hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
看護学実習における動機づけのプロセスと看護実践能力の発達に及ぼす影響

上記の変更点にそって研究計画を修正した後、平成28年12月に愛知県立大学研究倫理審査委員会の承認を得た。その後、5つの看護系大学に依頼し、3つの大学から研究実施の許可を得た。平成29年1月3月に、研究者がそれぞれの大学へ出向き、学生に研究依頼書等を配布し、研究依頼をした。その結果、先に示したとおり、web調査は約85名(約27%)から回答を得た。面接調査は40名(男性2名、女性38名)に実施できた。面接時間は、1人約60分で、現在分析をすすめている。本研究の目的は、看護大学生の入学時から卒業時までの臨地実習にのぞむ動機づけとその変化、臨地実習にのぞむ看護大学生の動機づけが促されたり阻害されたりする要因を明らかにすること、学生の特性、学習継続の意思と動機づけの関連を明らかにすることである。4年間の動機づけの変化の過程を明らかにし、既習の実習を土台として学習を深め、学年を重ねるごとにより高度な看護実践能力の向上を目指し発展させることができれば、卒業後の継続教育として臨床現場への適応にもつながると考える。本研究は、web調査と面接調査から構成され、同一集団に対して4年間の縦断調査を行う計画である。平成28年度の調査(1年目の調査)のweb調査においては、回答数が少なく、回答しにくいとの意見を得た。そのため、愛知県立大学研究倫理審査委員会による変更申請の承認を得て、web調査を同様の内容の質問紙調査に変更し、平成29年度の調査(2年目の調査)を実施した。2校の大学の研究協力を得て約215名に調査を依頼し、質問紙調査は約195名、面接調査は25名の協力が得られた。質問紙調査の内容は、自己効力感、首尾一貫感覚等で、面接調査内容は、実習にのぞむ動機づけと影響要因、今後の実習への思い等であった。現在は、逐語録作成をすべて終了し、分析にとりかかっている。さらに、平成28年度の調査(1年目の調査)において量的調査のみ回答数が少なかったため、量的調査のみを実施とする教育機関を1校追加した。平成28年度の全体の研究計画では、web調査と面接調査について4年間の縦断調査を実施する予定だったが、愛知県立大学研究倫理審査委員会に変更申請の承認を得て、web調査を同様の内容の質問紙調査に変更して実施した。平成28年度の調査(1年目の調査)では、調査時期に一貫性を持たせて各学年の授業が終了する時期である13月に3校に実施した。平成29年度の調査(2年目の調査)では、同時期である平成30年1月3月に、1年目に依頼した2校から研究実施の承諾を得て、研究者がそれぞれの大学へ出向き、研究依頼書等を配布し、調査を実施した。その結果、質問紙調査は約195名(約89%)から回答を得た。面接調査は25名(女性25名)に実施し、そのうち17名は、2年継続して面接を実施した。1年目に依頼した1校は日程の調整が難しく、30年度68月に対象者に昨年度のことを振り返って回答を求める方法を検討し、その旨を対象校に依頼し実施の承諾を得たところである。本研究の目的は、看護大学生の入学時から卒業時までの臨地実習にのぞむ動機づけとその変化、臨地実習にのぞむ学生の動機づけが促されたり阻害されたりする要因を明らかにすることと、学生の特性、学習継続の意志と動機づけの関連を明らかにすることである。研究は、質問紙調査と面接調査から構成され、2018年度は4年間の縦断調査の3年目の調査を実施した。質問紙調査の調査内容は、自己効力感、首尾一貫感覚等である。面接調査の調査内容は、実習にのぞむ動機づけと影響要因、今後の実習への思い等である。
機能性材料としての2元系超微粒子の気相合成

超微粒子機能性材料を作る上で重要となる粒径制御および粒子形状制御に関する基礎研究を行い,Sil元系の場合の粒径制御法に関する知見を得た。またSi-Ge2元系の超微粒子気相合成も行い,1元系の場合との違いを検討した。四重管構造のバーナーによる酸水素層流拡散火炎中でテトラエトキシシラン(TEOS)からSiO_2(シリカ)超微粒子を気相合成し,火炎中の粒子径,粒子形状の火炎軸方向変化を観察した。火炎中粒子のサンプリングは,透過型電子顕微鏡(TEM)用のマイクログリッド板を素速く火炎中を通過させて粒子を付着させた。マイクログリッド板の高分子被覆膜が全く損傷を受けないことから,付着した粒子は火炎中の形状を保っているものと考えられる。その粒子をTEM観察し,以下のような知見が得られた。1.火炎下部の温度上昇域でTEOSからシリカ分子を生じる化学反応は瞬時に完結し,シリカ分子の凝縮による一次粒子が生成する。2.核発生理論から,生成される核の大きさは2nm以下と見積もられるにもかかわらず,観察される一次粒子は10nm程度であった。3.火炎中のガス流速から推算して,せいぜい2msの短時間の間に,TEOSからシリカ分子が生じ,核発生し,さらに10nm程度の大きさに成長する全過程が完了していると考えられる。4.さらに火炎の上方に移るにつれて一次粒子の凝集体が発達し,最大1000個経度の一次粒子の凝集体が観察された。5.火炎の最高温部を通ることにより,これらの凝集体は直径100nm程度の大きな球形粒子へと溶融変形した。6.これらの諸過程は並発的に進行するため,平均10nm程度の小粒子と100nm程度の大粒子からなるbimodalな粒径分布を示した。
標的/酵素特異性ハイブリッド型近赤外蛍光イメージング製剤の開発とがん診断への応用

がんの簡便かつ早期診断法確立のため、アクチベータブル蛍光プローブにリポソームDDS技術を導入した新規近赤外蛍光イメージング製剤を作製した。実際には、リソソーム内タンパク質分解酵素カテプシンBによる酵素特異的切断を受けて蛍光特性を示す近赤外蛍光アクチベータブルプローブ(P-ICG2)を、マクロファージ標的性を有するホスファチジルセリン修飾リポソームに内封した製剤(P-ICG2-PS-Lip)を調製した。P-ICG2-PS-Lipはマウスマクロファージ様RAW264細胞内にて特異的に蛍光を発し、KLN 205固形がん担がんマウスを用いた検討では、固形がんの近赤外蛍光イメージングに成功した。平成27年度は、カテプシンBにて切断される機能性ペプチドをインドシアニングリーン(ICG)2分子間のリンカーとして組み込んだアクチベータブル近赤外蛍光プローブ(P-ICG2)のリポソームへの封入法の開発、ならびにがん細胞内における蛍光スイッチ機能の評価を行った。P-ICG2のリポソームへの封入は、リポソーム内外のpH勾配を利用したリモートローディング法を用いた。中性リン脂質であるジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)とコレステロールを構成脂質とするリポソームへの封入を試みたところ、粒子径約140 nm、ゼータ電位ほぼ中性のP-ICG2封入リポソーム(P-ICG2-Lip)を得ることに成功した。また調製したP-ICG2-LipのICG由来の蛍光は、水溶液中では同モル濃度のICG単独に比べて非常に低く、界面活性剤存在下にて約15倍高くなることが示されたため、蛍光スイッチ機能を保持していることが示唆された。実際、ヒト線維芽肉腫細胞HT1080、ヒト肺がん細胞A549にP-ICG2-Lipを添加し、その後の蛍光強度を経時的に測定したところ、両細胞存在下において蛍光強度が上昇することが明らかとなった。またこの蛍光強度の上昇は、カテプシンB存在下にて抑制されることも示された。一方がん標的化リポソームの開発を目的に、リポソーム蛍光標識試薬DiIC18にて標識したAsp-Gly-Arg (NGR)ペプチド修飾リポソームのHT1080細胞への標的性を確認したところ、未修飾のリポソームに比べて、NGRペプチド修飾リポソームにおいて有意に細胞に結合していることが示された。以上の結果から、平成27年度研究期間において、がん細胞内において蛍光スイッチがオンになるアクチベータブル近赤外蛍光プローブ内封リポソームの開発、ならびにそのリポソームへのがん標的性の付与に成功した。平成27年度の研究実施計画では、カテプシンBによって酵素特異的に蛍光スイッチ機能を示すアクチベータブル近赤外蛍光プローブのリポソームへの封入法の確立、ならびにその製剤的な評価を行うことを目的としていた。結果的に研究期間内において、がん細胞内においてカテプシンB酵素依存的に蛍光スイッチがオンとなるアクチベータブル近赤外蛍光プローブ内封リポソームの開発に成功し、またリポソームにNGRペプチドを修飾することで、がん標的性を付与できることも確認した。よってアクチベータブル蛍光プローブ内封リポソームの酵素特異性、リポソームのがん標的性のそれぞれについては目的を達成することができたため、おおむね順調に進んでいると評価した。平成28年度は、調製したアクチベータブル近赤外蛍光プローブ(P-ICG2)封入リポソームのインビボ応用を行なった。まず、血清中でのP-ICG2のリポソーム封入安定性を調べたところ、リポソーム化していないP-ICG2では血清添加とともに強い蛍光が確認でき、非特異的な蛍光アクチベーションが起こってしまったのに対し、P-ICG2封入リポソームでは、非特異的な蛍光アクチベーションは起こらず、血清中においても封入を維持できていることを確認した。次にルシフェラーゼ遺伝子を恒常的に発現するヒト肺がんA549-Luc細胞をBALB/c nu/nuマウスに尾静脈投与し、肺がんモデルを作製した。肺がん形成が確認された移植49日目に、P-ICG2封入リポソーム(P-ICG2-Lip)を尾静脈内投与し、IVISを用いてインビボ蛍光イメージングを行なったところ、リポソームの集積が多い肝臓での蛍光は確認できたが、肺におけるICG由来の蛍光は確認できなかった。一方、がん組織内に多く浸潤していることが知られているマクロファージを標的可能なリポソームにP-ICG2を封入したP-ICG2-PS-Lipを用い、マウス扁平上皮がんKLN 205および結腸がんColon26 NL-17細胞の皮下移植固形がん担がんマウスにおける全身蛍光イメージングを行なったところ、Colon26 NL-17固形がんおよびKLN 205固形がん共にがん組織における蛍光を確認できた。また実際投与24時間後に固形がんを摘出し、エクスビボにて蛍光観察を行なったところ、両固形がんにおいてICG由来の蛍光を確認できた。以上の結果から、平成28年度研究期間において、がん組織に多く存在するマクロファージを標的化したリポソームに封入したP-ICG2を用いることで、固形がんの存在をインビボの系にて検出できることを確認できた。平成28年度の研究実施計画では、調製したP-ICG2封入

リポソームを用いて、担がんマウスにおけるがんの検出を目的としていた。結果的に、調製したP-ICG2封入リポソームは血清中でも安定であること、さらにはマクロファージを標的としたリポソームに封入することで、固形がんでの蛍光をインビボで確認することに成功した。よって研究はおおむね順調に進んでいると評価した。平成29年度は、マクロファージ標的化PS修飾リポソームの集積が高かったKLN205固形がんおよび低かったColon26 NL-17固形がんの免疫組織染色を行い、まず2種の固形がんにおけるがん微小環境の違いを調べた。ヘマトキシリン&エオジン染色の結果、KLN 205固形がんにおいてはがん細胞のみならず非常に豊富な間質の存在が確認できたのに対し、Colon26 NL-17固形がんにおいては、ほとんどががん細胞で構成されていた。また、血管平滑筋のみならず活性化線維芽細胞に多く発現しており、間質のマーカーとしても用いられているαSMAおよび、血管内皮細胞マーカーとしてCD31を免疫染色し、その染色像の違いを調べたところ、KLN205固形がんにおいてαSMAが間質領域に非常に多く発現していることが明らかとなった。このため2種の微小環境の違いは、マクロファージ刺激による間質構築によるものと考えられた。最後に、実際にPS修飾P-ICG2封入リポソームおよびマクロファージ未標的化PC修飾P-ICG2封入リポソームを、KLN205またはColon26 NL-17担がんマウスに投与した際の、固形がんにおけるICGの蛍光発光について、全身蛍光イメージングシステムMaestroにて評価を行なった。この結果、Colon26 NL-17固形がんにおいては、PS修飾リポソームに比べPC修飾リポソームにて高い蛍光が確認されたのに対し、KLN205固形がんにおいてはPS修飾リポソームにおいて高い蛍光が確認された。すなわち、マクロファージが多く存在することが示唆されたKLN205固形がんにおいて、PS修飾リポソームは高い集積を示し、内封するP-ICG2が酵素特異的切断を受けることにより蛍光発光が起こったことが示された。よって本製剤は、がん診断を可能とする新たな蛍光イメージング製剤として期待された。がんの簡便かつ早期診断法確立のため、アクチベータブル蛍光プローブにリポソームDDS技術を導入した新規近赤外蛍光イメージング製剤を作製した。実際には、リソソーム内タンパク質分解酵素カテプシンBによる酵素特異的切断を受けて蛍光特性を示す近赤外蛍光アクチベータブルプローブ(P-ICG2)を、マクロファージ標的性を有するホスファチジルセリン修飾リポソームに内封した製剤(P-ICG2-PS-Lip)を調製した。P-ICG2-PS-Lipはマウスマクロファージ様RAW264細胞内にて特異的に蛍光を発し、KLN 205固形がん担がんマウスを用いた検討では、固形がんの近赤外蛍光イメージングに成功した。平成28年度以降においては、2つの機能(カテプシン酵素特異性、がん標的特異性)を組み合わせた製剤(がん標的化P-ICG2封入リポソーム)を用いてがん細胞を用いたインビトロの様々な検討(蛍光強度測定、細胞内挙動、標的特異性評価等)を行うとともに、担がんマウスを用いたインビボへのがんイメージング診断への応用展開を考えている。
低線量全身照射による腫瘍制御に関する基礎的臨床的研究

低線量全身照射が転移形式に対してどのような抑制効果を示すかということの検討は本研究の今年度の重要な研究課題の一つであった。そこで今年は自然に転移が多発するマウス腫瘍系を造りそれを実験材料として種々の研究が行なわれた。すなわち一回の全身照射によって転移は有意に抑制されることが判り,その至適線量は0.150.20Gyであることが明らかになった。更にこの転移抑制効果がBRMとの併用によって高まるか否かを検討した。BRMとしてOK432との併用実験を行なったがOK432は低線量全身照射の48時間前に投与された場合に最も有効であり相乘的効果が認められた。しかし全身照射後にOK432を投与しても相乘的効果は認められないことが判った。一方臨床研究では昨年に引続き悪性リンパ腫に対する低線量全身照射の効果が検討され,治療症例が増加することによって以下のことが明らかになりつつある。すなわち,新鮮例の治療成績は良好な結果を得ているが,再発例の治療成績は生存期間が短かく予後が不良であった。再発例で特に前治療として化学療法が強力に行なわれた症例ではその強い副作用をも考慮すると低線量全身照射による治療の適応外であるとの結論が出た。全身照射による血液の変化も新鮮例では,特に急激な減少を示めすものはみられなかった。リンパ球のサブセットの変動をみると低線量全身照射によってヘルパ-T,活性化ヘルパ-/インデュ-サ-T,ヘルパ-インデュ-サ-T細胞の増加を認める症例が多く,臨床的にも低線量全身照射が腫瘍免疫を賦活させている可能性を示した。今年度は更に全身照射の適応疾患の拡大を考え,子宮頸癌,食道癌,肺癌,頭頸部癌について全身照射と局所照射による治療トライアルを開始している。
日本の都市における監獄の設立に関する社会学的研究

本年度は、明治期における刑事司法の変容過程の研究をとおして、刑事司法をめぐる観衆の社会的機能について考察し、論文および報告書のペーパーとして発表した。併せて、関連する文書・文献の収集も行った。また、比較研究として、戦後の日本における少年非行に関する著書の書評を執筆した。論文およびペーパーの具体的な内容は以下のとおりである。「サンクションと観衆--明治初期における刑事裁判の公開過程を題材に」刑事法上のサンクションは、法執行者-法違反者-観衆の三者から構成される。本稿の目的は、明治初期における刑事裁判の公開過程を題材にしながら、刑事法上のサンクションをめぐる観衆の構造・機能を抽出し、観衆と法執行者・法違反者との関係について示唆を得ることである。刑事裁判の公開過程は、観衆の構造が、(1)法廷における傍聴者、(2)犯罪報道の送り手、(3)犯罪報道の受け手に分化する過程、あるいは観衆の機能が、(1)訴訟手続きの公正の保障、(2)司法制度の正当性の保障、(3)両者の媒介に分化する過程であった。また分化した観衆は、自分自身を言説レベルで被害者に変換する新たな機能を獲得したことも判明した。このように観衆は、一般予防の対象であるだけでなく、法の正当性の保障を期待されてもいる。本報告は、19世紀後半の日本における刑事司法と観衆の変容を考察するものである。考察の結果、観衆の環境が公開刑から犯罪報道へと変化し、犯罪報道は読者を被害者の立場に引き寄せることで法の正当性を保障する社会装置であることが判明した。本研究の目的は、明治期日本の都市における監獄の設立過程、および設立を促した社会的要因を社会学の立場から明らかにして、社会統制のメカニズムについての理解を深めることである。すなわち、第一に、監獄の設立過程および設立を促した社会的要因を、中央および地方の統治機構のレベルで明らかにし、第二に、監獄の設立をめぐる東京府と大阪府における報道機関と一般市民の動きを考察し、第三に、第一と第二の研究結果を踏まえたうえで、社会統制のメカニズムに関する理論モデルを提示する。本年度は、明治期における犯罪報道の分析をとおして、犯罪および刑事司法に関する社会意識の構造・機能について考察し、その成果を学術論文および学会発表として公表した。この作業は、監獄の設立を促した社会的要因を解明する上で必要不可欠なものである。それと同時に、監獄および社会統制の理論に関する資料収集も行った。すなわち、第一に、明治政府の立法・行政機関における監獄の設立に関する公文書を収集した。第二に、明治期に東京府で発行されたものを中心に、新聞や雑誌、書籍等のメディアに表現された監獄に関する文章、および監獄に関するジャーナリスト・知識人・一般市民の日記などの私文書を収集した。第三に、社会学における社会統制および規範の理論に関する資料を収集した。また、近代日本の統治機構および報道機関における情報の公開方式をより鮮明にするために、比較研究として、第二次世界大戦におけるアメリカの検閲制度に関する著書を共訳した。本年度は、学説研究および現行刑法の制定過程の研究を行い、その成果を論文・学会報告として発表した。これらの研究は、監獄設立の社会的要因を解明するうえで不可欠な、刑事司法をめぐる観衆の社会的機能について考察するものである。また、明治期における観衆の社会的機能をより鮮明にするために、比較研究として、1980年代以降の日本における少年非行に関する著書の書評を執筆した。論文および学会報告の概要は以下のとおりである。1エミール・デュルケムとミシェル・フーコーの刑罰理論の比較検討から、両者とも理論の中に、法執行者とも法違反者とも異なる、刑事司法をめぐる第三者を組み込んでいるのが判明した。刑事司法をめぐる第三者とは、デュルケムにとっては集合意識であり、フーコーにとっては身体刑の観客としての民衆、法の名宛人としての公衆、そして匿名の監視人である。両者の理論は、従来の犯罪社会学や逸脱論が依拠してきた「単項モデル」(法違反者または法執行者に着目)および「二項モデル」(法違反者と法執行者との関係に着目)に還元できない「三項モデル」(法執行者-法違反者-第三者の関係構造に着目)を提示している。2現行の明治40年刑法の制定過程を中心に、法定刑決定の意図および基準を明らかにした。すなわち、明治政府の法案起草者たちは、(1)19世紀末から20世紀初頭にかけての急速な社会変化のもたらす再犯増加の防止という目的のために、(2)1810年フランス刑法と新律綱領・改定律例にもとづく明治13年刑法を基準にして、(3)裁判官の裁量を拡大するという意図を込めて、明治40年刑法に幅の広い法定刑を規定したことが判明した。言い換えれば、現行刑法の起草者たちにとって法定刑とは、再犯-裁判官-成文法を結びつけるための社会装置である。「サンクションと観衆--明治初期における刑事裁判の公開過程を題材に」

刑事法上のサンクションは、法執行者-法違反者-観衆の三者から構成される。本稿の目的は、明治初期における刑事裁判の公開過程を題材にしながら、刑事法上のサンクションをめぐる観衆の構造・機能を抽出し、観衆と法執行者・法違反者との関係について示唆を得ることである。刑事裁判の公開過程は、観衆の構造が、(1)法廷における傍聴者、(2)犯罪報道の送り手、(3)犯罪報道の受け手に分化する過程、あるいは観衆の機能が、(1)訴訟手続きの公正の保障、(2)司法制度の正当性の保障、(3)両者の媒介に分化する過程であった。また分化した観衆は、自分自身を言説レベルで被害者に変換する新たな機能を獲得したことも判明した。このように観衆は、一般予防の対象であるだけでなく、法の正当性の保障を期待されてもいる。本報告は、19世紀後半の日本における刑事司法と観衆の変容を考察するものである。考察の結果、観衆の環境が公開刑から犯罪報道へと変化し、犯罪報道は読者を被害者の立場に引き寄せることで法の正当性を保障する社会装置であることが判明した。
細胞内ナノスペースにおける特定の生体分子の温度計測

細胞が機能を発揮する上で、温度は重要な物理量である。我々は、温度感受性蛍光ポリマーを用いて、細胞内に温度分布があることを示し、細胞内のナノスペースにおける発熱がナノスペースの局所温度上昇を引き起こしていることに気づいた。しかし、現状では、温度計測の空間分解能は光の回折限界の500 nmに留まっている。この限界を打開するため、本研究では、細胞内の生体分子のラマン散乱光(アンチストークス光とストークス光)を測定することにより、生体分子の温度を計測する技術を開発する。今年度は、分光装置を購入し、既存の1分子蛍光顕微鏡に組み込むことにより、低周波ラマン分光顕微鏡システムを構築した。Raman散乱顕微鏡の性能を確かめるため、既に低周波領域に強いピークを持つことが知られているAcetonitrile、DMSO、Heptaneを用いてラマン分光イメージングを行った。いずれもRaman散乱ピークが観察されたため、本実験系でRaman観察が可能であることが確認された。続いて、Stokes/Anti-stokes比の温度依存性を確認するため、顕微鏡付属のインキュベーターを用いて温度を変えたAcetonitrileについてRaman分光イメージングを行った。その結果、本実験系で温度測定が可能であることが分かった。次に、量子化学計算より、低周波領域に強いRaman散乱のピークを持つDiphenyl ditellurideをRamanプローブの候補として選択した。Diphenylditellurideのp位にPEG鎖を導入し、その先端にHalo ligandを結合することで、細胞内においてHaloタンパク質を発現させた任意の細胞小器官に結合し、その付近でナノスペース温度測定を可能にするRamanプローブを設計した。分光装置を購入し、既存の1分子蛍光顕微鏡に組み込むことにより、低周波ラマン分光顕微鏡システムを構築することができた。また、ラマン温度を測定するのに適した低周波振動モードを含むラマン散乱プローブの候補をリストアップし、さらに新規プローブを合成することができた。1.蛍光標識したミトコンドリアの温度測定:培養細胞(HeLa細胞、COS7細胞など)の培地にMitoTrackerプローブを加え、ミトコンドリアの膜に選択的に結合させる。Rからミトコンドリアの温度を求める。次に、薬剤を加えてミトコンドリアにおけるATP合成を阻害する。ミトコンドリアの温度上昇を検証する。2.細胞内のシトクロムcの温度測定:シトクロムcは、ミトコンドリアの内膜に弱く結合しているヘムタンパク質の一種である。このヘムに由来するラマン散乱を測定し、シトクロムcの温度を測定する。3.核内と細胞質の温度のラマン分光による同時測定:核内と細胞質のラマン散乱による同時温度測定を行う。核内に局所的に存在するものとしてDNA、細胞質に局在するものとしてシトクロムcを測定する。別の方法として、ラマン散乱の強いプローブを細胞内にマイクロインジェクションにより導入し、核内と細胞質に分布するプローブを同時にラマン分光する。4.表面増強ラマン散乱による高感度化への挑戦:ラマン散乱光を1分子レベルで検出するため、金属ナノ構造表面で観察される表面増強ラマン散乱の検出を試みる。特定の生体分子に対する抗体を結合させた直径50 nmの金ナノ粒子を細胞内にマイクロインジェクションし、このラマン散乱を検出する。これにより、1分子の生体分子の温度を計測できると期待される。

Rからミトコンドリアの温度を求める。次に、薬剤を加えてミトコンドリアにおけるATP合成を阻害する。ミトコンドリアの温度上昇を検証する。2.細胞内のシトクロムcの温度測定:シトクロムcは、ミトコンドリアの内膜に弱く結合しているヘムタンパク質の一種である。このヘムに由来するラマン散乱を測定し、シトクロムcの温度を測定する。3.核内と細胞質の温度のラマン分光による同時測定:核内と細胞質のラマン散乱による同時温度測定を行う。核内に局所的に存在するものとしてDNA、細胞質に局在するものとしてシトクロムcを測定する。別の方法として、ラマン散乱の強いプローブを細胞内にマイクロインジェクションにより導入し、核内と細胞質に分布するプローブを同時にラマン分光する。4.表面増強ラマン散乱による高感度化への挑戦:ラマン散乱光を1分子レベルで検出するため、金属ナノ構造表面で観察される表面増強ラマン散乱の検出を試みる。特定の生体分子に対する抗体を結合させた直径50 nmの金ナノ粒子を細胞内にマイクロインジェクションし、このラマン散乱を検出する。これにより、1分子の生体分子の温度を計測できると期待される。
ウシインターフェロンタウの性に依存した分泌動態メカニズムの解明

ウシ妊娠認識物質であるインターフェロンタウ(IFNτ)の胚における発現はその性に依存していることが知られている。この特徴的な分泌動態はIFNτ遺伝子の発現を制御している転写因子自体の遺伝子発現の性による違いによって引き起こされているものではなかった。しかしながら、DNAメチル化酵素の一つである、Dnmt3aの遺伝子発現は雌胚に比べ雄胚で有意に高く、また、DNAメチル化酵素阻害剤である5-azadeoxycitidineの培養液への添加により、ウシ胚からのインターフェロンタウ生産の雌雄差が消滅した。以上の結果から、ウシ胚ゲノムDNAのメチル化がこの現象に大きく関与していることが示唆された。本研究ではウシ妊娠認識物質であるIFNτの性に依存した分泌動態の生じるメカニズムを解明することを目的としている。IFNτはさまざまな遺伝子転写因子の影響を受け、その発現が制御されていることが報告されている。その代表がOct4であり、Oct4が直接あるいは間接的にIFNτの発現を抑制していると考えられている。一方マウスではOct4の遺伝子発現が雌雄で異なると報告されており、ウシでも同様に雌雄胚においてOct4遺伝子の発現が異なる結果、IFNτ分泌の性に依存した分泌動態が生じると仮定した。本年度はウシ体外成熟・受精・培養により作出された胚盤胞期胚における雌雄のIFNτ分泌・遺伝子発現およびOct4遺伝子の発現についてリアルタイムRT-PCR法を用いて検討を行なった。これまでの報告と同じく、ウシ雌胚盤胞期胚は雄に比べて有意に多くのIFNτを分泌することが示され、それは遺伝子レベルでも確認された。またこれらの胚のOct4遺伝子の発現量を比較したところ、雄および雌胚でのOct4遺伝子レベルは同等である結果が得られた。以上の結果から、Oct4がウシIFNτの性に依存した分泌動態に関与する可能性が低いことが示唆された。その中心的役割を担っているのがOct4であるが、昨年度の結果よりOct4遺伝子の発現はウシ胚においては性に依存した発現様式では無かった。本年度は他のIFNτ発現に関与している転写因子であるEts2,Dlx3,Cdx2の遺伝子発現量をウシ雌雄胚において検討した。その結果、どの転写因子の遺伝子発現量も雌雄による差が認められず、この結果から、ウシIFNτの性に依存した分泌動態は転写因子の発現量の差によって制御されているのではなく、発現後の転写因子の活性制御により引き起こされている可能性が示唆された。これまでウシIFNτの発現に影響を与える転写因子(Oct4,Ets2,cdx2,Dlx3)の遺伝子発現量をリアルタイムRT-PCRによって測定し検討を加えたが、これまでの報告(マウスではOct4の発現に雌雄差がある)や仮説とは異なり、いずれにおいても雌雄でその発現量に差が見られなかった。雌雄胚では細胞内での参加還元状態が異なること、さらに転写因子Oct4はその活性が酸化還元状態に左右されることから、今年度はウシ胚盤胞期胚を用いたchIPアッセイによって転写因子Oct4に結合しているIFNτプロモータ領域遺伝子量を検討した。しかしながら、雌雄で差が見られなかった。一方、新たにゲノムDNAにメチル基を付加する酵素であるDNAメチル化酵素(Dnmt3a)の遺伝子発現量をウシ雌雄胚において測定した結果、有意に雄で雌よりも高い結果が得られた。そのため、ウシ胚培養液にDNAメチル化酵素阻害剤(5AZdC)を添加し、IFNτ分泌量を比較したところ、低濃度(1-5μM)では濃度依存的に雌胚の分泌するIFNτ量は増加する傾向にあったが、雄胚では変化が見られなかった。しかしながら、調査した中でもっとも高い濃度(10μM)では雌胚の分泌するIFNτは有意に低下した一方雄胚の分泌量は変化が無かった。さらにこの濃度ではIFNτの性に依存した分泌動態は消失することが示された。
既存の大規模コホートデータを活用した網羅的解析の試み

40歳以上の地域住民を対象とする10万人規模の三府県コホートは大気汚染と肺がんの関係解明を主目的に、1980年代にベースライン調査が行われ、その後10年と15年後に人口動態統計や地域がん登録による死亡とがん罹患に関する転帰情報が追加された。特徴としては、都市部が対象地域に含まれることである。また生活習慣に関する情報以外に、日本標準職業分類に準じた詳細な職歴情報と、社会経済的指標となる健康保険情報を収集しているといった特徴を有する。主要死因別死亡およびがん罹患に関する網羅的解析を試みるとともに、他のコホートとの併合によるプール解析等や、既存コホートデータの二次利用推進に向けた取組みを行う。当該研究では既存の大規模コホート研究のデータの二次利用により、公衆衛生や産業保健の向上に資する情報分析を行うことである。三府県コホートとは1980年代に環境省によって調査が行われた中高年齢層(40歳以上)を対象とする地域住民コホートであり、約10万人を15年間にわたり追跡したものである。宮城県、愛知県、および大阪府下の8地域の環境大気測定データとともに、該当地域住民全員の詳細な職歴、従事年数、住宅環境、生活習慣(食事、喫煙、飲酒など)、加入保険などの情報が得られている。回収率の低下を招き易い都市部のコホートを有するなかで、平均89.9%という高い回収率が実現されている点は三府県コホートの特長であり、同時に詳細な職歴情報およびその従事年数が把握される点は特筆すべきである。初年度(平成25年度)において、三府県における10年間、平均8.4観察人年分の追跡データをもとに職業別の死亡リスクの分析を行った(喫煙、飲酒、BMIで調整)。日本標準職業分類に準じ、7種の職業区分ごとに、性、年齢別に全死因、がん、心疾患、脳卒中、および急性心筋梗塞による死亡リスクをコックスの比例ハザードモデルを用いて算出した。尚、準備段階において既に食習慣と胃がんの死亡リスクについての検討、および人口動態統計との比較による職業別死亡リスクに関する検討が行われており、いずれも既に第23回日本疫学会で発表を行った。また今回はPAF(人口寄与度)についての解析も行い、職業別死亡リスクについて網羅的かつ俯瞰的検討を行った。これまで全く利用される機会のなかった疾病罹患を転帰とするデータのクリーニングを実施し、死亡に加え罹患についてのリスク評価を進めている。次年度の計画としては、職業別のがん罹患に関するリスク評価を網羅的に行い、特定の職業と疾病リスクの関係を明らかにする。本研究では既存の大規模コホートデータの二次的利用を促進するねらいがある。ここでは三府県コホートと呼ばれる10万人規模の地域住民ベースのコホートを用い、初年度(平成25年度)においては職業別の疾病死亡リスクの分析を行った(喫煙、飲酒、BMIにより調整)。当該コホートの希少性を生かした「最も長く従事した職業」変数に基づいて7種の職業区分に分類し、全死因、がん、心血管系疾患、脳卒中、および虚血性心疾患による死亡リスクをコックス比例ハザードモデルにより算出し、今年度は、さらに国の人口動態統計特殊報告を用い、同様の職業区分による相対リスクから外部比較を試みた。結果、人口動態統計による相対リスクは三府県コホートのハザード比に比べ、男女ともに「無職」群におけるリスクが著しく高いという結果が示された(投稿準備中)。これは、現在のわが国における人口統計の集計方法とその分析手法の限界を示しているとも言える。このような限界を念頭に置き、貴重な個票データを適切な情報源として有効に利用するためには、個票データの突合を含めて安全かつ合理的な取扱い基準に基づくビッグデータの管理と運用が重要である。そこで本研究では、個票データの一意性についても検討した。ここでは三府県コホートデータを用い、概ね変数における分類数の合計が2万を超えると一意となる個体数が分類数の80%にものぼることが確認された。しかし同時に、変数の特性にも大きく影響を受けることが分った。従って、データまるめの方策にも工夫が必要と考えられる。またサンプルサイズの違いによる影響を調べるため、個票データからの無作為抽出により、標本数を100、1000、1万に変化させた場合で同様の検討を行った。これにより、標本数が小さくなるにつれて分類数全体に占める一意データ数の割合の増え方は著しく増大することが示された。本研究では、三府県コホートと呼ばれる10万人規模の地域住民ベースのコホートを用いて、職業別の疾病死亡リスクの分析を行った。解析可能対象群:55,640人、平均観察人年:469,697人年における死因の第一位は悪性新生物、次いで脳血管疾患、心疾患の順であり、地域、年齢、喫煙状況、アルコール摂取頻度、BMI:body mass indexを調整因子とする多変量解析の結果、販売従事者、農林漁業従事者、技能・生産・労務作業者などで死亡リスクが高く、専門職・管理職従事者では低い傾向が認められた。さらに男女別、死因別に検討を行った結果、悪性新生物では職業曝露による違いは認められず、脳血管疾患、心疾患において、職業別死亡リスクに違いを認めた。多くの職業カテゴリでは事務職従事者に比べてリスクが高い傾向がみられ、男女によっても異なる傾向がみられた。今回の比較によって人口動態統計による職業別死亡リスク算出上の問題点を明らかにすることができた。さらに、乳がんや子宮がん、大腸がん、膵臓がんなどで罹患および死亡リスクについての網羅的解析を行った。

三府県コホートは1980年代にベースライン調査が行われたスタディであり、当時に比べて生活様式は大きく様変わりしていることも事実である。大規模な予算を投じて行われた貴重なデータを恒久的に活用するために総括的なプロファイル論文の作成を行った。また当該課題では、大規模コホートデータの二次的利用を進める上での公有化における問題点を検討するという目的も掲げており、具体的には個票データから除外する変数群の種別による一意性に関する検討なども行った。結果、変数群内の分類総数が2万以上のデータでは一意に同定される個票が80%にものぼることが分った。ただし、変数群の特性にも大きく影響を受けることが分り、一意性の軽減には、幾つかの変数群を「まるめる」方法も有効である。40歳以上の地域住民を対象とする10万人規模の三府県コホートは大気汚染と肺がんの関係解明を主目的に、1980年代にベースライン調査が行われ、その後10年と15年後に人口動態統計や地域がん登録による死亡とがん罹患に関する転帰情報が追加された。特徴としては、都市部が対象地域に含まれることである。また生活習慣に関する情報以外に、日本標準職業分類に準じた詳細な職歴情報と、社会経済的指標となる健康保険情報を収集しているといった特徴を有する。主要死因別死亡およびがん罹患に関する網羅的解析を試みるとともに、他のコホートとの併合によるプール解析等や、既存コホートデータの二次利用推進に向けた取組みを行う。研究計画に基づいて初年度までに生活習慣における主要因子で調整した職業別の死亡リスクに関する検討が終わっており、平成26年度内では成果発表の準備に加えて、パブリックドメイン化を見据えた個票データの開示における一意性の問題を検討した。これに伴い、当初予定していたがん罹患データのクリーニングについての着手にやや遅れを生じているものの、概ね計画通り順調に達成できていると思われる。疫学今後は平成26年度までに得られた成果の論文化や広く一般にも分かり易い形での公表を予定している。さらに、がん罹患に関する転帰情報を用いた網羅的解析と他のコホートデータとの連携によるプール解析を検討中である。(次年度使用額が生じた理由と使用計画)助成金の使用が次年度へ繰り越された理由としては、がん罹患に関する解析に先駆けてパブリックドメイン化に関する検討作業を行ったことによる物品購入費および旅費の使用時期が遅延したことと作業の効率化に伴う消耗品費の削減によると考えられる。研究計画書の平成25年度計画では、死亡を転帰とする様々な暴露要因に対するリスク評価を行うとしており、ほぼ予定通りに進捗していると言える。また平成26年度の計画で罹患を転帰とする解析を行うことになっており、既に手付かずのまま保管されていた罹患を転帰とするデータについてもクリーニングは完了している。地域による追跡期間が異なるなどさらに検討を要する事柄を整理しながら、ID番号によるデータの突合は可能と見込まれ、次年度以降における職業および従事年数と、生活習慣、さらに居住環境などによる罹患リスクに関する分析が進行中である。助成金の使用が次年度へ繰り越された理由としては、がん罹患に関する解析に先駆けてパブリックドメイン化に関する検討作業を行ったことによる物品購入費および旅費の使用時期が遅延したことと作業の効率化に伴う消耗品費の削減によると考えられる。
可積分系と関わる曲線および曲面をめぐる総合的研究

平均曲率ベクトルの大きさを保ちながら等長的に変形可能な4次元空間形内の曲面について調べ、3次元空間形内の曲面とは見なされない例を構成した。中心アファイン計量の面積積分の停留曲面として得られる中心アファイン極小曲面について新しい例をみつけた他、自己合同中心写像をもつ中心アファイン曲面についても考察した。曲率が可積分系に現れる微分方程式に従う曲線の運動のハミルトン系としての特徴付けについて調べた微分幾何に現れる曲線、曲面の中でも特に可積分系と関わるようなものに注目し研究対象とする。曲率が可積分系に現れる微分方程式に従う曲線の運動のハミルトン系としての特徴付けについて調べた可積分系と関わる微分幾何に現れる様々な対象は、離散化とよばれる手続きによってその本質的構造を明らかにすることが可能であろうと期待されており、曲面の場合のみならず曲線の場合においても現時点で活発に研究されている。そこで、平成18年度では離散化を伴う曲線の可積分な運動に焦点を当てた。このようなものについては曲線の離散時間発展を定義するための困難さのため、必ずしも離散化を伴わない場合に較べると歴史も新しく先行結果は次に挙げるホフマン・カッツによるもののみのようである。複素射影曲線内の曲線の運動として曲率がコルテヴェーグ・ドフリース方程式に従うものが得られるが、彼らは複比を用いて離散時間発展を定義することによってその離散化を行った。彼らの成功はピンカールによる中心アファイン曲線の運動を言わば複素化することによって曲線の共形微分幾何を考えたことによるといえる。これに対して申請者は複素双曲線内の曲線の運動として曲率がバーガーズ階層に従うものをすでに得ていたが、特にバーガーズ方程式に従う場合についてより詳細に調べ、可積分性が熱方程式のみで保証される事や同期性に関して閉曲線が閉曲線のまま運動することを見いだした。これらの内容は共形微分幾何を通して直接的あるいは間接的に関係しており、現在平行して研究中のボンネ曲面、調和逆平均曲率曲面、ビアンキ曲面、中心アファイン極小曲面、ウイルモア曲面、共形曲率線座標をもつ曲面等の可積分系と関わる曲面族をよりよく理解するための新たな知見となった。しかるべき空間内の曲線の1径数族は曲線の運動ともよばれる。曲線の運動の下、曲率等の不変量は時間とともに変化するとみなすことができるが、特別な運動に対しては可積分系理論に現れる発展方程式が対応する。このような特別な運動を幾何的に説明する例はあまり知られておらず、先行する結果としては、固定された囲む面積をもつ中心アファイン閉曲線全体が自然なシンプレクティック構造をもつことを用いて,全中心アファイン曲率の生成するハミルトン流に沿って中心アファイン曲率がKdV方程式に従うことを示した、ピンカールによる結果が挙げられる。そこで、平成19年度では黒瀬俊氏(福岡大学)との共同研究により、平成18年度において研究した離散化を伴う曲線の可積分な運動を更に発展させ、ハミルトン系としての特徴付けについて考察した。より具体的には、複素双曲線上の閉曲線のなす空間にシンプレクティック構造を入れ,ハミルトン流に沿って曲率がバーガーズ階層に従うハミルトン関数を定義し、更に,このハミルトン関数を不変にするハミルトン作用を扱った。これらの内容は現在平行して研究中の可積分系と関わる曲面族をよりよく理解するための新たな知見ともなった。また、研究にあたっては陶山芳彦氏(福岡大学)、宮岡礼子氏(東北大学)、小磯深幸氏(奈良女子大学)、大仁田義裕氏(大阪市立大学)、梅原雅顕氏(大阪大学)を始めとする人々との交流が大いに刺激となったことを付け加えておきたい。4次元空間形内の平均曲率の大きさを保ちながら等長的に変形可能な曲面について、以前チェンとヤウによる簡約定理の一般化を得ていたが、簡約という言葉が示すように、そこに現れるものは法朿が平坦で本質的には3次元空間形内の曲面とみなせるものであった。そこで,平成20年度では、この研究を更に発展させ、双曲型空間形内の平坦でない法朿をもつものを具体的に構成した。また、黒瀬俊氏(福岡大学)との共同研究により、平成19年度までに研究した曲線の可積分な運動のハミルトン系としての特徴付けについて更に発展した考察を行った。より具体的には、閉じた複素等積アファイン曲線のなす空間にプレシンプレクティック構造を入れ,ハミルトン流に沿って曲率が高次KdV方程式に従うハミルトン関数を定義した他、複素平面上の閉曲線のなす空間との間にプレシンプレクティック写像を定義し、これがミウラ変換を誘導することを示した他、AKNS系を用いて上述の無限次元多様体上の流れを具体的に構成することも行った。これらの内容は先に述べたような可積分系と関わる曲面族をよりよく理解するための更なる新たな知見ともなった。また、研究にあたっては平成20年度は研究集会を主催した他、陶山芳彦氏(福岡大学)、宮岡礼子氏(東北大学)、小磯深幸氏(奈良女子大学)、大仁田義裕氏(大阪市立大学)、梅原雅顕氏(大阪大学)を始めとする人々との交流が大いに刺激となったことを付け加えておきたい。

中心アファイン極小曲面は中心アファイン計量の面積積分の停留曲面として得られる中心アファイン曲面であり、固有アファイン球面の可積分な意味での一般化ともなることが知られている。中心アファイン極小曲面は中心アファインチェビシェフ作用素のトレースが消える曲面としても特徴付けられるが、従来知られていた例は中心アファインチェビシェフ作用素自身が消えているため本質的には新しくない。平成21年度では、中心アファインチェビシェフ作用素が半単純でない中心アファイン極小曲面について調べ、中心アファイン計量の曲率が一定のものを分類する中で新しい例を発見した。一つはラドンによって得られていた中心アファイン曲面を自然に一般化するものであり、もう一つはマイヤーG関数によって記述されるものである。また、中心アファィン計量の曲率およびピック関数が一定の中心アファイン極小曲面を分類した。更に、古畑とフランケンによって部分的な解答が得られていた、自己合同中心写像をもつ中心アファイン曲面と中心アファインチェビシェフ作用素が消える曲面との関係について完全な解答を得た。また、黒瀬俊氏(福岡大学)との共同研究により、平成20年度までに研究した曲線の運動のハミルトン系としての特徴付けについて更に発展した考察を行った。より具体的には、離散化を伴う複素双曲線上の曲線の運動を考え、複素双曲線上の閉曲線のなす空間に無限個のプレシンプレクティック構造を導入し、シンプレクティック幾何的、リーマン幾何的な考察を行った。また、研究にあたっては陶山芳彦氏(福岡大学)、小磯深幸氏(九州大学)、石村直之氏(一橋大学)、古畑仁氏(北海道大学)を始めとする人々との交流が大いに刺激となったことを付け加えておきたい。
アダマンタンアミン類の精密構造修飾に基づく高特異的イオンチャネルブロック薬の創製

昨年度までの研究から、アダマンタンアミノ酸、アダマンタンアミン類が中枢神経グルタミン酸受容体に対してアンタゴニストおよびアゴニスト活性を惹起することを明らかとした。そこで、本年度はリード化合物としているad001の構造活性相関研究を行うとともに多様なアダマンタン誘導体の中枢神経活性評価を行った。海馬CaMキナーゼII活性を指標とした神経薬理活性評価法の確立これまで行ってきた電気生理学的手法は詳細な薬理活性評価を可能とするが、煩雑な操作を要するため多数の化合物の迅速な評価は困難であった。そこで、多様なアダマンタン誘導体の簡便な薬理活性評価法を確立するため検討を行った結果、海馬CaMキナーゼII活性を指標とした方法を確立できた。本法で得た結果は電気生理学的手法で得た結果と良い相関を示した。アタマンタン誘導体中枢神経活性化合物の探索上記薬効評価法を用いて、新たに合成した約40種類のアダマンタン誘導体の活性評価を行った。その結果、中枢神経活性を有する約10種類のアダマンタン誘導体を獲得した。リード化合物ad001の構造活性相関NMDA受容体アンタゴニスト活性を有するad001のα-アミノ酸部、2つの水酸基が、このものの活性に及ぼす影響を調べる目的で、アミノ酸部の立体化学逆のR配置の誘導体、2つの水酸基をもたないアミノ酸、5位の水酸基を持たないアミノ酸をそれぞれ合成し、薬理活性評価を行った。その結果、アミノ酸部がR配置のアダマンタンアミノ酸はより強い抑制活性を示し、2つの水酸基の有無も活性発現に必須であることが明らかとなった。本年度の研究においてad001の構造のわずかな違いが活性発現に大きく影響することがわか明らかとなった。当研究室で独自に開発したアダマンタンの不斉修飾法の活用を基軸として、多置換アダマンタンおよびアザアダマンタンを精密合成することが可能となった。そこで、未開拓となっていた光学活性アダマンタン類の医薬資源として可能性を開発するべく、中枢神経系グルタミン酸受容体への作動性という観点から構造-活性相関を検討した。新規に合成した20種類のアダマンタン誘導体について、電気生理学的手法を用いてその神経薬理学的評価を行ったところ、アダマンタンアミノ酸Ad001がラット海馬C1領域における長期増強現象を強く抑制することを見出した。本化合物の活性は抗アルツハイマー薬として臨床で用いられているメマンチンを凌駕するものであった。興味深いことに、Ad001のジアステレオマーであるAd002は、Ad001と同濃度において神経細胞に対する強い毒性示すことが明らかとなった。アダマンタン骨格の官能基の3次元的配置の差異が特異な生理活性として反映されるという知見は神経薬理学的に興味深く、中枢神経系の機能解明に資する分子プローブとしての活用性開発が期待される。これまでの検討の結果、Ad001はAMPA型グルタミン酸受容体には殆ど作用を及ぼさない一方、NMDA型グルタミン酸受容体に結合してアンタゴニスト活性を発現することが強く示唆されている。現在、Ad001の立体異性体を種々合成して、構造活性相関に関する情報収集を行っている。
電界放出型フルカラープラズマディスプレイに関する基礎研究

低消費電力は、携帯情報端末用ディスプレイとして必要な機能の中で最も重要な特性である。現在実用化されているカラー液晶ディスプレイは、バックライトからの光を最大でも5%程度しか利用できないため、バッテリ-を長時間持続して使用することが困難である。本研究で目的とする電界放出型カラープラズマディスプレイは、低消費電力を実現する有望なディスプレイとして期待される。7年度は、前年度で作成した低抵抗n形シリコンから作成したエミッタを長時間安定して動作させるために、レンズ作用をする収束電極を持つ2重電極構造のエミッタを設計・製作して、シンクロトラックロックインアンプを利用して放出される電子のエネルギー分布を測定した。この結果、エミッタの材料としてシリコンよりも融点の高いクロムやタングステンなどの材料で表面を被覆することが放出電流の安定化に最も重要であることが明らかとなり、これらの高融点金属材料を効果的に被覆する方法を確立した。これらのエミッタを用いた2重電極構造の試料を作成して、基本特性をシンクロトラックロックインアンプを用いて測定した。測定結果を考察するためにコンピュータを用いたシミュレーションを行い、静電界を利用したレンズ効果を持つ収束電極の効果を明らかにした。この結果、クロムやタングステンを被覆したエミッタからの電子放出が、収束電極により蛍光体面上で十分収束することが明らかとなり、電界放出型フルカラープラズマディスプレイの実現する重要な知見を得た。平面型ディスプレイは、ノート型パーソナルコンピュータや大画面を必要とするハイビジョンのディスプレイとして必要不可欠なものとして、極めて重要視されている。本研究では電界放出型エミッタを電子源として全く新しいプラズマプレイに関する基礎研究を行うことを目的としている。即ち、電界放出型ディスプレイの高電流密度放出電子源を利用して、プラズマディスプレイの短所である高電子駆動を30V40Vで駆動可能なフルカラープラズマディスプレイ実用化を目指している。6年度では、低抵抗シリコン基板にホトリソグラフィ技術を利用して電界放出エミッタを作製した。ウェットエッチングによりシリコンコーンの作成後、セルフアライン手法を用いて、絶縁層、ゲート電極を蒸着し、先端の大きさが10nm程度の電界放出エミッタを作製した。作製した電界放出エミッタから放出する電子のエネルギー分布をシンクロトラックロックインアンプを利用し測定を行った。測定結果よりエミッタの幾何学的形状により放出電子のエネルギーが分散されることが分かった。7年度では、静電界を用いたレンズ作用を持つ2重電極構造のエミッタを設計・作製し、その基本特性の測定より、計算機シミュレーションによる最適化コーンとの比較考慮より、エミッタ材料、形状により電子源の最適化を図った。今後はこれらの実験結果・シミュレーションをもとにしエミッタ上部に蛍光体を塗布し、高輝度高発光効率の電界放出型カラープラズマディスプレイを実現する。低消費電力は、形態情報端末用ディスプレイとして必要な機能の中で最も重要な特性である。現在実用化されているカラー液晶ディスプレイは、バックライトからの光を最大でも5%程度しか利用できないため、バッテリを長時間持続して使用することが困難である。
無容器プロセッシングを用いた酸化物系準安定相及び物性の研究

本研究は、浮遊法による無容器プロセッシングを利用して、酸化物準安定相における準安定相創製メカニズムを明らかにするものである。本年度は、以下の研究を進めた。1)カルシウムアルミネートの密度測定加圧型静電浮遊炉を用いて、カルシウムアルミネート(CaO・Al_2O_3)の浮遊溶融及び密度測定を実施した。窒素4気圧、乾燥空気4気圧及び酸素4気圧と浮遊ガス条件を変更して浮遊の容易さと密度測定結果の比較を行った。浮遊は窒素雰囲気下が最も容易で、酸素雰囲気では浮遊が非常に困難であった。実験においては、クーロン力で浮遊させる前に試料を予備加熱しておく手法をとっているが、この予備加熱状態で試料が十分帯電するか否かが、その後の浮遊の可否を決定している。酸素雰囲気では試料を正に帯電させることが難しく、なかなか浮遊させることが出来なかったが、比較的高い温度まで予備加熱させることにより、数回浮遊に成功して密度が測定できた。密度は、加圧ガスの種類によって有意な差が現れた。窒素雰囲気での密度が最も高く、次いで乾燥空気、酸素の順となった。有意な差が現れた原因は現在検討中である。測定においては試料がガラス化するため、融点を用いた放射温度計の校正が難しく、温度測定の不確かさが大きくなった。今後の課題である。2)その他の酸化物の浮遊溶融実験カルシウムアルミネートの他、ストロンチウムアルミネート、エルビウムを加えたアルミネートの浮遊に成功した。アルミネート以外の酸化物については、表面に帯電させることが非常に難しく、静電浮遊炉での浮遊溶融に至らなかった。(抄録なし)本研究は、浮遊法による無容器プロセッシングを利用して、酸化物準安定相における準安定相創製メカニズムを明らかにするものである。本年度は、ガス浮遊炉を用いて以下の研究を進めた。1)鉄一希土類酸化物系(R-Fe-O)鉄系酸化物と希土類(R)系酸化物を原材料として、ガス浮遊炉を主に用いてこの系における準安定相探索を進めている。本系において、酸素分圧変化させて、過冷却状態から試料を急速凝固し、イオン半径の変化、それに伴う相選択および磁気物性との関係を実験的に調べた。酸素分圧の減少に伴って、斜方晶系RFeO_3から六方晶(準安定相)RFeO_3、Fe^<2+>を含んだRFe_2O_4、新規のR_3Fe_2O_7準安定相へと変化した。また、酸素分圧の減少に伴って融点が減少することも確認された。磁気物性においては、酸素分圧の減少に伴ってランタンおよびイッテリビウムでは飽和磁化率が上昇するのに対してルテチウムでは減少することが確認された。これはFe_3O_4やFeといった磁気相が生成されるためと考えられる。このことから低酸素分圧下においては準安定相形成にFe^<2+>の寄与が重要であり、酸素分圧の制御によって準安定相の創製を制御できることが示された。2)ルテチウム-鉄-酸素系LuFeO_3について高速度カメラを用いて過冷却からの凝固過程の観察を行った。本系では、過冷却状態から凝固開始時に準安定相が初相として出現した後に第2相が出現することが高速度カメラによる観察から明らかとなった。より詳細に過冷却からの急速凝固時の挙動を解明するため、SPring-8での実験を行った。その結果、準安定相の相出過程の詳細を明らかにすることができた。さらに、加圧型静電浮遊炉の立ち上げを行い、カルシウムアルミネートの浮遊溶融を達成した。今後の課題である。ガス浮遊炉を利用して、酸化物準安定相の探索に成果を上げている。また、静電浮遊炉においても浮遊溶融を達成し、次年度の熱物性データの取得に関して見通しが立っている。

静電浮遊炉を用いて、今年度に探索した酸化物について融体の熱物性データを取得する。その結果と準安定相の得やすさを比較して、準安定相探索指針について考察する。(抄録なし)