hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥大型、及び拡張型心筋症におけるフォスフォランバン、FKBP12.6遺伝子解析

1.心筋症の試料収集ならびに家系調査:北陸地方を中心に心筋症の調査を行い、新たに肥大型心筋症患者(発端者)10名、拡張型心筋症患者(発端者)5名を検出し、総計肥大型心筋症390家系、拡張型心筋症145家系を同定した。これらの患者に関して、計画実施案に従ってインフォームド・コンセントを得た後、家族に関する聞き取り調査、発端者ならびに家族の心電図、心臓超音波検査、遺伝子診断用採血(EDTA血10ml)を実施した。2.フォスフォランバン及びFKBP12.6遣伝子変異の検索:心筋症発端者に関し、末梢血白血球からgenmic DNAを抽出し、PCR-SSCP法によりフォスフォランバン遺伝子変異、およびFKBP12.6遺伝子変異のスクリーニングを行った。PCR-SSCP法にて異常バンドが認められた場合、直接シークエンス法を用いてDNA配列を解析し、RFLP法にて確認を行った。3.検索結果:遺伝子検索の結果、肥大型心筋症2家系、拡張型心筋症1家系でPLN遺伝子変異を検出した。肥大型心筋症家系Aの発端者:70歳男性では、変異Ile38Thrが検出された。心電図では巨大陰性T波が認められ、左室造影では典型的な心尖部型肥大型心筋症の形態が示された。肥大型心筋症家系Bの発端者は変異Ile45Va1を有し、肥大型心筋症に典型的な非対称性中隔肥厚を示した。拡張型心筋症家系Cでは、変異Argl4delが検出された。家系内3名の女性全てで変異が認められ、心臓超音波検査では左室内腔の拡大と収縮能の低下が示された。FKBP12.6遺伝子の変異も検索を行ったが、心筋症の病因となる変異は認められなかった。4.研究成果の発表ならびに情報の収集日本心臓病学会、日本循環器学会などの国内の循環器関連学会、およびアメリカ心臓病学会におけいて上記結果の一部を報告し、心筋症に関する最新情報の収集を行った。1.心筋症の試料収集ならびに家系調査:北陸地方を中心に心筋症の調査を行い、新たに関連の認められない肥大型心筋症患者(発端者)10名、拡張型心筋症患者(発端者)5名を検出し、総計肥大型心筋症370家系、拡張型心筋症135家系を同定した。2.フォスフォランバン及びFKBP12.6遺伝子変異の検索:心筋症発端者に関し、末梢血白血球からgenomic DNAを抽出し、PCR-SSCP法によりフォスフォランバン遺伝子変異、およびFKBP12.6遺伝子変異のスクリーニングを行った。PCR-SSCP法にて異常バンドが認められたものに関しては、直接シークエンス法を用いてDNA配列を解析し、RFLP法にて確認を行った。3.検索結果:上記遺伝子検索の結果、肥大型心筋症2家系、拡張型心筋症1家系でPLN遺伝子変異を検出した。肥大型心筋症家系Bの発端者は変異Ile45Valを有し、肥大型心筋症に典型的な非対称性中隔肥厚を示した。拡張型心筋症家系Cでは、変異Arg14delが検出された。現在さらに計画実施案に従って、FKBP12.6遺伝子変異の有無について検討中である。4.研究成果の発表ならびに情報の収集米国心臓病学会ならびに国内の心筋症ならびに遺伝子関連学会に出席し、上記結果の一部を報告し、また心筋症関連遺伝子に関する最新情報の収集を行った。1.心筋症の試料収集ならびに家系調査:北陸地方を中心に心筋症の調査を行い、新たに関連の認められない肥大型心筋症患者(発端者)10名、拡張型心筋症患者(発端者)5名を検出し、総計肥大型心筋症380家系、拡張型心筋症140家系を同定した。

肥大型心筋症家系Bの発端者は変異Ile45Valを有し、肥大型心筋症に典型的な非対称性中隔肥厚を示した。拡張型心筋症家系Cでは、変異Arg14delが検出された。家系内3名の女性全てで変異が認められ、心臓超音波検査では左室内腔の拡大と収縮能の低下が示された。現在さらに計画実施案に従って、FKBP12.6遺伝子の変異を検索中である。4.研究成果の発表ならびに情報の収集日本心臓病学会、日本循環器学会などの国内の心筋症ならびに循環器関連学会に出席し、上記結果の一部を報告し、また心筋症関連遺伝子に関する最新情報の収集を行った。1.心筋症の試料収集ならびに家系調査:北陸地方を中心に心筋症の調査を行い、新たに肥大型心筋症患者(発端者)10名、拡張型心筋症患者(発端者)5名を検出し、総計肥大型心筋症390家系、拡張型心筋症145家系を同定した。これらの患者に関して、計画実施案に従ってインフォームド・コンセントを得た後、家族に関する聞き取り調査、発端者ならびに家族の心電図、心臓超音波検査、遺伝子診断用採血(EDTA血10ml)を実施した。2.フォスフォランバン及びFKBP12.6遣伝子変異の検索:心筋症発端者に関し、末梢血白血球からgenmic DNAを抽出し、PCR-SSCP法によりフォスフォランバン遺伝子変異、およびFKBP12.6遺伝子変異のスクリーニングを行った。PCR-SSCP法にて異常バンドが認められた場合、直接シークエンス法を用いてDNA配列を解析し、RFLP法にて確認を行った。3.検索結果:遺伝子検索の結果、肥大型心筋症2家系、拡張型心筋症1家系でPLN遺伝子変異を検出した。肥大型心筋症家系Aの発端者:70歳男性では、変異Ile38Thrが検出された。心電図では巨大陰性T波が認められ、左室造影では典型的な心尖部型肥大型心筋症の形態が示された。肥大型心筋症家系Bの発端者は変異Ile45Va1を有し、肥大型心筋症に典型的な非対称性中隔肥厚を示した。拡張型心筋症家系Cでは、変異Argl4delが検出された。FKBP12.6遺伝子の変異も検索を行ったが、心筋症の病因となる変異は認められなかった。4.研究成果の発表ならびに情報の収集日本心臓病学会、日本循環器学会などの国内の循環器関連学会、およびアメリカ心臓病学会におけいて上記結果の一部を報告し、心筋症に関する最新情報の収集を行った。
アスリートの基礎代謝量の個人差は競技特性で説明できるか？

競技者の基礎代謝量の個人差に影響する要因を明らかにすることを目的とし、男性競技者15名を対象として除脂肪量(FFM)、臓器や組織の重量、褐色脂肪組織、遺伝子多型の影響について検討した。基礎代謝量はダグラスバッグ法、身体組成及び各組織重量はDXA法、肝臓,腎臓及び脳重量はMRI法、心臓重量は超音波法を用いて測定した。褐色脂肪組織(BAT)の活性は寒冷暴露後にFDG/PET-CT法により評価した。その結果、BATの影響は見られず、基礎代謝量の個人差に最も影響する因子は臓器量よりもFFMであった。このことから、BMR個人差はFFMで説明でき、競技者の食事管理に応用できることが明らかになった。本研究は、アスリートの基礎代謝量の個人差に影響を及ぼすと考えられる要因のうち、まだ解明されていない身体組成と競技特性に焦点を絞り、アスリートの各臓器・組織量と基礎代謝量との関係を明らかにし、さらには、褐色脂肪細胞の影響と遺伝子多型についても検討し、身体組成や競技特性と基礎代謝量との関係に影響する要因を導き出すことを目的としている。平成24年度(1年目)には、アメリカンフットボール選手11名、水泳選手12名及びボート選手12名を対象として、基礎代謝量測定、血液検査、身体組成測定(DXA法)、MRIによる全身撮像、食事調査、二重標識水法(DLW法)による1日の総エネルギー消費量、最大酸素摂取量測定を実施した。MRI画像から臓器量(脳、肝臓、腎臓、心臓)を推定するのは多大な労力を要するため、現在データ解析を継続中である。平成25年度(2年目)は、エネルギー代謝に影響を及ぼす可能性が考えられる褐色脂肪細胞と遺伝子多型について測定した。1年目と同様の被験者に19度で2時間の寒冷暴露を行い、暴露前後における体表温度の変化、代謝率の変化、呼吸交換比などの変化から、基礎代謝量に褐色脂肪細胞が影響する可能性について検討を行った。また、β3-アドレナリン受容体遺伝子、脱共役たんぱく質(UCP1)遺伝子、β2-アドレナリン受容体遺伝子などはエネルギー代謝に影響を及ぼす遺伝子であることが一般人を対象とした先行研究で明らかとなっている。そこで本研究では被験者の血液からこれらの遺伝子多型の有無について測定した。現時点までに、本研究で予定していた測定をすべて終了し、データ整理を進めているところである。アスリートがエネルギーバランスのとれる食事を摂取することは、コンディショニングとパフォーマンスの面から重要である。推定エネルギー必要量は基礎代謝量(BMR)を基準として求める方法が一般的であるが、アスリートのBMRは体格や性別に関係なく、FFMに最も影響を受けることをこれまでに明らかにしてきた。しかし、FFMが同じでも1日のBMRに400kcal程度の個人差が認められる場合があり、アスリートのBMRに影響を及ぼす要因については更なる検討が必要であると考えられる。そこで本研究では、まだ解明されていないBMRに影響を及ぼす諸要因のうち、身体組成と競技特性に焦点を絞り、アスリートの各臓器・組織量とBMRとの関係を明らかにする。また、被験者を寒冷暴露し、BMRに及ぼす褐色脂肪細胞の影響と競技種目による違いについて検討し、身体組成や競技特性とBMRとの関係に影響する要因を導き出すことを目的とした。アメリカンフットボール選手11名、水泳選手12名及びボート選手12名を対象とした。身体状況を詳細に把握するために、基礎代謝量測定、血液検査、身体組成測定(DXA法)、MRIによる全身撮像、食事調査、二重標識水法(DLW法)による1日の総エネルギー消費量、最大酸素摂取量測定を行った。数人分の一部のデータのみ継続して測定中であるが、ほぼ順調に必要なデータが得られている。食事調査分析、1日の総エネルギー消費量のデータ解析、臓器量の推定には時間がかかるため、現在これらのデータ解析を進めているところである。これまでの研究で競技者の基礎代謝量に対する除脂肪量(FFM)の寄与率は45.070.6%であることを明らかにしてきた。FFMは代謝率が異なる臓器や組織によって構成されているため、本研究ではFFMよりも臓器や組織の重量を用いた方が基礎代謝量に対する高い寄与率が得られるのかどうかについて検討した。基礎代謝量はダグラスバッグ法を用いて測定した。FFM,体脂肪量(FM),脂肪組織量(AT),骨量(BM),骨格筋量(SM),残余組織量(RM)はDXA法を用い、肝臓,腎臓及び脳の重量はMRI法、心臓重量は超音波法を用いて測定した。基礎代謝量との間に最も強い相関関係が認められたのはFFM(r=0.897,p<0.001)であり、次いでSM(r=0.875,p<0.001)であった。

重回帰分析(ステップワイズ法)の結果、2成分モデルの身体組成区分ではFFMのみが選択され、その寄与率は80.4%であった。一方、臓器・組織レベルの身体組成区分ではSMのみが選択され(寄与率76.6%)、競技者の基礎代謝量に対するFFMの影響は、臓器・組織重量の影響に比べて大きいことが明らかとなった。遺伝子多型の影響については明らかにすることはできなかった。また、競技者ではトレーニング環境のひとつである気温の影響によって褐色脂肪組織(BAT)の活性が異なり、その違いが基礎代謝量の個人差に影響を及ぼしている可能性が考えられる。そこで、BATの影響について寒冷誘導産生(CIT)を指標として検討した。しかし、CITと基礎代謝量との間に関連は認められなかった。そこで、寒冷暴露後のCITが高値あるいは低値を示した12名を抜粋し、FDG/PET-CT法により評価したところ、対象者全員からBATが検出されたが、BAT活性値と基礎代謝量との関連は認められなかった。以上より、競技者の基礎代謝量個人差に最も影響を及ぼす要因はFFMであることが示唆された。スポーツ栄養学、エネルギー代謝、身体組成1年名に測定を実施した項目のうち二重標識水法によるエネルギー消費量のデータの一部、及びMRIで撮像した画像を分析することにより算出する臓器量のデータがまだ解析中である。いずれも解析には多大な労力を要するものであるが、分析を担当していた者が就職して分析者が変わり、解析方法を習得するのに時間を要したためである。現在、データ解析を鋭意進めているところである。1年目である2012年度は、研究代表者が日本女子体育大学から早稲田大学スポーツ科学学術院に異動したため、まず早稲田大学における測定環境の整備に着手し、基礎代謝量測定に適した測定場所の確保と測定手順の確認を行った。測定に必要な物品(布団など)と消耗品類を新たに購入した。研究開始にあたっては、ヒトゲノム・遺伝子解析倫理委員会に倫理申請書類を提出し、審査及びヒアリングを受けて承認を得るとともに、血液を含むデータの匿名化作業の手順について確認した。また、各運動部に働きかけ、被験者の開拓を行った。その結果、予定していた競技特性の異なる3つの競技種目のチームより研究協力の同意が得られ、アメリカンフットボール選手11名、水泳選手12名及びボート選手12名を対象に、1年目の測定を実施することができた。チームの都合で測定が延期になったため、残り数名の一部の測定のみがまだ終了していないが、ほぼ予定通りに研究は進んでいる。現在1年目に測定が終了していない被験者の日程調整中であり、全員のすべての測定終了後、得られたデータの解析を進め、まとめを行う予定である。また、被験者の寒冷暴露実験を開始するための準備及び予備実験を行い、今年度の秋頃から本実験が開始できるよう予定である。臓器量及びエネルギー消費量を含むすべてのデータ解析が終了したら、1年目と2年目に収集したすべてのデータを統計処理し、基礎代謝量の個人差に影響する要因について詳細に検討する予定である。また、学会発表及び論文執筆の準備を進める。まず、1年目に得られたデータの集計作業と解析作業を進め、学会発表あるいは論文としてまとめる予定である。しかし、MRI画像から臓器量の推定をするために多大な労力がかかるため、解析者を探す予定である。2年目は被験者の基礎代謝量と遺伝子多型について検討する。
免疫調節性DNAとナノ・マイクロ粒子キャリアーを用いた吸入型DNA治療薬の開発

難治性肺疾患の進行予防ならびに改善を目的とした吸入型合成DNA治療薬の開発を念頭に置き、まずDNAの徐放製剤化による、創傷治癒促進/再上皮化への効果を免疫組織学的/分子生物学的に実証し学術誌に発表ならびに米国特許申請した。この結果をもとに、炎症巣での効果的な放出特性を有するpH依存性キャリアーの開発に注力し、生分解性を有するナノサイズキャリアーと免疫刺激性/免疫抑制性合成DNA(分子量4,500-7,500)の複合体からなるポリケタル粒子を開発した。
関節炎発症における中枢・末梢応答の遺伝子改変動物を用いた可視的評価と病態解明

関節リウマチの動物モデルラットでは、体液を保持する働きがあるホルモンのバソプレシンと新陳代謝の制御や免疫反応に関わるホルモンのコルチコステロンの血液中濃度が上昇した。この機序として、下垂体後葉から分泌されるバソプレシンが、副腎皮質刺激ホルモンの分泌刺激を通してコルチコステロン濃度を上昇させることを、視床下部バソプレシン分泌神経細胞と神経線維が緑色に光る遺伝子を導入したラットを用いて明らかにした。(1)バゾプレッシン(AVP)-eGFPトランスジェニックラットアジュバント関節炎発症における視床下部-下垂体-副腎(HPA)軸の時系列的効果AVP-eGFPトランスジェニックラットに発症したアジュバント関節炎では関節リウマチと同様,血中バゾプレッシン濃度が上昇し,さらに血中コルチコステロン濃度も上昇していることが確認された。一方insitu法では,視床下部室傍核小細胞群におけるcorticotropine-releasing hormone(CRH)mRNAの発現は抑制され,eGFP mRNAの発現は室傍核小細胞群と大細胞群のなかで,大細胞群を中心に増加した。これらより,アジュバント関節炎におけるACTH分泌亢進には視床下部CRHではなく,バゾプレッシン産生の亢進が関与していることが明らかとなった。さらに,アジュバント関節炎においてeGFPの緑色蛍光が視床下部室傍核大細胞群と下垂体後葉において増強することも確認され,慢性炎症モデルにおける中枢神経系の神経内分泌反応(特にHPA軸の反応)をin vivoの状態で視覚的に評価する方法が確立された。(2)AVP-eGFPトランスジェニックラットの急性終痛ストレスと炎症ストレスでのHPA軸の変化疾痛ストレスモデルとして5%ホルマリン液をAVP-eGFPトランスジェニックラットの後肢に皮下注射すると,注射後15分で血中バゾプレッシン濃度が上昇し,2時間後には元のレベルに戻ることが確認された。さらに,in situハイブリダイゼーション法で視床下部室傍核小細胞群におけるeGFP mRNAの発現が上昇することと,視床下部室傍核小細胞群と下垂体後葉でeGFP蛍光も増強していることが確認された。バゾプレッシンはストレスと密接に関連しているが,急性疼痛ストレスと慢性炎症ストレスではその発現様式に違いを認めることが明らかとなった。(1)バゾプレッシン(AVP)-eGFPトランスジェニックラットアジュバント関節炎発症における視床下部-下垂体-副腎(HPA)軸の時系列的効果AVP-eGFPトランスジェニックラットに発症したアジュバント関節炎では関節リウマチと同様、血中AVP濃度と血中コルチコステロン濃度が上昇していることが確認された。一方in situハイブリダイゼーション法では、視床下部室傍核小細胞群におけるcorticotropine-releasing hormone (CRH) mRNAの発現は抑制され、eGFP mRNAの発現は室傍核小細胞群と大細胞群の中で、大細胞群を中心に増加した。これらより、アジュバント関節炎におけるACTH分泌亢進には視床下部CRHよりもAVP産生の亢進が関与していることが明らかとなった。さらに、アジュバント関節炎においてeGFPの緑色蛍光が視床下部室傍核大細胞群と下垂体後葉において増強することも確認され、慢性炎症モデルにおける中枢神経系の神経内分泌反応をin vivoの状態で視覚的に評価する方法が確立された。疼痛ストレスモデルとして5%ホルマリン液をAVP-eGFPトランスジェニックラットの後肢足底部に皮下注射すると、注射後15分で血中AVP濃度が上昇し、2時間後には元のレベルにもどることが確認された。さらに、in situハイブリダイゼーション法で視床下部室傍核小細胞群におけるeGFP mRNAならびにCRH mRNAの発現が上昇すること、室傍核小細胞群と下垂体後葉でeGFP蛍光も増強していることが確認された。AVPはストレスと密接に関連しているが、急性疼痛ストレスと慢性炎症・疼痛ストレスではその発現様式に違いを認めることが明らかとなった。
磁性薄膜でのレーザー光電子による偏光可変・多光子磁気二色性と光電子顕微鏡の研究

価電子励起したときの光電子磁気二色性を偏光、エネルギーを適切に選ぶことで格段に向上させた。磁性遷移金属ではFermi準位付近のd軌道電子が磁性を担っているが、この電子状態と共鳴する軌道へ電子励起するときに特に磁気二色性が大きくなることを明らかにし、二光子励起でも共鳴状態を経ることが大きな二色性の起源となることを示した。これらの現象を光電子顕微鏡と組み合わせることにより、高感度で磁気ドメイン観察が可能となり、かつ超短パルスレーザーの特性を活かして時間分解測定にも成功した。本年度は1)二光子光電子による磁気円二色性(MCD)の研究、2)二光子MCDによる光電子顕微鏡(PEEM)の観測を行った。1)二光子MCDではCu(001)上に成長させたNi薄膜(12層)でMCD非対称性の仕事関数依存性を測定した。仕事関数はCsを蒸着して、変更した。二光子MCDは光電子閾値付近で高くなる。仕事関数を更に低くするとMCDはゼロへと近づき、符号が反転する。これは1光子MCDの結果とよく似ている。この研究で2光子MCDが発生することを世界で初めて実証した。2)二光子MCDを利用したPEEM測定。1)の実験で2光子MCDが得られることがわかったので、同じ条件でPEEM測定をした。ここでは二光子MCD-PEEM像が得られ、1%程度のMCDであった。磁区ははっきりと観測できた。しかし、強いレーザーを入射したため、散乱効果が強く現れ、MCDによる磁気ドメイン観測と重なって表れた。より清浄で均一な表面を作成すれば、散乱の問題はなくなると考えている。本年度は主に二光子光電子分光による磁気円二色性の研究を行った。これまで二光子光電子分光磁気円二色性の研究はまったく行われておらず、どの程度の非対称度が得られるか興味深い。二光子過程では電子は一度中間状態に励起されてから、終状態へと励起され、光電出放出される。この中間状態が磁気円二色性にどの程度影響するかが不明である。実験試料にNi/CU(001)を使用し、実験を行った。実験の結果、二光子過程と一光子過程では同程度の磁気円二色性が得られた。その非対称度は10%程度であった。また角度依存測定をすることで45度入射のときに二光子磁気円二色性が最も大きくなり、その値は30%以上に達した。これは一光子での測定値(10%)より大きな値であった。これら二光子の実験結果は同じエネルギーの一光子過程のみ(つまり始状態から中間状態のみの遷移)を考えた理論計算で定性的に再現できることが分かった。本研究の実験結果より、二光子磁気円二色性は一光子のそれと比べ遜色ない非対称度が得られることがわかった。その理由としては始状態から中間状態への一光子過程が磁気円二色性の大きさを決める大きな要因であることが考えられる。二光子過程を用いても磁気円二色性は得られ、その非対称度は一光子のそれとほぼ同程度であった。このことより、二光子光電子でも光電子顕微鏡により磁区観察ができる。試料の仕事関数が大きい試料や深い準位の磁区像を取る際には二光子過程により測定できる対象が広がることが期待できる。磁気円二色性(MCD)はスピン検出器を使わない磁気測定で、磁化の向きを高感度で測定できる方法である。磁性遷移金属の価電子帯ではMCD非対称度は小さいことが多いが、本課題で明らかになりつつ様に、励起光エネルギー、偏光、入射角などを適切に選ぶことで大きなMCD非対称度が得られる。21年度は1)角度分解光電子分光MCD測定の自動化、2)偏光依存特性の研究を行った。MCD測定は磁化反転もしくは偏光反転したスペクトル対から差分スペクトルを得ている。この際、光強度の変化、試料状態の変化による偽のMCDを取り除くために迅速にかつ多数回の磁場もしくは偏光切り替えをすることが精度よい測定には必要である。1)の自動化によりS/Nのよいスペクトルが安定して得られるようになった。また2)はNi/Cu(001)およびCo/Pt(111)にて検討した。Ni/Cu(001)では3.1eV付近の光で電子励起することにより約30%の大きいMCD非対称度が観測された。その理由はNi3d-4spバンド間の共鳴励起である。そのため、1光子、2光子励起であっても同程度のMCD非対称度が得られ、それぞれ20%、28%と大きい値であった。角度分解光電子分光を用いた研究でこの共鳴励起が明確に観測できた。

他にもCo/Pt(111)で二光子励起MCDが10%以上であることを全電子収量および角度分解光電子分光により明らかにした。また、Co/Cu(001)ではC.Chenらが直線偏光による磁気二色性が10%以上になることを報告したが、我々も同様の結果が得られることを確認した。この方法はCo/Pt(111)でも有効であるかを実験にて確認中である。
薄板溶接構造物におけるスポット溶接の最適配置と非破壊的手法を利用した信頼性評価

スポット溶接は品質の安定した生産性のある溶接法として、自動車や車両などの薄板構造物の組立工程に広く用いられている。これらの構造物に配置されているスポット溶接の間隔や点数は経験によることが多く、通常は安全性、信頼性の観点から過剰なスポット溶接が施されている。本研究では、多点スポット溶接構造物におけるスポット溶接の最適配置を検討するために、板厚、接合径、スポット溶接の間隔や配置が強度に及ぼす影響を応力解析と引張りせん断試験から調べ、さらに非破壊計測法を利用した強度推定法を試みた。得られた主な結果は以下のとおりである。多点スポット溶接部材の強度は、接合径、板厚、板幅、スポット溶接の配置に大きく依存し、スポット溶接の配置を3種類に分類した基本パターンの強度から推定できることが明らかになった。3種類の基本パターンは横1列にスポット溶接を配置するもの、2列に配置するもの、千鳥状に配置しているものであり、それぞれパターンにおける支配因子は以下のようになることが応力解析と強度試験から示された。横1列のパターンでは、隣り合うスポット溶接の間隔が大きな支配因子で、応力分布、破断強度から単点スポット溶接を並列にならべたものとして推定できる。2列に配置したものでは、スポット溶接の横方向間隔の影響は横1列の場合と同じであるが、さらに列(縦方向)の間隔が曲げモーメントに影響し、列間隔約35mm以下ではその影響が大きくなると共に、その強度は単点スポット溶接との関係から定量的に推定できることを明らかにした。また、千鳥状に配置したものでは、上記二つのパターンの複合効果によるもので、この推定式も導くことができた。これらの結果から、最適配置を求めることは可能となったが、スポット溶接を配置するスペースは構造物の種類によって異なるために、これを拘束条件と考えると、最適配置は構造物ごとに考える必要があった。また、電極移動量を利用した非破壊インプロセス計測では、散りの発生の検知および発生限界の設定が可能となったが、プロセスの制御にはさらに応答性のよい計測技術の開発が必要となった。しかしながら、電極移動量を利用すると、接合径推定の可能性があることから溶接中の強度推定、強度を確保するために溶接間隔の調節にも利用できることが明らかとなった。本年度は、荷重方向およびそれに直交方向に24点のスポット溶接を配置した試験片を準備し、板厚、板幅、接合径、溶接間隔(ピッチ)、溶接材種が接合強度、破断形態に及ぼす影響を調べ、多点スポット溶接部材の接合強度推定法を明らかにした。接合強度の支配因子は引張りせん断試験と応力解析から、強度に影響を及ぼす接合径は超音波測定、赤外線サーモグラフィ法の他に、レーザー変位計による電極移動量からも測定した。その結果、多点スポット溶接部材の強度はスポット溶接の配置に依存し、主に溶接部に同時に作用する引張り荷重と曲げモーメントの相互作用に支配されていることが有限要素法による応力解析から明らかになった。特に、荷重方向に配置したスポット溶接では、破断荷重は曲げモーメントの影響を受け、接合径が同じで、溶接間隔が約40mm以上の場合の破断荷重はほぼ最大荷重となり、一定となる。ただし、軟鋼では板幅の狭い場合の最大荷重が低く、破断も母材部で起こり、ステンレス鋼では、板幅と溶接間隔が広い場合の破断が溶接部のせん断で発生するようになる傾向が観察された。

これは、接合部近傍が溶接に伴う熱影響で硬化し、強度が高くなることと曲げモーメントの影響によるものである。これらの結果から、スポット溶接が荷重方向およびそれに直角方向に配置された試験片における破断強度は、単点スポット溶接の強度データを用いると±10%で推定することができることが示された。一方、接合強度に影響を及ぼす接合径は、溶接後に行う超音波測定や赤外線を利用した測定の他に、電極移動量でもかなりの精度で接合径を推定することができることが分かった。特に、電極移動量は、溶接プロセス中の測定から接合径ばかりでなく、強度推定法を組み合わせると溶接構造物の強度までも予測できることが明らかになった。今年度は電極移動量を試作装置で測定したが、今後実用に供し得るような装置に改良する必要がある。また、強度に関してはスポット溶接を千鳥状に配置したスポット溶接も含めて薄板溶接構造物の設計法を明らかにする必要がある。スポット溶接は品質の安定した生産性のある溶接法として、自動車や車両などの薄板構造物の組立工程に広く用いられている。これらの構造物に配置されているスポット溶接の間隔や点数は経験によることが多く、通常は安全性、信頼性の観点から過剰なスポット溶接が施されている。本研究では、多点スポット溶接構造物におけるスポット溶接の最適配置を検討するために、板厚、接合径、スポット溶接の間隔や配置が強度に及ぼす影響を応力解析と引張りせん断試験から調べ、さらに非破壊計測法を利用した強度推定法を試みた。得られた主な結果は以下のとおりである。多点スポット溶接部材の強度は、接合径、板厚、板幅、スポット溶接の配置に大きく依存し、スポット溶接の配置を3種類に分類した基本パターンの強度から推定できることが明らかになった。3種類の基本パターンは横1列にスポット溶接を配置するもの、2列に配置するもの、千鳥状に配置しているものであり、それぞれパターンにおける支配因子は以下のようになることが応力解析と強度試験から示された。横1列のパターンでは、隣り合うスポット溶接の間隔が大きな支配因子で、応力分布、破断強度から単点スポット溶接を並列にならべたものとして推定できる。2列に配置したものでは、スポット溶接の横方向間隔の影響は横1列の場合と同じであるが、さらに列(縦方向)の間隔が曲げモーメントに影響し、列間隔約35mm以下ではその影響が大きくなると共に、その強度は単点スポット溶接との関係から定量的に推定できることを明らかにした。また、千鳥状に配置したものでは、上記二つのパターンの複合効果によるもので、この推定式も導くことができた。これらの結果から、最適配置を求めることは可能となったが、スポット溶接を配置するスペースは構造物の種類によって異なるために、これを拘束条件と考えると、最適配置は構造物ごとに考える必要があった。また、電極移動量を利用した非破壊インプロセス計測では、散りの発生の検知および発生限界の設定が可能となったが、プロセスの制御にはさらに応答性のよい計測技術の開発が必要となった。しかしながら、電極移動量を利用すると、接合径推定の可能性があることから溶接中の強度推定、強度を確保するために溶接間隔の調節にも利用できることが明らかとなった。
心肥大の新たなリスク因子としての歯周病原細菌感染

近年、歯周炎は、循環器疾患のリスクとなる可能性があることが報告されてきた。我々は以前、基礎実験から、特定の歯周病原細菌感染が圧負荷心肥大、心臓の間質の線維化、血管周囲組織の線維化を促進し、心機能を低下させ、炎症性マーカーの発現を亢進させることを明らかにした。本研究の目的は、実験的モデルマウスを用い、歯周病原細菌感染が心肥大に与える影響とその機序を検討することとした。結果として、他の特定の歯周病原細菌感染によって心臓肥大を悪化させてしまうことと、特定の細胞表面に存在するタンパク質受容体を介して、心臓の間質の線維化の抑制と、炎症性マーカーの発現の抑制が起こることを明らかにした。歯周病とは、中・高齢者において特に罹患率の高い感染性の疾患であり、歯肉の炎症、歯周支持組織の破壊や歯の喪失を特徴とする慢性の炎症性疾患である。一方、心肥大とは、循環器疾患である心疾患に該当する病気であり、高血圧や動脈虚血により導かれる圧負荷状態を補償するための適応反応であるが、心肥大が高度に進行すると心機能の低下をきたし、死にいたることもあるという、恐ろしい病気である。近年、歯周病が循環器疾患のリスクとなる可能性があることや、菌血症の原因となることが報告されている。我々は以前、動物モデルを用いた基礎実験から、特定の歯周病原細菌感染が心肥大を悪化させることを明らかにした。しかしながら、さらなるメカニズムの解明はできておらず、他の歯周病原細菌感染と心肥大の関連についても、明らかとはなっていない。以上のことから、本研究の目的は、実験的モデルマウスを用い、歯周病原細菌が心肥大に与える影響とその機序を検討することとした。我々が以前に検討した際に用いた種類以外の、歯周病を悪化させると言われている、主要な歯周病原細菌を用いて、歯周病原細菌感染が心肥大に与える影響を検討した結果、明らかになった事柄がある。また、歯周病原細菌感染が、心肥大に与える影響におけるメカニズムを解析するために用いた動物モデルにおける基礎実験から、明らかになった事柄がある。したがって、以上の事柄に関する論文を現在投稿中である。実験的モデルマウスを用い、歯周病原細菌が心肥大に与える影響について明らかになったことに関して論文作成し、論文投稿中である。近年、歯周炎は、循環器疾患のリスクとなる可能性があることや、菌血症の原因となることが報告されてきた。我々は以前、動物モデルを用いた基礎実験から、特定の歯周病原細菌感染が圧負荷心肥大、心臓の間質の線維化、血管周囲組織の線維化を促進した結果、心機能を低下させたことおよび、炎症性マーカーの発現を亢進させることを明らかにした。しかしながら、さらなるメカニズムや、他の歯周病原細菌感染と心肥大の関連については、明らかとなっていない。結果として、実験的モデルマウスにおいて、他の特定の歯周病原細菌感染によって、心筋細胞の肥大を助長してしまうこと、および、その結果として、心臓肥大を悪化させてしまうことが明らかとなった。また、心臓肥大の状態は他の特定の歯周病原細菌感染によって助長されてしまうが、特定の細胞表面に存在するタンパク質受容体を介することによって、心臓の間質の線維化の抑制と、炎症性マーカーの発現の抑制が起こっていることをも、明らかとした。これまでに我々は歯周病原細菌感染により心肥大が悪化することを報告している。今後の研究の推進方策としては、他の歯周病原細菌感染が心肥大に及ぼす影響および、TLRノックアウトマウスを用いてさらに詳細なメカニズムの解明を目指している。歯周病学分野研究は概ね順調に遂行することができているが、一部計画通りに進んでいない実験があるためと考えられる。また、医局業務と重なり、学会参加することが厳しい状況が続いたことによると考えられる。他の歯周病原細菌感染が心肥大に及ぼす影響および、TLRノックアウトマウスを用いてさらに詳細なメカニズムの解明を目指す。予想と異なる結果が得られた場合は、歯周病原細菌感染に焦点を絞ってさらなるメカニズムを解明し、研究成果を論文にて報告する。
現代日本の労働者意識の構造と差異化要因についての計量分析と国際比較研究

本研究では,仕事の価値(および仕事の報酬)を鍵概念とし,その潜在的な基軸を抽出した上で,規定要因および職務満足感との関連のメカニズムを計量的に示した。仕事の価値の探索的因子分析の結果,内的価値,外的価値,ワークライフバランス価値と解釈できる3つの基軸(潜在因子)が抽出された。内的価値への志向性は,男性,高学歴層,専門・管理職といった属性や地位で強い。他方で外的価値への志向性は,若年層や正規雇用で強い。また,職務満足感の形成において,仕事の価値と報酬のギャップが重要な要因となっていることが明らかとなった。職務満足感に対する属性や地位の効果は,価値と報酬の差の効果に媒介されている。今年度は,労働者意識の概念整理と操作化の方向性の検討,それに基づいた調査票の設計とウェブ調査の実施,データの予備的な分析を行った。労働者意識の概念化および操作化については,国内外の職業・労働社会学や社会心理学・価値研究の領域における研究蓄積を中心として体系的なレビューを行い,内的・外的価値への志向や組織への帰属意識・コミットメント,仕事への満足感といった意識にかんする概念・尺度を整理した。また,R・イングルハートらによる価値変動の理論や脱近代化論をベースとした国際比較研究を精査し,労働者の価値志向の構造や変化を説明するための理論的枠組みについて検討した。さらに,研究の射程をより広いものにするために,労働・働くことの意味についての思想研究や歴史研究といった周辺領域の文献についても整理した。以上の概念整理をふまえて,労働者の意識を探るための質問紙調査(調査会社の保有するモニター・サンプルを対象としたウェブ調査)を設計・実施した。質問紙の設計の際には,World Value SurveyやEuropean Values Studyといった欧米での調査データとの比較が最大限可能となるように考慮した。また,研究協力者である米田幸弘(和光大学)とも意見交換をし,社会階層論・階層意識論の視点からの分析が可能となるように設計した。調査から得られたデータを用いて,労働者の意識(価値志向や満足感・コミットメント)の構造を探索的に分析した。予備的な分析結果を見る限り,既存の国際研究で報告されている知見と整合的であり,データの信頼性や妥当性は高いと考えられる。以上の研究成果を基にして,平成27年度の学会大会での報告に向けて準備を進めている。本研究の目的は,日本社会における「仕事の価値」の構造と,その規定要因について,社会調査データの計量分析を用いて検討することであった。仕事の価値とは,人々にとって望ましいと認知される仕事の特性や条件である。最終年度である今年度は,インターネット調査に基づく探索的な分析を行い,以下の3点を明らかにした。第1に,仕事の価値は,内的価値,外的価値,ワークライフバランス価値という3つの基軸によって構成されている。内的価値は,仕事に取り組むにあたっての自律性や責任,やりがいといった特性によって構成される。外的価値は,高い報酬や雇用保障などを含んでいる。ワークライフバランス価値には,仕事が長時間でないことや仕事量が多すぎないことなどが含まれている。第2に,それぞれの仕事の価値は,個人属性や社会階層的地位によって規定されている。内的価値への志向性は,男性,高学歴層,専門職・管理職といった属性・地位によって高められる。一方で外的価値への志向性は,若年層,正規雇用といった要因によって形成される。概括すれば,内的価値とは,労働市場や職場における優位性を背景として追い求められる価値である。他方,外的価値への志向性は,必要性がその契機となっている。第3に,職務満足感の形成において,仕事の価値と報酬とのギャップが重要な要因となっている。すなわち,職務満足感に対する属性や職業的地位の効果の一部は,価値(仕事に対して何を求めているのか)と報酬(求めているものが得られているのか)の差の効果に媒介されている。例えば,外的価値を志向する若年層や正規雇用では,実際に得られている報酬の水準が(主観的に)低いため,職務満足感が低下すると考えられる。以上の研究成果は,平成27年度の日本社会学会大会(早稲田大学)にて報告されている。先行研究の体系的な整理・検討による労働者の意識の概念整理・尺度化については,順調に進展した。今年度は,国際比較研究の可能性を最大限に確保するという観点から,仕事の価値(work value)や,組織コミットメントといった概念を中心に整理を進めた。また,ランダムサンプリングによる調査ではなくモニター・サンプルを利用したウェブ調査ではあるものの,比較的に大きなサンプルサイズ(N=2,600)のデータを得ることができた。得られたデータの基礎的・探索的な分析も,順調に進められている。

他方で今年度の調査は,次年度に予定されている調査の予備調査という意味合いも兼ねていることから,調査票に盛り込む質問の内容や対象サンプルについての慎重な検討を重ねた結果,実査の時期がやや遅れた。その分,成果の発表についてもやや遅れが生じる見込みであるが,次年度中(平成27年度)の学会報告と論文投稿は可能であると考えている。労働社会学,社会意識論平成27年度は,今年度の基礎的・探索的なデータ分析をふまえた上での尺度の確定と,それによって測定される労働者意識の差異を説明するための因果モデルの検討,およびその国際比較分析を行う。より具体的には,第1に,今年度検討した理論的枠組みにもとづき,労働者の意識の規定構造や差異化の要因を明らかにするための仮説を構成する。これまで階層意識研究が注目してきた職業的地位に加えて,価値変動の理論が注目する世代的・時代的要因や,産業社会学・労働社会学が検討を加えてきた職業的実践や職業キャリアといった概念などを,規定要因の候補とする。第2に,そのような仮説を操作化し,初年度と同様にウェブ調査を実施する。第3に,得られたデータをもとにして,回帰モデル系の計量的手法を適用しながら,労働者の意識の規定構造を分析する。第4に,WVSやISSPといった国際的な社会調査データを比較対象として,構造方程式モデル,多母集団同時分析やマルチレベル・モデルなどの計量的手法を用いて,労働者の意識の差異化要因についての国際比較を行う。ウェブ調査の調査票設計および対象サンプルの検討を慎重に行った結果,実査の実施が年度末となったため,ウェブ調査の委託費用の支払いが次年度(4月)に繰り越された。平成26年度末に実施されたウェブ調査の委託費用として,平成27年4月に支出済みである。このウェブ調査の分析結果をふまえたうえで,平成27年度に計画されている本調査の調査票を設計し,分析モデルの精緻化を図る。
「看護組織における組織文化」の変革プロセスのモデル構築に関する研究

1.1総合病院を対象に、平成22年6月平成25年10月まで組織変革のアクションリサーチを行った。研究参加者は看護部長と看護師長で、組織変革のビジョンと目標の設定、方法の計画と実施、評価のプロセスを記述するとともに、アクションリサーチ前後の組織文化特性を比較した。2.全国181総合病院の看護師長・看護部長・副看護部長を対象に「看護師長の役割」に関する質問紙調査を行った。看護師長のフォーカス・グループ・インタビューのデータをもとに52項目の調査用紙を作成して7段階評定尺度を設けた。回収数は1,414(有効1,214)、SPSSにて因子分析を行い、看護師長の役割の構成概念とその特徴を抽出した。1.1総合病院の看護組織を対象にアクションリサーチを用いて、看護管理者と一緒に組織に変革を促し、そのプロセスを記述、分析することで、組織変革のプロセスをモデル化する。平成24年度は、アクションリサーチの「実践」の時期で、12か月に1回、対象病院の看護部長・看護師長(8名)と会議を持ちながら、実践状況の把握と修正を行った。会議の中で、主任をどう変革に巻き込むかが課題となり、メンバーで話し合いながら実践を行った。経過は概ね順調で、看護師長だけの動きから主任を巻き込んだ動きへと変化している様子が確認できた。会議録は逐語録にし、これまでの逐語録とともに質的機能的に分析を行い、変革のプロセスを抽出した。2.「看護師長の役割」の調査用紙を作成して調査し、看護師長の役割の構造、及び役割の遂行と病棟集団の特徴との関係を明らかにする。平成24年度は、平成23年度に作成した「看護師長の役割」の調査項目を利用して、研究協力者の看護部長、副看護部長達と一緒に、17施設の170名余りの病棟看護師長を対象に、「看護師長の役割困難感」を調査した。得られたデータを統計ソフトSPSSを用いて重回帰分析した結果、昨年度抽出された看護師長の役割の全6因子が、全体的な困難感に関係していることが明らかになった。その中でも特に、第1因子〈部署全体の看護の質の向上〉第3因子〈患者の安全の保証〉第4因子〈スタッフの仕事のサポート〉との関係性が見られた。1.1総合病院の看護組織を対象にしたアクションリサーチ対象病院看護管理者(看護部長・看護師長)と一緒に、アクションリサーチの計画に沿って実践を行い、2か月に1回程度の会議を持った。会議は全てボイスレコーダーに録音し逐語録にして、その都度フィードバックした。そして、平成25年11月26年2月までの間に、結果評価のための調査を行った。調査は、1主任、チームリーダー、看護師長、それぞれを対象にしたフォーカス・グループ・インタビュー(4グループ)、22病棟を対象にしたフィールド調査(2日間)、3就職して3年目以上の看護職86名を対象に「看護組織における組織文化の測定尺度」を用いた量的調査を行った。そして123の結果を、アクションリサーチ開始前の平成20年に行った調査結果と比較検討するとともに、4年間の25回の会議録から経緯を分析した。「看護組織における組織文化の測定尺度」を用いた調査結果をアクションリサーチの前とt検定で比較検定をしたところ、1項目を除いて有意差がみられなかった。アクションリサーチによって看護師長達のチームエンパワメントは上昇したが、主任・スタッフまで変化を与えることができなかったと考察された。2.日本とニュージーランドの文化・ヘルスケアシステム・看護教育・看護職の比較平成25年7月9月にオークランド工科大学(AUT)にゲストリサーチャーとして滞在し、ニュージーランドの文化・医療制度・看護教育・看護職の特徴について情報を収集した。ニュージーランドは日本とは異なる価値観や生活習慣(文化特性)を持ち、教育方法が異なり、それゆえ看護職の特徴が異なっていることを窺い知ることができた。このことから、日本の看護組織の組織文化特性や問題の背景には、日本特有の文化特性や教育が影響していることが考察された。1.1総合病院の看護組織を対象にアクションリサーチを用いて、看護管理者と一緒に組織に変革を促し、そのプロセスを記述、分析する。1か月に1回程度、対象病院の看護部長、看護師長達と一緒に会議を持ち、平成22年度に作成したビジョンと目標を実現するための計画立案と実践をサポートした。会議の内容はボイスレコーダーに集録し、逐語録にして分析し、次の会議に活かした。その結果、平成24年3月には、2つの目標のうち1つが達成された。2.「看護師長の役割」の構成概念を明らかにする。

平成22年度までに行った看護師長29人のフォーカス・グループ・インタビューのデータをもとに調査項目を作成し、平成23年5月7月、5人の看護管理者からレビューを受けて洗練化した。そして、10月に300床以上の7総合病院の看護部長・副看護部長・看護師長を対象にプレテストを実施し、その結果をもとにさらに調査項目を洗練化し53項目とした。平成24年1月、全国の300床以上のうち同意の得られた181総合病院の看護部長・副看護部長・看護師長2,400名を対象に調査を行い、個別投函にて回収した。回収データ数は1,414、有効回答は1,214であった。得られたデータは統計ソフトSPSSを用いて分析し、記述統計量を求めるとともに、主因子法・プロマックス回転による因子分析、及び分散分析、t検定を行った。その結果、看護師長の役割として6因子が抽出され、これを構成概念とした。また、看護師長と看護部長・副看護部長間で「看護師長役割」に対する違いが認められ、「看護師長役割」に対する認識と行動との間の違いも認められた。1.1総合病院を対象にしたアクションリサーチは、平成24年度は実践段階に入り、順調に組織が変革している状況が確認されている。平成25年末には実践を終了し、変革を評価できる予定である。これまでに研究参加者と持った会議は合計25回になり、全会議の逐語録、及び適宜の面接の逐語録が変革のプロセスを分析するデータとして蓄積されている。現在データの分析を進めており、平成25年度末には分析結果を出せる見通しである。また、変革の評価も行えると考える。2.「看護師長の役割」に関する調査は、平成23年度に行った調査結果を平成24年度に発表し、さらにその項目及び因子分析結果を用いて、「役割の困難性」に関する調査を行った。調査項目の有用性が確認され、今後、組織変革に向けた看護師長の役割に関する研究への実用が可能と考える。1.に関しては、当初の予定通りに進行している。2.に関しては、当初予定よりも、対象病院を拡げた結果、調査の同意を得られた病院が50病院から181病院に増え、対象者数も1500名程度から2400名程度と増えた。その結果、当初予定よりも多くのデータ数が得られ、より綿密な解析ができ、組織変革に寄与する看護師長の役割とその関係性の結果を得られることとなった。1.1総合病院を対象にしたアクションリサーチの継続と評価研究参加者である看護管理者と一緒に、組織変革に向けたアクションの実践を継続し、適宜会議を持って会議録のデータを蓄積し分析する。また、12月までに変革の程度を評価する調査項目を作成し、1月に「看護組織における組織文化の測定尺度」を用いた調査とともに対象病院の看護師達を対象に調査を行う。さらに、対象病院看護職を対象にした参加観察、及びフォーカス・グループ・インタビューを行って、その結果を分析し評価の一部とする。2.アクションリサーチの推進における情報提供を得るためと日本の看護組織における組織文化の特徴をさらに明らかにするため、看護組織における組織文化の変革のアクションリサーチを行っている海外の研究者(オークランド工科大学)のもとで研究を行う。3.3年間の収集データの分析結果から、「看護組織における組織文化の変革のプロセス」のモデル化を図る。1.1総合病院の看護組織を対象にアクションリサーチを用いて、看護管理者と一緒に組織に変革を促し、そのプロセスを記述、分析する。
芳香族性と骨格柔軟性を鍵とした動的π共役系の機能発現

芳香族性の変換を固体状態で制御することにより、圧力などの外部刺激による固体物性の変換を目指した。その途上、ひとつの化合物でありながら、環境に依存してRGB発光を示す「動く発光団」の開発に成功した。また、「ホウ素ドープナノグラフェン分子」を世界で初めて開発し、ホウ素の配位数変化に伴うπ共役構造の変化を利用した機能発現を達成した。主な成果を以下にまとめる。1.動く発光団の開発と環境依存RGB発光の発現2.芳香族性が変換可能なπ共役分子の高効率合成、カラムナー集積構造の構築、圧力応答性の検証3.骨格の中央にホウ素または窒素が導入されたπ共役分子の合成、基礎物性の解明、および機能発現π共役分子は一般に剛直な芳香環や多重結合(おもにsp2炭素)から構成されるため,必然的に剛直な構造をもつものが圧倒的に多い。このため、π共役分子は狙った形のものを作りやすく,物性面でも多くの強みをもつ。しかし,基本となる分子骨格が剛直であるということは無機材料に似て,構造の柔軟性に由来する物性の変換は難しく,静的な物性の発現に留まっていると考えることもできる.本研究者は、「π共役骨格を動かす」という視点に基づき,剛直性の利点を活かしつつ柔軟性を兼ね備えた一連のハイブリッドπ共役分子をうみだし,1.分子の動きを活かした単成分多重発光材料の開発(J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 8842, Chem. Eur. J., 2014, 20, 2193)と新しい可視化技術の創出(特願2013-257581),2.「すり潰す力」と「圧し縮める力」を見分けられる発光材料の開発(J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 10322)を実現した。特に1の材料は、単成分にもかかわらず、環境に応じて分子が励起状態の形を変えることで光の3原色であるRed、Green、Blueの3色の発光を示す。また、この分子を微量添加物として接着剤(有機溶媒を含むタイプ)に混ぜ込むことで、硬化の過程をリアルタイムで可視化することに成功しており、硬化が不十分な箇所の特定や硬化完了の確認に用いることができる。1.動く発光団の開発と環境依存RGB発光の発現2.芳香族性が変換可能なπ共役分子の高効率合成、カラムナー集積構造の構築、圧力応答性の検証3.骨格の中央にホウ素または窒素が導入されたπ共役分子の合成、基礎物性の解明、および機能発現本計画の達成目標は、分子集合状態で構造変化するπ電子系骨格の構築、柔軟性と剛直性を備えた発光性ハイブリッドπ電子系の構築の2点である。研究実績として、まず、非常に柔軟な分子構造変化を示す骨格として、環状チアゾール4量体とその類縁体の合成法を確立した。この結果は一流国際化学雑誌であるAngew. Chem. Int. Ed.に掲載されるとともに、国際化学雑誌Synfactsにハイライトされた。この分子骨格は、室温で毎秒6400万回の反転挙動を繰り返していると見積もられ、6.8 kcal/molという反転障壁の低さは他のπ電子系骨格には類を見ない。また、剛直部位と柔軟部位を合わせもつハイブリッドπ電子系として、アントラセンイミド2量体の合成法を確立した。その分子骨格の柔軟性と集積能を活かして、単成分の有機分子で初めて励起光を変えずにRGB発光を実現した。すなわち、ポリマーフィリム中では青色、溶液中では緑色、結晶中では赤色の発光を達成した。この現象は、1)光励起状態において柔軟π電子系部位が大胆なコンフォメーション変化を誘起すること、2)結晶中のおいてV字型非平面分子が「2つ折のπスタッキング」を構築し、剛直π電子系部位が分子間相互作用により長波長シフトした発光をしめすこと、の2点に起因している。この成果は、一流国際化学雑誌へ投稿中である。さらに、ホウ素をπ電子系の中央に組み込んだホウ素ドープナノグラフェン分子を開発し、ホウ素の配位数変化に伴ったサーモクロミズムなどの機能開拓を行った。この成果は、一流国際化学雑誌であるJ. Am. Chem. Soc.(Spotlightに選出)とAngew. Chem. Int. Ed.に立て続けに掲載され、Angew. Chem. Int. Ed.、Synfacts、Advances in Engineeringにハイライトされた。芳香族性の変換を固体状態で制御することにより、外部刺激による固体物性の変換を目指した。また、π共役系の中央にホウ素を導入した「ホウ素ドープナノグラフェン分子」を世界で初めて開発し、ホウ素の配位数変化に伴うπ共役構造の変化を利用した熱応答色調変化やアンモニアガスによるTurn ON発光などの機能発現を達成した。主な実績を以下にまとめる。1.芳香族性が変換可能なπ共役分子の高効率合成とカラムナーパッキング構造の構築2.含ホウ素および含窒素π共役分子の合成、基礎物性の解明、および機能発現