hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタマテリアルフィルムを用いたテーブルトップ型光学迷彩の実現

本研究では,誘電率や透磁率の値を人工的に制御できる「メタマテリアル」の概念を用いることによって,既存の技術では不可能であった新しい機能の実現を目指した。その目標のために,「メタマテリアルの3次元実装技術」および「それを利用したデバイス」に焦点を当て,メタマテリアルを内包した有機薄膜フィルム(以降、メタマテリアルフィルム)の実現と本フィルムを利用したテーブルトップ型の光学迷彩の実証を計画した。本年度は、メタマテリアルフィルムにおいて、実際にフィルム内に80 THz帯域のメタマテリアルを作りこみ,顕微フーリエ変換型赤外分光(FT-IR)での評価をとおして、その光学的な特性評価を行った。その後,上記メタマテリアルフィルムを用いて,80 THz帯域における光学迷彩の実証を行った。本手法のポイントは,フィルムを対象物に巻き付けるという単純な操作のみで全方位型の光学迷彩を容易に実現可能な点にある。実際に直径100 μmのステンレスロッドにメタマテリアルフィルムを巻きつけたサンプルにおいて,顕微FT-IRイメージングにより,80 THz近傍において迷彩効果の発現を観測することに成功した。また、円柱以外にも、様々な形状を変換光学により設計することで、汎用的に“対象物に巻き付けるだけ"で電磁波迷彩が実現可能であることを理論解析により明らかにした。最後に、広帯域で動作を可能とするフィルム内の設計指針として、単一周波数で動作する電磁波迷彩の光学定数分布が3次元的に何種類も重なり合うように、予めフィルム内にメタマテリアルを分散させておくことを考え、フィルム作製の検討を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,誘電率や透磁率の値を人工的に制御できる「メタマテリアル」の概念を用いることによって,赤外・可視領域における光学迷彩の実現を目指す。その目標のために,平成28年度では,以下2つの研究を推進した。(1)メタマテリアルを内包した有機薄膜フィルム(メタマテリアルフィルム)の作製と評価(2)メタマテリアルフィルムを利用した3次元実装技術の提案と、それを用いた光学迷彩の実証(1)では,表面が平坦ではない領域にメタマテリアルを実装する技術を確立した。具体的には,メタマテリアルを内包した有機薄膜フィルムの作製・評価を行った。本フィルムの特徴は,サブミクロンの膜厚を有する有機薄膜フィルム内にメタマテリアルを実装することで,フィルムの物質定数(誘電率・透磁率)を所望の値にコントロールできることにある。(1)では,表面が平坦ではない領域にメタマテリアルを実装する技術を確立した。(2)では,本フィルムを用いて、メタマテリアルを簡易に3次元実装できる技術を確立した。特に、直径数100μmのステンレスロッドに本フィルムを巻きつけるだけで簡易な遮蔽装置を実現できることを提案し、その実証を行った。これにより3次元の複雑な加工なしに,簡易なテーブルトップ型の光学迷彩を実現可能となった。従来の光メタマテリアルは,電子線描画装置や収束イオンビームを用いることで,ナノスケールの金属構造を2次元平面に並べることによって実現されてきた。しかし,光メタマテリアルをより柔軟に機能デバイスとして扱うには3次元実装の技術が必要不可欠となる。そこで,本申請研究では,表面が平坦ではない領域にメタマテリアルを実装する技術を確立した。まず,メタマテリアルを内包した有機薄膜フィルムの作製・評価に関する研究を行った。具体的には、膜厚500 nm程度の薄膜フィルムを作製する技術を確立し,実際に薄膜フィルム内に種々の光メタマテリアル(動作周波数:200-600THz)を作りこみ,フーリエ変換型赤外分光(FT-IR)での評価をとおしてフィルム自体の基礎データを集めた。その後,実験結果にフィッテングする形でComsol Multiphysicsによる電磁界解析を行うことで,フィルムの物質定数(誘電率および透磁率)を決定することに成功した。これにより,フィルムの物質定数(誘電率・透磁率)を所望の値にコントロールできる技術を開発した。次に、本フィルムを用いた応用例として,簡易な光学迷彩の実証を行った。具体的には、誘電率・透磁率を予め2次元的に変化させたフィルムを準備し、それを直径数100μmのステンレスロッドに本フィルムを巻きつけるだけで遮蔽効果を実現できることを提案し、その実証を行った。中近赤外に対応した光学迷彩の実現を目指す場合、ナノスケールの金属構造体(メタマテリアル)を3次元実装することが必要不可欠となる。そのような背景から、我々のグループでは、メタマテリアルを内包した有機薄膜フィルム(メタマテリアルフィルム)を遮蔽対象に巻き付けることで光学迷彩を実現する手法を開発してきた。本研究では、その手法を用いた80THz帯における光学迷彩の評価を行った。本手法では、予めフィルム内に形状の異なる金属リングを分布させておき、それを対象物に巻き付けることで迷彩化を行う。本年度は、76.75 THzにおいて直径100 μmの円柱を遮蔽することを仮定し、対象周波数で実現すべきフィルム内の透磁率分布を計算した。

上記の透磁率分布を実現するため、今回はC型リングの一辺を372 nmから386 nmまで、平面方向にほぼ線形で変化させた。上記設計に基づいて作製したフィルムを、顕微フーリエ変換赤外分光(FTIR)を用いて評価した。これにより透過スペクトルが最小となるポイントがレッドシフトする傾向が見られた。また、フィルム内の計13ポイントの共振波数をプロットした結果、設計値と比較して近い結果が得られていることが分かった。上記フィルムを直径100 μmのSUSロッドと共にスライドガラスに挟み、滑走させることで巻き取りを行った。その後、金属パターンが形成されたBaF2基板から450 μm上部にデバイスを配置し、顕微FTIRによるイメージングを行った。本来はロッドによりロゴが隠されるが、周波数77.5 THz近傍において、メタマテリアルフィルムが光学迷彩として働き、光の迂回が起こることで、ロッド直下のロゴの一部分を観測できた。現行のメタマテリアル研究の大部分は、物性物理学、あるいは基礎工学の領域で行われている。特に2009年辺りまでは,「動作周波数の高周波数化(可視光での透磁率変化)」に研究の重きが置かれていたが、現在は多くがデバイス応用へ向かっている。実際、米国ではKymeta社(https://www.kymetacorp.com/)、カナダではMTI社(http://www.metamaterial.com/)などのベンチャー企業も立ち上がっており、今後も工学的な立場の研究がますます重要となってくるのは間違いない。メタマテリアルの様々なデバイス応用の中でも、迷彩技術(迂回・遮蔽など電磁波の空間的制御を行う技術)は最もホットなトピックの一つであり、数多くの研究が行われているが、「実装範囲」「動作帯域」「実装コスト」の3つが、依然として大きな問題となっている。そのような中、本研究では、それらをすべてクリアする「迷彩技術」に焦点を当てており、実際に80THz帯において明確な光学迷彩の現象を観測することに成功した。世界的に見ても各種迷彩技術の実用化へ向けて大きな布石を残すことができたと考えられる。一口に迷彩といえども、対象周波数によって様々な効果が現れる。例えば、波長10 μm程度の赤外線において本デバイスを作れば、熱遮蔽を行うことが可能となる。また、可視光は完全に透過するが、熱の放射に極めて優れたフィルムなどもメタマテリアルの設計次第で作り上げることができることから、グリーンエネルギー領域を含めて様々な応用先が考えられる。そのため、今後、様々な周波数、様々な形状で迷彩効果を実現する必要があり、その点が次年度の課題となる。本研究では,誘電率や透磁率の値を人工的に制御できる「メタマテリアル」の概念を用いることによって,既存の技術では不可能であった新しい機能の実現を目指した。その目標のために,「メタマテリアルの3次元実装技術」および「それを利用したデバイス」に焦点を当て,メタマテリアルを内包した有機薄膜フィルム(以降、メタマテリアルフィルム)の実現と本フィルムを利用したテーブルトップ型の光学迷彩の実証を計画した。
子宮内膜症における瘢痕形成の病態解明と治療法の開発

子宮内膜症は生殖年齢の女性の3-10%に発生するホルモン依存性の良性疾患である。子宮内膜症病変は、月経周期に伴って出血、凝血、吸収を繰り返して瘢痕化し、病態が進行する。子宮内膜症による腹腔内の瘢痕形成は、不妊症や慢性骨盤痛等の原因の1つとなる。我々は本研究において、子宮内膜症における瘢痕化の実験モデルを確立し、瘢痕化のメカニズムの解明と、瘢痕化を抑制する薬物療法の開発を行った。月経周期に伴なう子宮内膜の組織再構築の過程では、肉芽組織の形成がないこと、創傷修復の初期に血餅の形成が起こらないこと、瘢痕化が生じないことなどが、他の組織の創傷修復過程とは異なっている。一方、子宮内膜症病変では強い線維化が起こり、瘢痕を形成する。子宮内膜症に起因する線維化ではI型コラーゲンの増加が特徴であり、過剰な線維化により組織機能の変化が生じると考えられる。本年は、細胞増殖・分化・浸潤・癒着に関わる細胞内シグナル経路であるPI3 kinase-Akt-mTOR pathwayの阻害剤の有効性について、子宮内膜症性間質細胞を用いたコラーゲンゲル3次元培養法により検討した。PI3 kinaseの阻害剤としてwortmanninおよびLY294002、Aktの阻害剤としてAkt inhibitor IV、mTORの阻害剤としてKu-0063794を用いた。その結果、いずれの薬剤も子宮内膜症性間質細胞のコラーゲンゲル収縮を抑制することが分かった。PI3 kinase-Akt-mTOR pathwayの阻害薬は、子宮内膜症による瘢痕形成に対する治療薬として有効である可能性が示唆された。月経周期に伴う子宮内膜の組織再構築の過程では、肉芽組織の形成がないこと、創傷修復の初期に血餅の形成が起こらないこと、瘢痕化が生じないことなどが、他の組織の創傷修復過程とは異なる。一方、子宮内膜の類似組織で構築される子宮内膜症では、強い線維化が起こり、瘢痕を形成する。子宮内膜症における線維化ではI型コラーゲンが産生され、過剰な線維化が生じることにより、細胞機能に異常を来たす。本年度は、これまでの基礎研究から得られたデータをもとに、HMG-CoA還元酵素阻害剤であるsimvastatinと、子宮内膜症に対する第1選択薬であるlow-dose estroprogestin製剤を用いたランダム化試験を行うため、研究計画の作成を行った。子宮内膜症本研究では、1子宮内膜症間質細胞のコラーゲンゲル3次元培養法およびcDNAマイクロアレイによる網羅的解析法を用いて、子宮内膜症における瘢痕化に関与する遺伝子群の抽出する、2抽出された遺伝子について、分子生物学的、細胞生物学的手法により、子宮内膜症におけるその発現、機能の解析を行う、3子宮内膜症における瘢痕化に対するmevalonate-Rho/ROCK pathwayおよびPI3K-Akt-mTOR pathwayを標的とする薬剤の効果について、子宮内膜症間質細胞のコラーゲンゲル3次元培養法により検討する、4子宮内膜症に伴なう瘢痕形成に関する研究に子宮内膜症のモデルマウスを導入し、実験法を確立することを予定している。現在までに、3と4に掲げた研究ががほぼ終了したが、1と2に掲げた研究は今後に行う予定となっており、当初の計画よりやや遅れている。次年度は、子宮内膜症間質細胞のコラーゲンゲル3次元培養法およびcDNAマイクロアレイによる網羅的解析法を用いて、子宮内膜症における瘢痕化に関与する遺伝子群の抽出に着手する。
脂肪細胞での統合的ストレス応答経路による肥満制御機構の解明

本研究では細胞が種々のストレスに曝されたときの応答経路の一つである統合的ストレス応答経路の脂肪細胞における役割の解明と肥満や糖尿病との関わりについて明らかにすることを目的とする。昨年度までに脂肪細胞において任意の時期にストレスを生ずることなく統合的ストレス応答経路を活性化できるトランスジェニックマウスを用いて研究を行った。この結果、統合的ストレス応答経路を活性化によって高脂肪食による肥満が改善し、その主要な要因として摂食量の低下が関与していることを明らかにした。本年度はこの分子メカニズムの解析を行った。まず、脂肪細胞より分泌される主要な摂食抑制因子であるレプチンについて発現解析を行った。しかし、トランスジェニックマウスにおいて統合的ストレス応答を活性化しても脂肪細胞におけるレプチンの発現に変化は認められなかった。そこで統合的ストレスを活性化したマウスの脂肪細胞を用いてマイクロアレイ解析を行い、その結果と文献情報を合わせて新規な脂肪細胞由来の摂食制御因子の探索を行った。その結果、統合的ストレス応答で制御される摂食抑制因子を同定した。次に摂食抑制因子について発現制御の分子メカニズムを解析したところ、統合的ストレス応答経路で発現上昇する転写因子ATF4とCHOPの発現抑制によって摂食抑制因子の発現が低下した。またトランスジェニックマウスとCHOPノックアウトマウスを交配して解析したところCHOPのノックアウトによって統合的ストレス応答を活性化による摂食抑制因子の発現上昇が減弱した。以上のことから脂肪細胞での統合的ストレス応答経路の活性化は摂食抑制因子の発現を上昇させて摂食を抑制することが明らかとなった。今後は統合的ストレス応答による摂食抑制因子の発現制御メカニズムの解明と生体における摂食抑制因子の意義についてさらに詳細に解析していく予定である。前年度で得られた予想外の結果を支持する分子メカニズムの候補について同定することが出来た。さらにその詳細な解析に着手している。すでに発現制御メカニズムの解明と生体における意義の解明を目指して次の実験を進めており研究はおおむね順調に進展していると判断した。統合的ストレス応答経路によって制御される摂食抑制因子の発現制御メカニズムについてさらに詳細に解析していく。具体的にはプロモーター解析、クロマチン免疫沈降などをもちいて明らかにする。また、生体における統合的ストレス応答と摂食抑制因子の意義について摂食抑制因子のレセプターノックアウトマウスとトランスジェニックマウスを交配してその表現型を明らかにする。また、統合的ストレス応答経路を活性化する薬剤について既知の化合物に加えて新規な物質を同定している。これらを肥満マウスに投与したときの表現型についてこれまでに得られた成果をもとに解析を進める。細胞が様々なストレスに曝されたときにタンパク質翻訳の抑制を介してストレスに対応する統合的ストレス応答経路が種々の疾患に関与することが明らかとなってきている。本研究では、統合的ストレス応答経路の脂肪細胞における役割の解明と肥満や糖尿病との関わりについて明らかにすることを目的とする。本年度はまず、予備検討で得られていた統合的ストレス応答を脂肪細胞で時期特異的に活性化できるトランスジェニックマウスを用いた結果について確認を行った。具体的にはこのトランスジェニックマウスを用いて高脂肪食給餌とともに統合的ストレス応答を活性化させると野生型マウスと比べて体重増加が抑制されてインスリン抵抗性が改善していることを確認した。また、トランスジェニックマウスではエネルギー代謝の改善が認められた。次に、高脂肪食によってトランスジェニックマウスを肥満させた後に統合的ストレス応答を活性化させたところ、脂肪重量が減少した。白色脂肪組織において代謝関連遺伝子や炎症関連遺伝子を、褐色脂肪組織において熱産生関連遺伝子の発現について解析をしたが、これらに顕著な改善は認められなかった。また、脂肪細胞培養株においても統合的ストレス応答は脂肪蓄積に影響しなかった。体重増加が抑制される原因について様々な表現型を解析したところ、脂肪細胞で統合的ストレス応答を活性化したマウスは野生型と比べて摂食量が低下していることを見いだした。以上のことから脂肪細胞での統合的ストレス応答の活性化は脂肪細胞の代謝に大きな影響を与えないこと、摂食を抑制することが示された。今後は脂肪細胞での統合的ストレス応答の活性化がどのようにして摂食を調節するかについて解析を行う予定である。研究開始前の予備検討の結果を確実に再現が出来たとともに、予定通りその詳細な表現型解析を滞りなく行うことが出来た。また、肥満治療の標的として意義が高いと考えられる肥満後のマウスにおける統合的ストレス応答の活性化について検討を行い、改善作用が確認できた。分子メカニズムについての解析において当初想定していた脂肪細胞での代謝調節に対する影響を解析したが変化が認められなかったが、摂食を調節しているという予想外の知見を得ることが出来た。すでにこの分子メカニズムを解明するための実験を進めており、研究はおおむね順調に進展していると判断した。

そこで統合的ストレスを活性化したマウスの脂肪細胞を用いてマイクロアレイ解析を行い、その結果と文献情報を合わせて新規な脂肪細胞由来の摂食制御因子の探索を行った。その結果、統合的ストレス応答で制御される摂食抑制因子を同定した。次に摂食抑制因子について発現制御の分子メカニズムを解析したところ、統合的ストレス応答経路で発現上昇する転写因子ATF4とCHOPの発現抑制によって摂食抑制因子の発現が低下した。またトランスジェニックマウスとCHOPノックアウトマウスを交配して解析したところCHOPのノックアウトによって統合的ストレス応答を活性化による摂食抑制因子の発現上昇が減弱した。以上のことから脂肪細胞での統合的ストレス応答経路の活性化は摂食抑制因子の発現を上昇させて摂食を抑制することが明らかとなった。今後は統合的ストレス応答による摂食抑制因子の発現制御メカニズムの解明と生体における摂食抑制因子の意義についてさらに詳細に解析していく予定である。前年度で得られた予想外の結果を支持する分子メカニズムの候補について同定することが出来た。さらにその詳細な解析に着手している。すでに発現制御メカニズムの解明と生体における意義の解明を目指して次の実験を進めており研究はおおむね順調に進展していると判断した。当初想定していた脂肪組織における統合的ストレス応答の代謝調節における役割について大きな変化が認められず、摂食という想定外の表現型を得た。そのため来年度以降は培養細胞や薬剤での解析ではなく、脂肪組織と摂食中枢を繋ぐ臓器連関のメカニズムに焦点を当てて研究を進める。具体的には統合的ストレス応答活性化マウスの脂肪組織における網羅的遺伝子発現解析を通して、候補となる摂食制御因子の同定を試みる。さらにその発現制御メカニズムについての解析を行う。可能であれば統合的ストレス応答活性化マウスと制御因子の交配を行い個体での統合的ストレス応答と摂食調節の重要性について明らかにする。統合的ストレス応答経路によって制御される摂食抑制因子の発現制御メカニズムについてさらに詳細に解析していく。具体的にはプロモーター解析、クロマチン免疫沈降などをもちいて明らかにする。また、生体における統合的ストレス応答と摂食抑制因子の意義について摂食抑制因子のレセプターノックアウトマウスとトランスジェニックマウスを交配してその表現型を明らかにする。また、統合的ストレス応答経路を活性化する薬剤について既知の化合物に加えて新規な物質を同定している。これらを肥満マウスに投与したときの表現型についてこれまでに得られた成果をもとに解析を進める。遺伝子改変マウスのために薬剤の購入計画、および論文出版計画に変更が生じたために次年度使用額が生じた。
セルロースナノファイバー１本の強度解析

セルロースナノファイバー1本の引張強度を解析した結果、平均して約3 GPaであった。これは汎用グレードのもので、低欠陥な高結晶性ナノファイバーであれば、平均6 GPa、最大10 GPaにも至る高強度素材であることが判明した。これらの強度値は、無欠陥なカーボンナノチューブにはとても及ばないが、大量合成された汎用品であれば匹敵するレベルである。平成27年度は、セルロースミクロフィブリル(CMF)の結晶性と強度の関係について検討を進めた。低結晶性の試料として杉木粉、高結晶性の試料としてマボヤの被嚢を選択した。それぞれの出発試料より精製したCMFを既報に従ってTEMPO酸化した。0.01%濃度の懸濁液20mLを調製し、超音波ホモジナイザーで処理した。処理時間を5200分とし、適宜サンプリングした。サンプリングしたCMFを透過型電子顕微鏡で観察し、CMF長の分布と平均値を求めた。CMFの幅は、過型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、X線回折法より測定した。CMFの水分散液を超音波ホモジナイザーで処理すると、キャビテーションによりCMFが断片化する。超音波キャビテーションとは、液中で超音波の疎密波が伝播する際に生じる直径10250クロンの気泡とその消滅に関する現象のことである。気泡が消滅する際に、気泡を取り巻く溶媒は気泡の中心に向かって放射状に流入する。流速は気泡の中心からの距離に依存し、気泡付近のCMFは中心に向かって引っ張られる。この引張応力をCMFの破断挙動より解析し、CMFの引張強度を算出した。低結晶性CMFと高結晶性CMFは共に、超音波の処理時間が短い時点(5分)では、長く、緩やかに撓んでいる様子が確認された。しかし、超音波の処理時間を長くするにつれてCMFは顕著に断片化し、1時間を超えると平均長はある一定値に収束した。この一定値は、低結晶性CMFで約300ナノメートル、高結晶性CMFで約1.5ミクロンであった。この測定値を超音波フラグメンテーション法の理論式に適用し、各試料について引張破断強度を算出した。その結果、各試料の引張破断強度は、低結晶性CMFで23GPa、高結晶性CMFで36GPaと推定された。すなわち、CMFは結晶性が高いほど高強度であることが明らかとなった。平成27年度は、セルロースミクロフィブリル(CMF)の結晶性と強度の関係について明らかにした。当初乾燥による影響も評価する予定であったが、乾燥を経るとCMFの分散性が乏しくなり、強度評価が難しくなってしまった。平成28年度は、キチンナノフィブリル(ChNF)の強度について解析を進めた。サンプルは、イカ、ハオリムシ、ハプト藻より精製した。孤立分散したイカChNFの平均長は、超音波キャビテーション処理が進むにつれて低下し、80分以降はほぼ変化がなかったため、400分間処理されたイカChNFは十分に破断され、限界破断長に達しているものとした。限界破断長に達する時間は、超音波の周波数や振幅、分散液の量等の試験条件にのみ依存するため、ハオリムシChNFとハプト藻ChNFについても、同様の条件で限界破断長を測定した。超音波フラグメンテーション法では、繊維状ナノ粒子の限界破断長と断面積から強度を算出する。本研究では、イカ、ハオリムシ、及びハプト藻由来のナノフィブリル断面を、それぞれ既報に基づいて正方形、平行四辺形、及び円形と近似した。TEM観察及びX線回折法により、各ChNFの幅を測定し、断面積を算出した。これらの結果を強度算出式に代入し、各ChNFの強度値を算出した。イカ及びハオリムシ由来のキチンは共にβ型の結晶構造を有するが、イカChNF(3.2 GPa)はハオリムシChNF(4.5 GPa)よりも低い強度を示した。これは、イカChNFの結晶性が比較的低いことに起因すると考えられる。また、α型の結晶構造を有するハプト藻ChNF(1.4 GPa)は、結晶性や密度が高いにも関わらず、その他2種のβ-ChNF(イカ及びハオリムシ)と比較して明瞭に低い強度を示した。これは、両者の結晶構造の違いに由来するものと考えられる。β-ChNFには分子鎖が平行にパッキングされているに対し、α-ChNFでは逆平行であり、フィブリルの長軸方向に欠陥構造が比較的多いのではないかと推察した。乾燥の影響について、引き続き検討を進める。また、セルロースと類似の分子構造を有し、結晶密度のやや低いキチンについても、結晶性と強度の関係について検討を進める。木質科学
結晶格子を基準スケールとした三次元測定器

結晶格子の周期性を基準に用いて位置決めや測長・変位計測を行う手法を研究した.結晶を検出する手段として走査型トンネル顕微鏡(Scanning Tunneling Microscope,以下STM)および原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope,以下AFM)を試した.今年度は大気中てもAFMで容易に結晶の周期性を観察できるマイカ(雲母)およびグラファイトを用いた実験を行った。まず酸化シリコン製のAFMカンチレバーの押しつけ圧とマイカの摩耗との関係を調べ、押しつけ圧が50nN以下であれば数十時間観察し続けても表面の摩耗がおきない事を確認した。また押しつけ圧が100nNを越えると数回の走査で最表層が剥離するが、その下の層の結晶周期が観察できる事もわかった。マイカの場合、走査速度1μm/s以上では読み飛ばしが発生して正確な周期の検出ができなくなる。この原因がマイカの親水性にあると考えられたため、疎水性のグラファイトを用いて同様の検討を行ったところ、走査速度が20μm/sでも読み飛ばしなく周期を検出できることがわかった。グラファイトの場合、約0.25nm間隔の周期性がカンチレバーの固有振動数に一致する場合に周期性の検出が困難となる。現在使用している市販のAFMカンチレバーは走査時の固有振動数が約100kHzであり、グラファイトの走査速度25μm/sに相当する。一ミクロンから100nm程度の大きさのナノ振動子を実現した。これにより、コンプライアンスが高く、固有振動数が数MHzからGHzの力検出素子が得られた。これをリニアエンコーダの格子読みとり用素子に用いると、数cm/sのカウント速度が実現できることになり、高い実用性と耐久性が得られることになる。また、レーザ測定器との長さの校正をおこなった。本年度は、超高真空チャンバシステムと、その中に設置する、結晶格子を基準とした位置決め、測定装置の開発を行った。測定装置の試料ハンドリング機構と位置決め機構の試作を行った。一方、位置決めと測定に関しては、大気中で、結晶を基準とした、広範囲の能動位置決めと、結晶を基準としたリニアエンコーダとしての応用の実験を行った。併せて、走査型力顕微鏡で観察される原子オーダの摩擦力をコンパレータで2値化する実験を行った。その結果、結晶の周期性を反映したパルス状の信号を得ることが可能となった。このサブテーマに関する課題は、これをリニアエコーダとして使用する場合の耐久性と信頼性の検証、スケールの動き始めに生じる、スチックによる計測の誤差の取り扱い方である。本研究では、結晶格子を走査型プローブ顕微鏡で読みとり、それを用いた測長機構を実現することを目的としている.いままでに実現した内容を列挙する.(i)結晶格子を基準としたxy位置決め機構、(ii)結晶格子像と試料像の比較による、比較測長機構の実現、(iii)2個の結晶像を比較することにより、100msオーダの走査時間では、99,95%の結晶格子数の一致が200nm程度の走査範囲で得られることの確認、(iv)レーザ光てこ機構を2個有する走査型力顕微鏡により、コンタクトモードで雲母結晶を観察したところ、摺動面の、原子レベルの軌跡の観察を可能とした、(v)前走査型力顕微鏡により、走査型力顕微鏡を用いたリニアエンコーダの構成を明らかにした、(vi)走査型力顕微鏡を用いたリニアエンコーダの実現の際の、結晶間隔を安定して読みとるための摺動界面の組み合わせの実験を行った、

(vii)走査型力顕微鏡で雲母の格子間隔をエンコーディングする場合、固有振動数22kHz、バネ定数0.1N/mの短冊形カンチレバーを用いた場合、1ミクロン/秒まで、読み飛ばしがないことを確認し、この速度の決定要因を調べた.以上の研究成果をふまえ、1軸型リニアエンコーダで、数10cm立方に収まるものを実現し、それを一つのモジュールとし、必要な軸数だけ既存の装置に組み込む手法を実現することが、構想の測定方法が広く用いられるために有効であると考えた.現在、特に、エンコーディングの安定度と速度の向上のためにカンチレバーの機械特性と、界面の組み合わせに焦点を絞って研究を進めている.特に、カンチレバーに関しては、MHz以上の固有振動数と、意図したバネ定数を有するものを独自に実現している.結晶格子を基準とした測長では、測長に要する時間をなるべく小さくすることが有効であることを明らかにした。その結果、真直度の保証されたリニアステージに結晶を固定し、その動きをプローブでモニタする方法が有効であると判断した。リニアエンコーダにとって重要な性能は、カウントミスなしに格子を読みとれる最大速度である。この観点から実験を行った結果、雲母の場合は1ミクロン/s程度、グラファイトの場合は20ミクロン/s程度であった。後者の限界速度が遥かに高いのは、グラファイトが疎水性で、表面の水による影響が少ないためだと考えられる。後者の場合、限度速度はカンチレバーの機械的固有振動数によって制限されていた。よって、固有振動数の高いカンチレバーを用いることにより、さらに限界速度を向上させることが可能であると考えられる。我々は、固有振動数が1000倍程度のカンチレバーの作製を行っており、それを用いると、mm/sからcm/sのカウントレートが実現できると考えている。結晶の摩減については、雲母の場合は、押し付け力が50nN以下だと摩耗がすすまないか、表面の1原子層だけが剥離することが確かめられた。この摩減実験は数100時間行った。現在、一波長を640分に分周したヘテロダインレーザ干渉計を用いて、結晶格子とレーザ波長との対応、提案した手法の安定度を計測している。近い将来、指定した構成と環境下において、提案した手法の誤差評価が可能となる。最終的には、リニアエンコーダを3軸組み合わせた形での三次元測定器が実現される。
発達障害とトラウマ性発達障害の鑑別およびトラウマへの治療効果判定に関する研究

虐待関連性発達障害(自閉症様症状およびADHD様症状)を呈する成人患者に対してPET研究を行った。脳内ドパミンD1受容体の増減で、虐待関連性発達障害の病態がわかり、鑑別ができる可能性がある。虐待関連性発達障害のトラウマ処理の技法として、短時間で行うチャンスEMDRを開発しトラウマ処理への効果を見出した。少量薬物療法について、神田橋條冶による漢方処方のトラウマへの効果、少量抗精神病薬の併存症への効果を見出した。本研究の目的は虐待関連性発達障害(自閉症様症状およびADHD様症状)を呈する児童青年、成人患者に対して画像検査を行い、一般のADHDおよび自閉症との比較を行う。脳画像における特徴、PETに関しては、セロトニン・トランスポーター、ドパミン・トランスポーター、アセチルコリンエステラーゼなどの神経伝達系の障害の程度を明らかにし、発達障害と虐待関連性発達障害を鑑別する診断方法を確立する。頭部専用PETスキャナ、浜松ホトニクス社製SHR12000を用いた。対象は18歳49歳の成人ADHD 20名(コミュニティーベースドもしくは未治療)の方である。彼らに対して、自閉症の鑑別診断を行い除外された方である。健常対照群は年齢、性別のマッチした健常対照群、20名である。トレーサとして[11C]SCH23390を脳内のドパミンD1受容体数の指標として用い脳内の結合能を測定した。結果は成人ADHDの脳内では、ドパミンD1受容体数が減少していることがわかった。さらに次のトレーサーとして11C]PK11195を活性型ミクログリア数の指標として用いた。成人ADHDの脳内では、活性型ミクログリアの増加が脳全体に起こっていることがわかった。以前我々は自閉症においてドパミン機能が増加していることを見出したので、ADHDと自閉症を鑑別するには[11C]SCH23390のトレーサーが有効であること考えられる。このトレーサーを虐待関連性発達障害に用いることにより病態を明確にできる可能性がある。本研究の目的は虐待関連性発達障害(自閉症様症状およびADHD様症状)を呈する患者に対して画像検査を行い、ADHDおよび自閉症との比較を行う。PETで神経伝達系の障害の程度を明らかにし、診断方法を確立する。対象は18歳ー49歳の成人ADHD20名、成人自閉症20名。健常対照群20名。トレーサーは[11C]SCH23390を脳内ドパミンD1受容体の指標として用い、さらに[11C]PK11195を活性型ミクログリアの指標とし、成人ADHD、健常対照群に用いた。結果は成人ADHDの脳内では、ドパミンD1受容体がMedial Frontal Cortexにおいて低下していた。この部位はsocial cognitionに関与しており、ADHDの障害に関与する可能性がある。自閉症はドパミンD1受容体の変化がなかった。活性型ミクログリアは成人ADHDの脳内で、脳全体に増加。以前自閉症で活性型ミクログリアが増加を見出したので、ADHDと自閉症を鑑別するには[11C]SCH23390のトレーサーが有効である。このトレーサーを虐待関連性発達障害に用いることにより症状病態を明確にできる。次に治療効果指標の確立について、虐待関連性発達障害は虐待により構築された発達障害であることより記憶再構築の障害が強い。虐待関連性発達障害のトラウマ処理の技法としてEMDRを簡易精神療法の形での用い方を開発した。EMDRを用い両側交互刺激の振動を生み出すパルサーを用いて、想起に対して受け身の交互刺激を行う。これをチャンスEMDRと命名しトラウマ処理への効果を見出した。次にフラッシュバックの薬物療法について、神田橋條冶によって見いだされた漢方薬の服用(桂枝加芍薬湯2-3包および四物湯2-3包)の効果、少量薬物療法は抗精神病薬は最低容量の半錠以下から始めることなどフラッシュバックや併存症への効果を見出した.児童・思春期精神医学本研究の目標は、画像診断における虐待関連性発達障害(自閉症様症状およびADHD様症状)を呈する診断方法の確立である。まずはADHDと自閉症の対照群において各種トレーサーを確かめ、D1レセプター選択的である[11C]SCH23390がADHDと自閉症の鑑別に有効である可能性を見出した。ここまでの研究は順調である。次に今後虐待関連性発達障害に対してこのトレーサーが鑑別に有効であるかどうかを明らかにし、発達障害と虐待関連性発達障害を鑑別する診断方法を確立する。今後の研究の推進方策としては、乳幼児期における研究に広げる。PETは子どもに施行できない弱点がある。ゆえに乳幼児期のADHD、自閉症、虐待関連性発達障害に対して鑑別に有効な非侵襲的な鑑別手法を確立する。候補としては、眼球運動など生理学的な指標、CNVの特性、脂質など血清学的な指標を検討する。被虐待児に関する発達状況および心理生理学的状況の解析の研究において、被虐待児の集積が十分にできず次年度に研究を持ち越すことになった。

被虐待児の集積を行い、発達状況および心理生理学的状況の解析を今年度は行う。比較検討のためさらに乳幼児期における自閉症やADHDの集積を行い解析する。これらの解析費用に研究費を当て研究を遂行する。
超音波診断装置を用いた大脳皮質における顎運動の制御機構の解明

本研究の目的は経脳硬膜超音波ドプラー法を用いて、顎運動の大脳皮質性の制御機構を解明することである。実験に使用したサルは人と同じく雑食性で咀嚼運動のパターンもよく似ていることが知られている。平成13、14年は経脳硬膜超音波ドプラー法のコントロール実験をかねて上肢の運動課題実行中のサルにおける大脳皮質運動関連領域の血流変化を記録、解析した。その結果、上肢領域においては、(1)一次運動野では、片手課題で運動開始に応答するような大幅な血流増加が反対側性にみとめられた、また、両手課題でも左右の半球で運動開始に関連した大幅な血流増加がみとめられた。(2)補足運動野では、片手課題、両手課題のいずれにおいても、手がかり刺激と運動開始に応答するような血流増加が両側性にみとめられた。(3)運動前野背側部では、片手課題および両手課題で遅延期間に対応した血流増加が反対側性にみとめられた。(4)運動前野腹側部では、片手課題および両手課題で手がかり刺激と運動開始に関連した血流増加が反対側性にみとめられた。以上の所見はこれまでの電気生理学的データとよく一致しており、経脳硬膜超音波ドプラー法による脳機能イメージングは優れた空間分解能、時間分解能を持つことが示唆された。さらに、運動課題の報酬として与えられるジュースの摂取時を嚥下を伴う顎口腔の運動として大脳皮質の血流変化を記録した。大きな活動の見られた部位は、一次運動野口腔領域、皮質咀嚼野主部、下弓状溝腹側壁、皮質咀嚼野の腹側であった。また、前頭弁蓋の下端にある嚥下関連領域が遅れて活動を開始し、一次体性感覚野、二次体性感覚野がそれに続いた。以上のことより、通常の顎運動における活動部位を同定することに成功した。今後は薬物を用いて各顎運動関連領域を局所的、一時的に機能を停止させ、他の部位での活動の変化を行動学的な解析と合わせて行う予定である。平成13年は経脳硬膜超音波ドプラー法のコントロール実験をかねて上肢の運動課題実行中のサルにおける大脳皮質運動関連領域の血流変化を記録、解析した。さらに、運動課題の報酬として与えられるジュースの摂取時の血流変化を観察すると、一次運動野口腔領域、皮質咀嚼野主部、下弓状溝腹側壁、皮質咀嚼野の腹側で前頭弁蓋の下端にある嚥下関連領域に吸綴、嚥下に関連する活動を確認した。平成14年度は、運動課題を顎運動に直接関係するものにすることを計画している。

大きな活動の見られた部位は、一次運動野口腔領域、皮質咀嚼野主部、下弓状溝腹側壁、皮質咀嚼野の腹側であった。また、前頭弁蓋の下端にある嚥下関連領域が遅れて活動を開始し、一次体性感覚野、二次体性感覚野がそれに続いた。以上のことより、通常の顎運動における活動部位を同定することに成功した。今後は薬物を用いて各顎運動関連領域を局所的、一時的に機能を停止させ、他の部位での活動の変化を行動学的な解析と合わせて行う予定である。
ベトナムにおける廃棄物マネジメント・3R推進事業に係る政策効果分析

本研究は、ベトナムにおける廃棄物マネジメント-3R推進事業に係る技術・政策の費用・環境負荷を定量的に評価するための基礎情報を収集するとともに、各種技術・政策シナリオの費用対効果等を定量的に評価することを通じ、同国における循環型社会形成に資する情報基盤・評価手法を整備・確立することを目的とする。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)一般廃棄物の発生・排出に係る実態調査中部フエ市を対象に、事業系一般廃棄物の発生・排出フローについて、ごみ計量調査・アンケート調査(属性、事業種類・規模、ごみ分別等)を実施して排出実態を把握した。また、研究期間前に実施したフエ市の家庭系一般廃棄物の排出実態調査のデータと併せ、フエ市における家庭系・事業系一般廃棄物の発生量を推定した。(2)一般廃棄物の収集・運搬に係る実態調査ベトナムでは、一般廃棄物はハンドカートによる各戸収集及びトラックによる中継輸送が主流となっており、分別収集、コンテナ収集はほとんど見られないのが現状である。本研究では、ベトナム国内の事例として、北部ハノイ市における生ごみの分別収集、中部ダナン市におけるコンテナ収災等の各種収集システムを取り上げ、GPS/GISを援用して作業軌跡・作業時間等の作業実態データを収集し、収集・運搬のコスト・収集効率等を比較した。1tあたりの作業時間で見ると、ダナン市のフォークリフトトラックによるごみ容器収集・運搬の収集効率が0.54人時/tで最も効率的であった。一方、ハノイの生ごみ分別収集は2.83人時/tと1tあたり5倍以上の作業時間を要しており、分別収集が分別効率の大幅な低下を招くことが明らかとなった。(3)廃棄物マネジメント-3R推進事業に係る政策効果分析前述したベトナム・フエ市の廃棄物の発生・排出等に係る基礎データ及び環境負荷に係る文献データを用いて、ベトナムの一般廃棄物に対して焼却、発電、堆肥化といった3R技術を導入した場合の環境負荷等を比較評価した。その結果、焼却・発電シナリオの温室効果ガスの排出量、エネルギー消費量が最も小さく、環境負荷面での優位性が示唆された。本研究は、ベトナムの一般廃棄物に焦点を当て、その発生・排出、収集・運搬、処理・処分の政策・技術シナリオの政策効果分析を実施することを目的に掲げた。検討に当たっては、特に発生・排出、収集・運搬については国によってその特性が大きく異なるため、ベトナムにおける基礎データの収集が不可欠である。発生・排出については、ベトナム中部のフエ市において家庭系・事業系一般廃棄物の実態調査を実施し、その発生原単位・組成に関する基礎データを集積することができた。また、収集・運搬については、北部ハノイ市における生ごみの分別収集、中部ダナン市におけるコンテナ収集、南部カントー市における各戸収集等の各種収集システムを取り上げ、GPS/GISを援用して作業軌跡・作業時間等の作業実態データを収集し、様々な収集・運搬システムのコスト・収集効率等を比較した。本研究を通じて集積した基礎データを用いて、ベトナム・フエ市の廃棄物の性状に基づき、焼却、発電、堆肥化といった3R技術を導入した場合の環境負荷等を比較評価した結果、焼却・発電の温室効果ガスの発生量、エネルギー消費量が最も小さく、環境負荷面での優位性が示唆された。費用面での基礎データが不足したため費用対効果は評価できなかったが、その他の研究目的は概ね達成した。発生・排出、収集・運搬については、今後影響要因を考慮した幅広いデータ収集・予測モデル構築が必要と考える。また、廃棄物マネジメントに係る費用面について信頼性の高い基礎データの収集を進め、費用対効果等の政策効果を評価することが必要である。3Rの推進にあたっては、市民・事業者の協力を得ることが不可欠であり、今後はこれら対象に対する普及啓発事業の実施及びその効果測定が重要な研究課題である。研究代表者は、市民の行動変容を研究テーマとして日本国内で研究成果を積み重ねており、そうした手法をベトナムに適用することで同国の3R推進に貢献できるものと期待される。本研究は、ベトナムにおける廃棄物マネジメント・3R推進事業に係る技術・政策の費用・環境負荷を定量的に評価するための基礎情報を収集するとともに、各種技術・政策シナリオの費用対効果等を定量的に評価することを通じ、同国における循環型社会形成に資する情報基盤・評価手法を整備・確立することを目的とする。本年度の研究項目は以下の通りである。(1)一般廃棄物の発生・排出に係る実態調査及び推定モデル構築一般廃棄物の発生・排出に係る推定モデル構築に向けた予備調査として、中部フエ市の家庭廃棄物の発生・排出フローについて、ごみ計量調査・アンケート調査(属性、ライフスタイル、環境意識、リサイクル行動等)を実施して排出実態を把握した。具体的には、家庭廃棄物を材質・用途別に90種類に分類、これら分類別の排出量と個人属性・ライフスタイル・家計消費との相互関連を包括的に分析した。具体的には、(1)フエ市において乾期・雨期の2回にわたって家庭廃棄物の発生・排出実態を調査し、その物理組成別、用途・形状別の発生量、リサイクル可能量を明らかにした。(2)家庭廃棄物の発生量と個人属性変数・ライフスタイル・家計消費との相互関連を包括的に分析し、発生の関連要因を明らかにした。(3)アンケート調査により、環境意識・廃棄物マネジメントに対する意識を明らかにするとともに、そのごみの発生・排出との関連を検討した。(2)一般廃棄物の収集・運搬に係る実態調査及び推定モデル構築一般廃棄物の収集・運搬に係る推定モデル構築に向けた予備調査として、ベトナム国内の先進モデル事例である北部

ハノイ市における生ごみの分別収集を取り上げ、分別モデル地区であるHai Ba Trung街区の収集運搬作業員に対する廃棄物・生ごみの分別収集実態に関するヒアリング調査を実施するとともに、分別収集に使用するハンドカート・ダストビンにGPSを設置し、試験的に作業時間・走行軌跡データを取得し、調査対象地域の設定、本調査を実施する上での課題について検討した。これら予備調査によって得られた基礎データ・実施上の問題点を整理した上で、平成23年度は本調査の設計・実査・モデル構築を実施する予定である。本研究は、ベトナムにおける廃棄物マネジメント・3R推進事業に係る技術・政策の費用・環境負荷を定量的に評価するための基礎情報を収集するとともに、各種技術・政策シナリオの費用対効果等を定量的に評価することを通じ、同国における循環型社会形成に資する情報基盤・評価手法を整備・確立することを目的とする。本年度の研究項目は以下の通りである。(1)一般廃棄物の発生・排出に係る実態調査及び推定モデル構築本研究では、ベトナム中部のフエ市を対象とした。平成22年度は家庭系一般廃棄物の発生・排出フローについて、ごみ計量調査・アンケート調査等を実施して排出実態を把握した。本年度は、事業系一般廃棄物に焦点を当て、同様に発生・排出フローに関する実態調査を実施した。対象は経済部門毎に対象事業者を選定することとし、計29区分・446事業所を対象とした。調査は2011年9月11月の雨期の期間において、調査対象に対して、廃棄物の発生量調査、組成調査(物理組成、54種類の細組成)、アンケート調査(事業規模等俊ごみ発生量の影響要因、リサイクルの現状等)の3種類の調査を同時に実施した。調査対象から発生する廃棄物は、「General waste」、「Recyclables」、「Food residues」、「Gardenwaste」の4種類に分けて重量を実測し、様々な事業規模変数を分母として発生原単位を計算するとともに、「General waste」について10種類の物理組成、用途形状に基づいて54種類の細組成を明らかにした。また、フエ市を対象にして家庭系・事業系都市廃棄物の発生原単位を用い、モンテカルロシミュレーションにより家庭系・事業系廃棄物の総発生量の区間推定を行った。(2)一般廃棄物の収集・運搬に係る実態調査及び推定モデル構築本研究では、ベトナム南部のカントー市を対象として、収集作業員の追跡・ビデオ撮影、作業員へのGPSの取り付けにより、収集・運搬に係る作業時間・走行軌跡データを取得し、作業時間の構成、作業速度に関する基本統計の解析を行った。本研究は、ベトナムにおける廃棄物マネジメント-3R推進事業に係る技術・政策の費用・環境負荷を定量的に評価するための基礎情報を収集するとともに、各種技術・政策シナリオの費用対効果等を定量的に評価することを通じ、同国における循環型社会形成に資する情報基盤・評価手法を整備・確立することを目的とする。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)一般廃棄物の発生・排出に係る実態調査中部フエ市を対象に、事業系一般廃棄物の発生・排出フローについて、ごみ計量調査・アンケート調査(属性、事業種類・規模、ごみ分別等)を実施して排出実態を把握した。
二次元コードを使用した音声英語教育の改善と視覚障害者教育への応用に関する研究

動物模型と二次元コードとの組み合わせについては、視覚支援学校や日本ライトハウス情報文化センターの方々からは賞賛の表明があった。UVインク使用の動物絵画については、長年にわたり点訳絵本の作成を手掛けてこられた専門家から看過することのできない欠点が指摘された。研究結果について、平成25年8月に開催された二次元コード研究会主催のシンポジウムにおいて発表を行った。その内容を論文にまとめたものは、日本英語音声学会の学会誌である『英語音声学第18号』(平成25年12月刊行)において「二次元コードを利用した情報保障の試み」という題目で掲載された。平成24年度の二次元コードを利用した情報保障の試みとして、前年度に作成した動物模型による二次元コード読み取りおよび聞き取りの調査に関連づけるべく、5種類の動物を一枚の紙に描いた絵画を準備した。その上で、各動物画の輪郭をUVインクを塗布して浮かび上がらせた。点図を用いなかったのは、UVインクの方が加工がしやすいためである。説明文の印刷とそれに対応するUV加工の点字は最小限におさえ、二次元コードによる音声解説の有効性を実証することに重点を置いた。それぞれの動物図の輪郭内の全面に二次元コードを印刷し、輪郭内のどの箇所に二次元コード読み取り機を当てても音声解説を引き出すことができるようにした。音声解説は日本語と英語によるもので、言語の切り替え用の二次元コードを絵画のしかるべき場所に印刷した。以上のようにして作成した絵画の完成度を調べるために、大阪市内の特定非営利活動法人てんやく絵本ふれあい文庫代表の岩田美津子氏および社会福祉法人日本ライトハウス情報文化センターサービス部長の岡田弥氏に絵画を持参し、UVインク活用と二次元コードを利用した音声解説の有効性について意見を聴取した。岩田美津子氏からは絵画の制作段階において有益な助言をいただいた。以上の実地検証の結果を踏まえ、平成25年3月には日本英語音声学会中部支部第20回大会シンポジウム「学習支援を必要とする学生への英語教育と応用音声学ー理論・課題・提案」にて経過を報告した。また、同年同月に開催された二次元コード研究会第3回研究会では「二次元コードを利用した情報保障の試みー点字、UVインク、そして音声ペン」という題目で研究成果の発表を行った。平成25年度は前2ヵ年の間に実施した様々な試みを総括する最終年度とした。最初に作成した動物模型と二次元コードとの組み合わせについてはおおむね成功したが、動物模型の成功にヒントを得て作成したUVインク使用の動物絵画については、長年にわたり点訳絵本の作成を手掛けてこられた専門家から看過することのできない欠点が指摘された。すなわち、動物の体の輪郭のみをUVインクで浮かび上がらせ、その他は省略するのが最善の方法であることがわかった。本研究グループによる動物絵画には動物の体の皺や模様のみならず、周辺の樹木や草原などもUV表現されており、余分な「ノイズ」が各所に生じることになった。また、動物はそれぞれが単体で表現するべきものであるが、草食動物の常として体を寄せ合った姿勢をそのまま表現してしまったために、視覚障害者にとってそれぞれの動物の輪郭が判別しづらいものになってしまった。音声解説は、動物模型のために作成したものを再利用したが、解説内容が一般的であって場の脈絡に対応していないため、あまり有意味的ではないなどの指摘があった。以上に述べた研究結果について、平成25年8月に二次元コード研究会主催の第2回シンポジウム「命をつなぐ・知識をつなぐ・言葉をつなぐ.視覚に障害のある人の情報保障ー二次元ドットコードの有効活用」において「二次元コードを利用した情報保障の試みー動物フィギュアと動物絵画の音声解説」という題目で発表を行った。平成23年度には二次元コードを利用した情報保障の試みとして、動物模型を用いた実証研究を行った。12種類の動物模型のそれぞれについて10箇所ほどの体の部位の解説文を英語と日本語で作成した。解説文を読み上げたものを音声ファイルにしてSDカードに記録した。体の各部位に音声解説に対応するように二次元コードを貼りつけた。SDカードを装着した二次元コード読み取り機を動物模型の各箇所の二次元コードの場所に当てれば、それに対応する音声が読み取り機のスピーカーから聞こえてくるように細工した。二次元コードを用いた動物模型の音声解説についての実地検証を平成23年11月に大阪府立視覚支援学校の協力を得て行った。実際に視覚障害学生のクラスに参加させてもらい、指導教員の許可を得て、視覚障害学生のうち特に全盲の学生が動物模型に貼り付けた二次元コードの読み取りをどのように行うかを観察し、ビデオ映像として記録した。

また、平成24年2月には宮崎県立明星視覚支援学校の協力を得て同様の実証調査を行った。その上で、協力してくれた視覚障害学生に対し、二次元コードを貼った動物模型の完成度と二次元コード読み取り機の使用感についてアンケート調査を実施した。以上の実地検証の結果を踏まえて、平成24年2月には日本福祉大学で開催された二次元コード研究会主催シンポジウム「命をつなぐ・知識をつなぐ・言葉をつなぐ音声ペンー音声ペンの有効性と汎用性」で発表を行った。また、平成24年3月には日本英語音声学会中部支部大会(名古屋)において「二次元コードを利用した情報保障の試み」という題で発表を行った。初年度に行った動物模型を用いた二次元コード読み取り機の使用に関する実証研究と関連づけるかたちで動物絵画を作成し、絵画と立体模型および二次元コードを利用した音声解説とを統合させることができた。また、絵画の制作段階で協力をお願いした特定非営利活動法人てんやく絵本ふれあい文庫代表の岩田美津子氏はこの分野の第一人者であり、これまでに数々の点訳絵本を制作してきた経験を踏まえた貴重な意見や示唆を得ることができた。初年度には動物模型を用いた二次元コード読み取り機の使用に関する実証研究を行ったが、二次元コードを貼った動物模型の完成度が高かったことと、実証研究への協力を依頼した視覚支援学校の受け入れ態勢がよく、おおむね当初の目標が達成された。今後の研究の推進方策として、これまでに制作した動物模型と動物絵画および二次元コードを利用した音声解説を統合したマルチモーダルな情報保障のあり方を関係方面に示し、新しい情報保障の然るべき方向を提案する予定である。今後の研究の推進方策として、立体の動物模型で試した二次元コードによる情報提供を文字と点字、さらには凸図と音声を組み合わせた印刷物へと発展させる計画である。また、動物模型と印刷物とを連携させた情報保障の形態について研究する予定である。2年間にわたり実証研究を行ってきた二次元コードを利用した情報保障の試みを継続する。その成果を発表するために平成25年8月には大阪で招待講演およびシンポジウムを開催する予定である。また、これまでの実証研究の内容をまとめた論文を執筆し投稿することにしている。次年度の研究費は、文字・点字・凸図・音声を組み合わせた印刷物の作成と改良型の立体模型の制作に、また、視覚支援学校におけるそれらの使用に関する実地検証と調査結果の学会発表等に使用する予定である。