hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2世代間の母子関係が子どもの食行動の選択に及ぼす影響

本研究では、同一家族内の母子の食行動と母子関係の関連性を日本人の2つの世代間(大学生とその母親および幼児をもつ中年女性とその実母)そして韓国人の大学生とその母親という世代間によって検討した。母親の食意識・食行動と子どもの食意識・食行動は非常に類似しており、母親世代から子ども世代へと食意識と食行動は伝承されていくことが明らかになった。また家族で一緒に健康的な食事をとっている日本人および韓国人大学生は、母親を信頼し良好な関係性を維持していることが明らかになった。目的:本研究では日本人の大学生と母親との2世代間において食への考えや食行動がどのように関連しているのか、また母子間の心理的感情が子どもの食行動に及ぼす影響を検討した。対象者:大学生の男女700名に質問紙を配布し回答を求め、その後、母親422名に対して質問紙を配布し無記名で回答を依頼し返送を求めた。本研究では母子ともに回答が得られた255組について分析した。調査項目:1食ライフスタイル尺度21週間の食行動チェック3現在の生活の満足感。4エゴレジリエンス・5父親/母親との関係性を尋ねた(大学生のみ)。6子どもに対する意識。7養育態度。8ジェネラティヴィティに関する(6から8は母親のみ)。その他、年齢等の基本属性。結果1.食ライフスタイルに関する12項目について大学生と母親別々に因子分析を行った結果、両群ともに「料理好き」・「伝統重視」・「コンビニエンス」の3因子が抽出された。両群の3因子間の相関係数を求めた結果、母親が料理好きで伝統を重視した食事をしている場合、子どもも料理好きで伝統を重視した食ライフスタイルを重視していることがわかった。その一方で、母親がコンビニエやファーストフードを多く利用していると子どももそうした傾向が強かった。結果2.大学生からみた母親との関係項目を因子分析し「母親との対立」「母親への依存」「母親からの干渉」「母親からの依存」因子が抽出された。これらと子どもの食ライフスタイルとの関連を検討した結果、母親からの干渉が多いと感じている子どもは、コンビニやファーストフードなどの食事スタイルをとる傾向が見られた。結果3.母親が子ども中心の養育態度(例:子どもがほしがるものがあれば買ってきた)をとる場合、子どもがコンビニなどの簡易な食スタイルをとる傾向がみられた。以上より大学生の食ライフ行動は母親の食ライフ行動および養育態度と関連していることが明らかになった。本年の研究では、中年期の娘とその実母における食ライフスタイルの関連性と親子関係についてを検討した。調査対象者は、保育園児をもつ母親161人、幼稚園児をもつ母親199人の合計360名と彼らの母親71名である。母親世代の平均年齢は37.8歳(SD4.6)、実母世代の平均年齢は65.6歳(SD6.4)であった。まず、食ライフスタイルに関する15項目について幼児をもつ母親と実母別々に因子分析を行った結果、両群ともに,料理好き因子・伝統重視因子・コンビニエンス因子・健康的食事因子が抽出された。両群の4因子間の相関係数を求めたところ幼児をもつ母親「料理好き」と実母「料理好き」との間に293*、幼児母親「伝統重視」と母親「伝統重視」との間に.237*、幼児母親「コンビニエンス」と実母「コンビニエンス」との間に.455***、幼児母親「健康的食事」と実母「健康的食事」との間に.336**という関連性が認められた。この結果から幼児をもつ母親世代と実母世代の食ライフスタイルとは強い関連性があることが示唆された。次に幼児をもつ母親からみた実父・実母との関係性を明らかにするために実父と実母別々に設定した10項目を因子分析し「父親との対立」「母親との対立」「父親への依存」「母親への依存」の因子が抽出された。これらの因子と幼児をもつ母親の食ライフスタイルとの関連について相関係数を求めて検討した。分析はフルタイム群118人、パート(不定期を含む)群62人、専業主婦群171名に分け実施した。その結果、専業主婦の母親の中で、コンビニやファーストフードなどの簡便な食事をする傾向が強い母親たちは、実父や実母に困った時にはまず相談し心の支えとしている傾向が認められた。本研究の課題は子ども世代と親世代における食ライフスタイルが親子関係とどのように関連しているかを検討することが目的である。初年度は、日本人の大学生とその実母を研究対象とし,その次の年は幼児を持つ母親とその実母という2世代を研究対象として研究を実施した。その結果、料理に興味をもち、コンビニエンスストアーなどをあまり利用せずに健康的な食ライフスタイルを選択していた子どもは、また、その親も同様の食ライフスタイルをとっていた。さらに両者間の関係が親密で良好であることが明らかになった。その一方で、外食が多くコンビニエンスストアーの利用頻度の高い子どもは、母親と対立関係にあることが示された。今年度は、韓国の大学生とその実母を対象に食ライフスタイルと親子関係との関係についてアンケート調査を実施した。韓国のソウルにある延世大学、Lee-Sueng Min先生のもとに行き、調査の打ち合わせと準備を行なった。その後、日本における質問紙を韓国語の翻訳者に依頼してハングルに訳してもらい、それらの質問紙(大学生用と実母用)返信用の封筒などを国際宅急便にて韓国に送付した。授業等でアンケートを配布してもらい、大学に返却してもらったところ、約300ペアーの母子のデータを得ることができた。

日本のデータとの比較をおこなったところ、韓国の大学生の中で母子関係が良好な傾向にある場合は、食ライフスタイルも健康的で良好であることが示された。つまり2世代間で食ライフスタイルは伝承されており、そこに親子関係の良し悪しも関係していることが示された。韓国との国際比較調査を実施したため、質問紙をハングルから日本語にあるいは日本語からハングルに翻訳する必要があり、予想していた以上に韓国での調査に時間がかかってしまった。さらにそうして回収した韓国での質問紙を入力し解析するのにも時間がかかってしまい、まだ、十分な分析までに至っていない。そのため、研究全体がやや遅れてしまっている。今年度は本研究の最終年となっていたため、全体的研究のまとめおよび2世代間の食事を写真にとってもらい比較するという研究課題を実施した。写真をとる調査では、「写真とアンケートによる食生活調査」と題して、大学生とその母親30組を対象にそれぞれに使い捨てカメラとアンケート調査用紙を配布した(無記名での調査であったために、番号によって親子であることを照合した)。内容は、3日間の朝、昼、晩、の食事を写真にとり、さらに具体的にその内容を調査用紙に記入し、自分の食事を100点満点で評価する、さらに食ライフスタイルに関するアンケート調査用紙に記入するというものであった。その結果、20組の親子が本調査には参加した。20組のうち、大学生の子どもが朝食を欠食している人数をみたところ、1日目4名、2日目4名(いずれも同じ人)そして3日目6名(そのうち3名は1.2目も欠食)、つまり3名は朝食をいつもとらない大学生であった。3日間とも朝食を欠食している大学生の母親の食事写真をみると、朝食にお菓子や甘いお菓子パンを食べているケースがみられた。さらに夕食に餃子・シチューなど盛りだくさんの夕食でありながら、シチューを味噌汁碗で食べるという少し違和感のある食卓であった。またある女子大学生とその母親では、共に朝食に「おしるこ」(お湯を入れて飲むインスタント)・チョコパン・ショコラ・ミルクティーという糖分の高い食事をとる親子がいた。この母親はまた、「おしるこ,フランスパン,ヨーグルト,はちみつゆず茶」という朝食メニューの日もあった。そしてこの食事に対する自己評価は70点であった。食事に対する自己評価が100点と満点をつけていたとしても、その内容をみるとたくさんの料理は食卓に並んではいるものの緑黄野菜などが少なく栄養バランスの面で問題がある食事が散見された。本研究では、同一家族内の母子の食行動と母子関係の関連性を日本人の2つの世代間(大学生とその母親および幼児をもつ中年女性とその実母)そして韓国人の大学生とその母親という世代間によって検討した。母親の食意識・食行動と子どもの食意識・食行動は非常に類似しており、母親世代から子ども世代へと食意識と食行動は伝承されていくことが明らかになった。また家族で一緒に健康的な食事をとっている日本人および韓国人大学生は、母親を信頼し良好な関係性を維持していることが明らかになった。平成25年度では、大学生とその母親世代がとる食ライフスタイルとが関連し、それはまた親への感情とも関連していることが明らかにできた。
疾患プロテオミクスを用いた肝癌におけるアポトーシス抵抗性の分子基盤の解明

種々の癌治療により細胞内に導かれる酸化ストレスはアポトーシスを誘導するが、癌細胞は元来、アポトーシス抵抗性を特性として備えている。従って、その分子機構を解明することは癌治療成績を向上させるために不可欠である。これまでに、アポトーシス刺激下の遺伝子発現や蛋白質発現・機能の変化を、肝癌細胞株を用いて網羅的に解析し、アポトーシス抵抗性の責任分子を明らかしてきた。その中で、アポトーシス抵抗性の強い肝癌細胞株において、アポトーシス刺激後に、アポトーシスや細胞内情報伝達の関連遺伝子、転写因子の発現が亢進することを明らかにした。一方、蛋白質機能の制御に必要な燐酸化の解析では、細胞骨格や分子シャペロン関連蛋白質の燐酸化が有意に変動していた。以上の結果を統合したpathway解析で、アポトーシス刺激により転写や細胞接着に関連する分子群が誘導される事を明らかにした。さらに、HCV陽性ヒト肝癌組織と非癌部組織からcell lysateを調整し、2D-DIGEにて蛋白質発現ならびに翻訳後修飾の差異を検討した。最終的にはLC-MSショットガン法による質量分析から蛋白質を同定した。その結果、非癌部に比べて癌部で有意に燐酸化が上昇している約15個の燐酸化スポットより約35個の蛋白質を同定した。その中の多くが、細胞接着、分子シャペロン、細胞内情報伝達、レチノール酸代謝などの機能を有する蛋白質であった。また肝癌細胞株で得られた、アポトーシス抵抗性の候補責任分子群と対比を行ったところ、数種類の蛋白質については一致を認めた。現在、それらの分子について肝癌細胞株を用いて、siRNA、あるいは恒常的活性体を導入し、loss of functionやgain of functionの手法により、候補責任分子の重要性を検証している。癌細胞の生物学的特性の一つである「アポトーシス抵抗性」は、「免疫監視機構からの回避」、「抗がん剤に対する薬剤耐性」、「放射線治療抵抗性」などの一翼を担い、さまざまな癌治療法に対する抵抗性の主因となっている。このような「アポトーシス抵抗性」に関わる責任分子を解析同定するためには、遺伝子解析(ゲノム、トランスクリプトーム解析)と同時に、蛋白質発現やその機能に関与する翻訳後修飾の情報を得るプロテオーム解析が重要である本年度は、ヒト肝細胞株(Hc細胞)や複数のヒト肝癌細胞株を対象に、アポトーシス刺激である過酸化水素(H2O2)刺激下に、遺伝子発現、蛋白質発現の網羅的解析を行った。複数の細胞株の中で、アポトーシス刺激に感受性を示すものと、抵抗性を示すものとが明らかになった。そこでアポトーシス抵抗性を示す細胞株(HepG2細胞)を用い、Gene Chipを用いた遺伝子発現の網羅的なトランスクリプトーム解析を行ったところ、刺激後早期の1時間、3時間で1.5倍以上の発現亢進を認めた遺伝子は各々約150個、約520個であった。それらの中にはアポトーシス関連遺伝子、細胞内情報伝達関連遺伝子、転写関連遺伝子などが含まれていた。一方、刺激前後でHepG2細胞のcell lysateを調整して2次元デイファレンシャル電気泳動にて蛋白質発現、あるいは翻訳後修飾の一つである燐酸化の変化を評価した。燐酸化蛋白質の変化は約40-180%であり、LC-MSショットガン法による質量分析から、これら蛋白質は主に細胞骨格や分子シャペロンに関与する蛋白質であることが判明した。さらにトランスクリプトーム解析とプロテオーム解析との結果を統合したKey Molnetによる分子ネットワーク解析から、酸化ストレス刺激後早期から転写や細胞接着に関連する分子群が誘導されることが示された。

アポトーシス抵抗性であるHepG2細胞より得られたこのような結果を、アポトーシス感受性肝癌細胞株の結果とを比較検討することで、アポトーシス抵抗性を担う責任分子(群)の絞込みを行っている。一方、外科的に切除したヒト肝癌組織とその周辺の非癌部組織とを用い、cell lysateを調整して2次元デイファレンシャル電気泳動にて、蛋白質発現あるいは燐酸化の変化を解析している。Preliminaryな検討では、癌部組織・非癌部組織間で燐酸化蛋白質の発現パターンに相違を認めており、LC-MSショットガン法による質量分析にて蛋白質の同定を進めている。今後、肝癌細胞株で得られているデータとの対比も行い、ヒト肝癌組織におけるアポトーシス抵抗性の責任分子(群)を絞り込んでいく予定である。種々の癌治療により細胞内に導かれる酸化ストレスは、細胞死〔アポトーシス〕を誘導する。一方、癌細胞はアポトーシス抵抗性を特性として備えており、その分子機構を解明することは癌治療成績を向上させるために必要である。そこで我々は、アポトーシス刺激下の遺伝子発現や蛋白質発現・機能を網羅的に解析することにより、肝癌細胞におけるアポトーシス抵抗性の分子機構を検討している。今年度は、ヒト肝癌細胞株(HepG2細胞、Huh7細胞)とヒト肝細胞株(Hc細胞)を対象に、アポトーシス刺激による細胞内応答を、遺伝子解析と蛋白質機能解析の両面より網羅的に検討した。その結果、最も抵抗性を呈するHepG2細胞では、刺激後1時間、3時間で1.5倍以上の発現亢進を認めた遺伝子数は各々約150個、約520個であった。それらの中で、アポトーシス関連では刺激後1時間で8遺伝子、3時間後で14遺伝子、細胞内情報伝達関連では各々19遺伝子、35遺伝子、転写関連では各々14遺伝子、39遺伝子が含まれていた。一方、蛋白質機能の制御に必要な燐酸化の解析では、刺激後1時間で燐酸化スポットは約30個認められ、これらスポットに該当する蛋白質の発現量の変化は40-180%であった。燐酸化が刺激により有意に変動する蛋白質は、細胞骨格や分子シャペロンに関連する蛋白質であった。これらの結果を統合したpathway解析では、アポトーシス刺激早期から転写や細胞接着に関連する分子群が誘導されることが明らかとなった。その中で核小体に存在する燐酸化蛋白質であるProteinXは、働きとしては細胞増殖の亢進、アポトーシスの抑制などが報告されている。HepG2細胞、Huh7細胞、Hc細胞において、燐酸化は刺激後時間と共にすべての細胞で低下した。とりわけアポトーシス感受性であるHuh7細胞やHc細胞では、HepG2細胞に比べて燐酸化の低下が"より顕著"であった。またProtein Xの細胞内局在は核より細胞質へ移動しており、局在の変化に伴う機能の変化が示唆された。このように、肝癌細胞におけるアポトーシス抵抗性を担う責任分子群とそのpathwayが絞り込まれた。現在、ヒト肝癌組織におけるこれら責任分子の発現と燐酸化を確認すると共に、in vivoでsiRNAや阻害剤等を用いて責任分子の重み付けを行っている。種々の癌治療により細胞内に導かれる酸化ストレスは細胞死〔アポトーシス〕を誘導するが、癌細胞は旨元来、アポトーシス抵抗性を特性として備えている。従って、その分子機構を解明することは癌治療成績を向上させるために不可欠である。
外来ドジョウの起源とその在来種への影響に関する研究

日本および周辺のドジョウについて、染色体の観察、ゲノムサイズ(DNA量)の推定、さらに、ミトコンドリアおよび核の遺伝マーカーの塩基配列解析を行ったところ、市販のドジョウは中国大陸のものと一致あるいは類似した。外来種カラドジョウと在来種ドジョウとの人為交雑をおこない、それらの生殖能力を調べたところ、雄はほぼ不妊であるが、雌は成熟卵を形成し、正常な子孫が生じたことから、交雑による遺伝的攪乱の可能性が示された。外来ドジョウの実態とその在来種への影響の解明を目的に、北海道北部1地点、石川県4地点、青森県2地点より370尾余りのドジョウを採集し、遺伝的解析を行うとともに、形態学的分類学的解析に耐える固定標本を整備した。フローサイトメトリーによる倍数性判定を行ったところ、採集した標本では二倍体がほとんどであったが、北海道網走郡大空町で8.1%、石川県七尾市能登島半浦町で7.7%、同市直津町で2.4%の三倍体が生じた。大空町、半浦町のドジョウでは、クローンに特徴的なmtDNA調節領域のRFLP頻度が特に高く、これらの地域における自然クローン生息を強く示唆した。PCRと電気泳動法で核ゲノムの反復配列マーカーMaBglを見ると大空町の全試料と七尾市半浦町と直津町の少数試料は400bpの断片を示したのに対し、他の地域の試料はすべて460bpの断片を有し、遺伝的な相違が明らかになった。ドジョウと外来のカラドジョウあるいは他種のドジョウとの判別を行うため、ヒト33.6ミニサテライトあるいはマイクロサテライトコア配列プライマーを用いて増幅した断片を回収して、配列を解析して種判別用マーカーを開発した。中国産の自然四倍体と二倍体ドジョウを用いて染色体標本を作製し、銀染色、クロモマイシンA染色により、核小体形成域を検出したところ、それらはヒトrDNAをプローブとしたFISHによりシグナルが見られた領域に一致し、二倍体では2本の、四倍体では4本の最大の中部着糸型染色体短腕にあった。さらに、雌の卵核胞と雄の精巣について減数分裂時の染色体の対合を観察したところ、二倍体は25本の二価染色体を示したの対して、四倍体は多くが3-4本の四価染色体を含む分裂像を示した。四倍体における四価染色体の存在から、中国産の自然四倍体はゲノム全体の重複により生じた同質四倍体の可能性が示唆された。外来ドジョウの実態とその在来種の影響を解明する為、ドジョウ類を分子レベルで特徴付けるために有効な2種類のDNA配列((1)Man-DRAと(2)MASA33.6d)を単離し、これらの存在様態について詳細な解析を行ったところ、(1)はゲノム中の0.1%を占める縦列反復配列であるが、(2)は数分子しか存在しないと推定された。特異的PCRで調べると(1)は全てのドジョウMisgurnus anguillicaudatusで見られ、欧州ドジョウM.fosshilis等で検出できなかった。一方、(2)は特定のミトコンドリアDNAを示す標本では検出できなかった。ドジョウと外来カラドジョウM.mizolepisの交雑の影響を調査する為、人工雑種F1の3-4歳魚雌より得た卵をUV照射精子で人為雌性発生、およびドジョウ精子による戻し交配を実施し、生じた胚についてフローサイトメトリーと染色体解析を行ったところ、雑種雌は受精能力をもつ半数体、二倍体、三倍体、四倍体および異数体(1.7-2.6n)卵を産むことが判明した。一方、雑種雄の精液には4n、精巣には2nと4nの細胞集団が見られ、精子に相当する1n細胞はほとんどの場合、ごく少量あるいは認められなかった。カラドジョウの染色体数は2n=48で、12M+4SM+32Tの核型が見られ、大型のM型染色体が特徴であり、雑種ではその1本が認められた。しかし、ドジョウにも2n=50のほか、染色体多型(2n=48,49)を示す個体の存在が示唆され、決定的な鑑別基準とならなかった。中国産倍数体ドジョウについて交配実験を行ったところ、四倍体は二倍性の配偶子を産生するが、三倍体は雌では半数性の卵を多く作るが、雄では異数性の精子(1.5n)を産生することが判明した。外来ドジョウの実態とその在来種への影響を解明するため、本年度は(1)核遺伝子RAG1とIRBP2をマーカーとした集団解析、(2)本邦産ドジョウMisgurnus anguillicaudatus雌×外来種カラドジョウM.mizolepis雄種間交雑種F1雌の妊性と卵におけるDNAマーカーの分離、そして、(3)日本国内市場において台湾産養殖品として市販されているドジョウの遺伝的特性に重点を置き、研究した。

その結果、核遺伝子解析においても、ドジョウはカラドジョウと区別され、種内に遺伝的に異なる2グループがあること、これらは既報のmtDNA調節領域解析により区分されるグループとほぼ一致するが、一部に生息する自然クローンは異なるグループに由来する遺伝子についてヘテロ接合の雑種起源であることが分かった。種間交雑種雌は、多数の1n卵と少数の2n卵等を産み、1n卵では両親種由来のマイクロサテライトDNAマーカーはメンデル法則に従って分離することが判明した。台湾産養殖品とされる市販ドジョウでは、二倍体のほか、比較的高い率で三倍体(12%)、四倍体(7%)が生じ、低率(1%)で五倍体等高次倍数体も検出された。しかも、これらの多くは正倍数体ではなく、過剰なDNA量(染色体)をもつ高倍数体であった。mtDNA調節領域塩基配列の解析から、これら市販品ドジョウは、台湾地域集団に由来する個体と、中国長江流域集団に由来する個体の両者を含むことが判明した。
慢性拒絶反応のメカニズム解明と抑制法の開発:全体像の解明を目指して

今回の研究の目的は、慢性拒絶反応における免疫学的要因と非免疫学的要因と重要性を明らかにすることである。このためそれぞれの要因が明確に区別された実験モデルを作成し、関与する因子群の相対的役割の大きさを比較・検討した。同所性ラット大動脈移植(LEW-WKA)を行い、移植後14日目にこの大動脈移植片をドナー系統(LEW)ラットに再移植した。これにより再移植後は組織適合性抗原の差に基づく免疫学的機序が排除された環境を作った。再移植後、4、8、12週目に大動脈移植片を摘出し、光顕的には再移植後も大動脈移植片の内膜肥厚と中膜非薄化の経時的な進行が認められた。したがって、免疫学的刺激が除去された再移植後も慢性拒絶反応の主病変である内膜肥厚と中膜非薄化が進行していくことが確認された。しかし、この病変の進行は再移植されない大動脈移植片の病変と比較して軽度であった。また、再移植時の臓器保存時間を温阻血(0、10、30分)の別に変化させると阻血時間の長いほど病変の進行が著しいことが観察された。これにより、免疫学的刺激が除去された環境でも純粋に臓器保存時間の慢性拒絶反応病変進行に影響を与えることが示された。阻血時間の長い臓器が慢性拒絶反応に陥り易い原因は、虚血再灌流傷害が移植臓器の抗原性を高めるためではない可能性が示唆された。主要組織適合性抗原の異なる同種ラット間大動脈移植を行い、2週後にドナー系統のレシピエントに再移植された移植片では徐々に進行する中膜菲薄化と内膜肥厚が確認され、温阻血時間という組織適合性抗原の差に基づく免疫学的機序以外の因子を再移植時に条件設定することにより、慢性拒絶反応血管病変への非免疫学的要因の関与の有無を定量的に調べることができた。この実験系は慢性拒絶反応の非免疫学的要因定量解析モデルとしてさまざまの因子の解析に用いることができると考えられる。このためそれぞれの要因が明確に区別された実験環境を設定し、関与する因子群の相対的役割の大きさを比較・検討する。現在の目標は、1)完全に免疫学的刺激を排除した慢性拒絶反応非免疫学的モデルの確立、2)この免疫学的刺激を排除した環境での慢性拒絶反応病変進行における非免疫学的要因(阻血時間)の影響を明確にすることにある。これにより再移植後は免疫学的刺激が排除された非免疫学的要因モデルを作成することになる。再移植後、4、8、12週目に大動脈移植片を摘出し、光顕的観察を行った。これまでの実験で再移植後も大動脈移植片の内膜肥厚と中膜菲薄化の経時的な進行が認められた。したがって、免疫学的刺激が除去された再移植後も慢性拒絶反応の主病変である内膜肥厚と中膜菲薄化が進行していくことが確認された。

今後、再移植時の臓器保存時間を温阻血(0、10、30分)、冷阻血(1、6、12時間)の別に変化させ、移植大動脈片の病理学的変化を調べる。これにより、免疫学的刺激が除去された環境で純粋に臓器保存時間の慢性拒絶反応病変進行に与える影響が観察できる。今回の研究の目的は、慢性拒絶反応における免疫学的要因と非免疫学的要因と重要性を明らかにすることである。このためそれぞれの要因が明確に区別された実験環境を設定し、関与する因子群の相対的役割の大きさを比較・検討した。1)完全に免疫学的刺激を排除した慢性拒絶反応非免疫学的モデルを確立し、2)この免疫学的刺激を排除した環境での慢性拒絶反応病変進行における非免疫学的要因(阻血時間)の影響を明確にした。同所性ラット大動脈移植(LEW-WKA)を行い、移植後14日目にこの大動脈移植片をドナー系統(LEW)ラットに再移植した。これにより再移植後は免疫学的刺激が排除された非免疫学的要因モデルを作成できた。再移植後、4、8、12週目に大動脈移植片を摘出し、光顕的には再移植後も大動脈移植片の内膜肥厚と中膜非薄化の経時的な進行が認められた。したがって、免疫学的刺激が除去された再移植後も慢性拒絶反応の主病変である内膜肥厚と中膜非薄化が進行していくことが確認された。しかし、この病変の進行は再移植されない大動脈移植片の病変と比較して軽度であった。また、再移植時の臓器保存時間を温阻血(O、10、30分)、冷阻血(1、6、12時間)の別に変化させると阻血時間の長いほど病変の進行が著しいことが観察された。。これにより、免疫学的刺激が除去された環境でも純粋に臓器保存時間の慢性拒絶反応病変進行に影響を与えることが示された。
西アフリカ・イスラーム地域研究 : 宗教的・知的連関網の探究および宗教思想の比較考察

本年度は、単著の執筆・刊行、国内外の学術雑誌での査読論文の発表、口頭発表、写本蒐集を行った。まず、本年度を通じて、単著『イスラームの宗教的・知的連関網:アラビア語著作から読み解く西アフリカ』を執筆し、これを東京大学出版会から刊行した。報告者の課程博士論文(東京大学大学院総合文化研究科、2010年)の内容を、研究の進展に応じて大幅に増補・改訂した本書は、「研究の目的」にある、西アフリカおよびその周辺地域におけるイスラーム知識人達の宗教的・知的連関網を論じたものである。また査読論文"The Murid Order and Its 'Doctrine of Work'"では、セネガルのスーフィー教団(イスラーム神秘主義教団)であるムリッド教団の「労働の教義」(現世の労働が来世の救済に繋がるという教え)と、この教団の開祖アフマド・バンバ(1927年残)の思想との関係を論じ、もう1つの査読論文「19世紀後半における西アフリカのイスラームと王権:アフマド・バンバの政治権力観とその思想的連関網」では、アラビア語資料とセネガルのウォロフ語資料の分析からアフマド・バンバと現地の王権との関係性を論じ、この関係に見出されるアフマド・バンバの思想が、セネガルの北方、サハラ沙漠西部をも包含するより広大な西アフリカ地域の宗教的・知的文脈に位置づけられることを明らかにした。いずれの論文も、「研究の目的」にある「思想・教義に関する比較研究」の一環をなしている。更に、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所の共同研究の一環として行った口頭発表「<アフリカ>史叙述について」では、<アフリカ>の一体性や外部との境界性が自明であるのかを問い直すことで、世界の歴史の中に今日のアフリカ大陸各地の歴史を組み込むための、より適切な地域区分の枠組みを模索した。こうした発信に加え、今後の研究の準備段階として、フランス国立図書館所蔵のアラビア語写本のマイクロフィルムを蒐集し、それらの電子化・整理・分析を進めた。本年度は、学術誌等での研究発表、口頭発表、今後の論文執筆に向けた国内での準備作業、海外調査を偏りなく行った。まず学術誌等での研究発表についていうと、サハラ沙漠南西部のムハンマド・アル=ヤダーリー(Muhammad al-Yadali,1753年歿)という人物のアラビア語著作に関して、現地調査で渉猟した諸写本に基づく校訂版を作成し、それに英文の小論を付した一篇をJournal of Asian and African Studies(『アジア・アフリカ言語文化研究』)に発表した。またセネガルのアフマド・バンパ(Ahmad Bamba,1927年歿)という人物が著したアラビア語韻文群から特徴的な形式を持つ作品に注目して、西アフリカのアラビア語詩に関する基礎的研究を行い、その成果を『日本中東学会年報』に発表した。次に口頭発表としては、所属先である東京大学東洋文化研究所のセミナー、およびNIHUプログラム・イスラーム地域研究の研究会において、研究課題の一つである北・西アフリカにおける宗教的・知的連関網に関する発表を行った。そして今後の論文執筆に向けた国内での準備作業としては、これまでに現地調査で蒐集・渉猟したアラビア語写本の校訂を進めた。この作業から出来上がる校訂版は、特別研究員採用期間中の最大の課題である西アフリカの宗教思想に関する研究の基礎資料となる。最後に海外調査としては、1月下旬から2月下旬までセネガル各地で現地調査を遂行し、新たなアラビア語資料およびウォロフ語資料の蒐集に努めた。調査地に関しても、これまで訪問していなかったセネガル北部の町ポドルを訪れ、当地におけるアラビア語資料の有無などに関する情報を蒐集すると同時に、今後の調査の下準備として、新たな宗教知識人との関係を構築した。更に、調査期間中に催されていたイスラームの預言者生誕祭にも参加し、現地のイスラームを巡る状況に関する知見を深めた。更に、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所の共同研究の一環として行った口頭発表

「<アフリカ>史叙述について」では、<アフリカ>の一体性や外部との境界性が自明であるのかを問い直すことで、世界の歴史の中に今日のアフリカ大陸各地の歴史を組み込むための、より適切な地域区分の枠組みを模索した。こうした発信に加え、今後の研究の準備段階として、フランス国立図書館所蔵のアラビア語写本のマイクロフィルムを蒐集し、それらの電子化・整理・分析を進めた。
熊野古道における観光英語に関する研究―国際比較に基づいたニーズ分析と教材開発―

平成30年度は、初年度として、田辺市熊野古道周辺の観光従事者を対象に、現地調査及びヒアリングによる情報収集を実施。観光地が抱えるニーズの多角的分析を行うための準備を行い、調査地の観光従事者へのアンケート及びヒアリング調査を行った。1.観光庁のDMO事例集にも取り上げられている田辺市での観光関連、特に宿泊業者への調査は、行政の協力が必至となるため、田辺市企画課および観光振興課、田辺市熊野ツーリズムビューロー、和歌山県世界遺産センター、熊野本宮観光協会、本宮町商工会の関係各所を訪問。研究概要について説明し、協力を依頼するなど、ヒアリング調査環境を整えた。2.文献やこれまでの研究の聞き取り調査に基づき、訪日外国人の急激な増加が見られ、特に欧米系の観光客が増えている世界遺産地域での、英語対応に不慣れな観光従事者のニーズを探るために、宿泊業者へのアンケートを作成した。アンケートの内容は、外国人宿泊客とのトラブルとその対応、宿泊業で使用する英語のニーズ、施設の英語対応の現状に関するもので、ESPのニーズ分析に基づいて精査した。宿泊業者が所属する団体(女将の会)や同地域の他の宿泊業者へ送付して回答を依頼し、回収後、その詳細についてヒアリング調査を行った。なお、調査実施前には、前述の団体役員にパイロット調査を行い、質問の内容について検討した。3.本調査地をはじめ、地域の抱える問題として過疎化と高齢化が挙げられる。そのため、第三世代とよばれる高齢者の英語習得について、理論的考察のための情報収集を始めている。当初、主調査地の春夏繁忙期が落ち着く9月初頭に、宿泊業者へアンケート調査およびヒアリング調査を実施し、続いて分析を行う予定であったが、8月下旬の台風20号の影響で田辺市本宮町が深刻な被害を受け、調査を延期せざるを得なくなった。その中でも、川湯温泉の宿泊施設は甚大な被害を受け、年内の営業再開ができない宿があり、翌年2月に改めて聞き取り調査を実施した。一時研究の遅れも心配したが、データ収集ができ、分析の見通しがたった。また、本研究の主調査地である田辺市のインバウンドの取り組みと、旧本宮町(現田辺市)での観光従事者の英語使用についての現状と課題について論文を執筆し、研究の背景とその課題について公表した。1.30年度のデータ分析を継続しつつ、熊野古道の宿泊エリアを拡大し、平成30年度に作成したアンケートなどを用いて、宿泊施設のアンケート及びヒアリング調査を実施、データ収集及び分析を行う。2.熊野古道を訪れる訪日外国人に対し、熊野古道周辺の宿泊施設の英語対応やトラブル対応などの満足度アンケートを作成、調査を実施する。熊野本宮観光協会、熊野本宮館の協力を得て、訪日外国人の英語対応職員にヒアリングを行った上、アンケートを作成、パイロット調査を行う。訪日外国人が増加する時期に同館にてアンケート用紙を設置し、アンケートを実施する。3.高齢化が進む旧本宮町(現田辺市)の宿泊業者を念頭に、高齢者の英語習得について理論研究を続ける。4.分析結果を学会で発表するなど、研究成果を公開する。

2.熊野古道を訪れる訪日外国人に対し、熊野古道周辺の宿泊施設の英語対応やトラブル対応などの満足度アンケートを作成、調査を実施する。熊野本宮観光協会、熊野本宮館の協力を得て、訪日外国人の英語対応職員にヒアリングを行った上、アンケートを作成、パイロット調査を行う。訪日外国人が増加する時期に同館にてアンケート用紙を設置し、アンケートを実施する。3.高齢化が進む旧本宮町(現田辺市)の宿泊業者を念頭に、高齢者の英語習得について理論研究を続ける。4.分析結果を学会で発表するなど、研究成果を公開する。
R.シュタイナーと M.モンテッソーリの教育思想にみるホリズム的パラダイムの研究

本研究の成果として、ホリスティック・パラダイムとのかかわりにおいて、シュタイナー教育とモンテッソーリ教育とに共通する諸概念-「社会改革の意図」「秩序と正常化」「集中現象」「敏感期」「感覚教育」「権威」「知・情・意・身体・徳の総合」「深層意識に向けられた教育」「空想と創造的想像力」「ナショナリズムの回避」等が見出された。(1)理論研究(1)シュタイナー教育思想の理論分析(2)モンテッソーリ教育思想の理論分析(3)神智学とシュタイナー・モンテッソーリ思想との関係(2)実践研究(1)南オーストラリア大学客員研究員として、シュタイナー派の学校であるマウントバーカー・ワルドルフ・スクールを調査(2)シュタイナー学校とモンテッソーリ学校との比較調査のためのアンケート作成(3)シュタイナー学校(中等教育)におけるアンケート調査(4)モンテッソーリ学校(中等教育)でのアンケート調査(5)世界のシュタイナー学校とモンテッソーリ学校の初等教育での調査(3)成果公表(1)理論に関する英語論文の公刊(2)実践に関する英語論文の公刊(3)学会発表本研究の成果として、ホリスティック・パラダイムとのかかわりにおいて、シュタイナー教育とモンテッソーリ教育とに共通する諸概念-「社会改革の意図」「秩序と正常化」「集中現象」「敏感期」「感覚教育」「権威」「知・情・意・身体・徳の総合」「深層意識に向けられた教育」「空想と創造的想像力」「ナショナリズムの回避」等が見出された。本研究は、閉塞する教育現実を克服するモデルとして、今日、世界的に注目される「シュタイナー教育」と「モンテッソーリ教育」をとりあげ、両者に共通する理論-実践の構造特徴を解明することを目的とする。平成20年度は、平成20年4月から12月にかけては、<神智学>を切り口として、<シュタイナー教育思想>と<モンテッソーリ教育思想>の理論上の連関を解明し、両思想に共通する教育原理を導き出すことに努めた。具体的には、まず、シュタイナー思想における神智学の位置づけをあきらかにするため、神智学的思想が反映されたシュタイナーの後期著作を考察した。つぎに、モンテッソーリ教育が受けた神智学の影響を解明するためには、インド滞在期以降の著作を、それ以前の著作と比較・検討しつつ考察した。さらに、平成21年度3月からはオーストラリアの南オーストラリア大学に客員研究員として赴任している。現在、共同研究者のトム・セリック博士とシュタイナー教育についての理論-実践の共同研究を進めている。また、アデレード大学の米山尚子講師から、日本の教育とシュタイナー教育に関心をもつマック・ウィルソン氏を紹介してもらい、彼と、マウントバーカーヴァルドルフスクールの共同調査をおこない、私の成果論文の校閲をしてもらった。成果は、今後、外国の学会誌か雑誌に投稿する予定である。本年度は、R.シュタイナーとM.モンテッソーリの実践研究を研究するために、オーストラリアの南オーストラリア大学に客員研究員として長期滞在した。具体的には、実践面では、南オーストラリア州のマウント・バーカー・ヴァルドルフスクールでの実践観察を中心に研究を進めることができた。学校のデータを収集したり授業や課外活動や職員会議に参加したりなかで詳細な実践研究を進めることができた。理論面では、シュタイナー教育とモンテッソーリ教育の理論と実践を考察した論文"A Theosophical Paradigm in Montessori Educational Thought:Contact with Steiner Educational Thought"を書き、それを軸に共同研究者(南オーストラリア大学のトム・スティリック博士とアデレード大学の米山尚子博士)と討議を重ねた。さらに、今年度、実施を計画していたシュタイナー学校とモンテッソーリ学校へのアンケート調査の準備を進めた。私を中心に共同研究者の助言を得て、アンケート内容をほぼ完成させることができた。しかし、話し合いの過程で、アンケートの実施には、州の教育局や大学の倫理委員会の許可が必要となり、今年度実施予定であったアンケート調査は来年度の8月から9月にずれ込むことになった。9月に、マウント・バーガー・ヴァルドルフスクールの7年生から12年生と教師たちにアンケートを実施することができた(モンテッソーリ学校については仲介した南オーストラリア大学の教師の都合でまだ実施されていない)。本年度は、R.シュタイナーとM.モンテッソーリの学校実践について、アンケート調査を進めるため、南オーストラリア大学のトム・スティリック博士とアデレード大学の米山尚子博士と共同研究を進めた。具体的には、実践面では、アンケート用紙を完成させ、マウント・バーカーにあるシュタイナー派の学校であるマウント・バーカー・ヴァルドルフスクールの7年生から12年生と教師にアンケート調査を実施した。さらに、4年生から7年生と10年生と11年生に「日本文化と書道(Japanese Culture and Calligraphy)」という題で授業をした。世界的に注目されるシュタイナー教育とモンテッソーリ教育について、それらに共通する理論的・実践的エッセンスを導き出すことは、混迷する今日の教育現実に、有効な指針を示すことができるものと思われる。現在、低学年向けのアンケートの簡易版を作成しており、来年度はこれを用いたアンケートをおこない、総合的なデータ解析を行う予定である。これまでの研究から、シュタイナー教育思想とモンテッソーリ教育思想に共通する物の見方として、両者が思想的に共鳴した神智学の見方が措定されうることを指摘した。

しかも、両教育が今日、世界的に注目され、教育実践上の成果をあげていることを鑑みると、この共通する「神智学的な物の見方」の理論枠組みを、今日的な観点から解明することが重要な課題となる。まさにこの理論枠組みの解明こそが、本研究のめざすところであり、その帰結として現代の科学領域で不可視な領域をも包摂する理論枠組みとして期待される「分析モデル」と「ホログラフィックモデル」とを総合する「ホリズム的パラダイム」が提示されたのである。今年度は、さらに、これらの研究成果を取り込み、シュタイナー教育思想の理論的全体像を今日的概念で描き出すべく、博士論文『シュタイナー教育思想の理論構造と日本的受容に関する研究-認識・存在・モラル・発達をつなぐ現代的ホリズム上としての可能性-』の完成を進めていった。すでに全文を書き上げており、論文審査の手続きをするに至っている。また、実践面では、オーストラリアのシュタイナー派の学校でおこなったアンケート調査の結果を基に、他の諸外国の初等教育段階でも実施すべく簡易版のアンケートを作成した。来年度はこのアンケートをもとに、いくつかの国のモンテッソーリ学校とシュタイナー学校でアンケート調査をおこない、広範なデータの収集をめざすものである。平成24年度は、オーストラリアにある私立のシュタイナー学校マウントバーカー・ワルドルフ・スクール(Mount Barker Waldorf School:学校代表Ms. Libbi Turner)とシュタイナー・エデュケーション・ストリームをもつ公立のトリニティガーデン・スクール(Trinity Gardens School:校長Ms. Vicki Stokes)、またフィリピンにある私立のシュタイナー学校マニラ・ワルドルフスクール(Manila Waldorf School:学校代表Dr. Lorelie Tan)の協力で7年生から12年生の生徒ならびに教員にアンケート調査を実施した。加えて、オーストラリアの、公立モンテッソーリ学校パラヒルス・ウエスト・プライマリー・スクール(Para Hills West Primary School:校長Ms. Marg Carter)、私立のモンテッソーリ学校ヒル・モンテッソーリ・スクール(the Hills Montessori School:副校長Ms. Susan Harris Evans)ならびに日本の横浜モンテッソーリスクール(高根澄子校長)を見学し、その実践を観察・調査した。また、上記シュタイナー学校と一般の学校を比較するため、日本の中学・高校の生徒ならびに教員にも同様のアンケートを実施した。データ解析の後、分析結果ならびに5年間の研究成果を論文「シュタイナー教育思想の哲学的基盤」『HABITUS』(17巻、2013年3月)「シュタイナー学校調査報告」『倫理学研究』(21号、2013年6月刊行予定)や科研報告書『R.シュタイナーとM.モンテッソーリの教育思想にみるホリズム的パラダイムの研究』(2013年5月刊行予定)にまとめ、公表した。
鋼材特性を考慮した鋼板構造の極限強度と変形能に関する研究

1極限強度と変形能に関する解析プログラムの開発ひずみ硬化を考慮した圧縮板の弾塑性有限変位解析法を拡張して、種々の鋼材特性と初期不整を考慮し、面内力を受ける鋼板構造物の弾塑性有限変位解析プログラムを開発した。2鋼板要素の極限強度と変形性能(1)従来鋼を用いた圧縮板の極限強度と変形性能開発した解析プログラムを用いて、軟鋼ならびに高張力鋼を使用した圧縮板の弾塑性有限変位解析を実施した。この結果、幅厚比パラメータの値により塑性後の鋼材特性が鋼板の極限強度と変形性能の改善に与える効果が著しく変化すること、および鋼材性能については一般的に降状比が小さく一様伸びの大きいものが良い結果を与えることがわかった。(2)種々の鋼材特性を有する鋼板の極限強度と変形性能鋼種をパラメータとした鋼板要素のパラメトリック解析を実施し、鋼材特性の個々のパラメータが鋼板の極限強度と変形性能の改善に効果について定量的に評価した。その結果、降伏比や一様伸びの他に、ひずみ硬化開始ひずみが重要パラメータであることが判明した。これに基づいて理想的な鋼材の応力ひずみ関係を提示するための基礎資料を収集した。3.補剛鋼板の極限強度と変形性能補剛板の極度強度と変形性能に支配的影響を与えるパラメータである幅厚比パラメータと補剛材剛比を変化させ、これらのパラメータが変形性能に与える効果を定量的に調査した。その結果、幅厚比パラメータと補剛材剛比だけでは、変形性能の改善に限界があり、塑性後の鋼材特性の改善が構造用鋼材では不可欠であることが明らかとなった。その中で、ステンレス鋼が望ましい鋼材特性を有することが検証された。1.理論的研究(1)耐荷力に関する解析プログラムの開発:ひずみ硬化を考慮した圧縮板の弾塑性有限変位解析法を拡張して、種々の鋼材特性を考慮できる弾塑性有限変位解析プログラムを開発した。(2)実験値の予測:材料試験により鋼材特性を把握し、載荷試験に用いる供試体の極限強度を予め推定することができた。(3)鋼板要素のパラメトリック解析:鋼種をパラメータとした鋼板要素のパラメトリック解析を行い、その圧縮極限強度と変形能を明らかにした。さらに、その結果を踏まえて、圧縮補剛板の極限強度と変形性能を数値計算により調査した。(4)重要パラメータの抽出:板要素ならびに補剛板の極限強度特性と変形性能より、これらの極限強度と変形能に支配的影響を与える断面および材料パラメータを抽出した。2.耐荷力試験の実施(1)供試体の設計と製作:鋼材特性を変化させた高張力鋼や従来鋼などの鋼材を用いて板の幅厚比、縦横比および境界条件をパラメータとした供試体を製作した。(2)予備試験:供試体の初期たわみと残留応力を測定し、これらの特性を把握すると共に、数値計算の初期条件を明確にした。残留応力測定用供試体については別途製作した。(3)載荷試験:本研究用に既に開発した載荷装置を用いて供試体の圧縮載荷試験を行った。破壊に至るまで、理論と比較し得る精密な実験データを収集、極限強度特性ならびに変形性能を実験的に明らかにした。なお、理論的研究成果については、研究発表の項に記載した通り、国際会議で発表、ならびに土木学会が編集する論文集に登載予定である。1.極限強度と変形能に関する解析プログラムの開発ひずみ硬化を考慮した圧縮板の弾塑性有限変位解析法を拡張して、種々の鋼材特性と初期不整を考慮し、面内力を受ける鋼板構造物の弾塑性有限変位解析プログラムを開発した。2.鋼板要素の極限強度と変形性能

(1)従来鋼を用いた圧縮板の極限強度と変形性能開発した解析プログラムを用いて、軟鋼ならびに高張力鋼を使用した圧縮板の弾塑性有限変位解析を実施した。この結果、幅厚比パラメータの値により塑性後の鋼材特性が鋼板の極限強度と変形性能の改善に与える効果が著しく変化すること、および鋼材性能については一般的に降伏比が小さく一様伸びの大きいものが良い結果を与えることがわかった。(2)種々の鋼材特性を有する鋼板の極限強度と変形性能鋼種をパラメータとした鋼板要素のパラメトリック解析を実施し、鋼材特性の個々のパラメータが鋼板の極限強度と変形性能の改善に効果について定量的に評価した。その結果、降伏比や一様伸びの他に、ひずみ硬化開始ひずみが重要パラメータであることが判明した。これに基づいて理想的な鋼材の応力ひずみ関係を提示するための基礎資料を収集した。3.補剛鋼板の極限強度と変形性能補剛板の極限強度と変形性能に支配的影響を与えるパラメータである幅厚比パラメータと補剛材剛比を変化させ、これらのパラメータが変形性能に与える効果を定量的に調査した。その結果、幅厚比パラメータと補剛材剛比だけでは、変形性能の改善に限界があり、塑性後の鋼材特性の改善が構造用鋼材では不可欠であることが明らかとなった。その中で、ステンレス鋼が望ましい鋼材特性を有することが検証された。
RF信号処理用超高周波シリコンナノ振動子

本研究では、無線情報通信に用いる送受信機の格段の性能向上と、小型1チップ化を図るため、半導体技術を援用したマイクロ・ナノ加工によりGHz帯の振動子を作り、真空トンネル電流検出もしくは静電結合検出により、その微小な振動を高感度に検出する方法を研究した。まず、近年急速な発展を遂げているマイクロマシーニング技術に着目し、これを用いて10100ナノメートル級寸法のシリコン振動子を作り、高性能無線送信機に必要なGHz帯の共振周波数の実現を試みた。この目的で刀形の振動子に静電検出を組み合わせたデバイスを用い、寄生容量を通じた結合を抑制する変調検波測定を行った。さらに微細加工により、静電駆動用のギャップを数10nm程度に縮めることで、高周波回路の低電圧を加えただけで励振を行えるようにした。基本モードが1.104GHz(Q=180),第二次共振モードが2.5GHz(Q=62)の振動を実現した。一方、振動子を小型化すると振動振幅も小さくなり、検出方法が問題となる。このため微小な変位の検出が可能はマルチモード原子間力顕微鏡(AFM)を非接触モードで用いて、静電駆動シリコンブリッジ型振動子(共振周波数10MHz程度)の機械共振特性を測ることを試みた。この結果、0.1nm級の振動を検知することに成功した。追加実験として、走査トンネル顕微鏡(STM)モードでの検知も検討する予定である。さらに、真空トンネル電流が0.1nm程度のギャップ変化に応じて一桁増減する現象に着目し、既に実証済みのマイクロマシン応用トンネル電流センサと微小共振子、ナノ駆動用アクチュエータを一体化したデバイスを作り、超高感度の振動検出を試みた。本デバイスを超高真空の透過型電子顕微鏡中で動かし、振動特性を可視化観察した。共振周波数263kHzで、1nm以下の振動が観察できた。更にナノ駆動静電アクチュエータによりトンネル検出用プローブを共振子に近づけ、両者の間隔を1nm程度に縮められること、駆動精度は0.1nm程度であることを確認した。トンネル電流検出用の電子回路の特性が不十分で、トンネル電流による振動検出には至らなかったが、原理的に本検出方式の適用が可能なデバイスを得ることができた。情報通信技術の劇的な進歩は、無線通信の重要性を益々高めている。そこで求められている技術は、より低価格で、小型化された、効率的なRFモバイル通信用送受信機の開発である。本研究の目的は、マイクロ・ナノテクノロジーを用いて、GHz帯に共振周波数をもつ振動子を作製し、それによって、データ通信量の増加のため従来技術では困難であった、GHz信号周波数の選択とそのフィルタリングに対処する可能性を探ることである。本研究は次の3段階によって構成される。1)送受信用共振デバイスのデザイン、2)デバイス作製プロセスの検討、3)デバイスの試作と検証。このうち、本年度の成果は、前2者にかかわるものであり、以下に詳述する。1)送受信用デバイスのデザイン本研究で実現するGHz帯振動デバイスの仕様は、「振動子はサブミクロンサイズであること」「振動子はナノサイズのギャップを通して入力電極と静電結合されていること」「振動子の挙動はトンネル効果によって検出されること」の3つを、同時に満たされなければならない。

シミュレーションの結果、サブミクロンサイズでは、正方形断面をもつ両端支持ビームの共振周波数がGHz帯になることがわかり(たとえば、2μm長、0.5μm幅ビームの一次共振1.1GHz)、より高い共振周波数を得るには、より高次の振動モードを使うか、もしくは、円盤、平板状の構造を使えばよいことがわかった。この振動子の両脇に、入力電極をビーム至近距離まで可動にするマイクロアクチュエータ、および、トンネル電流検出チップをもつ櫛型アクチュエータを配置することにより、上記の条件を満たすデバイスが可能になり、そのデザインを完了した。2)デバイス作製プロセスの検討作製プロセスは、東大生産技術研究所とフランスCNRS/IEMNの設備を使って行われている。現在、2種類の作製プロセスが進行中であり、それぞれのプロセスにおいて、振動子は、かたや表面マイクロマシーニングを用いて多結晶シリコンによって、かたやSOIウエハを用い単結晶シリコンによって形成される。これら作製プロセスに並行して、走査型透過電子顕微鏡を用いたトンネル電流測定、および、RF特性測定を行うプローブステーションや真空装置など、デバイス評価用設備のセットアップが完了した。本研究では、無線情報通信に用いる送受信機の格段の性能向上と、小型1チップ化を図るため、半導体技術を援用したマイクロ・ナノ加工によりGHz帯の振動子を作り、その振動を高感度に検出する方法を研究した。まず、近年急速な発展を遂げているマイクロマシーニング技術に着目し、これを用いて10100ナノメートル級寸法のシリコン振動子を作り、高性能無線送信機に必要なGHz帯の共振周波数を実現した。マイクロマシーニング技術は、10nmを切る立体微細加工ができるだけでなく、CMOSチップの製造プロセスと適合性がよいため1チップの集積化が可能となると期待できる。微細加工により、静電駆動用のギャップを数10nm程度に縮めることで、高周波回路の低電圧を加えただけで励振を行えるようにした。刃形のマイクロ振動子を作り、その両脇に数十nmの空隙を空けて、静電結合による振動の励起と検出を行う電極を形成した。駆動電極に高周波励振電圧を加え、検出電極に中間周波数である50MHzと直流バイアス電圧とを印可した。振動子が共振する周波数に+/-50MHzが加わった信号が得られた。この測定により、基本モードが1.104GHz(Q=180),第二次共振モードが2.5GHz(Q=62)であることが分かった。刃形のマイクロ振動子の幅をさらに小さくすることで、Q値の増大が期待できる。一方、振動子を小型化すると振動振幅も小さくなり、検出方法が問題となる。本研究では、真空トンネル電流が0.1nm程度のギャップ変化に応じて一桁増減する現象に着目し、既に実証済みのマイクロマシン応用トンネル電流センサを適用することで、超高感度の振動検出を試みた。3インチのSOI基板に、電子ビームリソグラフィ、エッチング装置を用いナノ振動子・入力電極・高周波配線を製作し、トンネル検出デバイスとアクチュエータを一体加工した。しかし、プロセスの最小分解能(1μm程度)で作った真空トンネルギャップを、マイクロアクチュエータにより数nm程度に狭める動作の評価を行ったところ、トンネル電流が検出できるほどに接近させることができなかった。