hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エピジェネティクスは適応進化の素材となりうるか？－シロイヌナズナ属野生種を材料に

(1)進化的な標高適応は既に起きているのか、(2)標高適応形質は何か、(3)標高適応形質にどのくらい表現型可塑性があるか、(4)母親が経験した環境によって標高適応形質の表現型が変わるか、(5)標高適応の原因遺伝子は何か、(6)母親が経験した環境によって原因遺伝子のメチル化修飾状態が変わるか。H25年度は次の進展があった。(1)H23年に開始した野外移植実験を継続し、3年にわたる適応成分を取得し、累積適応度においてホームサイトアドバンテージがあり標高に対する適応進化が既に起きていることを検証できた(現在確認の解析中)。(2)開花タイミング、発芽タイミング、被食防衛能力などに標高クラインがあることが分かった。(3)開花タイミングと発芽タイミングの表現型可塑性を定量解析した。(4)短日条件の開花タイミング、植物サイズ、花生産数における、母親環境の効果を解析中である。(5)標高によって著しく対立遺伝子頻度が異なることが分かっているGL1遺伝子に、野外圃場においても自然淘汰が働いている可能性が示唆された。(6)野外移植圃場で植物から葉を採集してエピジェネティクス実験に供しようとしているが、試料量が免疫沈降を伴うプロトコルには不十分である。そこで共同研究者とともにバイサルフェイト処理後の次世代シーケンサー実験系の確立を目指している。ミヤマハタザオ複数系統のリシーケンスを行ってリファレンス配列を取得することが必須であり、その作業がほぼ終了した。また、RADシーケンスを利用した新規なメチル化判別法のプロトコル開発に取り組んだが、こちらは研究期間内に終了させることはできなかった。検討する表現型として、耐寒性よりも条件設定が容易な開花タイミングなどの生活史形質について研究を進めている。母親が異なる環境を経験している実験室第一世代と、母親が共通の実験室環境を経験している実験室第二世代の間で、開花タイミングに世代がどのように効果を与えているかを長日条件の実験室で栽培して解析し、低標高の集団では、第二世代の方が第一世代より、春化処理が開花を促進する効果が大きいことを明らかにしていた(前年度)。高標高の集団では夏に開花するので短日条件化の表現型変異も興味深い。そこで同様の実験を短日条件下で行い、結果を解析中である。ミヤマハタザオ28集団・タチスズシロソウ8集団を、低・中・高標高の圃場に移植する実験を継続して行った。これまでに、特に夏の生存率においてホームサイトアドバンテージが見られている。それぞれの移植圃場においてどんなエピジェネティックな修飾を獲得したのかを調べるための葉サンプリングと、それが次世代に伝わるかを調べるための種子サンプリングも継続し、十分なサンプルが集まった。標高適応の候補遺伝子として、GL1(トライコーム遺伝子)・CRY1(青色光受容体遺伝子)・PHYB(赤色光受容体遺伝子)を対象にして、次世代シーケンサー(454 GS Junior)によってミヤマハタザオ20集団の各20個体の塩基配列を決定する実験を行い、これらの遺伝子が集団間で著しい分断化効果を受けていて、対立遺伝子頻度が標高によって異なっていることが分かった。GL1については、遺伝子型と表現型の関係も明らかになった。耐寒性の測定条件の最適化が遅れている。また、ゲノム修飾多型の解析が着手できていない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
新規ミトコンドリア因子に着目した慢性炎症性疾患の創薬・育薬研究

高齢化社会の到来に伴い、代謝性疾患や神経変性疾患など、慢性炎症性疾患に対する新規治療法開発が喫緊の課題となっている。代表者らは最近、分子量13 kDaの新規ミトコンドリア因子(p13)が、脳と膵臓において同疾患の新規創薬標的となる可能性を見出している。本研究では、p13について得た知見を、臨床を視野にいれた、より具体的な創薬/育薬研究に展開する目的で実施し、2018年度は以下の知見を得た。1) p13の発現制御化合物に注目した検討から、p13の発現制御に関する用量依存性を確認すると共に、一部の化合物については、細胞死誘導あるいは細胞増殖促進に関する用量依存性を明らかにした。2)パーキンソン病モデル動物を用いた検討から、脳内におけるp13の発現抑制は、ドパミン神経細胞死を著明に抑制する一方、グリア細胞の活性化には影響しないことを明らかにした。3) p13の遺伝子欠損マウスを用いた検討から、同ホモ欠損マウスは生後14週齢までに全例が死亡することや、p13の欠損は膵ランゲルハンス氏島のほか精巣や白色脂肪組織の形成不全に繋がることを見出した。以上2018年度は特に、p13遺伝子欠損マウスに関して多くの重要な知見を得た。2018年度はp13のホモ欠損マウスが高い致死性を示すことが明らかとなり、その結果として、同マウスを用いて行う予定であったいくつかの実験を保留せざるをえなかった。しかしながら、同マウスの半網羅的な表現型解析により、内因性のp13は精巣と白色脂肪の形成・分化において極めて重要な働きをする可能性が新たに示された。以上、実験を保留した点(かつその原因に対する対策を講じた点)と予想外の知見を得た点とを併せ、研究はおおむね順調に進んでいると判断される。今後とも、p13の発現調節化合物および遺伝子欠損マウスを用いた分子薬理学研究を推進する。ただし本年度に得た、p13ホモ欠損マウスにおける精巣と白色脂肪の形成異常という予想外の知見をふまえ、今後はこれら組織に注目した検討も併せて行っていく。p13の遺伝子欠損マウスの繁殖過程で、同ホモ欠損マウスが生後早期のみならず、離乳後の期間においても高い致死性を示すことが見いだされた。この新たな発見と関連して、当該年度に予定した実験を保留する必要性が生じたため次年度使用額が生じた。なお今年度は、同マウスの低い繁殖性を改善するために、ICRを遺伝的背景に持つ同欠損マウスの作製を開始した(原因解決の対策を講じた)。こうして繁殖性が改善された同欠損マウスを用いて、次年度は、2018年度に保留した実験を行う。
予備濃縮と電位差分析法によるマイクロ流路ペーパー分析デバイスの開発

数百μm程度の流路を作製した紙をマイクロフロー分析に利用する方法であるμPADは、医療や環境分野で注目されている。イオン選択性電極(ISE)を用いる電位差分析法は、操作が簡便で高選択性、尿などの着色した生体試料にも適用できる、微小化してもその検出感度が低下しないなどの優れた利点を持っているので、μPADのようなマイクロフロー分析における検出法として有効である。しかし、ISEを用いるμPADの検出感度は十分でない。そこで、本研究では、紙上で、環境汚染物質や生体試料を濃縮し、紙デバイスに組み込まれたISEに溶出させ、生じた電位差により定量する新規μPADを実現することを目的とする。
臨床と基礎をつなぐ視点からの肺癌悪性化進展における繊維芽細胞、繊維化の役割解明

<成果>平成27年度は、腫瘍内の線維性組織に代表される結合組織が3D-CT解析によるCT値高吸収域容積や腫瘍全体に占める割合がある一定値以上になると、病理学的な肺癌の脈管内や胸膜への浸潤能およびリンパ節転移能が亢進することを示した論文をpublishした(K.Shikuma, et al, Journal of , 2016)。この結果、現在、臨床で行われている早期肺癌における区域切除術などの積極的縮小手術の適応とその意義を示すことが出来た。<達成度>臨床面における腫瘍および間質細胞相互作用については、その臨床的意義を示すことが出来、論文化まで行われたため、十分な成果が得られたと考えられる。基礎研究面では、腫瘍に対するhost反応を起こすモデルを使用する必要があり、通常のnude mouseによるxenograft modelが使えなかった。mouse肺癌細胞株による実験が必要となったため、今までのヒト肺癌細胞株に対する我々の技術・知見があまり生かせず、研究の進展が遅れている。平成26年度は、腫瘍本体とその間質、特に間質における線維芽細胞やマトリックスの相互依存的な微小環境の形成が、癌の悪性化進展に大きな意味をもつかどうかを検討した。臨床研究においては、CT値の濃度に基づいた高吸収域と低吸収域の分類を行い3D-CT解析を用いた腫瘍容量やその比率と臨床病理学的相関を検討した。その結果、CT値が高く線維性組織が豊富で充実性な腫瘍部分のサイズや腫瘍全体に占める割合が大きいほど、局所浸潤因子であるv因子やly因子、pl因子、さらにリンパ節転移の陽性率が高くなることを見出した。その結果、肺癌手術例における、術前CTによる術式選択(通常の葉切除もしくは縮小手術)、新たな予後因子の発見、治療効果判定にも臨床的に役立つことが示された。基礎研究面においては、B6マウス肺癌モデルの確立を行った。同マウスの肺内にLCC肺癌細胞株をMatrigelと混合して注入することで肺癌を作成するorthotopicなmouse modelを確立した。isograftであるため、免疫細胞や間質線維芽細胞の腫瘍内への浸潤がみられ、我々の考える腫瘍間質の適切な形成が行われていることを確認できた。また、同細胞株とnude mouseを用いて肺癌を形成すると、B6マウスにおける腫瘍と比べて縮小傾向を認め、腫瘍間質の腫瘍形成に果たす重要な役割について考察することができた。線維性組織と考えられるCT値が高吸収域を有する肺癌で腫瘍細胞の局所浸潤能や転移能が亢進していることを臨床的に示すことができた。この内容は、すでに学会発表を終え、現在論文投稿中である。平成27年度には、臨床的に見出されたCT値高吸収域にどのような間質細胞が存在するのか、免疫染色や初代培養等で確認する予定である。また、基礎研究面では、確立したマウスモデルを用いて、腫瘍と間質細胞の間のinteractionがどのようにして、行われているかのメカニズム解明を行い、阻害効果を確認する。
ジェンダー論とシティズンシップ論の実践的架橋を求めて:変容する親密圏を手がかりに

本共同研究では、シティズンシップ論とジェンダー論の関わりを、親密圏を手がかりに検討を試み、特に、ジェンダーに関する権利を実現する過程に注目し行った。これにより、ジェンダーに関する権利の実現過程における、ケア、サポート、エンパワメントが行われるためには、「重層的親密圏」(三輪)とも「社会的親密圏」(南野)とも呼びうる、ケア・サポート・エンパワメントを中心とした関係を維持できる関係性が、従来の親密圏と異なりながらも重なり合うものとして構想される必要があることが明らかになった。本研究の目的は、シティズンシップ論の射程からジェンダー論を検討することで、ジェンダー論のシティズンシップ論への適用可能性とその限界を探ることを全体的な構想とする。研究計画に基づき20年度は、まず、(1)共同・連携研究者間のシティズンシップ論への共通理解を深める作業を行うため、研究会を開き、研究者らが現在扱っているシティズンシップ概念/論の報告を行った。(2)次に、検討の末、共通の研究の手がかりとして特に注目する課題を「ジェンダーをめぐる権利の実現過程」に置き、権利実現の過程において何がどのように欠落しているのか・いないのがを検討し、それが、現在急速にグローバル化する世界の中での国家・国民・市民の意味変容という現実の中にあるシティズンシップ(のあり方)と、どのように関わるのかを考えるという、二段構えの構成を取ることとした。(3)そのうえで、各人のフィールドでの当該テーマについての検討を進めた。具体的には、研究会を開いて、フランスにおけるジェンダーのあり方や、レイプ被害者支援における医療機関とNGOの協力などについて、個々のフィールドでの調査結果の報告を行った。本研究の目的は、シティズンシップ論の射程からジェンダー論を検討することであり、ジェンダー論のシティズンシップ論への適用可能性とその限界を探ることを全体的な構想とする。方法としては、(1)シティズンシップ論研究、(2)親密圏におけるジェンダーをめぐる権利の実現過程の研究、に大別でできる。本年度は、(2)の共通課題について、2009年5月の法社会学会学術大会ミニシンポジウム「ジェンダーから見た法実践」において、澤がコーディネータを務め、研究協力者である三輪、連携研究者である手嶋が報告を行い、親密圏におけるジェンダーに関わる権利実現において、差別意識を内面化している当事者らが親密圏において権利を主張し獲得する際に、どのような段階でいかなるサポートが必要かを検討した。また、権利の実現過程におけるサポートについての比較研究のため、スペインの国内人権機関、フランスのDVサポート関連機関の調査を行った。2010年4月には、本科研研究の中間報告書として、『ジェンダーとシティズンシップをめぐる法・権利・支援-親密圏を中心に-』を編集し現在までの成果を報告している。本研究の目的は、ジェンダー論のシティズンシップ論への適用可能性とその限界を探ることを全体的な構想とする。方法としては、(1)シティズンシップ論研究、(2)親密圏におけるジェンダーをめぐる権利の実現過程の研究に大別でできる。2010年度は、本科研研究の報告書として、『ジェンダーとシティズンシップをめぐる法・権利・支援-親密圏を中心に-』(全190頁、論文7本ほか所収)を発表したうえで、昨年度に引き続き法社会学会学術大会において報告を行った。(ミニシンポジウム「親密圏への法的介入-DVから考える」、手嶋昭子「家族法における離婚婚姻観-DVによる離婚事例から、毛利康俊「親密圏への法的介入-ルーマン派システム論からDV法を見る」)また(1)と(2)についての検討を研究会等で続け、とくに親密圏におけるジェンダーに関わる権利の在り方の困難さ及び権利を実施する困難さに鑑み、権利実現のためには、法の変革だけでなく親密圏に関わる人々だけに限られないコミュニティも含めたなかでの重層的な支援の必要性が不可欠であり、従来権利の外側のものとされてきたこのような支援のための制度に、権利そのものと等価ともいえる意義と重要性があることを明らかにした。そのうえで、シティズンシップやマイノリティをめぐる歴史がこのような制度化をどのように位置付けつつ議論展開を行ってきたか、権利実現のための支援の制度化と教育の歴史を検討している。
生細胞代謝の制御を実現する電子輸送ポリマーの開発

電子伝達系は、エネルギー代謝の中心を担っており、そのレドックス状態は様々な生細胞の代謝に対して大きな影響を有している。そのため、電子伝達系レドックス状態を制御する技術は、エネルギー・環境・医療といった多様な分野に貢献する。先行研究において、生体親和性・細胞膜透過性を有しフェロセン類を酸化還元ユニットとする両親媒性電子輸送ポリマーpMFcと電気化学的手法を用いることで、細胞内のレドックス状態を制御する手法は実現していた。しかし、電子輸送ポリマーと目的の細胞内酸化還元種とを選択的に反応させる手法は、全く確立されていなかった。本研究では、電子輸送ポリマーの設計自由度の高さを生かし、(1) pMFcへの疎水性ユニットの導入、(2) pMFc酸化還元ユニットのキノン類への置換という二つの分子設計戦略により、電子伝達系と選択的に電子授受を行う電子輸送ポリマーの開発を目指した。本年度では方針(1)の妥当性について集中的に検討した。疎水性ユニット含有率、酸化還元状態の異なるpMFcポリマー物性評価の結果、反応選択性実現のためには酸化還元ユニットが酸化体・還元体どちらの状態でも疎水性を有していることが望ましいことが明らかになった。さらに本年度は、これまで対象とされてきた微生物細胞だけでなく、哺乳類細胞に対しても電子輸送ポリマーの適用を実施した。pMFcとヒト乳腺がん細胞由来MDA-MB-231細胞を用いた検討の結果、本手法が哺乳類細胞に対しても有効であることを見出した。電子輸送ポリマーpMFcの物性検討により、pMFcが酸化体となった時に、フェロセンがフェロセニウムカチオンになることで、ポリマーが完全に親水的になることを見出した。この結果を踏まえると、フェロセン類を酸化還元ユニットとして用いた場合、酸化還元ユニットがポリマー会合体外部に露出することになり、細胞質中の親水性酸化還元種と反応してしまうことが懸念される。実際に、疎水性n-butyl methacrylate (BMA)ユニットが導入されたポリマーと親水性酸化還元種の反応性を評価したところ、BMAユニットの増加による反応性の低下は見られなかった。したがって、本研究が目指す反応選択性を実現するためには、酸化体と還元体のどちらの状態でも疎水性を有していることが望ましく、方針(2)の酸化還元ユニットのキノン類への置換が有望な手法であることが示唆された。また、本手法の適用生物種を拡張するため、これまで用いてきた微生物細胞だけでなく、哺乳類細胞への応用にも取り組んだところ、本手法は哺乳類細胞に対しても有効であることが確認された。ヒト乳腺がん由来のMDA-MB-231をモデル細胞として、pMFcの細胞への影響を検討した。還元体pMFcは細胞生存率に影響を与えなかった一方で、酸化体pMFcにおいては、濃度依存的に細胞生存率が低下する傾向が認められた。さらに、酸化体pMFcはアポトーシスを誘導していることが確認された。これらの結果は、pMFcを介した電子引き抜きによりがん細胞内のレドックス状態に摂動が与えられ、がん細胞にアポトーシスが誘導されたことを示唆している。以上から、電子輸送ポリマーが、がん細胞の新規増殖抑制手法として利用可能であることが期待される。以上のように、本年度において電子輸送ポリマーの設計指針が明確化し、適用細胞種の拡張が実現したため、期待通り研究が進展していると考えられる。酸化体と還元体のどちらの状態でも疎水性が保たれたキノン類を酸化還元ユニットとする電子輸送ポリマーの合成に取り組む。電子輸送ポリマーと抽出ミトコンドリアを用いて、ポリマーとミトコンドリアの反応性を検討する。また、電子輸送ポリマーの細胞内で反応性の評価のため、ポリマーを微生物細胞や哺乳類細胞に適用し、細胞内の発酵生成物や酸化還元活性種(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、グルタチオンなど)の濃度・酸化還元状態の測定を行う。

電子輸送ポリマーpMFcの物性検討により、pMFcが酸化体となった時に、フェロセンがフェロセニウムカチオンになることで、ポリマーが完全に親水的になることを見出した。この結果を踏まえると、フェロセン類を酸化還元ユニットとして用いた場合、酸化還元ユニットがポリマー会合体外部に露出することになり、細胞質中の親水性酸化還元種と反応してしまうことが懸念される。実際に、疎水性n-butyl methacrylate (BMA)ユニットが導入されたポリマーと親水性酸化還元種の反応性を評価したところ、BMAユニットの増加による反応性の低下は見られなかった。したがって、本研究が目指す反応選択性を実現するためには、酸化体と還元体のどちらの状態でも疎水性を有していることが望ましく、方針(2)の酸化還元ユニットのキノン類への置換が有望な手法であることが示唆された。また、本手法の適用生物種を拡張するため、これまで用いてきた微生物細胞だけでなく、哺乳類細胞への応用にも取り組んだところ、本手法は哺乳類細胞に対しても有効であることが確認された。ヒト乳腺がん由来のMDA-MB-231をモデル細胞として、pMFcの細胞への影響を検討した。還元体pMFcは細胞生存率に影響を与えなかった一方で、酸化体pMFcにおいては、濃度依存的に細胞生存率が低下する傾向が認められた。さらに、酸化体pMFcはアポトーシスを誘導していることが確認された。これらの結果は、pMFcを介した電子引き抜きによりがん細胞内のレドックス状態に摂動が与えられ、がん細胞にアポトーシスが誘導されたことを示唆している。以上から、電子輸送ポリマーが、がん細胞の新規増殖抑制手法として利用可能であることが期待される。以上のように、本年度において電子輸送ポリマーの設計指針が明確化し、適用細胞種の拡張が実現したため、期待通り研究が進展していると考えられる。酸化体と還元体のどちらの状態でも疎水性が保たれたキノン類を酸化還元ユニットとする電子輸送ポリマーの合成に取り組む。電子輸送ポリマーと抽出ミトコンドリアを用いて、ポリマーとミトコンドリアの反応性を検討する。また、電子輸送ポリマーの細胞内で反応性の評価のため、ポリマーを微生物細胞や哺乳類細胞に適用し、細胞内の発酵生成物や酸化還元活性種(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、グルタチオンなど)の濃度・酸化還元状態の測定を行う。
先端的医療における看護婦の役割に関する日米比較研究

医療技術の発展により新しい治療法が出現し、難治性患者の治療に大きな効果を上げるに至っているが、同時に先端的医療技術に伴う様々な心理社会的問題の解決が求められるようになった。なかでも、先端的医療の一つである臓器移植では、移植医学や免疫学などの生物医学的局面の飛躍的発展が基盤になっているが、臓器提供に関するインフォームドコンセント、移植候補者の決定と心身のケア、移植後生涯にわたる医療援助、社会復帰の援助、脳死に関する社会的合意の促進など、いわゆる生物医学の枠外にある諸問題の解決が急務とされている。われわれは、が国の移植医療が社会的に受け入れられ、ドナーとレシピエント双方にとり真にヒューマニスティックな医療になることを願って、看護および心理社会的観点からの移植医療の在り方を研究テーマに据えた。またわれわれは、移植看護は特殊領域の問題ではなく、様々なハイテック技術の導入に伴う患者や家族の諸問題にも共通することろがあると確信しており、この調査研究が看護の質の向上に寄与することを願っている。臓器移植はアメリカ合衆国において広く計画的に実施されており、社会的医療として定着しているので、わが国の移植医療を考える際にもアメリカの実情が重要な参考になる。そこで、本学の交流提携校であるハワイパセフィック大学看護学部(ウインタース学部長)とミドルテネシー州立大学(ワキム学部長)の協力を得て、この調査研究プログラムを実施した。研究成果の概要は下記の通りである。1.臓器移植の実績は日米の間で格段の相違がある。わが国の場合、脳死体からの移植が公認されていないので、心臓死および生体ドナーからの腎臓移植が大部分を占め、生体肝部分移植がそれに次ぐが、アメリカでは心臓、腎臓、肝臓、膵臓、肺臓、心肺などの多臓器移植が活発に行われており、当然のことながら生体ドナーからの移植は低率である。またわが国では、臓器配分の公的機関は現在のところ準備中であるが、アメリカではUNOSに代表されるような全国規模の機関が整備されており、臓器配分の適格性と公平性が確保されている。2.看護に関する内外の文献調査によると、わが国の研究報告は他の看護領域に比べて極端に少ないが、アメリカでは看護専門家による移植看護の教科書を始めとし、看護倫理や移植コーディネーターやクリティカルケアなどを取り上げた論文が多数報告されている。3.移植医療に対する看護婦の関わりかたについても、わが国では特に専門化されておらず、病棟やICUなどの看護一般に組み込まれているが、アメリカでは移植医療の専門化としての役割を果たしている。特に、専門職種である移植コーディネーター(プロキュメントとクリニカル)として活躍している。なかでも、クリニカル・コーディネーターは看護出身者が大部分を占めている。アメリカの移植センターは臓器別に編成されていて、看護出身の移植コーディネーターがチームの重要な要になっている。移植候補者のアセスメントと教育、移植までの心身の管理、病棟やICU看護婦への指導、移植後のアセスメントと管理指導、プロキュアメント・コーディネーターとの連絡など移植プロセスの全体に関わっている。4.国内外で移植を受けたレシピエント63名の意識調査では、移植情報の授受や移植の決断に際して、わが国のレシピエントはもっぱら主治医や移植医を頼りにし、看護婦の影響力は日常の身体ケアを除いて極端に少なかった。しかしながら、レシピエントは看護婦に対して移植看護の専門家であることを期待していた。5.看護婦689名を対象にした意識調査では、臓器移植についての関心は高いが、実際の看護場面で移植患者や家族独特のニーズに対するケアが十分に行いきれていないと感じている。脳死の説明や移植独特の悩みなどについて、医師に任せてしまいやすい傾向が見られた。移植の心理社会的な諸問題について、看護婦の教育を要する。6.アメリカ型の移植医療をわが国に導入するには、看護婦出身の移植コーディネーターを増やすこと、精神看護スペシャリストを養成すること、医師主導型医療から専門化チーム型医療へ転換することなどが必要である。

わが国の場合、脳死体からの移植が公認されていないので、心臓死および生体ドナーからの腎臓移植が大部分を占め、生体肝部分移植がそれに次ぐが、アメリカでは心臓、腎臓、肝臓、膵臓、肺臓、心肺などの多臓器移植が活発に行われており、当然のことながら生体ドナーからの移植は低率である。またわが国では、臓器配分の公的機関は現在のところ準備中であるが、アメリカではUNOSに代表されるような全国規模の機関が整備されており、臓器配分の適格性と公平性が確保されている。2.看護に関する内外の文献調査によると、わが国の研究報告は他の看護領域に比べて極端に少ないが、アメリカでは看護専門家による移植看護の教科書を始めとし、看護倫理や移植コーディネーターやクリティカルケアなどを取り上げた論文が多数報告されている。3.移植医療に対する看護婦の関わりかたについても、わが国では特に専門化されておらず、病棟やICUなどの看護一般に組み込まれているが、アメリカでは移植医療の専門化としての役割を果たしている。特に、専門職種である移植コーディネーター(プロキュメントとクリニカル)として活躍している。なかでも、クリニカル・コーディネーターは看護出身者が大部分を占めている。アメリカの移植センターは臓器別に編成されていて、看護出身の移植コーディネーターがチームの重要な要になっている。移植候補者のアセスメントと教育、移植までの心身の管理、病棟やICU看護婦への指導、移植後のアセスメントと管理指導、プロキュアメント・コーディネーターとの連絡など移植プロセスの全体に関わっている。4.国内外で移植を受けたレシピエント63名の意識調査では、移植情報の授受や移植の決断に際して、わが国のレシピエントはもっぱら主治医や移植医を頼りにし、看護婦の影響力は日常の身体ケアを除いて極端に少なかった。しかしながら、レシピエントは看護婦に対して移植看護の専門家であることを期待していた。5.看護婦689名を対象にした意識調査では、臓器移植についての関心は高いが、実際の看護場面で移植患者や家族独特のニーズに対するケアが十分に行いきれていないと感じている。脳死の説明や移植独特の悩みなどについて、医師に任せてしまいやすい傾向が見られた。移植の心理社会的な諸問題について、看護婦の教育を要する。6.アメリカ型の移植医療をわが国に導入するには、看護婦出身の移植コーディネーターを増やすこと、精神看護スペシャリストを養成すること、医師主導型医療から専門化チーム型医療へ転換することなどが必要である。平成4年度の成果の概要は,次の通りである。1.脳死および臓器移植に関するわが国の文献調査によれば,大半の報告や論文は,移植外科医とか医療社会学者あるいは倫理学者の手になるものであり,看護の専門家によるものは非常に少なかった。わが国の臓器移植は腎臓移植が最も多く,看護婦の症例報告はあるが,通常の外科看護の範囲内で書かれている。2.アメリカの文献では,外科医,移植精神科医,精神看護リエゾンナース,社会学者,プロキュアメント・コーディネーター,クリニカル・コーディネーターなど,各種の専門家による研究報告が多く見られ,看護婦の関心も非常に高いことが想定される。
周術期における効率的な口腔機能管理の検討

周術期口腔機能管理を行った患者において、かかりつけ歯科受診状況と周術期の歯科治療の必要性、消化管外科、脳神経外科、呼吸器外科、婦人科、乳腺・内分泌外科患者の口腔内の特徴を明らかにすること、食道癌患者における口腔内状態と予後予測因子の関連、食道癌患者における口腔内の状態と術前化学療法中の予後予測因子の変化との関連を検討することを目的とした。定期歯科受診している患者では周術期に歯科治療が必要となった者の割合が低く、消化管外科患者の口腔内状態は他科患者よりも不良であり、食道癌患者の口腔内状態は術後の予後予測因子と関連があり、術前化学療法中の予後予測因子の変化に関連があることが示された。本研究は、効果的な周術期口腔機能管理を行うため、肺や食道など部位の異なるがん患者の口腔内の特徴を明らかにし、周術期において予知性をもって効率的に歯科介入を行う戦略を検討するものである。具体的な目的は、周術期口腔機能管理を行った患者において、1全身状態、口腔内の状態、生活習慣等を記録し、データベース化すること、2がんの部位によって異なるであろう口腔内の状態の特徴を明らかにし、各部位のがん患者に対して特に行うべき歯科治療やその効果について検討すること、3予知性を持って歯科治療を行い、口腔機能管理の効果を検討すること、である。3年間の研究期間内に、これまでに周術期口腔機能管理を行ってきたがん患者のデータベースを作成し、各部位のがん患者の口腔内の特徴と特に必要な歯科治療について検証し、口腔機能管理の効果の検証を行う予定である。平成25年度は、肺がん患者と食道がん患者のデータベースの作成、データの簡単な解析を行った。その結果、食道がん患者の口腔内の状態は、肺がん患者と比較して残存歯が少ない等、不良であることが分かってきた。また、食道がん患者の1症例について、口腔内の状態、がん治療、歯科治療、術後の経過を深く掘り下げ検討した。その結果、食道がん患者では、術後の回復を促進するため、義歯等を早期に作製し咬合・咀嚼機能を改善することによって経口栄養摂取を可能にすることが重要であることが分かってきた。これらの結果は、症例報告として発表した。また、頭頸部がん患者に口腔ケアを行った2症例についても症例報告を行った。本研究は、効果的な周術期口腔機能管理を行うため、肺や食道など部位の異なる癌患者の口腔内の特徴を明らかにし、周術期において予知性を持って効率的に歯科介入を行う戦略を検討するものである。具体的な目的は、周術期口腔機能管理を行った患者において、1全身状態、口腔内の状態、生活習慣等を記録し、データベース化すること、2医科疾患で異なるであろう口腔内の状態の特徴を明らかにし、各部位の癌患者に対して、特に行うべき歯科治療やその効果について検討すること、3予知性を持って歯科治療を行い、口腔機能管理の効果を検討すること、である。平成25年度は、肺癌患者と食道癌患者のデータベースの作成、データの解析を行った。特に、食道癌患者の口腔内の状態、癌治療、歯科治療、術後の経過を深く掘り下げ検討した。その結果、食道癌患者では、術後の回復を促進するため、義歯等を早期に作製し咬合・咀嚼機能を改善することによって経口栄養摂取を可能にすることが重要であることが分かってきた。これらの結果は症例報告として発表した。平成26年度は、食道癌患者の口腔内の状態と手術後の予後予測因子との関連について検討を行った。口腔内の状態が不良であると手術後の予後も不良となる可能性が示された。また、肺癌、食道癌に加えて、乳癌、脳腫瘍、婦人科系癌(子宮体・頸癌、卵巣癌など)など、部位を増やして口腔内の状態の検討を行った。やはり癌の部位によって、好発年齢、性差などの違いもあるため、口腔内の状態にも特徴があることが分かってきた。これらの内容は、国内外の学会で発表し、今後も発表予定である。その結果、食道癌患者では、術後の回復を促進するためには、義歯等を早期に作製し咬合・咀嚼機能を改善することによって経口栄養摂取を可能にすることが重要であることが分かってきた。これらの結果は症例報告として論文発表した。また、頭頸部がん患者に口腔ケアを行った2症例についても症例報告として論文発表を行った。

口腔内の状態が不良であると手術後の予後も不良となる可能性が示された。また、肺癌、食道癌に加えて、乳癌、脳腫瘍、婦人科系癌(子宮体・頸癌、卵巣癌など)など、部位を増やして口腔内の状態の検討を行った。癌の部位によって、口腔内の状態にも特徴があることが分かってきた。平成27年度は、上記の内容の分析やまとめを行い、国内外の学会で発表した。現在、論文作成中である。また、周術期口腔機能管理の意義や実際について、著書の一部を執筆した。周術期口腔機能管理を行った患者において、かかりつけ歯科受診状況と周術期の歯科治療の必要性、消化管外科、脳神経外科、呼吸器外科、婦人科、乳腺・内分泌外科患者の口腔内の特徴を明らかにすること、食道癌患者における口腔内状態と予後予測因子の関連、食道癌患者における口腔内の状態と術前化学療法中の予後予測因子の変化との関連を検討することを目的とした。定期歯科受診している患者では周術期に歯科治療が必要となった者の割合が低く、消化管外科患者の口腔内状態は他科患者よりも不良であり、食道癌患者の口腔内状態は術後の予後予測因子と関連があり、術前化学療法中の予後予測因子の変化に関連があることが示された。肺癌、食道癌、子宮・卵巣癌、乳癌、脳腫瘍など、様々な癌に罹患している患者の口腔内の特徴をある程度明らかにすることができた。特に、食道癌の患者の術後回復の促進には、補綴治療の必要性を明らかにすることができた。予防歯科学分野平成27年度は、さらにこれまでに得られたデータの解析を進める。また、効果的な介入方法について検討し、学会発表、論文発表を行う。初年度は様々な部位のがん患者のデータベースを完成させることを目標としていたが、肺がん患者と食道がん患者のデータベースを作成したにとどまっているため。データ入力等のための人員を雇用する予定であったが、適切な人材が見つからず初年度は雇用できなかった。平成26年度は、肺がん、食道がん患者のデータベースの内容を拡充していくとともに、その他の部位のがん患者についてもデータベースを作成する予定である。また、データ入力等の作業のための人員を雇用する予定である。本研究をより意義深いものとするため、周術期の歯科医療について幅広く情報交換するべく平成26年度は周術期口腔機能管理に関するシンポジウムを開催する予定である。初年度は、研究実施のために必要なパーソナルコンピューター、関連ソフトウェア、データ入力等に係る人件費等を計上していた。パーソナルコンピューターについて、新規購入は行わず手持ちのものを使用し、人件費については該当者が見つからず人員を雇用しなかった。このため、次年度使用額が生じた。平成25未使用額と26年度請求額を用いて、データ入力等に係る人員を雇用し、周術期口腔機能管理に関するシンポジウムを開催する予定である。
地域社会の環境論理と生活者の環境認識についての社会学的研究

本年度は、以前から継続中の四国、関西でのフィールドワークを引き続き行った。また、雑誌・文献資料館などに出張し、文献資料調査を行った。以前から継続していた京都東北部の山村での調査の成果を、地域社会の観光実践と都市-農山村関係のなかで発生する環境認識との連関を文献資料の調査の成果を交えながら考察し、研究会などで報告するとともに報告書としてまとめた。この論文では地域社会の観光実践において、都市社会が醸成している自然環境へのまなざしが大きく関連していることを、聞き取り調査や文献調査から得られたデータを示しながらまとめた。地域生活者によってになわれる観光実践は地域社会の自然環境を保全し、地域活性化の一助として位置づけられ地域の重要な活動となっているが、この実践の背景に存在している都市的な思想によって支えられ、都市的な論理によってマスツーリズム化している実態を明らかにした。環境へのまなざしの歴史的変化を追い、その変化にともない人々の実践も変化する過程を描き出している。また、自然環境が観光資源化するプロセスを地域の開発の歴史、具体的にはダム開発の経緯との関連のなかでみることで、地域社会の観光実践の社会史的な解明が進むのではないかと考えをもとに、関係資料の収集、聞き取り調査を進めて考察し、研究会で報告した。これらは本年度中に、雑誌論文としてまとめる予定である。
ネズミ亜科の系統分化とその成因に関する時空間要因の研究

ネズミ亜科の進化的動態をハツカネズミ属、アカネズミ属、クマネズミ属、ヤネズミ属において分子系統学的手法を用いて解析した。これら属間の分岐は、核の遺伝子の変異(IRBP遺伝子1152bp、RAG1遺伝子1002bp)およびミトコンドリアDNA(cytochrome b遺伝子1140bp)の変異に基づく系統解析から、ほぼ同時期に分化したことが示唆された。さらに、ユーラシアに分布する種を中心にハツカネズミ属4亜属12種の分子系統学的解析を3つの遺伝子領域について行った。その結果、4つの亜属の分岐は、進化的に短い時間の中で生じ、さらにハツカネズミ亜属において3つの単4系統グループが短期間にそれぞれ異なる地域において分化したことが示唆された。つまり、ハツカネズミ属の種分化は2段階の放散で説明できることが明らかとなったが、興味深いことに、このパターンがアカネズミ属においても認められた。したがって、第三紀後期の地球環境の変動がユーラシアの亜熱帯域および温帯域の異なる地域に生息するネズミ類の系統分化の重要な原動力となったものと思われた。さらに、ネズミ類における系統分化の要素として、1)ユーラシア大陸の構造と地理的隔離、2)異なるニッチへのシフト、そして、3)同一のニッチを持つ姉妹種との共存(ニッチの分化)を挙げられ、これらの要素が種の多様性を理解する上での基礎的要素であると考えられた。クマネズミ類については現在解析を進めているところであるが、上述の傾向を示すことが確認されている。一属一種のカヤネズミは、例外的に種の多様性のレベルが極端に低く、これは第四紀の中盤以降の絶滅が原因であることが分子系統学的解析と化石データの照合から明らかにすることができた。以上のように、ネズミ類の系統解析は地球環境の変動の様相を知る上で重要な知見をもたらすものであることも認識することができた。本年度は、東アジア産小型哺乳類の分子生物地理学的解析を行い、日本産のものを含めその進化的背景および種固有の遺伝的特性についてある程度明らかにすることができた。例えば、ヤチネズミ類については母性遺伝をするミトコンドリアDNA遺伝子、父性遺伝をするY染色体関連遺伝子をマーカーとして用い、地理的変異を解析した。紀伊半島においては両マーカーにおいて北からの遺伝子流入によると思われるタイプとの混合が認められた。今回の結果より第四紀における周期的な列島内での南北移動による地域集団の構築が行われたことが示唆された(Iwasa and Suzuki,2002,J.Mammalogy)。また日本海沿岸地域に展開するハントウアカネズミにおいて、東アジア大陸部における遺伝的構造の存在が明らかになり、シベリア、朝鮮半島そして沿海州部のそれぞれにおいて遺伝的分化が認められた(Serizawa et al.,2002)。アジア北東部に分布するヒメヤチネズミにおいても遺伝的構造を明らかにすることができた(Iwasa et al.,2002)。アジアを中心に世界に分布するウサギ類の進化的背景も明らかにすることができ、第三紀後期から現在にかけての寒冷・乾燥化の中で3回の世界的な分布拡大が起こり、その都度現在列島に生息する固有の種や系統が誕生したことが明らかとなった(Yamada et al.,2002)。また今回、X染色体上のG6pd遺伝子を分子系統マーカーとしてヤチネズミ類の解析に用いた。本マーカーが比較的近縁な種間の関係を明らかにする場合に有効であることが示された(Iwasa and Suzuki,2002,Chromosome Research)。

これら属間の分岐は、核の遺伝子の変異(IRBP遺伝子1152bp、RAG1遺伝子1002bp)およびミトコンドリアDNA(cytochrome b遺伝子1140bp)の変異に基づく系統解析から、ほぼ同時期に分化したことが示唆された。さらに、ユーラシアに分布する種を中心にハツカネズミ属4亜属12種の分子系統学的解析を3つの遺伝子領域について行った。その結果、4つの亜属の分岐は、進化的に短い時間の中で生じ、さらにハツカネズミ亜属において3つの単4系統グループが短期間にそれぞれ異なる地域において分化したことが示唆された。つまり、ハツカネズミ属の種分化は2段階の放散で説明できることが明らかとなったが、興味深いことに、このパターンがアカネズミ属においても認められた。したがって、第三紀後期の地球環境の変動がユーラシアの亜熱帯域および温帯域の異なる地域に生息するネズミ類の系統分化の重要な原動力となったものと思われた。さらに、ネズミ類における系統分化の要素として、1)ユーラシア大陸の構造と地理的隔離、2)異なるニッチへのシフト、そして、3)同一のニッチを持つ姉妹種との共存(ニッチの分化)を挙げられ、これらの要素が種の多様性を理解する上での基礎的要素であると考えられた。クマネズミ類については現在解析を進めているところであるが、上述の傾向を示すことが確認されている。一属一種のカヤネズミは、例外的に種の多様性のレベルが極端に低く、これは第四紀の中盤以降の絶滅が原因であることが分子系統学的解析と化石データの照合から明らかにすることができた。以上のように、ネズミ類の系統解析は地球環境の変動の様相を知る上で重要な知見をもたらすものであることも認識することができた。
昆虫の網膜電位特性に学ぶＬＥＤ光による害虫（ガ・ゴキブリ）防除光源装置の開発

本研究は化学農薬に替わる害虫防除方法の模索であり、超高輝度型LEDの諸特性を積極的に利用した物理的害虫防除光源装置の開発である。開発にあたり近年特に農作物への被害が多い特定害虫種(ヤガ蛾類)や家庭内で特に嫌がられているゴキブリなどに対して、光照射時に誘発する網膜電位応答(ERG信号)特性を明らかにした。そのデータと行動観察とを関連付け、効果的な防除や駆除の物理的方法の確立を行った。実験系の再構築により、ERG信号の継続計測および新種の害虫種に対応し、特に多くのヤガ類やゴキブリ類の色覚特性のデータベースを作成した。計測データに基づき防除あるいは駆除光源装置開発の取り組みにも着手した。本研究では化学農薬に替わる害虫防除方法を模索しており、超高輝度型LEDの諸特性を積極的に利用した物理的な新しいタイプの害虫防除光源装置の開発を実施している。開発にあたり、農作物に被害を多くもたらす特定害虫種(チャバネアオカメムシ,オオタバコガ,ハスモンヨトウ)や家庭内で特に嫌がられているゴキブリ(これまでの成果を踏まえ、両害虫種に対して、光照射時に複眼の網膜に誘発する網膜電位応答(ERG信号)特性を明らかにし、そのデータと行動観察とを関連付けることにより、効果的な防除や駆除の物理的方法の確立を行う。この年度では前年度の研究成果を踏まえ、以下の事項を実施した。(1)ERG信号の継続計測および新種の害虫対応前年度に引き続き、ERG信号の継続計測を実施し可能な限り多くのデータを収集して、更なる信頼性の高い基礎資料収集を実施した。具体的には、被害をもたらすことが予想される新種のヤガ類の害虫に切り替え、ERG信号計測を実施した。これにより、LED光源の光質の条件決定のための基礎資料を得ることができた。(2)ゴキブリの防除あるいは駆除光源装置開発の取組み前年度までERG信号の視覚特性をを踏まえ、この年度では主として、簡易行動観察装置を試作して、各種光刺激に対するクロゴキブリの誘引・忌避行動の行動観察を予備的に実施した。近紫外光と可視光との光質の違いにより、ゴキブリの行動様式の差別化の可能性に見通しを得ることができた。初年度では、これまで以上のS/N比向上を目指した網膜電位(ERG信号)計測の実験系の再構築を実施することで、ガ類のERG信号のゆらぎ特性の計測を行なった。また、予備的にゴキブリの複眼への光照射時のERG信号の計測も行った。初めての試みなので、光の色(波長)や照射強度、さらにパルス光の光追従性などの諸特性を知ることから始めた。以下に、詳細な実施結果を記す。(1)実験系の再構築これまで以上の高S/N比で質の良いERG信号を計測できる新たな計測システムの再構築を実施した。この年度では、自作の生体電位アンプ(計測用アンプ)の再設計及び試作を行った。(高性能なリニアICやフィルタICなどの選定後、そのICを採用して基本設計・試作)これまでは、半自動でERG信号の光強度依存性や周波数応答特性などを計測しているが、別途制御用PCを付加して、光刺激提示や計測データの高速化自動ロギングシステムを新規に構築した。(2)ERG信号のゆらぎの再計測およびゴキブリのERG信号の予備計測「生き物」を対象とした計測では、一般性や再現性の観点から、個体サンプル数が不足している。この年度は、これまでの計測技術のノウハウを生かし、より多くのERG信号のゆらぎ特性を解析し、LED光源の照射技術のための基礎資料を得た。このデータは、害虫の光に対する慣れ防止効果を狙うと同時に、ちらつき点灯なので、低消費電力化も図ることが目的である。また、ゴキブリの複眼に針電極を挿入し、光応答特性の予備調査を実施し、次年度以降の実験計画に役立てる基礎資料を入手した。本研究は化学農薬に替わる害虫防除方法を模索しており、超高輝度型LEDの諸特性を積極的に利用した物理的な新しいタイプの害虫防除光源装置の開発である。本申請では、開発にあたり近年特に農作物に被害を多くもたらす特定害虫種(チャバネアオカメムシ,オオタバコガ,ハスモンヨトウ)や家庭内で特に嫌がられているゴキブリなどの両害虫種に対して、光照射時に複眼の網膜に誘発する網膜電位応答(ERG信号)特性を明らかにし、そのデータと行動観察とを関連付けることにより、効果的な防除や駆除の物理的方法の確立を行う。将来的には、発生中の各種害虫のERG信号を短期間で計測し、その害虫に対して有効なLED光源の色や照射方法を推定し、例えば農作物の栽培現場で生かせる防除光源装置やゴキブリ駆除光源装置を提供できる事を最終目的とした。

初年度には、従前から整備してきた実験系の再構築を行うことで、これまで以上の高S/N比で質の良いERG信号を計測できる新たな計測システムの充実を実施する。すなわち自作の生体電位アンプ(計測用アンプ)の再設計及び試作を行った。また、これまで多くのLED光源パネルを試作した廃物品があるので、それを積極的に改造し有効利用した。LEDの照射方法は「連続光」「パルス光」「ゆらぎ光」がターゲットである。2年目には、ERG信号の継続計測および新種の害虫種に対応し、特に多くのヤガ類の色覚特性のデータベースを作成した。最終年度では、前年度のERG信号の継続計測を実施して可能な限り多くのデータを収集し、更なる信頼性の高い基礎資料収集を実施した。また、当初の目標に従いゴキブリの防除あるいは駆除光源装置開発の取り組みにも着手した。ゴキブリの基本的な色覚特性の収集に成功したことから、予備的であったが行動観察装置を試作して、各種光線による誘引や忌避行動の基礎資料を得た。これにより将来的なゴキブリの物理的防除方法の確立ができた。電気電子計測当初の目的通り、化学農薬に替わる害虫防除方法を模索しており、超高輝度型LEDの諸特性を積極的に利用した物理的な新しいタイプの害虫防除光源装置の開発を考えている。開発にあたり、近年特に農作物に被害を多くもたらす特定害虫種(チャバネアオカメムシ,オオタバコガ,ハスモンヨトウ)や家庭内で特に嫌がられているゴキブリ(これまでの成果を踏まえ、光照射時に複眼の網膜に誘発する網膜電位応答(ERG信号)特性を明らかにする。そして、そのデータと行動観察とを関連付けることにより、効果的な防除や駆除の物理的方法の確立を行う。実績の概要でも述べたように、この年度では当初の研究計画を踏まえて、以下の内容を実施できた。(1)害虫の網膜電位(ERG信号)の高S/N比を確保しつつ、自動計測化がほぼ整備できた。(2)オオタバコガやハスモンヨトウのヤガ類の他に、その他のガ類のERG信号の計測を実施することで、次年度以降の多くの基礎資料を確保できた。(3)研究計画に沿って、ゴキブリのERG信号の予備計測に成功した。(1)今後更に高S/N比で質の高いERG信号計測を目指しつつ、より多くの新種の害虫種を含め基礎資料を収集し、大量のデータベース構築を目指す。(2)慣れ防止および低消費電力化を目指したLED光源制御装置の再設計ゆらぎ光やパルス光のLED光源パネルの試作運用は予備的に実施済みであるが、その光源パネルに対する防除効果の結論は十分ではない。得られた各種のゆらぎ特性をLED光源パネルの制御装置に反映させる。LEDの照射方法は「連続光」「パルス光」「ゆらぎ光」をターゲットとする。(1)前年度に引き続き、多くの害虫種のERG信号計測を実施することで、データの信憑性を高める。そこで、f0ゆらぎ、1/fゆらぎ、1/f2ゆらぎ特性など)のミスマッチやゆらぎの頻度設定などを検討する。より多くの害虫種および個体サンプル数を対象として、得られた各種のゆらぎ特性をLED光源パネルの制御装置に反映させる。(3)実施予定の農地での加害調査用のLED光源装置試作および設置に向けて、全体システムの再度基本設計を実施する。
電界による磁気スイッチングと超低電力メモリデバイスへの展開

磁化反転のエネルギー障壁制御による高効率磁化反転の実証を行うため,希土類ー遷移金属合金を自由層とするCPP-GMR素子温度を変化させた際のスピン注入磁化反転臨界電流密度を調べ,素子温度上昇によりスピン注入臨界電流密度が減少することを確認した.また,電界によるエネルギー障壁制御のためCo超薄膜試料を作成し,異常ホール効果測定による微細加工素子評価および電界印加による磁化曲線変化を観測した.本研究では電圧による磁化反転制御を目指し,以下の2つの検討を行った.一つは磁性ガーネットに電界を印加することによる磁壁移動であり,絶縁性磁性体中の磁壁に発生する電気分極を利用したものである.もう一つは,Co超薄膜に電界を印加することによるキュリー温度の変化である.キュリー温度の変化は磁壁エネルギーの変化につながり,電界により磁壁を移動できる可能性がある.どちらの方法も電界により磁壁を移動させるものであるが,磁壁の移動は局部的な磁化反転を伴うため,電界による磁化反転につながる.磁性ガーネットの電界磁壁移動を検討する材料として,LPE(Liquid Phase Epitaxy)法により,GGG(100)基板上に成長した(BiLu)3Fe5O12およびGGG(111)基板上の(BiY)3(FeAl)5O12膜を用いた.この膜の上にフォトリソグラフィにより電極間距離25 umから200 umの電極を作成し,電極間に±300Vの電圧を印加した際の磁区構造を磁気光学顕微鏡により観測した.現時点では印加電圧が小さく,光学顕微鏡レベルで観測可能な磁壁移動は見られず,電極構造の詳細な検討が必要であることが分かった.次に,Co超薄膜の電界による磁気特性変化による磁壁移動を検討した.RFマグネトロンスパッタ法によりSi基板上にCo超薄膜を作製し,異常ホール効果を検出するための十字構造をフォトリソグラフィ及びArイオンエッチングにより作製した.微細加工したCo超薄膜上に絶縁層と電界を印加するPt電極層をフォトリソグラフィとリフトオフにより作製した.絶縁層の膜厚は50nm,電極層のPt膜厚は100nmである.異常ホール効果測定による微細加工素子の評価及び電界印加による磁化曲線の変化を観測した.磁化反転のエネルギー障壁制御による高効率磁化反転の実証を行うため,希土類ー遷移金属合金を自由層とするCPP-GMR素子温度を変化させた際のスピン注入磁化反転臨界電流密度を調べ,素子温度上昇によりスピン注入臨界電流密度が減少することを確認した.また,電界によるエネルギー障壁制御のためCo超薄膜試料を作成し,異常ホール効果測定による微細加工素子評価および電界印加による磁化曲線変化を観測した.垂直磁気異方性を示すBi置換ガーネット((BiLu)3F5O12および(BiY)3(FeAl)5O12.膜厚はともに4 um)を液相エピタキシー法により作製した.この膜上にAl電極を光リソグラフィーにより形成し,電界を印加した際の磁区構造を偏光顕微鏡により観測した.無磁場では,ガーネットの磁区構造は迷路磁区構造となっていたが,約100 Oeの磁界を垂直方向に印加することで,間隔の広いストライプ磁区構造となった.この状態で150kV/cmの電界を膜面内方向に印加し,電界印加前後での磁区構造を観測した.今後は,上述の観測における電界勾配依存性を検討していく.また,Co系超薄膜の電界勾配よる磁壁移動を検討するため,スパッタ法によりPt/Co/Ptサンドイッチ膜を作製した.成膜条件の検討により,大きな垂直磁気異方性と小さな磁壁抗磁力(保磁力300 Oe程度)の膜を得た.今後,電界勾配印加用電極を配置し,電界による磁壁移動を検証する.本年度中に行う予定であった,フォトリソグラフィー加工で必要となるマスクを描画するレーザー露光装置のトラブルなどにより,ガーネット膜への電界印加の実験に予想より多くの時間を費やした.このため,本年度予定していた希土類系二層膜の微細加工まで進むことができず,微細加工二層膜への電界印加による界面磁壁構造への影響を調査することができなかった.なお,上述のトラブルは既に解消されており,本年度はこれらの検討を行い,本研究の目的となる電界印加による磁壁制御の基礎的知見が得られるものと考えている.1. Bi置換ガーネットおよびCo超薄膜への電界勾配印加による磁区構造の変化昨年度作製したBi置換ガーネットおよびCo系超薄膜に電界勾配を印加するための電極を作製し,電界による磁壁移動を検討する.Co超薄膜の場合,超薄膜上にMgO絶縁層を形成し,その上に2枚の電極を加える.膜法線方向の磁界を印加し,2枚の電極の中間に磁壁が存在する状況を作り出し,2枚の電極に異なる電圧を印加することで電極間に電界勾配を印加する.これによる磁壁移動を光学顕微鏡および異常ホール効果により検出する.3.希土類ー遷移金属交換結合膜の作製と電界による磁壁制御磁気異方性の異なる希土類ー遷移金属膜を積層させたGdFeCo/TbFeCo膜をマグネトロンスパッタ法により作成し,その磁気特性を評価することで,界面磁壁の有無を確認する.二層膜の組成,膜厚の調整により界面磁壁を形成する膜構成を検討する.

次に,二層膜を微細加工することで電界印加電極を作製し,電界による磁化方向の変化を磁気力顕微鏡および二層膜上部に配置した磁気トンネル接合により観測する.本年度,研究進捗の遅れから希土類ー遷移金属系材料の成膜とその微細加工まで進むことができなかった.これらについての検討を進めるため,希土類系スパッタリング原料の購入(1枚300千円程度)を行う.また,これまで同様,サンプル作製のためのSi基板(20枚200千円程度),スパッタリング用プロセスガス(Ar,Kr),基板洗浄用および微細加工用薬品なども計画通り購入する.研究成果を国内・国際会議などで発表するための旅費,論文出版費なども予定通り支出する.