No.２４（２０１４）

研

究

報

告

福岡県工業技術センター

福岡県工業技術センター研究報告 No.24 (2014)

目次◆◆研究報告◆◆凍結乾燥法を用いる新規ナノ構造体製造技術 ······································································································································· １
木村 太郎，内山 直行，齋田 真吾，岡 美早紀

３Dターニングマシーンによる切削加工における加工条件の最適化······························································································ ５
楠本 幸裕，刈谷 臣吾，隈本 知伸

針葉樹家具部材の寸法安定性向上に関する開発（第2報） ··············································································································· ９
岡村 博幸，朝倉 良平，竹内 和敏

部分筆めっきによるNi-P-SiC複合膜の作製 ········································································································································ １３
中野 賢三

細胞培養マイクロウェルプレート製造技術の開発－熱硬化性樹脂を用いた新しい細胞培養容器「ガラスボトムMSA」への適用－ ·································································· １６
在川 功一，谷川 義博，中村 憲和，八尋 寛司，藤川 勇，小野 史博

ろう付け部の打音検査技術 ········································································································································································· ２０
糸平 圭一，山本 博美，山本 圭一朗，脇部 康彦，岩本 幹夫，吉永 憲市，江頭 隆喜

ノリ乾燥機のための排熱回収予熱装置の開発 ··································································································································· ２２
周善寺 清隆，林 伊久，島田 雅博，白石 日出人◆◆学協会誌掲載論文の概要◆◆

バチルス・チューリンゲンシスA1470株が産生する二番目の細胞傷害性タンパク質の同定 ············································ ２５
奥村 史朗，石川 智之，齋藤 浩之，赤尾 哲之，水城 英一

研 究 報 告凍結乾燥法を用いる新規ナノ構造体製造技術
木村 太郎 *1

内山 直行 *1

齋田 真吾 *1

岡 美早紀 *2

A Simple Manufacturing Process of Inorganic Nanofiber Using Freeze Drying Method
Taro Kimura, Naoyuki Uchiyama, Shingo Saita and Misaki Oka

近年, ナノファイバーやナノ粒子といったナノ構造体の応用研究, 産業利用が盛んに進められている。しかしながら, これらの製造工程は高度な設備や精密な操作を必要とする場合が少なくない。著者らは, これらナノ構造体を簡単に低コストで作り分ける技術として「凍結乾燥法」を提案し, その基盤技術を確立することを目的として研究を行った。その結果, 素材とする高分子の種類, 濃度を制御することにより, ナノ構造体の作り分けが可能であることが明らかとなった。特に, 各種フィルターや触媒担持体として利用価値が高いナノファイバーについての製造条件の確立を行うことが出来た。また, 凍結乾燥過程における諸条件が及ぼす効果についても検討を行い, ナノ構造体生成メカニズムの検討を行った。

1 はじめに

2 実験方法

ナノファイバーは, 各種フィルター, 再生医療の足

2-1 凍結乾燥法の基本操作

場材, 燃料電池のセパレーターなど様々な分野で有効

水溶性高分子を0.1～5.0wt%の範囲で水に溶解させ性が確認されている。現在, 微細な繊維の製造方法とたものを500Lサンプル管に入れ, これを液体窒素でして, ①溶融紡糸法, ②エレクトロスピニング法等が急速凍結した後, 緩やかに真空乾燥（真空度10Pa）す

報告されている。しかしながら, それぞれ現在のとこることでナノ構造体を得た。

ろ①1m 以下の繊維を作製することは困難, ②大量生

2-2 高分子材料

産に向かず高コスト, といった欠点があり実用化への水溶性高分子として, ポリビニルアルコール障壁となっている。ナノファイバー自体の有効性は数（PVA）やポリビニルピロリドン（PVP）, ポリエチレ

多く報告されているにもかかわらず, 製造方法がネッン オ キ シ ド （ PEO ） , ポ リ ス チ レ ン ス ル ホ キ シ ドクとなり産業分野への応用が限定されている現状は,（PSS）, といった合成高分子, シゾフィラン（SPG）,

極めて改善の余地があると考えられる。

デキストラン, プルラン, アガロース, フコイダン,

本研究で提案する「凍結乾燥法を用いるナノ構造製

グアーガム, キサンタンガムといった天然多糖類, ま造技術」は, 高分子希薄水溶液を制御された環境下でた, デキストラン硫酸ナトリウム, アルギン酸ナトリ

凍結乾燥することにより, ナノファイバーやナノ粒子

ウムといった荷電高分子を用いた。

を簡便に製造するものである

1), 2）（図 1）。また, 凍

2-3 ナノ構造体の評価

結乾燥法はフリーズドライ製法とも呼ばれ, インスタ

得られた生成物の構造を走査型電子顕微鏡（SEM）

ントみそ汁やカップラーメンの具など日常的な食品のにより観察し, 分子構造とナノ構造体との相関につい製造に用いられている汎用的な技術である。従って,て評価を試みた。画像からの判断になるため, 基本的製造インフラもすでに整っており「低コスト」「大量には, 同一条件について複数回のサンプル作製・観察生産」を可能とするものであるため, 産業分野への応を行い, 観察者も複数とし, 極力観察者の主観やサン用範囲も広いと期待される。

プル間のばらつきを排除した。

本研究では, 「凍結乾燥法」によるナノ構造体生成のメカニズムについて詳細な検討を行い, 実用化展開を視野に入れた基盤技術の確立を行ったので報告する。
*1 化学繊維研究所*2 久留米工業高等専門学校（現 九州大学）

図1

凍結乾燥法の概要
図2

3 結果と考察

凍結乾燥法により生成するナノ構造と高分子種,

溶液濃度の相関

3-1 高分子構造, 濃度がナノ/マイクロ構造体生成に及
ぼす影響
様々な水溶性高分子を凍結乾燥し, 得られた構造体について検討を行った。その結果, 高分子種や溶液濃度によりシート, マイクロファイバー, ナノファイバー, ナノ粒子といった様々な構造が観察された。代表
例としてPVA, PVP, SPGについての濃度変化と生成するナノ構造体との相関を図2に示す。全体的な傾向としては溶液濃度が高い場合はシートやマイクロファイ
バーといった比較的大きな構造が, 低い場合はナノフ
ァイバーやナノ粒子といった微小な構造が観察された。
これは, 高濃度の高分子水溶液中では分子鎖同士の距離が近いため凝集が起こりやすく大きな構造体が生成するのに対し, 希薄な溶液中では凝集体の発達が抑えられ, ナノサイズの構造体に留まるためと考えられる。
濃 度 に よ る 構 造 の 変 化 が 顕 著 に 表 れ た 例 と し て PVP（Mw 360000）のSEM画像を図3に示す。これによると

図3

異なる濃度のPVP溶液から作製されたナノ構造体のSEM画像: a) 0.5wt%, b) 1.5wt%, c) 5.0wt%

PVPを 0.5wt%水 溶 液 と し て 凍 結 乾 燥 し た 場 合 , 直径1m以下のナノ粒子が生成した。次に1.5wt％水溶液を凍結乾燥したところおよそ直径200 nmのナノファイバー（及び一部粒子）が, 更に, 5.0wt％水溶液ではテープ状のマイクロファイバーが生成することを確認した。同じ高分子を用いても濃度の違いにより劇的に構造が変化することが明らかとなり, ナノ/マイクロ構
造体の作り分けを可能とする現象といえる。

3-2 ナノファイバー生成条件の探索「凍結乾燥法」により様々なナノ/マイクロ構造体が生成し得ることが3-1より明らかとなった。その中で, 特にナノファイバーは高い比表面積を有するため,フィルターや触媒担持体として産業利用上重要であると考えられる。そこで, 2-2に示す高分子種について
濃度0.1～0.5wt%の範囲で網羅的にナノファイバー生

成材料を探索した。その結果, PVP, PEO, SPG, PVA,

る。また, 高倍率の画像からは, 繊維径が直径150 nm

グアーガム, キサンタンガムがナノファイバーを生成でそろっていること, こぶや太さムラが少ない繊維ですることが明らかとなった。これらの分子構造には共あることが確認された。図4c）にはPEOにより作製し通点は見られない。強いて言えば, 水溶性の高い合成

たナノファイバーを示すが, やはり繊維径約200 nmの高分子, または剛直性の高い多糖類の2群がナノファ

均一な繊維が生成していることが確認された。

イバー生成に適した素材ではないかと推測される。な

3-3 ナノファイバー生成に及ぼす凍結・乾燥条件の影響

お, 分子量はナノ/マイクロ構造体生成には影響を与次に, 凍結乾燥条件がナノファイバー生成に及ぼすえないことが示唆された。得られたナノファイバーの影響について検討を行った。具体的には凍結速度, 乾代表例を図4に示す。図4a), b）はSPGから作製したナ

燥速度（減圧度）を変えて生成するナノ構造体の評価

ノファイバーを示す。低倍率のSEM画像からはナノフを行った（各過程の速度の定義は図5を参照）。PVAのァイバーが視野全体にわたり発達していることが分か

例を図5に示す。これによると凍結過程を「急冷」した場合, ナノ粒子やナノファイバーといった微細な構造が生成するが, 「緩冷」した場合は数 mの厚みを持つシート構造が生成した。凍結速度がナノ構造に影

図4

凍結乾燥法により生成するナノファイバー:a)

SPG 0.5wt%（ 低 倍 率 ） , b) SPG 0.5wt%（ 高 倍 率 ） ,c) PEO 1.0wt%

図5凍結, 乾燥の条件がナノ構造に及ぼす影響: PVA 0.5wt％

図6

凍結乾燥過程がナノ構造に及ぼすメカニズム

響を与える原因としては, 水溶液が凍結する際の氷晶のためには, 高分子の種類, 濃度といった材料面の因の発生・成長が変わることが考えられる（図6）。即ち,子, 及び凍結速度や乾燥速度といった環境面の因子,

緩やかに凍結した場合, 水溶液中では少数の氷晶が大という2つの要因をコントロールすることが重要であきく成長し凍結に至ると考えられる。そのため, 水溶る。

液中の高分子は氷晶の生成により押しのけられ高濃度

また, 「凍結乾燥法」を用いてPVP, PEO, SPG, PVA,に濃縮されることになる。これを凍結乾燥すると粗くグアーガム, キサンタンガムを素材としてナノファイ

大きな構造が生成する。これに対し, 「急冷」するとバーを製造することに成功した。これらは汎用的な高小さな氷晶が数多く生成することになり, これに沿う分子であり低価格で入手できるものが多い。また, グ

形で高分子もきめ細かな構造が生成されることが考え

アーガムやキサンタンガムは増粘多糖類として食品添られる。また, 乾燥時の真空度を高めると繊維から粒加が認可されている物質である。従って, 本法で作製子への変化が誘起されることが示唆された。この原因されるナノファイバーはフィルターや触媒担持体のみは今のところ明らかではないが, 乾燥速度の違いによ

ならず, 食品関連, 化粧品関連など新たな分野への応り高分子の配向が変わる可能性が挙げられる。従って,用が期待される。

凍結乾燥法によるナノ構造体製造においては, 原料となる高分子の構造のみならず, 凍結・乾燥条件の制御が重要であることが明らかとなった。
なお, 3-1, 3-2で行った実験は全て「急冷」-「緩謝辞
本研究はJSPS科研費 24651149の助成を受け実施されました。

乾」の条件で統一していることを補足する。
5 参考文献4 まとめ

1)木村太郎：特願2013-024668

本研究では, 希薄な高分子水溶液を凍結乾燥するこ

2)木村太郎, 内山直行, 齊田真吾, 岡美早紀：第63回とで, ナノ粒子やナノファイバーといったナノ構造体

高分子学会年次大会予稿集, 63巻 (1), pp.3803-3804の作り分けが可能であることを示すことが出来た。そ(2014)

３Dターニングマシーンによる切削加工における加工条件の最適化
楠本 幸裕 *1

刈谷 臣吾 *1

隈本 知伸 *2

Optimization of the processing conditions in cutting with "3D turning machine"
Yukihiro Kusumoto, Shingo Kariya and Tomonobu Kumamoto

独楽工房 隈本木工所が新規に導入した『3Dターニングマシーン』は木工旋盤と似ているが，チップソーによる切削とNC制御により，木工旋盤では不可能な非対称形状の加工が可能である。しかし開発されたばかりで導入実績が少ない為，操作性や加工の正確性において完成度が低く，実使用レベルに引き上げる必要があった。例えばチップソーの送り方向が本来と異なることが原因とされる形状誤差(例：真球のはずが卵型)が生じている。そこで本研
究では加工の送り速度やチップソーの回転数・寸法等加工条件の最適化による形状誤差の抑制を図った。その結果，形状誤差が減少する傾向と最適な加工条件の関係を見出すことができ，十分な加工精度を得ることができた。

1 はじめに伝統的な木製玩具であるコマは，「八女和コマ」や「博多コマ」が福岡県知事指定特産工芸品・民芸品に指定される等，県内においても古くから盛んな産業であった。しかし近年は携帯ゲーム機やキャラクター玩
具等の普及に加え，子供達が昔に比べヒモを巻く動作

図1

らせんコマ イメージが苦手になってきていることにより，コマ業界は需要の低迷に貧している。そこで八女市の木製玩具・コマップソーの送り方向が本来と異なることが原因と考え製造業「独楽工房 隈本木工所」(以下，隈本木工所)

られる形状誤差(例：真球のはずが卵型)である。チッと共同で，ヒモの巻きやすさと高いデザイン性の両方

プソーは本来送り方向を縦向きで使用するため，横方を兼ね備えた従来にない形状のコマとして，らせん状向の剛性は極めて低い。しかし3Dターニングマシーンの溝を持った木製コマ(らせんコマ)の開発に着手した。

はチップソーを横向きの送り方向で加工している。そ図1にそのイメージ図を示す。

のためチップソーは切削中に送り方向と逆向きに発生

通常，木製コマの製造には「木工旋盤」を使用する

する反作用力によって変形し(図2・右)，その影響でが，木工旋盤はその特性上，必ず対称な形状(回転体

本来得るべき形状とは若干異なる形状に加工されてい形状)となる。しかし今回目指すらせんコマは非対称ると考えられる。ヒモの巻きやすさを実現するためにな形状であるため木工旋盤では加工できない。そこでは，らせん状の溝の細かな形状が重要であるため，そ我々は，非対称な形状への加工が可能でコマ業界ではの若干の誤差も許容されない。そこで本研究では，ま使用された前例のない『3Dターニングマシーン』を用

ずチップソーの変形度合いに及ぼす要因を明らかにし，いて，らせんコマの開発に取り組んだ。同加工機はNC

それらを最適化することで形状誤差の抑制を図った。

制御装置を備えており，3次元CADでモデル化し，専用のCAMを用いてNCプログラムを作成し，プログラムに刃物：チップソー（高速回転・NC制御）

従い木材やチップソーを制御しながら加工する 1) (図2・左)。しかし開発されたばかりで導入実績が少ない

変形

ため，操作性や加工の正確性において完成度が低く，
木材（NC制御）

実使用レベルに引き上げる必要がある。その一つがチ*1 インテリア研究所*2 独楽工房 隈本木工所

形状誤差の原因

図2

反作用

3Dターニングマシーンの機構と形状誤差の原因

2 実験方法
2-1 ヒノキを用いた実験手順
形状誤差の面積が小さい例

チップソーの変形度合いに及ぼす要因を明らかにす形状誤差の面積が大きい例

るため，隈本木工所の商品で使用されている樹種の一つであるヒノキを用い，次の手順で実験を実施した。

図4

形状誤差

2-1-1 要因の選出
まず3Dターニングマシーンによる加工において，チ

2-2 ヒノキに関する加工条件の最適化

ップソーの変形度合いに影響を及ぼすと推定される要

ヒノキによる実験によって明らかになったチップソ

因を選出する。今回は加工中の送り速度，チップソー

ーの変形度合いに及ぼす要因について，その傾向と共の回転数，チップソーの種類(寸法)の3つを選出した。

に実用性を加味した上で，加工条件を最適化した。

2-1-2 加工条件の設定と試料の作製

2-3 ヒノキ以外の樹種の場合での検証

前項で選出した要因が実際にどの程度チップソーのヒノキで最適化された加工条件をもとに，商品用の変形に影響を及ぼすのかを検証するため，表1に示す

他の樹種(ミズキ・ケヤキ・ブナ)での加工実験を行い，加工条件を組み合わせた全45種類の加工条件で試料をそれらに対する最適化を行った。

作製した。試料の形状は「55 mm角の角柱から削り出
した直径30 mmの半球体」とした(図3・左)。なおチッ3 結果と考察

プソーの種類は，3Dターニングマシーンに取付け可能

3-1 送り速度の影響について

で，かつ一般に流通している既製品から選んだ。

実験結果を送り速度で比較したグラフを図5～7に示す。縦軸が形状誤差の面積，横軸が送り速度である。
送り速度が速くなるほど誤差面積が増える傾向が認められた。特にチップソーAの増加度合いは顕著で，対してチップソーCは，緩やかな増加度合いとなっていた。

試料作製用の加工条件

要因
送り速度 [mm/分]

加工条件
5

10

20

30

40

回転数 [rpm]

3,000

4,500

6,000

チップソーの種類 【名称】

【A】

【B】

【C】

直径 [mm]×刃厚 [mm]×刃数 [ 個 ]165×1.6 205×1.3 205×1.3
×50
×40
×52

2-1-3 形状誤差面積の算出
前項で作製した試料に対して，以下の方法で正確な
直径30 mmの半球体との誤差を測定した。試料を半分に切断し(図3・右)，その切断面をスキャナで取り込
みCADデータへ変換，CAD上で直径30 mmの半円との差

誤差面積[mm2]

表1

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

試料・切断した試料

図5

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

が形状誤差であり，CADでその面積を算出しその大小をもって加工精度の良否を評価することとした。

3,000
4,500
6,000

図6

10

20

30

40

送り速度
[mm/分]

送り速度による形状誤差面積の比較(A)

回転数
[rpm]

チップソーB

3,000
4,500
6,000

5

分を取ると，図4に示すような面が得られる。この面

回転数
[rpm]

チップソーA5

誤差面積[mm2]

図3

10

20

30

40

送り速度
[mm/分]

送り速度による形状誤差面積の比較(B)誤差面積[mm2]

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

3-3 チップソーの種類の影響について

チップソーC

5

図7

10

20

30

40

回転数
[rpm]

実験結果をチップソーの種類で比較したグラフを図

3,000

11～13に示す。縦軸が形状誤差の面積で，チップソー

4,500の種類ごとに横に並べている。全ての回転数に共通し

6,000て，送り速度が5 mm/分の場合を除きチップソーAが他

送り速度[mm/分]のBとCに比べ大幅に誤差面積が大きい結果となった。

送り速度による形状誤差面積の比較(C)またチップソーBとCを比較した場合では，送り速度や回転数によってバラつきは見られるが，ほぼ同じか若干Cの方が誤差面積は小さい結果となった。

3-2 チップソーの回転数の影響について

図8～10に示す。縦軸が形状誤差の面積，横軸がチップソーの回転数である。送り速度ほど明確ではないが，回転数が高くなるほど誤差面積が減る傾向が認められ

図11

5
10
20
30
40

誤差面積[mm2]

チップソーB

送り速度[mm/分]
5
10
20
30
40

B

C

4,500

6,000

送り速度
[mm/分]

回転数[ rpm]

回転数による形状誤差面積の比較(B)

チップソーC

3,000

4,500

6,000

送り速度
[mm/分]
5
10
20
30
40
回転数
[rpm]

回転数による形状誤差面積の比較(C)チップソーの種類による形状誤差面積の比較(6,000 rpm)

誤差面積[mm2]

回転数
[rpm]

5
10
20
30
40

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
図10

6,000

回転数による形状誤差面積の比較(A)3,000

誤差面積[mm2]

4,500

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
図9

6,000 rpm

チップソーA

3,000
図8

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
A

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

4,500 rpm

図12

送り速度
[mm/分]
5
10
20
30
40

A

B

C

チップソーの種類による形状誤差面積の比較(4,500 rpm)

誤差面積[mm2]

誤差面積[mm2]た。

誤差面積[mm2]

実験結果をチップソーの回転数で比較したグラフを

送り速度

35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

3,000 rpm [mm/分]
5
10
20
30
40
A

図13

B

C

チップソーの種類による形状誤差面積の比較(3,000 rpm)

3-4 実験結果の考察
今回の実験で得られた結果を整理すると，まず送り速度については低速であるほど誤差面積が減る傾向に

あり，特に径の小さいチップソーAでは顕著であった。

3-6 ヒノキ以外の樹種の場合での検証

次にチップソーの回転数については，送り速度ほど明ヒノキ以外の樹種を用いた場合を検証するため，ミ

確ではないが，高回転であるほど誤差面積が減る傾向

ズキ・ケヤキ・ブナを用いて同様の実験を実施した。

であった。チップソーの種類については直径165 mmの

図14に送り速度による誤差面積の比較を示す。ヒノキ

チップソーAと同205 mmのチップソーB及びCとを比べの 時 と 同 様 に ， チ ッ プ ソ ー C を 6,000 rpm で 使 用 し ，ると，直径が大きいB及びCの方が誤差面積は少ない傾「許容誤差12 mm2 」の範囲内で最も送り速度が速い条向にあった。また直径は同じだが刃数が異なるチップ

件を最適な加工条件とすれば，それぞれミズキ は20

ソーBとCとを比較すると，僅かではあるが刃数が多い

mm/分，ケヤキは10 mm/分，ブナは5 mm/分となる。木Cの方が誤差面積は少なかった。つまり径が大きく，の硬さに応じて，許容範囲内に収まる送り速度が遅く

刃数が多いほど誤差面積が少ない傾向が認められた。

なる結果となった。またこれら樹種の中で最も硬いブ

3-5 ヒノキに対する最適な加工条件の選定

ナの場合，求める生産効率を満たさない結果となった。

3-5-1 理論上の最適な加工条件
以上の傾向から単純に加工条件の最適な値を導き出速，チップソーの回転数はできるだけ高回転，チップ
ソーはできるだけ径が大きく刃数が多いもの」となる。
例え ば 今回 の 実験 条 件の 中 から で あれ ば ，「直径20530.0

誤差面積[mm2]

そうとすると，その指標は「送り速度はできるだけ低24.0

チップソーC・6,000 rpm

樹種
ヒノキ

18.0

ミズキ

12.0

mm×刃厚1.3 mm×刃数60のチップソーCを6,000 rpmで

ケヤキ
ブナ

6.0
0.0

使用し，5 mm/分の送り速度で加工する」が理論上の

5

10

20

30

最適な加工条件となる。しかし実用性を考慮した場合，
送り速度5 mm/分では，速度が遅すぎて生産効率が格

図14

40

送り速度
[mm/分]

樹種別での送り速度による形状誤差面積の比較

段に悪化し現実的でない。そこでまず許容される誤差を設定し，その範囲内で最も高速な送り速度を最適な4 まとめ送り速度とすることにした。

らせんコマ開発のために隈本木工所が新規導入した

3-5-2 許容される誤差の設定

3Dターニングマシーンには，切削に用いるチップソー

許容される誤差の値については，木製玩具を対象との送り方向が本来とは異なる横向きとなっていることした学術的な数値や指標等が存在しないため，独自にから，加工中にチップソーが変形し，それがもとで形設定する必要がある。そこで作製した全ての試料に対状誤差の発生する課題があった。

し隈本木工所が可/不可を判断し，可となったグルー

本研究ではこの形状誤差を抑制するために，まずチプの誤差面積から，許容値(面積)を設定することとしップソーの変形の要因として，送り速度，チップソー

2た。その結果，誤差の許容値を12 mm と設定した。

の回転数，チップソーの種類の3点を選出した。次に3-5-3 実用性を考慮し最適な加工条件

ヒノキ・ミズキ・ケヤキ・ブナにおいて誤差を許容さ以上を踏まえ最適な加工条件を次の通りとした。チ

れる範囲内に留めるために必要なこれら3点に関する

ップソーの種類は，全ての条件において誤差面積が少加工条件の最適化を行った。その結果，ブナを除く3なかったチップソーC。次に回転数は高回転であるほ樹種について，実用上十分な送り速度で誤差を許容範

ど誤差面積が少ない傾向であったため，3Dターニング

囲内に抑えた加工を実現した。ブナについては，形状マシーンにおける最大回転数である6,000 rpm。最後

誤差を想定した修正プログラムの開発による送り速度に送り速度は，チップソーCを6,000 rpmで用いた場合の向上を目指す。

に，許容値である12 mm2 を超えない範囲で最も高速である40 mm/分とした(図7参照)。なおこの速度は，隈

5 文献

本木工所が求める生産効率(長さ70 mmのコマを1時間

1) 橋本，関山他：第62回日本木材学会大会研究発表に8個以上)を十分に満たしている。

要旨集(CD-ROM)，口頭発表，S16-09-1545(2012)針葉樹家具部材の寸法安定性向上に関する開発（第2報）
岡村 博幸 *1

朝倉 良平 *1

竹内 和敏 *1

Dimensional Stabilization of Softwood for Furniture Materials (Ⅱ)
Hiroyuki Okamura, Ryohei Asakura and Kazutoshi Takeuchi
前報に引き続き針葉樹家具部材の寸法安定性および表面の硬さの向上を目的に，糖類（エリスリトール）による含浸処理方法を検討したところ，硬さおよび寸法安定性等の基礎的な知見が得られた。処理により硬さは増したが耐摩耗性は低下した。寸法安定性に関しては他の糖類（ラクチトール，トレハロース）処理に比べ ASE（抗膨潤能）が大きいことが解った。さらに，ラクチトール，トレハロースおよびエリスリトール処理スギ材を対象に曲げ強度
および木ねじ保持力を評価した結果，トレハロースおよびエリスリトール処理スギ材において強度向上が見られ，含浸重量当たりの比較から，エリスリトールが強度向上に対する効果が最も大きいことが解った。

1 はじめに験を実施した。

スギ材を家具や内装材として利用する場合，未処理

CH2OH
OH

のままでは寸法安定性が低く反り易いこと，および他の樹種に比べ軟らかく傷が付き易いこと等が問題となOHっている 1-2）。前報 3) ではスギ材に寸法安定性および硬CH2OHさを付与するため，減圧加圧法によってスギ材に糖類溶液を含浸し評価した。実験に供した糖類は，考古学

図1

エリスリトール

において遺物の保存処理で実施されている“糖アルコール含浸処理法”を参考に，同処理法で用いられるラ

2 実験方法クチトールおよびトレハロースとした 4-6）。これらの

2-1 供試材料

糖類は食品添加物として販売され比較的安価であり入九州産スギの辺材部分を用い，寸法安定性評価用に手も容易であるため，本研究の材料に最適であると考15（L）×30（T）×15（R）mm，硬さおよび耐摩耗性えられた。実験の結果，ラクチトール処理（以下，La

試 験 用 に 100 × 100 mm の 板 目 材 ， 曲 げ 試 験 用 に処理）スギ材は一定の寸法安定性の向上は見られたが20×20×320 mm ， 木 ね じ 保 持 力 試 験 用 に 20×20×50

硬さの向上は見られなかった。一方，トレハロース処

mmの板目材を含浸処理に供した。

理（以下，Tr処理）スギ材は硬さの向上は見られたが，2-2 糖類の含浸処理

寸法安定性の向上についてはLa処理スギ材に比べ低か

エリスリトール（(株)カーギルジャパン）は食品添

った。そこで本報告では，新たな材料による処理を検加物製品を用い，35および20wt%の水溶液を調製した。

討するため，糖アルコールであるエリスリトール（図同様に50wt%も調製したが室温で過飽和溶液となった

1）を用いた処理方法を検討した。

ため，本研究では評価対象としなかった。作製した水

本材料はラクチトールおよびトレハロースと同様，

溶 液 に 試 験 片 を 浸 漬 後 ， -90 kPa で 1 時 間 減 圧 ， 0.7

食品添加物であり，比較的安価で入手が容易であるこMPaで1時間加圧処理を行った。試験片を取り出 し，とから，コストと安全性の観点から実験に供すること

70℃の乾燥器中で1週間静置した。これをエリスリトとした。また，3種の糖類を含浸処理した材料についール処理（以下，Er処理）スギ材とし試験に供した。

て強度性能を見るため，曲げ試験及び木ねじ保持力試

評価ではさらに20℃，65%RHの恒温恒湿器中で24時間養生したものを用いた。
曲げ試験および木ねじ保持力試験には上記の方法で*1 インテリア研究所

作製したEr処理スギ材の他，前報 3) と同様の処理を行ったLaおよびTr処理スギ材を用いた。処理液濃度はエ7リスリトール35wt%，ラクチトール50wt%，トレハロー

6

ス50wt%とした。

5糖類が細胞壁内に定着しているかを確認するため，

Er： Er処理スギ材（％）

数値は処理液濃度

膨張率

2-3 バルキング効果の測定

左：接線方向右：半径方向432

処理試験片の乾燥状態における膨張率（バルキング効1果）を見た。操作は前報 3) と同様の方法で実施した。
0Er-35

2-4 吸湿量および寸法安定性の評価
吸湿条件として 20℃，90%RH の恒温恒湿器中に試験

図2

Er-20

飽水処理スギ材

含浸処理による膨張率および飽水処理スギ材の膨張率

片を 48 時間静置し，重量および寸法を測定した。その後，103±2℃の乾燥器中で乾燥し重量および寸法を測定した。これらの値から，吸湿率（重量増加率），

3-2 吸湿量および寸法安定性の向上効果
吸湿率（重量増加率）と処理濃度の関係を図 3 に示

および寸法安定性の指標である抗膨潤能（以下，ASE）を求めた。ASE（%）は次式により求めた。

す。Er 処理スギ材はコントロール（未処理スギ）よASE（%）＝（c－t）/c×100

り吸湿率が低く，20wt%処理と 35wt%処理では処理濃ここでc は未処理材の膨潤率，t は処理材の膨潤率度が高い方が吸湿率は低いことが解った。

である。
18

2-5 表面硬さおよび耐摩耗性試験

2-6 曲げ試験および木ねじ保持力試験
曲げ試験 7) は，万能試験機（オートグラフ AG-X，

（％）
重量増加率

と同様の方法で実施した。

Er： Er処理スギ材
Cont.： コントロール

16

ブリネル硬さ試験 7)および耐摩耗性試験 8)は前報 3)(株)島津製作所）を用い，荷重速度は 5 mm/min，ス

14

数値は処理液濃度

12
10
8
6
4
2

パンは 280 mm とした。木ねじ保持力試験は繊維板の

0
Er-35

JIS 規格 9) を参考にして，呼び径 2.7 mm，長さ 16
図3mm の木ねじのねじ部（約 11 mm）をねじ込んだ後，2

Er-20

Cont.

吸湿率（重量増加率）と処理濃度の関係

mm/min で引張り，任意の 2 か所における最大荷重の含浸処理による寸法安定性向上の効果を表 1 に示す。

平均値を木ねじ保持力とした。

ASE 値の指標は値が大きい程，寸法安定化処理の効果
3 結果及び考察
3-1 バルキングの効果
含浸処理による膨張率および飽水処理スギ材の膨張率を図2に示す。Er処理スギ材において，バルキング
効果が確認された。20，35wt%処理の膨張率は接線方向においてそれぞれ4.8，5.8%で，半径方向においてが大きいことを表す。20wt%処理と 35wt%処理では ASEに顕著な差は確認されなかった。前報 3) の La 処理お
よび Tr 処理スギ材の ASE が最大で約 40%であったことから，Er 処理スギ材は寸法安定性が極めて高いことが解った。これは，Er 処理スギ材では含浸処理後のそれぞれ2.0，2.4%であった。Er処理スギ材は接線方
向，半径方向ともに処理濃度が大きい程，膨張率が大きくなることが解った。この傾向は前報 3) のLa処理およびTr処理スギ材にも見られた。特に35wt%処理の膨張率は飽水処理スギ材の膨張率に近く，エリスリトー
ルは細胞壁内に侵入しやすいことが推察された。

表1

糖類の含浸処理による寸法安定性向上の効果

処理液濃度
（wt％）

方向

35
Er処理スギ材
20

ASE
（％）

接線

65.0

半径

51.0

接線

54.9

半径

65.6

図5

糖類の含浸処理が推定の体積減量に与える影響

3-4 曲げ試験および木ねじ保持力試験
糖類の含浸処理による曲げ強度および木ねじ保持力の向上と重量増加率を表2に示す。TrおよびEr処理ス

膨張率が高く，細胞壁が十分に膨張したまま固定化がギ材については，含浸処理によって曲げ強さ，見掛け進むことで、寸法変化の抑制に寄与したためと考えらの曲げヤング係数および木ねじ保持力が向上することれる。

が解った。しかし，La処理スギ材については曲げ強さ

3-3 硬さおよび耐摩耗性および見掛けの曲げヤング係数に向上は見られず，木糖類の含浸処理がブリネル硬さに与える影響（早材

ねじ保持力については強度の低下が見られた。一方，部分）を図 4 に示す。比較的軟らかい早材部分におい重量増加率はTr処理，La処理，Er処理の順で大きくなて，含浸処理により硬さ向上の効果が確認された。硬っていた。これらの強度を重量増加率1%当たりに換算さの向上は，20wt%処理と比較して 35wt%処理の方がすると，曲げ強さおよび木ねじ保持力がLa処理スギ材

大きかった。処理濃度が高くなる程，硬さが向上する

で0.42および2.89 ，Tr処理スギ材で0.66および5.43,

ことが推察された。

Er処理スギ材で1.2および7.3となり，Er処理スギ材が最も大きな値となった。含浸重量当たりで比較すると，

ブリネル硬さ（N/mm2）8

Er処理が強度の向上に及ぼす効果が最も大きいことが
Er： Er処理スギ材
Cont.： コントロール

7
6

解った。

数値は処理液濃度5

表2

4

糖類の含浸処理による曲げ強度および木ねじ

3
2
1

サンプル名

0
Er-35

図4

Er-20

Cont.

見掛けの
木ねじ保 重量増加
曲げ強さ 曲げヤン
持力率
グ係数（MPa） （GPa）

糖類の含浸処理がブリネル硬さに与える影響（早材部分）（N）（％）

La処理スギ材（50wt％）

54

6.8

373

129

Tr処理スギ材（50wt％）

97

10.3

804

148

Er処理スギ材（35wt％）

86

8.4

540

74

コントロール

54

6.4

423

0

保持力の向上と重量増加率
耐摩耗性試験の結果を図5に示す。測定した摩耗減量は，別に測定した密度の値により，推定の体積減量に換算した。推定の体積減量が小さい程，耐摩耗性が高いことを表す。Er処理スギ材の体積減量はコントロール（未処理スギ）と比較して大きくなった。エリス
リトールの含浸処理により，耐摩耗性が低下することが確認された。

スギ材に対する硬さおよび寸法安定性の向上を目的
として，比較的安価な糖類を減圧加圧法によって含浸処理する方法を検討したところ，本報告ではエリスリ
トールを含浸処理したスギ材について基礎的な知見が示したが耐摩耗性の低下が見られた。さらにLa，TrおEr処理スギ材（35wt％）

よびEr処理スギ材を対象に曲げおよび木ねじ保持力試

Er処理スギ材（20wt％）
コントロール

250

（mm3）

まとめ

得られた。Er処理スギ材は硬さと寸法安定性の向上を

300

推定の体積減量

4験を実施した結果，含浸重量に対する比較では，Er処200

理が強度に対する効果が最も大きいことが解った。耐150

摩耗性や，硬さ等の更なる向上のためには，塗装等の100処理を検討する必要がある。

50
0
0

50

100
回転数（回）

150

5 参考文献
1)一般財団法人大川インテリア振興センター：木材産
業等連携支援事業

地域木材産業等連携支援事業(文化用品等市場開拓型)実績報告書 (2013)2)竹内和敏，刈谷臣吾：福岡県工業技術センター研究
報告，No.22，pp.42–45 (2012)3)岡村博幸，朝倉良平，竹内和敏：福岡県工業技術センター研究報告，No.23，pp.27–30 (2013)4)今津節生：奈良県立橿原考古学研究所研究成果，第1冊 (1999)
5) 沢 田 正 昭 ， 今 津 節 生 ， 他 ： 遺 物 の 保 存 と 調 査(2003)
6)今津節生：水浸木製文物の保存科学的研究－中国江蘇省泗水王陵出土文物保存に関する共同研究－(2009)
7)JIS Z2101 2009 木材の試験方法
8)合板の日本農林規格
9)JIS A5905 2003 繊維板

部分筆めっきによるNi-P-SiC複合膜の作製
中野 賢三 *1

Preparation of Ni-P-SiC Composite Film by Selective Sponge Plating
Kenzo Nakano
筆めっきは, 主に補修用部分めっきの用途として, 金属単独のめっきに従来から用いられている。本研究では,
部分筆めっきによる複合めっき皮膜の作製を目的として, めっき筆具陽極構造および陽極部の運動条件がNi-P合金層へのSiC粒子共析に及ぼす影響について検討した。SiC粒子にせん断力を与えないように, ローラー構造の陽極部
を進行方向に回転させながら電解することで, Ni-P合金層中にSiC粒子が共析することがわかった。

1 はじめに造を考案し, 筆具陽極部の運動条件が機能性微粒子の近年, SiCやPTFEなどの機能性微粒子を共析した複

共析に及ぼす影響について検討した。複合めっきとし合めっきは, 共析した微粒子特有の耐摩耗性, 潤滑性,ては, 耐摩耗性が高いことが知られているNi-P-SiCめ

非粘着性といった機能を付与できることから, 摺動部

っきを用いた。

品や樹脂金型などの表面処理に用いられており, 今後も様々な分野での応用が期待されている 1-3)。

2 実験方法筆めっきは, めっき槽を用いる槽めっきと比べて設試験片にはハルセル試験用Cu板を用い, めっき面以

備が簡易でポータブル性がよく, 大型部品への部分め

外はマスキングした。工程は前処理として9.1vol%硝っきが容易といった特徴を持つことから, 従来から摩酸水溶液に30秒間浸漬し, 次いで, 密着力向上のため

耗や傷, めっき不良部の補修などの手作業による部分のNiストライクめっきを施した後, Ni-P-SiCめっき液

めっきとして利用されており, 金属単独めっきに関しによる筆めっきを行った。各工程間には水洗を行った。

ては 多 数の め っき液 やめ っ き筆 具 が市 販 され ている

表1にNiストライクめっきの液組成および電解条件,

4,5)。しかし,複合めっきに関しては, ワイヤーソーへ

表2にNi-P-SiCめっきの液組成を示す。機能性微粒子のダイヤモンド粒子複合筆めっきは実用化されているには, 粒子径50-60 nmのSiC(Ⅳ)粒子（関東化学製）

ものの 3) 、汎用性が高い手作業での部分筆めっきは行を使用した。

われていない。

図1に筆めっき実験装置の概要を示す。陰極は30°
傾部分筆めっきは, めっき液を浸み込ませた吸水材を斜したアクリル板上に設置した。めっき筆具陽極部は,

筆具の陽極部に取り付け, 筆具のハンドル部を持って直径φ50 mm, 長さ40 mmのアクリル製ローラーにNi箔

陰極となる被めっき物上を擦りながら電解して行う。

を巻き, その上に厚さ約10 mmのポリウレタン製スポ

市販のめっき筆具は, 繊維の束を陽極の先端に付けたンジを巻いた構造とした。めっき筆具陽極部に十分な構造や脱脂綿やスポンジで陽極を被覆した陽極部構造

筆圧を加えた際, 陽極部のスポンジと陰極との接触面となっている。しかし, これらの構造では, 筆圧が弱積はおよそ30 mm×40 mmで一定となったため, 陰極電すぎると筆具を動かす際に吸水材と陰極との接触面積

流密度の算出にはこの面積を用いた。陽極部は十分なが一定となりにくい。めっき皮膜は陰極電流密度によ筆圧を加え, 陰極表面幅60mmを速度10 mm/secで往復り合金組成や結晶組織が変化することから, このよう運動させながら, 陰極電流密度100 mA/cm2 で12分間電な変化を避けるためには, 十分な筆圧により接触面積解した。得られためっき膜は, 電析条件が一定となるを一定に保持しながら筆具を運動させることが望まし

中心部30 mm×40 mmを評価面とした。往復運動に際し,いと考えられる。

陽極部を回転させない方法と陽極部を進行方向に回転

本研究では, 複合めっき皮膜に適しためっき筆具構*1 機械電子研究所させる方法の2種類の条件を採用し, 筆具陽極部による陰極表面の摩擦がSiC粒子の共析に及ぼす影響を検討した。なお, 陰極表面およびスポンジのめっき液を（株））を使用し, 試験荷重9.8 N, 試験往復回数（DS更新するため, めっき液をポンプで陰極表面に供給す数）100 DS,研磨紙CC（粒度#400）の条件で往復運動

るとともに, 電解の途中, 適度に陽極部のスポンジに摩耗試験を行い, DS数を試験前後の重量差で除した値

めっき液を浸漬させた。

を耐摩耗性WRとした。

筆めっきとの比較試料には, 同様の前処理を施した
後, マスキングした30 mm×40 mmの陰極を表2のめっき液組成中に浸漬して電流密度100 mA/cm2 で6分間電解して作製した槽めっき皮膜を用いた。

3 結果と考察
図2に筆めっき皮膜および槽めっき皮膜の断面構造のSEM画像を示す。陽極部を回転させない筆めっき皮

めっき皮膜の断面構造観察にはFE-SEM（JSM7001F,膜, 陽極部を回転させる筆めっき皮膜, 槽めっき皮膜

日本電子（株））を用いた。深さ方向の成分分析にはの膜厚は, それぞれおよそ11 m, 11 m, 7 mであ

グロー放電発光表面分析装置（JY-5000RF, （株）堀った。SEM画像より, 陽極部を回転させない筆めっき場製作所)を用いた。また, めっき皮膜の耐摩耗性評

皮膜ではNi-P合金層中にはSiC粒子が観察されないこ

価には, スガ摩耗試験機（NUS-ISO-3型, スガ試験機とがわかった。一方, 陽極部を回転させる筆めっき皮

表1

Ni ストライクめっきの液組成および電解条件

表2

Ni-P-SiC めっきの液組成

図1

筆めっき実験装置

図 2 めっき皮膜断面の SEM 画像：(A)筆めっき（無回転）, (B)筆めっき（回転）, (C)槽めっき

膜 で は 槽 め っ き 皮膜 と 同 様 , Ni-P合 金 層 中 に 疎らにまれる前に陽極部から強いせん断力を受け, 付着状態

SiC粒子の共析が観察され, その分散状態は単分散粒を維持できず容易に脱離する。一方, 陽極部を進行方子と凝集物が混在していた。

向に回転させながら往復運動させると, 付着したSiC

図3にグロー放電発光表面分析によるめっき皮膜の深さ方向プロファイルを示す。図より陽極部を回転さ粒子へせん断力が加わりにくく, Ni-P合金層中に取り込まれると考えられる。

せない筆めっき皮膜では, Ni-P合金層のPは深さ方向

図4にSiC粒子の共析が確認された筆めっき皮膜（陽に均一となっていたが, SiおよびCはめっき層内部に極部回転）および槽めっき皮膜の耐摩耗性試験結果を検出されなかった。一方, 陽極部を回転させる筆めっ示す。筆めっき皮膜の耐摩耗性は槽めっき皮膜と同等

き皮膜では, 槽めっき皮膜と同様, SiおよびCがPととであった。

もに皮膜内部まで共析されることがわかった。
これらの結果から, 筆めっきにおけるNi-P合金層へのSiC粒子共析機構については, 次のように推察される。陽極部を回転させずに往復運動させると, 陰極表面に付着したSiC粒子は, Ni-P合金層中に十分取り込

図4

めっき皮膜の耐摩耗性試験結果

4 まとめ
本研究では, 部分筆めっきにおけるNi-P-SiC複合め
っき皮膜の作製を検討した。めっき筆具陽極部をローラー構造にし, 進行方向に回転させながら電解したところ, 陽極部による付着SiC粒子へのせん断力が加わりにくく, Ni-P合金層中にSiC粒子が共析した。この共析量については本実験で用いた槽めっきと同程度であったことから, 今後, 最適な槽めっき液組成, SiC
粒子径を選択することにより, 共析量および耐摩耗性を制御できると考えられる。

5 参考文献1) 古 川 直 治 : 実 務 表 面 技 術 , Vol.33, pp.16-19(1986)
1) 浅井良規: 表面技術, Vol.57, pp.60-64 (2006)2) 諏 訪 部 仁 : 砥 粒 加 工 学 会 , Vol.56, pp.54-59(2012)

図 3 グロー放電発光表面分析によるめっき皮膜の深さ方向プロファイル：(A)筆めっき（無回転）,(B)筆めっき（回転）, (C)槽めっき

3) 吉 村 一 世 : 実 務 表 面 技 術 , Vol.29, pp.30-36(1982)
4) Marvin Rubinstein: 実 務 表 面 技 術 , Vol.31,
pp.9-15 (1984)

細胞培養マイクロウェルプレート製造技術の開発－熱硬化性樹脂を用いた新しい細胞培養容器「ガラスボトムMSA」への適用－
在川 功一 *1

谷川 義博 *1

中村 憲和 *1

八尋 寛司 *2

藤川 勇 *3

小野 史博 *3

Development of Cell Culture Micro-substratum Manufacturing Technology-Apply to the New Cell Culture Substratum “Glass-bottom MSA” by Use of Thermo-setting ResinKouichi Zaikawa, Yoshihiro Tanigawa, Norikazu Nakamura, Kanji Yahiro, Isamu Fujikawa and Fumihiro Ono

細胞培養マイクロウェルプレートとは，多数のくぼみを有する平板状の製品であり，各々のくぼみを試験管もし
くはシャーレとして使用する，細胞培養には欠かせないデバイスの1つである。近年では，再生医療に関する研究開発が活発化していることから，培養する細胞の多様化，単位面積当たりの培養細胞数の増加など，マイクロウェ
ルプレートの微細化ならびに機能性向上が要求されている。本研究では，微粒子グラファイト材を電極とした放電加工技術を用いて細胞培養マイクロウェルプレート成形用金型製作技術の開発を行い，熱硬化性樹脂を用いた新しい細胞培養容器「ガラスボトムMSA」の量産化技術への展開を行った。

1 はじめに成形用の微細凸形状金型を製作するため，電極加工が細胞培養マイクロウェルプレートは，平板上の多数

比較的容易な微粒子グラファイト材を電極とした放電のくぼみ(ウェル)に対し，目的の細胞を播種して細胞加工技術による，狭ピッチな微細凸形状を加工する技

培養を行うデバイスであり，再生医療の研究開発等に術の開発，ならびに細胞培養マイクロウェルプレート

用いられている。従来のマイクロウェルプレートは，成形用金型の製作を行い，新しい細胞培養容器「ガラ1 枚あたりのウェル数が 48 個や 96 個の製品が一般的

スボトム MSA」量産化技術への展開を行った。

であったが，近年では細胞の種類や培養サイズの多様化，単位面積当たりの培養細胞数の増加を背景に，ウ2 研究，実験方法

ェルサイズの微細化ならびに機能性向上が進んでいる。

2-1 電極材料

従来型マイクロウェルプレートの製造技術としては，従来，放電加工におけるグラファイト電極は自動車

対称形状となる凸形状を有する金型を用いた射出成形用などの大型部品を製造する金型をはじめとする，大が一般的であるが，微細化したマイクロウェルプレー

面積，粗加工用途の電極として用いられてきたが，近トでは凸形状の微細化，狭ピッチ化が必要なことから

年は金型の精密化が進み，グラファイト電極にも精密金型製作が困難であり，これまでアクリル等の樹脂材

な形状が保持できる消耗の少ない特性が要求されてい料に対し小径エンドミル等での切削加工により製造さる 1) 。その要求に応えるべくミクロンオーダーの超微れていた。しかし，この製造技術ではウェル底面に切粒子で構成されたグラファイト材が開発され，微細か削痕が残存して細胞観察性が悪化することや，量産化

つ高精度な形状を加工する放電加工にも電極として使が困難であることが課題となっている。

用されている。グラファイト材は切削性が容易である

そこで，量産化を目的とした微細凸形状金型を製作ため，短時間で電極製作が可能なことが大きな特徴でするため，放電加工技術に着目した。放電加工は被削あり，その他にも放電加工速度の向上や，金属電極に材と工具電極との間に放電を発生させることにより，比べて材料費が安価であることも利点として挙げられ

電気的エネルギで被削材を溶融・除去する加工法である。本研究では，これらの特徴を活かし，微粒子グラる。金型分野においては高硬度材や難削材の加工に利ファイト材（TTK-9改良材;東洋炭素㈱製）を用いて電用されている。本研究では，マイクロウェルプレート

極製作を行った。

*1 機械電子研究所*2 STEMバイオメソッド㈱*3 豊洋エンジニアリング㈱表1に本研究にて使用したグラファイト材の代表的な物性値を示す。

表1

グラファイト電極材

型式

TTK-9 改良材

平均粒径[m]2～33

かさ密度[Mg/m ]1.77

電気抵抗率[Ω・m]18.0

曲げ強さ[MPa]92

ヤング率[GPa]

13.0(a)電極製作
図2(b)放電加工(c)微細凸形状金型

微細凸形状金型加工プロセス

2-3 細胞培養容器「ガラスボトムMSA」の製作製作した金型を用いて熱硬化性樹脂の一種である

2-2 放電加工による金型製作目標とする金型の形状を図 1 に示す。微細化されたPDMS（ポリジメチルシロキサン）を成形し，厚さ0.4マイクロウェルプレートを想定し，直径 0.4 mm，高mmで直径0.4 mmの貫通穴を100穴有するシートを得た。

さ 0.4 mm の微細円柱形状を有する金型の加工を目標使用したPDMSの物性値を表3に示す。このシートを厚とした。図 2 は，微細凸形状を製作するプロセスを示

さ0.17 mmのカバーガラスと組み合わせることにより，している。放電加工を用いて微細凸形状を製作するに細胞培養容器「ガラスボトムMSA」を製作した。容器は，逆形状である微細穴を有する電極を製作しなけれの外観を図3に示す。

ばならない。そのため，微粒子グラファイト材に小径
ドリルで直径 0.45 mm の貫通穴を 0.5 mm 間隔の千鳥配置で 10×10=100 か所加工し，電極とした。被削材には SUS304 を 25 mm 角，長さ 45 mm に切り出して使用した。 表 2 に放電加工条件を示す。
表2

表3

PDMS の物性値

沸点[℃]

>100

引火点[℃]

94

3

密度[g/cm ]1.03

粘度[cSt]110

放電加工条件電極

TTK-9 改良材
(30×30×5 mm)

被削材

SUS304(25×25×45 mm)

開放電圧[V]

128, 80

ピーク電流[A]2.5～3.3

加工深さ[mm]0.45

極性Electrode(-)

加工液

油性
図3

ガラスボトム MSA

2-4 細胞培養機能性評価「ガラスボトムMSA」における細胞培養機能性に関して，ヒト子宮頸がん由来の細胞であるHeLa細胞を培養し，評価した。「ガラスボトムMSA」は底面がカバーガラス製であるため，共焦点レーザ顕微鏡による高精
細な蛍光観察画像評価が可能であることが大きな特徴

全体図である。そのため，細胞培養機能性としては，3次元培養性および蛍光観察性の2点を重点的に評価した。
細胞播種ならびに観察条件を表4に示す。
図1

目標金型形状

表4
観察装置
細胞

細胞播種，観察条件
倒立型生物顕微鏡(Leica)
共焦点レーザ顕微鏡(Bio Rad Radiance 2100 シス
テム)
HeLa(ヒト子宮頸がん由来)

細胞播種数[cells/well]

200

倍率

20x(細胞観察)
40x(蛍光観察)

観察方式

位相差観察
共焦点蛍光観察

生細胞

緑色:Calcein

死細胞

赤色:PI

生細胞

励起波長:488nm(Ar レーザ)
蛍光波長:500-530nm(BP)死細胞

励起波長:488nm(He-Ne レーザ)
蛍光波長:500-530nm(BP)

(a)直径

蛍光染色

蛍光条件

3 結果と考察3-1 放電加工による金型製作
図4に放電加工後に得られた微細凸形状の直径，真(b)真円度

円度ならびに高さを測定した結果を示す。測定器はい
ずれも非接触3次元測定器（NH-3SP;三鷹光器㈱）を使用し，得られた凸形状から10か所を抜き出して測定した。
その結果，直径ならびに真円度に関しては電流値の増加に伴い，凸形状の直径は減少し，真円度は悪化す
る傾向となった。これは，放電エネルギの増加によっ

2.5
2.8

3.0

て放電ギャップが大きくなったことに起因するもので3.3あると考えられる。
一方，高さに関しては，すべての条件において0.40±0.005 mmに収まった。これは，貫通穴を有する電極を使用したため，凸形状上面には放電がほとんど発生
せず，凸形状側面を形成する放電が集中的に発生して

(c)高さ
図4

金型形状測定結果いるためと考えられる。図5に電流値2.8 A の条件で加工した金型をSEM（ERA-8800;㈱エリオニクス）で観察した結果を示す。この画像からも，凸形状の高さが均一に揃っており，形状に倒れ，欠けなどが発生していないことが確認できる。この金型を用いてPDMSの成形を行い，「ガラスボトムMSA」を製作した。
3-2 「ガラスボトムMSA」の製作
1.0 mm

加工した金型にPDMSを流し込み，所定の温度まで加熱して硬化させた後，離型してカバーガラス等と組み合わせて「ガラスボトムMSA」を製作した。結果とし

図5

金型外観

て，図6に示すような直径0.4 mmの貫通穴100穴を有するPDMSシートを成形することに成功した。
3-3 細胞培養機能性評価
図 7 は製作した「ガラスボトム MSA」において，HeLa 細胞の 3 次元培養を行った結果である。HeLa 細胞はヒト子宮頚がん由来の細胞であり，1951 年に分離され，細胞株として樹立されたものである 2)。増殖能が高く，付着性の強い不死化細胞であることから，

1.0 mm

これまで一般的なヒト細胞のモデルとして，多くの研究において利用されている 3)。播種直後は 1 つ 1 つの図6成形した PDMS シート細胞が分離しているが，3 日目には完全に凝集し，7日目には直径約 150m の 3 次元凝集塊まで成長していることが確認できた。
また，この容器の最大の利点である，高精細な蛍光画像観察に関しては，表 4 に示す条件で蛍光染色および観察を行ったところ，図 8 に示すような高精細な蛍光観察が可能であることが確認できた。これらの結果
から，「ガラスボトム MSA」に関する機能性評価は非(a)播種 1 時間後(b)播種 3 日後

常に良好であることを確認した。

4 まとめ
本研究では，微細凸形状金型を放電加工にて製作し，
直径0.4mmの貫通穴を有するPDMSシートを成形することで，これまで市場にない新しい細胞培養容器「ガラスボトムMSA」を製作した。従来の細胞培養機能に加(c) 播種7日後

え，高精細な蛍光観察が可能であることから，今後は

図7

HeLa細胞の3次元培養

大学や病院等の研究機関への普及を目指す。

5 参考文献1)伊丹弘明：新グラファイト電極材 TTK シリーズを用いた放電加工の提案，電気加工技術，Vol.30，No.94，
pp.7-10(2006.05.12)
2)William F. Scherer, Jerome T. Syverton, George(a)位相差(明視野)画像(b)蛍光画像(生細胞)(c)蛍光画像(死細胞)(d)蛍光画像(生細胞+死細胞)

O. Gey ： The Journal of Experimental Medicine,97(5), pp.695–715 (1953)
3)John R. Masters ： Nature Reviews Cancer 2,
pp.315-319 (2002)

図8

共焦点レーザ顕微鏡による観察

ろう付け部の打音検査技術
糸平 圭一 *1

山本 博美 *1

山本 圭一朗 *1 脇部 康彦 *2

吉永 憲市 *3

岩本 幹夫 *2

江頭 隆喜 *3

Hammering Inspection of the Soldering Part
Keiichi Itohira, Hiromi Yamamoto, Keiichiro Yamamoto, Yasuhiko Wakibe, Mikio Iwamoto,Kenichi Yoshinaga and Takaki Egashira

レールボンドは，レール同士を電気的に接続する鉄道用インフラ部品で，国内では低温ろう接式が主流となっている。ろう付け部は列車通過時の振動により剥離が進行するため，レールボンドの2重化と，定期的に目視検査，
耳による打音検査を行っている。しかし，レールボンドの剥離は耳による打音検査では信頼性が低いため良否を自動で判別する検査法の確立が求められている。そこで，打音から自動でろう付け部の良否を判別する打音検査技術を開発し打音検査装置を試作した。

1 はじめに

2 実験方法

我が国の鉄道は日常的に旅客や貨物を運送し定時性試験片は，良品20個と剥離不良品19個を準備した。

と安全性の優れた交通機関となっており，鉄道の安全

良品はろう付け後に何も負荷をかけていないものであ性を保つ信号システムを構成する重要部品にレールボる。剥離不良品は，剥離時の独特の打撃音が人の耳でンドが使用されている。

聞き取れるものとし，㈱昭和テックスが所有する振動

レールボンドは，レールとレールの継目付近に取り付ける鉄道用部品で，列車位置を検知して信号機や踏切などを制御するための電流や電車の駆動電流を流す役割を持つ。

試験機でレールを繰返し打撃することでフィールドでの剥離を再現して製作した。
実験はレールボンドの導線のかしめ部を㈱昭和テッ
クスのベテラン技術者が汎用ハンマーで3回ずつ打撃

機械電子研究所は，平成24年度に㈱昭和テックスとし，打撃部から150 mm離れた箇所にセットした騒音計

耐久性が従来比3倍以上の低温ろう接式の新型レール（LA-1440）とFFTアナライザ（CF-7200）によりサンボンドを共同開発した １,２）。しかし，レールボンドのプリング速度19.5 sで打音を測定した（図1）。測定

ろう付け部は，列車通過時の振動により剥離がかしめした3回分の打音波形を平均，波形解析し良品と剥離側から進行してしまうため，鉄道事業者は定期的な目

不良品の打撃音の周波数特性の比較を行い，波形解析

視による外観検査と聴音による打音検査を行っている。

結果を使用して良否を判別する判別式を作成した。

現状の打音検査法は耳による判断で信頼性が低いため，打音の測定後に試験体を落とし，ろう付け面に対す

非破壊検査法として超音波と打音を利用した検査法がる剥離の割合を目視で測定した剥離率と判別式の計算

適用可能か実験，検討を行った。

値で整理した。

超音波での検査法は，新日本非破壊検査㈱がフェイズドアレイ超音波探傷器で実験を行い，剥離状態を把握できたが，検査に要する時間と装置価格の観点から現場適用は難しいという判断となった。そこで，打音から自動で良否を判別する簡便な打音検査技術の開発と打音検査機の試作を行った。

*1 機械電子研究所*2 新日本非破壊検査株式会社*3 株式会社昭和テックス

図1

実験風景

3 結果
3-1 基礎実験
良品20個，剥離不良品19個の初期の波形を周波数解析し平均化した結果（図2），6 kHz以降の周波数領域

図4

打音検査試作機(新日本非破壊検査社製)で大きな差が表れることが分かった。この特徴を活かした判別式で計算した値と剥離率の関係を図3に示す。
剥離不良品は剥離率が40%以上であり，判別式で計算される値が0.16未満の時に良品，0.16以上の時は不良品とすれば良否を判別できることが分かった。

図5

図2

打音検査試作機での実験風景

周波数解析結果

図6

検査機1号での実験結果

4 まとめ
打音検査実験の結果，以下の知見が得られた。今後は片手で検査できるよう小型化と軽量化を進めていく
予定である。
図3

剥離率と判別式での計算値

1)

レールボンド剥離不良品の打撃時の独特の剥離音

は，6 kHz以上の周波数域の音であった。
3-2 打音検査試作機での実験結果
基礎実験で確立した検査フローを組込んで新日本非

2)

レールボンドの良否を打撃音から自動で判別する

検査フローを組込んだ検査機1号を試作した。

破壊検査㈱で試作した打音検査機を図4に示す。一人が汎用品のハンマーで打撃，もう一人が打撃音をマイクで集音し判別機で○×表示を確認し二人で検査するものとなっている（図5）。

謝辞
実験にご協力して頂いた株式会社小野測器の平松栄
治氏に深く感謝いたします。

打音検査試作機でレールボンド試験体（全48個）を打音検査実験した結果を図6に示す。検査試作機は，

5 文献

基礎実験時と比較してサンプリング速度やA/D変換機

1) 株 式 会 社 昭 和 テ ッ ク ス ： HP 式 レ ー ル ボ ン ド ,等の構成を変更しているが，良否判定の閾値を0.1と設定し良品と剥離不良品を判別できた。

http://www.showatecs.co.jp/
2) 髙宮義弘，吉村賢二，山本圭一朗，吉永憲市，江頭隆善：福岡県工業技術センター研究報告，No.23,
pp.49-51 (2013)

ノリ乾燥機のための排熱回収予熱装置の開発
周善寺 清隆 *1

林 伊久 *1

島田 雅博 *1

白石 日出人 *2

Utilization of Flue Heat for a Seaweed Drier
Kiyotaka Shuzenji, Tadahisa Hayashi, Masahiro Shimada and Hideto Shiraishi
板ノリの乾燥に使用されている A 重油の使用量削減を目的として，既設のノリ乾燥機に追設可能な排熱回収管を設計試作し，既設の乾燥機に設置して燃料削減効果を評価した。実地試験の結果，設置前 5 年間の燃料使用量の平均値に比べて，回収管の設置により燃料使用量は 20%程度削減できた。また，回収管を設置したノリ乾燥機の排ガス損失は，投入燃料の発熱量に対して 8～10%程度であった。

1 はじめに

フィンピッチを 200 mm，サイズを 400 mm 角，厚みを板ノリを製造するノリ乾燥機の燃料には A 重油が使2 mm とした。回収管長さは乾燥機前部が 2 m，後部が用されている。平均的なノリ養殖業者は漁業支出の約3 m である。設置した回収管について図 2 に示した。

2 割に相当する 150 万円前後の燃料費を１漁期に支出

配管とフィンは燃料中の硫黄分による腐食および水分，

している

1)

。近年，A 重油の一般小売価格は徐々に上塩分に対する耐久性が必要であるため，ステンレス材

昇し，板ノリの単価が低迷を続ける中で経営が圧迫さ

SUS304 を使用した。また，配管径が 250 mm と大きく，れており，ノリ養殖経営の維持および向上を図るため

配管内部の熱抵抗が大きいというシミュレーション結には，A 重油使用量の節減が喫緊の課題である。

果にもとづき，配管内部に直径 100 mm の撹拌板（図本研究では，ノリ乾燥機の煙突から排出されるガス

3）を設置した試験も実施した。

の温度が高く，未利用熱が存在すること，かつファン

ノ リ を 100 枚 生 産 す る 際 に 使 用 す る A 重 油 量に誘引され加温部に供給される乾燥空気の流速が大き（L/100 枚）を燃料使用量と定義した。ノリの生産枚

いことに着目し，加温部上方に新たに配管とフィンか数と燃料使用量は養殖業者の作業日誌から算出した。

ら構成される排熱回収管を設置することによる燃料費

排熱回収装置の出口には排ガス損失を求めるために，削減効果について調べた。排熱回収管の早期の普及を

熱電対を配管中心と壁面に取り付け，温度を測定した。

目指し，既設乾燥機に追設できる装置として開発した。

排ガス損失は回収装置出口における燃焼ガスの流量，
比熱，平均ガス温度から算出した。

2 実験方法図 1 にノリ乾燥施設およびノリ乾燥機排熱回収管の

排気

排気

排気

排気

模式図を示した。一般に，ノリ乾燥機には前部，後部にそれぞれ設置されたバーナーの煙突が乾燥機両端から施設天井に向かって垂直に伸びている。本試験では，煙突位置を施設中央に移動させ，配管を 90 度屈曲さ

フィン

吸気

吸気

フィン

せて，空気の取入口であるファンの上部にはわせ，中ファン

央部から天井に向かって伸ばし，排気するような構造とした。排熱回収装置の仕様はソフトウェアクレイド

加温部

加温部

ル㈱の STREAM ver.10 により熱流体解析を実施して，フィンの間隔，大きさ，厚みをパラメータとして熱回収量を算出することで決定し，配管直径は 250 mm，

図1

ノリ乾燥施設および乾燥機の模式図（実線：既存煙突，太実線：排熱回収管設置後）*1 機械電子研究所*2 水産海洋技術センター 有明海研究所

図2

図3

排熱回収管

図5

排ガス平均温度の時間変化（一例）

図6

バーナー点火率による排ガス損失

流体撹拌板

0.70（L/100枚）であり，前年度に比べて燃料削減効
果の向上が確認された。
平成25年度に取得した排熱回収管及びその内部に撹拌板が挿入されているノリ乾燥機の排ガス損失を調べた結果について述べる。図5に乾燥機前部及び後部の配管中心温度と壁面温度を平均した排ガス平均温度の
図4

燃料使用量の年度推移

時間変化の一例を示した。バーナー点火中は温度が上昇し，停止中は温度が低下している。乾燥機前部と後3 結果と考察部のON/OFFサイクルは異なるものの，排ガス平均温度

既設の8連のノリ乾燥機（㈱大坪鉄工製）に排熱回は100～200℃の範囲にあった。図6にバーナー点火率収管を設置し，実地試験を実施した。図4に回収管設

に対する乾燥機前部および後部の排ガス損失を示した。

置前の過去5年（平成19～23年度）の燃料使用量と設測定したバーナー点火率の範囲内において，乾燥機前置後（平成24～25年度）の燃料使用量を示した。過去

部，後部の排ガス損失はともに8～10%程度であった。

5年平均の燃料使用量が0.90（L/100枚）であったのに同一のバーナー点火率（例えば，40%）に着目すると，対して，設置後の平成24年度の燃料使用量は0.72

後部の排ガス損失は前部に比べて大きい。これは，乾（L/100枚）に減少しており，約20%の燃料削減効果が燥機加温部の前部，後部の熱交換配管の長さが前部の確認された。また，平成25年度には排熱回収管の配管

方が後部よりも長く，熱交換性能が良いことに起因し内部の熱伝達を促進するための撹拌板を設置して実地ていると考えられる。また，前部，後部ともにバーナ試験を実施した。図より，平成25年度の燃料使用量はー点火率の増加に対して排ガス損失が増加する傾向にあった。本乾燥機は，バーナー点火時に温度が上昇，停止時に低下するため，バーナー点火時間が長くなる，
つまり点火率が高くなると排ガス温度が上昇を続け，排ガス損失率が増加してしまう。したがって，乾燥機の運転に際しては，生産性を考慮しつつ，乾燥空気温
度を低目に設定することで省エネ運転が可能であると考えられる。

4 まとめ
本研究では，板ノリの乾燥に使用されているA重油の使用量削減を目的として，既設のノリ乾燥機に追設
可能な排熱回収管を設計試作し，既設の乾燥機に設置
して燃料削減効果を評価した。実地試験の結果，設置前5年間の燃料使用量の平均値に比べて，回収管の設置により燃料使用量は20%程度削減できた。また，回収管を設置したノリ乾燥機の排ガス損失を調べた結果，投入燃料の発熱量に対して8～10%程度であり，約90%は乾燥空気の加熱に使用されていることがわかった。

5 参考文献1)西日本水産研究会：有明海ノリ養殖活性化促進事業
経営実態調査報告書，pp.24-28 (2001)

学協会誌
掲載論文の概要

バチルス・チューリンゲンシスA1470株が産生する
二番目の細胞傷害性タンパク質の同定
奥村 史朗 *1

石川 智之 *1

齋藤 浩之 *1

赤尾 哲之 *1

水城 英一 *1

Identification of a Second Cytotoxic Protein Produced by Bacillus thuringiensis A1470
Shiro Okumura, Tomoyuki Ishikawa, Hiroyuki Saitoh, Tetsuyuki Akao and Eiichi Mizuki

バチルス・チューリンゲンシス（BT）はグラム陽性の桿菌で土壌に普遍的に存在している。BTの中にはヒト培養がん細胞に対して特異的に細胞傷害活性を持つタンパク質を産生する株があり，そのタンパク質はパラスポリンと呼ばれている。BT A1470株はパラスポリン4を産生することが知られているが，それ以外にも細胞傷害活性を示す
タンパク質を産生していることが報告されていた。このA1470株が産生する2番目の細胞傷害性タンパク質を同定したところBT A1547株が産生するパラスポリン2と高い相同性を持つことが判明し，パラスポリン2の近縁種としてパラスポリン命名委員会に承認された。

1 はじめに（pH10.5）を加えて，37℃で 1 時間可溶化した。この

BTは，胞子形成時にパラスポーラルインクルージョ

可溶化液に最終濃度が 50 g/mL となるようにプロテン（PI）と呼ばれる封入体のタンパク質を産生し，こナーゼ K を加えて 37℃で 90 分インキュベートし活性のPIが特定の昆虫に対して殺虫活性を示すことで知ら化した。終濃度が 1 mM になるように PMSF を加えて，れている。BTはホ乳類，鳥類，爬虫類などには病原性活性化を停止し，活性タンパク質溶液を得た。

を示さず，このためPIから得られた殺虫活性を持つタ

2-3

新規細胞傷害性タンパク質遺伝子の同定・発現

ンパク質はしばしば遺伝子組み換え作物に応用されて既存のパラスポリンの遺伝子配列を参考に A1470 株

いる。BT A1470株が産生するPIにはCACO-2，Sawano，の新規細胞傷害性タンパク質の遺伝子を増幅するため

MOLT-4などのヒト培養がん細胞に対して細胞傷害活性のプライマーを設計し，同株のゲノム抽出物をテンプを示すパラスポリン4が含まれているが，以前からそレートとして PCR 法による遺伝子増幅を行った。得られ以外にも細胞傷害活性を持つタンパク質が含まれる

れた候補遺伝子の C 末端側にヒスチジンタグ遺伝子をことが示唆されていた。本研究においてはBT A1470株

付加し pET30a プラスミドに導入して，大腸菌によるのPIから新規の細胞傷害性タンパク質を同定したのでタンパク質発現を行った。

報告する。

2-4

細胞に対する傷害活性の測定

MOLT-4，Jurkat，HeLa，HepG2 細胞を用いて細胞傷
2 実験方法

害活性の測定を行った。これらの細胞は RIKEN Cell

2-1

Bank から入手し，供給元の推奨方法に従って取り扱

BT A1470株の培養研究に用いたBT A1470株は東京都日野市の土壌からった。これらの細胞を 2×10 6 個/mL の濃度で 96 ウェ

分 離 し た も の で ， こ の 株 を 1% meat extract, 1%

ルマルチウェルプレートに 90L ずつ分注し，このプ

polypeptone，0.2% NaCl, 1.5% agarを蒸留水で溶解

レート中でさらに 16 時間培養し試験に用いた。前項

しpH 7.6に調整した寒天培地上で28℃で培養して，PIで発現した細胞傷害活性タンパク質サンプルについてを含む胞子形成後の培養産物を回収した。

2 倍の段階希釈を行い，各ウェル中に 10 L ずつ投入

2-2

し ， 24 時 間 後 に 市 販 の MTT 試 薬 （ CellTiter96

PIの可溶化および活性化

BT A1470 株から得た PI に 10 mM ジチオスレイトール

AQueous One Solution Reagent [プロメガ製]）を用及び 1 mM EDTA を含む 50 mM 炭酸ナトリウム緩衝液

いて細胞生存率を測定し，「タンパク質濃度－細胞生存率曲線」からプロビット法により半数致死濃度*1 生物食品研究所（EC50）を算出した。

3

結果と考察

細胞に対する細胞傷害活性をパラスポリン 2（A1547

A1470 株の PI を可溶化活性化した溶液を SDS-PAGE

株が産生するパラスポリン 2Aa1）およびパラスポリで分析し，得られたバンドをプロテインシークエンサ

ン 4 と比較した（表 1）。すると，新規細胞傷害性ターで解析して，細胞傷害性タンパク質候補の N 末としンパク質はこれら 4 種類の細胞に対してどれもパラスて Gln-Ser-Thr-Thr-Asp-Val-Ilo-Arg-Glu-Tyr という

ポリン 2Aa1 と同等の細胞傷害活性を示した。また，

アミノ酸配列を得た。Blast 検索によりこの配列が BT

パラスポリン 4 との比較では HeLa 細胞に対しては，

A1547 株が産生するパラスポリン 2 の 48-57 番目のアともに細胞傷害活性を示さなかったが，他の 3 つの細ミノ酸配列と同じことが判明した。そこでパラスポリ胞に対しては異なる活性を示した。

ン 2 の遺伝子配列を参考に新規細胞傷害性タンパク質の遺伝子を増幅するためのプライマーを設計し，同株

4

まとめのゲノム抽出物をテンプレートとして PCR 法による遺これまでに世界中で19種類のパラスポリンが報告さ伝子増幅を行ったところ，約 1000 bp の増幅物が得られており，これら19種のパラスポリンはそのアミノ酸れた。この増幅物はパラスポリン 2 の遺伝子と極めて配列情報をもとに6つに分類されている。6つのパラス

相同性が高く，違いは 8 bp のみであった。遺伝子配

ポリンはそれぞれ異なる作用機構や細胞スペクトルを列から推定されるアミノ酸配列はパラスポリン 2 とは持つと考えられており，がん治療やがん診断に向けて

4 残基異なり，このアミノ酸配列情報に基づいて新規

さらなる研究の進展が期待されている。

細胞傷害性タンパク質はパラスポリン 2Aa2 と命名された。

5

この遺伝子を pET30a プラスミドに導入し，大腸菌

掲載文献

Biotechnology Letters, Vol.35, 1889-1894 (2013)

で発現し，MOLT-4，Jurkat，HeLa，HepG2 の 4 種類の

表1

新規細胞傷害性タンパク質（パラスポリン 2Aa2）とパラスポリン 2Aa1 および 4 との細胞傷害活性の比較

Cell line

Cell type

MOLT-4

Leukemic T cell

JurkatLeukemic T cell

HeLa

Uterus (cervix) cancer

HepG2

Hepatocyte cancer

PS2Aa2PS2Aa1PS4(g protein mL-1)(g protein mL-1) b(g protein mL-1) c

0.044

0.47

0.015

>2

>10

>2

0.023

1.9

0.041
(0.014 - 0.12) a
0.054(0.022 - 0.13) a

>1
0.081
(0.033 - 0.20) aa

カッコ内は 95% 信頼性限界値b

Ito et al, J Biol Chem, Vol.279, 21282-21286 (2004) から引用

cOkumura et al, J Agric Food Chem, Vol.53, 6313-6318 (2005) から引用

連絡先
福 岡 県 工 業 技 術 セ ン タ ー
企画管理部〒818-8540 筑紫野市上古賀 3-2-1（情報交流課）TEL:092-925-5977

化学繊維研究所〒818-8540 筑紫野市上古賀 3-2-1（技術総合支援室）

TEL:092-925-7402

生物食品研究所〒839-0861 久留米市合川町 1465-5（技術総合支援室）

TEL:0942-30-6644

インテリア研究所〒831-0031 大川市上巻 405-3（技術総合支援室）

TEL:0944-86-3259

機械電子研究所〒807-0831 北九州市八幡西区則松 3-6-1（技術総合支援室）

TEL:093-691-0231

FAX:092-925-7724

FAX:092-925-7724

FAX:0942-30-7244
FAX:0944-86-4744
FAX:093-691-0252

研究報告の内容については、各研究所（技術総合支援室）までお問い合わせください。

Fukuoka
Industrial
Technology
Centerhttp://www.fitc.pref.fukuoka.jp/
ＩＳＳＮ 0916－8230

福岡県工業技術センター研究報告No.24 （2014）
平成 26 年 10 月発行
発行：福岡県工業技術センター〒818-8540 福岡県筑紫野市上古賀 3-2-1
TEL 092-925-5977

印

刷：株式会社

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