hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の摂食機能に応じた安全な食べ物の評価

4段階の硬さのゾル試料は硬いものほど口中でも硬いと評価されたが、4段階の硬さのゾルに1×10^5N/m^2の硬さの長芋を混合した混合系試料になると、硬さに有意差が見られなくなった。また、ゾル試料の飲み込みやすさには有意差は見られなかったが、混合系では、最も軟らかいサラダ油程度のゾルにゲルを混合した試料が最も飲み込みにくいと評価された。本年度は昨年度の結果を踏まえ、飲み込み特性の評価および嚥下造影検査を行った。官能評価と嚥下造影検査の関連性を検討するに当たり、ゾル-ゲル混合系試料として、昨年度のゲルの物性に近似する嚥下造影用ゲルおよびゾルの調製方法を検討した。ゲルは、昨年度用いた蒸長芋の物性に近似させるため、官能評価用として小麦デンプン-寒天混合ゲル(テクスチャー特性の硬さ:2×10^4N/m^2)を調製した。嚥下造影検査用として、バリウムを添加した小麦デンプン-寒天混合ゲルを調製した。官能評価用ゾルは山芋粉末を用い、蒸留水に溶解させ、テクスチャー特性の硬さを2×10^2N/m^2(サラダ油程度の硬さ)、6×10^2N/m^2(ヨーグルト程度の硬さ)、1.5×10^3N/m^2(長芋とろろ程度の硬さ)の3段階とし、最も硬い山芋とろろ状は除いた。嚥下造影検査用ゾルは、血管造影剤オムニパークに山芋粉末を溶解させたものを用いた。官能評価および嚥下造影剤用ゾルについて、流動特性、動的粘弾性の測定を行い、力学的特性が類似していることを確認した。混合系試料(混合割合1:1)については、サラダオイル程度の混合系試料が昨年度は測定不可能であったが、今年度調製したゲルでは測定が可能となり、3種の混合系試料の中で、最も高値を示した。若年者を対象とした飲み込み特性の官能評価では、3種のゾル試料の飲み込み易さに有意差は認められなかったが、3種のゾルにゲルを混合すると、最も軟らかいサラダ油程度のゾルにゲルを混合した試料が最も飲み込みにくいと評価された。嚥下造影検査の手法を用いて3種の混合系試料の嚥下動態を観察したところ、サラダオイル程度のゾルを用いた混合系試料において、梨状陥凹に一時的な貯留が認められる事例があり、サラダオイル程度のゾルはゲルをまとめる力が小さいことが確認された。
遺伝性不整脈疾患における突然死リスクの新しい非侵襲的評価法の開発

右室流出路(RVOT)における伝導遅延がなぜ不整脈発生に強く関係するのかは分かっていない。本研究では3-D高解像度の心臓モデルをコンピューター上で構築し、RVOTの不整脈発生器質としての役割について検討した。シミュレーションの結果、右室自由壁側の伝導遅延では不整脈は長続きしないが、RVOTの心外膜(Epi)側に伝導遅延が生じると、容易に興奮波は分裂しそれが新たな興奮波の素となり不整脈が維持されること、さらにRVOT-Epiと左心室Epi側との境界部分における構造的な特徴が不整脈の器質となることを証明した。本研究はBrugada症候群における不整脈発生リスクの層別化に応用が可能である。本研究では遺伝性不整脈における遺伝子や細胞学的な異常と表現型の心電図・伝導障害と不整脈発生の関係を解明し、重症度評価、予後予測につなげることを目的とする。そのため本年度ではBrugada症候群患者に対して心電図と心磁図を同時記録し、さらにpilsicainide負荷を行った結果右室流出路に相当する付近の伝導遅延が致死性不整脈(VT/VF)の誘発性に関係することが証明された。Brugada症候群における遺伝子異常の有無と、致死性不整脈の危険性との関係を国内登録研究のデータから検討した結果、NaチャネルSCN5Aのポア領域の変異を有する症例ではそれ以外に比べて有意にVT/VFのリスクが高いことが示された。さらには遺伝子異常を検討した結果、Naチャネルの変異に加えてIRX3の多型が重なるとVT/VFのストームになる恐れがあることを示した。また実際の患者における心外膜側の電位記録を行った結果、右室流出路付近の心外膜側を中心に広範囲に遅延電位が記録されたが、早期期外刺激法による反応ではそれら遅延電位が脱分極異常だけでは説明が困難であり、一部再分極異常による障害電流である可能性も残されている。さらに非侵襲的にこのようなVT/VF発生リスクを客観的に評価するため、伝導障害や再分極異常などをヒト心臓のリアル3Dモデル(7x7x7cm:2000万ユニット)に導入すべく、今年度は右室流出路の形態的な異常と同部位の伝導障害がVF発生にどのような役割をもつかをスパコンによるシミュレーションで検討を開始した。遺伝子検査のレジストリ構築について、臨床データの集積とこれまで保存してあるゲノム情報とをリンクさせるためのデータ保存・管理に時間を予想以上に時間を要している。臨床データによっては古い症例が多く取り出すのに時間を要している。平成27年度は遺伝子解析結果のデータ保存用及び心磁図データの解析に時間を要し、パッチクランプの実験や遺伝子導入のためのプラスミド作成に時間を費やすことができなかった。本研究では単一心筋細胞の活動電位の計算によるモデル開発(連携研究者・山下)や,興奮伝導シミュレーション等の小規模実験(分担研究者・稲田、連携研究者・中沢)から,3次元の組織モデルを用いたバーチャル電気生理学的検査のような,中・大規模の計算の実行を目指しているが、人事異動により稲田・中沢が28年度より他施設や施設内で異動になり大規模計算実験のデータ解析に遅れが生じている。遺伝性不整脈の診断において最も重要なものは遺伝子変異や多型(genotype)の病的意義(pathogenicity)である。しかしながら昨今の網羅的遺伝子解析によって、多くの遺伝性不整脈疾患が単一の遺伝子(monogenic)ではなく、複数の多因子遺伝(polygenic)が関係していることが分かってきた。Brugada症候群におけるNaチャネルαサブユニットのSCN5A異常はその代表的な疾患原因遺伝子であり、SCN5Aのポア領域の変異は特に予後不良であることを我々は報告した(Circulation 2017)。一方、心室細動(VF)を発症するためにはSCN5A以外にも修飾因子(modifier)と呼ばれる遺伝子が複数存在し、転写因子の一つであるIRX3もその一つであることを我々は報告した。また同一家系内でもSCN5のE1784K変異は、Brugadaの表現型とQT延長が混在することが知られており、その原因に何らかの遺伝子多型が関係していると推定されている。一方、Brugada症候群はNaチャネル病と考えられきたが、最近の臨床研究では右室流出路(RVOT)心外膜側の遅延電位が何らかの器質的異常を伴うものではないかと考えられるようになってきた。RVOTの不整脈器質の程度を、非侵襲的に評価する方法として心磁図や3次元シミュレーションモデルの開発を行ってきた。心磁図によるRVOT付近の遅延電位の評価はVF発生などと関連がある。また最新の研究実績ではヒトのMRI画像から構成したバーチャル心臓を元にRVOT心外膜側の仮想伝導遅延と、VF誘発性を比較検討した結果、RVOTの構造そのものがVFの発生要因の一つであることをモデルによって証明した。今後は遺伝子異常を我々の数理モデルに導入し、より詳細な検証を行う予定である。遺伝子解析の症例登録については順調に数(N)を増やしているが、各遺伝子多型(SNP)の病的度の扱い、その検証には一つ一つ大規模データベースの頻度、過去の報告の有無、疾患原因との関係などの調査に多くの時間を要している。遺伝子解析そのものについては、本年5月から改正個人保護法の実施により、一部同意の見直し等研究目的の解析においての修正などがあり、遺伝子解析の同意取得に慎重な対応が必要になっている。また臨床データと遺伝情報などのデータベースの管理・保存を円滑にかつ安全に進めるための情報管理体制の構築、運用に時間を要している。

網羅的遺伝子解析により疾患原因や修飾因子として可能性がある遺伝子に関しては、解析対象を拡げて解析を行っている。その結果、従来の既報のチャネル病遺伝子に加え、未報告の心筋症関連遺伝子などに多くの多型や異常が見つかっておりそれらのPathogenicityについて健常人(コントロール)でのデータベースなどと比較検証に時間を要している。3次元シミュレーションを用いた解析ではスパコンを用いた大規模計算実験を繰り返し行っているが、共同研究者の稲田の異動に伴いシミュレーション実験の回数に制限がかかり遅れを生じている。しかしながら、現在3Dシミュレーションモデルの解析結果をまとめて論文化の作業を行っている。本研究では遺伝性不整脈における遺伝子や細胞学的な異常と、表現型の心電図・伝導障害と不整脈発生の関係を解明し、Brugada症候群とそれに関連する遺伝性不整脈疾患の重症度、予後の予測、さらに有効な治療法の発見につなげることを目的とした。研究結果:1)Brugada症候群における最も有力な遺伝子であるSCN5Aのチャネル孔(ポア)領域の変異が心室細動(VF)のリスクに関係することを報告した。さらに遺伝性不整脈のなかでVF発生例においてどのような遺伝子多型が関係するかを検討した。2)SCN5A遺伝子の機能解析のためCHO細胞を用いたパッチクランプ法による電気生理的な解析を行い機能異常を検出した。3)Brugada症候群や進行性心臓伝導障害などのNaチャネル病における心臓内の伝導異常を心磁図を用いて正確に検出した。特に右室流出路領域の伝導障害の程度がBrugada症候群におけるVF発生機序として重要であることを示唆する結果であった。4)上記の結果をもとに不整脈器質の非侵襲的な診断方法の確立として3次元心臓モデルによる右室流出路領域の伝導遅延とVF発生メカニズムの評価を行った。健常人のMRI画像から再構築したバーチャル心室モデルに細胞間(ギャップ)結合の伝導指数を変化させることで伝導障害部位を設定したところ、右室流出路の心外膜(Epi)側における伝導障害の程度がVF発生に関係することを示した。さらに本結果では、そもそも右室流出路の構造的な問題がVFの維持に重要であり、それ故Brugada症候群や多くの心室期外収縮が右室流出路から発生することを示唆された。本研究成果は遺伝子・心磁図・3次元シミュレーションモデルを用いた非侵襲的な不整脈リスク評価として今後の個別化医療の重要な位置を占めるものと考えられる。右室流出路(RVOT)における伝導遅延がなぜ不整脈発生に強く関係するのかは分かっていない。本研究では3-D高解像度の心臓モデルをコンピューター上で構築し、RVOTの不整脈発生器質としての役割について検討した。シミュレーションの結果、右室自由壁側の伝導遅延では不整脈は長続きしないが、RVOTの心外膜(Epi)側に伝導遅延が生じると、容易に興奮波は分裂しそれが新たな興奮波の素となり不整脈が維持されること、さらにRVOT-Epiと左心室Epi側との境界部分における構造的な特徴が不整脈の器質となることを証明した。本研究はBrugada症候群における不整脈発生リスクの層別化に応用が可能である。
小学校における異年齢集団による交流に関する研究―「縦割り班」活動を中心に

学齢期における異年齢集団活動の教育的な意義を理論的に根拠づけるとともに、香川県および兵庫県・中西播磨地域の小学校における異年齢集団活動の取り組みの現状に関する調査を行った。調査の結果、近年、大規模校を中心にペア学年・兄弟学級の取り組みが急速に普及していること、「縦割り班」活動の取り組みが全国の小学校に普及していった局面から、ペア学年・兄弟学級の活動が普及しつつある局面への転換期に差しかかっていることが明らかになった。1、異年齢の子どもの交流や特別活動における仲間づくりに関する研究など関連文献を広く精査しつつ、異年齢集団活動の特質とその教育的意義を理論的に根拠づけるとともに、前年度に実施した香川県下の小学校における「縦割り班」活動を中心とする「異年齢集団による交流」の取り組みの現状と担当教員の意識に関する調査結果に分析を加えて、日本教育学会第71回大会(平成24年8月26日、於名古屋大学)において、個人研究発表(口頭発表)を行った。2、上とほぼ同じ趣旨の研究成果を、「小学校における「異年齢集団による交流」に関する研究ー香川県下の取り組みの調査を手がかりにー」というタイトルの論文にまとめ、香川大学教育実践総合研究第26号(15-26頁)に掲載した。3、香川県下の小学校で実施した調査研究をもとに、調査票を見直した上で、兵庫県・中西播地域の公立小学校の特別活動主任(または担当)を対象に、「異年齢集団による交流」の取り組みの現状(異年齢集団の編成状況、活動内容と活動頻度)と担当教員の意識に関するアンケート調査を実施した。このアンケート調査の結果については、調査協力校86校(発送数154校、回収率55.8%)に対して「集計結果・速報版」を返送し、研究成果を還元した。4、中西播地域のうち、とくに姫路市内の小学校については、全校を網羅する「異年齢集団による交流」活動マップを作成するために、追加のアンケート調査および聞き取り調査を実施した。1、平成24年に行った兵庫県・中西播地域の公立小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みに関する調査の対象校154校のうち、とくに姫路市の公立小学校69校については、アンケートの未回収校にも直接問い合わせることで、全69校の「縦割り班」およびペア学年・兄弟学級の編成状況を網羅して、これを一望的に俯瞰できるマップを作成した。2、これらの兵庫県・中西播地域での調査および姫路市での追加調査を手がかりに、平成14年度に実施した全国調査との経年比較を行いつつ、小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みの現状と、この取り組みに対する学校規模別の担当教員の意識について分析を加えて、関西教育学会第65回大会(於和歌山大学)において共同研究発表(口頭発表)を行った。3、上の研究成果のうち、とくに異年齢集団の編成状況マップの使った分析と、異年齢集団活動の「転換期」に関する分析について、「小学校における「異年齢集団による交流」の現状ー兵庫県・中西播地域での調査を手がかりにー」という論文にまとめ、香川大学教育実践総合研究第28号に掲載した。4、3年間の科研費による研究を通じて、1もともと「縦割り班」活動に代表される異年齢集団活動は、小規模校においてよく実践されていた取り組みであったが、近年、中・大規模校においても無理なく実践できる取り組みとして、ペア学年・兄弟学級による異年齢集団活動が急速に普及していること、2小学校をめぐる新しい状況変化のなかで、「縦割り班」活動の取り組みが全国の小学校に普及していった局面から、ペア学年・兄弟学級の活動が普及しつつある局面への「転換期」に差しかかっていること、を明らかにすることができた。1、小学校における「縦割り班」活動を中心とする「異年齢集団による交流」の取り組みについて、異年齢の子どもの交流や特別活動における仲間づくりに関する研究など関連文献を広く精査しつつ、異年齢集団活動の特質とその教育的な意義を理論的に根拠づけるとともに、香川県下の小学校における「縦割り班」、兄弟学級・ペア学年、地域ごとの集団などの異年齢集団の編成状況、活動内容と活動頻度(小集会、大集会、当番活動、集団遊び、学校行事、ボランティアなどの異年齢集団での実施頻度)などを明らかにするための実態調査を実施した。2、香川県下の小学校の特別活動主任または教務主任を対象に、勤務校の「異年齢集団による交流」の取り組みの現状(活動内容、活動頻度)をどのように評価するのか、成果を上げるために必要な要件は何か、さらには、「異年齢集団による交流」に取り組む上での教師の「同僚性」「連携する力」および「異年齢集団による交流」の教育的価値と効果をどう考えるのかについての意識調査を実施した。3、香川県下の特色ある「異年齢集団による交流」については、担当教員への継続的な聞き取り調査を行った。4、香川県下の小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みに関する上の調査結果については、とくに学校規模別の異年齢集団の編成状況および教員の意識の違いに分析を加えて、調査協力校144校(発送数179校、回収率80.4%)に対して「集計結果・速報版」を返送し、研究成果を還元した。

1、異年齢集団活動の特質とその教育的意義を理論的に根拠づけるための文献研究については、順調に進んでいる。2、上の理論的な研究成果と香川県下の小学校で実施した調査研究をもとに、全国学会で発表をし、同趣旨の論文をまとめることができた。3、兵庫県・中西播地域の公立小学校を対象とする調査を実施するととともに、とくに姫路市内の小学校については、「異年齢集団による交流」活動マップ作成のための全校調査を行うことができた。4、13を総合すると「おおむね順調に進展している」と評価できる。1、異年齢の子どもの交流や特別活動における仲間づくりに関する研究などの幅広い文献研究については、順調に進展している。2、香川県下の小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みに関する調査研究については、全国調査と比べて小規模の予備調査としての位置づけでありながら、「異年齢集団の交流」の取り組みに対する学校規模別の教員の微妙な意識の違いが明らかになった点で、当初の目的を超える成果があった。3、特色のある「異年齢集団による交流」の取り組みの観察取材および担当教員への継続的な聞き取りについては、モデル校や担当教員との日程調整に手間取ったこともあり、当初の計画よりやや立ち遅れている。1、「異年齢集団による交流」に関連する文献をさらに広く精査する。2、兵庫県・中西播地域の公立小学校で実施した「異年齢集団による交流」の取り組みに関するアンケート調査の結果を分析する。3、姫路市内の小学校で実施した全校調査に基づいて、「異年齢集団による交流」活動マップを作成する。4、2および3の研究成果について、関連学会(研究会)で発表する。5、これまでの研究成果を、最終の研究成果報告書にまとめる。1、香川県下の小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みに関する調査研究については、さらに調査結果の分析を加えて関連学会で発表するとともに、同趣旨の論文を香川大学教育実践総合研究に掲載する。2、香川県下の小学校で実施した調査研究をもとに、調査票を見直した上で、全国の小学校の4%(900校)を抽出して、「異年齢集団による交流」の取り組みに関する全国調査を実施する。3、県内外の特色ある「異年齢集団による交流」の取り組みについて観察取材と担当教員への継続的な聞き取り調査を行う。4、「異年齢集団による交流」に関連する文献をさらに広く精査する。1、関連学会(研究会)での研究成果の発表、研究取材のための旅費2、「異年齢集団による交流」に関連する文献の購入3、研究成果報告書の印刷費1、関連学会での研究成果の発表、研究取材のための旅費2、全国調査を実施するための通信費および調査票の発送・データ入力に伴う業務への謝金3、「異年齢集団による交流」に関連する文献(教育学書、心理学書、社会学書)の購入
梵字音資料の日本語史的研究

3年間を通じての研究により、平安中期まで陀羅尼が梵字音の原姿を留めて日本で学習されていたことが確認されることになった。平安中期から梵語音が和化を進めていくが、梵語音と日本語音の馴化の手段として日本側の僧侶によって梵語に有る有気音の記述に双点が発明されたり、濁音記述のために濁音字母や濁点が発明され、更に拗音の表記法や撥音韻尾の書きわけの工夫によりそれらの音がやがて日本語音韻として定着した背景に、梵字の音読が密接に関与していたという見通しを確認することが可能になった。本研究の課題は、梵字資料によって日本語の歴史的展開を従来の研究にも益して闡明せんとするものである。そのためには基礎資料となる梵字資料の収集を広く行う必要があるが、既に約500点の資料につき基礎データを蓄積しているが、これらは残存資料の一部に過ぎず、また、資料ごとのデータそのものも十分ではない。本申請は3年計画でその梵字資料の不十分な部分の補充を行いつつ研究課題の追究を進めようとし、本年度は近畿地方の諸寺や博物館の梵字資料の調査を遂行した。東寺及び石山寺各寺では胎蔵界・金剛界両界儀〓作法次第の梵字資料の調査により、データベースの補充を行うことが出来た。奈良国立博物館の調査では、平安初期の日本梵字音韻学の大成者である安然の代表的著書『悉曇蔵』八巻の調査を行い、その訓点調査とデジタル写真化を行い、この書の第8巻の梵字の音読点が従来学界に紹介されていたものに比して特徴的であり、平安末期の梵字の音読史、及び東寺の日本語音韻資料としての有効性が高く、活用性の高い資料である見通しを立てることが出来た。この資料については共同調査研究を行った肥爪周二氏と共に改めて学会誌に紹介する予定である。梵字資料の中で、妙法蓮華経に収められている陀羅尼の読誦は、同経の読誦の一般化に伴い大きな歴史的展開をとげたもので、日本に於ける梵字音読の変遷を知る資料として重要であることから、その読誦法の具体的な変遷について研究を行い、或程度の見通しをたてることができ、それを論文として発表した。また、胎蔵界・金剛界の儀〓資料は梵字資料の最も重要な基礎資料であるが、本年度は高山寺蔵『胎蔵界自行次第』永久元年点についてその梵字陀羅尼の音読法の特徴を具体的に明らかにし論文として纏めた。本研究の課題は梵字資料によって日本語の歴史的展開を従来の研究にもまして鮮明にせんとするものである。そのためには基礎資料と成る梵字史料の収集を広く行う必要がある。既に約550点の資料につき基礎データを蓄積しているが、これらは残存資料の一部に過ぎず、また、資料ごとのデータそのものも十分ではない。本申請は3年計画でその梵字資料の不十分な部分の補充を行いつつ研究課題の追究を進めようとし、第2年度の本年度は近畿地方の諸寺の梵字資料の調査を継続遂行した。高山寺、東寺及び石山寺各寺では胎蔵界・金剛界両界儀〓及びそれに基づく本邦側の作法次第書の調査、大般若経陀羅尼の再調査、法華経の梵字資料の調査により、データベースの補充と陀羅尼の音読の分析が進捗した。特に高山寺蔵の「法華経陀羅尼梵本」の法華経梵字陀羅尼及び不空訳の「妙法蓮華経王喩伽観智儀〓経」所収の法華経梵字陀羅尼の調査が出来、法華経の陀羅尼梵本の原姿の復元及び本邦に於ける法華経陀羅尼読諦の実態究明の手掛かりを得ることが可能になった。大般若経の陀羅尼の音読の実態が明らかになったので本学大学院紀要に研究成果として発表した。亦、これまでの各寺のデータベースを手掛かりに、本年度の高山寺及び東寺の調査を加えて、陀羅尼の訓点資料に特異な四声表示に仮名の位置を利用した資料が平安時代に出現し、それが天台宗の学問を基盤に新たな発想を加えて作り上げられた真言宗の学僧の発明であり、やがてそれが漢字音の四声表示に流用されていったという歴史的展開を究明し、訓点語学会機関誌「訓点語と訓点資料」に発表した。本研究の課題は、梵字資料によって日本語の歴史的展開を従来の研究にも益して詳細に闡明せんとするものである。そのためには基礎資料となる梵字資料の収集を広く行う必要があるが、研究開始時点で既に約500点の資料につき基礎データを蓄積しているが、これらは残存資料の一部に過ぎず、また、資料ごとのデータそのものも十分ではない。

本申請は3年計画でその梵字資料の不十分な部分の補充を行いつつ研究課題の追究を進めようとし、最終年度は引き続き近畿地方の諸寺の梵字資料の調査を遂行した。高山寺、東寺及び石山寺各寺では胎蔵界・金剛界両界儀軌作法次第の調査、大般若経陀羅尼の再調査、法華経の梵字資料の調査により、データベースの補充と陀羅尼の音読の分析が進捗した。前年に一応調査した高山寺蔵の「法華経陀羅尼梵本」の法華経梵字陀羅尼及び不空訳の「妙法蓮華経王瑜伽観智儀軌經」所収の法華経梵字陀羅尼の分析が進み、法華経の陀羅尼梵本の原姿の復元及び本邦に於ける法華経陀羅尼読誦の実態が一応究明された。法華経陀羅尼のもうひとつの問題として、音義に於ける取り扱いであり、この扱い方等よって陀羅尼の音読がどの様に変遷したかが分かる。平安初期の「法華経釋文」以後、平安末期の「法華経音」「法華経単字」、鎌倉時代以後に成立した諸音義の陀羅尼字の扱い方を分析した結果、その扱いが、背後で進行した陀羅尼音読の和化を極めて良く反映したものであることが明らかになった。3年間を通じ、平安中期まで陀羅尼が梵語音の原姿を留めて日本で学習されていたことが確認されることになった。平安中期から梵語音が和化を進めて行くが、梵語音と日本語音の馴化の手段として日本側の僧侶によって梵語にある有気音の記述に双点が発明されたり、濁音記述のために濁音字母や濁点が発明され、更に拗音の記述や撥音韻尾の記述の工夫が順次整えられていったことを確認することが出来た。
軽度認知症者の排泄・コミュニケーションの在宅介護モデルに関する研究

認知症対応型通所介護施設の介護スタッフを対象に排泄、入浴などの介護ケアとコミュニケーションの技術向上を目指し、介護スタッフの利用者への関わりの状況に基づいて研修を企画実施した。また排泄、入浴の介護困難事例への対応について研究者が参加し事例検討会を実施した。その結果、研修後はコミュニケーション技術が向上し家族への情報提供頻度が増加した。事例検討会終了後は排泄、入浴介護困難感が低下し、スタッフ研修方法の有効性が示唆された。地域密着型デイサービスの利用者のうち認知症者とケア提供スタッフとの排泄介護におけるコミュニケーションの現状を明らかにする、また、スタッフと介護家族の排泄介護に関する連携を明らかにすることを研究目的として、調査項目を作成・精選した。排泄は他者に立ち入られたくない行為であり、排泄ケアにおいては、介護者側の支援意図と認知症者の求める内容が一致せず、介護拒否・抵抗を受けることで介護困難が生じる。排泄介護において介護者のコミュニケーション技術が高まることは認知症者および介護者の双方にとって有意義である。認知症者の感情領域は脳機能が維持される。いっぽう、非言語的コミュニケーションにより感情の55%が表現される(Argyle1979)ことから、スタッフの非言語的コミュニケーション状況に重点をおいて交流の現状をみて、同時に認知症者の反応を研究者が参加観察する調査方法とした。交流を測定する尺度として、S. C. Burgener, M. Jirovecらの開発したInteraction Behavior Measure(4領域:relevance, personal attending, relaxed, social/flexible)を参考とし、認知症者の介護困難度を測定する尺度として、朝田の基本的介護状況評価尺度を、スタッフの排泄ケア困難感はVASスケールを用いる。さらに、ケアリングの8要素の筆頭に「相手を知ること」があることから、スタッフが認知症者の暮らしの様子の理解度を測る。スタッフと家族介護者との連携については、情報交換の頻度および内容などを調査する。これらはベースラインデータであり、次段階でのスタッフ教育の成果を測定する評価項目となる。また、スタッフ教育の現ニーズ分析の材料ともなる。山形県内の認知症対応型通所介護施設の3施設の全スタッフ28名を対象にスタッフのケアの実態とニーズを明らかにすることを目的として調査を依頼し、排泄、食事、入浴ケアの困難感、利用者の理解の自己評価、利用者とのコミュニケーションの実態、および利用者家族との関わり等について無記名自記式アンケートを実施した。分析対象27名のうち、看護師18.5%で、他は介護福祉士、ヘルパー1, 2級、社会福祉士等であった。困難感(VASで測定mm)の平均値(SD)は食事介助42.9(±24.1),入浴介助46.3(±22.6),排泄介助44.8(±22.1)であり、入浴の困難感が最も高かった。排泄介助時に困難に感じる割合の高いのは「トイレ誘導の声かけタイミング」59.3%「トイレ誘導の話し方」37%であり、困難に感じる割合が低かったのは、「トイレへの移動介助」18.5%「排泄動作の介助」14.8%「排泄の後始末」14.8%であった。利用者理解でも最も自己評価の高かったのは「排泄習慣」70.4%で最も評価の低いのは「好きな音楽やTV」40.7%であった。コミュニケーションでは「ゆっくり話す」「関心を持って聞き相槌をうつ」は90%以上の者がいつもしばしば実施していた。過去1ヶ月間に家族に情報提供した回数の5回以上と1-2回が33.3%であり、同様の期間に家族からの情報収集の回数は5回以上が29.6%であった。次にスタッフのケア技術の良いところを発展させる目的で研究者がスタッフのケア状況を3施設において参加観察し、後日全スタッフ対象に研究会を実施した。研究には、観察した結果のフィードバック、コミュニケーションと高齢者の心身の特徴について講義形式の情報提供、および困難事例についてのグループ討議を含めた。研究後に研究前と同様のアンケート調査を実施した結果、介護福祉士が他の者より「相手の前からゆっくり接近し目を見て話す」の頻度が有意に高くなり、全体では家族への情報提供の頻度が有意に硬くなった。研究目的:認知症対応型通所介護施設(通所施設)でケアを提供する介護スタッフが、入浴・排泄介護困難の問題を解決する方法を明らかにし、介護困難感の緩和に至る介護方法を習得する。研究方法:調査協力の同意を得たA通所施設のスタッフ10名を対象として研究者3名が事例検討会に参加し、入浴・排泄介護困難の3事例について事例検討会を継続(5回)する方法で介入研究を実施した。介入内容は、研究者からの情報提供、事例分析による検討方向性示唆、ケア方法助言等であった。評価方法は、介入前後にアンケート調査を実施し変化を検討した。

調査内容は、入浴・排泄介助時のケア困難感(VASスケール)、仕事意欲尺度(中谷安寿他、2009)、コミュニケーション尺度23項目(山田紀代美、西田公昭他、2007)、困難感をもたらす状況の変化等であった。結果:スタッフは女性6名,平均年齢38.4±13.2歳、資格(複数回答)はヘルパー2級5名で最も多かった。介護困難感については、介入後に困難感が有意に低下し、入浴中央値が57.5(前)、25.0(後)p<0.05、排泄55.5(前)、35.5(後)p<0.01であり、事例別についても、2事例の入浴困難感が、1事例の排泄困難感が有意p>0.05に低下したコミュニケーション尺度では、「相手が気を悪くしないように敬語や丁寧な言葉を選んで使用する」「はい、いいえで答えられる質問に言い換える」など6項目について介入後に有意な技術得点の低下が見られた。対象の介護困難感は緩和し介護方法の理解が高まったにもかかわらず、コミュニケーション技術得点の低下がみられたのは、事例の個別性に対応した言語的、非言語的コミュニケーション方法の習得が、認知症者への一般的コミュニケーション技術とは一致しない側面のあることを示唆していると考えられる。本結果は介護現場における職場研修の方法を開発するうえで、有用な知見となる。
強力且つ特異性の高い作動薬を用いたＬｙｓｏＰＳ受容体の機能解析

本研究は、リゾリン脂質の一種であるリゾホスファチジルセリン(LysoPS)の生体内機能の解析を目的としている。これまでに、解析ツールとして、LysoPS受容体サブタイプ選択的作動薬の開発に成功している。28年度は、LysoPS受容体の一種であるLPS1の選択的且つ強力な作動薬を使用し、次に示す研究成果を挙げた。1.マスト細胞におけるLPS1の機能の探索未成熟マスト細胞は生体内において、骨髄を出た後に血中を循環し、末梢組織へ移行した後に成熟する。末梢組織への移行の際、未成熟マスト細胞は末梢組織付近の血管壁に接着する。ところで、当研究室でのこれまでの解析により、LPS1がマウス骨髄由来未成熟マスト細胞(BMMC)に高発現していることを見出している。LPS1はGαiに共役するが、Gαiに共役する幾つかの受容体が、細胞の接着及び遊走を制御することも知られている。野性型マウス由来のBMMCをLPS1作動薬で刺激すると、BMMCの細胞外マトリックスへの接着能が増強されることが分かった。また、この効果は、LPS1ノックアウトマウス由来のBMMCでは観察されなかった。本結果は、未成熟状態マスト細胞の末梢組織への移行に、LPS1が関与する可能性を示していると考えられる。2.マウス個体レベルでのLPS1の新規機能の探索マウスの腹腔で炎症を誘発すると、腹腔洗浄液中で一部の免疫細胞の数が増加することが知られている。また、これまでの当研究室での解析により、マウス腹膜炎モデルで、腹腔洗浄液中のLysoPS量が増加することが見出されている。LPS1作動薬を野性型マウス腹腔内に投与すると、腹腔洗浄液中の単球及び好中球の数が上昇し、マクロファージの数が減少した。このことは、炎症時の腹腔への単球及び好中球の遊走に、LysoPS - LPS1シグナルが関与することを示す重要な知見であると考えている。28年度では、マスト細胞におけるLPS1の機能探索は、マウス個体レベルでの解析まで行う予定であった。具体的には、マウスにLPS1作動薬を投与し、投与箇所における未成熟マスト細胞の数を限界希釈法により計測する予定であった。しかし、年度内に当該実験系を導入することができず、個体レベルでの解析を行えなかった。一方で、マウス骨髄由来マスト細胞(BMMC)を用いた細胞レベルの実験で、LPS1の新規機能を見出したという点を考慮すると、進捗が僅かながらにもあったと言える。LPS1作動薬を用いたマウス個体レベルでのLPS1の機能探索の進捗は芳しくなかった。28年度は、野性型マウスに様々な経路で作動薬を投与し、投与箇所における細胞の数を計測する予定であったが、腹腔内投与のみ行った。一方で、野性型マウスへLPS1作動薬を腹腔内投与した結果、腹腔洗浄液中で数種類の細胞の数が増減することを見出した。この点では、進捗が僅かにあったと言える。しかし、LPS1ノックアウトマウスで作動薬の効果が消失するかを検証しなかった点も考慮すると、全体として進捗は非常に遅れていると言える。マスト細胞におけるLPS1の機能の探索については、マウス個体レベルでの解析に早急に取りかかる必要がある。具体的には、未成熟状態マスト細胞の数を計測するための限界希釈法、ovalbumin誘導性喘息モデルの導入を行う必要がある。これらの実験手法を導入することで、LPS1作動薬の投与箇所での未成熟状態マスト細胞の数の計測及び、病態モデルにおける未成熟状態マスト細胞の炎症箇所への集積にLPS1が関与しているかを検証することが可能となる。また、28年度に、マウス骨髄由来マスト細胞(BMMC)の細胞外マトリックスへの接着能が、LPS1作動薬刺激時に亢進することを見出した。細胞の接着能と遊走能は互いに密接な関係にあるため、LPS1作動薬がBMMCの遊走能を制御する可能性を検証する必要がある。LPS1作動薬を用いた、マウス個体レベルでのLPS1の機能探索については、早急に次のことに取りかかる必要がある。すなわち、28年度の研究成果である、作動薬を野性型マウスに腹腔内投与した際に観察される効果が、LPS1ノックアウトマウスで消失するかを検証する必要がある。LPS1ノックアウトマウスで作動薬の効果が消失するならば、腹膜炎モデル誘導時の腹腔洗浄液中の細胞数が、野性型及びLPS1ノックアウトマウスで異なるかを検証する必要がある。これは、腹膜炎モデルにおいて、腹腔洗浄液中のリゾホスファチジルセリン(LysoPS)量及び単球、好中球の数が増加すること、及び28年度に得られた成果である、LPS1作動薬投与時に腹腔洗浄液中の単球、好中球の数が増加するという結果を根拠としている。また、比較的実験が容易であると予想されることから、LPS1が単球の接着能及び遊走能を制御する可能性を細胞レベルで検証する必要もあると考えている。なお、29年度は諸事情のため留保するが、留保解除後には予定通り研究を進める。

28年度は、LysoPS受容体の一種であるLPS1の選択的且つ強力な作動薬を使用し、次に示す研究成果を挙げた。1.マスト細胞におけるLPS1の機能の探索未成熟マスト細胞は生体内において、骨髄を出た後に血中を循環し、末梢組織へ移行した後に成熟する。末梢組織への移行の際、未成熟マスト細胞は末梢組織付近の血管壁に接着する。ところで、当研究室でのこれまでの解析により、LPS1がマウス骨髄由来未成熟マスト細胞(BMMC)に高発現していることを見出している。LPS1はGαiに共役するが、Gαiに共役する幾つかの受容体が、細胞の接着及び遊走を制御することも知られている。野性型マウス由来のBMMCをLPS1作動薬で刺激すると、BMMCの細胞外マトリックスへの接着能が増強されることが分かった。また、この効果は、LPS1ノックアウトマウス由来のBMMCでは観察されなかった。本結果は、未成熟状態マスト細胞の末梢組織への移行に、LPS1が関与する可能性を示していると考えられる。2.マウス個体レベルでのLPS1の新規機能の探索マウスの腹腔で炎症を誘発すると、腹腔洗浄液中で一部の免疫細胞の数が増加することが知られている。また、これまでの当研究室での解析により、マウス腹膜炎モデルで、腹腔洗浄液中のLysoPS量が増加することが見出されている。LPS1作動薬を野性型マウス腹腔内に投与すると、腹腔洗浄液中の単球及び好中球の数が上昇し、マクロファージの数が減少した。このことは、炎症時の腹腔への単球及び好中球の遊走に、LysoPS - LPS1シグナルが関与することを示す重要な知見であると考えている。28年度では、マスト細胞におけるLPS1の機能探索は、マウス個体レベルでの解析まで行う予定であった。具体的には、マウスにLPS1作動薬を投与し、投与箇所における未成熟マスト細胞の数を限界希釈法により計測する予定であった。しかし、年度内に当該実験系を導入することができず、個体レベルでの解析を行えなかった。一方で、マウス骨髄由来マスト細胞(BMMC)を用いた細胞レベルの実験で、LPS1の新規機能を見出したという点を考慮すると、進捗が僅かながらにもあったと言える。LPS1作動薬を用いたマウス個体レベルでのLPS1の機能探索の進捗は芳しくなかった。28年度は、野性型マウスに様々な経路で作動薬を投与し、投与箇所における細胞の数を計測する予定であったが、腹腔内投与のみ行った。一方で、野性型マウスへLPS1作動薬を腹腔内投与した結果、腹腔洗浄液中で数種類の細胞の数が増減することを見出した。この点では、進捗が僅かにあったと言える。しかし、LPS1ノックアウトマウスで作動薬の効果が消失するかを検証しなかった点も考慮すると、全体として進捗は非常に遅れていると言える。マスト細胞におけるLPS1の機能の探索については、マウス個体レベルでの解析に早急に取りかかる必要がある。具体的には、未成熟状態マスト細胞の数を計測するための限界希釈法、ovalbumin誘導性喘息モデルの導入を行う必要がある。これらの実験手法を導入することで、LPS1作動薬の投与箇所での未成熟状態マスト細胞の数の計測及び、病態モデルにおける未成熟状態マスト細胞の炎症箇所への集積にLPS1が関与しているかを検証することが可能となる。また、28年度に、マウス骨髄由来マスト細胞(BMMC)の細胞外マトリックスへの接着能が、LPS1作動薬刺激時に亢進することを見出した。
金属ポルフィリントライアングル三量体の合成とその性質の研究

本研究では、3つのポルフィリン環をトライアングルに結合させた三量体に関し、以下の5点について研究することを目的とした。1.ポルフィリン三量体骨格の合成2.金属錯体の電子状態および磁気的性質の検討3.異核金属錯体の合成4.混合原子価錯体の合成5.ホストーゲスト包接挙動の確認今年度は、1.の三量体骨格の合成は最終段階まで完了できず、二量体の研究に留まった。電子状態の研究では各種ジアザ化合物を架橋配位子(L)としてもつ平行平面型コバルトポルフィリン二量体((Co^<II>Por)_2L)系における電子状態、磁気的性質について酸化還元挙動の研究を行った。その結果、(Co^<II>Por)_2Lの一電子酸化生成物は1つのコバルトが三価になったCo^<II>Por-L-Co^<III>Porであることがわかった。また、銅ポルフィリン錯体の一電子酸化還元生成物では金属とポルフィリン環上のスピンが相互作用し三重項状態を形成しており、それらのゼロ磁場分裂定数が置換基で異なりスピン軌道相互作用の寄与に大きな差があることが明らかとなった。1.ポルフィリン三量体骨格の合成2.金属錯体の電子状態および磁気的性質の検討3.具核金属錯体の合成4.混合原子価錯体の合成5.ホスト-ゲスト包接挙動の確認今年度は、1.の三量体骨格の合成と2.電子状態および磁気的性質に関する予備実験を行った。合成では5段階反応の内、3段階まで完了し、残りの2段階は来年度引き続き行う。また、予備実験として、各種ジアザ化合物を架橋配位子(L)としてもつ平行平面型コバルトポルフィリン二量体((Co^<II>Por)_2L)系における電子状態、磁気的性質についての研究を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。1. (Co^<II>Por)_2Lの磁気的性質は、架橋配位子およびポルフィリン環の置換基で大きく変化すること。2.ゼロ磁場分裂について見てみると、π系を持たない1,4-ジアザビシクロ-[2,2,2]-オクタン架橋系では、ゼロ磁場定数値は小さいが、π系を持つピラジン架橋系では、ゼロ磁場定数値が著しく大きいこと。これは、ピラジン架橋系ではπ系の存在によりゼロ磁場定数に対するスピン軌道相互作用の寄与が大きくなるためである。
金属酸化物クラスターの精密構造制御と無機分子触媒の創製

アニオン性金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレートは、原子配列が規定された触媒活性点を有する無機分子触媒である。申請者は、γ-Keggin型構造から2個のタングステン原子が欠落しアクア配位子で終端されたタングステン原子を含む二原子欠損型タングストケイ酸[γ-SiW_<10>O_<34>(H_2O)_2]^<4->(1)が、有機溶媒中で二量化することを見出し、プロトン存在下では[{SiW_<10>O_<32>(H_2O)_2}_2(γ-O)_2]^<4->(2)、プロトン非存在下では田(SiW_<10>O_<32>)_2(γ-O)_4]^<7->(3)が得られることを明らかにした。申請者らはこれらの二量体2、3の構造決定を行い、2はS字型、3は閉環型の構造を有する新規クラスター分子であることも明らかにした。S字型構造を有するポリオキソメタレートめ報告例はなく、2は極めて特異なクラスターといえる。申請者は二量体2、3の反応特性について検討を行い、2、3が骨格構造に基づいた特異な酸-塩基触媒特性を示すことを見出した。特に2は、高難度な酸化反応である過酸化水素水を酸化剤としたBaeyer-Villiger反応に対する極めて有効な触媒となり、Mukiyama aldol反応、Carbonyl-ene反応、Diels-Alder反応、Friedel-Crafts反応などのC-C結合生成反応に対しても活性を示した。単量体1及び二量体3は上記の酸触媒反応に対して全く活性を示さなかった。一方、3は構造解析の結果から、クラスター中心部に酸素原子に囲まれた空隙を有することが明らかになり、量子化学計算により空隙の周辺に存在する酸素原子が高い負電荷密度を有することが示唆された。3は活性メチレン化合物からのプロトン引き抜きにより進行するKnoevenagel反応(塩基触媒反応)に対して高い活性を示したことから、プロトンを初めとするカチオンを空隙内に捕捉することが推測された。そこで、種々のカチオンと3との反応を分光学的に追跡したところ、3の空隙とほぼ等しいイオン半径を有するPb^<2+>,Sr^<2+>は3の空隙内に極めて強く捕捉されるのに対し、空隙に対し約0.1Aイオン半径の大きいBa^<2+>は全く捕捉されなかった。上記のように、申請者は1の二量化により新規構造を有する二種類の二量体の合成に成功し、S字型二量体はBaeyer-Villiger2反〓アニオン性金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレートは、原子配列が規定された触媒活性点を有する無機分子触媒である。上記のように、申請者は1の二量化により新規構造を有する二種類の二量体の合成に成功し、S字型二量体はBaeyer-Villiger2反〓
高等真核細胞の特定染色体のプロテオーム解析の基礎的研究

本研究はヒトおよびニワトリのM期染色体の染色体蛋白質の同定を目的として、ソーティングしたヒトおよびニワトリの染色体蛋白質を2D-PAGEで解析して、以下のような成果を得た。1、M期同調のためのノコダゾール処理の至適条件をヒトGM130B細胞およびニワトリDT40細胞に合わせて設定した。ニワトリは多くのミクロ染色体を有するため、これら全てを有効に分画することにまだ成功していない。2、特定染色体の蛋白質に関しては、ヒトの第9-12、18、21番染色体およびニワトリのミクロ染色体などを解析した。3、染色体蛋白質の2D-PAGE泳動パターンはヒトおよびニワトリの全蛋白質の泳動パターンとは明らかに異なっていた。4、メジャー蛋白質の多くは種および染色体の種類を問わず共通に存在した。5、ヒトに存在し、ニワトリに存在しない種特異的な蛋白質が存在した。特定染色体に特有な蛋白質が存在した。6、比較的量の多い10個のヒト染色体蛋白質のアミノ酸配列決定を、気相シーケンサで直接およびBrCN分解後、試みたが決定できなかった。
災害避難時における群集行動形成メカニズムのモデル化とその厚生分析

災害避難時における群集行動形成メカニズムを説明するモデルの構築し,厚生分析を行った.昨年度に構築した2期間2主体モデルであるプロトタイプモデルを3期間3主体モデルへと拡張し,モデルの均衡解の特性を解明した.分析より,災害避難において人々が他者の行動を互いに観察し合う結果,非効率な状況が発生しやすいことが明らかになった.また,公的情報の精度,人々の災害リスク認知精度の向上に加えて,災害リスクの知識を豊富に持ち,率先して行動を決定することができる防災リーダーを日頃から育てる必要が高いことを示した.主要な結果については,プロトタイプモデルと同様な性質を確認できた.ただし,ここで用いたモデルは,1度きり(1ショット)のゲームを想定しているため,繰り返し災害リスクに直面する人々の行動を十分に記述できていない.特に,「避難の空振り」がその後の災害リスク認知や避難行動に及ぼす影響については考慮できていない.政府による避難情報提供のあり方については,モデルの枠組みを拡張して,深く検討を行っていく必要がある.こうしたことを踏まえ,より一般的な枠組みの下で,不確実性,外部性が存在する下での人々のオプション行使に関する意思決定(例えば,避難選択や移住選択)とその結果として起こる均衡ダイナミクスついて分析を行い,基本的な性質を解明した.これらの研究成果について,学会で発表を行い,論文として学術雑誌に掲載している.今後の課題としては,ここで得られた知見を災害避難問題へとフィードバックしていくことが残されている.災害避難時における群集行動形成メカニズムを説明するモデルの構築し,その成果を学会において発表した.当初計画のとおり,基本モデルとして2期間2主体モデルの定式化を行った.具体的な検討内容は以下のとおりである.災害リスクに直面する同質な2主体が,自治体から公表される災害情報(公的情報)と独自に認知したリスク情報,及びもう一方の主体の避難行動の観察結果を基にして災害生起に関する主観的確率を形成し,避難を行うか否かの意思決定を行う状況を想定する.以上の枠紅みを不完備情報の動学ゲームとして定式化し,各住民の合理的(戦略的)な避難行動選択をゲームの均衡解として導出した.さらに,主体の異質性を導入し,様々な状況設定の下で災害時に起こる集団的な避難行動のパターン(均衡解の特性)とそのときの社会厚生について考察した.主な結論として,1)同質な2主体の場合,両主体の災害リスク認知の精度が高い,もしくは低いならば,相手の行動を考慮することによって期待被害額が減少するが,災害リスク認知の精度が中間的ならば,相手の行動を考慮した結果かえって期待被害額が増加する可能性があること,また,2)両主体の災害リスク認知の精度に差がある場合,その差が小さいときにはやはり期待被害額が減少する可能性があることが示された.以上の分析結果より,災害避難において人々が他者の行動を互いに観察し合う結果,一般に非常に非効率な状況が発生しやすく,公的情報の精度向上に加えて災害リスクの知識を豊富に持ち,率先して行動を決定することができる防災リーダーを日頃から育てる必要が高いことが判明した.災害避難時における群集行動形成メカニズムを説明するモデルの構築し,厚生分析を行った.昨年度に構築した2期間2主体モデルであるプロトタイプモデルを3期間3主体モデルへと拡張し,モデルの均衡解の特性を解明した.分析より,災害避難において人々が他者の行動を互いに観察し合う結果,非効率な状況が発生しやすいことが明らかになった.また,公的情報の精度,人々の災害リスク認知精度の向上に加えて,災害リスクの知識を豊富に持ち,率先して行動を決定することができる防災リーダーを日頃から育てる必要が高いことを示した.主要な結果については,プロトタイプモデルと同様な性質を確認できた.ただし,ここで用いたモデルは,1度きり(1ショット)のゲームを想定しているため,繰り返し災害リスクに直面する人々の行動を十分に記述できていない.特に,「避難の空振り」がその後の災害リスク認知や避難行動に及ぼす影響については考慮できていない.政府による避難情報提供のあり方については,モデルの枠組みを拡張して,深く検討を行っていく必要がある.こうしたことを踏まえ,より一般的な枠組みの下で,不確実性,外部性が存在する下での人々のオプション行使に関する意思決定(例えば,避難選択や移住選択)とその結果として起こる均衡ダイナミクスついて分析を行い,基本的な性質を解明した.これらの研究成果について,学会で発表を行い,論文として学術雑誌に掲載している.今後の課題としては,ここで得られた知見を災害避難問題へとフィードバックしていくことが残されている.
走査型電子増強ラマン分光顕微鏡の開発と界面化学計測への応用

走査型電子増強ラマン分光顕微鏡の開発を行った。金属探針先端から電子を発生させる様々な励起方法を実験的に検討した。その結果、全内部反射励起による近接場の領域に金属探針を導入する方法が、空間的に限定されている試料部の水系試料への適用に対して容易であり、金属探針を用いた電子増強ラマン(EERS)計測に適していることが分かった。さらに、走査型顕微計測に周波数変調(FM)方式を採用することで、目的計測試料の単一分子レベルでの高空間分解計測ができることが実験的に分かった。炭素材料表面や脂質・タンパク質集合体材料を用いて、ラマン増強度やAFMなどによる力学応答特性などの計測を行った走査型電子増強ラマン分光顕微鏡の開発を行った。炭素材料表面や脂質・タンパク質集合体材料を用いて、ラマン増強度やAFMなどによる力学応答特性などの計測を行った開発初年度である本年度は、走査型プローブ顕微鏡とレーザー導入光学系の組み合わせ、設計・開発を行った。走査型プローブ顕微鏡は、AFM、STM両モード対応とし、液中での計測ができるようにアレンジした。さらに将来での水中での高感度計測に備え、従来の振幅変調モード(AM)だけでなく、周波数変調モード(FM)での計測試験を行った。FMモードについては、測定系による最適化が必要であるため、まずは、AMモードでの開発を行うこととした。一方レーザー光は、AFMやSTMのカンチレバーの側面から導入する光学系を設計した。ラマン散乱計測に関しては、顕微鏡下で細胞1個1個の計測を行い、アルゴンイオンレーザーを用いて、基本となるラマン散乱スペクトルを計測した。脂質だけでなく、蛋白質に由来するいくつかのアミノ酸のシャープなピークを得ることができた。これらの試料は厚みがあるため、AFMモードでの励起・増強を考えている。一方でSTMモードでは、基板へトンネル電子が流れなくてはいけないため、電子を流し易い基板に吸着させたポルフィリンやSTM探針に接合したカーボンナノチューブについて試料の検討を始めた。以上、装置系に関して、FMモードを除いては順調にレーザー系と走査型プローブ顕微鏡の組み合わせが進んだが、FMモードによる画像取得については、次年度以降に持ち越すこととなった。試料系に対してはAFMモード用の測定試料は問題なくSTMモード用の試料については、試料に対して特別な調製が必要なため、引き続き次年度に持ち越すこととなった。開発2年目にあたる本年度は、フェムト秒パルスレーザー励起を行うため、フェムト秒パルスレーザーと、走査型顕微鏡の組み合わせを検討した。AFMモードでは、金プローブの場合、可視から近赤外域でのブラズモン共鳴が期待できるため、(1)波長633nmのHe-Neレーザーと、波長680-1080nmの波長可変フェムト秒レーザーとの光学系の組み合わせを検討し、その光学系設計を行った。STMモードでは、カーボンナノチューブ試料での共鳴効果を勘案して波長785nmの半導体固体レーザーで励起し、電気を流すシリコンやグラファイト表面でのラマン散乱を取得した。一方、電子増強効果の検討に入るため、STMの探針に用いるタングステンを電解研磨した針を作製し、先端に電圧ご印加することで、プラズマの2次電子を発生させ、水中における顕微分光計測を行った。またパルスレーザーの集光による方法でも電子を発生させ、ラマン散乱計測を行った。全般として、装置系はおおよそ組み上がったので、より制御された電子の導入、すなわち、光誘起電荷移動もしくはトンネル電子の導入による増強効果と、探針によるチップ増強効果を独立に起こし、ラマン散乱の選択律などの違いを検討するため、装置の改良を進めた。具体的な試料としては、細胞系は最初の試験試料としては複雑であるので、AFMモードでは適度な大きさのある脂質ナノチューブを、STMモードでは、探針につけることができラマンモードの研究が進んでいるカーボンナノチューブについて、それぞれのラマンスペクトルの検討に入った。当該年度は、装置面ではAFM・STMのシステムを倒立型顕微鏡への組み合わせ、またFMモードでの作動、試料面では、カーボン系材料(グラフェン、カーボンナノチューブ)、蛋白質、脂質ナノチューブの計測を行った。倒立型顕微鏡上へのAFM探針・STM短針などいわゆる走査型探針ステージの設営は、不均一な試料上の任意のポイントでの計測を可能にするため操作性を大幅に向上させる。このとき、まず当初の計画どおりレーザー光路を探針に直接照射する方法で確認したが、溶液中では溶液による散乱・屈折などの問題で、大気中でのグラファイト表面やカーボン電極上に散布したカーボンナノチューブ系での測定に留まってしまった。本課題の最終目標が溶液中であるため、当初計画していた直接探針への光照射ではなく、急遽全反射プリズムの上にITOを塗付し、その上に溶液をのせ、探針が接近するシステムへの変更を行った。