hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セルロースハイドロゲルのハイブリッド化とその機能特性

動物の骨や歯、卵、植物の稲、珪藻などは外部環境から無機質を取り込み、生体高分子中に沈着して有機・無機の複合材料、バイオコンポジットを形成している。本研究では、このようなバイオコンポジットを模倣して、セルロース系の有機・無機ハイブリッドを調製しその力学特性を評価した。バクテリアセルロースハイドロゲルは、平成11年度と同様にして調製した。シリカとのハイブリッド化は、バクテリアセルロースをテトラエトキシシラン(TEOS)を水に分散させて得られるシラノースゾル中に浸漬することによって得た。平成11年度はこのようなハイドロゲルのクリープや応力緩和等を水中で測定した。バクテリアセルロースゲルは乾燥するとセルロースフィルムが得られる。平成12年度は、このような乾燥セルロースフィルムの力学特性や吸湿特性を調べた。バクテリアセルロースフィルムの応力-歪み測定を行うと、破断応力は123Mpaで、伸びは7.1%であった。しかしTEOSを10%加えたハイブリッドでは、破断応力160Mpa、20%加えたものでは178Mpaと大幅に増大した。また動的粘弾性の温度依存性を測定すると、シリカを含まないバクテリアセルロースフィルムでは、動的弾性率,E′は30°Cで約10GPaであったが230°Cでは15GPaとなり温度依存性は極めて小さい。TEOSを10,20%と加えると30°CでのE′はそれぞれ28,30GPaと大幅に増大する。バクテリアセルロースフィルムの水分吸着挙動を測定すると、無添加のものでは湿度80%で約12%の水分を吸着するが、TEOSを10%添加すると10%、20%では8%と減少した。また、湿度を変化させながら動的粘弾性を測定したが、TEOSを添加したものも、しないものも湿度変化による弾性率の低下は観測されなかった。グルコース、ポリペプトン、硫酸マグネシウム、イースト抽出物等を水に溶かしたものにエタノールとマンニトールを加え、培養液とする。これに酢酸菌を植え付ける。30°Cで10日間置くとセルロースのハイドロゲルが生成する。グルコースの量が多いほどゲルの厚さは厚くなる。8wt%で約2cmのゲルが得られた。稲や珪藻等の植物は、外界からシリカの水溶液を取り込み、複合タンパク上に沈着してバイオコンポジットを形成し、生体の補強や光合成の促進を行うといわれている。本研究ではこのようなバイオミネラリゼーションを模倣してセルロースハイドロゲルを補強する目的で、シリカをゲル中に分散させることを試みた。これは、セルロースハイドロゲルを所定の条件で得た後、水分を30から40%程度脱水し、テトラエトキシシラン(TEOS)から得たシラノールゾルの水溶液を注ぎ込み、室温でゲル化させ、セルロースハイドロゲル中にシリカをインシチュウで分散させ、有機・無機ハイブリッドを調製した。このようなハイドロゲルの力学特性を評価するために圧縮クリープ並びに圧縮応力緩和の測定を行った。クリープでは力学モデルとして、一つのVoigtモデルにスプリングを直列につないだ3要素モデルで近似できた。しかしながら遅延時間は、荷重に依存し、荷重が大きくなる程短くなった。また回復は僅かながら観測されるが、荷重が大きいと観測されなくなった。TEOSを加えてハイブリッド化すると、TEOSの量が多くなる程歪みの大きさが小さくなり、遅延時間も短くなった。応力緩和は、圧縮型のデバイスを作成し、インストロンタイプの万能試験機で測定が可能であった。この場合は,Maxwellモデルが3個並列に結合したモデルで近似できた。

動物の骨や歯、卵、植物の稲、珪藻などは外部環境から無機質を取り込み、生体高分子中に沈着して有機・無機の複合材料、バイオコンポジットを形成している。本研究では、このようなバイオコンポジットを模倣して、セルロース系の有機・無機ハイブリッドを調製しその力学特性を評価した。バクテリアセルロースハイドロゲルは、平成11年度と同様にして調製した。シリカとのハイブリッド化は、バクテリアセルロースをテトラエトキシシラン(TEOS)を水に分散させて得られるシラノースゾル中に浸漬することによって得た。平成11年度はこのようなハイドロゲルのクリープや応力緩和等を水中で測定した。バクテリアセルロースゲルは乾燥するとセルロースフィルムが得られる。平成12年度は、このような乾燥セルロースフィルムの力学特性や吸湿特性を調べた。バクテリアセルロースフィルムの応力-歪み測定を行うと、破断応力は123Mpaで、伸びは7.1%であった。しかしTEOSを10%加えたハイブリッドでは、破断応力160Mpa、20%加えたものでは178Mpaと大幅に増大した。また動的粘弾性の温度依存性を測定すると、シリカを含まないバクテリアセルロースフィルムでは、動的弾性率,E′は30°Cで約10GPaであったが230°Cでは15GPaとなり温度依存性は極めて小さい。TEOSを10,20%と加えると30°CでのE′はそれぞれ28,30GPaと大幅に増大する。バクテリアセルロースフィルムの水分吸着挙動を測定すると、無添加のものでは湿度80%で約12%の水分を吸着するが、TEOSを10%添加すると10%、20%では8%と減少した。また、湿度を変化させながら動的粘弾性を測定したが、TEOSを添加したものも、しないものも湿度変化による弾性率の低下は観測されなかった。
慢性膵炎発症の分子機構:CFTRと膵管腔内センサー分子の研究

1.日本人の慢性膵炎患者におけるCFTR遺伝子の全エクソン領域を解析し、慢性膵炎に関連する可能性のある遺伝子多型・変異を同定した。2.慢性膵炎患者のCFTR機能を簡便に測定できる指先汗クロライド試験を開発した。3.CFTRとSLC26イオン輸送体の相互作用明らかにした。5.モルモットのCFTR遺伝子の全塩基配列を決定した。RNAi法によりモルモット単離膵導管におけるCFTRのノックダウンを行い、CFTR機能の部分低下が膵外分泌に与える影響を検討するモデルを作成した。6.アルコールが膵導管細胞における水輸送を増加させる機序を明らかにした7.嚢胞性線維症(CF)の原因とΔF508変異を導入したトランスジェニックマウス(ΔFマウス)を用いて、Na^+-H^+交換体(NHE)の機能を検討した。ΔFマウスではNHEが膵液の酸性化に関与していることを示した。8.導管細胞の繊毛に発現するfibrocystin遺伝子に変異を有するPCKラットの発育過程における膵臓の変化を組織学的に調べた。PCKラットの単離小葉間膵管では、管腔内圧の変化により正常ラットにない2相性の細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が見られた。また、PCKラットの膵基礎分泌およびセクレチン刺激分泌は亢進していた。慢性膵炎の発症機序の分子機構を解明するため、膵の水とHCO_3^-輸送に関与する各種分子ならびに分泌状況をモニターし、調節するセンサー分子の機能解析を行った。1.CFTRは陰イオンチャネルとしてCl^-やHCO_3^-を通すだけでなく、Cl^--HCO_3^-交換(SLC26)やNa^+-H^+交換(NHE)など様々なイオン輸送体の機能を調節している。CFTRにより調節を受けるイオン輸送体(SLC26 family)との相互作用を解析し、膵導管細胞におけるHCO_3^-輸送の分子基盤を明らかにした。更にCFTRによるHCO_3^-輸送はCl^-濃度により調節されていることを明らかにした。2.CFTRが膵導管細胞の管腔側に発現していないDF508マウスを用いて、水分泌機能を顕微蛍光測光法により検討し、cAMP刺激水分泌が起きないことを初めて示した。3.日本人の慢性膵炎患者におけるCFTR遺伝子変異および多型を解析し、特発性膵炎に関与すると推定される遺伝子多型(Q1352H、R1453W)を同定した。また、新規に発見した多型にCFTR機能低下があることを明らかにした。4.慢性膵炎におけるCFTR機能低下のモデルはない。そこで、モルモットの単離導管細胞において、RNAi法を用いてCFTRをノックダウンさせることにより、CFTRの機能低下状態を作成を試みている。モルモットの小腸よりRNAを単離し、モルモットのCFTR遺伝子をクローニングし、その全塩基配列を決定した。5.fibrocystin遺伝子に異常を有するPKDラットにおいて、出生後、経時的に膵臓の構造を観察した。膵に嚢胞性変化ならびに線維化が生じることを明らかにした。1.日本人の慢性膵炎患者におけるCFTR遺伝子の全エクソン領域を解析し、新たな点変異(L1156F)を発見した。この変異CFTRを培養細胞(HEK293)に発現させクロライドチャネル活性を測定した所、野生型CFTRの約30%であった。2.高感度Cl^-電極を用いて慢性膵炎患者のCFTR機能を簡便に測定できる指先汗クロライド試験を開発した。3.慢性膵炎患者に認められる中等度のCFTR機能が膵の水とHCO_3^-輸送に与える影響を調べるため、モルモットのCFTR遺伝子の全塩基配列を決定した。この遺伝子構造よりRNAiを用い、モルモット単離膵導管におけるCFTRのノックダウンを試みた。セクレチン刺激下の膵導管細胞の水分泌は、CFTRをノックダウンにより約40%低下した。本法が慢性膵炎における膵導管細胞機能解析の良いモデルになると考えられた。

4.膵導管細胞の管腔膜に存在するNHEは、CFTRとcAMPにより調節されており、膵液のpH調節に重要な役割を担っている。嚢胞性線維症の原因として最も頻度の高いΔF508変異を導入したトランスジェニックマウス(ΔFマウス)を用いて、Na^+-H^+交換(NHE)の機能を検討した。通常はCFTRが管腔膜のNHEを抑制しているが、CFTR機能が障害されているΔFマウスでは、膵導管細胞管腔膜NHEの活性が大きくcyclic AMPによってさらに増大した。嚢胞性線維症では、NHEが膵液の酸性化に関与している可能性が示唆された。5.導管細胞の繊毛は管腔のセンサー機能を担っていると推定される。繊毛に発現するfibrocystin遺伝子に変異を有するPKDラットより膵導管細胞を単離して、管腔内圧を変化させ細胞内Ca^<2+>濃度を測定した。管腔内圧を低下させると細胞内Ca^<2+>濃度が上昇した。即ちPKDラットでは管腔内の圧情報の伝達機構に異常があることが、明らかとなった。1.日本人の慢性膵炎患者におけるCFTR遺伝子の全エクソン領域を解析し、新たな点変異(L1156F)を発見した。2.高感度Cl^-電極を用いて慢性膵炎患者のCFTR機能を簡便に測定できる指先汗クロライド試験を開発した。3.モルモットのCFTR遺伝子の全塩基配列を決定した。RNAiを用い、モルモット単離膵導管におけるCFTRのノックダウンを試みた。セクレチン刺激下の膵導管細胞の水分泌は、CFTRをノックダウンにより約50%低下した。4.嚢胞性線維症(CF)の原因として最も頻度の高いΔF508変異を導入したトランスジェニックマウス(ΔFマウス)を用いて、Na^+-H^+交換体(NHE)の機能を検討した。ΔFマウスではNHEの活性が亢進しており、CFでは、NHEが膵液の酸性化に関与している可能性が示唆された。5.導管細胞の繊毛に発現するfibrocystin遺伝子に変異を有するPCKラットの発育過程における膵臓の変化を組織学的に調べた。膵導管腔の嚢胞状拡張とランゲルハンス島の形態変化が観察された。6.PCKラットから単離した小葉間膵管において管腔内圧の変化が細胞内Ca^<2+>濃度に及ぼす影響を観察した。管腔内圧を下げると、正常ラットにない2相性の細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が見られた。また、管腔内圧を変化させた直後に管腔内にATPを加えると、非常に大きな細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が見られた。7.PCKラットでは、単離導管細胞からの基礎分泌およびセクレチン刺激分泌はコントロールに比べ亢進していた。
多バンド電子系における超伝導機構の研究

複数のバンド(α、β)からなる多体電子系における斥力による超伝導発現の可能性に関して調べた。まず、金属(α)バンドと絶縁体(β)バンドからなる多バンド有限系に対して、クーパー対相関、CDW相関、SDW相関を量子モンテカルロ法により計算し、単一バンド系のそれらと一致することを確認した。特に、生のαバンド斥力を0としたときは(拡張)引力ハバード模型に写像される。ただし、この有効引力は小さく、また一次元においてはこの引力はon-siteに限定されるので、現実には強いon-site斥力が引力を打ち消してしまい、超伝導発現は難しい。2次元では引力は隣接site間にもはたらき得るので、超伝導の可能性は高まる。この可能性の追求は将来の課題となる。一方、α、βバンドともに金属の場合は、系は一般には単一バンドに写像され得ず、異なるアプローチが必要である。我々はこの問題を1次元連続体(前方散乱のみの場合は所謂朝永・ラッティンジャー模型)を2バンドに拡張した模型で考えた。この系は厳密に相関関数が得られるので、それにより相図を描いた結果、斥力だけの系においても、αバンド内の超伝導相関が最も支配的になるパラメーター領域が存在することがわかった。ただし、その領域は1次元の連続体に関してはバンド間の斥力がバンド内斥力よりも大きい領域なので、現実的な領域での斥力からの超伝導は、やはり離散格子上の系や高次元で探るべきであろう。超伝導以外にも、純斥力系におけるスピン・ギャップの存在という、興味深い現象が発見された。すなわち、SDW相関が引力ハバード模型のそれと一致する場合は、純斥力多バンド系におけるスピン・ギャップの存在を意味する。我々はさらに有限系のスピン励起エネルギーを量子モンテカルロ法により計算し、そのサイズ依存性からもスピン・ギャップの存在を示唆する結果を得た。
宇久町方言の包括的記述による重層的日本語史研究

平成31年度は、前年度までに作った基礎の段階から、研究を推進していく段階であった。本研究では、方言調査と文献調査という2つの軸で行った。方言調査は、平成30年5月と9月に行った。格助詞、認識的条件文による条件節などの構文論に関わる調査と、「コモニ割れた」(細かく割れた)のような「形容詞連用形+ニ」などの意味論を中心とした文法現象の調査を中心に行った。平成31年6月には、九州大学国語国文学会において研究発表を行った。発表題目は、「佐世保市宇久町平方言の「形容詞連用形+ニ」による副詞的用法」である。さらに、宇久町と近隣の島にあたる藪路木島方言の調査を、平成30年6月と12月に行った。当該方言調査では、「行かンセ」(行きなさい)のような敬語形式について調査を行った。この形式は、宇久町方言にはみられない形式であり、五島列島の方言を考察するうえで、大変興味深いものである。平成31年1月に、九州方言研究会にて研究発表を行った。発表題目は、「長崎県小値賀町藪路木島方言の敬語形式「セ」について」である。宇久町方言、藪路木島方言とも、自然談話を録音している。これらの談話を書き起こし、当該地域の方言復興への要請があった場合に、答えられるように準備を行っている。文献調査は、平成31年3月に実施した。文献調査は、宇久島神社所蔵の神浦月川神職家古文書を対象に行った。研究協力者3名とともに、当該文庫の目録を作成した。作成した目録は「宇久島神社所蔵「神浦月川神職家古文書」目録」と題し、『文献探究』57号に投稿し、掲載された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は、本研究の基礎を作る段階であった。今後の調査の充実を図り、これまでのインフォーマントに加え、3名のインフォーマントを増やすことができた。調査は、平成30年2月と3月に行った。意味論にかかわる文法現象の調査のほか、自然談話の収録も行った。具体的に扱った調査内容は、「コモニ割れた」(細かく割れた)のような「形容詞連用形+ニ」を中心したものである。自然談話の書き起こしは、現在作業中である。上記の3名のインフォーマントによる談話を録音した。3名は普段から親しく付き合いがある関係であるため、自然な宇久町方言を話していると考えられる。3月の調査では、宇久島神社所蔵の文献調査も行った。この文庫は、これまで整理がなされてこなかったものである。3月の調査は初回であったため、どのような資料があるのかという全体の把握を行った。今後、必要な人員や期間を決定し、詳しい調査を平成30年度に予定している。この研究によって、宇久町方言を記述することによる日本語学への寄与を中心として、文献調査による文学や史学への寄与も行うことができているといえる。宇久町においても、話者は方言消滅の危機を感じている。地域コミュニティから方言に関する要請があった場合、それに応える準備も進めている。また、宇久町方言を研究している縁で、同じ五島列島の藪路木島方言の方言集を作る作業にも参加した。方言集の著者は古川初義氏である。氏の著作は『長崎県小値賀町藪路木島方言集無人島になった島のことばの記録』という書名で自費出版された。本年度よりインフォーマントをお願いすることができた人数が増えたため、より調査を充実させることにつながった。また、宇久島神社の文献調査も、所蔵者が快諾してくれたため、スムーズな調査につながった。申請者の居住地が、申請時は福岡県であったが、現在は福井県に変わり、調査地である長崎県五島列島から離れてしまった。そのため、頻繁に調査に行きづらい環境になった。しかし、長期の休業期間を利用して、平成29年度は調査を行うことができており、これは平成30年度も同様に行う。周囲の教職員もサポートしてくれているため、計画に支障はないと考えている。

発表題目は、「長崎県小値賀町藪路木島方言の敬語形式「セ」について」である。宇久町方言、藪路木島方言とも、自然談話を録音している。これらの談話を書き起こし、当該地域の方言復興への要請があった場合に、答えられるように準備を行っている。文献調査は、平成31年3月に実施した。文献調査は、宇久島神社所蔵の神浦月川神職家古文書を対象に行った。研究協力者3名とともに、当該文庫の目録を作成した。作成した目録は「宇久島神社所蔵「神浦月川神職家古文書」目録」と題し、『文献探究』57号に投稿し、掲載された。長期の休業期間を利用して、宇久町に滞在し、継続して方言調査を行う。調査は、方言の包括的な記述を目標とするものを行う。ただし、これまでの日本語学の成果で報告がみられないような、宇久町方言での現象がみられた場合、積極的に学会発表を行う。文献調査は、九州大学大学院生の村上義明氏、吉田宰氏の協力を仰いでいる。両名は、近世文学を専攻としており、文庫調査にも数多く参加している。氏らとともに、宇久島神社の文献調査を行う。調査によって目録を作成し、『文献探究』に発表する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
膀胱尿管逆流症における腎病変の研究

GradeIII以上の逆流,あるいは腎瘢痕を持つ症例の正常部腎組織所見,これらの所見と腎機能の指標である蛋白尿,糸球体濾過値(以下GFR)との対比,経過観察,さらにDopamine testを加えることによって膀胱尿管逆流(以下VUR)患者の末期腎不全への臨床的分岐点について検討した。腎瘢痕の進行に伴って腎の正常組織部分でも病変が進行するが,間質では瘢痕の程度に応じてほぼ直線的に,一方糸球体は両側の瘢痕がa/c(Smellieの瘢痕分類で両側の組み合わせ)で急激に増大(肥大)する。糸球体の肥大程度と蛋白尿の増加,GFRの低下はよく相関した。これらの所見から逆流性腎症が末期腎不全への不可逆性過程へ進行するturning pointは糸球体肥大が2S.D.(同年齢の標準偏差の2倍の肥大),相関式から尿蛋白は100mg/日,GFRは70ml/min.,かつ両側腎瘢痕の程度がa/cであると推定した。この結果をもとに,腎生検を施行した95例について最長11.5年の臨床経過観察を行ったところ,(1)100mg/日以下の蛋白群では瘢痕がa/cの症例を除いて悪化するものはなかった。(2)増悪群10例のうち9例はGFRが72ml/min.以下,(3)瘢痕bをもつ腎は5年後に瘢痕cへ移行,(4)経過中増悪した3例で2回目の生検で糸球体サイズが明らかに増大していた。以上の点から両側の瘢痕a/bの組み合わせも腎不全へ進展する危険性があり,安全な領域はa/aと結論した。その他の指標に修正の必要を認めなかった。増悪進行群はすべて両側瘢痕がb以上で,高血圧を有し,うち5例は経過中に出現した。低濃度dopamineも使用して糸球体肥大程度,尿蛋白を指標に前後のGFR,RPFを測定し,腎予備能をみた。まだ症例不足で十分な解析が出来ないが,糸球体サイズ2S,D.程度まではGFRの低下は少なく予備能は維持されていると推定した。しかし,4S.D.を越えるとdpamie等与前後のGFRは変化率が0に近づき,予備能が枯渇すると推定された。従来腎機能の指標として^<99m>Tc-DTRA-GFRを使用してきたが、本研究にあたってチオ硫酸ナトリュウムクリアランスとの相関をみた。相関係数はR=0.88で直線関係にあった。^<99m>Tc-DTPA-GFR値は測定時の患者の条件によりばらつきが大きく、腎機能の正確な評価法として疑問視する意見が多いが、術前から水バランス(腎血流)を安定させることが重要と考えられた。逆流性腎症における腎機能予備力を検討する目的で、Dopamine負荷前後のチオ硫酸ナトリュウムクリアランス(GFR)、パラアミノ馬尿酸クリアランス(RPF)および濾過率(F.F)を測定した(11名、正常者3名)。

症例が少なく今年度結論は出し得ないが、糸球体の肥大症例でGFR,RPF値の増加を見られない傾向にあった。F.Fは腎機能障害の高度な症例では低下しているが、負荷後には増加する傾向が見られた。これらの測定値と糸球体サイズ、糸球体硬化指数、血清クレアチニン、尿蛋白との関係は今年度は結論を出し得なかった。引き続き検討の予定である。今年度生検症例の中に典型的なfocalsegmental glomerulosclerosisを経験した。これまでの一連の検討から、逆流性腎症では正常糸球体の減少により残存糸球体に負荷(糸球体の肥大が出現)が生じ、蛋白尿の出現、糸球体の硬化萎縮へと進展し、腎不全に至るものと考えられる。1.逆流性腎症の臨床病理学的検討平成6年度までに腎組織学的所見と臨床所見との対比検討を行ってきた(95例)。Smellieの瘢痕分類で左右の組み合わせa/c、その時点での糸球体肥大+2標準扁差(S.D.)が不可逆性の腎障害への分岐点であることが再確認されたが、更に今年度は臨床経過面からの観察も加えた。その結果、(1)尿蛋白100mg/日分岐点にある、(2)瘢痕bをもつ腎は5年の経過でc(萎縮腎)へ変化する、(3)標準体表面積補正による血清クレアチニンが腎機能経過をよく反映する、(4)拡張期高血圧は腎機能が不可逆性過程に入った段階で出現し(尿蛋白平均300mg/日)、PRAの上昇を伴う(JG装置の肥大をみることもある)、(5)糸球体の肥大進行と腎機能低下、尿蛋白増加が相関することが判明した。2.逆流性腎症におけるDopamine負荷による腎予備能の検討平成6年までに22例に施行した。結果は(1)GFRは瘢痕a/bで1/2に低下する。一方、Dopamine負荷によるGFRの増加(予備能)はa/cで最高に達し、以後瘢痕の増加に伴ってGFR,予備能ともに低下する。(2)RPFは瘢痕b/bまでは正常域にあり、Dopamine負荷によるRPFの増加もb/bで最高に達する。しかし、瘢痕増加に伴ってRPF急速に低下し、Dopamine負荷でも変化は少ない。(3)糸球体濾過率(F.F.)瘢痕増加に伴って徐々に増加する。これらを勘案すると、逆流性腎症における不可逆性腎症への分岐点は、これまでに想定した基準よりさらに早期(遅くとも瘢痕a/bの時期)に設定すべきと考えている。逆流性腎症における低濃度Dopamine負荷による腎予備能の検討平成6年度に続き症例を追加して計34例について検討を行い、以下の結果を得た.(イ)Base line GFRは糸球体サイズの増大(肥大)に伴ってほぼ直線的に低下するが,負荷後のGFRは糸球体サイズ+2SD(年齢補正正常値より2SDの肥大)付近より急速に低下傾向を示した.4SD以上では殆ど反応がみられず,腎予備能(Dopamine負荷後GFR-base line GFR)は4SD付近で枯渇することが推定された.(ロ)GFRの変化率でみると2SD付近でpeak (280%)に達し,2SD以上の肥大では実質的なGFR増加には繋がらないことが予測された.(ハ)有効腎血漿流量(ERPF)と糸球体肥大程度もGFRと同様の傾向をみたが,GFRに比しばらつきが大きい傾向にあった.ERPF最大変化率は2SD付近で240%であった.(ニ)我々は糸球体肥大が2SDを越えると尿蛋白排泄量は二次関数的に増大することを報告しているが,Dopamine負荷後のGFRとの関係をみると300mg/day付近で腎予備能が低下傾向を示した.しかし,最大変化率は1g/日付近まで維持され,以後低下に向かった.(ホ)尿蛋白とERPFの関係もGFRと同様の傾向であった.(ヘ)FF(濾過係数)は一定の関係はみられなかった.
マイクロプラズマを用いたナノバイオインターフェイスの創製

大気圧下での微小空間で発生させるマイクロブラズマ空間を位置選択的なマイクロプラズマ重合反応での化学反応場に利用し,ドライプロセスでの高分子合成への適用可能なプロセスの作成及びマイクロプラズマ重合反応と重合薄膜のキャラクタリゼーション法について検討した。本年度は,(1)トーチ内部での重合膜付着を低減し,装置のメインテナンスを容易にするために低周波電源ど内部に電極を持たない形状のプラズマトーチの組み合わせたマイクロプラズマ反応装置により,スチレンモノマーを原料としたマイクロプラズマ重合(MPP)膜の合成及び薄膜のキャラクタリゼーションを行った。MPPスチレン膜は重合条件によっては架橋性が低く溶媒に溶解性を示すが,真空アニール処理により重合膜が溶解性をほとんど示さず,免疫センサの抗体物理吸着の基材に使えることが明らかとなった。(2)発光分光分析によるマイクロプラズマ評価を検討し,電子温度については励起温度からの推定と衝突-輻射モデル(CRモデル)を基本としたプラズマモデルから,観測スペクトルを再現できる電子温度と電子密度の同定を併用し,さらに分光結果から観測されだOHラジカルの回転スペクトルによるガス温度の同定を行った。これらの理論を高周波出力とプラズマの体積に直接影響すると考えられるコイル条件と関連させた検討を行い,どちらも同程度の値を得た。これらの手法が,マイクロプラズマを診断する指標としての有効であることが示唆された。(3)センサ素子の情報変換部位として温度特性が良好で高周波化が可能な水晶基板上を伝搬する横波型弾性表面波(STW)センサ素子上にMPP重合膜合成の最適条件を見出し,MPPアリルアミン膜を用いた高耐久性を示す高感度ガスセンサ膜の合成条件を明らかにした。大気圧下での微小空間で発生させるマイクロプラズマ空間を位置選択的なマイクロプラズマ重合反応での化学反応場に利用し,ドライプロセスでの高分子合成への適用可能なプロセスの作成及びマイクロプラズマ重合反応と重合薄膜の学術的なキャラクタリゼーション手法について検討した.熱電子支援用マイクロプラズマ(TEMP)を基盤技術として,VHF帯域の高周波電源とトーチ型の大気圧下でのマイクロプラズマ発生装置を用いたプロセス応用により,従来,困難であった大気圧マイクロプラズマのガス温度の低温化を可能し,低RF出力条件ではプラズマガス温度を有機化合物の分解の少ない100°C以下に維持することに成功し,マイクロプラズマ空間に導入した重合性有機化合物を,大気圧開放系でのマイクロプラズマ重合の反応空間として利用できる反応プロセスの作成とその機能膜化に成功した.4種類の有機モノマーを原料としたプラズマ重合膜の合成及び薄膜のキャラクタリゼーションを行い,その応用である化学センサや免疫センサ用途の高分子材料開発の研究を行い,マイクロプラズマ重合(MPP)アリルアミン膜,MPPアクリル酸膜では,各種MPP反応条件に対する膜の物理的・化学的な構造を,QCM, SEM-EDX, AFM,接触角法,FT-IR, XPS,膜溶解性試験,ガス吸着,蛍光標識抗体固定化法で調べ,両者のMPP重合膜上に個々の手法経由で抗体を共有結合法で固定化できることから,MPP重合膜がバイオセンサのバイオインターフェイスとして機能発現できることを見出した.さらに,MPP重合反応のOn-demand自動制御化の実証を試みた.即ち,センサ素子のモデルとして鏡面研磨シリコン板上にMPP重合膜合成の自動化の試みを行い,MPP重合膜堆積基盤側を6軸PC制御の自動走査機に結合し,パターンや文字の描画ができる最適条件を見出し,自動化・工業化への道を拓いた.大気圧下での微小空間で発生させるマイクロブラズマ空間を位置選択的なマイクロプラズマ重合反応での化学反応場に利用し,ドライプロセスでの高分子合成への適用可能なプロセスの作成及びマイクロプラズマ重合反応と重合薄膜のキャラクタリゼーション法について検討した。
中学校英語授業におけるLanguaging活用による総合的な技能育成

今年(平成23年)度,茅野市4校の中学1年生511名を対象に6月に行ったアンケート調査の結果,80%の生徒が「中学校の英語が楽しい」と答え,主な理由はゲームなどの活動ではなく,「分からなかったことが分かった」という課題解決の達成感からであった。一方,「授業で困っていることがある」と答えた生徒は14%おり,理由は「書くことが難しく覚えられない」というものであった。学年が上がり「書けない」経験が重なると,学習に対するモチベーションが降下する傾向がある。生徒の成就感や満足感を大切にし,ライティングとスピーキング力を向上させるため,Swain(2006)の主張する'Languaging'即ち,「口頭で解説をしながら課題を読み進めていくことで学習者は,より正確で,深い理解に到達し,定着が促進される」という理論を基盤に,ライティング活動後のフィードバックとしてLanguagingを取り入れた。生徒が間違いを振り返り,理解を促進し自信を持つことでライティングとスピーキングの両方で,正確性も文の量も増加すると考え,検証授業を行った。具体的には中学1年生23名を対象に,生徒がつまづきやすい3単現の'-s'を対象文法項目とし,1.生徒がひとつのテーマに従い,10分間で出来るだけ沢山の英文を書く2.教師は作文を回収し,エラー箇所に下線を引く3.生徒はエラー箇所についてペアで対話をしながら,修正する,という手順を取った。対話は全てICレコーダーで録音し,(1)メタ言語的説明を行い,主体的にエラーを発見した生徒,(2)ペアの発話を摸倣した生徒,(3)ペアの発話を黙って聞いていた生徒,にタイプを分け,ライティングは事前テスト,事後テスト,8日後の遅延テストを,スピーキングは事後テストと遅延テストを行い,生徒の書く/話す英文の質と量の変化からその効果を検証した。結果,全体でライティングにおいては,44%正確性が向上し,総文数も平均2文増加傾向が見られた。また,上記(1)(3)のタイプ別分析では,どのグループも17%68%正確性が向上した。しかし,遅延テストでは(3)の生徒だけ正答率が著しく下降した。一方スピーキングでの正答率変化は,対応のあるt検定により検証したが,有意差が見られなかった。本研究を総括するならば,メタ言語的説明によるLanguagingが少なくともライティング力向上に効果があることを示唆するもので,これは,新学習指導要領の唱える「4技能を総合的に育成する」目標のうち,これまで不十分であった「ライティング能力の育成」に貢献できるものではないかと考える。しかし,対象文法項目が限られていたことから,今後はさらに多様な形態素について検証を行う必要がある。また,本研究で事前テストがなく,事後テスト,遅延テストが非有意であったスピーキング能力に関しても,再度検証を行う必要がある。

しかし,対象文法項目が限られていたことから,今後はさらに多様な形態素について検証を行う必要がある。また,本研究で事前テストがなく,事後テスト,遅延テストが非有意であったスピーキング能力に関しても,再度検証を行う必要がある。
Ｂｅｌｌｅ実験におけるＢ中間子のレプトン稀崩壊事象の研究

当初、Belle実験におけるB中間子のレプトン稀崩壊事象の研究を行い、荷電ヒッグスを含む新物理探索を行う予定であったが、緻密な分析の結果、当初行う予定であった解析手法では、感度を十分得ることができないことが判明した。このため、同じく荷電ヒッグスを含む新物理に感度が高い、電弱ペンギン稀崩壊事象を解析することになった。具体的にはbクォークがレプトン対を伴いながらsクォークに崩壊する事象の事象数を測定することを通して、標準理論超える新しい物理を探索した。sクォークを22個の終状態から再構成を行い、他実験での測定よりも多くの崩壊モードを再構成することで系統誤差を減らした。またレプトン対は電子陽電子対もしくはミューオン対から再構成した。本研究では信号事象と背景事象の分離のためにニューラルネットワークを導入して、より効率的に分離することに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。ILCの崩壊点検出のための読み出し回路及びセンサーの研究について、国内並びに国際会議で発表し、学術雑誌に投稿した。2012年度、当初、Belle実験におけるB中間子のレプトン稀崩壊事象の研究を行い、荷電ヒッグスを含む新物理探索を行う予定であったが、緻密な分析の結果、当初行う予定であった解析手法では、感度を十分得ることができないことが判明した。具体的にはB中間子が、sクォークとレプトン2つを含む崩壊事象を解析し、その事象の崩壊分岐比を測定する。今年は、本実験と関連する、LHCでの実験結果や、過去の異なる解析手法での結果について、現在の理論予想等について、学習した。また、モンテカルロによるシミュレーションを行い、イベントを生成し、sクォークを含む終状態が、K、Kπ、K2π、K3π、K4πの際の事象について、再構成し、その再構成効率と純度を見積もった。また、バックグラウンドに対しても標準的な信号選択を一通り通し、どれくらい残るか見積もった。今後、Knπ(n=1,2,3,4)以外にもさらに崩壊モードを増やすことや、シグナルとバックグラウンドの分離の最適化を行う予定である。Belle実験での解析で結果の発表を実験グループ内で容認されるためには、BelleII検出器へのアップグレードに貢献する必要があるが、私は、BelleII検出器のSVDというシリコンで構成されている、ストリップ型の崩壊点検出器のアセンブリ作業に携わった。具体的には、崩壊点検出器の6層目のSVDの読み出し回路、センサー、そして接続端子の間隔を調整するピッチアダプターの要素同士をワイヤボンディングという機械を用いて、電気的に接続させる作業を行った。具体的にはB中間子が、sクォーク、プラスの荷電を持つレプトン1つ、マイナスの荷電を持つレプトン1つを含む崩壊事象を解析し、その事象の崩壊分岐比、および崩壊分岐比のレプトン対不変質量依存性を測定した。本解析は、B中間子がsクォークとレプトン対に崩壊する、全ての終状態の崩壊事象を拾いたいため、様々な崩壊モードを信号として解析しなければならない。一部の崩壊モードを信号として取り扱わないと、系統誤差が大きくなってしまう。またあまりにも背景事象の多い崩壊モードを含めてしまうと統計誤差が大きくなってしまう。このため、統計誤差と系統誤差を両方抑えなければならない。私は、モンテカルロシミュレーションにより以前のK、Kπ、K2π、K3π、K4πの崩壊モードに加え、K5π、Kη、3Kに崩壊する崩壊モードも信号として採用し、合計22終状態に関して再構成を行い、その信号再構成効率と純度を計算した。そして、信号の事象でも間違って、再構成する確率も求めた。また、ニューラルネットワークを用いて信号事象と背景事象を分離し、信号事象の信号有意性の最適化を行った。

当初、荷電ヒッグスを含む新物理探索を行う予定であったが、緻密な分析の結果、当初行う予定であった解析手法では、感度を十分得ることができないことが判明したため、同じく荷電ヒッグスを含む新物理に感度が高い、電弱ペンギン稀崩壊事象を解析することになった。このため、遅れが生じたが、現在、K、Kπ、K2π、K3π、K4πの信号の再構成の評価ができ、遅れを取り戻せた。当初の解析のテーマから外れたため、古いテーマの妥当性を見極め、新しいテーマを見つけ、始めるのに時間が掛かった。今は、信号事象と背景事象の分離し、信号事象の信号有意性の最適化まで行い、遅れを取り戻しつつある。さらにKηや3Kなどの新たな信号事象について評価し、背景事象との分離の最適化を行う。またSVDの検出器の接続の強さや接続効率などのさらなる最適化に向けて研究する予定である。来年度は、さらなる背景事象の理解、モンテカルロシミュレーションによるフィットを用いた崩壊分岐比の測定、系統誤差の評価を行っていく予定である。
活性酸素産生癌遺伝子Nox1を介したRas発癌機構の解析

本研究の目的は、Ras発癌遺伝子による癌化をモデルとして、ヒト多段階発癌における活性酸素の機能的役割を解明し、将来の癌治療の方法的基礎を築くことである。我々は、既にRas発癌を媒介する新しい因子として、Ras-Raf-MAPK経路によって誘導される活性酸素産生遺伝子Nox1の産生するsuperoxideが必要とされることを見出した。このことはNox1を含むNADPHoxidaseファミリーが、癌を含む種々のヒト疾患において潜在的に重要な役割を果たすことを強く示唆する。本研究では、1)Nox1がヒト癌細胞の癌化フェタイプに必要とされるかを検討する、2)Nox1の下流標的蛋白の同定と癌化におけるその役割を解明する、3)Nox1遺伝子発現を調節する転写因子の同定を行うことを主眼とした。その結果、ヒト膵癌細胞においても、Rasトランスホーム細胞と同様、Nox1によって産生された活性酸素が癌化フェノタイプ(異常増殖、浸潤)に必要であることが示唆された。このことは、ある種のヒト癌細胞におけるNox1及び他のNoxファミリーが重要な癌関連遺伝子としてかかわることを示しており、今後この方面に向けて研究を発展させたい。また、活性酸素によって酸化される標的蛋白の同定はNox1のシグナリング経路を解明する上で、重要課題であり、本研究でその糸口をとらえる可能性が出てきた。最後にNox1遺伝子発現調節機構に、GATA領域に結合する転写因子が関与することを明らかにしたことは、Nox1蛋白の細胞内プールを律速する機構を理解する上で重要な意味を持つ。今後、MAPKがある種の核蛋白質を介するのかあるいは直接転写因子をリン酸化するのかその調節様式を追究していきたい。
折り紙機構を利用した共鳴振動数可変レゾネータによる車室内こもり音の低減法

ヘルムホルツ共鳴器による内部騒音の低減を解析と実験により検討した。折り紙構造のヘルムホルツ共鳴器については解析モデルを作成し、解析によってその特性を調べた。折り紙構造については、実験によりその効果を検証しようと試みたが、実際の製造が困難なことがわかったため、実験では、課題として取り組むことができなかった。解析では、簡易車室モデルに共鳴器モデルを取り付けた場合の、乗員耳位置での音圧レベルの周波数応答を有限要素法を用いて計算した。また、車室と共鳴器を構造・音場連成系で取り扱うことも試みた。音場系のみの解析では、共鳴振動数におけるピークの大幅な低減を得ることができた。またピークが2つに分裂するというヘルムホルツ共鳴器による減音で見られる現象も現れた。連成系では構造系のピークが現れるが、今回の解析では構造系のピークの低減は目的とせず、音場系のピークの低減のみを試みた。車室に2つの共鳴器を取り付けてみて騒音低減を図ったが、取り付け位置により結果に大きな差が現れ、対象とするモードの特性に合わせて取り付ける必要性が示された。さらに3個を車室モデルに取り付けたが、ピークの低減に対してそれほどの効果が得られなかった。やはり最適化解析を援用して、取り付け位置の最適化を図る必要があると考えられる。折り紙ヘルムホルツ共鳴器単体の解析では折り紙構造の喉部の長さを変更することにより共鳴周波数が変化することを確認した。実験では、ベニヤ板で車室を模擬する箱を作成し、それにやはりベニヤ板で作成した共鳴器を取り付け、箱の中にスピーカを配置し、乗員耳位置に対応する位置にマイクロフォンを設定して音圧レベルの周波数応答を半無響室内で測定した。喉部の長さを開口端補正を参考にして、いろいろ変え、共鳴器を製作して実験したところ、3dB程度のこもり音のピークの低減を得ることができた。しかし減音量は解析により予測される値には至らなかった。減衰を考慮していないからだと考えられる。喉部の長さを変える代わりに、喉部を蛇腹や折り紙構造にして実験できれば、より有効であることが明らかであることがわかったが、折り紙構造の喉部を作成するためには、材質、製造方法等を吟味する必要があり、実験では作成することができなかった。平成15年度は、有限要素法を用いた解析シミュレーションによる自動車車室内のこもり音の低減問題に取り組んだ。具体的にはヘルムホルツ共鳴器によって車室内の音響特性がどのように変化するかを検討した。まず最初に、車室内空気モデルの固有値解析を行い、車室の音響特性が車体形状によって決定されることを示した。そこで、車体形状を変更しないで、ヘルムホルツ共鳴器を車体にとりつけることにより、車室の音響特性を変更できる可能性について検討した。その際に、車室の固有モードを制御する必要性を示し、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数を共鳴器ののど部の長さを変化させることにより制御する方法を検討した。車室モデルの後部にヘルムホルツ共鳴器を取り付け、車室内部に音源を設置し、0Hzから200Hzまでの周波数の音源を一定のパワーで与え、運転席位置の音圧振幅の大きさを周波数応答として出力させる解析を行った。

その結果、ヘルムホルツ共鳴器が車室内の音響特性を大きく変化させることがわかった。しかし、低減しようとした目的の固有振動数に対応するピークを下げることはできず、音圧の周波数特性のかなりの変化が得られるに留まった。そこで、車室内騒音に対して、ヘルムホルツ共鳴器は音質の改善を目的として用いることが望ましいことが示された。今後は、折り紙構造による、ヘルムホルツ共鳴器の体積を変える効率の良い方法、車体に取り付けやすい形状の考察、それらをふまえた共鳴器の設計・製作等、実際に車体に取り付けるための共鳴器の研究をする予定である。平成16年度は、平成15年度の結果を受けて、ヘルムホルツ共鳴器による騒音の低減を解析と実験により検討した。折り紙構造のヘルムホルツ共鳴器については解析モデルを作成し、解析によってその特性を調べた。まず解析では昨年に引き続き車室に共鳴器を取り付けた場合の乗員耳位置での音圧レベルの周波数応答を計算した。そして、共鳴器の喉部の長さを設計変数として、音質の評価指標であるラウドネスとシャープネスの値を最小にするため最適化解析を行った。その結果、騒音の積分値を最小にする喉部の長さと音質評価指標を最小にする喉部の長さは必ずしも一致しないことがわかった。また、車室に2つの共鳴器を取り付けて騒音低減を図ったが、取り付け方により結果に大きな差が現れ、対象とするモードの特性に合わせて取り付ける必要性が示された。折り紙構造の共鳴器は、喉部を折り紙構造として用いれば音質評価指標の最小化につなげることができることがわかった。一方、実験ではベニヤ板で車室を模擬する箱を作成し、それにやはりベニヤ板で作成した共鳴器を取り付け、箱の中にスピーカを配置し、乗員耳位置に対応する位置にマイクロフォンを設定して音圧レベルの周波数応答を半無響室で測定した。共鳴器あり無しで応答を比較したところ、応答のピークの周波数は共鳴器を取り付けると若干変化し、ピークレベルは共鳴器を取り付けると約1dB低下する現象が観測された。ただ減音量は解析により予測される値には至らなかった。来年度は折り紙構造の共鳴器を試作してその特性を調べ、さらに実車に共鳴器を取り付けて走行実験を行うことによりその性能を確認したい。平成17年度は、平成16年度の結果を受けて、ヘルムホルツ共鳴器による騒音の低減を解析と実験により調べた。折り紙構造については、実験によりその効果を検証しようと試みたが、実際の製造が困難なことがわかったため、今年度は実験では、課題として取り組むことができなかった。解析では、今年度は車室と共鳴器を構造-音場連成系で取り扱うことを試みた。また音場系のみの解析では、昨年度と同様、共鳴振動数におけるピークの大幅な低減を得ることができた。またピークが2つに分裂するというヘルムホルツ共鳴器による減音で見られる現象も現れた。連成系では構造系のピークが現れるが、今回の解析では構造系のピークの低減は目的とせず、音場系のピークの低減のみを試みた。また、昨年度は共鳴器を2個取り付けた場合の解析を行ったが、今年度はさらに3個を車室モデルに取り付けたが、ピークの低減に対してそれほどの効果が得られなかった。やはり最適化解析を援用して、取り付け場所の最適化を図る必要があると考えられる。
低周波プラズマCVDによるシリコン窒化膜の室温形成プロセスの開発

61年度では,シリコン窒化膜を室温・低周波(50Hz)プラズマCVD法で作製し,良質な薄膜を得ることに成功した. 62年度は,この膜をデバイスに応用する事を目的として,次のような研究結果を得た.1.5インチφSiウェハー上に堆積した結果,屈折率2.0±0.05,膜厚1000±30〓の面内分布をもつ均一なピンホールのない電気的性質のよい薄膜が得られた.この事から,室温低周波50HzプラズマCVD法によっても大面積均一堆積が可能であることが明らかとなった.2.Siウェハー上に均一な膜厚分布を持ったSi熱酸化膜上にシリコン窒化膜を堆積し,高周波C-V,準静的C-V測定を行ない,固定電荷密度NFB1界面準位密度NSSを求め,それぞれ1.5×10^<11>cm^<-2>,8×10^<10>eV^<-1>cm^<-2>であった.これは,非常に低い値であり低周波プラズマCVDにもかかわらず,イオンのダメージが少ない事を示している.3.低周波プラズマCVDにおける基板加熱の影響について実験を行い基板温度が高いほど,緻密な膜が形成され,わずかにSi過剰な膜となり,また電気的特性は,基板温度に大きく依存しないことがわかった.4.これらの事から室温低周波プラズマCVD法堆積によるシリコン窒化膜は,低温プロセスが必要な化合物半導体,アモルファスシリコン上の絶縁膜や,表面保護膜として十分な特性を持っているものと考えられる.5.この室温低周波プラズマCVD法は,シリコン窒化膜以外の薄膜作製にも有効であるかについて,アモルファスシリコンとカーボン膜の堆積によって確認実験を行った結果,良質な薄膜が得られた.この事から,この方法は,広い使用範囲を持っていることが明らかとなった.61年度では,シリコン窒化膜を室温・低周波(50Hz)プラズマCVD法で作製し,良質な薄膜を得ることに成功した. 62年度は,この膜をデバイスに応用する事を目的として,次のような研究結果を得た.1.5インチφSiウェハー上に堆積した結果,屈折率2.0±0.05,膜厚1000±30〓の面内分布をもつ均一なピンホールのない電気的性質のよい薄膜が得られた.この事から,室温低周波50HzプラズマCVD法によっても大面積均一堆積が可能であることが明らかとなった.2.Siウェハー上に均一な膜厚分布を持ったSi熱酸化膜上にシリコン窒化膜を堆積し,高周波C-V,準静的C-V測定を行ない,固定電荷密度NFB1界面準位密度NSSを求め,それぞれ1.5×10^<11>cm^<-2>,8×10^<10>eV^<-1>cm^<-2>であった.これは,非常に低い値であり低周波プラズマCVDにもかかわらず,イオンのダメージが少ない事を示している.3.低周波プラズマCVDにおける基板加熱の影響について実験を行い基板温度が高いほど,緻密な膜が形成され,わずかにSi過剰な膜となり,また電気的特性は,基板温度に大きく依存しないことがわかった.4.これらの事から室温低周波プラズマCVD法堆積によるシリコン窒化膜は,低温プロセスが必要な化合物半導体,アモルファスシリコン上の絶縁膜や,表面保護膜として十分な特性を持っているものと考えられる.5.この室温低周波プラズマCVD法は,シリコン窒化膜以外の薄膜作製にも有効であるかについて,アモルファスシリコンとカーボン膜の堆積によって確認実験を行った結果,良質な薄膜が得られた.この事から,この方法は,広い使用範囲を持っていることが明らかとなった.集積回路素子の層間絶縁膜や最終保護膜として、シリコン窒化膜が使用されるようになり、これをプラズマプロセスで製作する。一般的には、電子素への適用のため、高周波プラズマにより300度程度の低温で行なわれる。しかし、この温度は実用上まだ高温と言わざるおえず、更に低温でのプロセスが要求されている。本研究では、この要求を満足すべく、堆積基板非加熱で低周波(50Hz)プラズマCVDによりシリコン窒化膜を形成するプロセスを考え、実験的にこのプロセスが低温で良質な薄膜を得る方法の一つであることを見い出した。この実験結果を次に述べる。1).室温低周波プラズマCVD法により堆積したシリコン窒化膜の物理的電気的特性は、屈析率:2,誘電率:8.0,抵抗率:【10^(15)】Ωcm以上,絶縁破壊電界:【10^6】V/cm以上,IR吸収:Si-N》Si-H,色:無色,堆積率:50【A!゚】/min,以上,等が得られ、これらの値は、加熱・高周波プラズマCVDによる膜質と全く変わらず、低周波プラズマが低温で十分実用されるプロセスとなりえることが明らかとなった。2).低周波プラズマCVDにおける工業化プロセスとしての必要条件は、まず大面積上への均一堆積である。本実験では、5インチSiウェハー上に薄膜を約1000【A!゚】堆積し、3%以内の膜厚分布を得ている。3).低周波プラズマCVDでは、荷電粒子による膜へのダメージが大きいと考えられるが、界面準位密度および固定電荷密度は、それぞれ約【10^(10)】【cm^(-2)】e【V^(-1)】、【10^(10)】【cm^(-2)】であり、ダメージが少ないことがわかった。

このように、堆積基板非加熱においても低周波プラズマを使うことにより非常に良質な膜が形成される理由について、プラズマの発光分光スペクトルやマスフィルターによる生成物等の観測、更に理論的な手法として電算機シミュレーション等により研究を行なっている。この点に関するデータは集まりつつあり、62年度の解決課題の一つと考えている。
準高地におけるスピードトレーニング環境としての新たな活用可能性の検討

本研究の目的は,準高地(標高1,000m程度)における空気抵抗低減がスプリント走パフォーマンスをアシストするかについて、最大スピードとスピード持続に焦点を当て、バイオメカニクス、生理学および心理学的観点から多面的に検討することである。そのため、初年度は課題1として、準高地と低地における100m疾走時の速度、ストライド、ピッチおよび主観について比較を行った。この内容については、今年度学会発表を行った。今年度は課題2として、スピード持続の視点から男子スプリンターを対象に、低地と準高地において300mの全力疾走と最大下での疾走(低地での300m全力疾走をもとに80%の走速度を算出し、その走速度から算出した300m走タイムに設定)を行い,タイム、血中乳酸濃度を測定した。また、主観的運動強度と合わせてそれぞれの試技における主観を自由記述で記録してもらい、タイムや血中乳酸濃度などに表れないレベルでの違いをスプリンターが感じ取っているのかについても検討を行った。その結果、全力疾走のタイムにおいては、準高地の方が速かったが、有意差は認められなかった。また、血中乳酸濃度については準高地の方が有意に高く、主観的運動強度については有意差はないものの、準高地の方が低かった。現在自由記述における主観については分析中である。以上の結果は準高地におけるスピード持続が必要とされるスプリント走について、低地よりもパフォーマンスが高まる分、血中乳酸濃度からみた生理的負荷も高まる可能性を示唆する一方で、主観的にはきつさが抑制されている可能性が推察され、被験者を追加して、より詳細に検討する必要性がある。また、最大下でのスプリント走については一定の傾向が認められなかったため,さらに詳細に分析進めていきたい。今年度研究計画において予定していた課題2の実験を行うことができた。そのため,概ね順調に進展している、としたが、両課題とも、被験者を追加してさらに実験を継続し、まとめていきたい。最終年度となる次年度には、これまでの課題1および課題2の追加実験を行う。また、課題1および2については撮影した映像などをもとに、さらに詳細に分析を行っていく予定である。そのため、今年度は準高地と低地における100m疾走時の速度、ストライド、ピッチおよび主観について比較を行った。対象者は大学陸上競技選手15名で、準高地(蔵王坊平グリーングラウンド:標高1,000m)および低地(山形県あかねヶ丘陸上競技場:標高120m)において100m走を行い、その際の疾走速度、ストライドおよびピッチをレーザー速度測定器と映像から追跡した。また、低酸素によるエネルギー供給系の影響を考慮するため、自転車エルゴメーターによる10秒間の最大パワーテストを両条件で実施した。合わせて疾走時の主観などについてもそれぞれ調査した。その結果、10秒間の最大パワーテストには有意な差が認められなかったため、低酸素によるエネルギー供給系への影響はないものと考えられ、疾走時の違いは主に空気抵抗低減による影響と考えられた。しかしながら、疾走に関する各種パラメータには有意な差は認められなかった。この理由として、実験時の風速が低地で有意に大きく、準高地における空気抵抗低減による効果と低地による追い風の効果が相殺された可能性が考えられる。そこで、数学的モデルで風速による効果を排除して比較したところ、準高地のタイムの方が有意に速かった。また疾走時の疲労感も準高地の方が有意に低かった。そのため、標高1,000m程度の準高地における空気抵抗低減は、100m走タイムをアシストし、疾走後の疲労感も低いことが確認できた。実験機材の調達が遅れたことにより、被験者とのスケジュールの再調整が必要となったこと、また、当初予定していた時期よりも遅い時期となってしまった結果気候が安定しなかったこと、などの理由から予定していた人数での実験や安定した実験データの取得ができなかった。しかしながら対象者の確保はできており、風等の安定した時期で追加実験を計画しているため、進捗状況をやや遅れているとした。

以上の結果は準高地におけるスピード持続が必要とされるスプリント走について、低地よりもパフォーマンスが高まる分、血中乳酸濃度からみた生理的負荷も高まる可能性を示唆する一方で、主観的にはきつさが抑制されている可能性が推察され、被験者を追加して、より詳細に検討する必要性がある。また、最大下でのスプリント走については一定の傾向が認められなかったため,さらに詳細に分析進めていきたい。今年度研究計画において予定していた課題2の実験を行うことができた。そのため,概ね順調に進展している、としたが、両課題とも、被験者を追加してさらに実験を継続し、まとめていきたい。29年度に完了できなかった被験者の追加実験を実施すると共に、風速による100m走タイムの補正に用いたモデルの妥当性なども考慮しながら、再度分析を進める。その上で学会発表や論文作成を準備する。また、次の課題として予定している300m走におけるスピード持続及び同一スピードでの疾走における違いの検討については当初の予定通り30年度から実験を進めていく。最終年度となる次年度には、これまでの課題1および課題2の追加実験を行う。また、課題1および2については撮影した映像などをもとに、さらに詳細に分析を行っていく予定である。当初予定していた実験の一部が次年度実施となったため、その被験者および研究協力者の人件費として使用する予定である。概ね予定通り実験が進んだが、当初の予定よりは被験者数が少なく、それに伴って実験回数が少なくなった。次年度追加実験を行うため、その際の人件費および消耗品費として使用する予定である。