hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞の過酸化障害とその防護

以上の事実は、SRの活性酸素による障害はリン脂質膜より酵素蛋白質により顕著に発生することを示唆したが、CaATPaseの分解様式は、虚血・再潅流障害過程の心筋のそれと必ずしも一致しなかった。長時間低温虚血保存したラット心の再潅流時の機能を調べた結果、酸素消費から収縮の総仕事へのエネルギ-変換効率は、8時間保存を境に低下し、この低下はMITの酸化的リン酸化能の低下と対応した。長期低温保存心の移植後病理像とMIT機能の変化を調べた結果、再潅流障害は血液潅流開始後短期に発生すること、障害の程度は保存条件、特に臓器浮腫の抑制により低下すること、Wisconsin大学保存液がこの観点から有効であることが示された。虚血再潅流肝ではビタミンEの前投与によってMIT機能障害が軽減した。以上の事実から、再潅流障害は潅流開始後短期に発生し、ラジカル捕捉剤で抑制され、障害部位は形質膜ではなくMIT及び小胞体に大で、障害の機序は脂質過酸化よりも酵素蛋白質の修飾が主であることが示唆された。本研究課題の開始に先立ち、ウサギ心臓に虚血・再潅流処理を施すと、筋小胞体は著しい障害を受けるが筋細胞形質膜は損傷を受けないことを観察していた。本課題に対する昨年度の助成により、ウサギ骨格筋を活性酸素生成系と混和すると、脂質過酸化以前に酵素タンパク質が修飾を受け、且つ分解することを見いだした。本年度は虚血・再潅流が心臓のエネルギ-変換効率にどの様な影響を与えるかを、ラット心臓を用いて、心機能とミトコンドリア(MIT)機能の関連から調べた。ラット摘出心を4°CでEuroーCollins液に0,8,12,24時間単純浸漬して低温虚血群、さらに37°CでKrebsーHenseleit液を40分潅流して再潅流群をえた。心収縮性は虚血により低下したが、8時間虚血後再潅流群と12時間虚血後再潅流群の間に有意差はなかった。心仕事量と酸素消費量は長時間虚血後の再潅流群でも正の相関を示した。しかし、無負荷状態での酸素消費量も荷負荷状態での心仕事量当りの酸素消費量も共に12時間虚血後の再潅流で有意に増大した。虚血群、再潅流群各々からMITを単離し、酸素電極を用いてその機能を調べた。MIT収率は各群間に有意差はなく、心機能の低下に見合うほどの臓器の損傷のないことが推測された。MITの呼吸調節率とP/0値から見積ったMIT機能は、虚血処理で低下し,12,24時間の虚血後の再潅流でさらに低下した。MITの過酸化脂質量は12時間以上の虚血で増加し、再潅流でさらに増加した。以上の事実から,12時間以上の虚血によって、酸素消費量は増大するが、その機械的仕事量へのエネルギ-変換効率は低下することが明かとなった。この効率の低下は虚血再潅流によるMITの機能障害によるエネルギ-産生能の低下に起因することが示唆された。したがって、エネルギ-変換効率からみた低温保存心の機能は8時間を越えなければ保持されうることが示唆された。Collins'M(CM)液とWisconsin大学(UW)液に10及び15時間低温浸漬保存した心臓を同種異所性に移植し、1及び5日後の壊死率とミトコンドリア(MIT)呼吸能を比較して再潅流障害の機序を調べた。拍動の有無から判定した移植後1日の心臓生存率はCM液中15時間保存のみが67%に低下したが、5日ではUW中10時間保存群以外の3群全て、特にCM保存群で大きく低下した。移植後5日の壊死率はUW10時間保存群以外の全群で増大し、CM群で有意に大であった。含水率から判定した浸漬保存による臓器浮腫はUW保存群で顕著に抑制されたが、血液再潅流5日後にはCM10時間群以外の群で細胞浮腫率が一定値に近づいた。MIT収率から算定した細胞破壊度は、液種に拘らず保存により有意に増大し、特にCM15時間群で顕著に増大した。
三叉神経節におけるグリアを介した情報伝達システムの解析

行動学的検討において,下歯槽神経切断後1日目より顔面領域(口ひげ部)における持続的な疼痛閾値の低下が確認された.また,免疫組織学的検討において切断側の三叉神経脊髄路核尾側亜核においてグリア細胞のマーカー蛋白Iba1とGFAPの発現増加,さらにはIL-18の著明な発現増加が3日目より認められた.さらに二重染色においてIL-18はIba1とp-p38との同局在を認めた.以上より、下歯槽神経損傷によりグリア細胞が活性化し,IL-18の発現増加が神経損傷に起因する慢性疼痛の発現に関与している可能性が示唆された.行動学的検討において,下歯槽神経切断後1日目より顔面領域(口ひげ部)における持続的な疼痛閾値の低下が確認された.また,免疫組織学的検討において切断側の三叉神経脊髄路核尾側亜核においてグリア細胞のマーカー蛋白Iba1とGFAPの発現増加,さらにはIL-18の著明な発現増加が3日目より認められた.さらに二重染色においてIL-18はIba1とp-p38との同局在を認めた.以上より、下歯槽神経損傷によりグリア細胞が活性化し,IL-18の発現増加が神経損傷に起因する慢性疼痛の発現に関与している可能性が示唆された.4週齢前後のSD系ラットを数日間馴化し、ペントバルビタールにより麻酔をしたのちに下顎骨を露出させ、歯科用ラウンドバーを用いて骨を切削し、ピンセットで骨を除去することにより下歯槽神経を露出させ、これを切断することで神経因性モデルの一種である下歯槽神経障害モデルを作製した。神経因性疼痛は坐骨神経のモデル(ベネットモデル、チャンモデル等)が多いが、三叉神経でのモデルは、行動試験の困難さから必ずしも十分には確立していない。そこで本研究では、行動試験に改良を加え、試験の客観性を高めるように特に注意をして研究を行った。その結果、von freyfilamentを用いた行動試験において、ラットの視覚等に影響を与えない試験法を開発し、比較的再現性の高い、信頼性の高い行動試験法を確立した。この方法はラットに苦痛を与えることなく三叉神経領域のアロディニアの出現を経時的に評価でき、非常に有用である。また歯科領域における神経因生疼痛モデルの確立に非常に重要であり、槽神経損傷に伴った神経障害性疼痛発現機序の研究に応用できると思われる。ついで神経切断後に灌流固定を行い、1日後から14日後にかけて、それぞれ三叉神経節を摘出した。これらをクリオスタットにより厚さ約5μmの凍結切片とした。現在、これらを用いて三叉神経脊髄路核および三叉神経節における、下歯槽神経損傷後のサイトカインと受容体の発現変化を時間的・空間的に調査し、発現細胞の同定を行っている。4週齢前後のSD系ラットを数日間馴化し、ペントバルビタールにより麻酔をしたのちに下顎骨を露出させ、歯科用ラウンドバーを用いて骨を切削し、ピンセットで骨を除去することにより下歯槽神経を露出させ、これを切断することで神経因性モデルの一種である下歯槽神経障害モデルを作製した。現在、昨年に引き続き、三叉神経脊髄路核および三叉神経節における、下歯槽神経損傷後のサイトカインと受容体の発現変化を時間的・空間的に調査し、発現細胞の同定を進めている。【目的】抜歯をはじめとした歯科領域における外科処置により,疼痛異常が発現することが報告されている.この疼痛異常発現には,下歯槽神経の障害が関与していると考えられているが,その発現メカニズムは不明な点が多い.一方,脊髄後角や延髄後角でのグリア細胞からの炎症性サイトカインの遊離が,神経障害性疼痛発現に関与するという報告が増加している.今回我々は,炎症性サイトカインの一つであるIL-18に着目し,下歯槽神経切断モデルラットにおける三叉神経脊髄路核でのグリア細胞の発現変化,さらにはIL-18の発現変化について詳細に検討を行った.【方法】実験には,SD系雄性ラットを用いた.ペントバルビタール麻酔下にラットの左側下歯槽神経切断後,von Freyfilamentを用いて顔面領域(口ひげ部)における疼痛発現変化について経時的に検討した.下歯槽神経切断後1,3,5,7,14,28日後に灌流固定を行い,ラットの脳幹を摘出し,三叉神経脊髄路核における各種グリア細胞のマーカーおよびIL-18の発現変化について免疫組織学的に検討した.【結果】

行動学的検討において,下歯槽神経切断後1日目より顔面領域(口ひげ部)における持続的な疼痛閾値の低下が確認された.また,免疫組織学的検討において切断側の三叉神経脊髄路核尾側亜核においてグリア細胞のマーカー蛋白Iba1とGFAPの発現増加,さらにはIL-18の著明な発現増加が3日目より認められた.さらに二重染色においてIL-18はIba1とp-p38との同局在を認めた.【結語】下歯槽神経損傷によりグリア細胞が活性化し,IL-18の発現増加が神経損傷に起因する慢性疼痛の発現に関与している可能性が示唆された.研究は順調に進行しており、当初目標をおおむね達成している24年度が最終年度であるため、記入しない。順調に進行しており、特に問題はない24年度が最終年度であるため、記入しない。
読書における有効視野のDualーstrategyモデルの検討

研究目的:漢字仮名混じり文は漢字という表意文字と仮名という表音文字がその構成成分として、混在して用いられている。このようなテキストの読みにおける、文や単語の認知処理機構を眼球運動特性を指標として検討した。漢字仮名混じり文におけるテキスト処理は、漢字と仮名で異なる、というdualーstrategy仮説を検討するため、読みの過程における飛越(サッケ-ド)運動の距離や停留時間を記録した。実施計画:この仮説を検討するため、コンピュ-タとリアルンタイムで連動させる移動窓(moving window)をソフトウエア的に作成した。具体的には、被験者がCRT上に提示されたテキストを読むとその眼球運動に連動して決った範囲の有効視野が切出されて表示される。被験者が視線を移動させると、この移動窓も同時に移動する。移動窓の大きさを制限することにより、画面のテキスト(漢字、仮名、英語など)を処理する効率が変化した。現在までの結果:(1)漢字の処理は仮名と異なり、凝視時間は短く語彙アクセスは速いようである。(2)反対に仮名はサッケ-ド運動の距離が小さく凝視時間な長くなる傾向がみられた。(3)漢字仮名混じりの本の有効視野の広さは約5ー6文字程度であることが推定された。仮説の一部は支持されたと考えられる。
抗体様スキャフォルドと光を用いた創薬標的のハイスループット探索

蛍光標識抗体と光によるタンパク質不活化法(FALI)は細胞機能アッセイ系と組合せることで特定の細胞機能に関与する分子の探索に応用可能な技術である。これを効率的に行う上での問題点は、標的となる細胞表面の膜タンパク質を網羅する高親和性抗体のライブラリーを作成することである。効率向上を図るため、無細胞翻訳系のcDNAディスプレイに応用可能な抗体(様)スキャフォルドについて検討した。その結果、ラクダ重鎖抗体由来の一本鎖組換え抗体を用いることで効率的な発現が見られたため、発現・精製条件の至適化を行った。現在、erbB系をモデルとしてクローン選択条件の検討を進めている。神経細胞の機能は、その高度な極性構造を基盤としてシナプスを介した神経細胞間やグリア細胞との相互作用により制御されている。特定の神経機能に関与する膜タンパク質を同定し解析するためには、細胞間相互作用の場における時間分解能の高い方法を用いる必要がある。フルオレセイン標識抗体と光照射によるリアルタイム蛋白質不活性化法(FALI)はそれに適した方法であるが、標的となる細胞表面の膜タンパク質を網羅する抗体(様)分子の調製とフルオレセイン標識を効率良く行うことが課題となっていた。本研究では、発現効率・安定性の高いスキャフォルドを持つ抗体(様)分子ライブラリーとcDNAディスプレイ技術を組み合わせてこの問題を克服し、FALIを用いたハイスループット創薬標的探索を行うための基盤技術を確立することを目的としている。本年度は、新しいスキャフォルドを持つ抗体(様)分子を無細胞翻訳系においてcDNAディスプレイとして発現させる条件を検討し、スキャフォルドにランダムなペプチド配列を挿入したライブラリーとして発現させるために最適化することを目指して実験を行った。いくつかの抗体(様)スキャフォルドと無細胞発現系の組合せを検討し、ラクダ由来シングルドメイン抗体(VHH)スキャフォルドを用いることよりcDNAディスプレイ分子として発現させることが可能となった。さらに、無細胞翻訳系及びcDNAディスプレイの効率向上を目指して反応条件の検討を進めた。特定の標的分子に結合するクローンを得るトライアル実験を行うために必要な発現レベルに達しつつある。今後は、モデル系を用いて結合クローン増幅・再構築の条件検討を行い、培養細胞を用いた実験に進むための反応条件確立を行う予定である。本研究では、発現効率・安定性の高いスキャフォルドを持つ抗体(様)分子ライブラリーとcDNA display技術を組み合わせてこの問題を克服し、FALIを用いたハイスループット創薬標的探索を行うための基盤技術を確立することを目的としている。本年度は、前年度に引き続きラクダ由来シングルドメイン抗体(VHH)スキャフォルドにランダムペプチド配列を挿入したライブラリーをcDNA display分子として発現させるための条件について検討を行った。神経細胞の細胞膜上に発現する膜タンパク質を標的とし、その分子の細胞外ドメイン組換えタンパク質に結合するVHHクローンをライブラリーから取得するためのトライアル実験を行い、結合cDNA displayクローンの選択、増幅・再構築の条件を検討した。さらに発現効率を向上させるため、研究分担者である根本らが開発した改良型のピューロマイシンリンカーを用いてcDNA display分子発現の条件検討を行った。また、培養細胞の細胞表面への結合を利用したクローン選択の条件検討を行うため、EGF受容体の細胞外ドメインに結合するVHHクローンを作製し、cDNA display分子として発現させた。本クローンを用い、細胞表面におけるクローン選択技術確立のため実験を進めていく予定である。VHHスキャフォルドの無細胞翻訳系及びcDNAディスプレイ化の反応条件を検討し、十分な独立クローン数を維持したライブラリーとして発現させる目処がついた。今後モデル実験へ進むための基礎的な条件設定はほぼ予定通り進んでいると判断している。神経薬理学ピューロマイシンリンカーを用いたcDNAディスプレイの開発者であり、高効率化を進めている研究分担者と引き続き緊密に協議を行いながら、ライブラリーとしての発現効率の向上と結合クローン増幅・再構築条件の検討を効率良く進めていく予定である。無細胞翻訳系及びcDNAディスプレイの発現効率を高めることが早期に可能となり、当初の予定よりも無細胞翻訳系等の試薬・キット類の使用量が少なかったため。今後はcDNAディスプレイライブラリー構築のために大量の試薬・キットを使用する予定であり、そのために研究費を使用する。
戦後派作家の長篇小説に関する総合的研究

本研究では、第一に三島由紀夫、野間宏、武田泰淳、中村真一郎、大岡昇平ら、いわゆる戦後派作家による長篇小説の草稿を精査し、彼らの創作過程を比較検討した。その際、フランス生成論の成果を踏まえ、より望ましい草稿研究の方法論を追求した。第二に上記の作家たちによる小説の差異と共通性を日本文学史の大きな文脈の中で検討するとともに、それが近現代における世界文学の課題に応えるものでもあることを明らかにした。第三にそれは同時に近現代における哲学的課題に対応するものでもあることを、歴史、経済学、特に精神分析などの知見も生かして示した。本研究は戦後派作家の主要長篇小説の創作過程の調査分析を踏まえ、ジャンルとしての戦後長篇小説を、日本文学、世界文学の大きな観点から位置づけ直そうとするものである。その第一段階として『三島由紀夫「豊饒の海」VS野間宏「青年の環」ー戦後文学と全体小説』(新典社)を刊行し、現時点までの研究成果をまとめるとともに、今後の課題、展望を確認、整理した。ここに示された構想に従って、科研費基盤研究(B)「英国モダニズムの情動空間に関する総合的かつ国際的研究」(25284058、研究代表者・遠藤不比人)、基盤研究(C)「太平洋戦争後の〈戦後文学〉に描かれたタイ表象の分析研究」(15K02250、研究代表者・久保田裕子)と連携し、国内外から30名以上の登壇者を得て「国際三島由紀夫シンポジウム2015」(11月14、15、22日於東京大学、青山学院大学)を開催した。現在その成果を著作として刊行すべく(水声社)、編集を進めている。以上と平行し、研究計画当初には予定していなかった大きな展開があった。第一に、ポーランドの文芸誌「elewator」から依頼を受け三島に関する論文を寄稿し、これに合わせてポーランドの国際学会で三島に関して発表した。そのポーランド出張の際にアウシュヴィッツ強制収容所を訪問し、アウシュヴィッツのような限界状況をめぐる思想、哲学的文脈を背景にして、近代小説の限界と可能性の再検討を試みた。第二に、メキシコで開催された三島由紀夫シンポジウムで招待講演を行い、その際1957年の三島のメキシコ訪問地を実際に取材して、その文学的意義を検討した。さらに、帰国前に米国アトランタのマーク・アンダーソン氏(ジョージア大学、ラテンアメリカ文学研究)を訪ねて面談した。氏は、本研究最終計画年にあたる2017年に日本に招きシンポジウムを行う予定で、その打合せを行った。本研究では、当初からテーマを共有する研究者との国際的ワークショップ、シンポジウムの開催を企図していたが、これが予定していた以上の規模の「国際三島由紀夫シンポジウム2015」として実現したこと、および、やはり当初は予定していなかったポーランド、メキシコ、アトランタに赴いての研究が実現したことによる。本年度の成果としては、第一に、国内外から30名以上の登壇者を得て2015年度に開催した「国際三島由紀夫シンポジウム2015」の成果を編集、拡張して『混沌と抗戦ー三島由紀夫と日本、そして世界』(水声社、井上隆史他編)として書籍化した。これについては「毎日新聞」で特集を組んで紹介されたり、関連のセミナーが開催されるなど、書籍の内容を多くの読者に向けて発信することができた。第二に、世界の長篇小説が提起する問題を総合的に考察することを目的として、本研究代表者の勤務校である白百合女子大学の大学院で、学外から多くの専門家を招く連続セミナーを実施した。この成果についても著作として刊行すべく編集を進めている(弘学社)。第三に、現代日本文学の担い手として最重要人物の一人であり国際的にも評価の高い津島佑子が惜しまれつつ亡くなったことを受けて、国際追悼シンポジウムを企画、開催した。これについても、現在著作化を進めている(水声社)。なお、上記と並行し三島由紀夫と親交の深かった詩人高橋睦郎氏の論考を集めた『在りし、在らまほしかりし三島由紀夫』(平凡社)の編集に協力し、同書に解説を執筆したほか、2015年度、メキシコで開催された三島由紀夫シンポジウムの内容について雑誌「国文白百合」で紹介した。2015年度に国内外で開催された三島由紀夫シンポジウムが、三島研究に留まらない広く深い射程を有していたため、その成果をまとめることで、研究を大きく前進させることが出来た。また、本研究課題の企画時には予定されていなかった津島佑子の追悼シンポジウムも、たいへん充実した内容であった。本研究は戦後派作家の主要長篇小説の創作過程の調査分析を踏まえ、ジャンルとしての戦後長篇小説を、日本文学、世界文学の大きな観点から位置付け直そうとするものである。本年度の主な成果は以下のようである。第一に国内外の研究者延べ18名の発表者を得て、二回にわたり国際研究集会を開催した(12017年7月29日、東京大学教養学部、22018年3月29日4月1日、UCLA)。本件企画時に考えていた日本、欧米、中南米の文学作品を対象とする研究だけでなく、アラブ系研究者によるエジプト文学、シリア文学などの研究も加わり、大幅に広がった研究射程の中に日本の戦後文学を位置付け直すことを試みた。第二に、昨年度までの研究成果の書籍化として『津島佑子の世界』(井上隆史編、水声社、2017・7)、『三島由紀夫『豊饒の海』を読み直すー「もう一つの日本」を求めて』(井上

隆史著、現代書館、2018・2)、『長篇小説の扉』(井上隆史編、弘学社、2018・3)を刊行した。特に『三島由紀夫『豊饒の海』を読み直す』においては、単なる作品研究を越えて、日本文学・文化、さらに世界文学に関する議論を深めることが出来た。第三に、今後さらに研究を展開してゆく柱として、今回関わりをもった複数の英、仏研究者の著作の翻訳、研究批評を現在進めている。いずれも数年以内の刊行を目指している。全体として、三島由紀夫、武田泰淳、大岡昇平、野間宏ら戦後作家がそれぞれ追求した問題の個別性と、それらがこんにちの我々に訴える世界文学的普遍性とを明るみに出すことに関して、大きな成果を得たと考えている。本研究では、第一に三島由紀夫、野間宏、武田泰淳、中村真一郎、大岡昇平ら、いわゆる戦後派作家による長篇小説の草稿を精査し、彼らの創作過程を比較検討した。その際、フランス生成論の成果を踏まえ、より望ましい草稿研究の方法論を追求した。第二に上記の作家たちによる小説の差異と共通性を日本文学史の大きな文脈の中で検討するとともに、それが近現代における世界文学の課題に応えるものでもあることを明らかにした。第三にそれは同時に近現代における哲学的課題に対応するものでもあることを、歴史、経済学、特に精神分析などの知見も生かして示した。研究計画2年目、3年目(最終計画年)に予定していたことの一部について、当初企図していたこと以上の研究を、既に行うことが出来た。これに基づき本年度前半は成果を著書として纏めることに集中し、後半からは研究の射程をいっそう拡張して、2017年の国際シンポジウムに備えたい。当初から計画していた国際シンポジウムの開催に向けて研究を推進したい。日本近代文学当初から企画していた、テーマを共有する研究者との国際的ワークショップ、シンポジウムが、予定していた以上の規模の「国際三島由紀夫シンポジウム2015」として実現したこと、および当初は予定していなかったポーランド、メキシコ、アトランタに赴いての研究が実現したことによる。2015年度、当初計画以上に研究が進展したため、前倒しで予算を消化した影響による。従って、諸経費に関しては、2016年度は当初計画以下の金額に収まることが予想される。2016年度前半は成果を著書として纏めることに集中し、後半からは研究の射程をいっそう拡張して、2017年の国際シンポジウムに備える予定だが、経費に不足が生じた場合には、研究者所属大学から毎年給付される研究費などによって対応する。2017年度の計画執行の妨げにならないように、2016年度は新たな予算消化を極力抑えた。その結果、経費不足などの問題は生じないと考える。
特別支援学校・児童養護施設における性問題予防教材の開発と普及に関する研究

思春期における性問題の発生は自己肯定感の低さと関係していると言われ、文部科学省学習指導要領「性に関する指導」においても自己肯定感を高める教育が重要視されている。本研究者はこれまでpopulation approachとして、保健行政・学校行政恊働型の思春期問題対策教材の開発・普及を実践してきた。それらを活用し本研究では、high-risk approachとして特別支援学校・児童養護施設における児の背景と性問題を分析し、特別支援学校・児童養護施設における性問題予防教材の開発・普及を目的とする。特別支援学校・児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協同し、下記について実行する。特別支援学校・児童養護施設における児の背景と性問題分析、特別支援学校(軽度知的障害児中学・高等部)用教材の開発、児童養護施設入所児(中学・高等部)用教材の開発、教育介入評価分析、公衆衛生学的high-risk approachとしての2)の教材普及を目指した児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協同した研修会の開催を行っている。山形県・鳥取県・福島県の児童養護施設、千葉県・鳥取県・神奈川県特別支援学校において、児の特徴と家族背景・性問題の関連分析のための調査を開始する。調査は実態調査として記述式回答・インタビューを実施した。分析結果に合わせた、特別支援学校高等部軽度知的障害児のための教材を、既存の『生きるための心の教育』PPT教材をもとに編成し作成した。児童養護施設における中学・高等部用紙芝居教材を、既存の本研究者開発教材である『生きるための心の教育』PPT教材1-3)・小学生用『伝えたい生と性』(紙芝居教材)4)をもとに編成し作成した。1.研究協力希望県である各都道府県毎の特別支援学校・児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協議会を作り、潤滑なる協働関係作りも含めた、研究内容の打ち合わせを行った。2.児の特徴と家族背景・性問題の関連分析のための調査を開始した。3.質問紙作成の際に、有識者・専門家でもある1.の協議会が中心に妥当性の検討を行った。4.特別支援学校高等部軽度知的障害児のための教材を、既存の『生きるための心の教育』PPT教材をもとに編成し作成した。5.分析結果に合わせた、児童養護施設における中学・高等部用紙芝居教材を、既存の本研究者開発教材である『生きるための心の教育』PPT教材1-3)・小学生用『伝えたい生と性』(紙芝居教材)4)をもとに編成し作成した。6.第77回公衆衛生学会自由集会「保健師魂と公衆衛生活動」において、全国児童養護施設へ案内を送付し、検討会を行い、今後の教育検討のために意見交換を行った。1.継続調査を行い、教育介入評価分析を行う。2.協議会と共催し、特別支援学校・児童養護施設職員や関係者を参集し、思春期問題予防研修会を開催し、教材利用方法の説明を行い普及を進める。3.これまでの研究結果に関し、国際学会にて学会発表する。特別支援学校・児童養護施設における児の背景と性問題分析、特別支援学校(軽度知的障害児中学・高等部)用教材の開発、児童養護施設入所児(中学・高等部)用教材の開発、教育介入評価分析、公衆衛生学的high-risk approachとしての2)の教材普及を目指した児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協同した研修会の開催を行う。具体的には以下の4点である。1.特別支援学校における軽度知的障害児の、児の特徴と家族背景・性問題の関連分析2.分析結果に合わせた、特別支援学校高等部軽度知的障害児のための教材を、既存『生きるための心の教育』PPT教材をもとに編成した教材作成を行う3.分析結果に合わせた、児童養護施設における中学・高等部用紙芝居教材を、既存の本研究者開発教材である『生きるための心の教育』PPT教材・小学生用『伝えたい生と性』(紙芝居教材)をもとに追記・編成した教材作成を行う4.各県において、児童養護施設・保健・学校行政へ思春期問題予防研修会の開催を行う1.研究協力希望県である各都道府県毎の特別支援学校・児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協議会を作り、潤滑なる協働関係作りも含めた、研究内容の打ち合わせを行った。4.第76回公衆衛生学会自由集会「保健師魂と公衆衛生活動ボランティア・NGO等の住民組織育成による性教育・自殺・加虐行為等の思春期問題対策」において、全国児童養護施設へ案内を送付し、検討会を行い、今後の教育検討のために意見交換を行った。

思春期における性問題の発生は自己肯定感の低さと関係していると言われ、文部科学省学習指導要領「性に関する指導」においても自己肯定感を高める教育が重要視されている。本研究者はこれまでpopulation approachとして、保健行政・学校行政恊働型の思春期問題対策教材の開発・普及を実践してきた。それらを活用し本研究では、high-risk approachとして特別支援学校・児童養護施設における児の背景と性問題を分析し、特別支援学校・児童養護施設における性問題予防教材の開発・普及を目的とする。特別支援学校・児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協同し、下記について実行する。特別支援学校・児童養護施設における児の背景と性問題分析、特別支援学校(軽度知的障害児中学・高等部)用教材の開発、児童養護施設入所児(中学・高等部)用教材の開発、教育介入評価分析、公衆衛生学的high-risk approachとしての2)の教材普及を目指した児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協同した研修会の開催を行っている。山形県・鳥取県・福島県の児童養護施設、千葉県・鳥取県・神奈川県特別支援学校において、児の特徴と家族背景・性問題の関連分析のための調査を開始する。調査は実態調査として記述式回答・インタビューを実施した。分析結果に合わせた、特別支援学校高等部軽度知的障害児のための教材を、既存の『生きるための心の教育』PPT教材をもとに編成し作成した。児童養護施設における中学・高等部用紙芝居教材を、既存の本研究者開発教材である『生きるための心の教育』PPT教材1-3)・小学生用『伝えたい生と性』(紙芝居教材)4)をもとに編成し作成した。1.研究協力希望県である各都道府県毎の特別支援学校・児童養護施設、学校行政(教育委員会)・保健行政と協議会を作り、潤滑なる協働関係作りも含めた、研究内容の打ち合わせを行った。2.児の特徴と家族背景・性問題の関連分析のための調査を開始した。3.質問紙作成の際に、有識者・専門家でもある1.の協議会が中心に妥当性の検討を行った。4.特別支援学校高等部軽度知的障害児のための教材を、既存の『生きるための心の教育』PPT教材をもとに編成し作成した。5.分析結果に合わせた、児童養護施設における中学・高等部用紙芝居教材を、既存の本研究者開発教材である『生きるための心の教育』PPT教材1-3)・小学生用『伝えたい生と性』(紙芝居教材)4)をもとに編成し作成した。6.第77回公衆衛生学会自由集会「保健師魂と公衆衛生活動」において、全国児童養護施設へ案内を送付し、検討会を行い、今後の教育検討のために意見交換を行った。1.協議会と研究内容について打合せを行う。2.の分析結果に合わせた、特別支援学校高等部軽度知的障害児のための教材を、既存の『生きるための心の教育』PPT教材をもとに編成し作成する。3.の分析結果に合わせた、児童養護施設における中学・高等部用紙芝居教材を、既存の本研究者開発教材である『生きるための心の教育』PPT教材・小学生用『伝えたい生と性』(紙芝居教材)をもとに編成し作成する。4.教材を用いて教育介入研究を開始する。1.継続調査を行い、教育介入評価分析を行う。
日本近海における台風発生ポテンシャルの予測手法の開発

当初の計画ではTIGGEデータを用いて北緯25度以北における台風発生の予測可能性について明らかにする予定であったが、予測時間が短いこと、またタイミングよく欧州中期予報センターとS2Sデータを用いた国際共同研究を開始できたことなどを考慮し、S2Sデータを用いて解析を行うこととした。平成29年度に行った研究により、BSISOの位相により、北緯25度以北での台風発生頻度が増減することが明らかになっている。このため、まずS2SデータのBSISOの再現性能を解析した。その結果、より長い時間の予測になればなるほど、BSISOの頻度が減少傾向にあることがわかった。この要因として、数値モデルではBSISOの振幅が予測時間とともに減少傾向にあることと関係があると考えられる。次に最もBSISOの再現性能の高かったヨーロッパ中期予報センターの予測データを用いて、BSISOの位相ごとの台風発生位置の検証を行った。その結果、モデルは北西太平洋で対流非活発位相の時に、台風の発生個数が少なく、逆に対流活発位相の時に台風の発生個数が増える傾向を概ね表現していたが、発生位置については、西にずれる傾向が見られた。これはBSISOの振幅が小さくなることと関係があるものと考えられる。これらの知見は台風発生ポテンシャルの予測手法の開発に必要不可欠である。関連研究について、議論を行うために、2018年日本地球惑星科学連合年会において「台風」セッションを国際セッションとして開催した。またBSISOの解析にあったってはハワイ大学国際太平洋研究センターの菊地博士と、S2Sデータの解析に当たっては欧州中期予報センターのVitart博士と国際共同研究を行った。まず、北緯25度以北における台風発生の月別頻度分布を調べた。その結果、北緯25度以北での台風発生は7-11月に起こっており、8月が最も多いことがわかった。8月について、どのような年に北緯25度以北での台風発生が多いのか調べた。その結果、月平均の北西太平洋モンスーン指数が1標準偏差以上小さかった年に全体の41%の台風が発生している一方で、1標準偏差以上大きかった年には全体の5%の台風しか発生していなかった。このことはフィリピン東方での対流活動が不活発で、高気圧偏差である、いわゆる負のPJパターンが卓越するときに、北緯25度以北での台風発生が起こりやすいことを示している。このような大気場の変調を引き起こす要因として、北半球夏季季節内変動(BSISO)が考えられる。BSISO位相ごとの北緯25度以北での台風発生確率と北太平洋域全域での発生確率を比べると、フィリピン付近で対流活動が活発である位相6-7の時に北緯25度以北での台風発生確率が低くなり位相8-1の時に北緯25度以北での台風発生確率が高くなっていることがわかった。さらに台風発生時点での発生位置を中心とする10度四方で平均した海面水温、鉛直シアー、相対渦尾、中層の湿度の偏差を北緯25度以北での台風と北太平洋域すべての台風とで比較した結果、北緯25度以北での台風発生では中層の湿度偏差が大きいことがわかった。関連研究について情報収集・議論を行うため、日本地球惑星科学連合、米国物理学連合合同大会において「台風」セッションを研究代表者がメインコンビーナ-となり、国際セッションとして開催した(2017/5/21於:幕張メッセ)。また、シームレス台風予測研究会(2017/11/10於:海洋研究開発機構東京事務所)を主催した。なおBSISOの解析に当たってハワイ大学国際太平洋研究センターの菊地博士と国際共同研究を行った。研究実績に記載の通り、当初の計画通り進んでおり、得られた研究成果は国内外の学会で発表を行った。現在論文発表を準備中である。また、平成30年度に実施する予定のTIGGEデータ解析のために、解析用のPCとディスクを購入し、データのダウンロードが計画通り順調に進捗している。

得られた解析結果によると、比較的時間スケールの長いフィリピン付近の対流活動の変動を予測できれば、北緯25度以北での台風発生を精度よく予測できる可能性がある。平成30年度は各国の現業モデルモデルにおける、フィリピン付近の対流活動の予測可能性をTIGGEデータを用いて、定量化する。また、様々なモデルの予測の組み合わせにより、北緯25度以北での台風発生予測の高精度化が可能かどうか検討を進める。所属機関の人材育成制度により、平成30年度11月より、研究代表者がTIGGEデータの公開元である欧州中期予報センターへ派遣されることとなった。このためさらなる国際共同研究の発展も視野に研究活動を進めていく予定である。論文投稿料と英文校閲料として使うことを予定していたが、論文の執筆が若干遅れているため、平成30年度に繰り越して使用する予定である。
昆虫の防御物質であるカンタリジンに誘引される特異な節足動物群集の多様性とその動態

本研究は、カンタリジン(テルペノイド)を防御物質として生産する昆虫類(ツチハンミョウ科およびカミキリモドキ科)とそれに誘引される節足動物からなる特異な節足動物群集の多様性とその動態を明らかにするものである。島嶼の生物群集は、一般に、島の面積や本土からの距離に応じて種の多様性が低下することが知られている。カンタリジンに誘引される節足動物群集は、一部の特異なコウチュウ目、ハエ目、ハチ目、ザトウムシ目の種から構成される。この群集の島嶼間変異を明らかにするために、本土、伊豆半島、伊豆諸島および小笠原諸島の各調査地において、カンタリジンを誘引剤として用いたトラップによる野外調査を行った。その結果、島嶼部においてカンタリジンに誘引される節足動物群集の種多様性には、本土から各島までの距離だけでなく、各島に分布するカンタリジン生産者の種多様性も影響を及ぼしている可能性が示唆された。これらの節足動物がカンタリジンへ誘引される原因としては、(1)食物探索のためにカンタリジンあるいはその類似体を刺激物質として利用するため、(2)それを用いて集合するため、(3)それを得て天敵に対する防御物質として利用するため、という3つが挙げられる。とくに(2)において、アキヤマアカザトウムシ(トゲアカザトウムシ科)はカンタリジンに対して強い誘引性を示す。室内実験において、円形のガラス容器の中に格子状の区画を引いた濾紙を敷き、そこに放したザトウムシ個体群の分布をビデオで数日間観察を行った結果、本種は夜行性で、昼間に強い集合性を示すことがわかった。これは、オスのみ、メスのみ、オス・メス混合、いずれの集団においても同様の集合性を示したため、この集合性は配偶行動とは関連がないこと、個別飼育と集団飼育で生存率に顕著な差がみられなかったことなどから、乾燥耐性のための集合ではないことが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。カンタリジンは、昆虫の防衛物質の一種として知られており、ツチハンミョウ科とカミキリモドキ科(いずれもコウチュウ目)のみが生産する。一方、節足動物の一部のグループは、この物質あるいはその生産者に誘引される。本州では、その代表的なグループとして、アカハネムシ科、アリモドキ科(以上コウチュウ目)、ヌカカ科(ハエ目)、トゲアカザトウムシ科(クモ綱ザトウムシ目)などが知られる。今年度は、主に1.カンタリジンに誘引される節足動物群集の島嶼間変異、2.カンタリジンに誘引される節足動物の誘引機構、について下記のとおり調査を行った。1.カンタリジンに誘引される節足動物群集について、群集構造の地域性を明らかにするために伊豆半島、伊豆諸島の各島において、春期および夏期に、カンタリジンを誘引剤として用いたベイトトラップを用いて、節足動物のサンプリングに取り組んだ。その結果、これまで行ってきた調査と合わせて、本土(東京近郊)、伊豆半島、伊豆諸島北部、伊豆諸島南部および小笠原諸島におけるカンタリジンに誘引される節足動物群集の島嶼間変異が明らかになった。この結果に関しては、第74回日本昆虫学会大会において発表を行った。また同内容については、英文論文として投稿準備中である。2.群集の構成員におけるカンタリジンへの誘引機構については、この物質に対する誘引性に関する報告のなかったザトウムシ類に注目して調査を行った。ザトウムシ類では野外において集合性を示す種が知られており、その集合性はカンタリジンへの誘引性と関連している可能性がある。現在、この物質に誘引される種について、室内実験によって集合性を検証している段階である。

これは、オスのみ、メスのみ、オス・メス混合、いずれの集団においても同様の集合性を示したため、この集合性は配偶行動とは関連がないこと、個別飼育と集団飼育で生存率に顕著な差がみられなかったことなどから、乾燥耐性のための集合ではないことが示唆された。研究1については当初の計画よりもデータが早く出揃った。一方、研究2については、扱った節足動物の種数が少なかった。以上をあわせて考え、おおむね順調とした。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究1については、結果が出ているので、国際誌に同内容を投稿する。研究2については、今後、より多くの分類群について検討する必要がある。
ベトナムにおける百日咳発生パターンと乳児への感染リスク

1.新生児の百日咳抗体保有率調査:分娩時の百日咳抗体保有率と抗体価を明らかにし、児の百日咳罹患可能性を推定するため、ベトナム中南部・ニャチャン市16コミューンに住み、同市のカンホア総合病院産科で1年間(2017年8月-2018年7月)に出生した児の登録と臍帯血検体採取をおこなった。1572人の新生児を登録、うち1570人で臍帯血IgG-anti PT抗体を測定した。IgG-anti PT抗体geometric mean titer (GMT) 9.98 IU/ml (95%CI 9.44-10.55)、48.6%が感染防御閾値といわれる10IU/ml以上であった。2.乳児期の百日咳発生率調査:乳児期の百日咳発生の実態(発生率)を明らかにするため、1.の児を追跡し1歳になる前に急性呼吸器症状がありカンホア総合病院小児科に入院した児を同定、入院時の鼻咽頭ぬぐい液採取を開始した。2019年4月11日までに154症例(139人)を同定、検体採取をおこなった。3.年齢別百日咳感染率調査:年齢グループ毎の百日咳抗体保有率と抗体価を明らかにし、それに基づき年齢別百日咳感染発生率を推定するため、2017年7月に同地域で0-5、6-15、16-25、26-35、36-55歳の5つの年齢群毎に100人ずつrandom samplingをし、採血、IgG-anti PT抗体価を測定した。515人を登録、うち510人(各群100、107、105、94、104人)で抗体価を測定した。ワクチンの影響が小さい3歳以上(n=483)で検討すると、GMTは10.20 (9.17-11.34)、3-5歳で15.29 (11.57-20.23)と最も高かった。一年以内の感染を示唆する62.5IU/ml以上は全体で5.4%、3-5歳で9.6%と最も多かった。2018年度には予定していた通り、1.新生児の百日咳抗体保有率調査:出生コホート母児の登録・検体収集、その抗百日咳毒素抗体価測定を完了、2.乳児期の百日咳発生率調査:その児の追跡および急性呼吸器疾患入院時の情報・検体収集を継続、3.年齢別百日咳感染率調査:年齢グループ毎の横断調査の対象の抗百日咳毒素抗体価測定を完了することができた。「1.新生児の百日咳抗体保有率調査」によるニャチャン市16コミューンの新生児における百日咳防御閾値未満の児の割合、および「3.年齢別百日咳感染率調査」による年齢群別の1年以内百日咳感染率について、第51回日本小児感染症学会学術集会において発表する予定である。「2.乳児期の百日咳発生率調査」においては、出生児の追跡は最後に登録された(2018年7月)児が1歳になるまで(2019年7月)継続し、追跡終了後に急性呼吸器症状を伴う入院をした児の鼻咽頭ぬぐい液検体中の百日咳菌核酸同定を行う予定である。1, 2, 3について解析、論文執筆を開始する。1.分娩時の百日咳抗体保有率と抗体価を明らかにし、児の百日咳罹患可能性を推定するため、ベトナム中南部・ニャチャン市16コミューンに住み、同市のカンホア総合病院産科で1年間に分娩・出生した母児の登録と臍帯血検体採取を平成29年7月より開始した。平成30年1月末までに母児877組の登録と臍帯血採取をおこなった。そのうち母親179人(20%)がベトナムにDPT(ジフテリア・百日咳・破傷風)ワクチンが導入された1985年以前に生まれていた。2.乳児期の百日咳発生の実態(発生率)を明らかにするため、1.の児を追跡し1歳になる前に急性呼吸器症状がありカンホア総合病院小児科に入院した児を同定、入院時の鼻咽頭ぬぐい液採取を開始した。平成30年3月17日までに24症例(23人)を同定、検体採取をおこなった。3.年齢グループ毎の百日咳抗体保有率と抗体価を明らかにし、それに基づき年齢別百日咳感染発生率を推定するため、平成29年6月に同地域で全年齢対象の横断的調査をおこない、515人を登録、血液を採取した。8つの年齢グループ、05歳、610歳、1115歳、1620歳、2130歳、3140歳、4150歳、51歳以上の対象者はそれぞれ、102人、56人、54人、59人、91人、70人、59人、24人であった。平成29年度は予定通り対象の登録、情報・検体収集をおこなった。平成30年度にはそれを継続する一方、収集した検体検査を行う予定であり、現時点で提示できる研究結果はない。平成29年度には予定していた通り、1.出生コホート母児の登録・検体収集を開始、2.その児の追跡および急性呼吸器疾患入院時の情報・検体収集を開始、3.全年齢対象の横断調査にて対象の登録・検体採取を完了することができた。

横断調査より採取した検体の抗百日咳毒素抗体測定は平成30年度に施行する予定である。1.新生児の百日咳抗体保有率調査:分娩時の百日咳抗体保有率と抗体価を明らかにし、児の百日咳罹患可能性を推定するため、ベトナム中南部・ニャチャン市16コミューンに住み、同市のカンホア総合病院産科で1年間(2017年8月-2018年7月)に出生した児の登録と臍帯血検体採取をおこなった。1572人の新生児を登録、うち1570人で臍帯血IgG-anti PT抗体を測定した。IgG-anti PT抗体geometric mean titer (GMT) 9.98 IU/ml (95%CI 9.44-10.55)、48.6%が感染防御閾値といわれる10IU/ml以上であった。2.乳児期の百日咳発生率調査:乳児期の百日咳発生の実態(発生率)を明らかにするため、1.の児を追跡し1歳になる前に急性呼吸器症状がありカンホア総合病院小児科に入院した児を同定、入院時の鼻咽頭ぬぐい液採取を開始した。2019年4月11日までに154症例(139人)を同定、検体採取をおこなった。3.年齢別百日咳感染率調査:年齢グループ毎の百日咳抗体保有率と抗体価を明らかにし、それに基づき年齢別百日咳感染発生率を推定するため、2017年7月に同地域で0-5、6-15、16-25、26-35、36-55歳の5つの年齢群毎に100人ずつrandom samplingをし、採血、IgG-anti PT抗体価を測定した。515人を登録、うち510人(各群100、107、105、94、104人)で抗体価を測定した。ワクチンの影響が小さい3歳以上(n=483)で検討すると、GMTは10.20 (9.17-11.34)、3-5歳で15.29 (11.57-20.23)と最も高かった。一年以内の感染を示唆する62.5IU/ml以上は全体で5.4%、3-5歳で9.6%と最も多かった。2018年度には予定していた通り、1.新生児の百日咳抗体保有率調査:出生コホート母児の登録・検体収集、その抗百日咳毒素抗体価測定を完了、2.乳児期の百日咳発生率調査:その児の追跡および急性呼吸器疾患入院時の情報・検体収集を継続、3.年齢別百日咳感染率調査:年齢グループ毎の横断調査の対象の抗百日咳毒素抗体価測定を完了することができた。1.分娩・出生母児の登録は約7か月間で881組と、目標登録数の2000に達するまでには予想していた1年間よりも長く、凡そ1年半かかると見込まれる。登録・検体収集が完了し次第、抗百日咳毒素抗体(IgG-anti PT)を測定する。2.出生児の追跡は最後に登録された児が1歳になるまで継続し、急性呼吸器症状を伴う入院をした児の鼻咽頭ぬぐい液検体中の百日咳菌核酸同定は全ての追跡終了後に行う予定である。3.収集が完了した全年齢対象横断調査血液検体中の抗百日咳毒素抗体(IgG-anti PT)を測定し、年齢グループ毎の百日咳抗体保有率と抗体価を明らかにする。「1.新生児の百日咳抗体保有率調査」によるニャチャン市16コミューンの新生児における百日咳防御閾値未満の児の割合、および「3.年齢別百日咳感染率調査」による年齢群別の1年以内百日咳感染率について、第51回日本小児感染症学会学術集会において発表する予定である。「2.乳児期の百日咳発生率調査」においては、出生児の追跡は最後に登録された(2018年7月)児が1歳になるまで(2019年7月)継続し、追跡終了後に急性呼吸器症状を伴う入院をした児の鼻咽頭ぬぐい液検体中の百日咳菌核酸同定を行う予定である。1, 2, 3について解析、論文執筆を開始する。
方向性をもった可動部位を有する伸縮自在なπ共役系分子の開発

本研究では特定の方向にのみ動き得る可動部位をπ共役分子と連動させることによって、π共役分子の特徴を生かし、かつ動的特性を有する新しい機能性π共役系分子集積体の設計に取り組んだ。具体的には、(1)フェロセンとナフタレンジイミドからなるπ共役分子ローター集積体の構築と多段階相転移挙動の解明、(2)新奇なフェロセンーナフタレンジイミド複合体の集積構造および電子輸送特性の評価、(3)炭素ー炭素二重結合のねじれによって可動するπ共役分子の合成と物性探索、を行った。これらの結果から、分子レベルの構造と巨視的な構造および物性に相関が見られる機能性π共役分子集積体を構築するための有用な知見を得ることができた。π共役系分子は、多様な光学・電子的特性を示し、有機材料に特有の「軽量性」や「伸縮性」と結びつけることで、無機材料では実現できない新しい機能性材料につながる有用なビルディングブロックとして期待されている。熱・光・レドックスの外部刺激により、π共役系分子の構造・電子状態の変化を巨視的な物性や機械的動きに変換・増幅することは、こうした新しい有機材料の創出に必要不可欠な目標の一つである。このような背景から、本研究では『バルク状態においても可動しうる動的なπ共役系集積体の構築』および『機能化』に焦点を当てて、新規な機能性π共役系分子集積体の設計に取り組んでいる。本研究では、π共役系分子に動的な特性を付与するために方向性をもった可動部位を導入し、さらにその分子スイッチユニットを超分子化して配列させることで、バルク状態においても動的特性が維持できるようなシステムの構築を行った。π共役系分子として、ナフタレンジイミドを、可動部位としてフェロセンを用い、複合化した。複合体は、非極性溶媒中あるいは薄膜状態においてファイバー状の超分子集積体を形成し、バルク状態において多数の相転移挙動を示すことがわかった。示差熱分析、偏光顕微鏡観察、X線構造解析などによって、その相転移挙動や分子レベルでの構造変化について詳細に解析を行った。さらに、ナフタレンジイミドとフェロセンを組み合わせた複合体は、単結晶中で分離積層型のカラムを形成し、良好なn型の半導体特性を示すことがわかった。また、固体状態において、ナフタレンジイミドとフェロセン間に由来する非常に大きな電荷移動吸収を示し、その吸収帯は紫外領域から1500 nmまで広がっていることがわかった。本研究では、外部刺激に応答するπ共役系集積体の構築と機能化を大きな目的としている。新たな分子設計指針として、有機半導体のビルディングブロックとして知られるπ共役系分子と、特定方向に回転可能な可動部位を組み合わせることで、従来のπ共役系分子にはない「バルクでの動的特性」の付与に取り組んだ。分子スイッチ集積体を構築し、溶液中だけではなくバルク状態においても分子レベルでの構造変化に基づく複数の相転移挙動を強く示唆する結果が得られた。また、同じビルディングブロックを用いた小分子複合体は、近赤外領域(1500 nm)におよぶ吸収帯と良好なn型の半導体特性を有することがわかった。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。π共役分子は、優れた光学・電子的特性を示し、有機材料に特有の「軽量性」や「伸縮性」と結びつけることで、無機材料では実現できない新しい機能性材料のための有用なビルディングブロックとして期待されている。熱・光・レドックスなどの外部刺激により、π共役分子の構造・電子状態の変化を巨視的な物性や機械的動きに変換・増幅することは、こうした新しい有機材料の創出に必要不可欠な目標の一つである。このような背景から、本研究では『バルク状態においても可動しうる動的なπ共役分子集積体の構築』および『機能化』に焦点を当てて、新規な機能性π共役分子集積体の設計に取り組んだ。本年度は、昨年度に引き続き方向性をもって可動するπ共役系分子スイッチユニットを超分子化し、その集積体の凝集状態における動的挙動について解析した。可動部位となるフェロセンにナフタレンジイミドが直結した複合体を超分子化すると、ナフタレンジイミドの可動面とほぼ直交する軸に沿ってファイバー状の集積体が形成されることがわかった。この超分子集積体は、温度変化に伴い超分子構造を変化させながら、多段階の相転移挙動を示した。また、相転移に付随して、紫外ー可視吸収スペクトルおよび電子物性も変化することがわかった。また、分子のひずみエネルギーと巨視的な力の連動を目指して、歪んだ炭素ー炭素二重結合を有する新奇な非平面性π共役分子の合成・物性探索にも取り組んだ。合成した9,9'-bifluorenylidene誘導体は、極端にねじれた炭素ー炭素二重結合を有し、ねじれが小さな参照化合物と比較すると、基底状態および励起状態において特異な電子・スピン状態を有することがわかった。この化合物の単結晶構造の圧力依存性を測定したところ、高圧になるにつれてその単位格子が小さくなっていくことがわかった。具体的には、(1)フェロセンとナフタレンジイミドからなるπ共役分子ローター集積体の構築と多段階相転移挙動の解明、

(2)新奇なフェロセンーナフタレンジイミド複合体の集積構造および電子輸送特性の評価、(3)炭素ー炭素二重結合のねじれによって可動するπ共役分子の合成と物性探索、を行った。これらの結果から、分子レベルの構造と巨視的な構造および物性に相関が見られる機能性π共役分子集積体を構築するための有用な知見を得ることができた。今後は、バルク状態でも動的特性を示した超分子複合体の機能に着目し、光学および電子輸送特性が相転移挙動に伴ってどのように変化するか評価する。また、可能であれば実デバイス上での機能スイッチングやアクチュエーターの作製に取り組む。また、分子レベルの構造変化と巨視的な相転移挙動の直接的な相関関係について、さらなる詳細な構造解析によって明らかにする。解析結果に基づいて、分子レベルでの構造・電子状態の変化が巨視的な相転移挙動と連動する新しい同期システムの設計にも取り組みたい。有機材料化学今年度の予算は、ほぼ計画通りに使用し、端数(9円)が余った。来年度も、ほぼ計画通りに使用する予定である。試薬、ガラス器具、実験消耗品、研究成果発表のための旅費、論文発表に伴う諸経費に充てる予定である。