hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
純粋型症例を対象とした高次脳機能のメカニズムの神経心理学的研究

様々なタイプの症例多数について検討を加え、従来の知見が確認されるとともに、これまで報告されていない新しい知見も得られている。1)右中心前回下部梗塞後なんら発話の障害を示さなかった症例が、その後生じた左中心前回下部の梗塞により重度で永続する語唖症状を呈したことから、左中心前回下部と発話機能との関係が明らかにされた。2)相貎失認を呈した後大脳動脈流域の両側性梗塞2例と右一側性梗塞2例の、視覚認知機能と病巣の精密な分析により、相貌失認が未知顔貌の認知・識別を含む他の視覚認知機能の障害を一切伴わずに孤立性に生じ得ること、相貌失認の責任病巣は後頭葉内側下部の舌状回と紡錘状回であること、右一側性損傷でも相貌失認が生じることが明らかにされた。また相貌失認の発現機序として、側頭葉連合野に貯蔵されている熟知顔貌の記憶が、視覚皮質で正しく処理された入力によって喚起されない事態が考えられた。3)仮名に選択的な障害を呈した純粋失読例の視覚認知機能の、AVタキストを用いた精密な分析により、仮名の視覚的処理速度の選択的な低下が明らかにされ、仮名と漢字の処理が、脳内で異なる経路を取っている可能性が示唆された。4)右半卵円中心病変による"左手の失行・病的把握"例の臨床像と病巣の分析から、左手の失行が右半球内の交連線維離断でも生じることと、右半球内の連合線維の離断により、行為抑制の解放現象(病的把握)が生じることが明らかにされた。5)右辺緑葉後部限局病変により、顕著な道順障害を呈した2症例の分析から、その機序は、道順をたどるうえで指標となる個々の建物、街並などの空間的位置に関する記憶の害にあることが明らかにされ、右辺緑葉後部皮質と地理的記憶との関連が示唆された。様々なタイプの症例多数について,従来の知見を確認する結果も種々得られているが,非常にまれな症例の検討から,これまで報告されていない新して知見も得られている。1)右中心前回下部梗塞後,何ら発話の障害を示さなかった症例が,その後生じた左中心前回下部の梗塞により,重度で永続する語唖症状を呈したことから,左中心前回下部と発話機能との関係が明らかにされた。2)右半卵円中心病変により左手の失行と病的把握がみられた症例の分析から,半球内離断と脳染外での半球間離断が同時に生じた可能性が論じられた。3)右半球辺線葉後端部損傷により,道順障害を示した症例の検討の結果,言語素材の記憶は保たれているのに,空間記憶が障害されていることが明らかにされ,記憶に関する左右半球間の機能分化が論じられた。4)左視床前部限局梗塞性病変により,口頭言語の障害がごく軽度であるにもかかわらず,顕著な読み書きの障害を呈した右利き2症例について,読み書き障害の内容と合併症状を神経心理学的に詳細に検討した。2症例はいずれも読み書き障害に加えて,軽度の呼称障害と記銘力障害とを伴っていた。X線CT,MRIによる病巣は,左視床のpolar artery,paramedian artenyの流域に限局していたが,1例で施行したPETによる病変は,左視床以外に左頭頂葉,側頭葉にも及んでいた。

同様の視床病変を持つ文献例との比較から,本2例の場合,記銘力障害は視床病変の一次性障害と考えられるが,読み書き障害は左頭頂,側頭葉の二次性病変の可能性が示唆された。5)記憶に関与していることが明らかな海馬の主要な出力線維である脳らの切断例2例が把握されたので,記憶障害と中心に神経心理学的検討を進めている。様々なタイプの症例多数について検討を加え、従来の知見を確認する結果も種々得られているが、これまで報告されていない新しい知見も得られている。1)相貌失認を呈した後大脳動脈流域の両側性梗塞2例と右一側性梗塞2例の、視覚認知機能と病巣の精密な分析により、相貌失認が未知顔貌の認知・識別を含む他の視覚認知機能の障害を一切に伴わずに孤立性に生じ得ること、相貌失認の責任病巣は後頭葉内側下部の舌状回と紡錘状回であること、右一側性損傷でも相貌失認が生じることが明らかにされた。また相貌失認の発現機序として、側頭葉連合野に貯蔵されている熟知顔貌の記憶が、視覚皮質で正しく処理された入力によって喚起されない事態が考えられた。2)仮名に選択的な障害を呈した純粋失読例の視覚認知機能の、AVタキストを用いた精密な分析により、仮名の視覚的処理速度の選択的な低下が明らかにされ、仮名と漢字の処理が、脳内で異なる経路を取っている可能性が示唆された。3)右半卵円中心病変による"左手の失行・失書"例の臨床像と病巣の分析から、左手の失行が右半球内の交連線維離断でも生じることと、右半球内の連合線維の離断により、行為抑制の解放現象(病的把握)が生じることが明らかにされた。4)右辺縁葉後部限局病変により、顕著な道順障害を呈した2症例の分析から、その機序は、道順をたどるうえで指標となる個々の建物、街並などの空間的位置に関する記憶の障害にあることが明らかにされ、右辺緑葉後部皮質と地理的記憶との関連が示唆された。
言語処理システムの構造：日本語漢字研究からの新しい知見

本研究課題では2つのことを目標とした。第1に、新常用漢字2136字の漢字および漢字二字熟語のデータベースを完成することである。このデータベースでは、毎日新聞の11年分のコーパスを使って、漢字頻度、音・訓読み頻度、音読みの比率、漢字二字熟語産出力、対称性、エントロピー、意味の数など多様な漢字特性を記録している。さらに、同コーパスから漢字二字熟語を自動的に検索できるようにした。これは、www.kanjidatabase.comで自由にアクセスできるようになっている。第2に、これまで語彙処理モデル(例えば,Roelofs, 1992; Levelt et al., 1999)においては、書字と音韻の関係は基本的に「一対一」の関係で研究されてきたのに対し,日本語の漢字では、「一対多」という新しい知見での研究を進め、例えば、漢字1字の「水」を提示しただけで、訓読みの/mizu/と音読みの/zui/の両方の発音が同時に自動的に活性化されることを実証した。この研究は、2013年に国際的にレベルの高いQuarterly Journal of Experimental Psychologyに掲載した。さらに、バイリンガルの研究から、第2言語の音韻処理においても母語からの影響が強いことを示唆する論文を2013年にPLoSONEというオープンアクセスのやはり国際的に評価の高い学術誌に掲載した。さらに、日本語のピッチアクセントに関する脳波の研究も行い、2014年にやはり国際ジャーナルであるJournal of Neurolinguisticsに掲載した。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、毎日新聞の2000年から2011年の新しいコーパスを使い,最新の形態素解析ソフトを駆使して,漢字の音・訓発音の比率,1つの漢字が漢字二字熟語を作る際のパターンを示すエントリピー,冗長度および対称性など多様な指標からなる新しい常用漢字表(2,136字)に合わせた漢字特性を示すデータベースを作成した。さらに、これをWeb上で検索できる検索エンジンを作成した。このサイトからは、選びたい漢字を基準にしたがい自動的に選択することができ、また漢字を入れるとその特性を漢字データベースから自動的に呼び出すことがでるようになっている(http://www.kanjidatabase.com/search.php)。これにより、世界のどこからでも漢字の特徴の検索と漢字刺激の選択ができるようになった。さらに、「一対多」の書字から音韻への活性化が起こることを証明した論文をQuarterly Journal of Experimental Psychology(2012)に掲載した。さらに、漢字一字から意味と音韻情報を取り出すのに、漢字全体からの活性化なのか、あるいは構成要素から情報を取り出しているのかを検討するために、意符と音符からなる漢字の音韻処理と意味処理の状況を眼球運動で測定する実験を実施している。本課題は,より精緻な語彙処理モデルを構築するために,次の手順で,語彙処理モデルの妥当性と検証してきた。まず,新しい常用漢字表2,136字に合わせた漢字データベースを作成した。これまで朝日新聞14年間(1985年から1998年まで)のコーパスから語彙頻度のデータベースを計算した天野・近藤(1999)を使って計算してきた。しかし,今回作成したデータベースは,毎日新聞の2000年から2011年の新しいコーパスを使い, 1つの漢字が漢字二字熟語を作る際のパターンを示すエントリピー,冗長度および対称性も同時に計算して,新しい常用漢字表2,136字に合わせた漢字特性を示すデータベースを作って,世界中から誰でもアクセスできWeb上で検索できるhthttp://www.kanjidatabase.com/を作成した。デーベースについては,第54回Annual Meeting of the Psychonomic Society (Montreal, Canada)で紹介した。また,「一対多」の書字から音韻への活性化が起こることを証明した論文を,インパクトファクターが3.730の国際ジャーナルPLoS ONE (2013, Verdonschot, et al.)に掲載した。この論文では,音読みと訓読みの音韻的表象の活性化が「競合(competition)」を起こすことを証明した。また,日本語にはピッチアクセントがある。このアクセントが同音異義語の意味的弁別に貢献しているかどうかを脳波実験で検証した。その結果,同音異義語の弁別には貢献していないことが示された。この論文は, Journal of Neurolinguistics(過去5年間のインパクトファクターの平均は1.724)に掲載した。

第2に、これまで語彙処理モデル(例えば,Roelofs, 1992; Levelt et al., 1999)においては、書字と音韻の関係は基本的に「一対一」の関係で研究されてきたのに対し,日本語の漢字では、「一対多」という新しい知見での研究を進め、例えば、漢字1字の「水」を提示しただけで、訓読みの/mizu/と音読みの/zui/の両方の発音が同時に自動的に活性化されることを実証した。この研究は、2013年に国際的にレベルの高いQuarterly Journal of Experimental Psychologyに掲載した。さらに、バイリンガルの研究から、第2言語の音韻処理においても母語からの影響が強いことを示唆する論文を2013年にPLoSONEというオープンアクセスのやはり国際的に評価の高い学術誌に掲載した。さらに、日本語のピッチアクセントに関する脳波の研究も行い、2014年にやはり国際ジャーナルであるJournal of Neurolinguisticsに掲載した。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通りに漢字データベースを作成し、それをWeb上で公開して世界中どこからでもアクセスして情報が取得できるようにした。さらに、本年度の予定であった「一対多」の漢字とその発音群の関係について、同時活性化が行われているという証拠を示す論文を、国際的に学術レベルの高い学術誌に掲載した。漢字デーベースが完成し,漢字単位の音韻処理についての論文も出版され,日本語の基本的な音韻処理単位がモーラであることを証明する研究まで研究を広げている。今後、Web上で公開した漢字データベースを利用して、漢字処理実験のための刺激選択を行い、さまざまな実験を行う予定である。特に、漢字1字の構成部分の情報が、音韻・意味の情報入手にどのように利用されているかを行動実験で確かめていく予定である。さらに、行動実験では確かめられないようなより厳密な処理メカニズムの検討のために、脳波実験の準備も進めていく。今後は, (1)漢字データベースに左右の漢字の発音頻度を追加する。漢字二字熟語を基にして,漢字が左側と右側にくる場合の漢字の発音とその頻度を算出してデータベースに追加する。(2)漢字データベースに,漢字二字熟語のデータベースを結合させて,両方のデータベースからの検索を可能にする。(3)日本語の音韻処理の単位についての実験を反応時間ばかりでなく脳波の測定も行う。日本語の音韻処理はモーラであるという主張がある。これについて,日本語母語話者にプライミングの実験を行い証明する。(4)漢字には,複数の構成要素を持つ漢字がある。例えば,「時」であれば,左に「日」で,右に「寺」がある。発音の/zi/は右側の「寺」の音読みから分かり,意味は左側の「日」から分かる。こうした漢字の構成要素が漢字処理に与える影響について検討する。
分散ネットワークにおける情報通信の安全性に関する研究

大規模分散ネットワークにおける情報通信の信頼性、安全性、機密性を高くする通信プロトコルの設計と性能解析、情報セキュリティの形式的な定義、計算量的に安全な情報伝達の方式と情報理論的に安全な情報伝達方式、基本的な非同期分散アルゴリズムの設計と効率解析などを課題として研究を行なった。主な研究成果は、耐故障性ブロードキャストアルゴリズム、非同期共有メモリーモデル上での相互排他アルゴリズム、k-排他アルゴリズム、カードのランダムな配布により、階層構造をもったシステムに情報理論的に安全な秘密鍵配送のプロトコルを提案したことである。我々が提案した相互排他アルゴリズムは、Petersonによるn-プロセスアルゴリズムと、PetersonとFischerによるトーナメントアルゴリズムの改良版であり、プロセスが共有資源の使用を要求してからその使用が認められるまでの時間を短縮した。また、我々が提案したk-排他アルゴリズムは、我々提案した相互排他アルゴリズムの一般化であり、k-排他の条件の他、k-ロックアウト回避の条件も満たす。これらのアルゴリズムは多重書込み/読出しの共有変数を用いているが、アルゴリズムの構造は簡単で分かりやすい。我々が提案した情報理論的に安全な秘密鍵配送プロトコルでは、階層構造上で全域木を構成し、その全域木上の経路に秘密鍵を配送する。公開鍵による暗号化の安全性を形式的に定義するいくつかの試みがある。我々はセマンティックス安全性の形式的な定義を与えた。この形式化はGoldwasserとMicaliによる判別不能性といくつかの攻撃のタイプに対して等価であることを示した。クライアントの参加/離脱が可能な分散処理システムの作成、離散対数問題を解くアルゴリズムをPVM(並列仮想機械)上で実装なども行なった。分散ネットワークにおける相互結合ネットワークとして、積グラフ、スターグラフ、アレンジメントグラフ、パーミュテーショングラフ、バタフライグラフ等の性質を調べ、これらのネットワーク上での各種の通信プロトコルを提案した。これらのネットワーク上の通信プロトコルによるブロードキャスト、メッセージ分散およびメッセージ伝達の効率、耐故障性、機密性の解析を行った。関連問題として非同期分散システムの共有メモリ型モデル上の相互排除問題とネットワーク上の情報セキュリティの研究を行った。ロックアウトフリーな相互排除アルゴリズムとしてよく知られているN-プロセスアルゴリズムとトーナメントアルゴリズムの簡単な変更により、共有メモリの総容量を増やすことなくスピードを大幅に改良することができた。情報セキュリティのために、M.O.Rabinが提案した情報散布アルゴリズムを一般化した方式を提案した。この方式の特殊な場合としてM.O.Rabinの情報散布アルゴリズムやA.Shamirの秘密共有スキームを含む。この方式をネットワーク上の通信プロトコルに適用すると、ある条件のもとで情報理論的に完全な安全性を保ち、かつある程度のネットワーク上の故障や邪魔があっても受け手側でもとの情報を完全に復元できる。また、その通信量は秘密共有スキームによる方式よりも少ない。暗号システムを用いた安全な情報伝達についても興味がある。整数の素因数分解の計算量的な難しさに基ずく公開鍵暗号システム(RSAシステム)や離散対数の計算量的な難しさに基ずく公開鍵暗号システム(EIGamalシステム)がよく知られているが、本研究では有限オートマトンの分解の計算量的な難しさに基ずく公開鍵暗号システムについても研究を行った。上記研究のいくつかの成果は国際会議や国内の研究会で発表した。また学術雑誌に掲載が決定しているものもある。研究課題に関連した基本的問題について以下のような研究成果をあげた。これらの成果は学術雑誌、国際会議で発表した。1.確率的並列アルゴリズムの非ランダム化とパイプライン方式の技法を用いてPROFIT/COST問題を解く決定性並列アルゴリズムを設計し、その効率解析を行なった。このアルゴリズムの時間計算量,領域計算量、プロセッサー数は、それぞれ0(log n),0(m log n),0(m+n)である。ここで、nはPROFIT/COST関数の引数のサイズ、mは自明でないPROFIT/COST関数の数で問題のサイズと呼ばれる。PROFIT/COST問題はいくつかの基本的なグラフ問題の並列アルゴリズムの設計に応用される。

2.非同期分散システムの基本問題の一つである相互排除問題を解くよく知られたロックアウトフリーなアルゴリズムを改良した。一つはPetersonの提案したnプロセスアルゴリズムを改良し、その時間計算量を大幅に改善した。また,FisherとPetersonのトーナメントアルゴリズムを改良し、その時間計算量を大幅に改善した。特に後者のアルゴリズムは最近、西谷等によりそのamortized競合度でも元のアルゴリズムより優れていることが示された。3.故障を含むスターグラフ上の時間最適なブロードキャスト方式を設計し、その耐故障性と効率の解析を行なった。非同期分散アルゴリズムについては、非同期共有メモリーモデル上で相互排他問題とκ-排他問題を解くいくつかのアルゴリズムを提案し、それらの正当性と効率解析を行なった。前者の問題についてはPetersonの提案したn-processアルゴリズムを簡単な修正により、各プロセスが共有資源の使用を要求してからその使用許可がおりるまでの最悪の時間を短縮できることを示した。この結果はParallel ProcessingLetters(Vol.9,NO.4,pp.475-485,2000)に掲載された。相互排他問題の自然な拡張としてκ-排他問題が提案されている。この問題では、共有資源の並行使用の許可を高々κ個のプロセスに与えることができる。今までの結果はタイムスタンプを用いる方法が主流である。我々が提案したアルゴリズムはタイムスタンプを用いない方式である。また、このアルゴリズムでは高々κ-1個までの停止型のプロセス故障に対してもロックアウトが生じないことが保証される。これらの結果は電子情報通信学会コンピュテーション研究会(2000年11月)で発表した。情報セキュリティに関しては、ランダムに配布したカードを用いて階層構造のある条件を満足するように全域木を構成し、この全域木上で上位から下位に秘密ビットを伝達する問題の定式化と配布されるカードの枚数に関して、このような全域木が構成できるための十分条件を与えた。この結果は11th International Conference on Algorithms and Computation,Taipei,Taiwan,2000年12月で発表した。また、公開鍵暗号システムの安全性の1つの定義を提案し、従来の安全性の定義と比較した。
アルギニンによるマクロファージ活性化と感染抵抗性亢進機序の解明

アミノ酸のひとつであるアルギニンを高用量経口投与したときにマウスでみられる細胞感染抵抗性の亢進機構を解析した。アルギニン含有量のみを変化させ総カロリーを一定とした人工液体飼料(R0,R7,R15,R22:各々のアルギニン含量は100mlあたり0,0.31,0.63,0.88g、このうちR7が通常量)を調製し、ICRマウスに1週間自由摂取させた。各群間で体重に有意差はなかった。各群マウスにリステリア(Listeria monocytogenes)を感染させ、死亡パターンと臓器内生菌数をしらべたところ、R0群では有意に生存率、生存日数が低く、また臓器内菌数も多かった。R7以上の群では有意差はなかったが、アルギニン含量の高い食餌摂取により生存期間延長と臓器内菌数の低下が認められた。この菌に対する感染防御はマクロファージに依存するので、その活性に及ぼすアルギニン摂取の影響をしらべた。アルギニン摂取量の増加にともない、腹腔マクロファージのPMA刺激に対する活性酸素生成能は高い傾向がみられ、またLPSやIFN-γ刺激に対するNO産生応答も亢進していた。各群マウスの血漿、脾、マクロファージにおけるアルギニンプールにつき高速液クロによる解析を行ったところ、脾細胞やマクロファージ内プールはR0群でも一定に保持されていた。一方血漿内アルギニンプールはR0群のみが有意に低値を示し、R7,R15,R22群では同等であった。以上の結果から、高用量のアルギニン投与によってマクロファージ活性が亢進し、感染抵抗性が高まること、さらに活性化による細胞内殺菌に関わる機構の亢進が関与することが示唆された。正常アミノ酸のアルギニンによって生体の感染抵抗性を賦活化できる可能性が示されたが、活性化のシグナルにアルギニンがどのように関わるかを明らかにすることが今後の課題である。
学齢期にある広汎性発達障害児とその母親への心理的支援モデル

広汎性発達障害児をもつ母親の困難や心理的支援のニーズ、広汎性発達障害児の体験する困難に関する母親の認知、学齢期にある広汎性発達障害児との関係構築過程に関する研究結果、文献検討、Rapp&Goschaのストレングスモデルを基盤とし、広汎性発達障害児とその母親を一組の援助対象とした看護援助モデルを考案した。考案したモデルに基づいて、3組の子どもと母親に看護援助を実施し、実践結果及び母親へのインタビューの分析から、発達過程の課題という視点を加え、看護援助モデルを修正した。平成21年度は、学齢期にある広汎性発達障害児とその母親の体験している困難、実際受けている心理的支援および必要としている心理的支援について明らかにし、心理的支援モデル開発のための基礎的データを得る事を目的として取り組んだ。まず小児科や児童精神科などの専門機関において広汎性発達障害と診断を受けた学齢期にある子供をもつ母親3名を対象とし、半構成的インタビュー法を用いて、体験している困難と必要とする心理的支援についてインタビューを行った。インタビューデータは逐語録におこし、一つのまとまりをもった意味で区切り、「学齢期にある広汎性発達障害児をもつ母親が体験している困難、実際に受けているあるいは必要とするサポートは何か」に留意し、コードを作成した。事例毎に意味内容の類似性に基づいてコードを分類し、内容を表すコードを付けた。このカテゴリー化を繰り返し、サブカテゴリーを生成する。3事例のサブカテゴリーの共通点と相違点を比較し、カテゴリーを生成した。得られた結果について、研究参加者に示し意見を求め、さらに広汎性発達障害児の教育や支援に精通する専門家に意見を求めた。研究参加者や専門家から得られた意見に基づいて結果を修正し、研究の厳密性を高めた。次に小児科や児童精神科などの専門機関において広汎性発達障害と診断を受けた学齢期にある子供と定期的に関わり、安心して共に過ごせる関係を形成した上で、子供の体験している困難や必要とする心理的支援についての情報収集を、参加観察及びインフォーマルインタビューによって実施した。子供との関係作りにじっくりと時間をかける必要があったため、分析はこれから取り組む予定である。平成21年度の研究成果により、学齢期にある広汎性発達障害児とその母親への心理的支援モデル開発のための基礎的データを得ることができた。平成22年度は、学齢期にある発達障害児とその母親が体験している困難、実際に受けている心理的支援および必要としている心理的支援について明らかにし、心理的支援モデル開発のための追加データを得ることと、得られたデータの分析結果・文献検討を基にして、広汎性発達障害児をもつ母親への心理的支援モデルの開発を行うことを目的として取り組んだ。まず小児科や児童精神科等の専門機関において広汎性発達障害と診断を受けた子どもをもつ母親7名を対象として、半構成的インタビュー法を用いて、体験している困難と必要とする心理的支援についてインタビューを行った。インタビューデータは逐語録におこし、一つのまとまりと持った意味で区切り、「広汎性発達障害児をもつ母親が体験している困難、実際に受けているあるいは必要とするサポートは何か」に留意し、コードを作成した。事例ごとに意味内容の類似性に基づいてコードを分類し、内容と表すコードを付けた。このカテゴリー化を繰り返し、サブカテゴリーを生成した。今回の7事例と平成21年度にインタビューを行った3事例のサブカテゴリーをすべて合わせて、共通点と相違点を比較し、カテゴリーを生成した。次に、分析結果および文献検討を基にして、広汎性発達障害児をもつ母親への心理的支援モデルを考案した。心理的支援モデルの妥当性について、広汎性発達障害児の教育あるいは支援に関わる専門家3名、および広汎性発達障害児をもつ母親3名に意見をきき、評価、検討してモデルの修正を行った。平成23年度は、二つの研究を実施し、学齢期の広汎性発達障害児とその母親への看護援助モデル案の修正と実践のための準備を行った。一つ目の研究は、広汎性発達障害児の体験する困難に関する母親の認知を明らかにすることを目的として行った。広汎性発達障害児をもつ母親10名に半構成的インタビューを実施し、得られたデータを質的記述的に分析した。その結果、母親は子どもが困難を言語化できないために、子どもが体験している困難がわからないと感じており、特に子どもと離れて過ごす時間が増える学齢期において不安が高まることが明らかになった。二つ目の研究は、学齢期にある広汎性発達障害児の理解を深め、関係構築及び効果的な援助方法を検討することを目的として行った。家庭を訪問し、子どもと勉強や遊びを通して1回約1時間程度の関わりをもち、訪問時の子どもと研究者の言動を記録したビデオ及びフィールドノートの記録を分析した。

その結果、訪問を重ね、子どもの個性や興味に合わせた関わりを工夫することによって、子どもの笑顔や発語や研究者とのアイコンタクトが増え、活動に集中して取り組み、身体的な距離が近くなる等の変化が起こっていた。また母親は、研究者の訪問によって、心配ごとを話す機会及び子どものできることや成長・発達を共に確認する機会をもつことができ、心理的安定を得ていた。今年度に実施した研究の意義は、子どものストレングスに注目し、母親と子どもを一組の援助対象として捉えて援助を提供することの大切さが明らかになり、看護モデル開発のための示唆が得られたことである。平成24年度は、これまで実施した研究及び文献検討を基に考案した、学齢期の広汎性発達障害児とその母親のストレングスに焦点を当てた看護援助モデルに基づいて、3組の学齢期にある広汎性発達障害児とその母親に看護援助を実施し、実践結果を分析した結果から、看護援助モデルを精錬・修正した。以下に詳しく述べる。先行研究結果及び文献検討からは、学齢期の広汎性発達障害児をもつ母親は、子どもの乳幼児期から継続する困難に加えて、学齢期特有の困難を日々の生活の中で体験しており、広汎性発達障害の特性と心理的支援に関する知識と技術を併せ持つ専門家による支援や、母親への支援と共に子どもの強みに焦点を当てた子どもへの支援を提供することの必要性が示唆された。これらの結果に基づいて、Rapp & Goschaのストレングスモデルを基盤とし、広汎性発達障害児とその母親を一組の援助対象とした看護援助モデルを開発した。対象は、学齢期にある広汎性発達障害児とその母親であり、看護援助モデルが目指す成果は、学齢期にある広汎性発達障害児とその母親の生活の質、生活の満足、有能感、自信、安心感、希望の獲得あるいは向上であった。援助方法は、1アセスメントと目標設定、2看護援助、3関係性の構築によって構成された。3組の学齢期にある広汎性発達障害児とその母親を対象とし、子ども、母親、看護師の3者で、広汎性発達障害児及び母親のストレングスに焦点をあてたアセスメント、子どものストレングスや希望を重視した目標決定、目標達成のためにできることを話し合った。月1回程度の訪問を継続し、事例ごとに目標を目指して看護援助を実施した。約6か月の実践結果及び母親へのインタビューの分析から、子どもの発達過程の課題とその時期の希望についてモデルに組み込む必要性が示唆された。看護援助モデルに、子どもの発達過程に応じた課題と希望を組み込むように修正した。これまでの研究結果と文献検討から、今年度までに、学齢期にある広汎性発達障害児とその母親への看護援助モデルの開発について、子どもと母親を一組の対象と捉え、またストレングス概念に基づいた看護援助モデル案を考案することができた。来年度は看護モデルに基づいた看護援助の実践を行い、質的に分析してモデルを精錬する予定であり、おおむね計画通りに順調に進んでいると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は、学齢期にある広汎性発達障害児とその母親3組程度を対象として、考案した看護援助モデル案に基づいた看護援助を実施し、実施した看護援助を質的に分析して、看護援助モデルを精錬する予定である。
卵巣癌における癌幹細胞マーカーＥｐＣＡＭの機能解析：卵巣癌新規治療戦略の開発

今回の研究では、卵巣癌における癌幹細胞の細胞表面マーカーである上皮細胞接着分子(Epithelial cell adhesion molecule: EpCAM)の分子生物学的な特性を明らかにし、難治性卵巣癌に対する新たな治療戦略を開発することを目的とした。ヒト卵巣癌細胞株を用いたin vitroでの解析では、抗癌剤を添加することでEpCAM陽性細胞の割合が増加することが示された。さらに、in vivoにおける樹立したマウスモデルでの検討においても同様の結果が示されており、EpCAM陽性の腫瘍細胞は抗癌剤治療抵抗性に関与していることが証明された。われわれの研究グループでは、卵巣癌幹細胞の分子生物学的な特性を解析するために、樹立した卵巣癌マウスモデルを用いて癌幹細胞に関与する細胞表面マーカーの解析、分子シグナルの同定、ならびにそれらを標的とした新規治療戦略の開発を目指し研究をすすめている。現在までの研究の成果を報告する。『卵巣癌におけるEpCAMの抗アポトーシス作用を介する抗癌剤治療抵抗性の分子メカニズムの解析』われわれが樹立したマウス卵巣癌幹細胞モデルにおいて、EpCAMが癌幹細胞のマーカーとしての役割を担っていることを見出したが、ヒト卵巣癌におけるEpCAMの機能については、ほとんど報告がなされていない。これまで行った実験結果として、卵巣癌においてEpCAM陽性の癌細胞がEpCAM陰性の癌細胞と比較して、抗癌剤治療抵抗性に関与することが示されている。はじめに進行卵巣癌に対して試験開腹術後に行った補助化学療法が奏効し、二次的な腫瘍減量手術を施行した症例を対象として臨床病理学的検討を行った。抗癌剤治療の前および後の卵巣癌組織においてEpCAMの発現を免疫組織化学的染色で検討した結果、抗癌剤治療後の卵巣癌組織では治療前と比較して有意にEpCAMの高発現が認められた。さらに、ヒト卵巣癌細胞株であるSKOV3とA2780における抗癌剤誘導性のアポトーシスについてアネキシンV染色法を用いて解析した結果、EpCAM陰性細胞と比較してEpCAM陽性細胞は抗アポトーシス作用を有していることが示された。また、ウエスタンブロッティング法による網羅的なアポトーシス関連蛋白の発現解析から、EpCAM陰性細胞と比較してEpCAM陽性細胞はアポトーシス誘導因子であるBaxの発現の低下と、アポトーシス抑制因子であるBcl-2の発現の上昇が認められた。以上より、EpCAM陽性細胞はアポトーシス抵抗性を獲得しており、抗癌剤に対し耐性を示すことが示された。われわれの研究グループでは、癌幹細胞の生物学的な特性を解析するために、既にわれわれが樹立した卵巣癌幹細胞マウスモデルを用いて卵巣癌幹細胞に関与するシグナルの同定ならびにそれを標的とした新規治療戦略を開発することを目的として研究をすすめている。現在までの研究成果を報告する。『卵巣癌における癌幹細胞マーカーEpCAMの抗癌剤耐性に関わる分子メカニズムの解析』ヒトおよびマウス卵巣癌細胞株を用いて、抗癌剤を投与した後のEpCAM遺伝子の発現について定量的RT-PCRにて検討した結果、抗癌剤投与後にEpCAM遺伝子の発現の上昇が認められた(p<0.05)。また、それぞれの細胞株におけるEpCAM陽性細胞の割合について、抗癌剤投与群および非投与群とでフローサイトメトリーにて比較を行った結果、抗癌剤投与後にEpCAM陽性の腫瘍細胞の割合が増加することが示された。さらに、われわれが樹立したin vivo卵巣癌幹細胞マウスモデルを用いて、腹腔内に抗癌剤を投与することで腫瘍組織におけるEpCAM陽性細胞の割合について解析した。その結果、抗癌剤を腹腔内投与した群において縮小した腫瘍組織におけるEpCAM陽性の腫瘍細胞の割合の増加が確認された。これらの解析結果から、癌幹細胞マーカーとして知られているEpCAM陽性の細胞集団が抗癌剤治療抵抗性に関与していることが明らかとなった。今後は、EpCAM陽性細胞とEpCAM陰性細胞のそれぞれの遺伝子発現を比較するため、マイクロアレイによる網羅的な解析を行い、EpCAM遺伝子の下流シグナルについて検討する方針としている。近年、悪性腫瘍の治療抵抗性において、癌幹細胞が重要な役割を担っていることが報告されている。上皮細胞接着分子(Epithelial cell adhesion molecule: EpCAM)は細胞接着に関与するI型膜蛋白であり、正常の組織幹細胞および癌幹細胞との関連性が指摘されている。われわれはこれまでに、癌幹細胞の分子生物学的特性を解明するための卵巣癌幹細胞マウスモデルの樹立に成功し、EpCAM陽性細胞が卵巣癌幹細胞としての特性を有していることを報告している。今回われわれは、EpCAM陽性の卵巣癌幹細胞を標的とした分子標的薬による新たな治療戦略の開発を目的とし、EpCAM陽性の卵巣癌細胞における抗癌剤治療抵抗性との関連性について解析を行った。

ヒト卵巣癌細胞株を用いたin vitroでの検討では、抗癌剤を添加した群でEpCAM陽性細胞の割合が増加するといった現象が見出されたことから、EpCAMが抗癌剤抵抗性に関与していることが示された。さらに、抗癌剤誘導性のアポトーシスについて解析した結果、EpCAM陰性細胞と比較してEpCAM陽性細胞は抗アポトーシス作用を有していることが示された。また、網羅的なアポトーシス関連蛋白の発現解析から、EpCAM陽性細胞はアポトーシス抵抗性を獲得しており、抗癌剤に対し耐性を示すことが証明された。卵巣癌におけるEpCAM陽性細胞は、抗アポトーシス作用を介して抗癌剤抵抗性に関与することが示されており、今後EpCAMを標的とした治療が卵巣癌の抗癌剤抵抗性の克服と卵巣癌治療の現状の打破に繋がる可能性がある。婦人科学研究実績の概要に示したように、これまでの解析の結果、卵巣癌幹細胞のマーカーとしてEpCAMが機能し抗癌剤治療抵抗性に関与していることが示された。今後は、得られた結果をもとにいくつかの分子シグナルの同定を行い、EpCAMと標的とした分子標的薬による治療実験を予定している。研究実績の概要に示した通り、われわれの研究グループでは卵巣癌幹細胞に関与するシグナルの同定ならびにそれを標的とした新規治療戦略を開発することを目的として研究を行っている。これまでの解析にて、卵巣癌幹細胞における抗癌剤治療抵抗性のメカニズムの解明につながる重要な分子機構の解析がすすんでおり、今後は得られたデータをもとにいくつかの分子シグナルを同定し、展開して行くことが可能である。これまでの一連の解析により、卵巣癌幹細胞における抗癌剤治療抵抗性のメカニズムの解明につながる重要な研究結果が得られている。EpCAMを標的とした分子標的薬であるAdecatumumabは、転移性乳癌に対しての臨床試験が開始されているが、卵巣癌に対する有効性は証明されていない。卵巣癌におけるAdecatumumabの有効性を検討するために、in vitroでヒト卵巣癌細胞株にAdecatumumabを添加し、フローサイトメトリーを用いて添加後のEpCAM陽性細胞の割合が添加前と比較して減少することを確認する。またWST assayによりAdecatumumabのヒト卵巣癌細胞株に対する抗腫瘍効果を検討する。さらに、in vivoでヒト卵巣癌細胞株を免疫不全マウスに移植し腫瘍形成させ、抗癌剤とAdecatumumabを投与し、腫瘍サイズや生存率などを比較検討することで、Adecatumumabの抗腫瘍効果や抗癌剤抵抗性の改善効果について検討する。これまでの解析にて、卵巣癌幹細胞における抗癌剤治療抵抗性のメカニズムの解明につながる重要な研究成果が得られている。今後は、EpCAM陽性細胞とEpCAM陰性細胞のそれぞれの遺伝子発現を比較するため、cDNAマイクロアレイによる網羅的な解析を行い、EpCAM遺伝子の下流シグナルについて検討する予定である。さらに、同定された分子シグナルについて、EpCAM遺伝子の発現抑制および強制発現を行うことで詳細な検証を加える。加えて、抗癌剤抵抗性に関与するメカニズムを究明するために、それぞれの細胞集団におけるアポトーシスとの関連性についてもフローサイトメトリーにて検討する方針としている。
放射線検出用ビスマス系シンチレータ結晶の育成と評価

ブリッジマン法により電子番号が大きいBiを主元素とする酸化物としてBi_4Si_3O_<12>に注目して、これにCeおよびPrなどの不純物を添加した単結晶を育成し、シンチレータ特性を評価した。1.大型BSO結晶の育成技術の開発:高純度(6N)のBi_2O_3とSiO_2を原料に用いて、直径が25mm、長さ70mmの小型結晶について、各種の条件で成長実験を行った。ついで、この実験結果を応用して高エネルギー粒子検出用として、直径が35mm、長さ200mmの単結晶を3本試作した。育成した結晶には、表面に偏析相がみられたが、内部は極めて良質な単結晶であった。このインゴットから、長さ190mmのシンチレータを採取して評価した結果、BSOはシンチレータとして実用できることを立証した。結晶の評価は、光透過率およびシンチレータ特性のほか、^<60>Coによる耐放射性についても測定して確かめた。2.Ce添加BSOの育成と評価:BSOに対するCeの偏析係数はほぼ1であり、0.2%までの添加は結晶性を損なうことなく、単結晶を成長させることができた。Ce添加によるBSOの性能は、蛍光出力が減少し、蛍光の減衰速度に改善がみられなかったが、耐放射性が著しく改善されることが明らかになった。3.Pr添加BSOの育成と評価:BSOに対するPrの添加は、470nmに光吸収がおこり、BSOの発光波長に近いことが確認され、Pr添加によるBSOは高性能のシンチレータになる可能性は小さい。4.Bi_4(Si_<1-x>Ge_x)_<-3>O_<12>固溶体:ブリッジマン法による単結晶の育成実験を行ったが、此の系の単結晶は偏析係数が1より大きく、組成変動が大きいためにインゴットにクラックガ生じやすく、良質の単結晶が得られなかった。以上の研究から、高エネルギ粒子検出用のシンチレータ結晶としては、不純物を含まない高純度のBSOまたは、0.2%までのBSO:Ce結晶が適していることを確かめた。なおこの応用として実用規模のシンチレータ結晶の試作研究を進行中である。1.BSO(Bi_4Si_3O_<12>)単結晶の育成技術の確立ブリッジマン法によるBSO結晶の成長機構について調査した。その結果、この系の結晶成長ではBiとSiの質量および融点の差が大きく、これが原因して偏析相が生成する。この偏析は、インゴットの表面やトップ部に生成するが、原料の調製および溶解温度の最適化によりかなり防止できる。2.大型BSO結晶の試作上記の結晶育成技術を応用して、高エネルギー粒子検出用として、大きさがφ35mm、長さ200mmの単結晶を2本試作した。インゴットは基礎実験で経験した偏析相の問題があったが、対面距離が26mmで断面が8角形、長さ185mm、および200mmの結晶を採取できた。この結晶の蛍光出力の均一性は±1.6%であり、極めて良好な特性を示した。

3.Ce添加BSO結晶の育成と評価BSOに発光のための不純物として、Ceを0.1、0.2および0.4 at%を添加して単結晶を育成し、結晶性およびシンチレータ特性について評価した。1)Ceを添加したBSO結晶には、添加量が増すと共に偏析相が多くなり、0.4%Ceではインゴットの内部にも出現し、結晶性が悪くなる。Ceを添加した結晶の光透過特性は、吸収端が290nmから350nmに移動し、Ceが添加するほど長波長側にずれる。また透過率の減少した。2)BSO結晶のシンチレータ特性は、発光波長が470nm、励起波長は290nmであり、Ceを添加しても変化しない。BSOの蛍光出力は、代表的な酸化物シンチレータBGO(Bi_4Ge_3O_<12>)の1/3であり、Ceを添加すると蛍光強さは小さくなり、0.4at%添加した結晶では蛍光は認められなくなる。蛍光の減衰特性は、Ceを添加しない結晶にほぼ等しく、期待した減衰特性の改善は見られなかった。1.BSO(Bi_4Si_3O_<12>)単結晶の育成技術の確立引きつずいてBSO結晶の成長機構について研究を行った。その結果、ブリッジマン法によるこの系の結晶成長では、偏析相の抑制のためにチャヤージ用原料の作成が重要であることを明らかにした。さらに結晶成長中のるつぼの温度を測定してブリッジマン法による大型結晶育成の基礎資料を得た。2.大型BSO結晶の試作これまでの研究結果を基礎にして、高エネルギー粒子検出のための大型結晶(¢35x200mmL)を育成し、合計3本のシンチレータを試作した。採取したシンチレータは断面が23及び26mmの4角及び8角形、長さは190mmであり、蛍光出力の均一性は【.+-。】2.6%であった。得られた均一性は、このBSOが原子核実験におけるγ線の検出器として実用できると結論され、素粒子実験の研究者とともにさらに実用的なシンチレータの試作へと発展している。3.Ce添加BSO結晶の育成と評価Ceを添加したBSOの結晶育成に関連して偏析係数を求め、その値をほぼ1と決定した。つずいてこれまで育成したBSO:Ceについて^<60>Coγに対する耐放射線性の測定実験を行った。10^3、10^4、10^5、10^6および10^7radまでのγ線の照射によると、無添加のBSOは10^5rad以上では40nmにおいて約5%/cmの透過率の減少があったが、0.2%Ceの添加によるとほとんど影響を受けないことが明らかになり、今後実用的見地から応用できることが明らかになった。Pr添加BSOについては、Bi^<3+>に対して0.2at%のPr^<3+>を添加した結晶を育成した。この系の光吸収は470および600nmにあり、他方、発光ピークは480と600nmにある。前者はBi^<3+>により、後者はPr^<3+>による発光と思われるが、後者の発光は小さい。以上の結果から、Pr添加による新しいシンチレータの可能性はないと結論した。
計算化学とナノスケール実験による超臨界CO2-鉱物―油・水システムの挙動解明

本研究は、ナノスケールでの実験と計算化学的手法を利用し、両者から得られる知見を統合することで、超臨界CO2-岩石鉱物-油・水システムの熱力学的・運動学的・動力学的挙動を明らかにし、複数の要素が構成する界面現象の物理化学モデルを構築し、石油生産技術に利用することを目的とする。石油生産プロセスや石油増進回収法(Enhanced Oil Recovery, EOR)プロセスにおいて、原油、地層水、ガス、CO2等の流体挙動は、鉱物を含む系での分子レベルでの物理化学的相互作用で規定されている。そのため、各プロセスにおける定量評価や高効率化には、ナノスケールから岩石孔隙スケール(数μm以下)での挙動解明が重要となる。本研究の対象は、CO2圧入による回収率増進技術であるCO2-EORや、CO2地中貯留技術(CCS)を含む。本年度は、油-水-気体三相界面平衡系を対象として、分子動力学(MD)法を用いた解析手法の確立・適用を行い、さらに実験結果との比較・検討し、詳細な界面構造・物性の評価を行った。まず、簡易モデルによる三相界面システムのMD計算手法の確立を図った。次に、油の複雑性に起因する影響を評価するため、炭化水素混合モデルによる三相界面システムの計算を行った。その結果、昨年度までの成果から予想される通り、炭化水素混合系においては軽アルカンが油表面に弱く集積し、芳香族炭化水素が油-水界面に強く集積する現象が得られた。また、炭化水素混合系の三相界面システム特有である三相接触線における集積現象を観察した。これは貯留層内の油や地層水の流動に大きく影響を与えていると考えられる。さらに、実験による水面上の油の拡張現象の評価を行い、前述の計算結果と整合的である結果が得られた。以上の成果は、国内外の学会や、論文として発表されている。CO2を油田に圧入し原油の増進回収を行う技術であるCO2-EORや、CO2の地中貯留技術(CCS)において、地層内に圧入されたCO2や原油の挙動は、分子レベルでの物理化学的相互作用で規定されている。そのため、CO2-EORやCCSの定量評価や高効率化には、ナノスケールから岩石孔隙スケール(数μm以下)での挙動解明が重要となる。本年度では、まず簡略化したモデルを使用し、超臨界CO2-岩石鉱物-油・水システムの内、2相界面システムを対象とし、分子動力学法による解析を行った。はじめに、炭化水素の混合物としてモデル化した油-水システムの界面物性や流体挙動の解析を行った。その結果、油のような複雑系では、油と水の界面に油中の芳香族炭化水素が集積すること、その影響で界面張力などの界面物性への影響がみられること、芳香族炭化水素が界面近傍で水分子との間に弱い水素結合を構成することが明らかになった。また同様の計算を、油-CO2システムやCO2-水システムを対象に行い、界面物性や構造の特殊性を議論した。さらに、油-水-鉱物(石英)システムをモデル化し、鉱物表面の親水性を変化させた上で、鉱物上の液滴が形成する接触角の動的変化を追跡した。これは、貯留層岩石の孔隙内での油や地層水の流動を評価する上で重要な結果である。これらの結果は、国内外の学会や、論文として発表されている。今後の課題として、CO2を含めた油・水等の流体と鉱物との相互作用の検討が挙げられる。

さらに、実験による水面上の油の拡張現象の評価を行い、前述の計算結果と整合的である結果が得られた。以上の成果は、国内外の学会や、論文として発表されている。
植物組織の分化と成長を生体膜物質輸送系と水チャネル分子から解析する

細胞膜、液胞膜水チャネルの複数分子種の発現特性、生体膜の水透過率との関連、CAM植物への水チャネル遺伝子の導入、さらにCa^<2+>輸送・濃縮装置の器官特異性の解析も行った。(1)ダイコンの細胞膜(6種)と液胞膜(2種)の水チャネルについて各器官を成長段階別に分析し、多くが協調的に発現してる反面、一部の分子種が特定器官で合成されないことが明らかにした。(2)生体膜の水透過率をストップトフロー装置により測定した。水透過率の大きさは細胞膜より液胞膜が高く、耐乾燥性植物の膜の水透過率が低いことが明らかになった。またCAM植物液胞膜は水チャネルをほとんどもたない(ダイコンの100分の以下)ことも解明した。(3)水チャネルが個体と器官にどのような影響をもつかを検討する目的で、水チャネルをほとんど持たないCAM植物に水チャネル(PAQ1、γ-VM23)の遺伝子を導入した。再生植物体が成育中である。発現量を検定し、植物組織の生理学的な影響を解析しつつある。(4)液胞膜へのCa^<2+>濃縮装置としてのCa^<2+>/H^+対向輸送体は444個のアミノ酸で構成されるタンパク質であり、その発現は胚軸に顕著で、根では転写・翻訳産物が検出されず、明確な組織特異性が明らかになった。さらに液胞型Ca^<2+>結合タンパク質を精製、分子クローニングし、これも根に特徴的なタンパク質であることを見いだした.細胞膜、液胞膜水チャネルの複数分子種の発現特性、生体膜の水透過率との関連、CAM植物への水チャネル遺伝子の導入、さらにCa^<2+>輸送・濃縮装置の器官特異性の解析も行った。さらに液胞型Ca^<2+>結合タンパク質を精製、分子クローニングし、これも根に特徴的なタンパク質であることを見いだした.
層状BNを用いたGaN系デバイスの機械的転写

研究代表者らは、2012年にh-BNがGaN系デバイスの機械的転写の剥離層として機能することを発見した。本研究は、上記発見をさらに発展させ、その成長機構を解明し、その結晶性を改善することが目的である。まず、(0001)サファイア基板上にプラズマ支援分子線エピタキシー(MBE)によりBN薄膜を基板温度1000°Cで成長した。BN薄膜のX線反射率プロファイルと原子間力顕微鏡とFTIR測定から、MBEにより(0001)サファイア基板上にsp2結合を有する膜厚16nmの原子レベルで平坦なBN薄膜が得られたことがわかった。次に、MBEにより(0001)サファイア基板上に、1.5nmと3nmの膜厚を有するh-BNバッファ層を成長し、そのh-BNバッファ層上にMBEにより0.3μmのGaN薄膜を成長した。X線回折による評価から、GaN(0002)ピークのみが観測され、h-BNバッファ層上にMBE成長したGaN薄膜は単結晶であることがわかった。しかし、そのGaN(0002)X線回折強度は、h-BNバッファ層の膜厚が1.5nmから3nmに増大するにつれて急激に減少することがわかった。このh-BNバッファ層上のGaN薄膜の結晶性を向上させる目的で、(0001)サファイア基板上膜厚3nmのh-BN層とそのh-BNバッファ層上に膜厚0.15μmのAlNバッファ層を基板温度1000°Cで成長しその後800°Cで膜厚0.3μmのGaN薄膜を成長した。h-BN/AlNバッファ層上のGaN薄膜は、(1×1)のRHEEDパターンを示し、h-BN/AlNバッファ層上のGaN薄膜のX線回折のGaN(0002)回折ピーク強度は、h-BN上GaN薄膜の回折ピーク強度と比較して著しく増大することを見出した。このことは、h-BNバッファ層上のAlNバッファ層の導入がGaN薄膜の結晶性を大きく向上させることを示している。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者らは、2012年に六方晶窒化ホウ素(h-BN)がGaN系デバイスの機械的転写の剥離層として機能することを発見した。本研究は、上記発見をさらに発展させ、未解決の基礎項目を明らかにし、その結晶性を改善し、最終的に、転写デバイス特性をさらに向上させることが目的である。そのサファイア基板上h-BN上GaN系薄膜成長の成長機構を解明するために、成長表面をその場観察することが必要である。そのためには、分子線エピタキシー(MBE)装置を用いてh-BN薄膜を成長し、その場観察手段である反射高速電子線回折(RHEED)装置により成長構造をモニターすることが必要となる。研究代表者らは、すでにMBEを用いて、h-BNエピタキシャル薄膜成長に世界に先駆けて成功した。今年度、h-BN用MBE装置を安全に設置し、稼働することができた。具体的には、大学において、MBE稼働に必要なユーティリティー設備、すなわち窒素プラズマソース配管設備、冷却水配管設備、圧縮空気配管設備、排気配管ライン、電源系統設備等を新規に設計し、関連する工事を行い、MBE装置を設置し稼働した。MBE装置の真空度は、10のマイナス8乗Torr台であり、良好な真空度に到達している。MBE装置内の残留ガス分析を行い、主な残留ガスは、水素、水、二酸化炭素等であり今後本格稼働により、さらに真空度は向上すると考えている。大学内において、MBE装置稼働に必要なユーティリティーがほとんど存在しない状況から必要な設備を設計し、工事、動作確認等を実施したため時間を要したが、MBE装置が順調に立ち上がったため、今後成長機構の解明を進める予定である。本研究は、上記発見をさらに発展させ、未解決の基礎項目を明らかにし、その結晶性を改善し、最終的に転写デバイス特性をさらに向上させることが目的である。そのためには、分子線エピタキシー装置(MBE)を用いてh-BN薄膜を成長し、その場観察手段である反射高速電子線回折(RHEED)装置により成長機構をモニターすることが必要となる。平成26年度にh-BN用MBE装置を安全に設置し、稼働することができた。しかし、移設する際にMBE装置全体の分解、洗浄を実施したため、真空度等が設置前の状態まで回復していなかった。そのため、今年度にMBE装置のベーキング等を行いMBE装置の真空度の向上を行ったが、MBE装置自体が20年以上経過しているため、窒素プラズマライン用ターボ分子ポンプ、そして窒素プラズマセル冷却水流量計等が相次いて故障し、さらに停電等も生じたために、MBE装置を安定して稼働することができなかった。そこで本年度新規にターボ分子ポンプ及び窒素プラズマセル冷却水流量計を購入して正常動作することを確認した。同時に成長機構解明に必要なRHEEDスクリーンの交換、ビューポート取り付け、GaN系薄膜成長用Kセルの購入、取り付け等を行った。