hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腫瘍抑制因子ＳＴＫ１１によるデスレセプターシグナルのバランス制御機構の全容解明

本研究では、網羅的なRNAiスクリーニングを用いてFas誘導性アポトーシス促進因子として独自に同定したSTK11キナーゼによる、Fas誘導性アポトーシスの感受性調節機構の解明を目的として研究を遂行した。Fas誘導性アポトーシスは、ミトコンドリアを介した内部経路とミトコンドリアを介さない外部経路という、二つの経路によって誘導される。特に、外部経路はより効率的にアポトーシスを誘導できる経路であるとされるが、アポトーシスに耐性を示す癌細胞では外部経路の活性化が起こりにくくなっていることが示され、癌細胞におけるアポトーシス耐性の一因であることが示唆されている。本年度の研究では、STK11を発現していないヒト子宮頸癌細胞株HeLaを用いて、STK11およびSTK11のキナーゼ欠損変異体や癌組織で見出されている変異体の再構築細胞を作成し、Fas誘導性アポトーシスにおけるSTK11の機能的役割を解析した。その結果、STK11はFasによるアポトーシス誘導をキナーゼ活性非依存的に促進することが判明するとともに、癌組織で見出されているSTK11の変異体一部はFas誘導性アポトーシス促進能を示さないことも判明した。さらに、STK11は、Fasリガンド処置依存的に多分子複合体を形成することが判明し、これによりCaspase-8とCaspase-3を近接化し、外部経路によるアポトーシス誘導を促進していることが示唆された。今年度は、計画通りにFas下流におけるSTK11のキナーゼ活性非依存的な機能解析を行った。当初は、STK11によるキナーゼ活性非依存的なFas誘導性NF-κB活性化経路制御機構の解析を中心に進める予定であったが、解析の過程で、STK11がキナーゼ活性非依存的にアポトーシスを促進することが判明したことから、キナーゼ活性非依存的なアポトーシス促進機構の解析を優先的に解析した。STK11を発現していないヒト子宮頸癌細胞株HeLaを用いて、STK11およびSTK11のキナーゼ欠損変異体や癌組織で見出されている変異体の再構築細胞を作成し、FasシグナルにおけるSTK11のキナーゼ活性非依存的なアポトーシス促進機構を解析した。その結果、STK11がFasの下流で多分子複合体を形成し、外部経路の活性化を促進することで、効率的なアポトーシス誘導に寄与していることが新たに明らかとなった。これらの結果は、これまで全く着目されて来なかった、外部経路の活性化制御機構の存在を明らかにするとともに、癌細胞における外部経路の不活性化を説明するための分子基盤となりうることが期待できる、極めて大きな成果であると考えている。さらに、癌組織で認められるSTK11変異体の一部が、外部経路活性化能を欠失していること見出したことは、STK11の外部経路活性化能が、STK11の主要な抗腫瘍作用であることを示唆するとともに、本機構が癌の進展と深い関わりがあることを示唆している。よって、当該年度に遂行した、STK11によるキナーゼ活性非依存的なFasシグナル制御機構の解析は順調に進展したと判断した。
電磁場とプラズマの相互作用を通した高温燃焼火炎の新しい制御

本研究ではエネルギーの有効かつ効率的利用と有害ガス成分排出の極小化の観点から注目されている高温燃焼酸素火炎の新しい制御の確立のために、誘導熱プラズマ技術をベースとした制御法を提案した.基礎となる電磁波と高温燃焼酸素火炎との相互作用について,高温燃焼酸素火炎をプラズマという視点から捉え,高周波電磁場印加時の火炎の変化を,電気的特性,分光計測,探針計測により明らかにした.(1)酸素燃焼火炎中の電子密度・温度評価を行うために,高速掃引型ダブルプローブ製作し,電流-電圧特性を計測した。その結果電流-電圧特性は,通常の低圧プラズマで観測されるシース形成に伴う非線形特性を示さず,線形的な特性であるという結果を得た。電流-電圧特性より酸素燃焼火炎中の導電率を算出したところ,10^<-4>S/mという値が得られた。この導電率と酸素燃焼火炎の平衡組成から算出した導電率を比較することにょり,導電率1x10^<-4>S/mにおいて,電子温度2850K,電子密度0.78x10^<15>m^<-3>という結果を得た。計測された電子温度はメタン酸素燃焼火炎の理論断熱平衡燃焼温度3050Kよりも若干低い値となっており,妥当な計測結果となっていると考えられる。(2)OHラジカルとCHラジカルの自発光分光計測の結果より、1MHZの高周波電磁場印加時に燃焼度向上を示唆するOHラジカルの発光強度が上昇することが確認された。またこの時,回路解析から1.7kWの電力が火炎に吸収されていることが明らかになった。(3)27MHzの高周波電磁場印加実験を行ったところ,出力電力1.3kW以上で急激な反射係数の上昇が観測された。これは,火炎中のプラズマ密度の上昇によりインダクタンスが変化し,回路の直列共振点が変化したことを示唆している。出力電力1.5kW時に約100Wの高周波電力が火炎に投入され,この時ピーク電子密度が約2倍程度増加することが明らかになった。本研究ではエネルギーの有効かつ効率的利用と有害ガス成分排出の極小化の観点から注目されている高温燃焼酸素火炎の新しい制御の確立のために、誘導熱プラズマ技術をベースとした制御法を提案した.基礎となる電磁波と高温燃焼酸素火炎との相互作用について,高温燃焼酸素火炎をプラズマという視点から捉え,高周波電磁場印加時の火炎の変化を,電気的特性,分光計測,探針計測により明らかにした.(1)メタンと酸素の予混合による純酸素燃焼が可能であるバーナーを製作し,燃焼の最適化を行った.(2)種々の形状の誘導コイルを製作し,高周波電磁場と純酸素燃焼火炎との結合を調べた高周波電源にはSITインバータ電源(周波数0.5MHz1.5MHz,電力20kW以下)を用いた.直径20mm,巻き数10の誘導コイルを用いた場合,誘導コイル内に火炎点火時に負荷抵抗の上昇が観測され,約1.5kWの高周波電力が純酸素燃焼火炎へ投入された.(3)干渉フィルター付き高速度撮影カメラによるOHラジカルとCHラジカルの自発分光計測の結果より、高周波電磁場印加時に燃焼度向上を示唆するOHラジカルの発光強度が上昇することが確認された。(4)純酸素燃焼火炎中の荷電粒子密度を計測するために,新たに高速掃引型複探針計測システムを開発した.プラズマ計測に一般に用いられるタングステン探針は,純酸素燃焼火炎中では酸化のため電気伝導度が著しく低下し,使用出来ないことが分かった.そのため化学的に安定な白金を用いた探針を製作し,この白金探針と高速掃引システムにより純酸素燃焼火炎中の電流-電圧特性の計測を可能とした.電流-電圧特性は通常プラズマにおけるシース形成に伴う非線形特性は見られず,線形的な特性を示す.現在電子-中性ガス間の衝突による電子の移動度の解析を行い,純酸素燃焼火炎中の電子密度の評価を行っている.本研究ではエネルギーの有効かつ効率的利用と有害ガス成分排出の極小化の観点から注目されている高温燃焼酸素火炎の新しい制御の確立のために、誘導熱プラズマ技術をベースとした制御法を提案した.基礎となる電磁波と高温燃焼酸素火炎との相互作用について,高温燃焼酸素火炎をプラズマという視点から捉え,高周波電磁場印加時の火炎の変化を,電気的特性,分光計測,探針計測により明らかにした.(1)酸素燃焼火炎中の電子密度・温度評価を行うために,高速掃引型ダブルプローブ製作し,電流-電圧特性を計測した。

またこの時,回路解析から1.7kWの電力が火炎に吸収されていることが明らかになった。(3)27MHzの高周波電磁場印加実験を行ったところ,出力電力1.3kW以上で急激な反射係数の上昇が観測された。これは,火炎中のプラズマ密度の上昇によりインダクタンスが変化し,回路の直列共振点が変化したことを示唆している。出力電力1.5kW時に約100Wの高周波電力が火炎に投入され,この時ピーク電子密度が約2倍程度増加することが明らかになった。
炭酸固定関連遺伝子クラスターの構造と機能解析

多くの水中光合成生物は低CO_2濃度で培養すると、CO_2律速条件下での光合成速度が、高CO_2濃度で培養した時に比べて著しく高い。この光合成炭酸固定における環境適応は、低CO_2条件下で誘導される無機炭素輸送濃縮機構による。その構成因子としてCO_2(またはHCO_3^-)ポンプと炭酸脱水酵素(CA)が考えられている。現時点ではポンプの実体は不明である。本研究では、ラン藻を実験材料とし、無機炭素輸送濃縮機構を解明する。CO_2ポンプ遺伝子の検索を、高CO_2要求性変異株の形質転換により行ない、ポンプの実体を解明する。ラン藻CA遺伝子(icfA)と炭酸固定酵素RubisCO遺伝子の間約20kbについてDNA塩基配列を決定した。この領域には炭素固定に関わる遺伝子としてアルドラーゼ・NADHデヒドロゲナーゼのサブユニット4がコードされていた。またこの領域に挿入変異を導入して、得られたカナマイシン耐性株のCO_2要求性を調べたが、高CO_2要求株は得られなかった。
負の相関に起因する異常拡散現象とその周辺

構成要素が鎖状に連なった高分子鎖は、負の相関効果による異常動力学現象の宝庫である。今年度は、主に外力により駆動される非平衡ダイナミクスを研究した。まず、最も基本的と考えられる伸長過程について基礎的事項を定式化し、トルクによる回転ダイナミクス、ナノチャネル中での圧縮過程のダイナミクスへと研究を展開した。(1)高分子鎖の伸張ダイナミクス:高分子系に見られる多くの異常動力学において本質的に重要となる鎖に沿っての張力伝播様式について、平衡状態下と、外力誘起の非平衡状態の両方に於いて、ミクロな高分子模型(ラウス模型)から出発し、標識モノマーの異常拡散挙動を記述する一般化ランジュバン方程式の導出を系統的に議論した。(2)棒の周りを回転する高分子鎖の定常ダイナミクス:長くて柔らかい高分子鎖の一端を棒状の障害物に固定し、棒を回転させると高分子は棒の周りに巻きついていく。「ねじれブロブ」という概念を導入し、張力による伸張過程との類似、差異を明確にしつつ、定常状態での構成関係式(トルク-角運動量関係)を導出した。(3)ナノチャネル中に拘束されたDNAの圧縮ダイナミクス:ナノチャンネル中に拘束した高分子を方端から圧縮すると、圧縮応力の伝播を伴う特徴的な非平衡ダイナミクスが見られる。この過程を記述する非線形移流拡散方程式を導出し、その解析を行い実験結果との良い一致を得た。また、負の相関による異常動力学という視点から、張力による伸長過程との対比を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。(I)高分子膜のダイナミクス構成要素(モノマー)が二次元的に重合したシート状の巨大分子を高分子膜(polymerized membrane)といい、しばしば、グラフェンシート、赤血球細胞などのモデルとして考えられる。高分子膜内の適当なモノマーにラベルをし、その軌跡を追跡すると、短時間での個別モノマーの拡散と長時間での系全体の拡散との間の中間時間スケールにおいて、特徴的な異常拡散挙動を示す。これは、個々のモノマーの運動が系全体の内部運動に支配されるためで、同様の現象は高分子鎖でも見られる。本研究では、この現象はどのように記述できるか?また、高分子鎖と比べ、高分子膜のダイナミクスの特徴はどのようなものか?という問いを念頭に研究を行い、以下の成果を得た。(1)高分子膜では、系全体が平坦になるために、異方性が特に重要となる。モンテカルロ法を用いて高分子膜のシミュレーションを行い、ラベルモノマーの変位を膜面内と面外方向とに分解して、それぞれに対して異なる拡散指数を得た。(2)様々なサイズの高分子膜における面内および面外方向それぞれの平均二乗変位のデータを動的スケーリング則の形に整理し、異常拡散を特徴付ける指数と、高分子膜の構造を記述する臨界指数との間に成り立つスケーリング関係式を得た。(3)観測される異常拡散の背後にある物理的なメカニズムを考察し、ラベルモノマーのダイナミクスを記述する一般化ランジュバン方程式を導出した。(II)ナノドーバーによるDNAの動的圧縮光トラップしたビーズを用いて、ナノチャネル中に拘束されたDNAを操作する「ナノドーザー系」を構築した(カナダのグループとの協働研究)。このときに見られるDNAの特徴的な圧縮挙動について、理論と実験の両面から研究を行った。高分子膜のダイナミクスについては、シミュレーションの結果と理論解析の結果がきれいに一致し、理解を深めることができた。また、ナノドーザー中でのDNAの動的圧縮現象については、当初は計画には含めていなかったものであるが、本研究課題に密接に関連する現象であり、実験、理論の協働により興味深い結果を得ることができた。
電子機器に深刻な障害を与えるESD電磁ノイズの特性解明とEMC問題の抜本対策

電気通信システムや電子制御機器に深刻な障害を与え,時には人命を脅かす重大事故を誘発するESD(静電気放電)について,その放電物性と発生する電磁妨害波の関連性を究明し,妨害波の発生メカニズムの解析とその様相を決定する主たるパラメータについて検討した.また,発生したESD電磁ノイズが電子機器に混入し障害を起こすに至るプロセスを実験的および解析的に検証した.さらに,ESD電磁ノイズの通信機器への影響の評価手法について提案し,その妥当性について検証した.またこれらの検討を通し,電気・電子機器のESD電磁ノイズによる障害問題についてEMC(電磁的両立性)を確保するための検討組織の基盤を構築した.平成26年度は,放電物性と発生する電磁妨害波の関連性を究明し,インパルス的な妨害波の発生メカニズムの解明と,妨害波の伝搬および混入メカニズム究明に主眼を置いて,組織的な取り組みを行った.研究課題ごとの成果を以下に示す.1ESDによる電磁波放射は,(1)電極間の静電容量と充電電圧で決まる静電エネルギーが初期エネルギーとなり,(2)放電による電流の時間変化割合が放射のソースポテンシャルを決定し,さらに,(3)電極表面を流れる過渡電流の電流経路長が放射効率を決定するアンテナ効果に大きく関係することを明らかにした.2実際のESDイミュニティ試験による誤動作の把握を行うために,FPGA搭載試験ボードに実装されている小型LEDへの文字列の出力,アナログ出力ポートからのパルス波形出力などのコードを実装し,イミュニティ試験が行えるようになった.3過渡電磁界を測定するのに適した電磁界センサの理論的検討を行った.また,インパルス性過渡電磁界波形についてAPD(振幅確率分布)を適用し,インパルス電磁界がアンテナを経由し妨害源となる場合,及び回路と結合して妨害源となる場合の両者を想定して,それぞれのAPDを測定し,それぞれに固有の特性を評価した.4ESD特性に関わるパラメータを算出する環境を構築し,有限要素法シミュレーションによって,ESD発生時のギャップ長に対するギャップ間の電界分布,電界強度,放電源・放電対象物間の静電容量の算出,ならびに電極接近に伴うギャップ長変化時の各パラメータの時間変化を算出できるようにした.5ESDノイズの結合メカニズム及びノイズ伝搬特性をFDTDシミュレーションにより明らかにするため,機器モデル及び接続線路のシミュレーションモデルを構築した.また,モデルの妥当性を確認するために,妨害源から機器までの伝達関数などを求め,得られた結果の妥当性を確認した.平成27年度における目的は,(1)ESD電磁ノイズの放射特性を決定する励振要素とノイズ特性の関係を解明し,ノイズ放射機構のモデリングを進める.(2)ESDノイズの伝播,結合,および混入特性を解明し,ESDノイズの特異性を明らかにする.(3)ESDノイズの時間領域測定技術および,ESDノイズが通信機器イミュニティに与える影響評価法について開発する.以上の3項目であった.目的(1)については,ESD電磁ノイズ放射の励振要素のパラメータについて分類を行い,ESD放電の物理要素によるものと付随する電極形状や配置等で決定する回路要素によるものに整理を行った.さらに,電極の接近スピードなどの運動要素など外因要素が放射特性に影響を与えることを明らかにした.目的(2)については,電磁ノイズの混入プロセスのける漏えい源から故障点への伝達関数を求め,さらにパルスジェネレータを用いて実験的に確認した.また,パルス印加時に発生した機器からの故障出力を解析することにより,インパルス性電磁ノイズが引き起こす機器故障メカニズムの一部を解明した.さらに,上述したメカニズムに基づき,インパルス性電磁ノイズに耐性のある機器設計指針について提案を行った.目的(3)については,過渡電磁界を測定用電磁界センサのなかで,特に広帯域化が難しい磁界センサについて,ホール効果を利用したセンサの理論的検討を行った.また先行研究の過渡電磁界の時間領域測定法によって求めたインパルス性過渡電磁界に対し,統計的手法,すなわち振幅確率分布(APD:Amplitude Probability Distribution)を用いて,過渡電磁雑音特性の評価手法を確立した.さらに,産業界の要望に応える形でウェアラブル機器のESDノイズに対するストレスについて実機応用に向けた特性測定を行い,回路インピーダンスと混入特性の関係を明らかにした.研究計画は当初計画どおり順調に目的を達成している.各研究課題における成果および成果公開の状況を以下に示す.1ESD放電パラメータと放射ノイズ特性の関係究明では,ESD電磁ノイズ放射の励振要素のパラメータについて分類を行い,ESD放電の物理要素によるものと付随する電極形状や配置等で決定する回路要素によるものに整理を行った.これらの成果は,電気学論文誌,EMC関連国際会議さらにはEMC専門雑誌などを通して積極的に公開した.2ESDモデリングと電磁波の放射メカニズム解明では,FPGA評価ボードに対するESDイミュニティ試験を行い,コンフィギュレーションデータの書き込み場所(FPGA本体あるいはROM)によって誤動作の傾向が異なることを示した.3ESDに伴う超高速・広帯域電磁ノイズの時間領域測定技術とノイズ影響評価法の開発では,電磁界センサの検討およびAPDによるインパルス性電磁界の評価について実施計画どおりに検討を行った.これらの成果はEMC分野の国際会議について発表を行った.4ESDインパルス性電磁ノイズに対する電子機器のイミュニティ評価と設計手法開発では,ウェアラブル機器を対象として研究を進め,ESD電磁ノイズの特性解明の確実な進展が得られた.この成果は,EMC分野の国際会議で発表した.5伝導性インパルス性電磁ノイズの伝播特性の解明では,伝導インパルス性電磁ノイズが機器を妨害するメカニズムの解明および設計指針の提案について計画通りに研究が遂行されている.

また,機器から出力される誤りを解析することにより故障メカニズムの一部を特定することが可能である知見を得て目的を達成した.さらに当研究組織が中心になり,国際会議APEMCにおける特別セッション企画,及び電子情報通信学会大会における依頼シンポジウム企画を提案し,本研究計画の研究成果に関して積極的な公開と集中的な議論を行った.最終年度の平成28年度は,各研究計画の取り纏めに向け計画を進めた.1ESD放電パラメータと放射ノイズ特性の関係究明および2ESDモデリングと電磁波の放射メカニズム解明では,ESD放射機構のモデリングに向け,放射要素の細分化と定量化を進めた.その結果,広帯域光電界プローブを用い電界波形の距離特性を正確に把握した.また,電界波形は電極の極近傍で静電界波形,近傍で誘導電界波形,さらに遠方では放射電界波形を示した.これらの波形変化を詳細に測定した事例はこれまでにはなく,ESDノイズの発生機構解明に有益な結果を提供した.3ESDに伴う超高速・広帯域電磁ノイズの時間領域測定技術とノイズ影響評価法では,過渡電磁界の時間領域測定法によって求めたESDインパルス性過渡電磁界のAPDを求め,さらにそのAPD特性を用いて,被干渉通信として想定したディジタル通信(無線LAN)のビット誤り率やスループットを推定する評価手法を確立した.4ESDインパルス性電磁ノイズに対する電子機器のイミュニティ評価と設計手法開発では,ウェアラブル機器が受けうる特異的なESD電磁ノイズについて,ウェアラブル機器の機種・所持方法,機器と人体との距離,帯電人体の着衣に対する影響を実測調査し,障害の発生要因とメカニズムについて絞込を行った.さらに,ウェアラブル機器のイミュニティ評価法の開発に向けた検討も併せて行い,従来のIEC61000-4-2準拠のESDガンで当現象を再現する手法の開発を行った.5伝導性インパルス性電磁ノイズの伝播特性の解明では,インパルス性電磁ノイズが機器へ伝搬する特性について,シミュレーション結果を可視化することで相互接続された機器や線路へ結合メカニズムを明らかにした.また,得られたメカニズムをESDインパルス性電磁ノイズに対する電子機器のイミュニティ向上手法の開発に知見を共有した.電気通信システムや電子制御機器に深刻な障害を与え,時には人命を脅かす重大事故を誘発するESD(静電気放電)について,その放電物性と発生する電磁妨害波の関連性を究明し,妨害波の発生メカニズムの解析とその様相を決定する主たるパラメータについて検討した.また,発生したESD電磁ノイズが電子機器に混入し障害を起こすに至るプロセスを実験的および解析的に検証した.さらに,ESD電磁ノイズの通信機器への影響の評価手法について提案し,その妥当性について検証した.またこれらの検討を通し,電気・電子機器のESD電磁ノイズによる障害問題についてEMC(電磁的両立性)を確保するための検討組織の基盤を構築した.
リゾート開発地における地域社会と家族の動態的研究

本年度のデータ収集・整理によって以下の知見を加えることができた。対象社会は関東・近畿・信越の各地より移住した人々によって構成され、しかも住民は観光業において互いに競合する関係にある。したがって対象社会は対立・分裂しやすい要因を備えているといえる。しかし、一方で、成熟した地域社会を形成し共通の利益を追及しよう、という動きも様々な局面で見られた。まずその動きの要となるのが行政との関係の強化である。ただし、このリゾート地は行政上は二つの市町にまたがっているのであり、そのことが住民の帰属意識や行政への働きかけを分裂させる要因となっている。第二には、共同事業の企画である。この地域の観光事業のほとんど全てが町有地に立地する関係上、銀行などの融資を受ける上で不利な立場にあり、従来の個人経営では大規模な設備投資を行うことが困難である。共同事業はこのような限界を打破し地域全体としての集客力を高めようとするものである。それはまた、世帯主が共同事業に従事し、他の家族が従来通りに家業に従事するなど、新たな家庭内分業体制を生み出しつつある。第三には住民の帰属意識を強めるための文化的装置の創出であり、祭礼の開始、共同墓地・神社の新設があげられる。これらの文化的装置は、隣接する既存の地域社会のそれを単に模倣するにとどまらず、序列的関係が未成熟であるというこの地域の特性をよく表すものとなっている。以上の知見を学術雑誌などで公表するために、今後補足データをさらに収集したいと考えている。
山地流域における化学的風化の炭素固定機能とそれに及ぼす酸性化の影響評価

本研究では,山地流域規模で化学風化速度とその炭素固定機能を定量的に評価し,その酸性化による影響を評価することを目的とし,文献のレビューとともに実験的研究試験流域研究を行った。その結果,以下のことが明らかになった。1.酸性化した森林試験流域における観測研究にもとづき,炭素循環において無機態での炭素固定量を定量化じた。また,その固定量は従来どおり夏季の雨季に大きい傾向を示した。2.雨季の進行にともない流出経路がより浅層(地下水流出から一時的飽和地中流出へ)に変化(滞留時間の変化)するため,従来の単純な流出量(降水量の1次近似値)と一定濃度の積というモデル計算では求められないことが明らかになった。これには、降水量の増加にともなう酸性物質の累積とそれにともなう不十分な酸緩衝の影響を含んだ。このとき,無機炭素に変わり硫酸や硝酸などが流出した。3.経年的な比較を行なうと、同じ流量に対しても,降水量の少ない年と多い年では無機炭素濃度が異なり,ベースとなる深層地下水の滞留時間が大きく変動することが示された。以上から,流域の先行降水量(1ヶ月及び1年)および流量に基づく,無機炭素濃度または滞留時間を定するモデルを構築中である。4.有機態炭素の流出は,無機炭素に比べると小さかった。5.個々の鉱物レベルでの化学風化速度は,流域での速度に比べて大きかった。6.有機酸の影響として,同じpHで比較すると無機酸に比べて溶出速度が大きい傾向がみられた。すなわち,有機酸の存在する森林生態系内では,酸性雨に比べで塩基の溶出を促進していることを意味する。これは,酸緩衝能を上げる方向に作用することになり,結果として植物による炭素固定と同時に,風化による炭素固定も保持することを示唆した。本研究では、山地流域規模で化学風化速度とその炭素固定機能を定量的に評価し、その酸性化による影響を評価することを目的とし、文献のレビューとともに実験的研究、試験流域研究を行った。その結果、今年度は以下のことが明らかになった。1.酸性化した森林試験流域における観測研究にもとづき、炭素循環において無機態での炭素固定量を定量化した。また、その固定量は従来どおり雨季に大きい傾向を示すが、流出経路の変化が生じる(滞留時間の変化)ため、単純なモデル計算では求められないことが明らかになった。また、無機態炭素の溶存濃度は、降雨時には大きな変化を示さないが、流量の変化に対しては明瞭に変動することから、降雨の直接流出はなく、地下水の滞留時間に応じてその濃度が決定していることが推定された。すなわち、滞留時間を推定することにより、炭素固定量も算出できる可能性が示唆された。ただし、流量の多い時期(雨季)、酸性化が生じることが確認されているが、同時に有機態として流出している可能性があり、その際の炭素固定量は、溶存有機炭素を定量した上で、評価していく必要がある。2.個々の鉱物レベルでの化学風化速度は、流域での速度に比べて大きく、それには有機物の影響が関与していることを確認した。さらに、同じpHでも有機酸の方が溶出速度が大きいことが示された。
中緯度大気海洋結合系研究の推進と統括

2) 2016年夏刊行を目指し,日本気象学会のモノグラフ「気象研究ノート」の特集号の執筆・編集を進めた.9つの計画研究班と4つのワーキンググループ,さらには若手チームがそれぞれの章を執筆した.加えて,領域全体で実施した集中観測やそれに基づく大気同化実験からの公開データ,さらには気象研究所と東京大学が共同制作中の全球大気再解析JRA-55の追加プロダクトなどの,当領域からの公開データに関する章も設けた.現時点で原稿はほぼ出揃い,刊行へ向けた最終編集作業に入っている.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。従来看過されてきた中緯度海洋の役割に着目し,「熱帯⇔寒帯」・「大陸⇔大洋」の2系統の「熱的せめぎ合い」をもたらす熱帯的な現象から寒帯的現象まで包括的に扱い,その実態把握から中高緯度気候・表層環境システムの成立ちを解明するという本課題の究極の目標に向け,本総括班のリーダーシップの下,各計画研究・公募研究が緊密に連携し,従来大気変動に対して受動的に応答するだけと考えられてきた中緯度海洋であっても,気候系の随一のhot spotである北西太平洋とその縁辺海では,多様な時空間規模の現象を介して海洋が能動的に大気に影響する事が初めて明確に示された.1)中緯度の大規模海流系・気流系との間の多階層相互作用の実態とメカニズムの解明という本領域の研究目標の達成に向け,各班の研究が円滑に開始できるよう統括した.また,それを支援する研究支援員を10月から雇用した(東京大学).2)領域発足に当たり,領域主要メンバーと領域評価者が集まる「拡大総括班会議」を平成22年10月に東京で開催した.23年3月に予定していた「領域全体会議」は震災のため延期し,「拡大総括班会議」と規模を縮小して東京で開催した.なお,延期した「領域全体会議」は,23年8月に札幌で開催した.3)全構成員間の交流を促進し,情報共有の緊密化のため,領域ホームページとResearchmapでのコミュニティーを開設した.4)海外研究協力者と今後の連携を協議するため,平成22年12月にハワイ大学で会合を開いたが,23年3月に開催予定だった領域シンポジウムは震災のため止むなく中止した.海外からの研究者招聘のために計上した予算は繰り越され,研究者の招聘や総括班メンバーの旅費などに使われた.5)「モデリング支援チーム」を統括し,地球シミュレータ上の膨大な出力データを管理し,研究者に提供するためのデータサーバを構築した(海洋研究開発機構).まな,研究者がシミュレータ上でのモデル実験やデータ利用に必要な援助や助言も行った.6)「観測支援チーム」を統括し,24・25年度に実施予定の集中観測を領域全体で支援するための会議を東京で3回開催し,集中観測へ向けての準備計画を策定した.7)23年度からの研究開始へ向け,第1期公募研究への応募を学界に呼びかけた.8)次世代のリーダーたるべき資質を養うため,本領域に参画する若手教員,研究員,ポスドク研究員,並びに博士課程の院生から成る「若手研究者連絡会」を発足させた.幹事に,西井助教(東京大学)と佐々木助教(北海道大学)を選任した.1)中緯度の大規模海流系・気流系との間の多階層相互作用の実態とメカニズムの解明という本領域の研究目標達成に向け,各班の研究活動の相互連携が一層促進されるよう統括した.震災の様々な影響への対応策も領域全体で打立てた.2)新規採択された全公募研究が順調に始動でき,かつ全計画研究班と円滑に連携できるよう,平成23年7月に拡大総括班会議を東京で開催した.さらに,23年8月,24年3月に領域全体会議を夫々札幌と東京で開催した.3)領域和文ホームページの充実を図ると共に,英文ページを開設した.4)研究成果を広く海外に紹介するため,平成24年2月に米国で開催された海洋科学の国際会議でセッションを主催した.当領域関係者のものを含め69件発表の最大規模のセッションとなり,活発な議論が交わされた.23年度海洋学会秋季大会(福岡)と気象学会秋季大会(名古屋)にても夫々シンポジウムと専門分科会を主催し,成果発信を図った.5)「モデリング支援チーム」を統括し,地球シミュレータ上の高解像度大気海洋モデル実験の膨大な出力データを提供するためのサーバの運用・保守を行なった.また,モデル実験の実施や出力データの扱いに必要な援助や助言も行った.6)「観測支援チーム」を統括し,24・25年度に実施予定の集中観測を領域全体で支援すべく準備を進めた.23年6月の領域代表を加えたチーム会合を経て,8月の領域全体会議で実施体制の骨子を決定した.それに合わせ,研究船利用枠の応募を海洋研究開発機構に行い,三重大の練習船や水産庁の観測船とともにシップタイムを確保した.24年3月の全体会議では,24年67月の集中観測における3隻体制の具体化を検討した.7)「若手研究者連絡会」の活動を本格化させ,24年1月に神奈川で合宿を行った.また,2回の領域全体会議でも連絡会を開催し,その活動報告を領域全体に向けて行った.1)中緯度の大規模海流系・気流系との間の多階層相互作用の実態とメカニズムの解明という本領域の研究目標達成に向け,各班の研究活動の相互連携が一層促進されるよう統括した.

特に,25年6月に第2期公募研究と計画班との連携を促進するための拡大総括班会議を,26年1月に領域全体会議を東京で開催した.2)国際連携の一環として,25年8月に米国の共同研究者らが主催した専門家会議に総括班から数名が参加し,26年2月にハワイで開催された海洋科学の国際会議には領域構成員の多くが参加した.また,米国気象学会専門誌に,中緯度海洋前線に伴う大気海洋相互作用に関する特集号が組まれ,領域代表が世話人に加わった.さらに,総括班メンバーを中心に,記者発表やマスコミへの対応,一般向け講演会など成果の社会発信を積極的に行なった.3)「モデリング支援チーム」を統括し,地球シミュレータ上の高解像度大気海洋モデル実験の膨大な出力データを提供するためのサーバの運用・保守,さらにはハードディスクの増設を行なった.また,モデル実験の実施や出力データの扱いに必要な援助や助言も行った他,地球シミュレータを活用した様々な数値実験を主導した.この中には,24年7月初旬に実施した黒潮続流域での集中観測で得られた大気観測データを活用したデータ同化実験も含まれる.4)「観測支援チーム」を統括し, 25年7月初旬に観測船1隻と公募研究班(小池代表)による航空機との同時観測を黒潮続流前線近傍にて我が国で初めて実施した.並行して,24年7月に実施した集中観測で得られたデータ解析と関連した数値実験を領域全体で進め、論文を投稿した.5)「若手研究者連絡会」の活動を活発化させ,25年9月に逗子で合宿を行った.また,領域全体会議でも連絡会を開催し,その活動報告を領域全体に向けて行った.1)本領域の研究目標達成に向け,各班の研究活動の相互連携が一層促進されるよう統括した.また,これまでの成果を総括するため,H27年3月に領域全体会議を東京で開催した.2)研究成果を広く国内外に紹介するため,日本海洋学会国際学術誌Journal of Oceanographyに総括班が特別セクションを設け,H27年10月の刊行を目指している.現時点で14編の論文が投稿され,うち既に6編が受理され,電子版が公開されている.さらに,米国気象学会の学術誌のspecial collectionの世話人に領域代表が加わり,既に当領域の成果として既に10編の論文が掲載された.また,米国気象学会の年次総会(H27年1月)には,当領域の成果を紹介するためのTown Hall Meetingを主催した.3)総括班メンバーを中心に,研究成果の記者発表やマスコミへの対応,一般向け講演会など成果の社会発信を積極的に行なった.特に,H27年3月には領域主催の一般公開シンポジウムを東京で開催し,マスコミ関係者を含め,70余名が参加した.4)「モデリング支援チーム」を統括し,地球シミュレータ上の数値モデル実験の膨大な出力データを提供するためのサーバの運用・保守を行なった.「観測支援チーム」を統括し, H24・25年度に実施した集中観測データの解析を進め,関連した数値実験を進めた.これには,集中観測で得られた大気観測データを活用したデータ同化実験も含まれる.「若手研究者連絡会」の活動を支援し,H27年3月の領域全体会議では5年間の総括と将来への発展について,若手の立場から発表を行った.また,大学院生向けのベストポスター賞の表彰も行った.2) 2016年
X線の短時間変動とX線による直接撮像で迫るブラックホールへの物質流入の研究

マイクロクェーサーとして分類される特異な銀河系内ブラックホール候補星GRS1915+105のX線強度の時間変動、米国のX線天文衛星である「RXTE」のデータを使い研究した。特に、時間のずれをエネルギーの関数として求めた。その結果、エネルギーの高いX線ほど早く変動することを発見した。この結果を説明するために、観測されるX線は、ブラックホール近傍あるいはジェットの根本で放射されるべき関数型のエネルギースペクトルを持つX線が周辺に存在する比較的低温電子によりコンプトン散乱されるというモデルを提唱した。このモデルを使って、X線のエネルギースペクトルとX線の時間変動を同時に説明できることを示した(Ohkawa, Kitamoto & Kohmura, 2005, ApJ, 2005)。また、間欠的に放出されるジェットが、現象論的であるが、どのように放出されているのか議論することができた。X線は波長が短いので、口径の小さい望遠鏡でも原理的に高い分解能を持たせることができる。そのとき問題になるのは望遠鏡や鏡の形状誤差である。我々は、可変形状鏡と波面センサーを使った閉ループ制御を行い超高精度X線望遠鏡を実現するための開発研究を進めている。可変形状鏡をX線用に改良し、また、実験用のX線発生装置の準備も整った。また、可視光ではあるが、波面センサーと可変形状鏡で閉ループ制御を実現した。この研究では特に、X線での性能評価実験を進めるための、真空仕様の望遠鏡鏡筒を製作した。望遠鏡内でX線源からのX線をCCDで検出することに成功した。GRS1915+105は超高速ジェットが観測されているブラックホール候補星である。X線のエネルギースペクトルを説明するためにいろいろなモデルが提唱されている。我々はX線強度と時間変動、特に違ったエネルギーのX線の時間変動の前後関係(Time Lag)を調べることで、このX線源のある特定の時期のデータではあるが、X線の放射機構についてエネルギースペクトルと時間変動の両方を矛盾なく説明できるモデルを提唱した。それは、ブラックホールの近傍で放射されるべき型のエネルギースペクトルを持つ放射をまわりの低温電子ガスが散乱をするというモデルである。そのモデルに従って、シミュレーションのコードを開発し、シミュレーションにより、観測されるX線のエネルギースペクトルと、時間変動の両方を矛盾なく説明できることを示した。現在論文にまとめようとしている。もうひとつの研究は超高角度分解能を持つX線望遠鏡の開発である。これにより、将来ブラックホールの近傍を直接撮像観測したいという夢に近づこうとしている。またこれは、最新のナノテクノロジーを駆使した可変形状鏡と波面センサーを用いた補償光学をX線で実現しようとする挑戦的な研究である。本補助金以外の資金もつぎ込み、現在X線望遠鏡の要素技術を確認検証しつつあり、次には真空にてX線を照射する実験を始めようとしている。本補助金は、主として真空実験のための、真空チェンバーの製作に用いた。焦点距離2mの主鏡を使うため、長さ4.5mの鏡筒としての真空容器を作成した。現在は真空鏡筒内での可視光での閉ループ制御を目指している。
触診時の歯の振動を利用した新しい咬合診査法の開発

触診による早期接触の有無の判定は、その簡便さと、何の器具も要しないことから、一般の歯科臨床において広く行われている。しかし個々の歯科医師の指先感覚の違いや、手袋の使用による影響など、その精度にはやはり疑問が残る。我々がこれまで行った研究から、早期接触が存在する場合に触診時の歯の振動は200Hz付近の成分が強調されることが判明しており、適当な手指圧(50150g)を当該歯に加えることにより、その最大ピーク値が咬合状態を具体的に示す新しいパラメーターとなり得ることが分った。本研究の目的は、咬合評価のためのこのようなパラメーターの信頼性を確認することにあった。今回の研究では5名の被験者を用い習慣性開閉口運動時の上顎左右中切歯、犬歯、および第1小臼歯の振動を測定した。上顎右側中切歯、犬歯、および第1小臼歯には、白金箔を重ね合わせた人工的な早期接触を与えた。しかし、上顎左側中切歯、犬歯、および第1小臼歯は対照として、何の早期接触も与えなかった。歯の振動の測定には、ほぼ50gの手指圧下にて加速度型振動ピックアップを用いて測定した。測定した加速度波形はそれぞれFFT分析し、最大ピーク値とその際の周波数を算出した。結果は以下に示すとおりである。早期接触を与えた歯の振動は、対照歯に比べ明らかに高い最大ピーク値を示し(t-検定、p<0.01)、その時の周波数は150750Hzに限定された。それ故、我々は歯の振動にもとづいた新しい咬合診断システムを開発できると結論づけた。1.愛知学院大学歯学部に在籍する学生を対象に被験者の選定を進めている。現在までに正常有歯顎者として認められる者を29名確認しており、順次、研究用模型の作製と上顎歯のX線撮影を進めている。2.実験装置の構築a.咬合接触状態の測定には、G-C社製マッスルバランスモニターを用い、咬合力の規定を行うこととした。なお、咬合力測定システムについては、富士写真フィルム社より借り受けが可能となった。b.シグナルプロセッサー導入後、本研究でデータの解析を担当する者が、NEC三栄の研修所が主催するシグナルベーシック技術コースを受講し、現在、歯の振動加速度波形の解析プログラムの作成、ならびにその試験解析を進めている。c.歯牙タッピング時の歯の振動を導出するために用いる超小型加速度型振動ピックアップの固定法については、当初、ストレンゲージを貼付した把持棒の利用を考えていたが、被験者の頭部の動揺による測定部位の変化が認められたため、現在は技術者の指先にピックアップを固定して測定する手法を考案中である。予備実験歯牙タッピング時に生じる歯の振動については、我々がこれまで行ってきた研究より、主たる振動方向が歯種により大きく異なることが予測される。そのため、シミュレーター上で、振動ピックアップの指向性と歯への固定方法について検討を進めている。本研究の目的は、歯牙タッピング時に上顎歯列に生じる接触振動を、超小型振動ピックアップを用いて歯種別に導出し、その得られた加速度波形から、対合接触の有無、対合接触の強さ、および接触振動の方向性の正常値を求めるとともに、歯の振動を利用した新たな咬合診査法の確立を試みることにある。平成6年度および7年度にわたり振動ピックアップの支持方法に関する試行錯誤より、ピックアップは、ゴム手袋にシアノアクリレート系接着材にて直接接着し、球形ダイヤモンド先端部を治具とした場合の波形が最も安定していることが分かった。また、これまでの研究からも、測定時には50100g程度の僅かな手指圧を利用することで、高域周波数がより安定することが判明している。そこで現在は、以上の測定システムに基づいて正常有歯顎者に対する測定を重ねているところである。

また、研究分担者(荒木、橋本)は、購入したシグナルプロセッサーのプログラミングを行い、歯の振動波形の高速フーリエ解析およびフーリエスペクトル上での70%累積周波数の算出を可能にしている。今後は、測定した歯の振動波形の分析を急ぐと共に、咬合診査法の一つとして臨床での有効性の確認を行っていく所存である。その一部として、7年度は咬合紙や感圧紙を用いた診査法の問題点を検討した。その結果、咬合紙による対合接触の有無の判定は、判定にあたる歯科医師自身の基準によって大きく異なり、接触強さの判定に用いられる「色抜け」についても、必ずしもエナメル質で明確にならないことが判明した。また、専用評価装置(Occluzer FPD 703)を用いた感圧紙による診査については、発色の安定性や個人内での経時的比較には問題がないものの、感圧紙の厚みや測定する操作などが顎位に及ぼす影響については未だ不明である。そこで、上記の研究を継続する傍ら、感圧紙による咬合診査法の有効性についてさらに検討を進める所存である。
ウルツ鉱構造を有するコアシェルナノワイヤ成長技術の確立とその発光デバイス応用

本研究では、ウルツ鉱構造を有するコアシェルナノワイヤの成長技術を確立し、ナノワイヤ発光デバイスへの応用を目的としている。本研究で用いているGaPおよびAlP系材料は、本来発光効率の低い間接遷移型半導体であるが、結晶構造を安定な閃亜鉛鉱構造から準安定なウルツ鉱構造に相転移させることで、発光効率の高い直接遷移型半導体となることが理論的に示されている。本年度では、赤色・黄色・緑色の波長領域にバンドギャップを持つウルツ鉱構造AlInPを結晶構造転写法により作製し、結晶構造・混晶組成・光学特性の評価を行った。以下に具体的な研究実施状況を示す。1. MOVPE選択成長法によりInP(111)A基板上にウルツ鉱構造を有するInPナノワイヤを形成し、その側面にシェル層としてAlyIn1-yP/AlxIn1-xP/AlyIn1-yPダブルへテロ構造(y>x)を作製した。ダブルへテロ構造の形成は、透過型電子顕微鏡およびエネルギー分散型X線分析により確認した。本研究では、発光波長を制御するために、AlxIn1-xP成長時におけるAl原料供給比を変化させ複数のサンプルを作製した。2. X線回折測定を用いて逆格子マッピングを取得しウルツ鉱構造を示す(10-15)反射点を分析することで、AlxIn1-xPの結晶構造を判別するとともに組成および歪みを調べる手法を確立した。その結果、いずれのサンプルにおいても、ウルツ鉱構造AlxIn1-xPはナノワイヤの長手方向に引張り歪みを受けており、その組成は成長時におけるAl原料供給比とほぼ等しいことが明らかになった。3.カソードルミネッセンス測定によりウルツ鉱構造AlxIn1-xPの発光特性の評価を行った。ウルツ鉱構造AlxIn1-xPの組成比を変化させることで、発光波長を590750 nmまで制御することに成功し、黄色および赤色発光を実証した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ウルツ鉱構造を有するコアシェルナノワイヤの成長技術を確立し、ナノワイヤ発光デバイスの作製を目的としている。本研究で用いているGaP系材料は、本来発光効率の低い間接遷移型半導体であるが、結晶構造をウルツ鉱構造に相転移させることで発光効率の高い直接遷移型半導体となることが理論計算により示されている。本年度では、ナノワイヤの側面にウルツ鉱構造を有するGaPおよびAlGaPを成長する技術を確立した。1. MOVPE選択成長法によりInP(111)A基板上にテンプレートとなるウルツ鉱構造InPナノワイヤ(コア層)を形成し、その側面にGaP(シェル層)を成長することでウルツ鉱構造GaPの作製を試みた。得られたコアシェルナノワイヤに対し、透過型電子顕微鏡による結晶構造の評価を行った。その結果、ナノワイヤ上部のGaPシェル層は閃亜鉛鉱構造であるのに対し、ナノワイヤ側面のGaPシェル層はウルツ鉱構造が得られていることを確認した。2. GaPと同様の方法で、直接遷移型の緑色発光が期待できるウルツ鉱構造AlGaPの作製を試み、透過型電子顕微鏡およびX線回折測定による結晶構造の評価を行い、InPナノワイヤ側面にウルツ鉱構造AlGaPが得られることを確認した。また、AlGaPシェル層の成長においてAl混晶組成を変化させることで、ウルツ鉱構造を有するAlGaP量子井戸構造の形成に成功した。低温カソードルミネッセンス測定による発光特性の評価を行い、ウルツ鉱構造AlGaPシェル層から2.37 eV (523 nm)の発光を確認した。この結果は、ウルツ鉱構造AlGaP系材料による緑色発光の可能性を示している。本研究では、ウルツ鉱構造を有するコアシェルナノワイヤの成長技術を確立し、発光デバイスへの応用を目的としている。本研究で使用するAlGaP系およびAlInP系材料は、本来発光効率の低い間接遷移型半導体であるが、結晶構造をウルツ鉱構造に相転移させることで発光効率の高い直接遷移型半導体となることが理論的研究により示されている。本年度では、赤色・黄色・緑色の波長領域での発光が期待できるウルツ鉱構造AlInPの作製を試みた。1. MOVPE選択成長法によりInP(111)A基板上に直径約140nm、高さ約2μmのウルツ鉱構造InPナノワイヤを形成した。このInPナノワイヤを起点にAlInPを側面方向に結晶成長させることで、InPからAlInPへのウルツ鉱構造の結晶構造転写を試みた。透過型電子顕微鏡による結晶構造解析及びエネルギー分散型X線分析法による組成評価から、InPナノワイヤ側面にウルツ鉱構造を有するAlInP結晶が形成されていることが明らかになった。2. X線回折測定による逆格子マッピングを取得し、ウルツ鉱構造AlInPの格子定数を算出した。低Al組成のサンプルでは、算出したウルツ鉱構造の格子定数が理論値と大きく乖離していることが分かった。この結果は、InP/AlInPの格子不整合度が比較的小さく、界面に歪みを含んでいることを示している。3. AlInPシェル層内に量子井戸構造を作製し、発光特性の評価を行った。障壁層のAl組成を57%、井戸層のAl組成を33%とした。作製したサンプルに対し低温カソードルミネッセンス測定を行い、ナノワイヤ側面のウルツ鉱構造AlInPから1.82.0 eVの赤色発光を確認した。

InPナノワイヤを結晶構造転写のためのテンプレートとして用いることで、自然界には存在しないウルツ鉱構造AlInPを作製することに成功しており、更にAlInPシェル層内に形成したAlInP量子井戸からの赤色発光が確認できているため、順調に進展していると言える。本研究では、ウルツ鉱構造を有するコアシェルナノワイヤの成長技術を確立し、ナノワイヤ発光デバイスへの応用を目的としている。本研究で用いているGaPおよびAlP系材料は、本来発光効率の低い間接遷移型半導体であるが、結晶構造を安定な閃亜鉛鉱構造から準安定なウルツ鉱構造に相転移させることで、発光効率の高い直接遷移型半導体となることが理論的に示されている。本年度では、赤色・黄色・緑色の波長領域にバンドギャップを持つウルツ鉱構造AlInPを結晶構造転写法により作製し、結晶構造・混晶組成・光学特性の評価を行った。以下に具体的な研究実施状況を示す。1. MOVPE選択成長法によりInP(111)A基板上にウルツ鉱構造を有するInPナノワイヤを形成し、その側面にシェル層としてAlyIn1-yP/AlxIn1-xP/AlyIn1-yPダブルへテロ構造(y>x)を作製した。ダブルへテロ構造の形成は、透過型電子顕微鏡およびエネルギー分散型X線分析により確認した。本研究では、発光波長を制御するために、AlxIn1-xP成長時におけるAl原料供給比を変化させ複数のサンプルを作製した。2. X線回折測定を用いて逆格子マッピングを取得しウルツ鉱構造を示す(10-15)反射点を分析することで、AlxIn1-xPの結晶構造を判別するとともに組成および歪みを調べる手法を確立した。その結果、いずれのサンプルにおいても、ウルツ鉱構造AlxIn1-xPはナノワイヤの長手方向に引張り歪みを受けており、その組成は成長時におけるAl原料供給比とほぼ等しいことが明らかになった。3.カソードルミネッセンス測定によりウルツ鉱構造AlxIn1-xPの発光特性の評価を行った。ウルツ鉱構造AlxIn1-xPの組成比を変化させることで、発光波長を590750 nmまで制御することに成功し、黄色および赤色発光を実証した。本年度の研究実施計画通り、InPナノワイヤ側面にウルツ鉱構造GaPおよびAlGaPを作製することに成功しており、さらに、AlGaP量子井戸を形成し緑色発光が確認できているため、順調に進展していると言える。また、本年度では1件の査読付き論文を掲載し、4件の国内外における学会発表を行っており、実態としての成果も十分に挙げていると考えている。次年度の研究計画では、コアシェルナノワイヤのウルツ鉱構造AlInPシェルに対し、高Al組成の障壁層を設けたダブルへテロ構造を作製する。組成および光学特性の評価を行うことで、ウルツ鉱構造AlInPのバンドギャップを明らかにするとともに、ウルツ鉱構造AlInP系材料での黄色発光を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。次年度の研究計画では、前年度に作製したウルツ鉱構造AlGaPの光学特性評価を行うとともに、赤色・黄色・緑色を含む可視光領域での発光が期待できるウルツ鉱構造AlInPを作製する。
うつ病休職者に対するリワークプログラムの開発

2014年4月2019年3月に当院精神科を受診した気分障害・ストレス関連障害の休職者のうち,研究に同意の得られた患者22名(うつ病11名,双極性障害7名,その他4名,男性18名,女性4名,平均39.0歳,平均参加期間137日)がプログラムに参加した.プログラム開始時と終了時の評価尺度の比較では,認知機能を測定するBACSの言語記憶,言語流暢性,注意,社会適応度を測定するSASS-Jの興味や好奇心,職務遂行能力を測定するGATBの知的能力,言語能力,書記的知覚,空間判断力,形態知覚,運動共応,手腕の器用さ,復職準備性を測定するPRRSの基本的な生活状況,症状,職場との関係,作業能力,準備状況,健康管理,PRRSトータルで有意な改善を認めた.うつ病の重症度を測定するHAM-D,躁症状の重症度を測定するYMRSに有意差は認められなかった.プログラム終了後に復職できたのは16名(72.7%)であり,就労継続率は1年後,2年後ともに93.7%であった.プログラム終了後では,特に作業能力や復職の準備性の改善が大きかった.長期的検討では,復職率は国内での先行研究で示された,63.677.2%(秋山2003;北川2009;平澤2011;大木2012)と同程度であり,就労継続率は既報の継続率,1年後86.0%,2年後71.5%(五十嵐2014)と比較しても高く,作業療法を取り入れた多職種で行う地域包括型のリワークプログラムの有効性が示唆された.2018年度は地域のハローワーク,障害者就業・生活支援センターと連携し,離職者のフォローアップ体制を整えることができた.プログラム対象者が年間10名以下と少なく対象者の確保が困難になったため、2018年度もリクルートを行い、2019年度に成果をまとめることとなった。2018年度(2019年3月まで)の参加者のデータで成果をまとめる。2019年度論文としてまとめて投稿する予定。1.気分障害患者,ストレス関連障害患者の復職プログラムの開発,効果測定平成26年4月から平成27年3月までの間に,研究協力に対して同意の得られた4名に対し,Illness management and Recovery (IMR)を基本とする心理教育(病気や治療について,ストレスマネジメントや再発予防についての学習)に,認知行動療法,対人関係療法,社会リズム療法,アサーショントレーニングを追加した週2回の学習プログラムと,個別精神科作業療法を組み合わせたプログラムを実施した.4名中,2名は職場訪問や上司,産業医との面談を実施し,職場の環境調整を行った.また,医師,精神保健福祉士,薬剤師,臨床心理士,作業療法士からなる多職種チームで2ヵ月に1回,検討会を実施し,プログラムの方向性や参加者の治療内容について検討を行った.平成27年3月現在で,1名が復職し,3名はプログラム継続中である.プログラム初回時と比較して,クール終了時の職業準備性評価シート(PRRS)は復職申請が可能とされている3.0ポイントを上回り,うつや躁症状(ハミルトンうつ病評価尺度,ヤング躁病評価尺度),認知機能(統合失調症認知機能簡易評価尺度),作業遂行能力(労働省編一般職業適性検査,箱づくり法),社会適応度(日本語版自記式社会適応度評価尺度)のすべての項目で,開始時を上回り,プログラムの有効性が示唆された.2.関係機関・企業とのネットワークづくり地域の就労支援事業所2か所の担当者と会議を実施し,本プログラムの内容についてお知らせし,今後離職者が出た場合にはスムーズに再就職につなげられるよう連携していくことを確認した.3.研究協力者のスキルアップのための研修会参加本プログラムに直接関わる精神保健福祉士,作業療法士に,「うつ病リワーク研究会」主催の研修会に参加してもらい,研究協力者のスキルアップを図った.1.気分障害患者,ストレス関連障害患者の復職プログラムの実施,効果測定平成26年4月から平成28年3月までの間に,研究協力に対して同意の得られた8名に対して,Illness management and Recovery (IMR)を基本とする心理教育(病気や治療について,ストレスマネジメントや再発予防についての学習)に,認知行動療法,対人関係療法,社会リズム療法,アサーショントレーニングを追加した学習プログラムと個別精神科作業療法を組み合わせたプログラムを実施した.8名中4名は職場訪問や上司,産業医との面談を実施し,職場の環境調整を行った.また,復職者に対しては,月1回の定期的な面談を実施したり,メールでの相談を受けるなど,就労継続支援を行った.平成28年3月現在で4名が復職し,4名がプログラム継続中である.復職者4名の就労継続期間は,それぞれ9か月,6か月,5か月,1か月である.プログラムに参加した8名全員がプログラム初回時と比較して,プログラム終了時では躁病症状,職場復帰準備性,認知機能の有意な改善が認められた.また,復職した4名は復職に至らなかった4名と比較して,プログラム終了時に社会適応度が高く,認知機能が高かった.2.関係機関・企業とのネットワークづくり8名中4名は職場訪問や上司,産業医との面談を実施し,職場の環境調整を行い,今後休職者が出た場合には,すみやかに連携できる体制づくりを行った.平成27年9月より,研究代表者が産前産後休暇,育児休業取得のため,当初,週2回実施していたプログラムを週1回に縮小して実施した.また職場調整の人員が確保できず,実施できなかった.