hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
資源・副産物・廃棄物のフロー分析に基づいた循環型社会指標に関する基礎的研究

また、昭和60-平成2-7年度全国接続産業連関表と平成7年度地域間産業連関表を組み合わせることにより、製造業、建設業、鉱業など主要な第2次産業分野における地域間の物質フローと経済取引状況を統計的に解析した。さらに、平成11年商業統計表による市町村単位の第3次産業分野の活動状況と前年度に整理した一般廃棄物および産業廃棄物のデータを連結することにより、地域単位の消費活動にともなう廃棄物発生から処理処分までの流れをデータベース化した。以上の研究を実施することにより、日本国内の資源・副産物・廃棄物の詳細なフロー分析に基づいて、地域特性と産業構成に着目した「社会システムとしての循環度」を評価することができた。あわせて、地域ごとの産業活動に起因する資源と廃棄物の循環、製品の流通形態の違いを適切に表現できているかについて総括するとともに、総合的な循環型社会指標のあり方を提示した。過年度までに確立された「地域特性と産業構成に着目した社会システムとしての循環度を評価する物質フロー分析手法」を代表的な更新性資源である木材に応用した。特に、建築木材に関わる産業活動に起因する資源と廃棄物の循環、製品の流通形態の違いを適切に表現しながら、日本国内で消費される木材としての資源・副産物・廃棄物の詳細なフロー分析結果から総合的な循環型社会指標の方向性を具体的に示した。さらに、地域あるいは産業における効率的な環境マネジメントのための指針を提言することを目的として、全国47都道府県を対象に産業別の物質フローを把握し、地域経済と環境負荷を構造的に分析できる循環型社会指標を設定し、それらの指標を用いて循環型社会構築へ向けた具体的な課題の抽出を試みた。まず、経済社会をめぐる物質フローを、産業における3つの断面(入口、循環、出口)で切り取り、それぞれの断面を評価するための物質フロー指標を提示した。物質フロー指標には3つの指標を組み合わせた総合指標も含まれる。本研究では、産業を通過する物質の代謝について、入口、循環、出口の3つの断面から連続的にスライスしたことで、対象としたシステム全体を最も良好にするための手段を個々の切り口の評価と照らし合わせて議論することができるようになった。また、物質フロー指標で捉えきれていない環境側面は、自立循環指標を用いて評価することができた。加えて、都道府県・産業単位に分割して評価したことによって、地域経済のいずれの断面において重点的に環境対策をすべきかが構造的に把握できるようになった。
言語文化政策の観点から見た英米メディアの分析

本研究は英国と米国において英語がどのように戦略的に用いられているか、それは多様なメディアによってどのように表現されているかについて考察したものである。過去数世紀において植民地支配という形態で行われてきた英国の支配、あるいは20世紀後半から現在にいたるまで政治・経済的に資本主義・民主主義の形態に基づき世界を支配しつづけている米国が、英語を「世界の共通語」としてどのように使用し、それをメディアを通してどのように表象しているかという問題を、ジャーナリズムや情報・社会学的視点からではなく、人文科学的視点、とりわけ文学・文化・言語などの視点から考えるところに本研究の特徴がある。研究期間における具体的成果としては、英国において英語の多様化を尊重する意見と標準化を尊重する意見が国内において問題化されていること、国際語としての英語を積極的に発信する姿勢が国外に対する戦略として実行されている(BBCワールド、ELTECなど)ことなどが明らかになった。また米国においては歴史とその表象手段の関係がどのようなものであるかについて映画『JFK』の分析を行い、奇しくも新たな歴史的大事件となった「2001年9月11日」のテロ事件、および2003年のイラク攻撃などに対して、知識人、テレビメディア、新聞などがどのような反応をしたかを分析した。こうした分析は、言語、メディア、歴史、文化(文学・映画)などと実社会との関係を知る上で必要であり、有意義なものであると考える。(645字)本研究は英国と米国において英語がどのように戦略的に用いられているか、それは多様なメディアによってどのように表現されているかについて考察したものである。(645字)研究初年度の本年は、当初の計画通り,主として資料の収集に当たった。同時に、いくつかの資料については分析も行った。研究代表者(林)は、アメリカ合衆国におけるメディア研究の実態の一端を調査した。その一つはアメリカ映画『JFK』に関するもので、大統領の暗殺という歴史がいかに扱われているか、それが映画という娯楽メディアであるにもかかわらず、実際どのようなインバクトを現実社会に与えたか、また与えうるか、現実と虚構の扱い方がどのように操作されているか、またされうるかといった問題を、現代の著名な歴史家ヘイドン・ホワイト、メディア研究者ジャネット・スタイガー、マイケル・ローギン、ロバート・バーゴインなどの論考を通して考察した。歴史的・政治的事件が、どのような言語や映像で表現され、結果的にどのような文化的・社会的影響力をもちうるかというテーマは、本研究の中心的問題の一つであり、今後さらに多くの資料を対象とする多様なメディア論を参考に論議を深める予定である。研究分担者(斎藤)は、イギリスの文体論学会(PALA)に出席すると同時に現地のメディア資料の収集を行い、またイギリスの文体論学者であるノッティンガム大学のビーター・ストックウェル博士を東京大学大学院総合文化研究科に招聘して、英語によるイギリスのメディア戦略について検討しあった。一つの仮説として、イギリスのメディアは国内においてより、BBCワールドなど世界に発信しているメディアを用いて、国際語としての英語という理念を流布し,言語文化的に優位に立つ戦略を取っていると考えられる。来年度もこの研究を進める予定である。研究2年目の本年は、初年度に引き続き資料収集を第一の目的とすると同時に、いくつかの重要な問題についての分析も行った。研究代表者(林)は多分野における活字および映画などの資料の収集に努めたが、2001年9月11日に起こったアメリカ合衆国における同時多発テロ事件という未會有の大事件をめぐる言説がどのようにメディアによって世界に送信され、どのように受容され、その結果きわめて政治的な情況が文化的状況にどのような影響を及ぼしたかという大きな問題の分析にも専心した。アメリカとアルカイダの衝突は、アメリカにおける多文化主義,多言語政策のあり方にも大きな影響を与えかねない大問題であり、今後も他の研究とともに続けていく予定である。研究分担者(斎藤)は前年にイギリスにおいて収集したメディア戦略関係資料や今年度収集したBBCの言語メディア関係資料を分析した。その結果、イギリス国内では多様化している英語を尊重する(主に自由・進歩主義的な学者・有識者の)意見と、標準化を推し進めるべきだとする(主に政府側の)意見が拮抗しているとの仮説を出した。

一方で国外に対しては、BBCワールドをはじめとする国際的なメディアを用いて「国際語・世界語としての英語」という理念を積極的に流布し、言語文化的に優位に立とうとする戦略をとっていると考えられるが、最終的な結論は来年度の研究をとおして出す予定である。本研究最終年度である今年度は、これまでに収集した資料の分析を行い、研究代表者(林)、研究分担者(斎藤)のそれぞれの担当分野における研究成果を比較検討した。また放送大学助教授・大橋理枝氏の協力を得て、ロンドンを中心としてイギリスのメディア政策に関する現地調査ならびに資料収集を行い、英米の言語文化政策の違いを議論した。その結果、イギリスは英語という言語が自国の強大な文化資源であるとの認識に立ち、かつての植民地支配の結果として世界的に広がったその言語を、たとえば英語はもはや世界語であり、これから英語の規範を作っていくのはむしろ非母語話者であるといった自由主義的理念で包み込み、BBCワールドやブリティッシュ・カウンシルの事業の一環としての国際的英語研究推進事業ELTECなどを通じてメディア発信していることがわかった。一方アメリカでは、「2001年9月11日」のテロ事件からイラクを相手にした戦争の危機にいたる過程にあって、多様性を民主主義の特徴の一つとしてきたアメリカの方針が大きく変更されつつある現政権下において、多様性ではなく統一性によって敵に向かうという言説が政策として採用されていること、政府のメディア対策として起用された民間の有名な広告関係者が業績を上げられなかったとして解任されるなど、アメリカの発信する英語による言説の影響力の強大化はますます重要視されていることなどがわかった。このような英米の言語文化帝国主義がますます激化していることに対する危機意識を高め、それに対抗するメディア戦略を立ち上げる試みとして、研究分担者(斎藤)は放送大学番組「地域文化研究III」(平成14-17年度)の第4回と「英語IV」(平成15-18年度)全15回において、それぞれ英語帝国主義に関する講義と発信型の英語の授業を行ったことも記しておきたい。上記のような研究結果を踏まえ、現在最終的な報告書を作成中である。
プロテアソームの単粒子解析による構造研究

タンパク質の分解を行う複合体であるプロテアソームは、細胞周期やシグナル伝達、DNA修復、免疫応答などの細胞制御過程に関与している。低温電子顕微鏡を用いた単粒子解析による、その制御過程における複合体の立体構造解析を可能とする、電子顕微鏡試料作製法と電子顕微鏡像収集法、画像解析法の開発・改良を行い、機能中のプロテアソームとその制御因子の単粒子解析を可能とした。エピトープタグをプロテアソームサブユニット遺伝子に付加した出芽酵母より高純度の26Sプロテアソームを大量にアフィニティー精製し、その標品を極低温電子顕微鏡で観察、その投影像を撮影する。その画像から26S粒子を切り出し、単粒子解析により、その立体構造を再構成する。エピトープタグを付加した野生型の26S複合体以外に、ユビキチン受容サブユニットRpn10などを欠損した各種変異体の立体構造を得て、それらを比較することで、19S中のサブユニットの位置を特定する。また、分解基質が結合したプロテアソームについても立体構造を決定し、基質を活性部位に輸送する機能に関する知見も得る。今年度は単粒子解析に適した試料を検討するため、酵母を用いて発現したプロテアソームについて、20Sや26S、その変異体について、負染色観察による検討や、実際のクライオ電子顕微鏡法によるデータ収集を行った。その結果、26Sのある変異体について、ある程度その複合体が安定なものを見いだすことができたので、現在、その変異体について、クライオ電子顕微鏡法によるデータ収集を進めている。また我々は、液体ヘリウムを用いて試料を冷却してデータ収集を行うことができる極低温電子顕微鏡を用いて単粒子解析を行っている。そのような極低温電子顕微鏡による単粒子解析に適した観察条件を、実際の試料を用いて検討した。また、このような検討に用いていたシャペロニン複合体の構造解析の結果を論文として発表することができた。実際に検討した条件としては、加速電圧や試料の冷却温度などで、これらの条件をほぼ確定して、効率的にデータ収集・解析を行うことができる条件を見いだすことができたと考えている。現状のデータを用いて、投影像の解析・平均化を行った結果として、26Sの一部は、柔軟に構造変化をしている可能性があるので、今後はそのようないくつかの構造を分類しながら、解析を進めていく必要があると考えられる。そのような解析を効率的に行うため、なるべくコントラスト良く画像が得られる条件を用いてデータ収集を進めることで、今後、安定な複合体については、三次元再構成像が得られると考えている。昨年度に見いだした、複合体が安定な変異体について、データ収集と、その得られた画像からの粒子切り出しの自動化について、今年度は検討した。粒子の切り出しを行う画像処理を検討し、現在、その変異体について、クライオ写真の収集と、粒子の切り出し、そこからの画像のアライメントや分類、平均化の作業を行っている。また、それと同時に進めていた、単粒子解析を用いたBand3の構造解析について、論文を発表した。これは、赤血球に大量に存在する膜タンパク質Band3のチューブ状結晶の構造解析を行ったもので、チューブ状結晶は水溶性タンパク質複合体の単粒子解析と同様の電顕試料調製法を用いるので、プロテアソームのデータ収集条件の確立の参考としていた。さらに、このチューブ状結晶は細く、通常のらせん対称性を用いた三次元再構成を用いることができなかったので、単粒子解析を応用し、iterative helical real-space reconstruction (IHRSR)法を用いて立体構造を得た。この三次元再構成法は、基本的には単粒子解析と同じで、単粒子解析用のソフトを利用して行うので、この知見はプロテアソームの単粒子解析に応用可能と考えている。今後は、このようして得られた、試料作製法や札系条件、解析パラメータなどを用いて、現在得ているクライオデータからの三次元再構成を進める。また、安定化型変異体以外に、野生型の解析を行ない複合体の三次元構造の比較を行う。26S複合体が、比較的高濃度のグリセロール溶液甲でのみ安定なため、フィルムを用いた高分解能構造解析が可能な撮影条件では、十分なコントラストが得られないことが明らかになった。そのため、焦点位置を変えて撮影した電子顕微鏡像のペアを用いて、画像のコントラストと向上するシステムを構築した。そのシステムを用いて、26Sと考えられる粒子が切り出せるようになったので、現在、野生型とユビキチン受容サブユニットのRpn10を欠損した26S複合体について、その画像収集を行っている。このデータを用いて三次元再構成を進める予定である。また、より安定な試料を得るため、化学架橋と密度勾配遠心を組み合わせた電子顕微鏡試料作製法(GraFix)を検討し、グリセロールを含まない条件で安定な試料が得られるようになった。現在、その試料を用いて、電子顕微鏡用CMOSカメラを用いたデータ収集も平行して進めており、これにより、より効率的に再構成が行えるシステムを構築する。さらに、昨年度までに確立した極低温電子顕微鏡を用いて単粒子解析用の画像を効率的に収集する撮影条件などをまとめた総説を発表した。

以上の知見とシステム構築により、効率的に三次元再構成を行う条件が確立し、今後、効率的に構造解析を行うととが可能となった。今後、これを活かして、いろいろな状態のプロテアソームの立体構造を解析し、それらを比較することで、基質の認識とそれを活性部位へ輸送する機構の解明につなげる。昨年度までの研究で、化学架橋と密度勾配遠心を組み合わせた電子顕微鏡試料作製法(GraFix)を用いて、より安定で19Sの解離が少ない26Sの電子顕微鏡用試料が得られるようになった、しかし、そのGraFixを用いた電子顕微鏡試料作製における26S粒子の収量が安定しなかったので、産総研においても、試料を精製できるようにし、なるべく精製直後の試料を用いることなどで、26Sの粒子像が、より高頻度に得られる試料条件を検討した。また、ユビキチン認識サブユニットRpn10を欠損した26S複合体について、低温電子顕微鏡を用いたデータ収集を進め、そのデフォーカスペアからの解析システムを九州工業大学で確立し、初期構造を得ることができた。しかし、他のグループから、この三次元構造が発表されたので、その後は、野生型について、データ収集を進めており、確立した解析システムを用いて、その三次元構造を早急に得ることができると考えている。試料については、野生型以外に、プロテアソームの機能を制御していると考えられるプロテアソーム相互作用タンパク質群(PIPs:Proteasome-interacting proteins)の結合した構造が得られないか検討した。そこでPIPsの一つであるUbp6への金コロイドのラベル結合なども検討し、19Sの部分に金コロイドが結合した電子顕微鏡像などを得て、現在、そのような像が高頻度で得られる条件を検討している。また、GraFixを用いて、制御サブユニットが結合した試料が効率的に得られ、低温電子顕微鏡観察が行える条件も検討した。昨年度までの研究で、化学架橋と密度勾配遠心を組み合わせた電子顕微鏡試料作製法(GraFix)を用いて、より安定で19Sの解離が少ない26Sの電子顕微鏡用試料が得られるようになった、そして、産総研においても、試料を精製できるようにし、なるべく精製直後の試料を用い、また、カーボン膜に吸着させて電子顕微鏡グリッドを作製することなどで、26Sの粒子像が、高頻度に得られるようになった。そこで、今年度は、電子顕微鏡観察する試料の検討と、野生型を中心とした低温電子顕微鏡によるデータ収集を行った。そこでPIPsの一つであるUbp6への金コロイドのラベル結合を行い、19Sの部分に金コロイドが結合した電子顕微鏡像などを得た。そして、GraFixを行った野生型を中心に、極低温電子顕微鏡を用いたデータ収集を行った。この結果、野生型について、従来までの情報を確認する構造情報を得ることができるようになった。これにより、今後PIPsへの結合構造などを迅速に解析するためのシステム構築を行うことできた。
金属キレートによるペプチド選択的切断試薬の合成とそのトリプシン研究への利用

トリプシンおよびその類縁酵素に対し、特異的に作用する化合物の開発研究は、酵素機能の解明から臨床応用に至る広い分野に関連する。我々はトリプシンおよびその類縁酵素に対して高い親和性をもつアミジン誘導体を研究してきたが、本研究はこの成果を基に金属錯体を組み合わせた不可逆的阻害剤(アミジン及びグアニジン基を持つ金属錯体)をデザインするものである。この化合物は、反応基として金属錯体部分がトリプシンのペプチド鎖を切断することを期待した親和性標識試薬の一種であり、平成9年度にはその合成研究に着手し、阻害剤候補物質38種を合成した。平成10年度にはこれら化合物の代表的数種を選び、阻害効果の検定、修飾反応を実施した。アミジノサリチルアルデヒドから得られる銅キレート誘導体について、ウシトリプシンに対する反応を実施した。生成物の解析の結果、トリプシン主鎖の特異的切断を観測され、その切断位置がGly_<196>-Ala_<204>の内であることが結論された。この成果は日本薬学会欧文誌に発表された。その他、本研究関連のトリプシンに関しての報文は四編を数える。以上、酵素の構造と機能の相関、新ペプチド切断試薬の開発など、基礎分野としての所期の成果を得た。また、生成するフラグメントペプチドの臨床利用など将来の展開に繋がる成果と評価している。重要な生理機能をもつトリプシンやその類縁酵素に対し、特異的に作用する化合物の開発研究は、酵素機能の解明から臨床応用に至る広い分野に関連する。我々はトリプシンおよびその類縁酵素に対して高い親和性をもつアミジン誘導体を研究してきたが、この成果を基に金属錯体を組み合わせた不可逆的阻害剤(アミジン及びグアニジン基を持つ金属錯体)をデザインした。この化合物は、金属錯体部分が反応基として、トリプシンのペプチド鎖を切断することを期待した親和性標識試薬の一種である。平成9年度はその合成研究から着手した。原料から最終産物である金属錯体への反応ステップは、多いもので10段階を要し、極めて多くの時間と労力を要したが、現時点で、阻害剤候補物質38種の合成を完了している。それらは、グアニジノフェニル基を含むEDTA鉄(及び銅)錯体、アミジノ基をもつサリチルアルデヒドから誘導されるシッフ塩基鉄(及び銅)錯体などであり、メチレン鎖長、置換基を系統的に変えた化合物群である。現在、これら化合物の代表的数種を選び、阻害効果の検定を行っている。予備的段階ではあるが、修飾反応が起こらない条件下での親和性測定を行い、拮抗阻害のKi値が10^6Mをもつ高親和性化合物を見出している。従って、不可逆的阻害の必要条件の第一関門は通過したことになる。本研究の成果は、多種多様な化合物の合成、親和性測定、不可逆阻害効果の検定、阻害機構、阻害部位の同定など一連の知見を経て価値を持つ。合成研究がほぼ完了した現時点は、合成データのまとめが中心で、最終成果を投稿論文として纏めるのは次年度となる。

この成果は日本薬学会欧文誌に発表された。その他、本研究関連のトリプシンに関しての報文は三編を数える。以上、酵素の構造と機能の相関、新ペプチド切断試薬の開発など、基礎分野としての所期の成果を得た。また、生成するフラグメントペプチドの臨床利用など将来の展開に繋がる成果と評価している。
造粒化藻類を充填したフォトリアクターを用いたバイオガスからのデュアル燃料生産

藻類からの水素とメタンへの変換に着目し、様々な環境に由来する藻類バイオマスの獲得と、それからの水素とメタンへの変換特性および変換率の改善のための手法を検討した。40日間のフォトバイオリアクターの培養によって、いずれもScenedesmus属が優勢な混合藻類コンソーシアが形成され、集積された。これらを発酵原料として使用したところ、中温と高温の条件で、いずれも水素の生産は困難であったが、高温の方がより水素を消費するメタン生成菌の抑制が認められた。また、pHを酸性に調整することで水素生産の改善が確認された。また、環境中から採取した藻類バイオマスの由来も、水素およびメタン収率に大きく影響することが明らかとなった。3種類の異なる採取源の藻類バイオマスを原料として発酵を行ったところ、水素収率においては最大2枚程度の差異がサンプル間で認められた。メタン収率においても、その差異は1.5枚程度であった。このように水素・メタン両方において、構成される混合藻類バイオマスの種類がエネルギー回収率に影響することが示された。次に、これらの水素およびメタン回収率を改善するための物理科学的前処理を検討した。水素発酵に対する前処理の影響は次の通りであった。上述の3種類の前処理と無処理の4種類のバイオマスを比較したところ、いずれの前処理も溶解性の有機物画分を増大させることができ、特に電気分解において、無処理と比較して1.3枚程度の増大が認められた。発酵後の水素収率もその可溶化の程度に応じて増大する傾向を見せ、電気分解において38 mL/g-VSの収率を記録し、無処理の場合の4倍であった。前処理はメタンの生成に対してもポジティブな影響を及ぼした。最大で3倍以上の収率の改善が可能であった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、(1)バイオエネルギー生産に適した混合藻類コンソーシアのスクリーニングと(2)回収藻類からの水素およびメタン生産特性の特徴づけおよび条件検討を中心として取り組んだ。まず、環境中からいくつかの藻類コンソーシアを採取し、高濃度ミネラルの培地下で集積を行った。最終的に3種類の増殖速度の高いコンソーシアが選別され、それらはScenedesmusおよびChlorella speciesが優勢であった。様々な前処理を考慮に入れつつ、まずは前処理なしあるいはpH調整だけによる35°C中温発酵を行った。その結果、pH調整有無にかかわらず、水素発酵による水素生産は困難であって、可溶化・糖化等の前処理が必要なことが判明した。一方でメタン発酵によるメタン生産の点では、最高で117 ml/L/dのメタン生成速度が得られたものの、投入CODに対する収率としては5%程度で非常に低い数値であった。次に同前処理条件の下で55°Cの高温水素発酵を検討したところ、90ml/L/dの水素生成速度が得られ、水素発酵としては低水準ながらも可能性があると判断された。引き続き、適切な前処理や植種微生物源の検討によってバイオリファイナリー収率を向上させていく。バイオエネルギー生産に適した混合藻類コンソーシアのスクリーニングと回収藻類からの水素およびメタン生成特性の特徴づけおよび条件検討を中心として取り組んだ。まず、環境中から増殖速度の高いコンソーシアが選別され、それらはScenedesmusおよびChlorela speciesが優勢であった。得られたバイオマスから処理なしの中温発酵を検討し、水素発酵は困難であり、メタン生産も5%程度の少ない収率でしか転換できないことから、可溶化・糖化の前処理が必要であることが示された。次に55°Cでの検討を行ったところ、水素およびメタン両方の転換が可能であることが示唆された。さらに、超音波や電気分解等の前処理の検討を行い、電気分解前処理を施した系で、処理なしの場合の6倍以上の水素収率を得ることが確認された。またこの時には、バイオマス中の炭水化物の約80%が分解され、効率よく水素へ変換されていることがわかった。研究の進捗度合いとしては、当初計画よりも遅れているものの、論文としての成果発表はすでに多く達成できているので、総合的には概ね順調と判断した。

上述の3種類の前処理と無処理の4種類のバイオマスを比較したところ、いずれの前処理も溶解性の有機物画分を増大させることができ、特に電気分解において、無処理と比較して1.3枚程度の増大が認められた。発酵後の水素収率もその可溶化の程度に応じて増大する傾向を見せ、電気分解において38 mL/g-VSの収率を記録し、無処理の場合の4倍であった。前処理はメタンの生成に対してもポジティブな影響を及ぼした。最大で3倍以上の収率の改善が可能であった。特別研究員の来日は種々の都合により8月末まで延期され、実質的には半年程度の研究期間であった。2年間の研究期間のうち、現在までの進捗で30%程度は進行していると考えられるので、概ね順調と判断した。今年度の残り4ヶ月という限定された期間を考慮し、初期に計画していたCO2を溶解したメタン発酵消化液を原料としたときの混合培養藻類細胞の増殖特性とバイオマスの組成の特徴づけを行う。また、藻類細胞の油脂蓄積能およびその抽出方法の最適化を行う。成果は1-2編の論文としてまとめ、投稿することを目標とする。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、実消化液を用いて3つのコンソーシアの中からさらに有望なものを1つ選別し、藻類の増殖速度および藻類バイオマス成分の特徴づけを行っていくとともに、培養条件がそれらに対して及ぼす影響を詳細に検討していく。また、それらバイオマスのバイオエネルギー化に関して、水素発酵およびメタン発酵の効率化を可能とする前処理の検討とバイオ液体燃料化特性の評価も行っていく。前項で国際共著論文となっている論文執筆に関して、共同の分析・解析を行った。
多機能金属細線によるナノ電子デバイス温度分布の研究

ナノスケール半導体電子デバイスにおける,動作時温度分布の測定・解析および温度上昇が性能に与える影響の評価を行った.その結果,熱特性の最適化によって次世代立体構造トランジスタの消費電力を性能を低下させることなく低減できることを示した.また,ナノスケールの電子デバイスでは,従来の熱特性評価手法では温度を正しく見積もれないことをナノワイヤ熱物性の測定から実験的に明らかにした.本研究課題では,ナノスケール半導体の熱物性を実験的に明らかにし,その結果に基づき将来の電子デバイス設計指針を示すことを目指している.初年度となる本年度は,(1)電流ー電圧特性の解析によって熱伝導率を評価するための測定系の構築,(2)高濃度に不純物イオンが添加されたナノサイズシリコン構造の作製,を行った.また,ナノスケール電界効果型トランジスタを構成する材料の熱伝導率が,動作温度および素子性能に与える影響を,シミュレーションによって評価した.測定系に関しては,微少な電気抵抗の変化を正確に測定するために,AC電流源とディジタルロックインアンプを用いた4端子測定系を構築した.標準的な抵抗体(金属細線)の4端子測定を行い,測定値の妥当性を確認した.熱酸化・酸化膜剥離によって20ナノメートル程度に薄膜化したシリコン層を,電子線描画およびドライエッチング装置を用いて加工し,最小幅50ナノメートル程度のナノワイヤ構造を作製した.不純物イオン(リン,ヒ素)はイオン注入によって高濃度に添加した.線幅50ナノメートルの形状は,同条件で加工したバルクシリコン基板の走査型電子顕微鏡観察によって確認している.発熱の影響が懸念されている,先端電子デバイス(立体構造トランジスタ)において,素子を構成する材料の熱伝導率が動作温度および素子特性に与える影響を,3次元シミュレーションによって解析した.その結果,ナノスケール電子デバイスにおいては材料の熱物性が動作時温度だけでなく消費電力にも影響を与えていることが明らかになった.本研究課題は,ナノスケール半導体の熱物性の理解に基づき,トランジスタや熱電素子,センサなどの将来の電子デバイスに対する設計指針を示すことを目指している.本年度は,3ω法によるナノワイヤおよびナノフィルム半導体の熱物性測定の検討と,電気・熱特性連成解析によるナノスケールトランジスタ内部温度分布と実験的に得られる素子温度との関係を調べた.3ω法による熱伝導率測定では,シリコン/二酸化シリコン界面に存在するダングリングボンド(未結合手)の有無がシリコン/二酸化シリコン界面に存在する熱抵抗(界面熱抵抗)に与える影響を調べた.水素・窒素雰囲気でサンプルを加熱することでダングリングボンドを水素終端すると,界面熱抵抗が減少することを実験的に観測した.ナノスケールの半導体では表面積/体積比が大きくなることから,相対的に材料界面の特性が重要になる.上記の結果は,シリコン原子の結合状態が界面の熱特性に影響を与えていることを実験的に示すものであり,ナノスケール電子デバイスの内部温度分布を理解する上でも非常に有用となる.ナノスケールSOI(Silicon-On-Insulator)トランジスタの温度分布を,電気・熱特性連成解析によって計算し,実験的に得られたトランジスタ動作時のゲート電極の温度との比較を行った.実験的に得ることができるゲート電極の温度は,素子のチャネル部分の温度とほぼ一致した.一方,LSI動作の信頼性に影響する,素子内部の最高温度は実験的に得られるゲート電極の温度より高く,その温度差は素子の発熱を抑制した構造でより顕著になることが明らかになった.この結果から,素子全体の発熱を抑制するだけではなく,内部の温度分布(最高温度)にも注意して熱設計を行うことの必要性が示された.本年度に予定していた研究実施計画は,ナノ半導体熱物性の測定と,ナノスケール電子デバイスの温度分布の検討である.熱特性の測定について,計画時に検討する方法としていた3ω法を用い,ナノスケール電子デバイスで影響が懸念される半導体/絶縁体界面の熱特性に半導体原子の結合状態が与える影響を明らかにした.ナノスケール素子の温度分布については,電気・熱特性連成解析により内部温度と実験的に得ることができる素子温度(ゲート電極温度)の温度との比較を行い,素子の平均温度だけでなく最高温度にも配慮した熱設計が必要であることを示した.以上から,現在までは概ね順調に進展しているといえる.ナノスケール半導体電子デバイスにおける,動作時温度分布の測定・解析および温度上昇が性能に与える影響の評価を行った.その結果,熱特性の最適化によって次世代立体構造トランジスタの消費電力を性能を低下させることなく低減できることを示した.また,ナノスケールの電子デバイスでは,従来の熱特性評価手法では温度を正しく見積もれないことをナノワイヤ熱物性の測定から実験的に明らかにした.本研究課題は,ナノスケール半導体の熱物性の理解に基づき,トランジスタや分子センサ,熱電素子などの,熱特性が重要となる電子デバイスの設計指針を示すことを目指している.近年,ナノスケールの半導体では熱キャリアであるフォノンがバリスティックに輸送しており,通常用いられるフーリエ則では温度を正しく見積もれないことが見出された.このような状況の下,本年度はシリコンナノワイヤの熱物性にバリスティック輸送が与える影響を調べた.3ω法によって様々な長さのシリコンナノワイヤの熱伝導率を測定したところ,ある長さ以下のナノワイヤでは熱伝導率が増加する現象が観測された.この熱伝導率の増加量は既報のフォノンのバリスティック輸送モデルからは説明できず,電子ーフォノン散乱で生成されたフォノンが熱輸送を担う,自己加熱効果特有の現象であることが明らかになった.この結果は,ナノ半導体の熱物性測定に一般的に用いられるサーマルブリッジ法やサーモリフレクタンス法では,自己加熱効果で発熱するナノ電子デバイスの温度を正確に得られないことを示唆する重要な結果である.

本研究課題では,主に1)ナノスケールトランジスタ動作温度の測定と熱解析による素子温度分布の解明,2)ナノスケールで支配的になる異種材料界面の熱抵抗の測定,3)自己加熱時のフォノンのバリスティック輸送特性と熱物性の測定を行った.これらはいずれもナノスケールの半導体電子デバイスの熱特性評価に不可欠な知見であり,将来の低消費電力化や高信頼・高性能化に大変有用である.本年度に予定していた研究実施計画は,主に測定系の構築と素子作製の二点である.測定系に関しては,必要な計測器の購入および立ち上げを行い,標準的な素子で確認を行った.また,素子作製については,予定していたとおり電子線描画とドライエッチングを利用して幅数十ナノメートルの構造を作製し,その形状を走査型電子線顕微鏡によって確認した.シリコンナノワイヤの架橋化は今後行うが,無水フッ酸による細線構造の架橋化プロセスは金属細線によって行い,形状確認を終えている.以上から,本年度までの達成度について,おおむね順調に進展しているといえる.ごく近年,熱輸送のキャリアとなるフォノンの平均自由工程より小さなサイズの半導体・絶縁体では,フォノンは散乱を受けず弾道的(バリスティック)に輸送し,一般的に材料中の熱輸送・温度分布の理解に用いられているフーリエ則とは異なるふるまいを示すという研究結果が報告された.本研究課題で扱うナノスケール電子デバイスの温度分布の観点でも,ナノスケールの素子内部では一部のフォノンはバリスティックに輸送していると考えられ,フーリエ則を前提としている熱伝導率のような物性値に基づく解析では目的とする温度分布を見誤る可能性がある.このような状況を受け,当初の計画を変更し,来年度はフォノンのバリスティック輸送に関する実験的な知見を得ることを目指す.具体的には,シリコンまたはシリコン酸化におけるフォノンの平均自由工程より薄い薄膜サンプルを作製し,3ω法によってこれらの薄膜の熱抵抗を測定する.様々な膜厚の熱抵抗を測定することで,シリコン/シリコン酸化膜中におけるフォノンのバリスティック輸送に関する実験的知見を得ることを目指す.平行して,シリコンナノワイヤサンプルを3ω法によって評価し,シリコンナノワイヤにおけるフォノン輸送を調べることも行う.電子デバイス作製したナノスケール半導体素子の,熱物性値を実験的に得ることを第一の目標とする.様々な素子サイズ・不純物イオン濃度の素子を作製し,熱伝導率や熱容量といった物性値を電気特性の測定・解析によって評価する.同時に素子内部の温度分布を得るための素子構造の検討および作製も進めていくが,得られた熱物性値によっては内部の温度分布を実験的に得ることは難しいことも考えられる.その場合は,理論計算によって温度分布を得ることなども検討する.
エレクトロスプレー法を用いた膨潤性ポリマ型光ファイバセンサによる可燃性ガス検出

本研究は、膨潤性ポリマクラッドによるリーキー・導波変換型POFガスセンサの感度と応答速度を向上させるために、膨潤性ポリマクラッドの形成をエレクトロスプレーデポジション法(ESD法)を用いて行うPOFガスセンサの開発を目的とする。本研究では、最初にエレクトロスプレー装置を作成し、次に、膨潤性ポリマが静電スプレー可能かどうかを検討し、その結果をもとにPOFセンサを作製した。作製したセンサは従来のものと比較して、感度の向上が見られ、特にESD法によるクラッドの多層化がより効果的であることを明らかにした。本研究は、1.エレクトロスプレー製膜(ESD)装置の製作とESD法によるポリマ薄膜作成、2.ESD法による膨潤性ポリマクラッド型POFガスセンサの作成と基本的特性評価、3.混合ポリマクラッド型POFガスセンサによるプロパンガス測定およびアルコール測定の3段階からなる。平成25年度は、研究開始初年度として、まずESD製膜装置の作製を行い、ガラス基板に膨潤性ポリマの製膜を行った。【ESD製膜装置の製作】直流高圧安定化電源(マクセレック(株)AMS-25K02PB)、シリンジポンプ(アズワンSPS-1)、電極、ガラスシリンダから構成されるエレクトロスプレー製膜装置の製作を行った。製膜装置は電極形状、電極間距離などの調整が必要であったが、これは以下のように行った。シリンダに色素を溶解したエタノールまたは蒸留水を入れ、これに高電界をかけてエレクトロスプレーを行う。対電極上には紙を設置しておくことにより、色素の付着状態から溶液の散布状態を確認することが出来る。その色素の付着形状が対称かつ一様になるように電極形状、電極間距離などの調整を行った。【ESD法によるポリマ薄膜作成】本年度は平板基板(ガラス、PMMAなど)上への膨潤性ポリマの製膜を試みた。ポリマは最初に試験的にPMMA薄膜の作成を行い、その後膨潤性ポリマとしてポリイソプレン、ポリビニルピロリドン薄膜の作成を行った。ポリビニルビロリドンは、それが可溶な有機溶媒の誘電率が低いためにエレクトロスプレーの液滴が細分化されず、均一な薄膜化が困難であった。一方、PMMAやポリイソプレンに関しては、堆積時間を変えて薄膜を作成した後に表面段差計で膜厚を確認したところ、ナノメートルオーダーでの膜厚コントロールが可能であることが確認できた。これによりPOFセンサのセンシングクラッディングをディップコーティング法よりも均一で薄く形成できるものと考えられる。平成26年度は,前年度に引き続き、「(1) ESD法によるポリマ薄膜作成」を行うと共に、「(2) ESD法による膨潤性ポリマクラッド型POFガスセンサの作成と基本的特性評価」に取りかかり始め、ガスセンサとしての基本的特性評価を行うことを目指した。【ESD法によるポリマ薄膜作成】ESD法は帯電による溶液液滴内部の反発力を利用して,ナノオーダーの液滴を生成する方法である.そのため,基板に導電性がないと基板が帯電してしまい,薄膜形成に支障がある.特にポリマ基板の場合は,高電界中に置くと強く帯電するため,エレクトロスプレーが帯電基板との静電気反発力で基板を避けてしまう.それを避けるために,適切な加電電圧,キャピラリーと対向電極間距離などのパラメータの探索を行った.また,対向電極を基板と同じ誘電率を持つシートで覆うことにより,エレクトロスプレーが基板を避けることを防ぐことを試みた.これらの取り組みにより,基板へのポリマ薄膜製成は改善されてはいるが,来年度もさらに検討を加える必要がある.【ESD法による膨潤性ポリマクラッド型POFガスセンサの作成と基本的特性評価】上記の結果をもとに,直径0.5mmのプラスチック光ファイバ(POF)上に,ESD法による膨潤性ポリマクラッドのコーティングを試みた.形状が平板ではなく円筒形であるために,エレクトロスプレー液滴との静電気反発力が大きくコーティングが困難だった.そこで,POFコアに界面活性剤による処理を行い,帯電性を低くした後に製膜を行ったところ,POFセンサの作成が行えた.作成したPOFセンサのヘキサン飽和蒸気に対する応答を調べたところ,ディップコーティング法により作成されたPOFセンサにくらべて,2倍程度の感度を持つことが確認された.前年度は、ESD法によるポリマ薄膜作成を行うために,電圧,対向電極間距離などの適切なパラメータを探り,その結果をもとにして,ESD法による膨潤性ポリマクラッド型POFガスセンサの作成をおこなった.平成27年度は,前年度に引き続き,POFセンサの作成とガスセンサとしての基本的特性評価を行うと共に,中間電極を用いたESD法の適用により,より製膜性の良い膨潤性ポリマ薄膜を形成し高感度なセンサの実現を目指した.【ESD法によるポリマ薄膜作成】ESD法は帯電による溶液液滴内部の反発力を利用して,ナノオーダーの液滴を生成する方法である.液滴は強く帯電しているために導電性がないPOFなどには,帯電による静電気反発力によって薄膜形成に支障がある.昨年度までは電圧やキャピラリーと対向電極間距離を調整することを行うことで解決を図った.本年度は,キャピラリーと対向電極間にスプレーを透過する穴を持つ中間電極を設置することにより,POFなどのポリマ基板の帯電をおさえ,ポリマ薄膜製成の改善を目指した.

中間電極は,対向電極の上方1cmから2cmのところに設置し,およそ1KVの電圧をかける.中間電極がない場合に比べて対向電極上の基板の電界は弱くなり帯電が抑えられた。さらに電界方向がほぼ基板に垂直になることにより静電スプレーが安定したため,作成したポリマ薄膜の改善が見られた.しかし,まだパラメータの調整が不十分であり,さらに検討を加える必要がある.【ESD法による膨潤性ポリマクラッド型POFガスセンサの作成と基本的特性評価】上記の結果をもとに,直径0.5mmのプラスチック光ファイバ(POF)上に,ESD法による膨潤性ポリマクラッドのコーティングを試みた.昨年度に比べて膨潤性ポリマのコーティングが容易になり,安定してPOFセンサの作成が行えた.作成したPOFセンサのヘキサン飽和蒸気に対する応答を調べたところ,昨年度までに作成されたPOFセンサにくらべて,感度の向上が確認された.本年度は,中間電極を用いたエレクトロスプレー装置に成膜装置を改良することにより静電スプレーの飛び方を均一にすることができるようになったため,POFに対して昨年度に比べると安定して薄膜形成ができるようになった。そのために,昨年度は,ポリマ基板への膨潤性薄膜形成に関しては,静電気反発力が予想以上に大きく,特に膜厚が1μm以上の均一な薄膜形成が困難であったが,改善が進んでいる.一方,膨潤性ポリマに低屈折率ポリマであるPVDFを混合したブレンドポリマのESD製膜実験は今年度も行うことができなかった.しかしながら,来年度に向けての計画実施の目途が立ちつつある.以上を鑑み,本年度の研究目的および計画はおおむね順調に進展していると言える.前年度は、ESD法によるポリマ薄膜作成を行うために、中間電極を適応することによってプラスチック光ファイバ(POF)コアに対して安定した静電スプレーを形成することができることを明らかにし、それ以前に比べて膨潤性ポリマのコーティングを容易に、安定して行うことができるようになった。昨年度はさらに、直径0.5mmのPOFコア上に、ESD法による膨潤性ポリマクラッドのコーティングによって作成したPOFセンサのへキサン飽和蒸気に対する応答を調べた。本年度は、さらにクラッドの2層化を図ることにより、感度の向上を目指した。【ESD法によるポリマ薄膜作成】ESD法で形成した液滴は強く帯電しているた為に導電性がないPOFなどには、帯電による静電気反発力によって薄膜形成に支障がある。昨年度は,キャピラリーと対向電極間にスプレーを透過する穴を持つ中間電極を対向電極の上方1cmから2cmのところに設置し,およそ1KVの電圧をかけることによってPOFなどのポリマ基板の帯電をおさえ、ポリマ薄膜製成の改善を目指した。しかし、まだパラメータの調整が不十分であり、さらに検討を加える必要があったので本年度はさらに検討を加えて、最適な値を模索した。【クラッドの2層化による感度向上の試み】これまでは、プラスチックコア上に直接ESD法でポリマ層を形成したが、新たに、ディップコーティングにより形成した膨潤性クラッド層の上部に、白濁した0.51μmの層をESD法によって形成した2層構造のPOFセンサを試みた。これは、極薄い散乱層をセンシング層の上部にコーティングして、漏れモード時のクラッド光を散乱させ、コアへの戻り光を少なくすることで、感度の向上を目指すものである。飽和ヘキサン蒸気に対する応答特性を測定したところ、漏れモード時の透過光強度の減少が見られ、その結果、二倍以上の感度の向上を確認できた。
籠目格子反強磁性体におけるスピンの固体-液体量子相転移

本研究では,基底状態の異なる籠目格子反強磁性体の混晶を系統的に作成することにより,基底状態とそのスピンダイナミクスの制御を試みた.混晶の基になる両端の物質は,それぞれ低温でスピンが秩序化するものと,非磁性なpinwheel VBS状態と呼ばれる基底状態を持つものである.混晶系の混合比を調整した試料について磁気測定を行ったところ,非磁性な基底状態から磁気的な状態への励起ギャップおよび,反強磁性転移温度が混合比により系統的に変化することを観測した.研究期間の初年度に作成した単結晶試料で,中性子非弾性散乱の測定を試みたが,相互作用のランダムネス効果が強く,十分な強度の磁気励起を観測することができなかった.この実験に関しては,研究期間の終了間際に良質な単結晶が得られたため,今後の発展に繋げることが出来ており,今後に低次元磁性体の研究に係数効率の綿で有利な中性子飛行時間分解法を用いた磁気励起の研究を進めていく予定である.本研究は、基底状態の異なる籠目格子反強磁性体の混晶を作成することにより、基底状態とそのスピンダイナミクスの制御を目的としたものである。主に研究の対象としている物質は組成がそれぞれA2Cu3SnF12 (A = Cs & Rb)という2種類の物質である。A=Csの物質は、低温でスピンが秩序化する磁気的な基底状態を持ち、A=Rbの物質では、隣接相互作用の不均衡により、非磁性なpinwheel VBS状態と呼ばれる基底状態を持つ。両者の差は、主に格子歪みの程度の差によって生じているものであるため、混晶系の混合比を調整することで両者の基底状態が入れ替わる量子臨界点に近い物質が実現できると期待される。昨年度に、量子臨界点に近いと思われる混合比の物質について単結晶の育成に成功したので、磁気励起の測定を行ったが、混晶系特有のランダムネス効果により十分な強度で磁気励起を観測できなかった。今年度は、引き続き両者の混晶系を様々な組成比で合成し、磁気測定を行ってきたが、使用している試薬の問題から大型単結晶の育成は遅れを生じてしまった。この混晶系についての磁気励起の実験は、平成25年度に両エンドメンバーに近い混晶について測定を開始する予定である。並行して行っているA=Csの物質についてのスピン波励起の測定からは、磁気測定等から分かっている隣接スピン間の相互作用に比べて、異常に分散関係の振幅が小さくなっていることが分かった。これは、フラストレーションのある量子スピン系に特徴的な、大きな量子再規格化現象であると考えられる。現在、より高分解能での磁気励起測定を進めて、分散関係の詳細を調べるとともに、低温での格子歪みを反映したスピン波のモード計算を進めている。本研究では,基底状態の異なる籠目格子反強磁性体の混晶を系統的に作成することにより,基底状態とそのスピンダイナミクスの制御を試みた.混晶の基になる両端の物質は,それぞれ低温でスピンが秩序化するものと,非磁性なpinwheel VBS状態と呼ばれる基底状態を持つものである.混晶系の混合比を調整した試料について磁気測定を行ったところ,非磁性な基底状態から磁気的な状態への励起ギャップおよび,反強磁性転移温度が混合比により系統的に変化することを観測した.研究期間の初年度に作成した単結晶試料で,中性子非弾性散乱の測定を試みたが,相互作用のランダムネス効果が強く,十分な強度の磁気励起を観測することができなかった.この実験に関しては,研究期間の終了間際に良質な単結晶が得られたため,今後の発展に繋げることが出来ており,今後に低次元磁性体の研究に係数効率の綿で有利な中性子飛行時間分解法を用いた磁気励起の研究を進めていく予定である.本研究は,基底状態の異なる2つの籠目格子反強磁性体の混晶を作成することにより,基底状態とそのスピンダイナミクスの制御を目的としたものである.2つの籠目格子反強磁性体は,それぞれA2Cu3SnF12 (A = Rb & Cs)で,A=Rbの場合についてはPinwheel VBS状態と呼ばれる非磁性な基底状態をり,磁気的な状態との間に有限なエネルギーギャップがあることが分かっている.いっぽう,もう一つのA=CsはT=20Kで反強磁性転移をして磁気的な基底状態になる.23年度は,まずこのA=Csについて大型の単結晶を育成し,その基底状態と磁気励起を詳細に調べ,現在その結果をまとめているところである.A=RbとCsの混晶については,割合を変化させた試料をいくつか作成し,そのマクロ磁化を評価してきた.その結果,ピュアなRb2Cu3SnF12のRbをCsで置換することにより,磁気的な状態へのエネルギーギャップが系統的に減少することが分かった.また,代表的な混合比の混晶について,大型の単結晶を得ることにも成功した.当初の計画では,2年目より中性子散乱の実験を開始する予定だったが,試料の準備が順調に進んだため,計画を前倒して中性子散乱の実験を行い,予備的な結果を得ることが出来た.本研究の研究計画の立案時には,試料作成に困難が伴うことが予想されたため研究開始年度全体を試料作成にあてるつもりであったが,予想以上に試料作成が順調に進んだため,2年目に行う予定だった中性子散乱の実験を前倒しで行うことが出来た.この中性子散乱の実験では,混晶系での励起ギャップと分散関係の変化を直接とらえることが目的である.

昨年度は東日本大震災の影響で,使用を予定していた日本原子力機構の研究炉を使用することができず,よりビームの弱い海外の実験施設を使用して実験を行った.そのため,弱い磁気励起を観測することはできたものの,詳細な分散関係を調べる等,当初の計画で考えていた目標に到達することは,この時点でできなかった.試料作成の点では,計画以上に研究を進めることが出来たが,中性子散乱の実験は計画よりもやや困難であることが判明したため,今後の計画を微修正する必要が出てきた.そのため上記のように「順調」と評価した.これまでに行った中性子散乱の実験では,充分大きい単結晶を用いたにもかかわらず,微弱な磁気散乱しか得ることができなかった.そのため,より中性子ビーム強度の強い原子力機構の装置を使用を予定している.一方で,昨年度使用した試料は置換量が全体の1/3と大きな試料であるため,磁気励起のシグナルがエネルギー・運動量空間で広がって観測しづらくなっていることが考えられる.そのため,置換量のより小さくランダムネスの効果が小さい試料について磁気励起を調べるために試料を準備しているところである.置換量の異なる数種の試料について分散関係の変化をとらえることで,量子相転移点近傍の振る舞いを説明できると考えている.昨年度は,所属機関の移動があったため,試料作成環境を再立ち上げすることに専念した.今年度も試料作成を,主に低置換量の試料作成を中心に行なう.その試料作成の試薬・および白金容器に研究費を使用する予定である.また,中間濃度では非磁性な基底状態と磁気的な励起状態との間のエネルギーギャップが小さくなっていると考えられるため,現有の超伝導マグネットと組み合わせて使用する磁化率計を作成する予定である.そのための測定機器の購入費・クライオスタット材料費として使用する予定である.
嚥下機能の評価および支援システムの開発

摂食嚥下機能の低下は、健康な食生活を営むことを阻害し、健康に対する大きなマイナス要因となる。嚥下機能を評価し、訓練を行うためには病院・診療所や医療スタッフなど医療資の源が必要である。しかし、高齢者の増加に伴う様々な医療需要の増加に対して、供給が不足することが予測される。嚥下機能の簡便な評価方法である喉頭挙上の計測と改善のための訓練を行う装置(嚥下評価および支援システム)を開発することで、医療機関以外でも評価や訓練を受けることが可能となり、高齢者の健康な生活を支援することに寄与できると考えられる。
Type A Behavior Patternの評価尺度に関する行動医学的研究

Type A行動パターン(TABP)の問診票による評価法の一つとして、Bortner自己評定尺度について検討した。学生被験者およびホワイトカラー男子集団におけるBortnerスコアの信頼性係数は0.52-0.65で、実用に耐える信頼性が示された。Bortnerスコアは東海大式タイプAスクリーニングテストスコア、KG式日常生活質問票タイプAスコアおよび前田のBrief-Questionnaireスコアと正相関し、MPIの外向性スコアとも正相関がみられたことから、内容的・併存的妥当性も支持された。某企業の定期健診受診者(ホワイトカラー男子223名,平均年齢31.1yr)に問診票の一部として同尺度を適用した結果、Bortnerスコアにより評価されたTABPは、喫煙習慣・飲酒習慣・残業時間および肥満度と正相関しており、血中HDLコレステレロールレベルとは負相関していた。TABPと抑うつ度(SDSにより評価した)および自覚的な仕事の達成感・仕事の自由度とは負相関がみられた。しかし、Bortnerスコアと熟眠感および運動習慣との関連はみられなかった。心拍変動から評価した安静臥位・立位における自律神経系の活動性および立位負荷時のこれらの変動は、これらに対する年齢・肥満の影響を調整した場合、いずれもTABPと相関がなかった(ただしこれら自律神経系活動性は、残業時間・通勤時間と関連がみられた)。Bortner尺度により評価したTABPとストレスあるいはストレス関連疾患との関係の検討においては、以上の点に留意する必要がある。他方、Bortner尺度に比べ東海大式タイプAスクリーニングテストは信頼性が低かった。後者と生活習慣等との関連については引き続き検討中である。