hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋物理構造からの新海洋区系と流動

本研究では、モード水や中規模渦等の海洋物理過程の分布域が新しい海洋区系として区分されるという仮説に基づき、これを実証するために観測と既往資料の解析により物理構造を精査し、モデルによって生態系への影響を評価した。作業仮説に関わる事例として海域ごとの観測および既往資料解析を進め、得られた結果を検証するための生態系モデル計算を行い、またこれらの結果に基づいて海洋物理過程に基づく海洋区系の提案を行った。この物理過程に基づく海洋区は、クロロフィルa・栄養塩ベースの区系と良い対応関係を示した。以上のことから、本研究により物理的側面からの新しい海洋像と、生態系諸過程とのリンケージが示されたと評価された。「モード水形成、中規模渦等の海洋物理過程が特異な生物・化学過程を励起し、その分布域が新しい区系として明瞭に区分される」という作業仮説を実証する対象海域として、太平洋、特に西部北太平洋に焦点をあて、観測、既往データ解析および生態系モデリングに取り組んできた。黒潮続流から親潮に至る海域は、様々な渦が多数存在するほか、深い冬季混合層の発達により各種モード水が形成される海域として知られている。本年度までの取り組みでは、中規模渦や黒潮続流に関わる基礎過程としてプロファイリングフロートを中心とした個別現象の観測と観測データの解析、またそれと並行して海域内で出現する(複数の)中規模渦や前線等の動態とクロロフィルa濃度との関連、それらの長期変動特性の解析(4.2d)を行った。これらの取り組みから示唆される物理ー生産リンケージの精査のため、生態系モデリングも進めている。研究計画班独自のターゲットである西部北太平洋の集中観測・解析とは別に、他の研究計画班と連携し白鳳丸KH-13-7次航海において太平洋を縦断する高解像度物理観測を実施した。また、区系定義に関わる議論を加速するため、太平洋を対象として物理過程に基づく区系提案も行った。近年、物理観測網とシミュレーション技術の発展によって、上記の物理的平均場に見出される循環系より時空間スケールの小さい現象が熱や物質の輸送に本質的な役割を果たしていること、またそれらの存在頻度が海盆スケールで見て一様ではないことが明らかになってきた。このモード水が熱や二酸化炭素等の溶存気体、陸域から大気を経由して供給されたダスト、さらには層の厚さそのものを水平・鉛直的に輸送することで、表層の生物生産を含め海盆スケール循環系内の物質循環に海域差をもたらしていることが最近の観測・モデル研究から示唆されている。本研究では、「モード水形成、中規模渦等の海洋物理過程が特異な生物・化学過程を励起し、その分布域が新しい区系として明瞭に区分される」という作業仮説に基づき、これを実証するために観測と既往資料の解析により物理構造を精査し、モデルによって生態系への影響を評価する。平成26年度は、25年度までに実施して来た作業仮説に関わる事例として海域ごとの観測および既往資料解析を継続し、得られた結果を検証するための生態系モデルの整備および予備実験を行ってきた。平成25年度の冬季に実施した南太平洋西経170度線の観測に引き続き、北太平洋の西経170度線の観測を実施し、南半球亜寒帯域から北極海に至る観測線において物理構造と低次生産特性のデータを得た。また、黒潮続流域の衛星データ解析および生態系モデリングを進め、この海域の中規模渦がクロロフィルa分布に与える影響を定量化し、その機構として栄養塩の鉛直輸送および水平的な引き込みが重要であることを示した。さらに、衛星や気候値等の物理データに基づく新しい海洋区を階層的に検討する方策を提案した。地球観測網とコンピュータシミュレーション技術の発展によって、物理的平均場に見出される循環系(gyre)より空間スケールが小さく時間スケールが短いモード水や中規模渦といった現象が熱や物質の輸送に本質的な役割を果たしていること、またそれらの存在頻度が海盆スケールで見て一様でないことが明らかになってきた。本研究では、「モード水形成、中規模渦等の海洋物理過程が特異な生物・化学過程を励起し、その分布域が新しい区系として識別できる」という作業仮説に基づき、観測と既往資料の解析、数値シミュレーションによる取り組みを実施してきた。平成27年度までに、作業仮説に関わる事例として黒潮・親潮域に焦点を当てた衛星データ解析、モデリング、プロファイリングフロート観測、また研究領域が主体となって実施した海盆スケールの2つの航海(白鳳丸KH-13-7, KH-14-3)による観測などを実施してきた。これらの結果、北太平洋における中規模渦の分布様式、クロロフィルa分布に与える影響、また親潮域においては高気圧渦の移動や他の渦との相互作用等、特徴的な動態が明らかとなった。黒潮続流域を対象とした生態系モデルからは、この海域の渦による栄養塩収支が解明されつつある。また、これらの知見をベースに構築した「物理過程に基づく海洋区系」は平成26年度に初めて提案後、他班との比較検証を通して改良を重ねており、平成27年度にはGoogle Earth、Google Map等を用いたマッピング方法を提案し、価値評価へ向けての議論に貢献してきた。研究は順調であり、当初の目的であった区系の提案は平成26年度末に初案を提示し、その後も他班との議論を通じて改良を施し、平成27年度にはマッピングも実施している。船舶観測やデータ解析から得られた海洋物理、物質循環、低次生物生産に関わる個別の知見も、順調に論文化が進んでいる。海洋の物理構造は、生物・化学過程に大きな影響を及ぼしている。

海盆スケールの海流系等、大規模かつ平均的な物理構造の情報は、生元素と生物相の分布および一次生産の季節変動に基づいた古典的海洋区分の基礎となってきた。ところが近年、上記の物理的平均場に見出される循環系より時空間スケールの小さい現象が熱や物質の輸送に本質的な役割を果たしていること、またそれらの存在頻度が海盆スケールで見て一様ではないことが明らかになってきた。本研究では、モード水や中規模渦等の海洋物理過程の分布域が新しい海洋区系として区分されるという仮説に基づき、これを実証するために観測と既往資料の解析により物理構造を精査し、モデルによって生態系への影響を評価する。平成27年度までの観測とデータ解析により作業仮説が検証され、海洋物理構造に基づく新しい区系提案を行った。また、観測とデータ解析・モデリングにより、海洋の物理的動態が生態系におよぼす影響に関する知見が得られた。最終年度である平成28年度は、区系の相互比較・定量評価のためのマッピングに重点を置き、生態系モデリング、海洋観測結果の解析、区系マッピングフレームワークに関して成果を得た。海洋区系の提案は、海洋、特に外洋域における生態系サービスの評価と将来的なガバナンス構築を目的としており、自然科学系各班から提案される区系の比較、社会科学各班への説明、理解促進は非常に重要である。そこで、各班の区系やLonghurstのProvince等をGISで表示、比較できるよう、フォーマット・変換プロトコルの提案を行った。また、物理過程から提案した区系をクロロフィル・栄養塩に基づく区系と比較・照合した上で、領域が示す新しい区系として提案した。平成24年度は、新規に導入したUnderway-CTDとクロロフィルaセンサー付プロファイリングフロートの整備と予備観測と、既往データ解析、物理・生態系モデルの整備を実施した。衛星海面高度、衛星海色データ、およびプロファイリングフロートデータを用いた解析からは、黒潮続流域の中規模渦とクロロフィルaの対応関係、釧路沖高気圧渦の再生過程、黒潮域におけるクロロフィルa濃度の季節変動特性を明らかにした。また、渦解像海洋大循環ー低次生態系結合モデル(ROMS-eNEMUROおよびCOCO-NPZD+Fe)の整備を行った。ROMS-eNEMUROは気候値外力を用いたスピンアップ実験を実施し、スピンアップ実験の結果のバイアス特性を解析した。現場観測、既往データ解析、モデリングの3つのアプローチそれぞれが順調に進展している。現場観測は、平成24年度は主に器材の導入と性能試験、予備的観測を行ったが、米国Oceanscience社製Uunderway-CTD、溶存酸素・クロロフィルa /粒子散乱センサー付きプロファイリングフロートApex (Chlフロート)ともに正常に動作している。既往データ解析は、衛星海面高度、クロロフィル濃度を中心とした解析により、渦とクロロフィル濃度の関係等、新たな知見が得られている。モデリングに関しては、3次元モデルのスッピンアップ実験を通してモデルのバイアス特性が明らかとなった。本研究では、モード水や中規模渦等の海洋物理過程の分布域が新しい海洋区系として区分されるという仮説に基づき、これを実証するために観測と既往資料の解析により物理構造を精査し、モデルによって生態系への影響を評価した。
輻射とガス流によるフィードバック効果の解明

本研究課題の一つ目のテーマである「クェーサーによる小スケール・フィードバック効果」を探るべく、視線速度変化に敏感なNarrow Absorption Line (NAL)を用いてAGNアウトフローの加速度測定を行った。NALを用いることにより、Broad Absorption Line (BAL)を用いた先行研究よりも測定精度を2桁以上も向上させることが出来る。そこで、すばる望遠鏡をはじめとする8-10mクラスの高分散分光器で、過去に10年以上(クェーサー静止系では35年程度)の時間間隔を空けて複数回観測された6天体に対し、それぞれのスペクトル上で検出されたNALの位置をモンテカルロ法を用いて詳細に比較した。その結果、3σ以上の有意な速度変化は見られず、加速度に対する上限値(0.7 km/s/yr)を得るにとどまった。視線速度に変化が見られなかった理由については以下のような可能性が考えられる:1)じゅうぶんに加速されており、すでに終端速度に達している、2)我々の視線にほぼ直交する向きに連続的に流れるガスを見ているため、見かけ上、等速で流れているように見える、3)加速は常に起こっているわけではなく一過性のものである、4)クェーサー光度に対する輻射効率が予想よりも小さい。しかし6天体に対する観測結果だけで理想的なシナリオを選択するのは明らかに時期尚早である。なぜなら、BALについては視線速度の変化を示すものが数例だけ報告されているが、その検出率はたった3%程度とごく低いからである。NALをもつクェーサーに対してもサンプル数の増加により、加減速を示すものが検出される可能性が高い。そこで、本テーマを継続的に発展させるべく、すばる望遠鏡での新規観測を提案するとともに、KeckとVLTのアーカイブで公開されている高分散分光データの解析に着手した。これらすべてのデータが揃えば、サンプル数は41天体に増加するため、速度変化を示すNALの初検出が期待できる。本研究課題で取り組む2つのテーマのうち、一つ目のテーマ「NALを用いたAGNアウトフローの加速度測定」に対する解析結果をまとめ、学術論文として発表した。測定精度を2桁以上も上げたにもかかわらず、NALに対する視線速度変化が検出されなかったことから、NALをもたらすアウトフローガスの物理的性質に対していくつかの可能性を提案した。今後は、サンプル数を増加して同様な解析を継続、発展させることが求められる。一方、二つ目のテーマ「投影ペアクェーサーを用いたBALクェーサーからの輻射の異方性の検証」については、すばる望遠鏡を用いた観測提案が採択されたものの、天候に恵まれずに有用なデータを取得することが出来なかった。スローン・デジタルスカイサーベイで取得された低分散スペクトルの活用も視野に入れつつ、今後もすばる望遠鏡による観測を提案していく予定である。2年目にあたる次年度は、ふたつの研究テーマを並行して行う予定である。「NALを用いたAGNアウトフローの加速度測定」についてはサンプル数の増加が急務である。すでにKeckとVLTのアーカイブデータの解析に着手しており、次年度前半には解析が完了する見込みである。NALの視線速度変化をモンテカルロ法で評価する手法は確立されているため、あとは機械的にデータを流し込めば結果が得られる。加えて、すばる望遠鏡をもちいた新規観測を提案する予定である。「投影ペアクェーサーを用いたBALクェーサーからの輻射の異方性の検証」については、天候に恵まれずいまだに研究に耐えうるデータが手元に揃っていない状況である。しかしデータが取得されるまで手をこまねいて待っているわけにはいかないので、SDSSの低分散スペクトルを積極的に活用に、予備的な調査を行う予定である。

本研究課題で取り組む2つのテーマのうち、一つ目のテーマ「NALを用いたAGNアウトフローの加速度測定」に対する解析結果をまとめ、学術論文として発表した。測定精度を2桁以上も上げたにもかかわらず、NALに対する視線速度変化が検出されなかったことから、NALをもたらすアウトフローガスの物理的性質に対していくつかの可能性を提案した。今後は、サンプル数を増加して同様な解析を継続、発展させることが求められる。一方、二つ目のテーマ「投影ペアクェーサーを用いたBALクェーサーからの輻射の異方性の検証」については、すばる望遠鏡を用いた観測提案が採択されたものの、天候に恵まれずに有用なデータを取得することが出来なかった。スローン・デジタルスカイサーベイで取得された低分散スペクトルの活用も視野に入れつつ、今後もすばる望遠鏡による観測を提案していく予定である。2年目にあたる次年度は、ふたつの研究テーマを並行して行う予定である。「NALを用いたAGNアウトフローの加速度測定」についてはサンプル数の増加が急務である。すでにKeckとVLTのアーカイブデータの解析に着手しており、次年度前半には解析が完了する見込みである。NALの視線速度変化をモンテカルロ法で評価する手法は確立されているため、あとは機械的にデータを流し込めば結果が得られる。加えて、すばる望遠鏡をもちいた新規観測を提案する予定である。「投影ペアクェーサーを用いたBALクェーサーからの輻射の異方性の検証」については、天候に恵まれずいまだに研究に耐えうるデータが手元に揃っていない状況である。しかしデータが取得されるまで手をこまねいて待っているわけにはいかないので、SDSSの低分散スペクトルを積極的に活用に、予備的な調査を行う予定である。(理由)今年度は、観測、データ解析、論文執筆に集中したため、研究成果発表のための旅費を当初計画よりも抑えることが出来た。1年目の研究成果はすでに論文として学術誌で発表済みのため、今後は積極的に研究会などで成果発表を行っていく予定である。次年度は、天体の数を大幅に増加して1年目の研究を発展的に継続するとともに、2つ目のテーマにも着手する予定であるため、高い計算処理能力を有するパソコンを複数台購入する。(使用計画)共同研究者と研究打ち合わせをするための旅費、国内外の学会・研究会に参加するための旅費、観測結果の考察に必要な書籍や研究会集録などの購入、学術論文の出版費などに使用する予定である。加えて、研究をスムーズに行うためのパソコン関係の消耗品などを購入する予定である。上記目的のため、2019年度請求額と合わせて使用する。
アシクロビル治療抵抗性新生児ヘルペスと薬剤耐性ウイルスに対する治療に関する研究

本研究により.世界で初めてウイルス学的に証明されたアシクロビル耐性HSV-1による新生児脳炎患者の報告をした.DNApol関連ACV耐性HSV-1の性状を解析し,多くの耐性株は神経病原性が低下しているものが多いものの,中には病原性が維持されているウイルスも存在する.また,DNApol関連ACV耐性HSV-1のほとんどがガンシクロビルに感受性を有し,逆にフォスカルネットには交叉耐性を示すことが明らかになった.ACV耐性HSV感染症の増加等が予想されることから,今後,病原ウイルスの薬剤感受性を調べる耐性の構築と,その結果に基づく適切な治療ができるようにする必要がある.アシクロビル(acyclovir,ACV)は,単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)感染症に対して増殖抑制効果を発揮し,安全な薬剤である.昨年度は世界で初めてウイルス学的にACVに耐性のHSV-1による新生児ヘルペス(脳炎)の患者について報告した(J Clin Microbiol 51:356, 2013).脳脊髄液(CSF)からHSV-1のvTK遺伝子を完全長で増幅し,その遺伝子配列を決定し,さらに組換えvTK蛋白質を293T細胞に発現させ,そのACVリン酸化能を測定することで,病原体としてのHSV-1のACVおよびその誘導体に対する感受性を測定する方法を利用した(Antiviral Res 91:142-149, 2011).ACV耐性HSV-1による脳炎として報告された論文(Ann Neurol;67:830, 2010)で報告されているvTK(41番目ArgのHisへの変異)がACV耐性を誘導するか否か解析した.この遺伝子変異を有するvTKのACVリン酸化能はACV感受性株のそれと同等であった.ACV耐性株による脳炎という報告を裏付ける結果は得られなかった.DNAポリメラーゼ(DNApol)に変異を有し,それがACV耐性を誘導することが確かめられているHSV-1株を,S2242含有培地を用いてHSV-1を増殖させることにより作製し,それらのマウスにおける神経毒性,DNApolにおけるアミノ酸変異の性質,ACV以外の薬剤に対する感受性等を調べ,以下の成績を得た.DNApol変異によるACV耐性HSV-1感染症において,1)アミノ酸変異は保存領域に多く認められる,2)ACVに交差耐性を示すだけでなく,フォスカルネットにも耐性を示すが,ガンシクロビル(GCV)には高度感受性を示すことが多い,3)ACV治療に抵抗性を示すが,GCVによる治療が効果的である,等であった.本研究により.世界で初めてウイルス学的に証明されたアシクロビル耐性HSV-1による新生児脳炎患者の報告をした.DNApol関連ACV耐性HSV-1の性状を解析し,多くの耐性株は神経病原性が低下しているものが多いものの,中には病原性が維持されているウイルスも存在する.また,DNApol関連ACV耐性HSV-1のほとんどがガンシクロビルに感受性を有し,逆にフォスカルネットには交叉耐性を示すことが明らかになった.ACV耐性HSV感染症の増加等が予想されることから,今後,病原ウイルスの薬剤感受性を調べる耐性の構築と,その結果に基づく適切な治療ができるようにする必要がある.アシクロビル(acyclovir,ACV)は,単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)感染症に対して増殖抑制効果を発揮し,安全な薬剤である.これまで臨床現場においてHSV-1等による脳炎患者に使用されるようになって30年が経過した.ACVが抗HSV-1活性を発揮するためには,HSV-1が発現するウイルス性チミジンリン酸化酵素(viral thymidine kinase,vTK)によりリン酸化され一リン酸化体になることが必要である.そのため,ACV耐性HSV-1の多くはvTK遺伝子に変異が認められることが多い.残りのACV耐性はHSV-1のDNA合成酵素(DNA polymerase,DNApol)に変異が認められる.ACVが臨床現場でHSV-1によるヘルペス脳炎の治療薬として使用されるようになって30年を超える年月が経過したが,ウイルス学的に証明されたACV耐性HSV-1による脳炎患者の報告はない.それはヘルペス脳炎の患者の脳脊髄液(cerebrospinal fluid,CSF)からHSV-1を分離することができないからである.CSFからHSV-1のvTK遺伝子を完全長で増幅することができれば,その遺伝子配列を用いて組換えvTK蛋白質を発現させ,そのACVリン酸化能を測定することで,病原体としてのHSV-1のACVおよびその誘導体に対する感受性を測定する方法を開発した(Antiviral Res 91:142-149, 2011).H24年度には,ACVによる治療に抵抗性を示したヘルペス脳炎を伴う新生児ヘルペス患者のCSFからvTK遺伝子を増幅するのに成功し,その組換えvTK蛋白質を発現させた.次いでそのvTKのACVリン酸化能を測定したところ,その活性が低下していることを証明した.この患者がACV耐性HSV-1による脳炎を発症していたことが世界で初めて証明された.アシクロビル(acyclovir,ACV)は,単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)感染症に有効な薬剤である.2012年度は世界で初めてウイルス学的にACVに耐性のHSV-1による新生児ヘルペス(脳炎)の患者について報告した(JCM, 2013).2013年度はDNAポリメラーゼ(DNApol)

関連ACV耐性HSV-1の特徴(病原性,他薬剤への感受性,治療法のあり方等)について解析した(JJID, 2013).2014年度は臓器移植患者から分離されたACV耐性HSV-1の分子生物学的特徴を解析し,ACV耐性HSV-1感染症の治療のあり方について考察した.造血幹細胞移植を受けた268人の患者のうち,40人の咽頭スワブから101株のHSV-1が分離された.その11人からACV耐性HSV-1が分離され,6人および5人から,それぞれウイルス性リン酸化酵素(vTK)関連ACV耐性株およびDNApol関連HSV-1が分離された.ACV耐性株陽性患者およびHSV-1が分離されなかった患者のの100日生存率はそれえぞれ約40%と70%であった.DNApol関連HSV-1の多くはフォスカルネットに交差耐性を示し,逆にガンシクロビルに感受性を示した.vTK関連HSV-1の多くはフォスカルネットに感受性を示し,シドフォビルには感受性が高まっていた.分離されたACV耐性HSV-1のvTKおよびDNApol遺伝子を決定し,これまでの報告に加えて遺伝子情報をアップデートした.これまでの報告ではACV耐性HSV-1の約95%はvTK関連耐性株で,残る5%がDNApol関連HSV-1であるとされている.しかし,現実にはDNApol関連HSV-1が免疫不全患者において比較的高い割合で出現する.ACV耐性HSV-1感染症に対する治療において抗ウイルス薬の選択において緻密な選択戦略が必要であると考えられる.ウイルス感染症,小児科学,感染症学昨年度の研究計画のひとつの「ACV療法に抵抗性を示した新生児ヘルペス患者に関する研究」は,計画通り遂行された.世界で初めてウイルス学的にACVに耐性のHSV-1による新生児ヘルペス(脳炎)の患者について報告した(J Clin Microbiol 51:356, 2013).「DNApol関連ACV耐性HSV-1の性質の解析の研究」においては,S2242やその他の薬剤存在下でHSV-1を増幅させ,DNApolの変異に基づくACV耐性HSV-1株の作製に取りかかり,計6株(S2242存在下培養で3株,ACV存在下培養で3株)のHSV-1が人工的に作製された.これらの株のACV以外の抗ウイルス薬(ガンシクロビルやブリブジン等)への感受性について解析した.また,これらのマウスにおける神経病原性等についても解析し,さらにこれらのウイルスによる感染症のACVおよびGCVによる治療効果についても解析し,重要な知見を得た.S2242存在下で培養することで得られたDNApol関連ACV耐性HSV-1の株の中で,ACVに高度耐性かつガンシクロビルに高度感受性を示す株が認められ,それはマウスにおける神経病原性は親株とほぼ同等であった.そのことから,DNApol関連ACV耐性HSV-1感染症の治療効果に関する研究を,この株およびその親株を利用して解析することが可能であることが明らかにされた.その株を用いて,DNApol関連ACV耐性HSV-1感染症にはGCVを用いるとよいことが明らかにされた.HSV感染症における薬剤感受性試験の重要性が示された.本年度の研究計画のひとつの「ACV療法に抵抗性を示した新生児ヘルペス患者に関する研究」は,計画通り遂行された.その成果は学術論文として発表された.また,
ＮＩＣＵから在宅への移行を支える看護実践能力育成プログラムの開発

本研究はNICU看護師を対象としたNICUから在宅への移行を支える看護実践能力育成プログラムの開発を目的として実施した。プログラムの開発のためにNICU看護師にインタビューを行い、プログラムの内容を検討し、評価のために家族看護実践能力評価尺度を作成した。38名のNICU看護師に対してプログラムを実施し、その効果を査定した。その結果、参加者の家族看護実践能力は向上し、看護実践課題の達成度も向上することができた。これらから本プログラムの効果を確認することができた。今後、さらに洗練させたプログラムを検討していくことが必要である。本研究はNICU看護師を対象としたNICUから在宅への移行を支える看護実践能力育成プログラムの開発とその評価を目的とする。そのために、平成24年度は、(1)NICU看護師が実践している在宅移行支援を明らかにし、NICUに入院している子どもと家族の個別性を重視した在宅移行支援に関する看護実践の課題を検討する(2)NICU看護師と継続したネットワークの構築による退院困難事例の看護の検討を実施した。NICU看護師のNICUから在宅移行支援を実践する上での課題の検討として、国内外の実践報告及びその理論的根拠となっている学術書等の情報収集、先行研究の分析を行った。さらに、NICUから在宅移行に関する看護実践上の課題を調査するために、NICU看護師21名に対して退院支援における実践内容と必要な知識と技術についてのフォーカスグループインタビューを行った。分析は現在進行中であるが、必要な知識や技術として、【母乳育児支援】【社会資源】【子どもの個別性に対応した育児】【子どもの成長発達】【一般的な育児知識】【在宅を想定した育児指導】【家族看護の視点】【地域との連携】などがあげられた。さらに訪問看護師の小児訪問看護推進事業に参加している看護師から課題についての意見聴取、現在行われている小児訪問看護推進事業の内容などについての情報収集を行った。NICU看護師との継続したネットワークの構築として、NICUにおける退院困難事例の看護の検討会を年間6回開催し、複雑な家族背景をもつ家族へ退院支援などのテーマで事例検討を行った。各回の参加者は約20名であった。さらに、NICU看護師の学習会として、臨床心理士と退院調整看護師から講演会を開催した。参加者は約80名おり、NICU入院中からの親子関係形成支援と退院支援に向けての学習から必要な知識の共有を行った。これらから平成25年度に向けて、在宅移行支援に関する教育プログラムの内容の検討を行い、プログラムを実施する予定である。そのために、平成25年度は、1NICU看護師に対する在宅移行支援プログラムの内容の検討とその実施、さらにプログラムの評価尺度の作成を行った。2NICU看護師と継続したネットワークの構築による退院困難事例の看護の検討を実施した。1に関して、平成24年度に検討したNICU看護師に対する在宅移行支援を実践する上での課題から必要な知識と技術を教育内容として、プロジェクト学習法をも用いて18名に看護師対象に、「NICUにおける在宅移行支援研修会」を実施した。現在フォローアップ期間中であり、プログラム実施1か月、4か月後にプログラムの効果を査定する。本研修会は平成25年度にも開催予定である。本プログラムの効果を査定するために、現在尺度を開発している。プログラムの効果の一つの指標として、家族看護実践能力の向上と考えた。NICU看護師の家族形成に対する看護実践についての質的記述研究から抽出した実践内容の54項目を項目として、NICU看護師200名を対象に調査を実施し、現在分析中である。2に関しては、NICU看護師との継続したネットワークの構築として、NICUにおける退院困難事例の看護の検討会を年間6回開催し、複雑な家族背景をもつ家族へ退院支援などのテーマで事例検討を行った。各回の参加者は約15名であった。これらから平成26年度に向けて、在宅移行支援に関する教育プログラムの評価を行い、プログラムを開発する予定である。そのために平成26年度は、1NICU看護師に対して、ポートフォリオを活用したプロジェクト学習法を導入したプログラムを実施し、プログラムの導入前後の看護師の在宅移行支援に関する看護実践能力を評価し、その効果を査定した。2NICU看護師と継続したネットワークの構築による退院困難事例の看護の検討を行った。1に関して、19名のNICU看護師対象に「NICUにおける在宅移行支援研修会」を実施し、終了後の1か月、4か月に効果の査定を行った。その結果、家族看護や社会資源の知識と技術の活用を行われていたが、看護実践能力の有意な変化は認められなかった。

研修会参加看護師のポートフォリオ分析では、自己の課題達成のための具体的な取り組みが行われていることが明らかになった。これらをさらに分析することでさらに有効な教育プログラムが検討できると考える。2に関しては、NICU看護師との継続したネットワークの構築として、NICUにおける退院困難事例の検討会を年間6回開催した。各会の参加者は約15名であった。これらのネットワークを継続し、在宅移行を支援する看護を検討していくことにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。看護学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度に実施した教育プログラムの内容検討のための調査はほぼ終了し、現在プログラムの内容検討中であり、ほほ計画通り進展している。平成25年度に実施した教育プログラムの参加者が、充分に確保できなかったため、平成26年度に再度実施する予定である。しかし、プログラムの参加者からの評価は良好であり、参加者の確保は期待できると考えている。プログラムの評価に関しても、現在、尺度を開発しているため、ややプログラムの開始が遅れた。現在尺開発に関するデータ収集も終了し、分析中である。研究の進捗状況はやや遅れているが、平成26年度には研究終了できると考えている。平成24年度に調査した結果を活用し、プログラムの内容、効果の検討、受講者の募集、講師の調整などを行い、平成25年度の後半に教育プログラムを開始する予定ある。平成25年度に実施した「NICUにおける在宅移行支援研修会」を同様に実施し、評価を行う。その評価の指標として、現在開発している尺度を用いる。残金が生じた理由は、年度末の非常勤職員の雇用計画が急遽変更になったことからである。次年度からは基本的に計画に基づいて雇用し、計画から逸脱した場合は、すぐに修正をして使用することとする。教育プログラムの効果の検討をする中で、評価尺度を開発する必要ができたために、プログラムの開始が遅れた。本年度中に教育プログラムを2クール行う予定であったが。開始時期が遅れたために1クール目の教育プログラムのみ開催できた。プログラムの効果を分析するためには、参加者の確保が必要であるために次年度にも開催する予定である。これらの諸費用が必要なため繰り越した。教育プログラムを次年度にも実施する。開始時期を次年度の78月として、フォローアップも入れて、次年度にデータ収集、分析を行う。評価尺度も分析を終え、その成果を学術学会に発表し、論文に投稿する。
高齢者の記憶能を改善する軽運動プログラムの開発：海馬を標的とした機能的MRI研究

運動は身体だけでなく脳、とりわけ学習・記憶を担う海馬にも有益な効果をもつことが明らかになるにつれ、認知症予防策としても注目される。申請者はこれまで、健常若齢者を対象にした高解像機能的MRI研究から、ヨガや太極拳などの軽運動を模した一過性の超低強度運動(最大酸素摂取量の37%以下)が記憶能を向上させること、その神経基盤として海馬の記憶システムが上方調節されることを明らかにした。本研究は、これを高齢者に応用し、加齢により低下した海馬記憶能に対する超低強度運動の効果とその脳内メカニズム解明する。加えて、現場への実装を念頭に、軽運動の効果をより高める音楽に合わせた楽しい軽運動プログラムの開発を目指す。
有機超伝導体(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Clの磁場誘起高抵抗相

有機超伝導体κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Clの常圧でみられる高抵抗相についてホール抵抗の測定を行い、高温部の金属状態から低温での高抵抗相への転移によってキャリアー数の変化が見られないことを示し、高抵抗相への転移がギャップ生成に伴う通常の半導体転移ではないことを指摘した。またこの高抵抗相では磁気抵抗は小さく、圧力下のリエントラント転移で見られる様な敏感な温度・磁場履歴依存性を示さない。またBEDT-TTF分子の両端のエチレン基の重水素置換により高抵抗相が安定化することが明らかになり、圧力温度相図中における超伝導相と高抵抗相との位置関係の解明に関する知見を得た。有機導体では元々キャリアー濃度が小さいことを考慮すると、高抵抗相への転移の機構として電子相関をパラメータとしたモット転移が考えられる。常圧で安定であった高抵抗の非金属相が、加圧によって電子相関の程度が変化することによって13Kで超伝導に転移する金属相との自由エネルギー差が小さくなり、磁場による変化に敏感なリエントラント転移を示すようになると考えられる。また電気抵抗で見られたリエントラント転移を確認する目的で、圧力下の超伝導相における外部磁場下でのrf交流磁化率測定を行った。リエントラント転移に挟まれた超伝導相では、加える交流磁場の方向により、磁化率の温度依存性が異なることを見出した。この結果は常圧で超伝導転移を示すκ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Brや酸化物高温超伝導体でも見られ、2次元的な超伝導に共通する性質であることを示した。これは、ゆらぎの効果による磁束量子の2次元化に関係し、特に高周波を用いることで常伝導成分による表皮効果が高められた結果、際だった異方性を示すに至ったと結論している。
付着上皮再生を目指した歯周組織完全再生

2系列の研究を行った。1系列目の研究は、歯の形成は上皮細胞と間葉細胞の相互作用により行われることから、上皮細胞の存在下で間葉系細胞の動態を検索した。口腔粘膜上皮細胞と骨芽細胞様細胞の共培養事件を行った結果、上皮細胞が存在することにより骨芽細胞のRUNX2およびBGPといった骨形成能に関するmRNAの発現の低下が起こり、アルカリフォスファターゼ活性も減少した。この結果から口腔粘膜上皮は骨芽細胞様細胞の骨性細胞への分化を抑制することが分かった。iPS細胞のodontoblastへの分化誘導はある程度達成してきている。しかし、iPS細胞の歯原性上皮への分化誘導の実証までは得られていない。iPS細胞の歯原性上皮細胞への分化誘導を達成するために、まずは口腔粘膜上皮など、他の上皮細胞への分化誘導を試みる。上皮へ分化した細胞をamelogeninやDSPPなどの歯原性細胞特有のタンパクを作用させることにより、歯原性上皮細胞への分化誘導を達成する。その後、歯原性上皮細胞と象牙基質との相互作用により、象牙質・エナメル質の形成を促し、破壊された歯周組織への移植による歯周組織完全再生を成し遂げる予定である。歯周疾患に罹患した場合、エナメル質と付着上皮の結合が破綻し、その治療後においても付着上皮の再生は全く望めない。本研究の目的である付着上皮再生による歯周組織完全再生のために、今年度はiPS細胞の歯原性細胞への分化誘導に関して実験を行った。エナメル質と結合する付着上皮は歯の形成期の状態を萌出後にも維持させていることからエナメル芽細胞への分化誘導のためには象牙質が必要である。まずはiPS細胞の象牙芽細胞分化および象牙質形成を試みた。そして、歯と歯槽骨を連結している歯根膜内に存在するマラッセの上皮遺残細胞とiPS細胞との共培養によるiPS細胞の間葉系細胞への誘導あるいは上皮系細胞への誘導の可能性について検索を行った。マウスiPS細胞の細胞懸濁液を96ウエルプレートに播種し、胚葉体形成後に、レチノイン酸添加培地にて浮遊培養した。その後、BMP-4添加培地およびI型コラーゲンコートディッシュ内で付着培養させ、象牙芽細胞への分化誘導を行った。神経堤細胞マーカーでもあるSOX-10ならびにNGFR、象牙芽細胞マーカーであるDSPPとDMP-1、骨系細胞マーカーであるbonesialoproteinおよびosteocalcinのmRNA発現が上昇することを確認した。さらに、レチノイン酸添加後にSOX-10とNGFRの発現上昇を認め、BMP-4添加、I型コラーゲンコートディッシュ上での培養するとDSPPおよびDMP-1の発現が確認された。一方、bonesialoproteinとosteocalcinの発現が低下していた。象牙芽細胞は神経堤由来の外胚葉性間葉細胞が由来であるが、iPS細胞の象牙芽細胞への分化誘導においても同じ分化系列を示すことが明らかとなった。また、マラッセの上皮遺残細胞の存在によりiPS細胞の間葉系細胞、特に骨性細胞への分化が促されることが明らかとなった。これまでの歯周病治療はエナメル質と付着上皮の結合なくして完了していたが、本研究では歯周病治療の最終段階をエナメル質と付着上皮の結合による完全再生を目指している。しかし、上皮の結合を完成するためには、間葉系細胞および組織のコントロールが必須である。現在まで、iPS細胞の間葉系細胞である象牙芽細胞への分化誘導を試みた。その結果、レチノイン酸およびBMP-4添加培地によりiPS細胞の象牙芽細胞への分化誘導に成功した(Inoue, Matsuzaka et al. submitted)。さらに、歯根膜内に存在するマラッセの上皮遺残細胞とiPS細胞との共培養実験では骨性細胞への分化も確認できた(Naono, Matsuzaka et al, accepted)。今後は、象牙質基質上でiPS細胞の動態検索を行うと同時に、iPS細胞の上皮系細胞への分化誘導に関する実験を行う。生体では象牙質基質の存在により内エナメル上皮がエナメル芽細胞に分化し、エナメル質を形成、そして萌出に伴ってエナメル質と付着上皮の結合を維持したまま歯周組織の一部として機能している。象牙質基質上でのエナメル芽細胞へ分化誘導されたiPS細胞のタンパク発現および基質形成の可能性を追求する。

その後、歯原性上皮細胞と象牙基質との相互作用により、象牙質・エナメル質の形成を促し、破壊された歯周組織への移植による歯周組織完全再生を成し遂げる予定である。論文掲載が次年度となり、それに伴い掲載料の支払いが次年度となったために次年度使用額が生じた。残額51830円を超える物品の購入が必要なため、次年度交付予定額と合算して使用するために次年度使用額が生じた。幹細胞の分化誘導、増殖のための細胞増殖因子およびreal-time RT-PCR用試薬の購入を予定している。
表面微細構造を形成した寒天培地による微生物の増殖制御

微生物の培養に用いられる寒天培地の表面は通常平滑な状態であるが、我々は、寒天培地の表面に微細な凹凸構造を施すことにより微生物の増殖を抑制あるいは促進させる可能性があることを見出した。ハスの葉の微細な表面形状や一次元的な条線パターン、二次元的な市松模様型パターンなど様々な表面形状を寒天培地に転写する手法を確立し、枯草菌などの微生物の増殖が培地表面構造から影響を受けることを明らかにした。詳細なメカニズムの解明は今後の課題であるが、微細表面構造の形状とサイズにより微生物の増殖を抑制・促進・異方化できることを実証した。本課題は、寒天培地の表面構造を変えることによって微生物の増殖を制御することを目的とする。様々な表面形状の寒天培地が微生物の増殖に及ぼす影響を検討し、サイズ効果・形状効果(一次元的な線状パターンや二次元的な格子状パターンなど)・表面物性効果を明らかにする。初年度は、まず寒天培地への微細構造の転写条件の最適化に取り組んだ。1次元周期構造の原型として刻線型回折格子(周期3.3ミクロン、1.7ミクロン、0.8ミクロン)を用い、これをシリコーン樹脂(PDMS)に転写し、さらにシリコーン樹脂の型から寒天に転写を行った。回折格子・シリコーン樹脂型・寒天表面の3次元表面形状をレーザー共焦点顕微鏡により計測して転写再現性を検証したところ、周期についてはいずれも精度よく転写できたものの、構造の高さについてはシリコーン樹脂型への転写で040%程度の高さ低減が見られ、さらに寒天表面への転写ではシリコーン樹脂型から91-95%もの高さ低減となった。寒天表面の周期構造の高さは最も高いものでも110nm(周期3.3ミクロン、回折格子の高さ1.2ミクロンシリコーン樹脂型の高さ1.2ミクロン)と微生物培養実験には不十分と考えられたため、改善法を検討した。シリコーン樹脂表面は疎水的で寒天溶液の密着性が低いためと考えられたため、シリコーン樹脂表面の親水化のためにUVオゾン処理とエタノール等の塗布を試み、いずれも相当程度の改善が見られる(例えば周期1.7ミクロンの濃度3%の寒天転写表面で14nm→116nm)ことが明らかとなった。微生物培養実験は単純な一次元的(線状)パターンにおけるサイズ効果の検討を開始する予定であったが、上述のように寒天へのパターン転写条件確立に手間取ったため、使用する微生物の選定を行うにとどまった。研究実績概要に記載したとおり、本年度は寒天培地への微細構造の転写条件の最適化に加えて一次元的パターンにおける微生物増殖へのサイズ効果の検討を実験的に行う予定であったが、寒天培地表面への転写構造の高さが十分となる条件が実現できなかったため、微生物培養実験そのものに取り掛かることができなかった。しかしながら、シリコーン樹脂の表面親水化によりこの問題を解決できる見込みが立っているため、進捗状況区分としては「やや遅れている」とした。初年度は、寒天培地への微細構造の転写条件の確立に取り組んだ。元となる表面からシリコーン樹脂型へは精度よく表面形状の転写が可能であるものの、シリコーン樹脂型から寒天培地への転写においては両者の密着性の問題で特に数um以下の小さいパターンの転写精度が落ちることが明らかとなった。第2年度はこの結果を受けて、ある程度の転写精度が得られる表面構造のパターンサイズが比較的大きい場合について、微細構造を転写した寒天培地を用いて微生物培養実験を行なった。フォトリソグラフィにより線幅520um、深さ数umのライン&スペース構造を作製し、これをシリコーン樹脂型を経て寒天培地表面に転写したものを用いて細菌(納豆菌など)の培養実験を行ったところ、コロニー面積増加レートは表面微細構造の有無による有意な差はみられなかったものの、コロニー形状は表面微細構造のラインの向きに有意に長い異方性を示すことが明らかとなった。またサンドペーパーの表面構造を転写した寒天培地を用いて培養実験を行い、サンドペーパーの目の粗さによってコロニー拡大速度に顕著な差が生じることが明らかとなり、表面微細構造のサイズ依存性があることを強く示唆する結果を得た。これと並行して、シリコーン樹脂型の表面構造を寒天培地に転写する際の転写精度を向上するため、シリコーン樹脂と寒天培地の密着性を改善するための実験的検討を行なった。年度内には十分な改善は実現できなかったものの、次年度はじめに転写精度を大幅に向上する工程の確立に成功している。研究実績概要に記載したとおり、本年度は本来初年度実施予定であった一次元的微細表面構造の微生物増殖への影響の実験的検討を行うとともに、二次元的微細表面構造の効果の実験的検討にも取り掛かったものの、初年度における遅れを十分に取り戻すことができず、フォトリソグラフィによる規則的な二次元的表面微細構造を用いた実験に取りかかることができなかった。しかしながら、シリコーン樹脂型から寒天培地への転写精度を大幅に向上する工程が確立できこの問題を解決できる見込みが立っているため、進捗状況区分としては「やや遅れている」とした。

本課題では、これまでに枯草菌や納豆菌などの微生物の培養において、寒天培地上の微細な表面構造によりコロニーの増殖が顕著に抑制あるいは促進される場合があることを明らかにした。深さ数um、線幅5-20umの条線構造の寒天培地では条線の向きに沿って長い異方性を示すコロニーになること。サンドペーパーの表面構造を転写した寒天培地では、目の粗さによってコロニー拡大速度に顕著な差が生じ表面微細構造のサイズ依存性を示唆する結果を得ている。第3年度は高さ2.7umの四角柱を規則的に配列させた市松模様型の二次元周期構造を用いた実験を行なった。フォトリソグラフィにより作製した原型をシリコーン型を介して転写した寒天培地上に枯草菌のコロニーを形成させて観察したところ、四角柱の一辺が5-14umの凹凸表面ではコロニーが二次元方向の異方性を示し、20umではコロニーはやや縮小気味になるものの異方性は不明瞭になった。このようなコロニーの異方性や増殖速度への影響は、菌体の長軸方向に分裂する枯草菌では培地表面の凹凸の壁部分が細胞分裂の抑制要因となって増殖方向が規制されることによると考えられる。条線構造では増殖方向が条線の向きに揃いやすいことが、顕微鏡での観察結果によっても裏付けられている。市松模様型では凹部分同士は繋がっていないため、凹部分の中の菌の増殖が抑制されるとともに、「溢れた」菌が狭い壁を乗り越えて対角方向の凹部に到達して増殖することによって、特異なコロニー形状を示すと考えられる。このように、寒天培地上の微細表面構造により微生物の増殖を制御するコンセプトの可能性は実証できた。しかし、制御性の範囲やメカニズムの解明など今後の課題も多い。より複雑なパターンやより深い表面構造など作製技術上の制約を克服しつつこれらの課題に取り組み、抗菌表面という構造を設計する指針を策定し、応用にも繋げていきたい。微生物の培養に用いられる寒天培地の表面は通常平滑な状態であるが、我々は、寒天培地の表面に微細な凹凸構造を施すことにより微生物の増殖を抑制あるいは促進させる可能性があることを見出した。ハスの葉の微細な表面形状や一次元的な条線パターン、二次元的な市松模様型パターンなど様々な表面形状を寒天培地に転写する手法を確立し、枯草菌などの微生物の増殖が培地表面構造から影響を受けることを明らかにした。詳細なメカニズムの解明は今後の課題であるが、微細表面構造の形状とサイズにより微生物の増殖を抑制・促進・異方化できることを実証した。第2年度は、寒天への表面微細構造転写条件を早急に確定し、微生物培養実験に取り掛かる予定である。寒天への転写条件が確立できれば、様々な一次元および二次元パターンの形成は比較的容易であると考えられる。また第2年度に実施予定の表面物性効果の検討についても、接触角系による親水性評価および原子間力顕微鏡(AFM)による表面粘弾性評価ともに物性評価手法は既に確立されており、実験手法的に大きな困難はないものと考えられる。従って、第2年度中に当初計画通り、一次元および二次元パターンにおける微生物増殖へのサイズ効果の検討ならびに表面物性効果の検討まで実施する予定である。第3年度は、新工程による寒天培地への表面微細構造転写精度の確認を行ったのち、微生物培養実験を継続して行う。フォトリソグラフィにより規則的な二次元周期構造として穴の配列したものや四角柱の配列したものを作製し、微生物増殖へのサイズ効果の検討ならびに表面物性効果の検討まで実施する予定である。
有毒元素／レアメタルフリーの高性能薄膜太陽電池

本課題では,環境低負荷材料のみで構成され,かつ高効率太陽電池への可能性が期待できるCu2(Sn,Si)S3(CTSiS)の製膜に挑んだ。高性能太陽電池に求められる「禁制帯幅Eg:1.2 eV」を,Snの約12%をSiに置き換えることにより実現した。結晶粒径の増大には620°C以上の高温硫化とNaの添加が有効であったが,高温で硫化することでEg=1.6eVの異相に転移してしまうこともわかった。Si組成の面内分布はターゲット材料の念入りな前処理によって均質化されたが,硫化処理中にSiが気化する問題も残された。本研究は,環境低負荷材料のみで構成され,かつ高効率太陽電池への可能性が期待できるCu2(Sn,Si)S3(CTSiS)の製膜と,薄膜太陽電池への応用を目的に遂行している。平成28年度はCTSiS薄膜を太陽電池へ応用するに最適なSi/Sn比の選定を目標に,従来の複合金属スパッター封管内硫化法によりCTSiS薄膜資料群を作製し,X線回折試験,表面形状観察,組成分析,光吸収特性測定,体積抵抗率測定,等の物性評価を実施した。左記の実験をとおして,■Cu-Si-Sn合金を量論組成どおりに硫黄と反応させるには,少なくとも550°Cを超える温度と30分以上の反応時間をもって硫化処理をする必要があること,■Na添加ガラス上にCTSiS薄膜を作製すると,基板からNaが多量に吸い上げられ,Naを主とした大粒径結晶が形成されてしまうこと,■Si/Sn比が00.3までの範囲でSiを添加すると,光学バンドギャップが0.91.7 eVの範囲で変化する(Si/Sn比がおよそ0.150.2で,光学バンドギャップが目標の1.21.3 eVとなる)こと,等が明らかとなった。以上の成果は,国際会議:The 6th International Symposium on Organic and Inorganic ElectronicMaterials and Related Nanotechnologies (2017. 6)へ投稿し,発表受理された。申請書に記載した研究計画の通りに実験は進んでいる。国際会議での発表受理は取り付けたが,さらに原著論文として成果をまとめられれば申し分ないと言える。本研究は,環境低負荷材料のみで構成され,かつ高効率太陽電池への可能性が期待できるCu2(Sn,Si)S3(CTSiS)の製膜と,薄膜太陽電池への応用を目的に遂行された。平成28年度で明らかとなったCu-Si-Sn合金を硫化反応させる際の条件,Siの添加量,ならびに基板に関する知見・問題点を足がかりに,平成29年度はNaフリーガラスを基板に採用したうえで,Si添加量と硫化条件の調整を進めるところから実験を開始した。実験を進めていく中で,(1) SiとCuSnS3との反応に膜内分布が生じており,反応が十分な箇所とそうでない箇所とで2種類の物性をもつ膜が成膜される場合がある,(2)硫化処理した膜中のSi組成が減少している場合がある,(3)膜中の金属元素の組成に分布が生じ,金属的な化合物の偏析による膜抵抗率が減少する(太陽電池の漏れ経路となるおそれがある),などの問題が確認された。出発材料の表面処理により(3)の問題が改善することが確かめられたが,(1)(2)については硫化処理中のSiの蒸散等も疑われる。ゆえに反応に用いる硫黄ガスを加圧状態にしたうえで800°C等の高温で反応させる等の処理が望ましいと考えられるが,下地のMo電極薄膜への影響が大となるため,太陽電池への実現には基板,裏面電極層も含めた総合的な検討が必要である。平成29年度はCTSiS薄膜を光吸収層とした薄膜太陽電池の実現と高性能化に研究の力点を移す。必要十分な硫化処理は同時にMo下地電極層への重い負荷となるため,硫化条件の整備,あるいは電極材料の再検討を実施する。同時に,CTSiS層とのpn接合形成条件(材料選択,形成方法)を実験的に検討する。電気電子材料国際会議発表に係る費用の拠出が29年度に持ち越されたため。29年度に持ち越された額については,主として29年度6月に拠出予定の国際会議発表に係る経費として使用する予定である。
放射光X線による極微小単結晶X線構造解析法の開発

本研究は、SPring-8放射光の1)高輝度性2)平行性3)高コヒーレンス性を最大限に利用し、サブμm角の極微小単結晶X線構造解析法を開発することを目的としている.具体的には軽原子のみからなる有機化合物では1μm角、遷移金属錯体・無機化合物ではサブμm角の単結晶1粒からの構造決定を目指す.本年度は、さらなるS/Nの向上により、達成していない1μmの有機化合物結晶の構造解析を可能にするとともに、相転移、光誘起を示す化合物の転移前後の構造変化を精度良く解析することを目的とした.以下に研究結果を示す.まず、S/N比の向上を図るため、微小単結晶構造解析装置の改良を行った.また、検出器の調整方法を見直し、前年度測定を可能にした500nmφの無機化合物結晶の信頼度因子を6%から4%台に向上させることができた.また、空気散乱を抑えることにより、同化合物の100nmφ試料からの回折X線を得ることに成功し、その有効性を示した.1μmの有機化合物結晶の構造解析においては、高輝度な集光X線のために試料が放射線劣化してしまうことが明らかとなり、その対策法の開発を優先して行った.相転移や放射線ダメージによって劣化してしまう結晶に対し、結晶を動かしながら常に劣化ダメージの少ない箇所の測定を可能にする微小単結晶構造解析装置のプログラムを作成した.そして、放射線で瞬時に劣化してしまう1μmの有機物針状結晶からの回折強度測定に成功した.また、結晶のサンプリングを迅速に行うため、新しいマウントホルダの開発とそれを利用した測定実験を行った.本研究は、SPring-8放射光の1)高輝度性2)平行性3)高コヒーレンス性を最大限に利用し、サブμm角の極微小単結晶X線構造解析法を開発することを目的としている。具体的には軽原子のみからなる有機化合物では1μm角、遷移金属錯体・無機化合物ではサブμm角の単結晶1粒からの構造決定を目指す。以下に研究結果を示す。アンジュレータービームラインであるBL40XUにおいて、極微小単結晶構造解析装置の立ち上げを行った。この装置にはゾーンプレートを使用した集光系があり、ビームサイズが2μm290nm、輝度が集光前の500倍のX線を得た。また、CCD検出器の回折強度データのS/N比向上のため、空気散乱の低下や結晶の固定方法、測定のストラテジについて検討し、用具の作成・検証を行った。その結果、有機化合物であるシチジンでは2μm角、無機化合物であるBaTiO3では500nmφの単結晶から十分な回折強度データが得られ、その結晶構造解析に成功した。また、回折写真の解析から300nmφのBaTiO3単結晶1粒からの構造解析が可能であることを確認した。この極微小単結晶構造解析法を結晶相反応へと適応させるため、熱反応後に結晶性が劣化する有機化合物methyl 4-(dimethyl anlino)benzenesulfonateの反応多結晶中の微小単結晶領域を使用した回折強度測定を行い、分子・結晶構造を明らかにした。上述の通り現段階で500nmφの無機化合物の結晶構造解析が可能である。この大きさは結晶内部まで光照射することが可能な大きさであり、結晶全体を光誘起相転移させた状態での結晶構造解析が可能であると考えられる。今後は、さらなるS/N比の向上により、達成していない1μmの有機化合物結晶の構造解析を可能にするとともに、光誘起相転移を示す化合物の転移前後の構造変化を精度良く解析する。本研究は、SPring-8放射光の1)高輝度性2)平行性3)高コヒーレンス性を最大限に利用し、サブμm角の極微小単結晶X線構造解析法を開発することを目的としている.具体的には軽原子のみからなる有機化合物では1μm角、遷移金属錯体・無機化合物ではサブμm角の単結晶1粒からの構造決定を目指す.本年度は、さらなるS/Nの向上により、達成していない1μmの有機化合物結晶の構造解析を可能にするとともに、相転移、光誘起を示す化合物の転移前後の構造変化を精度良く解析することを目的とした.以下に研究結果を示す.まず、S/N比の向上を図るため、微小単結晶構造解析装置の改良を行った.また、検出器の調整方法を見直し、前年度測定を可能にした500nmφの無機化合物結晶の信頼度因子を6%から4%台に向上させることができた.また、空気散乱を抑えることにより、同化合物の100nmφ試料からの回折X線を得ることに成功し、その有効性を示した.1μmの有機化合物結晶の構造解析においては、高輝度な集光X線のために試料が放射線劣化してしまうことが明らかとなり、その対策法の開発を優先して行った.相転移や放射線ダメージによって劣化してしまう結晶に対し、結晶を動かしながら常に劣化ダメージの少ない箇所の測定を可能にする微小単結晶構造解析装置のプログラムを作成した.そして、放射線で瞬時に劣化してしまう1μmの有機物針状結晶からの回折強度測定に成功した.また、結晶のサンプリングを迅速に行うため、新しいマウントホルダの開発とそれを利用した測定実験を行った.