg-v>80のかんらん石を晶出していたものの2種類ある.後期には上位にデイサイト質マグマだまり,下位に玄武岩質マグマだまり(8kb以浅)が配置され,各々別々(約1100°C,800°C)に結晶化を行っていた.さらにより苦鉄質なマグマの注入が起こり,3種類のマグマが混合し噴火に至ったと考えられる.甲子旭岳では,前期はソレアイト系列玄武岩質安山岩,後期はカルクアルカリ系列安山岩が主に噴出した.本研究では,これらの噴出物をもたらしたマグマだまりの配置やその中で進行した現象を推定した.尚,本火山ではカルクアルカリ系列初生マグマはソレアイト系列マグマの固結物の再溶融で生成したと考えられている.1.前期噴出物:斑晶鉱物と同じ鉱物組合せの高温(1100°C程度)で結晶化した斑れい岩質包有物の存在,CAMSプロットで約8kbのコーテクティックに沿うことなどは地殻中部域のマグマだまりで結晶化が進行したことを示唆する.一方甲子旭岳北壁の連続露頭の溶岩の全岩SiO_2量が時間的に連続的に増減すること,輝石と斜長石斑晶にガラス包有物や弱い塵状包有物帯が見られること,斑れい岩質包有物に主にかんらん石と斜長石からなる急冷細粒相が見られることは結晶化中のマグマ溜まりに,より苦鉄質なマグマが注入しことを示唆している.前期には地殻中部域(8kb以浅)にマグマだまりが形成され,結晶化(約1100°C)及び,より深部からの未分化マグマの注入が行われたと考えられる.2.後期噴出物:低温(800°C程度)で結晶化したと考えられる集斑晶はデイサイト質マグマの結晶化を示唆する.一方苦鉄質包有物の存在,バイモーダルな輝石斑晶の組成分布(約800と1100°Cの晶出温度),斑晶の溶融組織や顕著な累帯構造はデイサイト質マグマに,より苦鉄質なマグマが混合したことを示唆する.苦鉄質側マグマは,晶出温度1100°C程度の輝石を晶出していたものとMg-v>80のかんらん石を晶出していたものの2種類ある.後期には上位にデイサイト質マグマだまり,下位に玄武岩質マグマだまり(8kb以浅)が配置され,各々別々(約1100°C,800°C)に結晶化を行っていた.さらにより苦鉄質なマグマの注入が起こり,3種類のマグマが混合し噴火に至ったと考えられる.
ヒト疾患に近いシステムを用いた白血病発症におけるBCR-ABL1遺伝子の機能解析

慢性骨髄性白血病の病態解明に有用であるヒト造血幹細胞の骨髄系細胞だけでなくB細胞とT細胞の産生能を同時に解析できる培養方法を樹立できた。BCR-ABL1をヒトCD34^+細胞に導入すると、その増殖能は亢進したが、分化能は臨床病態を反映していなかった。末梢血単球が造血幹細胞由来の肝星細胞の前駆細胞であった。急性型成人T細胞白血病/リンパ腫ではリンパ節で腫瘍細胞が発生進展し、末梢血中に出現していることが示された。ヒト疾患に近いシステムを用いた白血病発症におけるBCR-ABL1遺伝子の機能解析についての研究を進めており、現時点ではつぎのような結果を見出している。ヒト臍帯血CD34陽性細胞にレトロウイルスベクターを用いて、2種類のBCR-ABL1遺伝子であるp190 BCR-ABL1あるいはp210 BCR-ABL1を導入した。これらの遺伝子が導入されたCD34陽性細胞では遺伝子が導入されていないCD34陽性細胞と比べ、サイトカインstem cell factor(SCF)、flt3 ligand(FL)、thrombopoietin(TPO)存在下での増殖は亢進していた。p190 BCR-ABL1を導入されたCD34陽性細胞の方がp210 BCR-ABL1を導入されたCD34陽性細胞より増殖能は高かった。p190 BCR-ABL1あるいはp210 BCR-ABL1が導入されたCD34陽性細胞では、これらの遺伝子が導入されていない細胞と比べ、赤芽球系への分化が亢進していた。同様の結果は、ヒト末梢血CD34陽性細胞を用いても観察された。ヒト骨髄由来ストローマ細胞とサイトカインSCF、FL、TPOの存在下でも検討したところ、p190 BCR-ABL1あるいはp210 BCR-ABL1を導入されたCD34陽性細胞における増殖亢進がより顕著となった。ヒト骨髄由来ストローマ細胞は、p190 BCR-ABL1あるいはp210 BCR-ABL1が導入されていないCD34陽性細胞との共培養したときと比べ、これらの遺伝子が導入されたCD34陽性細胞と共培養されると、細胞により強い障害が認められた。今後は、Ikaros遺伝子などとの協調作用によるBCR-ABL1遺伝子の白血病発症のメカニズムとヒト骨髄由来ストローマ細胞を用いてBCR-ABL1遺伝子導入細胞の組織環境への影響について検討していく予定である。慢性骨髄性白血病(CML)はp210 BCR-ABL1遺伝子を発現した造血幹細胞のクローン性疾患であるにもかかわらず、末梢血のT細胞あるいはB細胞にはp210 BCR-ABL1は検出されない。その病態を解明するため、p210 BCR-ABL1の造血幹細胞からリンパ球系細胞への分化に対する作用を検討した。ヒト臍帯血CD34^+細胞をサイトカインthrombopoietin、c-kit ligand、FLT3 ligandとともにヒト骨髄由来ストローマ細胞上で培養した。p210 BCR-ABL1が導入されていないCD34^+細胞からはCD19^+ B細胞とCD7^+ T細胞が産生されたが、p210 BCR-ABL1が導入されたCD34^+細胞の培養ではCD19^+細胞とCD7^+細胞は検出されなかった。CMLではリンパ球系細胞が疾患に巻き込まれていないのは、p210 BCR-ABL1による造血幹細胞のリンパ球への分化能の抑制が関わっていることが示唆された。B細胞性急性リンパ性白血病(B-ALL)においては、p210 BCR-ABL1あるいはp190 BCR-ABL1が認められるが、いずれの遺伝子の検出例においても多くはIkaros遺伝子の異常(dominant negative isoform;IK6)を伴っている。そこで、p210 BCR-ABL1あるいはp190 BCR-ABL1とIK6のB-ALL発症における協調作用をヒト臍帯血CD34^+細胞にこれらの遺伝子を導入することで検討した。p210 BCR-ABL1あるいはp190 BCR-ABL1とIK6を導入されたCD34^+細胞はそれぞれの遺伝子を単独で導入したCD34^+細胞に比べ、増殖能が亢進していたが、B-ALL様の細胞は見られなかった。BCR-ABL1^+ B-ALLの発症には他の付加的な因子が必要であると思われる。慢性骨髄性白血病(CML)はp210 BCR-ABL1を発現した造血幹細胞のクローン性疾患であるにもかかわらず、末梢血中のB細胞あるいはT細胞にはp210 BCR-ABL1は検出されない。今年度もCML幹細胞のリンパ球造血の病態を解明するべく研究を継続した。

ヒト造血幹細胞分画であるCD34^+CD38^-CD10^-CD19^-CD7^-細胞はCD19^+細胞とCD7^+細胞を産生したため、CD19^+細胞とCD7^+細胞のそれぞれB細胞としてのあるいはT細胞としての細胞学的特性を検討した。CD19+細胞はB細胞分化に重要である転写因子PAX5とEBF1を発現し、B細胞抗原受容体であるIGHの遺伝子がVDJ再構成していた。また、CD7^+細胞はT細胞分化に必須の転写因子TCF12とId2を、さらにT細胞抗原受容体の前駆体であるPTCRAを発現していた。これらのことから、本研究においてCD34^+CD38^-CD10^-CD19^-CD7^-細胞から産生されたCD19^+細胞とCD7^+細胞はB細胞としてのあるいはT細胞としての特性を備えていることが確認できた。以上の結果を踏まえて、p210 BCR-ABL1の造血幹細胞のB細胞あるいはT細胞への分化抑制の分子メカニズムについて検討していくことを計画している。また、本研究と並行して、他の付随研究も行った。
NODマウスにおけるMHC連鎖I型糖尿病感受性遺伝子の同定と機能

1型糖尿病のモデル動物として広く世界中で研究されているNODマウスを用い、1型糖尿病の感受性遺伝子を同定し、糖尿病の発症機序を明らかにしたい。MHCクラスIKとクラスIIA領域の間Lmp2遺伝子の側に遺伝子組替えを高率に起こすHotspotを持つB10.A(R209)マウスとNODマウスを交配し、MHC領域内に組換えを起こしたIntra-MHC recombinant NODマウスを作製した。この結果、MHCクラスIIと同じくらい糖尿病の発症に影響を及ぼす遺伝子領域がクラスIK遺伝子より中心体側に4領域存在することが判明した(Idd1a, b, c, d)。さらにこれら4領域の遺伝子を同定するためにマイクロアレイを用い遺伝子発現を調べている。ヒト1型糖尿病(インスリン依存性糖尿病)は、自己免疫病的機序によって膵臓インスリン産生β細胞が破壊され、内因性インスリン欠乏によって発症する。NODマウスは、自然発症の1型糖尿病モデル動物として、その病態像が最もヒト1型糖尿病と似ているため、その発症機序・予防・治療研究に世界中で広く用いられている。米国Jolsin Diabetes Centerにおいて20年間にわたり行ってきたNODマウスのMHC連鎖1型糖尿病感受性遺伝子同定と機能研究を続けるために、理化学研究所つくば研究所内バイオリソースセンターに預けてあるNODマウスとNOD-MHCレコンビナントマウス(受精卵を含む)を京都医療センターに搬入し、NODマウスコロニーを確立することを第一の目的とする。このため、京都医療センターでは実験動物委員会とSPF動物実験施設を設置した。ヒト、実験動物いずれの1型糖尿病の基礎には遺伝的要因が存在する。1型糖尿病の感受性遺伝子としてヒト・マウスのいずれにおいて少なくとも19個の候補遺伝子領域が報告されており、最も遺伝的影響力の強いものは、Major Histocompatibility Complex(MHC:主要組織適合抗原)に連鎖したヒト染色体6番上のIDDMI(HLA)、マウス染色体17番上のIdd1(MHC)であり、遺伝的要因の42%を占めている。ヒト・マウスいずれのMHC領域は、染色体上30004000kbpと大きな領域からなり、その間に多数の遺伝子が存在しており、どれが感受性遺伝子か確定していない。本研究の目的は、1型糖尿病感受性遺伝子を同定し、その機能を調べ、1型糖尿病の発症機序を明らかにすることである。初年度(H22年度)から今日まで、京都医療センターSPF動物実験室内にNODマウスとNOD-MHCコンジェニックマウスコロニーを確立するために、マウスのクリーン化の準備を続けている。初年度は、クリーン化のために胚移植をうけるためのIQI/Jclマウスコロニーを確立した。1型糖尿病の感受性遺伝子としてヒト・マウスにおいて少なくとも19個の候補遺伝子領域が報告されている。最も遺伝的影響力の強いものは、Major Histocompatibility Complex(MHC:主要組織適合抗原)に連鎖したヒト染色体6番上のIDDM1(HLA)、マウス染色体17番上のIdd1(MHC)であり、遺伝的要因の42%を占める。MHCは、30004000kb領域からなり、その間に多数の遺伝子が存在し、どれが感受性遺伝子か不明である。MHCクラスIKとクラスIIの間、Lmp2遺伝子の側に遺伝子組替えを高率に起こすHotspotを持つB10.A(R209)マウス(森脇和郎教授より提供の野生マウスに由来)とNODマウスを交配し、MHC内組替えをおこしたIntra-MHCレコンビナントNODマウスを作製した。この結果、MHCクラスIIと同じくらい糖尿病の発症に影響を及ぼす遺伝子領域がクラスIK遺伝子よりCentromere(中心体)側に4領域存在することが判明した(Idd1a,b,C,の。これらの遺伝子は、MHCの外に存在するが、MHCと常に連鎖していたため、発見できなかったと考えられる。NODマウス1型糖尿病の感受性候補遺伝子領域として、主要組織適合抗原(MHC)に連鎖したIdd1は、遺伝的要因の42%を占めている。領域は34000kbからなり、多数の遺伝子が存在する。本研究の目的は、1型糖尿病感受性遺伝子Idd1を同定し、糖尿病の発症機序を明らかにすることである。MHCクラスIKとクラスIIA領域の間、Lmp2遺伝子の側に遺伝子組替えを高率に起こすHotspotを持つB10.A(R209)

マウスとNODマウスを交配し、NODMHC領域内に組換えを起こしたIntra-MHCrecombinant NODマウスを作製した。この結果、MHCクラスIIと同じくらい糖尿病の発症に影響を及ぼす遺伝子領域がクラスIK遺伝子よりCentromere(中心体)側に4領域存在することが判明した(Idd1a, b, c, d)。NODタイプ雌マウス(G1)とIdd1a,b,c,d領域がR209マウスに組替えられたRecombinantNOD雌マウス(G3)の糖尿病発症率は、89%から0%に低下した。ランゲルハンス島リンパ球浸潤(Insulitis)は、86%から35%に低下していた。これらのNDO由来4遺伝子は糖尿病感受性遺伝子であり、R209由来の4遺伝子は糖尿病予防遺伝子と考えられる。また、今年度は、G1、G3群の脾臓リンパ球からRNAを抽出し、Affymetrix Microarrayを用い候補遺伝子のExpressionを調べた。G3と比較し、G1で有意に増加している候補遺伝子は7個、G1で有意に低下している候補遺伝子は5個あった。さらに8週齢G1(NOD-Type),G3,R209雌マウスからランゲルハンス島を単離し、それぞれTotal RNA12.4,12.4,5.04microgramを得て、Micoarrayを用い遺伝子発現をみている。24年度が最終年度であるため、記入しない。NODマウスとMus m.molossinus由来のB10.A(R209)マウス第17番染色体上、特にCentromereから24Mb(Idd1cとIdd1dを含む領域)内にある多型性を持ったSNPマーカー、Microsatelliteマーカーを見出し、上記23週齢動物のDNA試料をGenotypingし、Recombinants動物を検出する。糖尿病の発症率を調べることによりIdd1cとIdd1d領域を狭めることができる。NODマウスとMus m.molossinus由来B10.A(R209)の塩基配列情報は得られる(Jackson Lab,Riken,国立遺伝学研究所)。
大学を核とした仮想地域教育モールによる生涯学習支援システムの研究開発

イントラネット授業実践に関するツールとして、大学を核とした教育モール・システムの開発に利用しやすさを重視して四つのシステムを比較検討した。即ち(1)XMLを用いた同期型教科書・レポート作成、(2)ココ・デ・イントラを利用した同期型授業(3)インターワイズを利用した同期型授業、(4)クイックタイムを中心とした授業支援である。次にそれらのシステムを研究分担者各自の担当する大学の講義・演習の中で実施するためのコンテンツ作成をおこなった。その結果、(1)XMLを用いたWEB教材の開発は、システム自体に今後、改善されるべき点を多く残していること、(2)ココ・デ・イントラ(愛媛大学教育学部・理学部数学教室による共同開発)を利用した双方向授業は多くの利点が例証できたこと、(3)インターワイズを利用した同期型授業は今後の可能性を大きく有して入ることが結論づけられた。1.情報化革命の進展と社会構造の急激な変化は教育概念を旧来の枠組から生涯学習の展開へと拡張することを求めている。本研究は大学人の地域振興へのかかわりとベンチャー系企業の研究参加という二つの流れの合流点に位置している。初年度に当たり、我々は本研究の基礎として、情報化革命が意味する社会的・技術的内容と、それに伴う国際化、教育ニーズの変化などの基本的な趨勢を分析するとともに、更に研究実績の共有化をはかりつつ各メンバーの研究展開の詳細な検討を行なった(鶴木)。2.(1)愛媛大学などでのコラボレーションシステム運用例の検討を行い今後のシステム改善の見通しの中から、メンバー(教官・学生)が自由に閲覧と書き込み可能なWeb上でのセキュリティーをそなえたイントラ(エクストラ)ネットシステムがここではもっとも適合的な教育モール・コンテンツの開発基盤であり(岡村、後藤)、(2)フレンドシップ事業のオンライン・システム開発の現状と実施状況の検討と分析からも、それらがイントラネットシステムとして更に完成される必要があることが確認され(平田)、(3)県段階での高速回線整備の現状をふまえ(秋元)、オンライン上で教育モールを立ち上げる際に障害となる動画、音声などのトラフィック負担を軽減するための技術的隘路はイントラネットヘのTVML組み込みで打開できる(中川)との見通しを得た。3.東京大学および静岡英和女学院短期大学を中心とするグループにおいては、合衆国での調査をふまえて仮想教育モール開発の到達点が分析されるとともに、英語教育に具体的な例をとりWBT利用の可能性を検討し、ネット上の教育プログラムの費用対効果測定の具体的取り組みをいかしつつ、生涯学習の展開方策の調査プランが策定された.それぞれの研究上の取り組みは全体プロジェクトのターゲットに向かって今後収斂させられてゆく。研究年度2年目となる本年度は、昨年度行った基礎的調査と理論的研究を踏まえ、仮想地域教育モールをWeb上に展開するための実証的な研究に着手した。具体的には、1)愛媛大学教育学部のサーバーを利用し、プログラミングおよび数式処理という科目を対象に、Webを活用しての教育を試行した(平田)、2)小児向けに、動物の名前と音声と写真を関連付けた「バーチャル動物園」を試作(秋元)、3)「学びあい.COM」という名称の実験的教育モールをWeb上に構築し、英語教育、アジア理解などのコンテンツの提供を開始した(清水、内藤、井尻)、4)サイバーテロリズム及び国連システムを題材に、XMLを利用したコンテンツの製作に着手した(鶴木、鈴木)。技術面からの研究としては、1)ネットワークのボトルネックの影響を避ける技術として、クライアント側でTVMLにより画像を生成し教材を提示するための基礎実験を行った(中川)、2)アプリネット社から提供されたグループウェア「ココデイントラ」を解析し、レポート管理システム、数式データの表示などの新たな機能を追加した(中川)、3)Delphiを使った理科教材を試作した(秋元)。この他の調査研究活動として、1)鹿児島大学のWeb Broadcastingの実施状況の視察(岡村ほか)、2)日商エレクトロニクスの「インターワイズ」、岐阜県のVRテクノセンターなどの調査・研究(内藤ほか)、3)日本マスコミュニケーション学会にてオンライン教育に関するワークショップの企画(内藤)、等を行った。また教育活動として、松山市内の小中学教員を対象に、インターネットの歴史や問題点に関する講演および実技指導を行った(岡村、平田、中川、秋元)。本研究の最終年度となる来年度は、試行的に仮想教育モールを管理・運営することで、1)製作・運営上の技術的問題点、2)コンテンツ製作上の課題と教育効果、などの成果が期待される。
地域における労働者の技能の蓄積と中小企業の経営戦略

本研究の目的は、地域労働市場において労働者の技能の蓄積がいかに行われており、それが中小企業の経営戦略をどのように支えているかを明らかにすることである。本年度は既婚女性のパート労働者が多く雇用されている食品製造業を対象として、彼女らの労働内容、および技能形成過程が企業内での社会関係、企業外での社会関係によってどのように規定されているかを明らかにした。方法は釧路市にあるY社のパート労働者の面接およびアンケート調査によった。その結果明らかになった点としては、以下の4点である。(1)パート労働者の労働は「単純労働」と規定されることが多いが、労働の内実としては細やかな気配りや決して良くはない労働環境への忍耐が要求されている。(2)この労働内容は技能形成を図る場合には客観化されにくい内容であるため、彼女らの技能形成は先輩から後輩へ見本を見せたり、「手取り足取り」といった方法で仕事遂行する中で行われている。(3)彼女らの先輩ー後輩間の関係は重要でこの関係を軸に労働社会を形成している。(4)彼女らはこの労働社会によって余りよくはない労働条件の下で助け合いながら就業している。(5)この労働社会はパートタイム労働者にとってはあくまで企業内のものであり、企業外においては他の社会関係が重要になっている。特に子供の事を通じた関係は彼女らにとって重要である。このようにパート労働者は地域労働市場への拘束は強いものの企業を越えた形では技能を蓄積しておらず、その結果企業としては機械化による合理化を進めざるを得なくなっているのが現状である。また、既婚女性であるパートタイム労働者についてはこれまで、就業しても家庭内の家事分担関係は変化しないとされてきた。しかしながら、一部ではあるが短時間パート労働者であっても、夫の家事分担が認められるなど就労によってそのジェンダー関係には変化があることも明らかにされた。<平成9年度の研究成果>本研究の目的は、地域労働市場において労働者の技能蓄積が如何にして行われており、それが中小企業の経営戦略をどのように支えているかを明らかにすることである。本年度は関連する分野での先行研究の検討を行った。中小企業研究これまでの研究においては労働者の技能形成過程の分析は行われていないに等しい。それは、大企業と中小企業との収奪・被収奪関係を中心に研究が進められていたり、いわゆるベンチャー・ビジネスに注目した研究では、経営主の技能に分析が集中しているためである。地域労働市場研究労働市場研究では、地域労働市場研究は全国的労働市場の下位に位置づけられており、そこに属する労働者は単純・半熟練労働者であり、職場に定着しないという、ミゼラブルな観念が行き渡っている。が、一方では家族とともに暮らすために地方にUターンをする若年労働者を分析している研究もある。地域労働市場に属する労働者を単純・半熟練労働者である与件を捨てて、その移動の要因と労働者本人の技能形成、地域全体での技能の蓄積を考察する必要がある。家族研究成熟した消費社会の影響を受け、家族の価値観は多様化し崩壊しつつある。その再生の道筋は暗中模索の状態である。また、女性差別を問題とするフェミニズム論においては封建制の残る家父長制家族は積極的に崩壊させようとする論調もある。家族は労働者を地域に根付かせるモメントにはなっていないように見受けられる。今後の研究計画このような成果を受けて来年度は実証的な調査研究を行う。事例としては地域労働市場に最も強く包摂されていると考えられる既婚女性パート労働者を取り上げ、その技能の形成過程と雇用している企業の経営戦略について分析する予定である。また、労働者個人においては家庭と仕事を如何にバランシングしているのか、分析する。
接着性レジンの象牙質に対する接着機構に関する研究

研究者らはこれまで、象牙質の表面処理としてリン酸と次亜塩素酸ナトリウムを用いた象牙質表面処理法について検討を行い、象牙質に対してもエナメル質に匹敵するほどの接着強さ及び接着耐久性が得られることを報告している。本研究は、その象牙質と接着性レジンの接合界面の超微構造を三次元的に構築し、観察することによって接着機構を解明することを目的としている。そこで、レジン-象牙質接合界面の超微構造の観察を透過型電子顕微鏡を用いて詳細に行った結果、これまでリン酸と次亜塩素酸ナトリウム処理を行った象牙質は、健全象牙質に近い組成と構造をもっているため、接着性レジンによる樹脂含浸層は存在しないと言われていたが、非常に薄い層であるが樹脂含浸層が観察された。また、この処理法にセルフエッチングプライマー処理を追加することにより、象牙質表層にハイドロキシアパタイトの結晶を含む樹脂含浸層の形成が認められた。この樹脂含浸層は、接合界面に不安定なスメア層や脱灰コラーゲン層を介在しないため、いわゆる脱灰コラーゲン層内に形成された樹脂含浸層に比べ非常に安定であると考えられ、これによって強固で耐久性のある接着が得られたものと考えられた。本研究では、レジン-象牙質接合界面の超微構造を三次元的に構築することも目標としたが、象牙質のような硬組織は包埋樹脂の浸透性が悪いため超薄切には困難を伴う上に電子線照射により試料が破壊されてしまうといった問題もあり、連続超薄切片は得られず、レジン-象牙質接合界面の超微構造の三次元的構築はできなかった。しかし、様々な試料を作製し、透過型電子顕微鏡で詳細に観察を行うことによりリン酸と次亜塩素酸ナトリウムを用いた象牙質表面処理法の接着機構に関して上述のように、かなりの部分が解明できたと考えている。今後はさらに簡便な方法でスメア層を除去し、健全象牙質を露出させる方法を検討する予定である。本研究は、レジン-象牙質接合界面の超微構造を三次元的に構築し観察することにより、リン酸と次亜塩素酸ナトリウムによって処理された象牙質と接着性レジンの接着機構を解明することを目的としている。研究者らは現在まで、象牙質の表面処理としてリン酸と次亜塩素酸ナトリウムを用いた象牙質表面処理法について検討を行い、象牙質に対してもエナメル質に匹敵するほどの接着強さ及び接着耐久性が得られることを報告している。本年度は、この象牙質表面処理法を行った場合についてレジン-象牙質接合界面の超微構造を透過型電子顕微鏡を用いて二次元的観察を行った。その結果、リン酸と次亜塩素酸ナトリウム処理を行ったものは樹脂含浸層は観察できず、健全象牙質に直接接着していることがわかった。またこの処理法にセルフエッチングプライマー処理を追加することにより、象牙質表層にハイトロキシアパタイトの結晶を含む樹脂含浸層の形成が認められた。この樹脂含浸層は、接合界面に不安定なスメア層や脱灰コラーゲン層を介在しないため、以前からいわれている脱灰コラーゲン層内に形成された樹脂含浸層に比べ非常に安定であると考えている。レジン-象牙質接合界面の超微構造を三次元的に構築するためには、二次元のスライスデータすなわち連続した超薄切片のデータが必要である。

しかし、象牙質のような硬組織は包埋樹脂の浸透性が悪いため超薄切には困難を伴ううえに電子線照射により試料が破壊されてしまうといった問題もあり、連続超薄切片は現在まだ得られていない。この点に関しては包埋法や切片の補強等、対応策を検討中である。連続超薄切片のデータが得られれば、光造形システムにより三次元的構築は可能であると考えている。本研究は、レジン-象牙質接合界面の超微構造を三次元的に構築し観察することにより、リン酸と次亜塩素酸ナトリウムによって処理された象牙質と接着性レジンの接着機構を解明することを目的としている。研究者らはこれまで、象牙質の表面処理としてリン酸と次亜塩素酸ナトリウムを用いた象牙質表面処理法について検討を行い、象牙質に対してもエナメル質に匹敵するほどの接着強さ及び接着耐久性が得られることを報告している。本年度は、この象牙質表面処理法を行った場合について試料作成方法を検討し、レジン-象牙質接合界面の超微構造の観察を透過型電子顕微鏡を用いて詳細に行った。その結果、リン酸と次亜塩素酸ナトリウム処理を行ったものは以前より樹脂含浸層は存在しないと言われていたがごくわずかであるがその存在を思わせる像が観察された。またこの処理法にセルフエッチングプライマー処理を追加することにより、象牙質表層にハイドロキシアパタイトの結晶を含む樹脂含浸層の形成が認められた。この樹脂含浸層は、接合界面に不安定なスメア層や脱灰コラーゲン層を介在しないため、いわゆる脱灰コラーゲン層内に形成された樹脂含浸層に比べ非常に安定であると考えている。レジン-象牙質接合界面の超微構造を三次元的に構築するためには、二次元のスライスデータすなわち連続した超薄切片のデータが必要である。この様に、レジン-象牙質接合界面の超微構造を三次元的構築は難しいものの、様々な試料を作製し、透過型電子顕微鏡で二次元的観察を詳細に行うことによりリン酸と次亜塩素酸ナトリウムを用いた象牙質表面処理法の接着機構に関してかなりの部分が解明できたと考えている。
内閣法制局の基礎研究

本研究はこれまで研究上のブラックボックスであった内閣法制局の研究に初めて本格的かつ組織的に着手した研究である。内閣法制局はいうまでもなくわが国法制、政治制度の中心に立つ機関である。本研究では、内閣法制局の基幹となる意見事務、法令審査、人事を分析することを通じて、以下の二点の解明を図った。第一に、わた国の政策の形成過程研究のパラダイム転換である。従来、個別の政策分析において法令審査はその実態が不明であることから議論が避けられてきた。本研究では、審査のスタイル、審査事務の分析方法によって、実態に即した政策分析を進め、手法も開発した。第二に、法秩序がいかに維持されているかという点である。法制局は審査において繁多な既存法との関係を整理し、法律の文言を調整し、時に各省庁間の調整をも行うといわれてきた。ケーススタディを通じて個々の事実から、この通説的解釈を証明した。こうした課題を解くために、本研究は国立公文書館で公開なったばかりの法制局審査資料を活用し、未移管のものは情報公開請求により収集した。その情報量はわれわれの想定を大きく超えるものであった。情報公開等によって得られた資料を、さらに深く分析すべく、本研究では長官をはじめとする内閣法制局OBへのラル・ヒストリーを精力的に行い、意見事務のあり方、法令審査の方法から、個別の法令審査に至るディテール、そして政府における内閣法制局の位置、法制局の変化に至るマクロな視点まで多くの情報を得て、研究会を通じてこれを分析した。加えて、本研究が、とりわけ戦後政治・政策決定過程を研究する方法論として、法制局資料とオーラル・ヒストリーを用いた立体的な立法研究の地平を開いたことも付言しておきたい。法制局審査はもはやブラックボックスではない。この過程を丹念にトレースすることは、今後の法令研究にとって必須のこととなるであろう。研究第一年次にあたる本年度は、主として本格的な研究に必要となる資料の収集、既存研究の希薄な内閣法制局の基礎的・相対的な分析に重点を置いた。具体的にはまず、内閣法制局関係の年史、意見年報、研究書、研究論文、法制局関係者の著作などの活字資料を網羅的に収集・分析した。加えて、情報公開制度を活用して、これまで法令審査事務に利用されてきた内部資料や内閣法制局そのものの運営に関する資料等を収集することで、内閣法制局の総体的な理解・把握に務めた。また、こうした理解をより深化するため、内閣法制局長官経験者お二人に数次にわたってオーラル・ヒストリーメソッドによる聞き取りを行い、内閣法制局について広くお話を伺った。参事官、総務主幹、部長、次長、長官と内閣法制局内のキャリアを網羅し、かつ時代の大きく異なるお二人のお話から得られる示唆は大きく、文字資料の解釈にも大きく役立つものであった。これについては来年度以降も継続し、より理解を深める予定である。以上の取り組みにより、本格的な研究を開始する資料的な基盤が整い、総体的な理解を得ることができた。個別の法令審査研究についても並行して取り組みを進めた。研究する法令の取り上げ方について、本研究グループでは数次にわたる研究会を行い、戦前の審査資料が戦災により失われていること、オーラル・ヒストリーメソッドによる聞き取りで研究の深化を図ること(対象者が存命中である必要がある)などから、戦後、とりわけ高度成長期を形成した主要法令を中心に取り上げることとした。具体的には情報公開制度を活用し、内閣法制局が管理している法令審査資料、すでに国立公文書館に移管された法令審査資料の収集を開始した。

こうして収集された文字資料と、担当者へのオーラル・ヒストリーメソッドによる聞き取りを融合させることで、17年度により具体的に法令審査研究を進める充実した基盤を確立することができた。研究最終年度(第二年次)にあたる本年度は、第一年度において行った内閣法制局の基礎的・総体的な分析を踏まえた上でより研究を深化させるべく、意見事務、審査事務、組織の構成論理、政官関係を主な切り口として分析を進めた。具体的にはまず、情報公開制度を活用し、これまで内閣法制局に蓄積されてきた膨大な法令審査資料や、法令審査事務の参考として利用されてきた同局の内部資料、さらには内閣法制局そのものの運営に関する資料等を収集することで、如上の個別事例の分析に用いる材料の収集に努めた。加えて、これらの資料に対する解釈理解を深化するため、昨年度に引き続き内閣法制局長官経験者(昨年度より継続1名、本年度新規1名)に対してオーラル・ヒストリーメソッドによる聞き取りを行ったことに加え、意見事務、審査事務、政官関係の分野については、それらに密接に関与する内閣官房、諮問機関の関係者にもそれぞれ聞き取りを行い、分析に資した。個別の法令審査については、その現代的意義、現今の資料の公開状況、関係者の存否などを考慮して優先順位を付し、分析対象の枠を第一に高度成長期における大規模開発と立法の関係、第二に国家行政組織の展開に据えて調査研究を進めた。この成果については日本公共政策学会の年報において特集を組み、発表する予定となっている。本研究の進捗に伴い、研究者間においても従来はブラックボックスとして扱ってきた内閣法制局に対し分析対象としての関心がもたれるようになり、本研究会でもそうした研究者との意見交換を積極的に行い、研究の場の形成に努めた。個別の研究成果はもちろんであるが、それに留まらず、研究の地平を広げたことには、今後の研究の展開に対する意義があると考えている。こうした研究資産を踏まえ、未だ途上にある継続しつづけることでより豊穣な基盤形成を目指していきたい。
希土類錯体の新展開

本年度は、希土類錯体の基礎物性を明らかにすると共にその合成方法を確立し、構造、反応性および物性を解明すること、希土類に固有な一連の特異性がなぜ発現するのかについて解明すること、および希土類錯体を前駆体とする新規な材料化プロセスに対しどのような希土類錯体が有効であるかについて体系化することを目的として、平成6年度から8年度にわたり行った研究成果についてその取りまとめを行った。その細目は以下の通りである。1.希土類錯体の基礎物性の解析と新規錯体の創製2.希土類錯体の反応特性の解明と合成化学への新展開3.生体物質と希土類錯体のかかわりの解明4.希土類錯体を前駆体とする新しい材料化プロセスの開発なお、取りまとめに当たって、5月22日と23日の両日、千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)においてシンポジウムを開催した。また、成果を英文報告書"New Development of Studies on Rare Earth Complexes"として公表する(オリジナル論文数598報)と共に、10月16日に文部省で開催された最終ヒアリングにおいて、研究成果に関する評価を受けた。本研究では、希土類に関する研究の中でこれまであまり顧みられなかった希土類錯体に焦点を絞り、その合成と基礎物性の解明を系統的に行うことで、希土類錯体を学問的に体系化することを目的としている。本年度に得られた成果は以下の通りである。1.希土類錯体の基礎物性と新規錯体の創製Eu^<3+>イオンを含むヘテロポリ酸錯体を合成すると共に、このイオンに基づく発光特性を配位子場の影響を検討することで系統的に明らかにし、新規発光材料の分子設計に関する基礎的知見を明らかにした。2.希土類錯体を用いた有機合成の新展開特異なルイス酸性、塩基性、Redox特性、および炭素-希土類間のσあるいはπ結合を有する希土類錯体を利用する有機合成反応プロセスについて検討を行ない、より効率的で新規な高次制御反応系、例えば酵素を凌ぐ人工不斉触媒などの構築が十分可能であることを明らかにした。3.希土類錯体の新しい機能の発現と応用希土類錯体がもつ核酸に対する加水分解反応を著しく促進する触媒作用に着目し、これらの錯体が人工制限酵素として作用することを明らかにした。4.希土類錯体を前駆体とする高機能材料の創製原子、分子レベルで構造が規定されている希土類錯体を前駆体とすることで、より均一な組成と構造を有するセラミックス等を作製する材料化プロセスについてその可能性を検討した。その結果、気相錯体の輸送反応を利用した希土類の相互分解が可能であることが明らかとなった。1.希土類錯体の基礎物性と新規錯体の創製Ce^<3+>とEu^<3+>とを共付活したCa-Ga系複合硫化物を合成し、その蛍光特性を検討した。その結果、ジチオカルバマト錯体を経由することで化合物がより低温で合成でき、発光輝度も高いことが明らかとなった。2.希土類錯体を用いた有機合成の新展開特異なルイス酸性、塩基性、Redox特性、および炭素-希土類間のsあるいはp結合を有する希土類錯体を利用する有機合成反応プロセスについて検討を行ない、より効率的で新規な高次制御反応系、例えば酵素を凌ぐ人口不斉触媒などの構築が十分可能であることを昨年に続き明らかにした。3.希土類錯体の新しい機能の発現と応用今年度は、DNAの切断に対して更に高い活性を有する希土類錯体の構築を目指して、複数の金属イオンの協同作用による触媒能の向上について検討した。その結果、Ce^<4+>とPr^<3+>あるいはCe^<4+>とNd^<3+>とを組み合わせることにより、Ce^<4+>のDNA切断活性が飛躍的に向上することが明らかになった。4.希土類錯体を前駆体とする高機能材料の創製希土類塩化物と塩化カリウムとの間に生成する気相錯体の構造を、高温質量分析装置を用いて決定することに成功した。また、希土類錯体をシリカと有機成分の複合体マトリックス内へ導入することで、従来の無機蛍光体に匹敵する発光輝度を有する蛍光体を開発することに成功した。本研究は、希土類錯体の基礎物性を明らかにすると共にその合成方法を確立し、その構造、反応性および物性を解明すること、および希土類に固有な一連の特異性がなぜ発現するのかについて解明することを目的とした。また合成試薬、触媒、生物あるいは医学用の各種試薬、および希土類錯体を前駆体とする新規な材料化プロセスに対しどのような希土類錯体が有効であるかについても体系化することを目的とした。得られた研究成果は以下の通りである。1.希土類錯体の基礎物性の解析と新規錯体の創製希土類ヘテロポリ化合物を作製し、これらの単結晶X線回折から構造を決定すると共に蛍光特性を調べ、希土類イオン間のエネルギー移動の動力学をこれらのイオンの立体配置をもとに検討した。2.希土類錯体の反応特性の解明と合成化学への新展開

強酸残基をもつ2価および3価のサマリウム錯体を中心に新規に合成し、これらの反応特性の解明を行うと共に、有機合成を目指したその反応剤あるいは触媒としての可能性を検討した。3.生体物質と希土類錯体のかかわりの解明DNAあるいはRNA分子鎖の切断に個々の希土類イオンが示す活性をさらに向上させるために、複数の希土類イオン間の協同触媒効果による活性向上の可能性について検討を加え、Ce^<4+>とNd^<3+>とを組み合わせることにより従来よりおよそ10倍も活性が向上することを明らかにした。4.希土類錯体を前駆体とする新しい材料化プロセスの開発希土類塩化物とアルミニウム塩化物などとの気相錯体の形成を利用し、希土類の主要原料であるバストネサイトからの同元素の気相抽出および輸送プロセスについて検討を加え、同プロセスが希土類の分離精製に有効であることを明らかにした。また、希土類錯体を無機-有機混合マトリックス内に導入した複合型蛍光体を作製し、これらが良好な発光特性を示すことを明らかにした。本年度は、希土類錯体の基礎物性を明らかにすると共にその合成方法を確立し、構造、反応性および物性を解明すること、希土類に固有な一連の特異性がなぜ発現するのかについて解明すること、および希土類錯体を前駆体とする新規な材料化プロセスに対しどのような希土類錯体が有効であるかについて体系化することを目的として、平成6年度から8年度にわたり行った研究成果についてその取りまとめを行った。その細目は以下の通りである。1.希土類錯体の基礎物性の解析と新規錯体の創製2.希土類錯体の反応特性の解明と合成化学への新展開3.生体物質と希土類錯体のかかわりの解明4.希土類錯体を前駆体とする新しい材料化プロセスの開発なお、取りまとめに当たって、5月22日と23日の両日、千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)においてシンポジウムを開催した。また、成果を英文報告書"New Development of Studies on Rare Earth Complexes"として公表する(オリジナル論文数598報)と共に、10月16日に文部省で開催された最終ヒアリングにおいて、研究成果に関する評価を受けた。