hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
B型肝炎ウイルス感染による肝線維化進展、発癌機序の解析

B型肝炎ウイルス(HBV)は肝臓に持続感染して慢性肝炎、肝硬変、肝癌へと進展する。本研究では主に細胞老化との関連に着目しウイルス持続感染による肝病態発症の分子機序を解明することを目標とした。老化関連疾患への関与が知られるサーチュイン遺伝子の発現抑制は肝星細胞の活性化や線維化関連遺伝子の発現レベルと関連していた。HBVは肝星細胞の活性化と関連していた。細胞老化アッセイからX蛋白と細胞老化との関連性が示唆された。CRISPR/Casシステムを用いたサーチュイン遺伝子ノックアウト細胞では、サーチュインの欠損はHBV複製に影響した。サーチュインはHBV関連肝疾患の病態に関与している可能性が示唆された。当初計画のうち実験系の評価や遺伝子発現、機能解析等総合的には計画通り遂行しているが当初予定していたノックダウン実験を行っておらず来年度に繰り越すなど一部計画に変更が生じた。サイトカイン測定や酵素活性測定等を次年度に行うこととなったため一部研究計画の変更が生じた。次年度はこれら試薬購入等を含めて細胞老化に関する解析を進めていく。またこれまでのデータを総括しB型肝炎の病態におけるサーチュインの機能的役割として結果をまとめる。ウイルス性肝疾患研究初年度の結果をふまえ2年目の計画を遂行していく。サイトカイン測定や酵素活性測定等を次年度に行うこととなり当初購入予定であった試薬物品を次年度に繰り越したことや、遺伝子解析についてはアレイ解析に変えて一部次世代シークエンス解析への変更や、ノックアウト実験についてはクリスパーキャスナインシステム等のゲノム編集法を導入するなど一部研究計画の変更が生じた。当初の計画ではノックダウン実験等を初年度に行う予定であったがこれを次年度に繰り越すことになったため。次年度はサイトカイン測定や酵素活性測定等の試薬購入を含めて細胞老化に関する解析を進めていく。ノックダウン実験に必要な低分子二本鎖RNA等の試薬購入に充てる予定である。
扁桃体依存的な記憶・学習における神経修飾物質の作用機序の解明

扁桃体における記憶メカニズムを理解するため、扁桃体で放出される神経修飾物質であるアセチルコリンの作用を検討した。まず、マウスの脳スライスから扁桃体の興奮性ニューロンをホールセルパッチし、GABAB受容体の阻害剤であるピクロトキシン存在下で通常状態におけるAMPA受容体を介した電流を記録した。アセチルコリン受容体のアゴニストを投与した結果、AMPA受容体を介した電流が有意に減弱した。また、ムスカリン性アセチルコリン受容体のアンタゴニストを用いることにより、アセチルコリン受容体のアゴニストの効果はムスカリン性アセチルコリン受容体を介していることを明らかにした。さらに、非常に短い間隔で2つの連続した電気刺激を与えたときの1回目の応答に対する2回目の応答の大きさ(PPR)を観測したところ、アセチルコリン受容体のアゴニストを投与するとPPRが増大したことから、アセチルコリンはシナプス前終末に作用している可能性が考えられた。そこで、その作用機序を検討するために、シナプス前終末で発現して神経伝達物質の放出に関与している電位依存性カルシウムチャネルの阻害剤を用いた。その結果、アセチルコリンの作用はNタイプの電位依存性チャネルを介していること、またP/Qタイプの電位依存性チャネルを介している可能性を示した。ムスカリン性アセチルコリン受容体はM1-M5の5種類存在する。そのうち、シナプス前細胞に発現していると考えられているM2、M4各シングルノックアウトマウス、そして、M2/M4ダブルノックアウトマウスを作製した。これらのノックアウトマウスを使用して実験したところ、アセチルコリン受容体のアゴニストによるAMPA受容体を介した電流の減弱はM4を介していること、またM2とM4の両方がない場合にはアセチルコリン受容体のアゴニストが効果を示さないことが明らかになった。以上はすべて扁桃体における興奮性ニューロンに対するアセチルコリンの直接の効果を分析した結果であるが、実際の生体内ではアセチルコリンが抑制性ニューロンを介して興奮性ニューロンに間接的に影響を及ぼしていると考えられる。そこで、扁桃体の興奮性ニューロンをホールセルパッチし、グルタミン酸受容体を薬理的に阻害した上で抑制性電流を単離した。アセチルコリン受容体のアゴニストを投与した結果、抑制性電流が有意に減弱した。このことから、アセチルコリンは扁桃体の興奮性ニューロンにおける興奮性電流と抑制性電流の両方を減弱させる効果があることが明らかになった。この実験では、現有する電気生理実験機器セットを用いて、購入した刺激電極とガラスキャピラリを用いた。まず、マウスの脳スライスから扁桃体の興奮性ニューロンをホールセルパッチし、通常状態におけるAMPA受容体を介した電流を記録した。さらに、非常に短い間隔で2つの連続した電気刺激を与えたときの1回目の応答に対する2回目の応答の大きさ(PPR)を観測したところ、アセチルコリン受容体のアゴニストを投与するとPPRは増大したことから、アセチルコリンはシナプス前終末に作用している可能性が考えられた。その結果、アセチルコリンの作用はNタイプおよびP/Qタイプの電位依存性チャネルを少なくとも一部介していることを明らかにした。そのうち、シナプス前細胞に発現していると考えられているM2、M4のダブルノックアウトマウスを作製した。予備実験を行ったところ、アセチルコリン受容体のアゴニストによるAMPA受容体を介した電流の減弱はM2、M4を介している可能性が示唆された。

ダブルノックアウトマウスを使用して実験したところ、アセチルコリン受容体のアゴニストによるAMPA受容体を介した電流の減弱はM2とM4いずれかあるいは両方を介している可能性が示唆された。そこで、シングルノックアウトマウスを使用して予備実験を行ったところ、ムスカリン性アセチルコリン受容体の効果は、M2単独、あるいはM4単独では起こりにくい可能性が示唆された。扁桃体における記憶メカニズムを理解するため、扁桃体で放出される神経修飾物質であるアセチルコリンの作用を検討した。まず、マウスの脳スライスから扁桃体の興奮性ニューロンをホールセルパッチし、GABAB受容体の阻害剤であるピクロトキシン存在下で通常状態におけるAMPA受容体を介した電流を記録した。アセチルコリン受容体のアゴニストを投与した結果、AMPA受容体を介した電流が有意に減弱した。また、ムスカリン性アセチルコリン受容体のアンタゴニストを用いることにより、アセチルコリン受容体のアゴニストの効果はムスカリン性アセチルコリン受容体を介していることを明らかにした。さらに、非常に短い間隔で2つの連続した電気刺激を与えたときの1回目の応答に対する2回目の応答の大きさ(PPR)を観測したところ、アセチルコリン受容体のアゴニストを投与するとPPRが増大したことから、アセチルコリンはシナプス前終末に作用している可能性が考えられた。そこで、その作用機序を検討するために、シナプス前終末で発現して神経伝達物質の放出に関与している電位依存性カルシウムチャネルの阻害剤を用いた。その結果、アセチルコリンの作用はNタイプの電位依存性チャネルを介していること、またP/Qタイプの電位依存性チャネルを介している可能性を示した。ムスカリン性アセチルコリン受容体はM1-M5の5種類存在する。そのうち、シナプス前細胞に発現していると考えられているM2、M4各シングルノックアウトマウス、そして、M2/M4ダブルノックアウトマウスを作製した。これらのノックアウトマウスを使用して実験したところ、アセチルコリン受容体のアゴニストによるAMPA受容体を介した電流の減弱はM4を介していること、またM2とM4の両方がない場合にはアセチルコリン受容体のアゴニストが効果を示さないことが明らかになった。以上はすべて扁桃体における興奮性ニューロンに対するアセチルコリンの直接の効果を分析した結果であるが、実際の生体内ではアセチルコリンが抑制性ニューロンを介して興奮性ニューロンに間接的に影響を及ぼしていると考えられる。そこで、扁桃体の興奮性ニューロンをホールセルパッチし、グルタミン酸受容体を薬理的に阻害した上で抑制性電流を単離した。アセチルコリン受容体のアゴニストを投与した結果、抑制性電流が有意に減弱した。このことから、アセチルコリンは扁桃体の興奮性ニューロンにおける興奮性電流と抑制性電流の両方を減弱させる効果があることが明らかになった。
ホルモン耐性前立腺癌に対するｓｅｍａｐｈｏｒｉｎ３Ｃａｎｔｉｓｅｎｓｅの治療効果

本研究では、新たに検出した標的タンパク、semaphorin 3Cの治療標的分子としての有用性と作用機序、特に増殖とapoptosisを中心に検証した。主にsemaphorin 3Cのantisense治療のin vitroおよびin vivoの治療効果とその作用経路を検証した。ホルモン療法後の臨床検体を使った免疫染色では、ホルモン療法の期間とsemaphorin3Cの発現レベルの相関を認め、ホルモン耐性癌と診断された検体において発現レベルが最も高いことを確認した。この結果はホルモン治療とsemaphorin3Cの発現レベルの相関を示す興味深い結果である。前立腺癌におけるsemaphorin3Cの機能解析として、semaphorin3Cに対するantisense治療により、mRNAとタンパク質レベルのノックダウンを確認した。また前立腺癌細胞株(LNCaP、C4-2、DU145細胞)において、antisense治療による増殖抑制効果およびアポトーシス誘導効果を確認した。これによりsemaphorin3Cが前立腺癌における細胞増殖とアポトーシス誘導に重要な役割を示すことが証明された。次にプレクリニカルスタディーとして、皮下腫瘍ヌードマウスの去勢術後モデルを使用した。このモデルの皮下腫瘍のsemaphorin3C発現レベルをantisenseにて低下させることにより、有意に腫瘍増殖を抑制でき、さらに腫瘍が発現するPSAレベルの低下も同時に確認された。これによりin vivo studyにおいてもantisense治療の有用性が証明された。今後のさらなる臨床検討を要する。semaphorin3C高発現細胞を作製した。高発現細胞では細胞増殖がコントロール細胞と比較して増強されており、Akt pathway関連分子等のタンパクの発現の増加も確認された。またsemaphorin3C antisenseを用いてin vitro studyの評価も行った。antisense治療によりsemaphorin3Cの発現レベルが特異的に低下することを確認した。semaphorin3C antisense治療により細胞増殖は有意に低下し、apoptosisも誘導された。これらは細胞増殖アッセイ、アポトーシスアッセイ、western blottingにより確認された。Semaphorin3C antisense治療のin vivo studyにおける検討および評価を行った。マウスの皮下に培養したLNCaP細胞を植え、腫瘍サイズが約200mm3超に達した段階またはマウス血清prostate specific antigen(PSA)値が約70-80ng/dlに達した後、ホルモン耐性前立腺癌のモデルとして、castration modelを作製した。ホルモン耐性癌と判定されたマウスは、順次semaphorin3C antisense治療(12.5mg/kg/マウス)を開始した。腫瘍サイズにおいて治療後は有意に腫瘍サイズが縮小し、PSA値の再上昇も有意に抑制された。腫瘍は摘出されタンパクを測定した。ヒト手術検体を用いた免疫染色によるSEMA3C発現レベルを検証した。高発現を示す症例は、術後の再発が有意に高く、予後との相関が示された。またヒト組織検体を用いてホルモン治療後のSEMA3C発現レベルも検証した。ホルモン治療後SEMA3C発現レベルは上昇しており、ホルモン耐性癌および骨転移症例にて発現レベルが有意に上昇していた。これらの結果は、SEMA3C発現レベルは術後再発と相関し、さらにホルモン耐性癌で高い発現を示しており、SEMA3Cが治療ターゲットとして期待の持てる分子である可能性を示唆する。われわれノックダウンの方法として、SEMA3Cアンチセンスを開発した。in vitroにおけるSEMA3Cアンチセンスノックダウンの効果を検証した。作製したSEMA3Cアンチセンスを用いて前立腺癌細胞株(LNCaP、PC-3、DU145細胞)をまず治療した。SEMA3Cアンチセンスは、Dose-dependentおよびtime-dependentな増殖抑制効果を示した。また増殖抑制効果に加え、アポトーシスの誘導による殺細胞効果も示すことがin vitroにて証明された。これらの効果はAkt pathwayの一部を介して実行されている事が証明された。またSEMA3C過剰発現細胞を作製し、SEMA3Cを過剰発現させることによって細胞増殖が増強される事も合わせて証明した。次にヌードマウスを用いてOrthotopic modelおよびcastration modelをによるin vivo実験を行った。

Orthotopic modelは過剰発現させた細胞群は癌細胞の生着率が有意に高く、castration modelではホルモン耐性癌になった前立腺癌腫瘍でもSEMA3Cアンチセンス治療群は有意に腫瘍縮小効果を示した。現在までの実験の進展状況は予定通り行われているものと考えています。in vitroおよびin vivoにてSEMA3Cアンチセンスの治療効果が証明されており、今後は詳細の検討および臨床検体を用いたより実用的な研究も施行予定である。主にWester blottingおよびマウスを用いたin vivo study等の実験データ作成および収集と解析を速やかに行い、発表および論文投稿を行う予定である。今後in vivo実験により得られた腫瘍サンプルを用いて免疫染色を行う予定である。また臨床検体を用いた実験として、ヒト血清中のSEMA3C濃度を測定し、実際の病理的悪性度と相関するか検証予定である。本研究中に大学内他附属病院への出向もあり、若干の進行の遅れがあったため、発表および論文投稿を行う際の追加実験が次年度に必要となりました。現在、データをまとめるために必要と思われる、主にWester blottingおよびマウスを用いたin vivo study等の実験データ作成および収集と解析を順次行っております。平成24年度未使用額(571,496円)は上記の内容を完了するために必要と思われます。腫瘍の免疫染色やヒト血清中の濃度を測定する予定である。また新たに得られた知見を必要であれば再度培養細胞で確認予定である。平成23年度は研究データ作成のため発表および学会参加の機会が減っていたが、次年度はデータ発表および積極的な学会参加にてわれわれのデータの特異性を検証する予定である。また繰り越し分はデータ整備のための追加実験に使用する予定である。
鍼通電刺激を用いた、心血管疾患リスク軽減のための外部制御システムの探索

本研究の目的は、鍼刺激がヒトの循環調節機能に及ぼす最適な刺激条件を確立することであった。実験1では、鍼の刺鍼のみが血圧と心拍数応答に及ぼす影響を検討した。実験2では、鍼通電刺激の周波数条件の違いによる影響が、血圧と心拍数反応の経時的変化に及ぼす影響を検討した。実験3では、鍼通電刺激の通電強度の違いが血圧と心拍数反応に及ぼす影響を検討した。実験4では、徒手と通電によるそれぞれの鍼刺激が血圧応答に及ぼす影響を検討した。実験5では、鍼刺激の刺激部位の違いが、心拍応答に及ぼす影響を検討した。本研究の結果は、ヒトの循環調節機能に影響を及ぼす最適な鍼刺激条件を確立する上で有用な基礎データを提供した。平成25年度の研究では、被験者18名に対して、膝下に存在する足三里穴(WHO;ST36)に鍼を刺鍼し通電刺激を行い、降圧及び徐脈効果を検証し、前腕でのそれらの効果と比較検討を行った。鍼は、ステンレス製鍼、直径0.16mm、長さ40mmを使用し、鍼の通電刺激条件は、これまでの研究結果で明らかになった刺激周波数1Hz、刺激強度5Vの条件で、鍼刺入部位より下方10cmに電極を貼り付け、その間に刺激を行った。実験プロトコールは、安静2分、その後に6分間刺激を行った。また、鍼を足三里穴に刺鍼し、通電刺激を行わず、8分間座位安静状態を維持するコントロール条件と比較した。本研究の結果、刺激中の平均血圧は、刺激前と比較して有意に低値を示した(刺激前;82.4±12.7mmHgから刺激後;79.4±10.2mmHg)。刺激を行わないコントロール条件では、刺激前と比較して有意な降圧効果は認められなかった(刺激前84.3±10.4mmHgから刺激後83.1±12.6mmHg)一方、心拍数に関しては、5Vの刺激条件およびコントロール条件ともに、有意な変化は認められなかった。平成24年度までに行った研究において、前腕の部位に対する鍼通電刺激においては、有意な降圧(ー平均4mmHg)及び徐脈(ー平均4拍/分)が確認されていることから、膝下に対する鍼通電刺激においては、同等の降圧効果は認められるが、徐脈効果は見られないことが明らかになった。これらの事実に加えて、平均血圧が95mmHg以上の血圧が高めの被験者5名に対して、刺激頻度1Hz・5Vの刺激強度で鍼通電刺激を行った結果、平均3.5±6.5mmHgの降圧効果が確認された。これらの結果から、血圧値が正常範囲内の健常者に対する、鍼通電刺激がもたらす徐脈及び降圧効果には、刺激前のベースラインの血圧値の差は影響しないことが示された。平成24年度の研究計画は、最適な鍼通電条件を確立し、降圧効果に最適な新たな手段を探索することであった。本研究の内容の一部は、我々の研究室において平成21年度より取り組んでおり、これまでに前腕のげき門穴(WHO; PC4)に対して、刺激なし、0.5Hz、1Hz、5Hz、10Hzの5つの刺激頻度で通電を行った結果、刺激に伴う降圧及び徐脈効果は、低刺激周波数条件(1Hz)で、かつ刺激持続時間を長くすると顕著に表れることが明らかになった。平成24年度の研究では、最適な周波数条件に加えて、被験者13名(男性8名、女性5名)に対して、鍼通電刺激なし、1V、5V,10Vの4条件で鍼通電刺激を行い、降圧及び徐脈効果に最適な鍼通電刺激条件の探索を更に推進した。鍼の刺入は、膝下に存在する足三里穴(WHO; ST36)に刺鍼し(ステンレス製鍼、直径:0.16mm、長さ:40mm)、鍼刺入部位より下方10cmに電極を貼りつけ、その間に鍼通電刺激(刺激周波数:1Hz、パルス幅:5ms、方形波)を6分間行った。その結果、1Vおよび5Vの条件下において、血圧が低下する傾向を示し、特に5Vの条件下においてその応答は顕著であった。しかしながら、全条件下において平均の心拍数に有意な変化は認められなかった。従来利用されてきた徒手による鍼刺激は、施術者の技量によって変動が大きく、刺激の強度、頻度や時間などの条件を正確にコントロールすることが困難であった。それゆえ鍼刺激に対する自律神経活動および循環応答に関する定量的なデータやその再現性に関する科学的データが得られにくく、現状では、根拠に基づく医療が広く実践されるには至っていない。

本研究において、再現性が高く、刺激条件を容易にコントロールできる鍼通電刺激を用いて、降圧および徐脈効果に最適な条件を探索することは、鍼の基礎研究を進める上で重要性は高い。平成26年度の研究では以下の実験を行った。健常大学生16名をランダムに2群に振り分け、膝下部に鍼通電刺激と徒手刺激をそれぞれ行った際の血圧の応答を比較した。鍼通電刺激、そして徒手による鍼刺激中ともに、刺激前と比較して平均血圧は低値を示した。二元配置の分散分析の結果、鍼刺激の主効果のみが有意であった。健常大学生30名を被験者として、徒手による鍼刺激が引き起こす心拍応答を、膝下部、腰部、前腕部、そして下腿部の4カ所で比較し、鍼刺激がもたらす心拍応答の部位差を検討した。それぞれの部位に対して鍼刺激を行った結果、膝下部(n=16)では、刺激なし時66.9±16.3拍/分から刺激時62.3±16.4拍/分、腰部(n=16)では、刺激なし時67.8±16.3拍/分から刺激時62.6±15.4拍/分、前腕部(n=13)では、刺激なし時70.4±14.3拍/分から刺激時67.1±13.3拍/分、下腿部(n=13)では、刺激なし時72.3±14.9拍/分から刺激時66.8±14.1拍/分と、それぞれの部位に対して徒手刺激を行うことで有意な心拍減少効果が認められた(p<0.05)。正常血圧値を示す被験者(N=12)及び収縮期血圧140mmHg以上そして拡張期血圧90mmHg以上を示すI度高血圧を示す被験者(N=2)を対象に、膝下部に徒手鍼刺激を行った結果、正常血圧値を示した被験者では、刺激なし時64.1±12.4拍/分から刺激時60.0±11.4拍/分(-4.1拍/分の減少)と有意な減少効果が認められた(p<0.001)。また、I度高血圧に該当する被験者においても同様に、刺激なし時73.4拍/分から刺激時68.3拍/分と心拍数が低下する傾向が示され(-5.2拍/分の減少)、迷走神経活動の指標として用いられるRMSSD値も、22.3msから36.1msと増加する傾向が認められた。健康・スポーツ科学平成25年度の研究計画である、最適な刺激強度の研究はおおむね順調に進み、鍼通電刺激を行う部位の違いによって、その効果が影響を受けることが明らかになった。これらの研究成果の一部は、7月末に開催されたバイオメカニズム学会において、その成果を発表した。また、平成26年9月17日より開催される、ライフエンジニアリング学会のオーガナイズセッションにおいて、「安静時の血圧・心拍反応を惹起する最適な鍼通電刺激条件の探索」というテーマで発表を行う予定である。これらの内容については、現在国際誌に投稿するために準備をすすめている。一方、鍼通電刺激が惹き起こす、徐脈及び降圧効果のメカニズムについては、未だに課題が多く、解明するには至っていない。平成25年度に購入した心電図装置は、ノイズが少なく、心拍変動等の解析に耐えうるデータ収集が可能なため、今後解析を進める予定である。平成24年度の研究計画である、最適な刺激強度の研究はおおむね順調に進み、5Vの条件下で顕著な降圧効果が認められた。また、我々の研究室では、1Hzの低周波数刺激条件において、有意な降圧および徐脈効果が確認されており、循環調節機能に影響を及ぼす最適な鍼通電刺激条件は確立されつつある。これらの研究成果は、7月末に開催されるバイオメカニズム学会において、その内容が採択され、発表する予定である。また、上記の内容の一部は、海外雑誌に論文投稿を行う準備をすすめており、平成25年度には投稿する予定である。しかしながら、今年度の研究結果において、前腕の経穴(ゲキ門穴)と下腿の経穴(足三里穴)との応答性が異なる傾向が見られた。
全身腱駆動ヒューマノイドの研究

本研究は,胴体に既存のマニピュレータを4本接続したようなヒューマノイドではなく,人間のように頭部と胴体の姿勢を柔軟に制御でき,関節の剛性を動的に調節可能な人間型ヒューマノイドの実現法と行動制御法をテーマとしている.そこで,全身を人間のように筋骨格構造をもたせ,頭部,胴体,四肢の駆動すべてを互いに拮抗した筋肉型アクチュエータを複数本利用した腱駆動型のヒューマノイドの開発を行った.この全身が筋骨格構造をもち筋腱拮抗駆動のヒューマノイドの全身がしなやかさと耐衝撃余裕を有する行動をどのように実現すべきかをあきらかにすることが本研究の目的であった。3年間の計画として,腱駆動ユニットの開発,胴体の開発,腕部の開発,下半身の開発を行い最後に,全身行動の実験を行うという予定を順調に進めることができた.本研究で開発した項目は以下のようになり,本研究研究により,脊椎を有し筋増強型構造を有する全身腱駆動ヒューマノイドの構成法を実証的に明らかにすることができた.(1)張力,直動変位のセンサ信号とモータの駆動を制御する腱駆動ユニットの実現.(2)粉体積層成型法を用いて樹脂による自由曲面形状をもつ脊椎・胸郭・肉付き部の開発(3)人間の骨格構造をもつ前腕部と多指ハンド構造の製作(4)両眼立体視と音源定位処理による注視情報処理の頭部運動制御(5)腱駆動型柔軟体幹部の運動制御(6)筋増強可能な構造をもつ下半身脚を実現(7)腱駆動全身ヒューマノイドの行動実験と総括ヒューマノイドは人間の形をしているがゆえに,人間が持っている性能を期待しがちであるが,人間がもつ全身のしなやかさと衝突吸収能力のない身体構造ではこれからの時代のヒューマノイドヘの期待に答えることはできない.そこで,本研究では,胴体に既存のマニピュレータを4本接続したようなヒューマノイドではなく,人間のように頭部と胴体の姿勢を柔軟に制御でき,関節の剛性を動的に調節可能な人間型ヒューマノイドの実現法と行動制御法をテーマとし,頭部,胴体,四肢すべてを互いに拮抗した全身腱駆動型のヒューマノイドを造り,しなやかさと耐衝撃余裕を有する全身行動の実現方式をあきらかにすることを目的としている.本年度は,全身の中へ腱駆動ユニットをどのように配置するかを考えて,頭部,胴体,四肢の全体構造設計を行った後,腱駆動ユニットの開発と,柔軟体幹部の開発を行った.(1)腱駆動ユニットの開発小型バネをピストンの中にいれ,ロッドの変位を測ることにより張力を得るセンサを開発する.張力,直動変位のセンサ信号とモータの駆動を制御する部分の制御ユニットは,ネットワーク通信機能のある小型マイクロプロセッサで実装する.(2)脊椎・胸郭・肉付き部の開発体幹部は人体のように脊柱と胸郭を設け,それぞれが自由曲面形状をもつため,粉体積層成型法を用いて樹脂により製作した.(3)腱駆動型柔軟体幹部の運動制御腱駆動型柔軟体幹部の運動制御胴体部が前後左右とねじり動作を実行できるように,胴体内部で健を張る.各制御モジュールは,ネットワークによって繋げ,全体の統合動作制御を行う形で実現した.本研究は,胴体に既存のマニピュレータを4本接続したようなヒューマノイドではなく,人間のように頭部と胴体の姿勢を柔軟に制御でき,関節の剛性を動的に調節可能な人間型ヒューマノイドの実現法と行動制御法をテーマとしている.そこで,全身を人間のように筋骨格構造をもたせ,頭部,胴体,四肢の駆動すべてを互いに拮抗した筋肉型アクチュエータを複数本利用した腱駆動型のヒューマノイドの開発を行った.この全身が筋骨格構造をもち筋腱拮抗駆動のヒューマノイドの全身がしなやかさと耐衝撃余裕を有する行動をどのように実現すべきかをあきらかにすることが本研究の目的であった。3年間の計画として,腱駆動ユニットの開発,胴体の開発,腕部の開発,下半身の開発を行い最後に,全身行動の実験を行うという予定を順調に進めることができた.本研究で開発した項目は以下のようになり,本研究研究により,脊椎を有し筋増強型構造を有する全身腱駆動ヒューマノイドの構成法を実証的に明らかにすることができた.(1)張力,直動変位のセンサ信号とモータの駆動を制御する腱駆動ユニットの実現.(2)粉体積層成型法を用いて樹脂による自由曲面形状をもつ脊椎・胸郭・肉付き部の開発(3)人間の骨格構造をもつ前腕部と多指ハンド構造の製作(4)両眼立体視と音源定位処理による注視情報処理の頭部運動制御(5)腱駆動型柔軟体幹部の運動制御(6)筋増強可能な構造をもつ下半身脚を実現(7)腱駆動全身ヒューマノイドの行動実験と総括(1)前腕部構造の製作肘から手指までの前腕部を人間の前腕構造と骨格構造を模して製作した.手首部の回転には,尺骨と橈骨の2本により行う.それらの骨と手指の骨に関しては,粉体積層成型により製作した.(2)頭部運動と注視情報処理頭部運動をしっかりさせるために脊椎の構造を強化し,両眼立体視運動と視覚による注視情報処理の連動処理を滑らかにできるような身体改良を行った.

注視情報処理に関しては,音声処理との組み合わせ処理の基礎実験を行った.(3)腱駆動上半身の製作と注視行動実験視覚処理計算機によりカメラの映像を処理し,頭部により動いているものを注視する際に,上半身をねじったり動かしたりして対象を見つづける上半身行動制御実験を行った.人の上半身の向き,腕の位置などの視覚情報処理から,ロボットの上半身を模倣制御する実験を行った.本研究は,胴体に既存のマニピュレータを4本接続したようなヒューマノイドではなく,人間のように頭部と胴体の姿勢を柔軟に制御でき,関節の剛性を動的に調節可能な人間型ヒューマノイドの実現法と行動制御法をテーマとしている.そこで,全身を人間のように筋骨格構造をもたせ,頭部,胴体,四肢の駆動すべてを互いに拮抗した筋肉型アクチュエータを複数本利用した腱駆動型のヒューマノイドの開発を行った.この全身が筋骨格構造をもち筋腱拮抗駆動のヒューマノイドの全身がしなやかさと耐衝撃余裕を有する行動をどのように実現すべきかをあきらかにすることが本研究の目的であった.3年間の計画として,腱駆動ユニットの開発,胴体の開発,腕部の開発,下半身の開発を行い最後に,全身行動の実験を行うという予定を順調に進めることができた.最終年度となる本年度は,下半身の製作を行い,3年間の研究総括として腱駆動全身ヒューマノイドの行動実験を行った.その内容は以下のようにまとめられる.(1)下半身の製作筋骨格型ヒューマノイドは,筋を並置して利用することができるため,筋力が不足する部位や行動に関して筋を増強することが可能となる.脚の場合には,体重の変化に応じて筋力が必要となる場合も多く,筋増強可能な構造をもつ下半身脚を実現した.それにともない筋を追加した場合の身体モデルの獲得方法を新たに開発した.(2)腱駆動全身ヒューマノイドの行動実験と総括前年度までの視覚,聴覚等との連携による注意反応行動が可能なシステムにおいて,筋増強型の身体における身体モデルの獲得系を導入することを行った.筋増強がなされた後に,その筋力に応じた行動計画を構成し,注意反応行動系との統合可能なシステムを実現し,単なる位置制御ではなく,クランク構造など運動拘束の伴う対象での行動遂行実験を行い,しなやかさと力強さを備えた全身腱駆動ヒューマノイドの行動実現を行った.
読者反応理論に基づく国際標準を反映した児童・生徒・教員用読書力評価パッケージ開発

本研究では、国際読書力評価を参照し、読書力評価パッケージを開発することを目的とした。評価パッケージは、テストと読者反応の質的分析の要素で構成されている。本研究では、諸外国で通用している読書力評価を参考にし、日本の学校現場で児童・生徒・教師が使用する読書力評価パッケージを開発することを目的としている。読書力評価パッケージとは、テストの形態による評価と、読書指導場面における様々な読者反応を評価する方法を示した「読書評価キット」から構成される。そのために次の2点を明らかにする。1、諸外国の読書力評価を参考にし、小・中学校で使用できるテストを開発する。2、読書活動場面(読書指導法の使用場面)に即した質的分析手法を開発し、教員用ガイド(マニュアル)と読者反応の示し方を表した児童・生徒用のワークシートやガイド、及び評価基準表(ルーブリック)を表現した「読書評価キット」を作成する。2については、スペイン・アメリカ・イギリス・日本などの、4つの読書指導法「読書へのアニマシオン」「リテラチャー・サークル」「交流型読み聞かせ」「パートナー読書」を研修対象とし、これらの使用場面に応じた質的分析手法を開発する。平成26年度については、平成24年度実施の「パートナー読書」、平成25年度実施の「リテラチャー・サークル」と「パートナー読書」をQARの枠組みやルーブリックを用いて評価した。本研究では、諸外国で通用している読書力評価を参考にし、日本の学校現場で児童・生徒・教員が使用する読書力評価パッケージを開発することを目的としている。(1)諸外国の読書力評価を参考にし、小学校・中学校・高等学校で使用できるテストを開発する。(2)読書活動場面(読書指導法の使用場面)に即した質的分析手法を開発し、教員用ガイド(マニュアル)と読者反応の示し方を表した児童・生徒用のワークシートやガイド、及び評価基準表(ルーブリック)を表現した「読書評価キット」を作成する。(1)に関しては、前年度よりも幅を広げて、諸外国の読書力評価についての情報を収集することができた。特に、ピーター・アフラーバック著『読むことの評価を理解して使用すること(K学年12学年)』(第2版、国際読書学会刊)についてはかなり詳細に検討し、日本での適用を視野に入れた論文を執筆することができた。マイケル・F・オピツとティモシー・V・ラジンスキー『さようならラウンドロビン』(改訂版、ハイネマン刊)では読み聞かせ及び音読を通した評価について、リギー・ロートマン著『読書の本質』(ハイネマン刊)では日々の授業の中での評価について、情報を集めることができた。(2)に関しては、ジーン・アン・クライドの吹き出し法にヒントを得て、読者想定法という読書指導法を開発しつつある。その中で吹き出しのワークシートを用いた質的評価法を検討した。教員用ガイドは作成しつつあるが、評価基準表などは、もう少し実験的研究を行いながら、検討を重ねていく必要がある。諸外国の読書力評価についての情報を収集することは、当初予定していた以上にに行えた。ピーター・アフラーバック著『読むことの評価を理解して使用すること(K学年12学年)』を用いた論文の執筆はその成果である。その他にも、マイケル・F・オピツとティモシー・V・ラジンスキー『さようならラウンドロビン』の読み聞かせ及び音読を通した評価、リギー・ロートマン著『読書の本質』の授業の中での評価について、情報を集めることができた。その中では、本研究で扱ってきた「パートナー読書」につながるような、パートナーを利用した評価の仕方が解説されており、今後の評価の視点として検討を重ねていきたいと考えている。しかし、テストの開発については、小学校の教科書が改訂され、様々な児童書が紹介されているにもかかわらず、十分フォローしてテストを作成することができなかった。Scholastic Next Step Guided ReadingAssessment(SNSGRA)についても、概観はしたものの、十分な検討までは至っていない。一方、主にノンフィクションの読書に焦点をあてて、読者想定法という読書指導法を開発しつつある。これは、「リテラチャー・サークル」「パートナー読書」という読書指導法とはまた異なる次元で、現代社会における読書の本質をとらえている方法である。その中で使用するワークシートを評価するということは読書の評価として機能しそうであるとの見通しが得られた。しかし、評価基準表を作成するまでには至っていないことから、さらにデータを積み重ね及び分析をしていく必要がある。本研究では、諸外国で通用している読書力評価を参考にし、日本の学校現場で児童・生徒・教師が使用する読書力評価パッケージを開発することを目的とし、次の2点を行っている。1、諸外国の読書力評価を参考にし、小・中・高等学校で使用できるテストを開発する。2、読書活動場面に即した質的分析手法を研究し、児童・生徒用のワークシートやルーブリックを開発する。1としては、中学生または高校生が使用できる読書のテストを開発した。ジャンルも広げ、知識(言葉・古典の知識など)の本、小説、古典作品に基づいた物語に挑戦した。その結果、ジャンルに基づいて、テストの作り方が大きく変わってくることが確認できた。知識の本については、知識の範囲及びその表現の仕方、評価を受ける学年、先行知識の把握が重要となることが明らかになった。

物語については、小説と古典の物語では、テスト作成において類似点と相違点があることが見えてきた。同時に、中学生または高校生が使用できるテストにするためには、多くの試作が必要であることも分かった。2としては、パートナー読書という二人組の読書について、アメリカのIn2Booksの手法について深く研究した。その後、実際に日本の小学校で実験的研究を行った。その実験とは、小学校2年生と大学生がパートナーとなり、5種類の本を読んで手紙を交換するというものである。In2Booksで行われていた評価ルーブリックを適用しつつ、児童の手紙を評価し、そのルーブリックをより適切なものに修正していくという過程を経、このような交流を通して読書を評価する手法として手紙を評価するということに大きな手応えを得た。また、読者想定法については、小学生のデータ及び教員研修でのデータを積み重ね、想定した読者としての読者反応を書き出してみるワークシートで、読書力評価が行えることを確認した。本研究では、国際読書力評価を参照し、読書力評価パッケージを開発することを目的とした。評価パッケージは、テストと読者反応の質的分析の要素で構成されている。当初、開発にあたって、アメリカ・オーストラリアの4つのミクロ・レベル・テスト「Fountas & Pinnell Benchmark Assessment System (FPBAS)」「Accelerated Reader (AR)」「Development Assessment of Resource of Teachers (DART)」「Question - Answer Relationships (QAR)」の4つを研究対象とすることにしていた。しかし、FPBASをに類似の評価があることが分かったので、「Scholastic Next Step Guided Reading Assessment(SNSGRA)」や「Qualitative Reading Inventory」「Reading Inventory for the Classroom」などを購入・入手し、アメリカにおける読むことの評価での位置付けを整理しているところである。これは、当初予定より若干遅れたということもできるし、研究の結果、研究内容が膨らんだということもできる。一方で、QARが、「リテラチャー・サークル」「パートナー読書」のような、読書指導法の使用場面に置いても評価の枠組みとして使用できることを、実験授業の実際のデータに基づいて示せたことは、本研究を予定以上に進めることになった。平成28年度は、平成27年度にあまり行えなかったテストの開発を行っていきたい。特に、平成28年度より中学校の教科書が改訂されるところから、その新しい中学校の教科書に「紹介図書」として紹介されている本の中から、中学校やさらに上級にあたる高等学校の生徒に対しての読書テストを開発していく予定である。パートナーを用いた読書の評価については、小学校で「パートナー読書」の実践を行い、データを積み重ねていきたい。
プロトン磁気共鳴代謝画像(CSI)及びMRSにおける定量化の精度向上と臨床有

1)MRS取得の精度向上について:緩和時間の測定による信号強度の補正とlong TR shortTEによる緩和時間の影響を最小にする方法では、得られた平均値には統計学的な差異を認めなかったが、ばらつきが前者の方が大きく臨床では、後者を用いる方が値のばらつきが小さいと考えられた。また、TRとTEと信号強度とのsimulationから、生体の組織代謝物の緩和時間の範囲では信号損失を1割以内にするためには、TR7000ms以上、TE=20ms以下が妥当と考えられた。以上から、装置の測定限界と測定時間から生体における測定条件はTR=7000ms,TE=18msを選択した。2)正常者での脳の代謝物濃度の変化と年齢変化:同一対象における脳の部位における濃度の相違については、NAAは頭頂葉で高く前頭葉で低い傾向にあるが差が小さい。Crは小脳でかなり高く前頭葉で低かった。しかし、これらの測定には白質、灰白質の含有率が異なるため白質灰白質それぞれの測定も行った。その結果、NAAの差は0.9mM程度でありCrやChoよりも差が小さかった。また、glutamineが白質では明らかに高値であった。年齢変化では、前頭葉の代謝物の変化が乏しく、基底核では年齢と相関したNAAの低下が認められ、正常な脳の老化を反映するものかもしれない。3)虚血性疾患や脳腫瘍での代謝物濃度の変化:現在データを蓄積中であるが、虚血性疾患では脳虚血部位でのNAA濃度の低下が示唆されたが、再循環治療によっても直後の上昇はみられなかった。脳腫瘍では、Choの上昇はmeningioma等の一部を除いてglioma等はほとんど正常範囲内の変化であった。
中途視覚障害者の理療就業のためのペン入力方式による電子問診・カルテシステムの開発

本研究では,申請者らがこれまでに開発したペン入力方式ノート・テイキングシステムを基盤技術として,新たにユビキタスネットワークの特性を利用した学習過程の情報共有という概念を取り入れた,理療教育課程の学習支援のデータベースシステムの開発と,開業を目的とした視覚障害者のペン入力方式電子カルテシステムの基本設計の構築を行った。本研究では、申請者らがこれまでに開発したペン入力方式ノート・テイキングシステムを基盤技術として、新たにユビキタスネットワークの特性を利用した学習過程の情報共有という概念を取り入れた、理療教育課程の学習支援のデータベースシステムの開発と、開業を目的とした視覚障害者の就学を支援する問診・電子カルテシステムの基本設計の確立と実用化を行う。本年度は、音声録音機能を併用したペン入力によるノートテイク機能を利用して、生徒別の学習記録情報を無線LANによりリアルタイムでデータベースへ自動登録するシステムを確立し、生徒の授業ノートを一括収集して、ノート・テイキング時の手書き分析により生徒の理解度や問題点を確認することで指導教員の学習支援法略への活用を検討し、ノート・ティキングシステムのプロトタイプを試作した。さらに、超音波センサ方式座標記録を有するバインダーを利用して、直接、診察の際に患者が紙面に筆記した問診票をデジタル記憶しておき、視覚障害者用ペン入力情報端末にUSBインタフェースを介して、情報を入力できる問診・電子カルテシステムの基本仕様を策定した。この基本仕様を基に、術後の電子カルテをスタイラスペンにより、直接筆記により電子カルテを作成するシステムの基本機能を有するプロトタイプを開発し、基本操作による評価を実施した。普段の筆記と同じ手法でコンピュータに日本語入力が可能なオンライン文字認識技術に注目し、視覚情報の欠如により筆跡のフィードバックなしで書かれた変形の大きな文字に対しても柔軟に対応可能な文字認識システムを提案する。2年目にあたる本年度は、初年度における理療教育課程に在籍する中途視覚障害者のカリキュラム(座学、演習、実技など)を調査した結果を基に、超音波センサ方式座標記録を有するバインダーを用いた、電子カルテシステムの基本仕様に基づくプロトタイプを試作した。具体的には、理療教育科で実際に使用されている施術時の問診票を基に、術後の診療情報をスタイラスペンによる直接筆記により電子カルテを作成するシステムの基本機能を実現し、実用に供する電子問診・カルテシステムの基本ベースの構築を行った.(1)問診・電子カルテシステムの基本システムの構築超音波センサ方式座標記録を有するバインダーを利用して、直接、診察の際に患者が紙面に筆記した問診票をデジタル記憶しておき、視覚障害者用ペン入力情報端末にUSBインタフェースを介して、情報を入力できる問診・電子カルテシステムの基本仕様を制定した。これらの仕様を基に、術後の電子カルテをスタイラスペンにより、直接筆記により電子カルテを作成するための電子カルテシステムの基本機能を有するプロトタイプを試作した。(2)プロトタイプによる入力支援インタフェースの設計とユビキタス環境の実現開発するプロトタイプの試作機を用いて、実際に視覚障害者に利用してもらい、システムのユーザインタフェースの評価を得ながら、入力支援部のインタフェースの基本機能の確認とボタンレイアウトなど、初心者でも容易に操作が可能な基本仕様の評価を行い,実用化の目途を得た。最終年度は、福祉機関に所属している中途視覚障害者を対象とした開発システムの評価と支援機能の有効性の検証を行い、システムの実用評価を中心に行った。具体的には,理療教育課程に在籍する中途視覚障害者および一般の視覚障害者に試作機を貸与し、数か月にわたるアンケートを元にインタフェースの改良を段階に応じて行い、使用評価について調査を行った。その結果、これまでの提案した新規機能の統合化により、ペン方式情報端末を中心とした情報共有化による理療教育課程の学習支援システムとしてのペン入力による電子カルテシステム仕様の基本設計の基本構築を実現できた。さらに開業を想定としたペン入力方式の問診・電子カルテシステムによる診察、問診、電子カルテなどの模擬シミュレーション実習などをとおして、ペン入力時には、97%の高い認識率を有する認識エンジンの改良により殆ど修正が不要で記録が可能であることも確認された。誤字・脱字については、診察終了後に、文書編集機能により修正を行うことで対応することで本システムの実用性の見通しを得た.
ディスプリンとしての経済学の生成と発展についての研究

本研究は、二年計画で経済学の、自立したディスプリンであるという社会諸科学の中でも稀有な特徴を、19世紀初頭から現代にいたるタイムスパンの中で歴史的に跡付けることを目指すものである。そうしてその研究を海外の研究者との協力によってすすめることに特色がある。本年度は、職場を共にする千賀と只腰が適宜、討論を行いながら、只腰がウェイトリについて、千賀がジェボンズ、ケインズについての研究をすすめた。千賀は平成18年3月の日本イギリス哲学会におけるシンポジウムで「イギリス思想におけるプロバビリティ」と題して主にジェボンズについて発表をおこなったが、この報告をもとに論文をまとめた。また只腰は、これまでウェイトリに大きな影響を与えたとされるデュゴールド・スチュアートとウェイトリの関係について立ち入って検討をくわえ、両者の相違について英文で一論をまとめた。(ふたつの論文とも雑誌等には未発表だが、研究成果報告書として提出の予定)海外の研究協力者との合同研究の面では、アルヴィー、デューズ両氏と日常的にメールでの意見交換を行うと同時に、平成18年9月に一同がオーストラリアのクイーンズランド大学に会した。その目的は、1)それぞれの日ごろの研究成果を相互に交換、確認しあうことと、2)最終的にわれわれの研究プロジェクトをどのように集約するかを話し合うことにあった。1)については時間をとって互いに率直な意見を述べ合ったので結果は有益であった。そういう議論をふまえて2)に関して、各人の成果を論文の形で集め、書物にまとめる方向で意見が一致した。ただし書物にまとめるには、4人以外の研究者の協力が必要なこと、さらに出版事情の困難な実情から出版社をさがす必要のあることもその時に確認された。その後、そういう方向で各人が努力を続けており、われわれが合意した目標を実現することが今後の課題である。本年度は、交付申請書に記載したとおり職場を共にする千賀と只腰がてきぎ討論を行いながらそれぞれウェイトリ、ケインズについての研究をすすめた。千賀はその一部を平成18年3月に行われた日本イギリス哲学会のシンポジウム「イギリス思想におけるプロバビリティ」において発表をした。また只腰は、ウェイトリが大きな影響力をもったアイルランドのトリニティ・カレッジの図書館を訪ね、彼がその大学に創設した経済学教授ポストに関連する、自筆の手紙等の一次資料の調査をおこなった。この調査はこれまであまり知られることのなかったディスプリンとしての経済学のアイルランドにおける生誕の経緯をしるのに有益であった。海外の研究協力者との合同研究の面では、アルヴィー、デューズ両氏と日常的にメールでの意見交換を行うと同時に、平成18年2月に両氏を日本に招いた。その折には、千賀、只腰と4人でこれまでの研究の進捗状況を報告しあい、さらに今後の研究の進め方について相談した。さらに、構浜市立大学においてワークショップを開催して両氏にそれぞれ、アダム・スミスとセンについて報告をお願いした。そのワークショップには日本の研究者が数名参加し有意義な討論をすることができた。研究計画1年目の出だしとしては順調なスタートをきったと思っている。

本年度は、職場を共にする千賀と只腰が適宜、討論を行いながら、只腰がウェイトリについて、千賀がジェボンズ、ケインズについての研究をすすめた。千賀は平成18年3月の日本イギリス哲学会におけるシンポジウムで「イギリス思想におけるプロバビリティ」と題して主にジェボンズについて発表をおこなったが、この報告をもとに論文をまとめた。また只腰は、これまでウェイトリに大きな影響を与えたとされるデュゴールド・スチュアートとウェイトリの関係について立ち入って検討をくわえ、両者の相違について英文で一論をまとめた。(ふたつの論文とも雑誌等には未発表だが、研究成果報告書として提出の予定)海外の研究協力者との合同研究の面では、アルヴィー、デューズ両氏と日常的にメールでの意見交換を行うと同時に、平成18年9月に一同がオーストラリアのクイーンズランド大学に会した。その目的は、1)それぞれの日ごろの研究成果を相互に交換、確認しあうことと、2)最終的にわれわれの研究プロジェクトをどのように集約するかを話し合うことにあった。1)については時間をとって互いに率直な意見を述べ合ったので結果は有益であった。そういう議論をふまえて2)に関して、各人の成果を論文の形で集め、書物にまとめる方向で意見が一致した。ただし書物にまとめるには、4人以外の研究者の協力が必要なこと、さらに出版事情の困難な実情から出版社をさがす必要のあることもその時に確認された。その後、そういう方向で各人が努力を続けており、われわれが合意した目標を実現することが今後の課題である。
シクロプロパン化合物を用いた遷移金属触媒による不斉[3+2]環化付加反応

最近、遷移金属触媒反応は飛躍的な進歩を遂げ、中でも、その立体化学的特性を利用した遷移金属触媒による夫斉反応は特に興味をもたれている。これらの遷移金属触媒反応の中で、π-アリルパラジウム錯体を経由する反応は特に興味を持たれ、反応の立体化学が解明され、その不斉合成への応用などが試みられている。しかしながら、そのアリルパラジウム系に直接ヘテロ原子が導入された例は全くない。そこで、我々は、π-アリルパラジウム系にアリル基のα位ないしはβ位に直接キラルスルフィニル基を導入した系の反応性、不斉誘起に興味を持ち、一連の研究を行った。Vinylcyclopropanes誘導体は、遷移金属触媒により容易に1,3-転位をおこす。しかし、オレフィンのβ位に大きな置換基がある場合には、立体障害のために1,3-転位はおこりにくくなり、その結果、electrophilic olefinと反応し環化付加生成物を与える。硫黄原子上にキラリティを有するdimethyl(Ss)-2-[2-(t-butoxy-carbonyl)-2-(p-toluenesulfinyl)vinyl]cyclopropanedicarboxylateにパラジウム触媒(Pd(PPh_3)_4)の存在下、acrylonitrileを作用すると環化生成物、dimethyl(3R,4R,Ss)-3-cyano-4-[2-(t-butoxycarbonyl)-2-(p-toluenesulfinyl)vinyl]cyclopentanedicarboxylateをジアステレオ選択的に与える。環化付加生成物の立体化学をNOEを用いたNMRスペクトルの解析により決定した。その結果、本反応は完全に立体選択的に進行していることがわかった。本反応は、通常1座ホスフィン配位子の存在下でおこるが、2座ホスフィン配位子存在下では進行しにくい。これに対して、先の基質のスルフィニル基をスルホニル基に変えた化合物は、2座ホスフィン配位子の存在下でも反応が進行し、(-)-BINAPをキラル配位子として用いると不斉環化付加反応をおこし、対応する環化付加生成物の光学活性体を与える。本不斉環化付加反応の機構を考察し、キラルスルフィニル基とパラジウム触媒との関わりを考察し、その不斉誘起機構を推定した。
マグネタイト薄膜表面スピン状態の原子スケールでの可視化と制御

本研究の目的は、MgO(001)基板上に成膜した膜厚20 nmのマグネタイト薄膜における逆位相境界(APB)周辺での局所的な磁性と電気伝導を測定し、APBが磁性や電気伝導特性に与える影響と、その原子構造、磁気特性の関係性を明らかにすることである。本年度は走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて試料表面の原子配列を明らかにし、走査トンネル分光(STS)を用いてAPBの導入により逆位相領域(APD)が異なる電子状態密度分布をとることを明らかにした。APBを含む試料表面の結晶構造の観察としてマグネタイト薄膜試料表面をSTMによって観察したAPB周辺を詳細に観察することで、マグネタイトの原子配列から3種類存在すると考えられる1/2[100]、1/4[110]、1/4[101]シフト型APBの原子配列を原子分解能で観察することに成功し、各APBの原子配列を明らかにすることに成功した。このSTMによる3種類のAPBの実空間観察結果はこれまでに報告にない結果である。3. STMによりAPBの原子構造を観察するとともに、STSをおこなうことでAPB周辺の表面電子状態密度分布の測定をおこなった。測定の結果、1/4[101]シフト型APBによって隔てられたAPDの内、異なる表面電子状態密度分布を示すAPDが観察されたが、1/2[100]、1/4[110]シフト型APBではこの現象はみられなかった。これらの結果から、1/4[101]シフト型APBがマグネタイト薄膜の電気伝導特性に大きな影響を与えていると考えられる。更に、1/4[101]シフト型APBはその原子配列から反強磁性的な磁気結合の割合を増加させることが予測されており、1/4[101]シフト型APBがマグネタイト薄膜の磁気特性に大きな影響を与える可能性を示唆する結果を得た。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、MgO (001)基板上に成膜した膜厚20nmのマグネタイト薄膜における逆位相境界(APB)周辺での局所的な磁性と電気伝導を測定し、APBが磁性や電気伝導特性に与える影響と、その原子構造、磁気特性の関係性を明らかにすることである。本年度は走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて試料表面の原子配列を明らかにし、走査トンネル分光(STS)、を用いてAPBの導入により逆位相領域(APD)が異なる電子状態密度分布をとることを明らかにした。1. MgO (001)基板上にエピタキシャル成長した化学量論組成のマグネタイト薄膜を作製した。成長温度は250°C、酸素分圧は7×10-5Pa、成長レートは1.9Å/minに制御し、薄膜試料の成長状態はRHEEDとXPSによって評価をおこなった。2. APBを含む試料表面の結晶構造の観察としてマグネタイト薄膜試料表面をSTMによって観察した。STMでは、マグネタイト表面はB面で終端しており、膜厚20nmではAPDのサイズは数十nmであることを観察した。さらにAPB周辺を詳細に観察することで、マグネタイトの原子配列から3種類存在すると考えられる1/2 [100]、1/4 [110]、1/4 [101]シフト型APBの原子配列を原子分解能で観察することに成功し、各APBの原子配列を明らかにすることに成功した。測定の結果、1/4 [101]シフト型APBによって隔てられたAPDの内、異なる表面電子状態密度分布を示すAPDが観察されたが、1/2 [100]、1/4 [110]シフト型APBではこの現象はみられなかった。これらの結果から、1/4 [101]シフト型APBがマグネタイト薄膜の電気伝導特性に大きな影響を与えていると考えられる。更に、1/4 [101]シフト型APBはその原子配列から反強磁性的な磁気結合の割合を増加させることが予測されており、1/4 [101]シフト型APBがマグネタイト薄膜の磁気特性に大きな影響を与える可能性を示唆する結果を得た。