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近世以後における死生空間の構築とその思想宗教的意味

このような研究目的と計画の実施によって、研究成果としては、平成20年度8月に東アジア宗教文化学会で「平田篤胤の幽冥観における諸宗教の受容」、10月に日本倫理学会で「近世国学における「悪」の問題」、日本思想史大会で「本居宣長における「こころ」の位相-「情・心・意・性」」と発表した。以上の学会発表は何れも論文に仕上げて、学会誌に投稿する予定で、今その執筆中である。研究テーマは、近世以後における死生空間の構築とその思想宗教的意味である。近世社会における死生観の形成を、死後世界の構築という形で、中国儒学(孔子→朱子)→(朝鮮儒学)→近世日本儒学→国学という思想史的流れの中でその基本を捉え、更に、儒学だけではなく、佛教、道教、基督教(中国で書かれた漢訳基督教教義書と、江戸の知識人が書いたものの両方)による、国学の死生観への影響も考察し、比較という視点で、歴史通時的に、近世東アジア諸地域における死生観の構築の思想宗教的意味を究明することを目的とする。平成21年度は、19年度(中国儒学→(「天・命・生死・鬼神・祭祀」)→近世日本儒学),20年度(儒学→国学(佛・基・道との関わりも含めて考察))の着実な文献調査と解読を踏まえて、国学の思想家たち、特に平田篤胤は、何故終生執拗なまでに「死」を思索し、死後世界を追いかけていたかというところに着目し、思想家が生きた時代背景と社会状況も考慮しながら、又同じ時代を生きていた、彼が師匠と崇めた本居宣長にとっては、「死」は何故問題にならなかったのか、ということも考察の視野に入れて、宣長に比しながら、篤胤にとっての「死」の問題を、「天」「命」「道」「理」「悪」などを軸に考察し、彼がやがて「生」から「死」に目を向け、死後世界の追及に至る、その思想的営為の意味を明らかにしようとした。よって、具体的に、(1)「死」を中心に宣長の思想を解読する、(2)宣長と篤胤の生きた時代の背景と社気状況を考察する、(3)篤胤の宣長批判と、彼の思想形成のプロセスを辿って、そこに見える儒・佛・道・基の諸宗教思想による影響を分析する、という三つの作業を行っていた。その研究成果の一部として、2009年9月東京大学国漢フォーラムで、「近世国学の死生観と「悪」の問題」を題目に発表し、2010年3月に『思想史研究』に「本居宣長と老荘思想-「自然」をめぐって」という論文を掲載した。更に2010年6月に、「江戸国学と漢訳基督教教義書」という題目で、比較宗教思想学会大会で発表することが内定された。
膀胱癌の血管外脱出過程における癌由来細胞外小胞の役割解明

近年、細胞外小胞extracellular vesicles (EVs)が、細胞間コミュニケーションツールとして、生体内の様々な微小環境形成に関与することが知られている。癌細胞由来EVsも癌転移のための微小環境形成に関わることが報告されているが、その機能・役割には、依然、未解明な点が多い。本研究では、癌の血行性転移の鍵となる癌細胞の血管外脱出過程に焦点を絞り、癌細胞由来EVsがこの過程で果たす役割を明らかにすることを目的としている。平成29年度の実験では、EVsの分泌に関与するtsg101遺伝子をshRNAでノックダウンし、EV分泌抑制細胞株を作成した。これらの細胞株から回収したEVフラクションは、ウェスタンブロットによってEVマーカー(CD9,tsg101)の発現低下が減少していることを明らかにした。このtsg101ノックダウン細胞を血管内皮細胞層上に添加し、血管透過性に与える影響を検証した。その結果、tsg101ノックダウン細胞では、血管透過性の亢進が認められなかった。また、このtsg101ノックダウン細胞は、血管外脱出過程にどのような影響を及ぼすかを、tsg101ノックダウン細胞および親株をマウス尾静脈より注入し、肺への転移能で検証した。その結果、親株は肺への転移が認められたのに対し、tsg101ノックダウン細胞は、肺へ転移しないことを明らかにした。予備実験によって証明していたEVsによる血管内皮細胞の透過性亢進が、EVs依存性に起きていることを明らかにした。平成30年度研究計画では、血管透過性を亢進させるEVs由来因子を同定することであった。しかしながら、研究計画時に想定していたEVsの表面タンパク質を分離する試薬が突然、販売中止となったため、予定した同定まで行うことが出来ず、現在のところ、血管透過性を亢進させるEVs由来因子の同定まで至っていない。H30年度の計画実施計画である1. EVsの表面タンパク質、またはすべてのタンパク質・ペプチドを含むペプチドライブラリーを作成し、MS解析を実施2. EVsの糖鎖プロファイルは、レクチンアレイ解析およびMALDI-TOf-MS解析を実施3. EVsの遺伝子は、DNAマイクロアレイ解析を実施上記の計画のうち、1が当初の予定通り進捗していない。2および3については、現在進行中である。今後は、「7.現在までの進捗状況」で記述した「2. EVs糖鎖プロファイルはレクチンアレイ解析およびMALDI-TOf-MS解析を実施」と「3. EVs遺伝子は、DNAマイクロアレイ解析を実施」を中心に検討を進め、血管透過性因子の同定を行う。癌細胞由来のEVsも癌転移のための微小環境形成に関わることが報告されているが、その機能・役割には、依然、未解明な点が多い。平成29年度の実験計画では、EVの分泌抑制細胞株を作成し、予備実験によって証明していたEVsによる血管内皮細胞の透過性亢進が、EVs依存性に起きていることを明らかにすることであった。そのため、EVsの分泌に関与するtsg101遺伝子をshRNAでノックダウンし、tsg101ノックダウン細胞を作成した。その結果、tsg101ノックダウン細胞は、Tsg101ノックダウン細胞では血管透過性の亢進が認められなかった。これまでの検証結果から、EVsの分泌が血管外脱出に関与していることが示唆される。平成29年度の研究実施計画である。1. EVsの分泌を抑制した細胞株の作成。2.血管透過性亢進が、EVs依存によるものかどうかを明らかにする。3. EVs分泌抑制細胞が、血管外脱出過程にどのような影響を及ぼすかをin vitro系・in vivo系で検討する。上記の計画において、tsg101遺伝子をshRNAでノックダウンし、EV分泌抑制細胞株が完成し、血管透過性に与える影響、血管外脱出過程をin vivo系で検証できたため、当初予定した計画の80%程度を達成できたため近年、細胞外小胞extracellular vesicles (EVs)が、細胞間コミュニケーションツールとして、生体内の様々な微小環境形成に関与することが知られている。

平成29年度の実験では、EVsの分泌に関与するtsg101遺伝子をshRNAでノックダウンし、EV分泌抑制細胞株を作成した。これらの細胞株から回収したEVフラクションは、ウェスタンブロットによってEVマーカー(CD9,tsg101)の発現低下が減少していることを明らかにした。このtsg101ノックダウン細胞を血管内皮細胞層上に添加し、血管透過性に与える影響を検証した。その結果、tsg101ノックダウン細胞では、血管透過性の亢進が認められなかった。また、このtsg101ノックダウン細胞は、血管外脱出過程にどのような影響を及ぼすかを、tsg101ノックダウン細胞および親株をマウス尾静脈より注入し、肺への転移能で検証した。その結果、親株は肺への転移が認められたのに対し、tsg101ノックダウン細胞は、肺へ転移しないことを明らかにした。予備実験によって証明していたEVsによる血管内皮細胞の透過性亢進が、EVs依存性に起きていることを明らかにした。平成30年度研究計画では、血管透過性を亢進させるEVs由来因子を同定することであった。しかしながら、研究計画時に想定していたEVsの表面タンパク質を分離する試薬が突然、販売中止となったため、予定した同定まで行うことが出来ず、現在のところ、血管透過性を亢進させるEVs由来因子の同定まで至っていない。H30年度の計画実施計画である1. EVsの表面タンパク質、またはすべてのタンパク質・ペプチドを含むペプチドライブラリーを作成し、MS解析を実施2. EVsの糖鎖プロファイルは、レクチンアレイ解析およびMALDI-TOf-MS解析を実施3. EVsの遺伝子は、DNAマイクロアレイ解析を実施上記の計画のうち、1が当初の予定通り進捗していない。2および3については、現在進行中である。平成30年度に計画していた血管透過性を亢進させるEV由来因子の同定は変更なく行う予定である。今後は、「7.現在までの進捗状況」で記述した「2. EVs糖鎖プロファイルはレクチンアレイ解析およびMALDI-TOf-MS解析を実施」と「3. EVs遺伝子は、DNAマイクロアレイ解析を実施」を中心に検討を進め、血管透過性因子の同定を行う。
アメリカのスポーツ政策と法的紛争に関する研究

アメリカスポーツ政策の基本となるのは1978年にアマチュア・スポーツ法として成立し、1998年に改正された連邦法規「テッド・スティーブンス・オリンピック・アマチュアスポーツ法である。これにより委託されたアメリカオリンピック委員会(USOC)は、生涯スポーツの振興と国際的な競技力向上施策を担当している。近年、細則のセクション9.1「競技者の権利」にかかわる多様な法的紛争が生じている。直近の5年のケースを見ると、種目では、体操、柔道、トライアスロンなど多岐にわたり、その争点は選手選考の基準についてが多い。とくに、これらの仲裁パネルのケースを見る限り選手側の主張は認めらにくい傾向にある。研究計画調書に記載した研究目的2ー1.に該当する。アメリカ合衆国スポーツ法規と政策を「アメリカ『スポーツ政策調査研究』」(2011、文部科学省委託調査、笹川スポーツ財団)、諸外国から学ぶスポーツ基本法ー日本が目指すスポーツ政策、アメリカのスポーツ政策」(2010.12.SSF)あるいはスポーツ政策調査研究(2012.3.WIPジャパン)を参考に、そして、最新の著書やそのほかの資料から検討した。まず25年度は、実施計画に記したようにアメリカ合衆国における競技力向上の政策に焦点を限定し、その現状等を明らかにすることとした。その結果、基本法規としては、連邦法規として1978年のアマチュアスポーツ法がアメリカオリンピック委員会(USOC)を統括団体として認可し、そしてその後改正された現在のオリンピック・アマチュア法( Stevense Olympic and Amateur Sports Act1998)が法的根拠となることには変わりはない。これに規定されるように、競技力向上政策の構造は我が国とは異なる完全民間委託型の政策である。したがって、アメリカ合衆国の政策は、統括団体であるアメリカオリンピック委員会(USOC)とその他の機関等の検討が重要となる。とくに、法的視点としてはアスリートの意見を反映するための競技者諮問委員会(現役競技者及びこの10年間に国際大会等で代表となったもの)や議決権において、それら競技経験者委員が少なくとも20%を超えること、キャリアサービス・教育サービスや医療的サービス等、競技者サイドに立った配慮がされている。このように競技者の地位や権利に対して高い配慮をしていることは特徴の一つである。なお、連邦法のほかUSOC定款等に各種目統括競技団体とUSOCの手続き関係が規定されている。アメリカのスポーツ政策を競技力向上と生涯スポーツの推進及び健康づくりを分類した場合、健康づくりに関する連邦政府レベルの機関は保健福祉省である。同省では、1979年以来、健康増進と疾病予防について10年毎の国民の目標を定めた「ヘルシーピープル」を発表している。現在の「ヘルシーピープル2020」では38のカテゴリーそれぞれにおいて簡明な目標設定がされている。なお、同省は各年代や性別および障害毎に推奨される身体活動に関するガイドライン「国民のための身体活動ガイドライン(2008)」を発表している。行政機関としては、1956年、青少年の体力問題を契機に大統領直轄の行政部門の一つとして「青少年の体力に関する大統領カウンシル(PCPFS)」が創設され、その後スポーツをその対象をひろげ、そしてさらに現在、2010年オバマ大統領によって従来の対象に栄養部門を加えて、「大統領体力スポーツ栄養審議会(PCFSN)」と名称を変更している。その目的は、国民に規則正しい体力づくりとスポーツ活動の重要性を認識させ、プログラム等を提示することにより、その実践を援助することである。具体的な運動・スポーツ参加促進プログラムとしては、例えば、「大統領チャレンジ」や「アクティブ・ライフスタイル・プログラム」などを実施している。これらは、一定レベルの実施基準を満たした者を表彰するシステムになっていて、アクティブ・ライフスタイル・プログラムは、これから運動、スポーツを始めるビギナーを対象にしており、18歳以下の子供は1日に60分、大人は30分の運動・スポーツを最低でも週に5日、6週間続けるプログラムである。さらに、全国規模の体力・運動能力テストとしては、PCFSNの青少年向けの体力テストおよび表彰のプログラム「フィジカル・フィットネス・テスト」、「ヘルス・フィットネス・テスト」がある。1998年に改正された連邦法規である「テッド・スティーブンス・オリンピック・アマチュアスポーツ法」によってスポーツ政策の中心的役割を委託されたアメリカオリンピック委員会(USOC)は、一部生涯スポーツの振興を法規上は謳っているものの、その多くは国際的な競技力向上を目指した施策を担当している。競技力向上施策は、この民間委託型がアメリカのスポーツ政策の特徴で、その財政も国からの援助はなく、2016年リオのオリンピック・パラリンピックを目前にした現在は、Road to RIOと銘打って民間ファンドを利用した財政的援助策が打ち出されている。ただし、これに加えて、連邦の行政機関として、2009年6月にオバマ大統領は、ホワイトハウスに「オリンピック、パラリンピック及び青少年スポーツ局」を設置し、USOCと協力し、スポーツの振興を図るとした新しい動きも出ている。その一環で障害者スポーツに関してパラスポーツにおけるタレント発掘事業「Gateway to Gold」などが進行している。一方、連邦レベルの健康づくり政策は保健福祉省が主として管轄し、健康増進のための運動を推奨している。そして、2010年にはオバマ大統領によって従来の対象に栄養部門を加えた「大統領体力スポーツ栄養審議会(PCFSN)」が設置され、機能している。この施策の中で、農務省、教育省、疾病管理予防センター、アメリカスポーツ医学会(American College of Sports Medicine(ACSM))等と協力関係が確認できる。

しかしながら、たとえば、ACSMと協力したナショナルフィジカルアクティビティプランが実施されているが、その結果は芳しくなく、普及実践の難しさを示している。アメリカのスポーツ政策を検討する場合、競技力向上政策及び生涯スポーツ推進政策、そして健康づくり政策等を考える必要がある。25年度は競技力向上政策を支えるアメリカオリンピック委員会(USOC)関連の資料を検討し、法規及びアメリカ的な特徴を分析することができた。26年度はその一方にある健康づくり政策の中心となる保健福祉省の施策とその中心的な行政機関となっている「大統領体力スポーツ栄養審議会(PCFSN)」の施策を検討した。さらに、27年度は保健福祉省とPCFSN及びその他の関連機関との協力関係や施策について検討することができた。「ヘルシーピープル」を標語に1979年から始まった連邦の健康づくり政策は、保健福祉省が管轄し、10年ごとに目標を示し、健康増進のための運動を推奨してきた。また、2010年にはオバマ大統領によって従来の対象に栄養部門を加えた「大統領体力スポーツ栄養審議会(PCFSN)」が設置され、農務省、教育省、疾病管理予防センター、アメリカスポーツ医学会(ACSM)等と協力関係を持ちながら、国民に規則正しい体力づくりとスポーツ活動の重要性を認識させ、プログラム等を提示し、その実践を援助する活動が進められている。2010年からACSMと協力した全米身体活動計画(NPAP)を実施しているが、その効果は芳しくなく、普及実践の難しさを示している。2014年のレポートでは、1全体の身体活動D-、2座りっぱなしの傾向D、3活動的でない移動F、4スポーツへの参加C-、5活動的な遊び不十分、6健康に関係するフィットネス不十分、2家族や友人不十分、8学校C-、9地域とその環境B-、10政府の戦略と投資不十分、というように、その結果は全体的にかなり低い評価がなされ、体力を向上するための計画の必要性が示された。これらを受けて、2016年には、「Faith-Based Settings」と「スポーツ」を加えた9つの社会のセクターを通して身体活動を包括的に推進する計画を進めている。2016年の報告では、子どもと青少年の身体活動等の推奨目標については、現実とのギャップが大きいこと、男女差も明確に存在することが指摘されている。なお、スポーツにかかわる法的紛争については、事故問題からジェンダー、セクハラ、暴力、いじめ、障害を持つ者の機会、プライバシー権、労働法問題まで多岐にわたっている。
ロシア散文の語彙・文体の計量的・総合的比較研究

3)浦井は、ラヂシチェフ、カラムジン、プーシキン、ドストエフスキーの作品のコンコーダンスの基礎になったデータベースや、モスクワのロシア語研究所が公開したロシア文学作品の電子データ等を利用して、1819世紀のロシア文学作品と現代ロシア語の頻度辞書の語彙の比較研究を公表した。4)安藤は、『白痴』コンコーダンスの成果をもとに、『白痴』の登場人物の「発話」の頻度統計についての考察を公表した。5)望月恒子、大川良輔、前田しほ、山路明日太、木村崇、V.Zhdanov、越野剛、望月哲男らは、個別の研究成果を『スラヴ学論叢』等に発表した。1.浦井は、岡本哲也電気通信大学名誉教授の協力を得て、ロシア語形態生成システム、語辞書データベースをより汎用性のあるシステムに改良するための作業を進めた。2.浦井は、ラジシチェフ、カラムジン、プーシキンの散文の語彙・文体の計量的比較を基に、「近代ロシア文章語」の成立過程についての通説を実証的に再検討する準備として、堀越しげ子の協力を得てA.C.プーシキン『ピョートル大帝の黒奴』『ベールキン物語』『スペードの女王』コンコーダンスを作成・刊行した。3.大西、望月哲男は、インターネット上のコーパス等から入手した、ゴンチャロフ、ドストエフスキー等の作品のテキストデータを利用して、さまざまな散文作品の文体の分析を試みた。4.望月哲男、越野剛は、第11回国際ドストエフスキー・シンポジウム(2001年10月、バーデンバーデン、ドイツ)で研究成果を発表した。5.安藤は、『白痴』コンコーダンス作成の準備を進めた。6.望月恒子、前田しほ、木村崇、V.Zhdanov、越野剛、望月哲男、山路明日太らの個別の研究成果を『スラヴ学論叢』第5-2号に発表した。1.浦井は、岡本哲也電気通信大学名誉教授の協力を得て、ロシア語形態生成システム、語辞書データベースを、より汎用性のあるシステムに改良する作業をさらに進めた。2.安藤、浦井は、札幌大学V.Zhdanov教授、ベロルシア文化大学A.Renansky教授らの協力を得て、F.M.ドストエフスキー『白痴』コンコーダンス(全4巻)を作成・刊行した。このコンコーダンスは、先に刊行した『罪と罰』コンコーダンス(全3巻、北大スラブ研究センター、1994)に較べて、浦井の開発したlemmatized concordanceの形式を採用したことにより、関連の語形の検索が容易になったこと、個々の語の「発話者」を表示したことにより、登場人物ごとの「発話」の特徴の分析が可能になったことに特徴がある。3.浦井は、「近代ロシア文章語の語彙発達について-現代語頻度辞典の観点から」を完成した(『スラヴ学論叢』第6号(2003)に発表予定)。ここでは、これまでにコンコーダンスを刊行したラジシチェフ、カラムジン、プーシキン、ドストエフスキーのほか、レールモントフ、ゴーゴリ、ゴンチャロフ、ツルゲーネフ、トルストイらの19世紀ロシア散文作品の語彙データと、現代語頻度辞典のデータの比較分析をおこなっている。4.望月恒子は、「ブーニン『ミーチャの恋』について」を完成した(『スラヴ学論叢』第6号(2003)に発表予定)。5.前田しほは、「ナールビコワのエロティシズムとその構造」(ロシア語ロシア文学研究34、2002)を発表した。2)浦井は、これまでに刊行したラヂシチェフ、カラムジン、プーシキン、ドストエフスキーの作品のコンコーダンスの基礎になったデータベースや、モスクワのロシア語研究所が公開したロシア文学作品の電子データ等を利用して、1819世紀のロシア文学作品と現代ロシア語の頻度辞書の語彙の比較研究を公表した。3)安藤は、『白痴』コンコーダンスの成果をもとに、『白痴』の登場人物の「発話」の頻度統計についての考察を公表した。4)望月恒子、大川良輔、前田しほは、ブーニン、トルストイとアクサーコフ、ナールビコワらの作品の文体的研究を進め、成果を公表した。
新溶融塩電解法によるシリカからのソーラーグレードシリコン製造

平成17年度までの結果を踏まえ、高純度実証試験および電位-p02-図を用いた還元メカニズムの熱力学的考察を行った。まず、高純度化試験として、石英るつぼを石英製反応容器に入れ、高純度CaCl2(99.9%)を溶融塩として、電解還元を行った。この際、SiO2接触型電極のリードとしては、不純物となり得るモリブデンに代わり高純度シリコンを用いた。原料となるシリカに太陽電池級(99.9999%)のものを使用し、還元生成したシリコンの純度をGD-MS等により精密に分析した。その結果、特にシリコンからの除去が難しいホウ素およびリンは、それぞれ8ppmおよび1ppmであり、電解還元による増加は認められなかった。一方、浴成分であるCaが230ppm、対極カーボン由来と思われるCが220ppm、浴中不純物と思われるFeが22ppm、上部電極リードに使用したMoが17ppm検出されるなど、トータルの純度としては99.95%にとどまった。ただし、昨年度と比較すると、Fe:810→22ppm、Mn:240→0ppm、トータル:99.8→99.95%と大幅に改善した。これらの比較的多く検出された不純物は、実験装置、実験手法の改善により、さらに削減できると考えられるため、現在その検討を行っている。さらに、報告されている熱力学データおよび本研究で得られたSi-Ca合金生成電位に関するデータをもとに、溶融CaCl2中、850°Cにおける電位-P02-図を作成した。その結果、酸化物イオン濃度がある程度高い浴中においては、SiO2から一度CaSiO3を経由してSiへ還元されるメカニズムが示唆された。850°Cの溶融CaCl_2を電解質とし、各種のSiO_2接触型電極における電解還元を高度電気化学測定システムを用いて検討した。SiO_2原料の種類および形状としては、従来の高純度SiO_2板に加え、高純度SiO_2粉末をプレス成型によりペレット状とし1000°Cで焼結させたものを用いた。さらに、還元速度の向上を目的として、ペレット作成時のSiO_2粉末にSi粉末を添加し影響を調べた。まず、各種SiO_2接触型電極を用いたIR補償サイクリックボルタンメトリーにより、全ての電極においてSiO_2からSiへの電解還元が示唆された。そこで、実際に定電位電解法により電解還元を行い、生成したシリコンに関して種々の分析を行った。まず、X線回折法により、電解電位0.70-1.25V(vs.Ca^<2+>/Ca)で結晶性シリコンが生成されることを確認した。また、0.35Vにおいては、Si-Ca合金が生成することを明らかにした。次に、表面および破断面を走査型電子顕微鏡および電子プローブ微小分析により分析することで、内部方向への還元の進行具合を評価した。各種SiO_2試料の密度を考慮に入れ、還元速度を比較した結果、100wt.%SiO_2の場合では、多孔質ペレット状よりも緻密板状のほうが速かった。一方、SiO_2粉末にSi粉末(5wt%もしくは10wt%)を添加することで還元速度が向上し、添加量が多い程効果が大きかった。特に、(90wt.%SiO_2+10wt%Si)多孔質ペレット状では、100wt.%SiO_2の緻密板状よりも速い結果となった。これらは、添加Si粉末により導電パスが増大したこと、および、添加Si粉末がSi結晶成長の核となったことに起因すると考えられる。平成16年度までの研究により、SiO2粉末をペレット状に成型した試料の還元において、SiO2粉末にSi粉末(5wt%もしくは10wt%)を添加することで還元速度が向上することが明らかにされた。このような結果を踏まえ、平成17年度は、より一層の高速還元とプロセスの連続化を目指し、SiO2粉末をそのまま溶融塩中へ懸濁させて電解する「SiO2懸濁電解」を試みた。850°Cの溶融CaCl2中で、作用極にSi板を用い、2mol%の高純度SiO2粉末を浴に添加して、電解浴をArガスバブリングにより流動させながらサイクリックボルタンメトリーを行った結果、0.5V(vs. Ca2+/Ca)から1.25Vの電位領域においてSiO2の電解還元が可能であることが示唆された。そこで、この浴中においてArガスバブリングを行いながら、作用極にSi板を用いて1.0Vにおいて60分間の定電位電解を行った。SEM観察を行ったところ、Siの生成が確認されたがその析出量が少なく、Arガスバブリングにより基板Siから剥離したことが示唆された。そこで、10mol%のSiO2粉末を添加し、Arガスバブリングを行わない静止浴中で、1.0Vにおいて60分間の定電位電解を行った。その結果、Si基板上に還元生成Siが多く付着していることが確認された。生成したSiをSEM観察したところ、ランダムな方向に成長した柱状Siが主に見られたが、部分的に緻密にSiが生成していることも確認された。今後、SiO2の添加量や電解電位などの条件を変化させれば、より緻密なSiを得られる可能性がある。

まず、高純度化試験として、石英るつぼを石英製反応容器に入れ、高純度CaCl2(99.9%)を溶融塩として、電解還元を行った。この際、SiO2接触型電極のリードとしては、不純物となり得るモリブデンに代わり高純度シリコンを用いた。原料となるシリカに太陽電池級(99.9999%)のものを使用し、還元生成したシリコンの純度をGD-MS等により精密に分析した。その結果、特にシリコンからの除去が難しいホウ素およびリンは、それぞれ8ppmおよび1ppmであり、電解還元による増加は認められなかった。一方、浴成分であるCaが230ppm、対極カーボン由来と思われるCが220ppm、浴中不純物と思われるFeが22ppm、上部電極リードに使用したMoが17ppm検出されるなど、トータルの純度としては99.95%にとどまった。ただし、昨年度と比較すると、Fe:810→22ppm、Mn:240→0ppm、トータル:99.8→99.95%と大幅に改善した。これらの比較的多く検出された不純物は、実験装置、実験手法の改善により、さらに削減できると考えられるため、現在その検討を行っている。さらに、報告されている熱力学データおよび本研究で得られたSi-Ca合金生成電位に関するデータをもとに、溶融CaCl2中、850°Cにおける電位-P02-図を作成した。その結果、酸化物イオン濃度がある程度高い浴中においては、SiO2から一度CaSiO3を経由してSiへ還元されるメカニズムが示唆された。
デジタル化時代の通信放送法制の憲法学的考察

通信放送法制は2010年に大きく改正された。総務大臣が番組内容に対して監督を行うことは憲法上問題があるにもかかわらず、2010年改正は、この問題を積み残し、そのうえ番組種別の公表という新しい義務を放送事業者に課した。本研究は、新放送法の憲法上の問題点を明らかにした。また、2008年のいわゆる「青少年インターネット環境整備法」を手がかりに、法律によって事業者の自主的取り組みを促す手法についても検討を加えた。本研究課題の先行研究の成果を論文にまとめ、今年度に入ってから共著『放送法を読みとく』(商事法務)の担当部分「放送の自由・総論」として公表した。また、先行研究の成果に基づき新たに「情報通信法論議を読みとく-放送に対するコンテンツ規律を中心に」という論文を執筆し、雑誌『AURA』で公表した。総務省における通信と放送の法体系の見直しの成果が、2009年8月末に情報通信審議会情報通信政策部会の答申として公表された。この答申をベースに総務省において放送法等の改正案が作成され、2010年1月にはじまる通常国会に政府提出法案として提出される見込みとなった(なお、2010年3月5日に放送法等の一部を改正する法案について閣議決定)。また、2009年には日本放送協会(NHK)の国際放送および受信料のあり方について裁判所の判決が相次いで下された。このような状況において、通信放送法制が直面している諸課題について有識者と意見交換をするため、2009年11月および2010年2月に研究会を開催した。また、9月に早稲田大学で開催されたドイツのテユッセン財団主催の国際シンポジウム(総合テーマ「メディアと法」)のメディア法部会に日本からの報告者として招待され、Die inhaltliche Regelung imjapanischen Rundfunkrecht(日本の放送法における内容規制)というテーマで報告を行い、他の報告者と意見交換した。この他、インターネット上の有害情報規制についての研究成果を共著『インターネットと法[第4版]』の担当部分として公表した。日本の放送法制は、法律によって放送事業者に自己規制を促すという、近年、ヨーロッパで注目を集めている規制の手法をかねてより採用してきたが、それゆえ、法律による規制(とりわけ内容規制)は緩やかで、放送事業者に免許を与え、監督する総務大臣に広範な裁量の余地が与えられている。このような放送法制の特徴を、通信と放送の融合に対応するための新しい法制度においても維持すべきか否かという問題を中心に、来年度も引き続き研究を進める予定である。成果の公表としては、平成21年度の研究実績報告書を提出した後、2010年3月23日にドイツ連邦共和国イルメナウ工科大学で開催された日独メディア法シンポジウムにおいて、日本の放送法制の問題点について、比較法の観点からの報告を行った。また、2010年7月4日には、日本マスコミュニケーション学会春季大会において、「デジタル時代の放送法制」というタイトルのワークショップを開催し、当時、国会に提出されていた放送法改正案の問題点や、総務省で進められていた規制機関のあり方をめぐる議論について報告し、他の報告者や出席者と意見交換した。放送法の番組編集準則による内容規制に関連して、総務大臣が行政指導や行政処分を行うことには表現の自由の観点からは問題があるにもかかわらず、2010年放送法改正案は、その部分についての改正を含んでおらず、当該憲法問題が解決されずに法改正が行われること、その他にも法改正によって規制緩和というより、規制強化になっている部分があることを指摘する論文を、『法律時報』、『ジャーナリズム』、『阪大法学』で公表した。調査研究活動としては、総務省、民主党、放送事業者、インターネット事業者(ヤフー・ジャパン、フェイスブック)などから通信放送事業の現状や制度・政策上の課題について聞き取り調査を行った。また、国内(東京、京都)・国外(ドイツ)で資料収集や研究者との意見交換も行った。2010年9月に本研究費によりドイツにて資料収集等を行ったほか、2011年2月には自費でドイツの規制機関において聞き取り調査を行った。来年度も、通信技術を利用してコンテンツを提供する事業に対する規制を中心に、法的規制や自主規制の手法、監督機関のあり方について引き続き研究を進める予定である。研究成果の公表としては、2010年3月23日にドイツ連邦共和国イルメナウ工科大学で開催された日独メディア法シンポジウムにおける日本の放送法制についての報告を原稿にまとめた(同シンポの他の報告とともに単行本として2012年中にドイツで刊行予定)。この報告と同じ内容の論文を早稲田大学「企業と法創造」に寄稿した。この論文では、2011年に施行された新放送法が従来の番組調和原則の枠組みの中で通販番組規制を新設したことを検討した。放送法の番組編集準則による内容規制に関連して、総務大臣が監督を行うことは表現の自由の観点からは問題があるにもかかわらず、今回の改正は、当該憲法問題を積み残したことを指摘するドイツ語の論文を、Rainer Wahl教授70歳記念論文集に寄稿した。

また、日本の放送法が放送事業者に自律を促す手法を用いており、自主規制のために設立されたBPOが重要な役割を果たしていることを分析したドイツ語の論文をKlaus Stern教授80歳記念論文集に寄稿した(2012年4月刊行予定。それと同旨の論文を「月刊民放」に寄稿した。調査研究活動としては、放送事業者、通信事業者、広告代理店などから通信放送事業の現状や制度・政策上の課題について聞き取り調査を行った。また、国内(東京)・国外(ドイツ)で資料収集や研究者との意見交換も行った。2011年3月11日に発生した東日本大震災と福島の原発事故をきっかけに災害放送の役割にあらためて注目が集まった。原発事故への政府対応の問題点を検討した論文(「ジュリスト」掲載)の中で、放送とリスク・コミュニケーションの問題にも言及した。また、2012年3月末には自費で福島の放送事業者から震災後の災害放送についての聞き取り調査も行った。
教員養成におけるボランティア関連科目カリキュラム開発に関する実証的研究

本研究に際し、初年度(1998年度)は、主に、全国の関係大学の実態調査について、介護等体験の実習をめぐる実態と課題について明らかにした。大学のカリキュラムに今後位置付いていくためのあり方などいくつかの課題整理を通して、教育学部における福祉・ボランティア体験の意味について成果を得た。これは「教員養成学部・大学における介護等体験の実施状況」(福島大学教育実践研究紀要第35号、1999年)、「教員養成における『介護等体験』実施に関する方法と課題」(日本教育大学協会・教科教育学研究1999年)に著し、学生への福祉教育体験活動のあり方について検討をおこなった。2年度(1999年度)は、教員養成におけるボランティア関連科目のカリキュラム開発の実際と社会福祉協議会との連携によるハンドブックの作成・開発をおこなった。社会福祉協議会のボランティアセンターとの共同により、小学校中学校の現場教師向け及び教育学部学生向けの教材としてのハンドブックとその活用について調査研究と聞き取りを中心に研究をまとめた。研究の経過では県教育委員会や学校関係者との意見交流をおこない、実際的な教育現場での福祉・ボランティアの教育実践の推進に関する資料集を「学校における実践ハンドブック」として研究成果の報告書にまとめた。本年度は、本研究の目的達成にあたり、教員養成におけるボランティア学習・福祉教育の授業プログラム作成のための実態調査を実施し分析・考察を行った。特に、(1)教員養成大学における「介護等体験」の実施状況と課題、及びカリキュラム作成の原理、教育指導方法論について明らかにした(「11.雑誌論文」を参照)。また、(2)社会福祉学部でのカリキュラムと授業内容に関する調査を実施し、現行の教員養成系学部でのカリキュラムと比較検討をおこなっい、共通教育や1,2年生からの福祉的教養の積み上げや知識理解、技術の習得のあり方について分析をおこなった。そして(3)教育委員会及び県社会福祉協議会の協力を得て、12月から2月にかけて福島県内外の小学校8校、中学校6校のボランティア教育推進校に聞き取り調査をおこない、実際的な課題について把握した。なお、(4)本年度は大学外でボランティア活動に取り組もうとする学生のためのサポートプログラムを福島県社会福祉協議会ボランティアセンター職員と共同議論を重ね、大学での授業と社会福祉協議会及び施設等の社会資源との連携の在り方について予備考察をおこなった。2年度目に向けて、上記(2)(3)(4)を下地にしつつ、「社会貢献」「心の教育」「人権教育」をテーマとした大学における授業の開発をおこなう基礎作業をおこなった。
光アクセスシステムにおけるパケットモニタを適用した省電力化方式の研究

本研究では、光アクセスシステムに於いて、パケットモニタを適用して光送受信器の消費電力を効率よく削減する方式を検討した。H24年度にはWebサイトからのパケット受信間隔、H25年度にはVoIPやLINE等のパケット送受信タイミングの分析を行い、これらの結果をベースに、パケット種別やサーバ等との応答シーケンス情報に基づく効率の良い光送受信器スリープ制御方式を提案した。OpenFlowスイッチのパケットフロー識別機能とフロー単位のスイッチ制御機能を活用し、光送受信スリープ機能を模擬した検証実験により本方式の実現性を確認した。消費電力の削減見積評価により、6070%の削減率実現の見通しを得た。H25年度には、PON(Passive Optical Network)システムにおけるパケットモニタを適用した省電力化方式として、VoIPやLINEなどの新しいWEBベース通信メディアによるユーザパケットの送受信特性を分析し、省電力化のためのスリープパラメータの設定方式の検討を行った。光受信器にスリープ方式を導入する場合には、いつ受信パケットが到着するかが判らない電話着信やメール着信通知信号を大きな遅延なく受信する必要がある。特に双方向のリアルタイム通信が行われる音声通信やTV会議では、先ずSIP等のプロトコルによる通話呼び出し信号が受信され、応答確認信号を伝達後にリアルタイム通信が開始されるため、通話呼び出し信号の受信ロスが回避されることが非常に重要である。今回は、SIPやLINEサービスにおける呼出し信号制御の特性をモニタし、特に再送処理のタイミング制御特性を活用してスリープ時間を延長する方式の可能性を実験的に確認した。また、OpenFlowスイッチのパケットフローの識別機能とフロー単位の制御機能を活用し、WEBアクセス時の要求パケットと応答パケットのタイミング分析やストリーム映像のフロー単位の受信パケットタイミング分析を行い、フロー単位のモニタ信号を省電力化のためのダイナミックなスリープ制御に適用する可能性検証のための基礎実験を行った。最終年度の次年度には、H24年度のフィルタリング予測実験とH25年度のパケット送受信タイミング分析の成果を統合して、効果的な省電力化方式の提案と検証を行う計画である。H24年度には、PON(Passive Optical Network)システムにおけるパケットモニタを適用した省電力化方式として、カルマンフィルタによるパケット間隔予測機能による省電力化を検討した。IEEEなどの国際標準規格では、通信する信号が無い場合に光送受信器を停止するスリープ制御が適用され、一定の受信タイミングを維持するため光受信器を間欠的に起動する方式が採用されている。しかし、長時間使用していない場合にも一定間隔で頻繁に起動するため省電力効果が十分とは言えない。本年度の研究では、先ず、ユーザのパケット受信状況をモニタするプログラムを作成し、このモニタデータからカルマンフィルタによりパケット到着間隔をリアルタイムで予測するプログラムを作成した。実験により、Webアクセスやストリーミング映像受信時、およびユーザがインターネットを利用していない時のパケット受信間隔を取得し、実際のパケット到着時間を基にしたカルマンフィルタ予測データの分析を行った。次に、カルマンフィルタにより予測されたパケット間隔に対応した時間だけスリープする新しいスリープ制御アルゴリズムを考案し、様々なパケット到着条件に対して消費電力の削減効果を計算した。従来の国際標準方式に比べて、60%程度の消費電力削減の可能性がある事が明らかになった。また、パケットのモニタ機能として、最近研究が進んでいるOpenFlow技術を適用する可能性を実験的に検証するため、OpenFlowスイッチを導入し、様々なパケット種別をフローとして識別してONUのスリープ制御に適用する予備実験を行った。次年度は、パケットの種別を識別した上でパケット到着間隔を予測し、省電力化効率を高める研究に結びつける計画である。H26年度には、PON(Passive Optical Network)システムにおけるパケットモニタを適用した省電力化方式として、電話やVoIPなどの着信予測が困難な通信とWEBベース通信を統合して処理できる新しい方式の研究を行い、特許出願および学会発表、JST主催の新技術説明会での発表などを行った。PON-ONUの光受信器に省電力化のためのスリープ機能を導入する場合には、いつ受信パケットが到着するかが判らない電話やVoIPなどの着信やメール着信通知信号を大きな遅延なく受信する必要がある。特に双方向のリアルタイム通信が行われる音声通信やTV会議では、先ずSIP等のプロトコルによる通話呼出し信号が受信され、応答確認信号を伝達後にリアルタイム通信が開始されるため、通話呼出し信号に若干の受信遅延が生じても体感品質上の影響は大きくはない。WEBベース通信の場合は、TCPの3Wayハンドシェイクによりセッション確立後にHTTPパケットがやり取りされるが、セッション確立までの時間には若干の遅延があっても体感品質上の影響は大きくはない。新方式では、2つ以上の異なるレイヤの通信に対してセッション確立状態と未確立状態との組合せに応じてPON-ONU光受信器のスリープ時間を切替える事により、省電力化特性の大幅な改善を可能とした。また、OpenFlowスイッチのパケットフローの識別機能とフロー単位の制御機能を活用し、新しい方式の模擬実験を行い、その実現性を確認した。ONUにおいて新方式を実現する方法について、特許「子局装置」を出願し、その方式と模擬実験結果を電子情報通信学会の総合大会にて発表した。

併せて、JST主催の新技術説明会にて、「光通信システムにおけるONU消費電力の削減方法」と題して発表を行った。光アクセスシステム方式の研究今年度は、VoIPやLINEなどの新しいWEBベース通信メディアによるユーザパケットの送受信特性を分析し、省電力化のためのスリープパラメータの設定方式の検討を行うことができた。また、OpenFlowスイッチのパケットフローの識別機能と制御機能を活用して、フロー単位のモニタ信号をダイナミックなスリープ制御に適用できる可能性が基礎実験により確認された。今年度は、カルマンフィルタを用いてパケット到着間隔を予測し、光受信器のスリープ制御を最適化するためのアルゴリズム開発を行い、様々なパケット到着条件に対して、大幅な消費電力の削減効果が計算により検証できた。また、パケットの種別を識別してパケット到着間隔の予測を行うための基礎技術としてOpenFlowスイッチで使用されているフロー情報のモニタ機能の適用可能性を調査し、アルゴリズムの改善に効果がある可能性が確認された。今後は、H24年度のフィルタリング予測実験とH25年度のパケット送受信タイミング分析の成果を統合して発展させ、ダイナミックなスリープ時間制御を適用することにより、消費電力の大幅な削減を可能とするPONシステム省電力化方式の実現性を検証する計画である。今年度の成果を発展させて、パケット種別を識別したパケット到着間隔の予測精度の向上の研究、ならびに電話のように何時受信するか判らない信号を接続制御段階のパケット送受信の解析により、通話開始までの起動許容時間を拡大する手法を導入し、実質的なスリープ間隔を拡大する方式についても研究を進める。これらの2つの新しい手法の適用により、スリープ継続間隔の拡大を図り、省電力化効果の大幅な改善の実現性を検証する。H25年度は国際学会への発表が遅れており外国旅費を執行できなかったため170千円の繰越金が生じた。次年度は当該繰越金を含めた1400千円の研究経費の活用を計画する。最新の高機能型OpenFlowスイッチ(700千円)と高性能PC(300千円)の導入を行い実現性の検証を促進する。また、成果を国内学会(100千円)・国際学会(300千円)に発表して技術進歩に貢献する。今年度は実験補助への謝金の支出が無かったため100千円の繰越し金が生じた。次年度は当該繰越し金を含めた1,300千円の研究経費の活用を計画する。
スピン－フラクトロニックスの開拓

平成30年度の主な研究成果としては、超伝導渦糸(ボルテックス)由来のスピン流の発見である。近年、磁性絶縁体の上に作られた二本の細線でマグノンスピン流の非局所輸送が調べられてきた。同様な試料構造を持つNbNとPt細線において超伝導体のNbN細線に電流を流し、他のPt細線で電圧信号の検出を行ったところ、渦糸液体相に相当する磁場と温度領域で、従来のスピゼーベック効果では説明できない電流の極性に依存した電圧信号が見られた。この電流に対して非相反の信号の由来については渦糸の整流効果と考えられる。昨年発表された論文では、超伝導体/磁性絶縁体試料において電流の極性に依存した渦糸フロー(整流効果)が見られた。それは超伝導渦糸の界面ポテンシャルが磁性体界面と真空界面において異なることに由来する。自分のこれまでの研究では、超伝導渦糸が静磁相互作用を介して磁性体の磁化とカップリングしていることが分かる。渦糸が界面から離れ/近づくと相互作用で磁性体の磁化が揺動し、マグノンが生成/消滅されると考えられるが、今回の試料構造では、超伝導体/磁性体界面で生成/消滅したマグノン数が超伝導にかかるバイアス電流の極性に依存するので、電流に対して非相反のマグノンスピン流が非局所のPt細線で観測されると考えられる。現在、このメカニズムを検証するために、対照サンプルにおいて測定を行っている。また、30年度では修士で行ったYIG/NbNにおいての渦糸磁気抵抗効果について複数の会議で発表し、論文も近い内に投稿する予定である。採用から今年度の前期は超伝導薄膜の上の反強磁性薄膜の作成を試みたが、超伝導状態となる低温(反強磁性のネール温度以下)では反強磁性体のスピン流透過率が著しく低下しているため、反強磁性体がバッファ層として不適合だとわかった。その後、超伝導渦糸からスピン流を生成する新たなアプローチとして、超伝導渦糸の整流効果の方に重点を置き、成果が得られた。当初予定した研究計画に沿えていないが、「超伝導渦糸とスピン流現象の融合」、という当研究プログラムの目標は変わっておらず、大変有意義な実験結果を得たため、「おおむね順調に進展している」と自己評価する。本年度の前期は主に昨年度で観測された渦糸整流効果由来の非局所整流電圧信号の系統的な測定を行い、そのメカニズムの解明を目指す。具体的には、渦糸の固体相、液体相と常伝導相にわたる広い温度範囲で前述の信号の挙動を確かめる。さらに、信号の磁場の角度依存性も調べる。特に、基板を非磁性体、または超伝導体と磁性体基板の間に非磁性絶縁体を挟むことで信号の変調を調べる。最後に、超伝導体の種類と変え、前述の渦糸に由来する効果の普遍性を確かめる。これらの実験結果に踏まえて、本年度後期では渦糸フローと磁性体磁化の相互作用をべースにして、渦糸フローの整流、マグノン生成過程、電圧信号への変換を含んだ統合的な理論的理解を理論専門家と議論し、成果を論文にまとめる予定である。また、国内外の学会においての発表も行う。これにより、超伝導渦糸のフローより作り出す新たな種類のスピン流の生成法を確立する。並行して、電子線リソグラフィ微細加工技術を用いた超伝導体上に人工渦糸格子を開発する。昨年度の実験では重イオンを用いた集束イオンビーム法では超伝導の組成を変えて変質させることが分かり、今年度ではリフトオフ法で同一組成の微細構造を持つ超伝導体の作成を行う。

その後、超伝導渦糸からスピン流を生成する新たなアプローチとして、超伝導渦糸の整流効果の方に重点を置き、成果が得られた。当初予定した研究計画に沿えていないが、「超伝導渦糸とスピン流現象の融合」、という当研究プログラムの目標は変わっておらず、大変有意義な実験結果を得たため、「おおむね順調に進展している」と自己評価する。本年度の前期は主に昨年度で観測された渦糸整流効果由来の非局所整流電圧信号の系統的な測定を行い、そのメカニズムの解明を目指す。具体的には、渦糸の固体相、液体相と常伝導相にわたる広い温度範囲で前述の信号の挙動を確かめる。さらに、信号の磁場の角度依存性も調べる。特に、基板を非磁性体、または超伝導体と磁性体基板の間に非磁性絶縁体を挟むことで信号の変調を調べる。最後に、超伝導体の種類と変え、前述の渦糸に由来する効果の普遍性を確かめる。これらの実験結果に踏まえて、本年度後期では渦糸フローと磁性体磁化の相互作用をべースにして、渦糸フローの整流、マグノン生成過程、電圧信号への変換を含んだ統合的な理論的理解を理論専門家と議論し、成果を論文にまとめる予定である。また、国内外の学会においての発表も行う。これにより、超伝導渦糸のフローより作り出す新たな種類のスピン流の生成法を確立する。並行して、電子線リソグラフィ微細加工技術を用いた超伝導体上に人工渦糸格子を開発する。昨年度の実験では重イオンを用いた集束イオンビーム法では超伝導の組成を変えて変質させることが分かり、今年度ではリフトオフ法で同一組成の微細構造を持つ超伝導体の作成を行う。
医学生物学研究用走査プローブ顕微鏡の開発とその応用

医学生物学用プローブ顕微鏡の開発と応用の研究を行つた。プローブ顕微鏡はつぎの4種を開発し、計測条件を設定した。1)高解像度プローブ顕微鏡:柔らかい生物試料が安定して観察できるように、h反射顕微鏡を組み込み、とくに、ノンコンタクトモード、サイクリックコンタクトモードのコンピューターのソフトを改善した。また、広視野も観察できるようにした。さらに、液中でのサイクリックコンタクトモード計測、粘弾性の計測を行えるようにした。2)液中プローブ顕微鏡:培養顕微鏡を組み込むなど、生きた培養細胞の液中観察を容易にする設計とし、計測中に剥離しやすい培養細胞の計測条件を改良した。3)真空高解像度プローブ顕微鏡:サイクリックコン夕クトモードで空気抵抗を減じて商解像をめざす目的のプローブ顕微鏡を開発し、使用可能とした。4)生物用フォトン顕微鏡:レーザー光の透過光、およびそれにより励起される蛍光を測定可能とした。これらの機器を生物試料の計測に応用するためには、拭料作成と計測条件をそれぞれ工夫する必要があった。ここでは内耳蓋膜の表面構造、培養神経細胞、培養神経膠細胞、培養線維芽細胞の動態と立体形態、精子の特に頭部における表面物質等の計測を試した。その結果、生物試料の超徽立体形態、細胞膜表面の超徽立体形態、膜直下のフィラメント、綱胞膜表面物質およぴ細胞の粘性、弾性および生きた細胞の経時的形態変化を計測でき、細胞生物学に新しい視点を与える道を開いた。試料は基盤にできるだけ薄く、平滑に、しかもしっかりと固着する必要があった。本年度は以下の3点について研究を進めた.1.生命科学研究用の原子間力-イオン電流顕微鏡に使うための微小ピペットを検討した.またそれによる測定に適した制御系を検討し,設計図を作成した.これに基づき,部品を購入し装置の試作を行った.この顕微鏡による実際の試料測定は,次年度に行う予定である.2.原子間力-フォトン顕微鏡には光ファイバーを用いた特殊な探針が必要である.そのような針を試作し,それに適した制御系を検討した.それに基づき,部品を購入しフォトン顕微鏡を試作した.その結果,まず可視光を用いたフォトン顕微鏡像を,従来の原子間力顕微鏡像と同時に測定することができるようになった.さらに安定した画像が得られるように現在種々の改良を行っている.また生命科学研究用には蛍光観察が必要であるという考えから,現在蛍光観察が可能なように試作機の改良も行っている.今年度は,蛍光ビーズなどの測定を行いながらこの装置の像判定を行った.次年度は,この顕微鏡で実際の生物試料を測定し,実用可能な顕微鏡とするために,さらに改良を行う予定でいる.3.上述の顕微鏡を用いる予備実験として,従来の原子間力顕微鏡により生物試料の観察を行い,この顕微鏡の生物応用における問題点を検討した.これにより,生物観察に適した試料作製法・試料固着法まどを開発した.また測定モードにおける像の違い等についても検討した.このような予備実験で得た成果をもとに,次年度はイオン電流顕微鏡とフォトン顕微鏡の観察に適した標本の作製法,観察条件などを検討していく予定である.1.機器の開発前年に開発した2種のプローブ顕微鏡、1)高解像度プローブ顕微鏡、2)液中プローブ顕微鏡の機能性を高めた。とくに、生物試料観察のための物理的諸条件を改善、確立した。1)高解像度プローブ顕微鏡では、コンタクトモードの他に、試料が剥離しやすい生物試料の観察のために、ノンコンタクトモードのカンチレバ-、およびその設定条件を研究した。また、3)生物用フォトン顕微鏡の基本部分を開発した。この顕微鏡は、針先のように細くしたグラスフアイバーを鈎型に曲げ、このグラスフアイバーを通してレーザー光線を送って、これで試料表面を走査し、標本の光透過性で超ミクロの画像を抽出するものである。

この試作機では、グラスフアイバーが液中使用に改善の余地があり、また、蛍光像の観察もこれからである。さらに、生物用に改良を断続している。試料の空気中での微小電流、導電性は計測可能であることがわかったが、生物に必要な液中でのイオン電流の計測はこれからである。これらの機器は、情報ネットワークにより、学部共通の画像ファイリングシステムへ連結する研究も行われた。2.機器の生物応用このプローブ顕微鏡で生物を観察するには、1)試料作成、2)適正な設定条件の検索が必要である。空中での観察には、原形を保っての試料台への貼りつけと乾燥の条件が必要となる。種々の試料でこれらの条件を検索した。液中の観察では、試料が試料台へ固着する方法を開発することが必要であった。試行錯誤の進展であるが、新しい情報もでてくる可能性が見えてきた。フォトン顕微鏡による生物観察はこれからである。1.機器の開発と計測条件の設定1)高解像度プローブ顕微鏡:柔らかい生物試料をノンコンタクトモードで安定して観察可能になるように、計測条件をさらに改善した。2)液中プローブ顕微鏡:コンタクトモードで生きた培養細胞などを液中で観察する場合、細胞は培養皿の底面から剥離しやすい。そこで、ノンコンタクトモード液中で観察するカンチレバ-と標本チェンバーを開発し、その計測条件を研究した。さらに、培養液中で培養細胞などが、ある条件に反応する場合に予想される細胞表面の物理的変化を追求するために、液中で粘弾性を計測できる装置も開発した。3)生物用フォトン顕微鏡では、観察条件を研究した。さらに、蛍光像を観察する装置を組み込み観察条件の研究を開始した。2.機器の生物応用1)内耳蓋膜:内耳蓋膜には音を感じる感覚細胞の感覚毛が刺さり込み、音波が内耳に入ってきた際に、感覚細胞を刺激する重要な役割を演じる。この感覚毛の刺入陥凹の微細な立体形態を空気中、および水中で観察した。2)培養神経細胞:生きた培養神経細胞の動きを液中で観察した。3)精子:精子表面は精子成熟過程で様々な物質と結合する。精子、とくに頭部の物質の分布と微細形態の違いを観察した。4)これらの観察を通じて、生物試料の作成方法、生物試料の固着方法を追求した。5)観察結果は、生物試料表面のきわめて微細な凹凸、立体形態を明瞭に示し、新しい情報を提示することを知った。