hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大学の評価・IR機能の高度化のための実践知の収集・分析とその活用に関する研究

3:2で収集した事例を米国の研究協力者らと共に、勉強会を開催し、メンバー以外の者へ提供開始する:今年度は、調整金を用いてIR初級人材育成研修を九州大学、茨城大学と共同で実施した。また、継続的改善のためのIR/IEセミナーも開催し、合計316名に対して研修コンテンツの提供を行った。年度計画は着実に進行しており、事例の蓄積は進んでいる。28年度は、それらを「実践知」としてまとめる作業よりも、とにかく生の事例を共有する方に力点を置いたため、十分な検討が進んでいない。次年度の課題は、「実践知」のたたき台の構築になるだろう。テーマ1の「評価・IR実践事例のライブラリ化」については、事例報告会のIR実務担当者連絡会を立命館大学(5月)、帯広畜産大学(7月)、明治大学(10月)、九州工業大学(3月)の4回開催し、20事例を収集し、内容の分析を行った。また、ジャーナル発行については、これまでの編集プロセスに関する研究会を開催し、実践事例を収集しやすい要因について議論を行うことで、投稿区分やフォーマットの見直しを図った。テーマ2・3の評価・IRを活用した現状把握・課題分析のツールの開発・研修コンテンツ化については、日米の評価・IRの課題解決支援事例の分析から得られたIR活用のための実証モデル(4階層質保証モデル)を構築し、IRを内部質保証における「現状把握・課題分析のツール」として運用できるような仕組みを検討した。即ち、IRが活用されている状態を「常に学内において、誰かの役に立っている状態」と定義し、教育分野を中心に、FDやSDへの情報提供サービスのルーチン化という観点で、IRというツールを大学に組み込めばよいことが分かった。そこで、実際に複数の大学で実験的な運用を行い、現場教職員の協力のもとでデータ提供と活用事例を集め、そこから得られた知見を大学評価・IR担当者集会(全国の評価、IRの担当者が集まる研究会)やIR実務担当者連絡会、複数の大学における招待講演等で報告し、参加者と議論を行なうことで、その精度を高めた。最終年度を前に、評価・IRを活用のためのモデルの開発を済ませ、複数の大学で実践に着している。現状把握・課題分析のツールとして、内部質保証システムの効果的運用のためのIR機能について整理を行い、実践研究をある程度進めることができたため。IR中級人材育成研修であるIR実務担当者連絡会は、開催手法のプログラム化が完了した。運営マニュアルを開発し、今後、公表予定である。IRの実践事例の体系化のためのジャーナル発行については、2号分を発刊し、合計94編の論文、事例報告を社会に向けて発信した。査読プロセスなどの研究を進め、ルーブリックの改良などを行ったが、結論としては、米国同様IRに普遍性がないことやIR担当者のバックグラウンドの多様性から、画一的な査読基準の設定は困難ではないか、という結果となっている。加えて、IR人材の能力段階について整理を行い、平成30年の7月に全国実態調査を行い、231件の回答を得て、段階別の能力定義表をほぼ完成させた。現在、最終調整を行い公表を行う予定である。これらの知見を活かした教育プログラム群を構築し、それらの実践的検証イベントとして、平成30年8月には大学評価・IR担当者集会2018を九州工業大学において開催した。13のセッションを展開し、約750名の参加者があった。
異なる中等度運動強度及び朝・夕の運動実施時間帯の相違による総脂質酸化量の変動

目的:運動実施時間帯(朝・夕)や中等度運動強度の相違がトレッドミル運動中及び終了後の脂質代謝に及ぼす影響を検討すること。方法:1健常若年男性を対象に異なる運動実施時間帯(9時10時、17時18時)で最大酸素摂取量60%60分間の運動を実施し、運動前・終了直後・終了2時間後に採血、運動開始終了1時間後まで呼気ガス分析を実施。2同様の対象に最大酸素摂取量65%強度と最大脂質酸化量時運動強度で運動を実施し、同様に採血、呼気ガス分析を実施。結果・考察:1朝に比較し夕で脂質分解亢進。2最大酸素摂取量65%強度に比較し最大脂質酸化量時運動強度で総脂質酸化量が有意に大。運動処方作成で有用な所見を得た。【諸言】定期的運動はメタボリックシンドロームの予防・改善に有用で、特に中等度強度で30分/日以上の有酸素運動が効果的と多くのガイドラインが示している。しかしこれらガイドラインは運動実施時間帯まで言及していない。神経系及び内分泌系は概日リズムを有し、運動に対する代謝系応答は朝と夕方で異なる可能性がある。運動実施時間帯の相違で代謝関連指標及びホルモン応答に相違を認めるならば、メタボリックシンドロームの予防や改善に有効な運動実施時間帯を提言することが可能となる。【目的】異なる運動実施時間帯に一過性持久性運動を実施し、代謝関連指標及びホルモン応答に及ぼす影響に関して検討すること。【対象と方法】対象は健常男子学生14名(24.3±3.0歳)。本実験は、各被験者に2つの異なる運動条件【朝試行(09:0010:00)及び夕方試行(17:0018:00)】で実施した。2試行は無作為化交差比較試験で行った。対象は運動開始3時間前に規定食を摂取し、両試行共に60%最大酸素摂取量強度で60分間の一過性持久性運動を実施した。各試行で運動前の安静時から運動後1時間まで呼気ガス分析を行った。運動前、運動中止直後、中止2時間後に血液採取を行い、代謝関連指標及びホルモンを測定した。【結果】運動中止直後では朝試行より夕方試行のアドレナリン(p<0.01)、成長ホルモン(p<0.001)ならびにIL6(p<0.01)濃度が高値を示した。また運動中止後2時間で朝試行より夕方試行の遊離脂肪酸濃度(p<0.05)が高値を示した。両試行間で脂質酸化量に有意差を認めなかった。【結論】異なる運動実施時間帯に一過性持久性運動を実施し、以上の測定データを検討した結果、朝と比較して夕方の運動後において脂質代謝亢進に関与するホルモン及びアディポカインの分泌が高まり、遊離脂肪酸の血中濃度を増加させる可能性が示唆された。【対象と方法】対象は長距離走鍛錬者8名(年齢21.4±1.3歳、身長171.6±6.1cm、体重56.7±8.5kg)であった。プレ実験で身体測定、座位安静時代謝測定、トレッドミルランプ負荷法での運動負荷試験を行い、ピーク時酸素摂取量(VO2peak)、最大脂質酸化量(MFO)、最大脂質酸化量時運動強度(Fatmax)を測定した。本実験で65%VO2peakで30分間あるいはFatmaxで運動中エネルギー消費量が等しく揃う時間、トレッドミル運動負荷を行い、その後2時間座位安静とした(回復期)。運動前から回復期まで呼気ガス分析を行い、総脂質酸化量等を求めた。運動前、運動中止直後、中止30分後、1時間後、2時間後に採血を行い、脂質酸化関連物質を測定した。【結果】Fatmaxは40%VO2peak前後であった。運動中および運動後のエネルギー消費量に試行間で有意差はなかった。運動中の総脂質酸化量はFatmax試行の方が65%VO2peak試行よりも有意に多く(Fatmax試行:15.6±5.1g、65%VO2peak試行:8.0±3.4g)、回復期総脂質酸化量は試行間に差はなく(Fatmax試行:7.8±3.4g、65%VO2peak試行:8.7±2.6g)、運動中、回復期の合計総脂質酸化量はFatmax試行の方が65%VO2peak試行よりも有意に多かった(Fatmax試行:23.4±7.6g、65%VO2peak試行:16.6±4.8g)。

Fatmax試行でFatmaxとMFOとの間に有意な負相関を認めたが、65%VO2peak試行ではFatmaxとMFOとの間に相関を認めなかった。【考察】中等度強度内であれば運動による総脂質酸化量はFatmaxでより多く、体脂肪量をより効率よく減少させると考えられる。MFOが大きい対象は、Fatmaxでの運動がより推奨されることが示唆された。【研究目的】メタボリックシンドローム(Metabolic S)対策として有用な運動内容に関して、適切な運動強度および運動実施時間帯を総脂質酸化量(運動中及び運動中止後回復期の脂質酸化量の総和)の観点から検討することを、研究目的とした。その目的に沿って、平成26年度は平成24年度及び25年度の対象に3、4名加え、検討項目も増加させ、検討した。【対象と方法】1健康な若年男性10名を対象に、異なる運動実施時間帯(朝[09:00-10:00]・夕[17:00-18:00])において60%VO2peakで60分間のトレッドミル運動を実施し、運動前、負荷終了直後、負荷終了2時間後に採血を行い、運動開始から運動終了1時間後まで呼気ガス分析を行った。血液より各種脂質関連酵素、血清脂質、インスリン、カテコラミン、IL-6等を測定した。呼気ガス分析より脂質酸化量を測定した。2若年持久的鍛錬者10名を対象に、求めた最大脂質酸化量時運動強度(Fatmax)と65%VO2peakの両強度にて、単一負荷トレッドミル運動を行い(消費エネルギー量を同一にするため負荷時間を両者の間で変える)、運動中および運動後の2時間の総脂質酸化量を呼気ガス分析にて測定し、運動前・中・後に採血した血液より各種脂質関連酵素、血清脂質、インスリン、カテコラミンなどを測定し、両運動強度の値で比較検討した。【結果】1朝に比較し夕の方が遊離脂肪酸、カテコラミン、IL-6は有意に高値を示し(脂肪分解亢進)、脂質酸化量は朝・夕間で有意差を認めなかった。2総脂質酸化量は、Fatmax強度の方(23.3±6.9g)が65%VO2peak強度(16.0±4.9g)に比較して、有意に高値を示した。【考察】以上より、Metabolic S対策としては、運動強度をFatmax強度に設定し、朝よりも夕の運動実施の方がより効果的と推測される。26年度が最終年度であるため、記入しない。スポーツ医学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画では、初年度は運動強度の相違による総脂質酸化量の比較を行う予定にしていた。実際には運動実施時間帯(朝試行と夕試行)の相違による各種データの比較を行うことになってしまった。計画した測定内容はほぼ実施できているが、対象者を選ぶ上で障壁があること(運動中も正中静脈等にカニューレを挿入して置くこと、試行1回の測定時間が長いこと、試行が3回になること等)から、検討に十分な対象数が得られなかった。それゆえ統計処理が完璧には行えなかった。運動実施時間帯(朝と夕)を変えてトレーニングを行い、慢性効果に対する運動実施時間帯の影響を検討する。平成24年度に実施した朝・夕の時間帯による最大脂質酸化量に関する検討、そして平成25年度に実施した運動強度の相違による総脂質酸化量に関する検討を、さらに対象者数を各々10名ほど増加させて、統計的信頼性を高めるために同様の検討を実施する。また検討項目の内容に、抗酸化物質や炎症所見を表すものを追加する。計画した測定内容はほぼ実施できているが、対象者を選ぶ上で障壁があること(運動中も正中静脈等にカニューレを挿入して置くこと、試行1回の測定時間が長いこと、試行が3回になること等)から、検討に十分な対象数が得られなかったため。
感受性の異なる近交系ラットを用いた神経系腫瘍発生機序の解析

本研究では主として神経系組織に感受性を有する化学発癌物質のEthyl-nitrosourea(ENU)及びその同属体であるmethyl-nitrosourea(MNU)の皮下或は静脈内一回投与により神経系,腎組織の間質及び乳腺などに高頻度に腫瘍誘発が可能である.更にこれら誘発腫瘍は各臓器において動物の系統差により発現頻度に差を示すことが明らかになった.本研究ではLong/Evans(LE), Wistar/Furth/Naito(wFN)及びそのF_1ラットを用いてENUを新生仔期に一回投与し,脳神経及び脊髄神経根に発生した末梢神経腫瘍を観察した結果, LEラットでは高頻度を示し, wFラットでは低頻度であり, F_1ラットではその中間値を示した.この結果は, LEのdominat geneとWFのrecessive geneが共通にF_1に発現し,メンデルの法則に従った現象と考えられた.同様の実験で, LE, wFN及びそのF_1(wF×LE), F_2(F_1×F_1)の雌ラットを用いてMNUの一回投与により発現した主として腎腫瘍について,その発現率を観察した.その結果,腎腫瘍はwFN系で50%, LE, F_1では0%, F_2では16%であった.この結果, MNU誘発腎腫瘍ではLE系の腫瘍抑制遺伝子の発現がより強力に発現した腎腫瘍はwFNのdominat geneの影響と考えられた.一方,本実験系での乳癌発現率はLE, F_2ともに2030%の割合で発現し, wFNのみ50%の発現を示した.従って,乳癌発現ではLEの癌発現遺伝因子のみに支配されている可能性が示された.(まとめ)動物を用いた発癌実験において,複数の発癌物質を用いた研究結果より1)単一の遺伝子支配を示す場合. 2)複数の遺伝子支配を示す場合の二つが示されている.これらの現象は以前動物の系統差として漠然と考えられていたものが発癌物質,宿主遺伝子及び生体の増殖機構の三つの相関により発現することが明らかとなった.本研究では主として神経系組織に感受性を有する化学発癌物質のEthyl-nitrosourea(ENU)及びその同属体であるmethyl-nitrosourea(MNU)の皮下或は静脈内一回投与により神経系,腎組織の間質及び乳腺などに高頻度に腫瘍誘発が可能である.更にこれら誘発腫瘍は各臓器において動物の系統差により発現頻度に差を示すことが明らかになった.本研究ではLong/Evans(LE), Wistar/Furth/Naito(wFN)及びそのF_1ラットを用いてENUを新生仔期に一回投与し,脳神経及び脊髄神経根に発生した末梢神経腫瘍を観察した結果, LEラットでは高頻度を示し, wFラットでは低頻度であり, F_1ラットではその中間値を示した.この結果は, LEのdominat geneとWFのrecessive geneが共通にF_1に発現し,メンデルの法則に従った現象と考えられた.同様の実験で, LE, wFN及びそのF_1(wF×LE), F_2(F_1×F_1)の雌ラットを用いてMNUの一回投与により発現した主として腎腫瘍について,その発現率を観察した.その結果,腎腫瘍はwFN系で50%, LE, F_1では0%, F_2では16%であった.この結果, MNU誘発腎腫瘍ではLE系の腫瘍抑制遺伝子の発現がより強力に発現した腎腫瘍はwFNのdominat geneの影響と考えられた.一方,本実験系での乳癌発現率はLE, F_2ともに2030%の割合で発現し, wFNのみ50%の発現を示した.従って,乳癌発現ではLEの癌発現遺伝因子のみに支配されている可能性が示された.(まとめ)動物を用いた発癌実験において,複数の発癌物質を用いた研究結果より1)単一の遺伝子支配を示す場合. 2)複数の遺伝子支配を示す場合の二つが示されている.これらの現象は以前動物の系統差として漠然と考えられていたものが発癌物質,宿主遺伝子及び生体の増殖機構の三つの相関により発現することが明らかとなった.種々の臓器に発癌性が認められているMethyl-nitrosourea(MNU)及び経口投与により主として胃癌の発生が知られているN-methyl-【N! ́】-nitrosoguanidine(MNNG)を用いて異なる系のラットにおける発癌性の研究を行った。研究1.生後7週令の雌性Long Evans(LE)及びWister Furth(WFN)ラットを用い、50mg/kg体重1回靜注を行った。その結果、主として乳癌(MCA)と腎腫瘍(KT)が発現し、その頻度はLEとWFNで各々MCAは22.7%と50.0%、KTは0%と46.7%であった。更にWFN(雄)とLE(雌)の間の【F_1】に同様の処置を施した結果、MCAは28.6%、KTは0%であった。以上、MCAによるKTの発現様式を遺伝的に考察するとMCAでは複数の遺伝因子によるメンデルの法則に従い、KTでは発現抑制の遺伝子の優位が示唆された。次に、7週令のLE,WFNラットを用いて核酸合成の前駆物質であるBRDU一回投与による腎組織での標識率を検討した結果、LEに比べ有意差をもってWFNに高いBRDUの出現を認めた。研究2.生後5日目と28日目の雌雄両性W/Fu及びACIラットを用いて、N-methyl-【N! ́】

-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG)を5g/lの水溶液として胃チューブにより経口投与した。なお、投与量は体重10g当り、0.25mlを1回のみ投与し、1年間観察した。その結果、両系ラット共に前胃には68%以上の頻度でpapillomaの発現を認めたが、腺胃の腫瘍は5日令のACIラットのみに58%発現し、他は0%であった。一方、W/Fuラットでは5日令で64%、28日令で6%の肺腺腫を認めた。次にMNNG投与時期での腺胃、腺におけるmitotic indesを調べた結果、腺胃では5日令のACIに、前胃では28日令のACIに、又、肺では5日,28日令のW/Fuのみにindexの上昇を認めた。以上、両実験系を通じてMNU或いはMNNG誘発腫瘍発現におけるラットでの系並びに臓器特異性の差異は当該組織での細胞回転の状態が重要な因子となることを見いだした。
高温超伝導リニアカタパルトを用いた 超高速ペレット入射装置の開発研究

磁場閉じ込め方式核融合炉の燃料供給のために、高温超伝導リニアカタパルトを用いた革新的なペレット射出方式を提案している。これは、真空チューブ中に敷設した永久磁石のレール上で高温超伝導薄膜を用いた超小型の「磁気浮上列車」を電磁加速し、最終速度として10 km/sを得ることをターゲットとしており、本課題では、その原理実証を行う。今年度は電磁加速を行うための電磁石コイル4個の製作を行ったとともに、IGBT半導体素子を用いた高速スイッチング回路を製作して、超伝導磁気浮上列車の連続的電磁加速の実験を行った。電磁石コイルは、直径100 mm、長さ20 mmのアルミニウム製ボビンに直径1 mmの銅線を各200ターンずつ巻いた。当初の設計では同じ直径で長さ100 mmとして1000ターンを巻くことを計画したが、電磁加速を行う部分がコイル端部の磁場変化の大きな部分だけであるため、長さとターン数を減らし、その分、銅線の電流値を高くした方が効率的であることを求め、改良を行った。磁気浮上列車には、イットリウム系高温超伝導材料のバルク材を用いたものを用意した。製作したコイルのうち3個を用いて直流電源から接続したスイッチング回路のタイミング調整を行い、最大の加速が得られる条件を求めたところ、最終速度としては1 m/sを確認した。これにより、電磁石、磁気浮上列車、タイミング回路、および、その制御について基本セットを用意することができた。一方、高温超伝導薄膜の磁気浮上および電磁推進に関する数値計算については、研究分担者である高山彰優氏(山形大学大学院理工学研究科助教)によって実施した。電磁石と超伝導薄膜の双方を円形リングで簡易的にモデル化した計算、および、これらの形状を正確に入れて有限要素法解析を行う計算の双方を行った結果、両者が良い一致を示し、計算手法についてほぼ確立することができた。当初の計画では本年度の目標として磁気浮上列車の速度5-10 m/sの実現を狙ったが、現状は、1 m/sに留まった。この理由として、電磁石コイルの製作時に銅線の絶縁が部分的に剥がれる事象が生じ、期待どおりの磁場の生成ができなかったことが挙げられる。また、現状の実験結果では、速度が遅く、数値計算との比較を行うことが難しかった。上述のように本年度の研究において、基本となるシステムの構築はほぼできた。次年度以降は、まず、性能の良い電磁石を作り直す。特に、銅線を用いたコイルについては、絶縁不良が生じる問題を回避する。これに加えて、一部、超伝導線を用いたコイルも製作することで大幅なパワーアップを図る。さらに、磁気浮上列車には、バルク材に変えて、同じイットリウム系の高温超伝導材料を用いたテープ線材を用いたものを製作する。これにより、列車の重量を大幅に軽減することが可能となり、さらなる加速性能が期待できる。また、電源のスイッチング回路については、光素子を用いた自動タイミング制御システムを導入する。これらにより、目標となる10 m/sに至る十分な加速が得られれば、その結果について数値計算との比較を行い、原理検証を行うことができる。その結果をもとに、本課題の最終目標である100 m/sの加速に向けて必要な改良を行う。

上述のように本年度の研究において、基本となるシステムの構築はほぼできた。次年度以降は、まず、性能の良い電磁石を作り直す。特に、銅線を用いたコイルについては、絶縁不良が生じる問題を回避する。これに加えて、一部、超伝導線を用いたコイルも製作することで大幅なパワーアップを図る。さらに、磁気浮上列車には、バルク材に変えて、同じイットリウム系の高温超伝導材料を用いたテープ線材を用いたものを製作する。これにより、列車の重量を大幅に軽減することが可能となり、さらなる加速性能が期待できる。また、電源のスイッチング回路については、光素子を用いた自動タイミング制御システムを導入する。これらにより、目標となる10 m/sに至る十分な加速が得られれば、その結果について数値計算との比較を行い、原理検証を行うことができる。その結果をもとに、本課題の最終目標である100 m/sの加速に向けて必要な改良を行う。本年度製作した電磁石コイルについて絶縁の剥がれの問題が生じ、本来の性能が出なかった。このため、コイルの改良と製作を改めて行うこととし、これについて設計の見直しを行った。このため、研究計画について若干の延期を行ったため、当初の予算を残す形となった。次年度は、改良したコイルを用いて計画を進める予定であり、このために上記の残予算も充てることで計画している。
CDMAシステムにおける簡素化された多重同期捕捉法および多重復調法の開発

DS/CDMA通信では,受信器における同期が半チップ以上ずれるとディジタル信号の復調が全くできないので,同期の確立(同期捕捉)は極めて重要である.本研究代表者らは,チップ同期システムのためのマルチユーザ同期捕捉法を提案している.従来の同期捕捉法が,受信信号と擬似乱数系列との1データ区間にわたる相関値を利用したのに対し,提案法では,相関値そのものではなく事後確率の値を利用するので,同期の失敗率を保障でき,従来法より信頼性の高い同期捕捉が可能となった.さらに,過去数データ区間のデータを利用するので,従来法では誤警報が多発するような干渉・雑音の多い環境でも同期が確立できる.本研究では,この提案法をチップ非同期システムに拡張し,その性能が同システムにおける従来法よりも優れること示した.さらに,提案法を用いて,LFSR(線形帰還シフトレジスタ)系列やi.i.d.(独立同分布)系列とマルコフ符号を比較し,マルコフ符号が一番早く同期捕捉できることを示した.一方,同期確立後の,マッチトフィルタによる変調・復調方式を検討した結果,カオスに基づくマルコフ符号とガウス型チップ波形を同時に用いると,従来用いられているシフトレジスタ系列とレイズドコサイン波形を用いるよりも,ビット誤り率が下がることを示した.レイズドコサイン波形は,シンボル間干渉ゼロを補償するナイキスト条件を満足するが,チップ非同期CDMA通信では,シンボル間干渉よりもユーザ間干渉により信号の劣化が起こるので,ガウス波形のようなナイキスト条件を満たさない波形がビット誤り率を低下させうる.さらに,マッチトフィルタ出力をMMSE受信器に入力してビット判定を行うマルチユーザ受信でも,ガウス波形とマルコフ符号の組み合わせが優れていることを示した.マルチユーザ受信は,携帯電話網の基地局の受信方式なので,上り下りの両回線で提案法の優位性が示されたと言える.DS/CDMA(直接拡散・符号分割多元接続)通信では,擬似乱数系列の同期が1チップでもずれるとディジタル信号の復調が全くできないので,同期の確立(同期捕捉)は極めて重要である.本研究代表者らは,すでにチップ同期システムのためのマルチユーザ同期捕捉法を提案している.従来の同期捕捉法が,受信信号と擬似乱数系列との1データ区間にわたる相関値を利用したのに対し,この方法はで,過去数データ区間の相関値を利用するので同期成功確率が高まった.さらに,相関値そのものではなく事後確率の値を利用するので,従来法より信頼性の高い同期捕捉が可能である.すなわち,事後確率が事前に決められた閾値を超えたときに同期を宣言するので,同期の失敗率を保障できる.本年度は,この提案法をチップ非同期システムに拡張し,その性能が同システムにおける従来法よりも優れること示した.さらに,提案法を用いて,LFSR(線形帰還シフトレジスタ)系列やi.i.d.(独立同分布)系列とマルコフ符号を比較し,マルコフ符号が一番早く同期捕捉できることを示した.上記の手法では,同期捕捉にかかる時間に制限は設定しなかったが,実際のシステムでは決められた有限の時間内に同期を完了しなければならないだろう.このような場面を想定して上記の手法を改良し,一定時間後に判定を行う最大事後確率(MAP)法を提案した.チップ同期とチップ非同期の2つのシステムでは事後確率の計算法が異なるので,それぞれ対応した2つのMAP法を提案した.特に非同期システムでは,上記提案手法と同様,マルコフ符号がLFSR系列やi.i.d.系列よりも優れた性能を示した.多元接続干渉(MAI)の二乗を遅れ時間で平均した量は,AIP(平均干渉パラメータ)と呼ばれ,AIPが大きいとビット誤り率が悪化する.マルコフ符号は確率過程で生成されるのに対し,LFSR系列は決定論的であり,偶相互相関値は既に詳細に調べられている.LFSR系列は特定の3種類の値しか取らないので,AIPのばらつきが少ないと思われがちである.しかし,シミュレーションの結果LFSR系列のばらつきは意外に大きく,マルコフ符号と同程度であった.一方,マルコフ符号のサンプルによる性能のばらつきは,系列長が十分大きければガウス分布に収束することを示した.DS/CDMA通信では,受信器における同期が半チップ以上ずれるとディジタル信号の復調が全くできないので,同期の確立(同期捕捉)は極めて重要である.本研究代表者らは,チップ同期システムのためのマルチユーザ同期捕捉法を提案している.従来の同期捕捉法が,受信信号と擬似乱数系列との1データ区間にわたる相関値を利用したのに対し,提案法では,相関値そのものではなく事後確率の値を利用するので,同期の失敗率を保障でき,従来法より信頼性の高い同期捕捉が可能となった.さらに,過去数データ区間のデータを利用するので,従来法では誤警報が多発するような干渉・雑音の多い環境でも同期が確立できる.本研究では,この提案法をチップ非同期システムに拡張し,その性能が同システムにおける従来法よりも優れること示した.さらに,提案法を用いて,LFSR(線形帰還シフトレジスタ)系列やi.i.d.(独立同分布)系列とマルコフ符号を比較し,マルコフ符号が一番早く同期捕捉できることを示した.

一方,同期確立後の,マッチトフィルタによる変調・復調方式を検討した結果,カオスに基づくマルコフ符号とガウス型チップ波形を同時に用いると,従来用いられているシフトレジスタ系列とレイズドコサイン波形を用いるよりも,ビット誤り率が下がることを示した.レイズドコサイン波形は,シンボル間干渉ゼロを補償するナイキスト条件を満足するが,チップ非同期CDMA通信では,シンボル間干渉よりもユーザ間干渉により信号の劣化が起こるので,ガウス波形のようなナイキスト条件を満たさない波形がビット誤り率を低下させうる.さらに,マッチトフィルタ出力をMMSE受信器に入力してビット判定を行うマルチユーザ受信でも,ガウス波形とマルコフ符号の組み合わせが優れていることを示した.マルチユーザ受信は,携帯電話網の基地局の受信方式なので,上り下りの両回線で提案法の優位性が示されたと言える.
東京オリンピックに向けたエリートアスリートの為の心理学的コンディショニング

世界レベルの競技スポーツにおいては、技術面の強化や身体面の強化に加え、心理面の強化が重要視されており、スポーツ心理学における実力発揮を目的としたメンタルトレーニングの実践的有用性が明確に示されている。反面、長期(継続)的な心理介入における心理的ピークの調整を目的とした「心理的コンディショニング」については、多くの先行研究においても断片的な実施に留まっている。そこで、本研究では[研究1]エリートアスリートの心理的コンディショニングに必要な心理的・生理的指標の特定及びコンディショニングモデルケースの構築、[研究2]2020東京オリンピックへ向けた心理的コンディショニングプログラムの実施、[研究3]プログラム評価を目的としている。本年度はプロジェクト二年目として、昨年度実施した[研究1]の一部である「コンディショニング」の定義に関する調査を基に、心理面と身体面双方からインタビュー対象者の選定を行った。また、東京オリンピック前年度を迎え[研究2]のアスリートに対する心理的コンディショニングプログラムを並行して実施した。引き続き[研究1]に関しては、エリートアスリートの心理的コンディショニングに必要な心理的・生理的指標を特定する為、インタビュー調査の実施、完了が必要であるが、対象者の選定などインタビュー調査準備が整っている。また、[研究2]に関しても昨年度から継続してエリートアスリートを対象に、東京オリンピックへ向けた心理的コンディショニングプログラムを実施継続中である。次年度においては、[研究1]の心理面及び身体面の専門家(科学スタッフ)へのインタビュー調査及びアンケート調査を完了し、分析結果を基にコンディショニングモデルケースを構築する。また、[研究2]についても東京オリンピック前年度の代表選考会となる世界選手権を目標に引き続き心理的コンディショニングプログラムを継続実施する。本年度は研究開始年度として、国内外の心理的コンディショニングに関する研究レビューを行った。加えて、未だ概念が定まっておらず多義的に用いられるケースや心理面の強化との乖離が見られる心理的コンディショニングに関して、より概念が明確な身体面のコンディショニングを専門とするNational Athletic Trainer、またCertified Strength & ConditioningSpecialistなどの専門家に対して「コンディショニング」の定義に関する調査を実施した。初年度は研究レビューをもとに、メンタルトレーニング(心理面の強化)と並行した新たな複合的心理介入の定義付けを行う所までを目的としていた為、上記で述べた研究レビューの結果と心理の専門家及び身体の専門家への調査結果から、「心理的コンディショニング」を軸とした新たな複合的心理介入の定義付けを完成させる必要がある。次年度においては、予定通りエリートアスリートの心理的コンディショニングに必要な心理的・生理的指標を特定する為、[研究1]としてエリートアスリート・コーチ・科学スタッフを含む対象者へのインタビュー調査及びアンケート調査を実施し、分析結果を基にコンディショニングモデルケースを構築する。計画通り研究費の執行は進める事ができたが、当初予定していたよりも金額を抑え物品を購入することができたため、次年度使用額が生じた。こちらは次年度の研究費としてインタビュー調査実施時にかかる旅費やアンケート調査にかかる質問紙の作成費用に充てることとする。
パラダシクロペンタジエンを鍵中間体とする様々な有機金属化合物のパラジウム触媒反応

ジシランとアルキンをパラジウム-1,2-ビス(アリールイミノ)アセナフテン(Pd-NN)触媒存在下で反応させると、アルキンの二量化ビスシリル化生成物である1,4-ジシリル-1,3-ブタジエン類が得られることを見つけた。反応は、アルキン二分子のパラジウム(O)錯体への酸化的環化によって生じるパラダシクロペンタジエンを経由して進行するものと考えられ、パラダシクロペンタジエン自体良好な触媒である。この種のパラダシクロペンタジエンは、アルキンの環化三量化等の中間体として用いられてきたが、有機金属化合物との反応に利用する例は、我々が報告したパラジウム触媒によるアルキンの二量化カルボスタニル化以外にほとんどなかった。ヘキサメチルジシランの反応では、パラジウム-o-(ジフェニルホスフィノ)フェノーラート触媒がより効果的であるが、これは配位子中の酸素アニオンがジシランを活性化し、パラダシクロペンタジエンとの反応を促進するためであると考えられる。アリール基を持つジシランの反応にはPd-NN触媒がより適しているが、基質によっては大量の1対1付加体が副生してしまう。シリルスタナンを用いると、アルキンの二量化シリルスタニル化が進行する。現在、得られた成果をまとめた論文の投稿準備中である。この研究成果が、今後、アルキンの二量化を伴う有機金属化合物の付加反応だけでなく、同様の5員環メタラサイクルを経由すると考えられる、様々な不飽和種2分子と有機金属化合物の間の付加反応の開発の基盤になるものと期待される。
話者性・言語性の数理モデルと確率的統合に基づく音声情報処理の研究

本研究課題では、音声情報処理技術のさらなる発展を目指し、言語性と話者性を分離して捉える数理的モデルの確立および言語性・話者性の数理モデルを統合するフレームワークによる音声情報処理技術の実現を目的とし、その技術確立に取り組んだ。テンソル解析に基づく音声表現とそれに基づく言語識別・話者識別への応用技術を確立した。また行列変量確率分布に基づく新しい声質変換の枠組とその技術確立に取り組んだ。本研究課題では、音声情報処理技術のさらなる発展を目指し、言語性と話者性を分離して捉える数理的モデルの確立及び、言語性・話者性の数理モデルを確率的に統合するフレームワークによる音声情報処理技術の実現を目的とし、その技術確立に取り組んだ。音声情報処理においては、認識処理については、言語的内容を取り扱う音声認識や話者の情報を取り扱う話者認識といったモデルの構築においてそれぞれの情報を適切に分離する事が、音声を生成する合成の処理においてはこれらの分離された情報を適切に統合する技術が求められている。本年度における研究課題の遂行では、研究代表者がこれまでに行ってきたテンソル解析法に基づく言語性と話者性の分離手法とも関連が深い、「行列変量確率分布」に基づく新しい声質変換の枠組みの構築、及び相対関係特徴量の言語識別への応用について取り組んだ。声質変換は話者変換とも呼ばれ、入力音声の言語内容を保持しつつ、話者性などの非言語情報を所望のものに変換する技術である。声質変換のスタンダードな手法である混合ガウス分布に基づく声質変換では、結合ベクトルを用いた同時確率の学習という方法が一般に用いられるが、これは特徴量空間のモデル化(=言語性に相当)と話者の関係性のモデル化(=話者性に相当)が混在して行われていると考えられる。そこで同時確率の学習に際して、行列形状のままその確率分布を考える「行列変量確率分布」を導入し、これに基づく混合ガウス分布を考える事で、より高精度なモデル学習を実現した。これに加えて、事象間の相対関係に基づく新しい特徴量を言語識別に導入する手法についてその初期検討を行い、一定の有効性を確認した。本年度における研究課題の遂行では、「行列変量確率分布」に基づく声質変換の更なる高精度化の検討、及びテンソル解析に基づく手法の話者認識への応用について初期検討を行った。前年度に行った混合ガウス分布に基づく声質変換における、行列形状のままその確率分布を考える「行列変量確率分布」の導入をさらに発展させ、時系列モデリングについても初期検討を行った。時間的に複数にわたる観測を直接行列変量確率分布でモデル化する方法論の定式化を行った。また話者認識の標準的な特徴量であるi-Vectorに変わる新しい特徴量の導入として、これまで取り組んできたテンソル解析に基づく特徴量の利用を検討し、日本語音声での話者認識実験を通して、従来の特徴量よりも高精度な話者認識が行える事を確認した。本年度における研究課題の遂行では、「行列変量確率分布」に基づく声質変換を時系列モデリングに拡張する事を本格的に検討すると共に、テンソル解析に基づく手法の効果を話者認識・言語認識の両面に対して検討し、その比較を行った。それぞれの個別の検討課題について、一定の有効性を確認することができた。今後はテンソル解析と行列変量確率分布を理論的・実用的な側面で融合していくことを検討している。声質変換および話者認識において、それぞれ従来知見から一歩進んだ実験検証を行えており、おおむね順調に進展しているといえる。音声情報処理行列変量確率分布そのものを話者認識の認識系に組み込む事で、話者認識フレームワーク全体を統合的に取り扱う手法について現在検討を行っている。声質変換および言語識別という二つの分野において、それぞれ新しい知見を発見しており、当初の音声情報処理技術の確立という観点からも、おおむね順調に進展しているといえる。購入する備品の価格変動に伴うもの行列変量の確率分布とテンソル解析の融合および、話者認識への応用等について現在検討を行っている。備品の購入等に当てる予定国際会議等での発表・調査について、学内業務専念期間等により行うことができなかったため。国際会議等での発表・調査の充実と、実応用向けアプリケーションの作成等への使用を計画している。
アクトミオシン単体複合体の調製、結晶化の試みとX線回折学的研究

我々は筋収縮のエネルギー変換を分子構造に立脚して理解するためにエネルギー変換の最小単位であるアクチンとミオシン頭部の単量体コンプレックスを調製し、その結晶化を試みる前に溶液中での性質と構造を電子顕微鏡とX線溶液散乱によって調べた。(1)重合しないアクチンモノマーの調製。ミオシン頭部はフィラメント上のアクチン分子とは結合できるがモノマーのアクチンには結合しない。そこでアクチンモノマーと1:1の複合体を作成するにはアクチンを重合できないようにしなくてはならない。そのために、我々は化学架橋剤マレイミドベンゼン酸エステル(MBS)で処理し、重合能が極めて阻害されたアクチンモノマーを調製した。このMBSはアクチンモノマーのフィラメント形成に関与するアミノ酸残基が集中するサブドメインIIの部分に結合する。このMBS処理アクチンモノマーの溶液構造をX線溶液散乱法によって調べ、未処理のアクチンモノマーとの比較した。その結果、分子の形態を表す慣性半径、分子コード長、分子間相互作用を示す慣性半径の濃度依在性など両者でほぼ同じであった。一方、結晶解析されたアクチン分子とは慣性半径やコード長は少し大きかった。これは結晶構造がD NaseIとの複合体でなされ、D NaseIとの結合で少しコンパクトになるような変形を受けているように思われる。このように、MBS処理アクチンは未処理アクチンと溶液構造は同じであることがわかった。(2)MBSアクチンとミオシン頭部複合体の調製。MBSは2価性の架橋剤であるのでもう一方の基をミオシン頭部に架橋させることで1:1の複合体を形成させることに成功した。これを電子顕微鏡によって観察すると未架橋のものの混在が認められ、両者の分離を現在行っている。電子顕微鏡観察では、ATPによりアクチン結合部位がミオシン頭部上で約1nm変位することを示唆する結果が得られている。この複合体を分離精製し、X線溶液散乱で電顕での観測結果が事実かどうか調べている。(3)他の試薬による調製。アクチンサブドメインIIのチロシン53をジアゾニユムテトラゾル(DHT)で化学修飾した。その結果、ファロイジンを作用させても全く重合しないアクチンモノマーが調製できた。このDHT処理アクチンはミオシン頭部と1:1に結合した。さらにEDCなどでゼロ長架橋ができればMBS処理アクチン複合体より安定なものができると思われる。以上、現在のところこれらアクトミオシン単量体複合体の結晶化には至っていないが、これらの試料をX線溶液散乱で検討した段階で結晶化を行えるよう純度を上げることを考えている。
生物活性を有する含窒素複素環の自在な合成を指向した新規環形成反応の開発研究

天然および非天然の生物活性物質には複雑な環骨格を有する化合物が多い.複雑な骨格を有する含窒素複素環,中でも縮環型化合物や中員環化合物を自在に合成できる手法を開発することは,創薬を指向した基礎的合成研究として極めて意義深い.報告者は,これまで合成困難であった複雑な複素環・中員環を基本骨格とする生物活性物質を合成するための新たな環化反応の開発を目的として研究を行い,平成16年度に以下の成果を得た.(1)パラジウム触媒を用いたエンアレンの新規閉環反応の開発報告者が開発した還元的アレン合成法を用いて,種々のエンアレンを合成し,パラジウムによる閉環反応を検討した.その結果,アレンとオレフィン間で炭素-炭素結合が生成し,さらにベンゼン環や複素環上への連続的な閉環が進行し,多環式ベンゾイソインドール誘導体が一挙に得られることを見出した(Chem.Eur.J.,in press).さらに,反応条件を変えるだけで同一のエンアレンからピロリジン体とシクロプロパンを作り分けられることをを明らかにした(J.Org.Chem.,2004,69,4541-4544).(2)ハロアレンを用いた含窒素中員環の新規合成法の開発報告者は,ブロモアレンがパラジウム触媒とアルコールの存在下,アリルジカチオン等価体として機能しうることを見出した.この新しい反応性を利用して,分子内に求核部位を有する種々のブロモアレン誘導体の反応を検討した結果,様々なヘテロ中員環を合成することに成功した(J.Am.Chem.Soc.2004,126,8744).さらに,スルファミドを有するブロモアレンを用いたタンデム型閉環反応を検討し,二環性スルファミドの一挙構築にも成功した(Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,1513).天然および非天然の生物活性物質には複雑な環骨格を有する化合物が多い.とりわけ含窒素複素環には興味深い薬理作用を有する多くの生物活性物質が存在する.様々な複雑な骨格を有する含窒素複素環,中でも縮環型化合物や中員環化合物を自在に合成できる手法を開発することは,創薬を指向した基礎的合成研究として極めて意義深い.報告者は,これまで合成困難であった複雑な複素環・中員環を基本骨格とする生物活性物質を合成するための新たな環化反応の開発を目的として研究を行い,平成15年度に以下の成果を得た.(1)パラジウム触媒を用いたエンアレンの新規閉環反応の開発報告者が開発した還元的アレン合成法を用いて,種々のエンアレンを合成し,パラジウムによる閉環反応を検討した.その結果,炭素-炭素結合が連続的に形成されて生成する三環性のベンゾイソインドール誘導体が一挙に得られることを見出した(Angew.Chem.,Int.Ed.2003,42,2647).さらに反応条件を検討した結果,興味深い新規シクロプロパン化反応が進行することを見出した(Org.Lett.2003,5,4763).(2)ハロアレンを用いた含窒素中員環の新規合成法の開発報告者は,ブロモアレンがパラジウム触媒とアルコールの存在下,アリルジカチオン等価体として機能しうることを見出した.この新しい反応性を利用して,分子内に求核部位を有する種々のブロモアレン誘導体の反応を検討した結果,分子内に複数のヘテロ原子を有する含窒素中員環を合成することに成功した(Angew.Chem.,Int.Ed.2003,42,1749).さらに,ヘテロ原子をひとつ有する複素環を合成できることを明らかにした(Heterocycles,2003,61,65).今後,二環性複素環の合成や生物活性複素環の合成に展開する予定である.天然および非天然の生物活性物質には複雑な環骨格を有する化合物が多い.複雑な骨格を有する含窒素複素環,中でも縮環型化合物や中員環化合物を自在に合成できる手法を開発することは,創薬を指向した基礎的合成研究として極めて意義深い.報告者は,これまで合成困難であった複雑な複素環・中員環を基本骨格とする生物活性物質を合成するための新たな環化反応の開発を目的として研究を行い,平成16年度に以下の成果を得た.(1)パラジウム触媒を用いたエンアレンの新規閉環反応の開発報告者が開発した還元的アレン合成法を用いて,種々のエンアレンを合成し,パラジウムによる閉環反応を検討した.その結果,アレンとオレフィン間で炭素-炭素結合が生成し,さらにベンゼン環や複素環上への連続的な閉環が進行し,多環式ベンゾイソインドール誘導体が一挙に得られることを見出した(Chem.Eur.J.,in press).さらに,反応条件を変えるだけで同一のエンアレンからピロリジン体とシクロプロパンを作り分けられることをを明らかにした(J.Org.Chem.,2004,69,4541-4544).(2)ハロアレンを用いた含窒素中員環の新規合成法の開発報告者は,ブロモアレンがパラジウム触媒とアルコールの存在下,アリルジカチオン等価体として機能しうることを見出した.この新しい反応性を利用して,分子内に求核部位を有する種々のブロモアレン誘導体の反応を検討した結果,様々なヘテロ中員環を合成することに成功した(J.Am.Chem.Soc.2004,126,8744).

さらに,スルファミドを有するブロモアレンを用いたタンデム型閉環反応を検討し,二環性スルファミドの一挙構築にも成功した(Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,1513).
地震被害予測に基づく受療行動シミュレーションと医療施設配置の評価

本研究は、地震の発生確率とその被害予測を基に、実際の医療施設の配置状況と、震災時を想定した被災者の受療行動から、その地域における地域医療計画の実態を震災時の場面を想定して評価しようとするものである。具体的には、近々東南海地震の発生が予想されている名古屋市域を対象にして、分野を超えた協働、すなわちそれぞれの持つシステムがどのように互換的に働くのか、またそこでの問題点を克服した上で、各システム及び結果の適用の範囲と限界を明らかにすること、そして実際の地域医療計画とその実態の抱える震災時の課題を包括的に明らかにすることを目的としている。研究は、以下の手順で行う予定のものであった。1)被災者が徒歩圏の医療施設を利用する、という想定を基にしたシミュレーション(山下・宇田・小林):神戸における実際の患者の受療行動を調べるために、それぞれの病院から、地震発生後1週間の外来患者数、更に平常時の1日平均外来患者数を収録した。ボロノイ分割内におけるハフモデルでの予測でも、震災時の患者数予測は概ね問題ないことが確認されたが、被害の程度などを加味した、更に適合性の良いモデルを開発する必要があることも確認された。2)既に情報化されている対象地域の医療施設配置とその諸属性(病床数など)に上記の情報を加え、平常時と震災時(被災状況は均等と仮定)の患者の受療行動をシミュレートするためのGISアプリケーションを作成したが、今後、対象地域における医療施設の配置の実態を評価するアプリケーションへと発展させる必要がある。3)既に蓄積された地質・地盤情報と都市の情報に基づいた被害予測に加えて、より可能性の高い地震災害の発生状況を想定したアプリケーションへと発展させた(飛田)。が、これについても、医療施設配置を評価するシステムにはまだ不十分であり、今後更に、協同した検討が必要である。
アトミックレイヤーデポジション（ＡＬＤ）法による新規ハイブリッド矯正材料の開発

原子層堆積(Atomic Layer Deposition: ALD)法による成膜は、膜厚を薄くすることが可能で、成膜温度が低温なため、金属材料本来の機能性を維持することが可能と考えられる。その膜厚により様々な色調に成膜することが可能であるが薄膜であるため基材の影響を受けやすい。Al2O3原子層堆積成膜したニッケルチタン片では成膜厚100nmで含有金属(Ni、Ti)の溶出を少なくすることができた。Al2O3原子層堆積成膜したニッケルチタン、ステンレスワイヤーと矯正用ブラケット装置との摩擦は未処理のワイヤーとほぼ同程度の結果となり成膜の影響が少ないことがわかった。本年度は、ALD法によるAL2O3、TiO2ならびにSiO2原子層堆積成膜(3種類)を矯正用アーチワイヤー2種類(ニッケルチタン・ステンレス)へ行い、表面性状の観察を行った。さらにワイヤーとブラケット間の摩擦測定を行った。1.ALD法にてAL2O3、TiO2ならびにSiO2原子層堆積成膜した矯正用アーチワイヤーの作成。矯正歯科で使用される既製のニッケルチタンおよびステンレスワイヤー(サイズ0.019"×0.025")をALD法にてAL2O3、TiO2ならびにSiO2原子層堆積成膜した。AL2O3原子層堆積成膜の膜厚36.7nmでは金色、膜厚72.0nmでは青色を呈した。TiO2原子層堆積成膜の膜厚250.0nm、成膜温度200°Cでは金色、膜厚250.0nm、成膜温度300°Cでは緑色(ニッケルチタン)・紫色(ステンレス)を呈した。SiO2原子層堆積成膜の膜厚100.0nm、170.0nm、300.0nmではいずれも青味がかった銀色を呈した。2.成膜した矯正用アーチワイヤーの表面性状の観察。顕微鏡下で市販のepoxyコーティングワイヤーとの表面粗さを比較検討した。TiO2、SiO2原子層堆積成膜の表面粗さは変化無くepoxyコーティングでは粗くなった。3.成膜した矯正用アーチワイヤーとブラケット間の摩擦測定。成膜したワイヤー、他のコーティング法によるワイヤー、未処理のワイヤーとセラミックブラケット間の摩擦測定を行った。epoxyコーティングでは未処理と比較し摩擦力が1.3倍となったが、ALD法にて成膜したワイヤーでは未処理とほぼ同程度の結果となり成膜の影響が少ないことがわかった。ALD法による成膜は膜厚を薄くすることが可能で、成膜温度が低温なため、金属材料本来の機能性を維持することが可能と考えられる。本研究ではこのALD法を利用して新規ハイブリッド矯正材料の開発を行った。本年度は、ALD法によるAl2O3原子層堆積成膜を矯正用アーチワイヤー2種類(ニッケルチタン・ステンレス)へ行い、表面性状の観察ならびにワイヤーとブラケット間の摩擦測定を行った。1.ALD法にてAl2O3原子層堆積成膜した矯正用アーチワイヤーの作成。矯正歯科で使用される既製のニッケルチタンおよびステンレスワイヤー(サイズ:0.019"x 0.025")をALD法にてAl2O3原子層堆積成膜した。膜厚36.7nmでは金色、膜厚72nmでは青色を呈した。2.コーティングしたワイヤーの表面性状の観察。顕微鏡下で2種類のワイヤーの表面性状を観察し、他のコーティング法との表面粗さを比較検討した。未処理のワイヤーではニッケルチタンの方がステンレスより粗い。TiO2,SiO2コーティングでは表面粗さは変化無いが、epoxyコーティングでは表面粗さは粗くなった。3.コーティングしたワイヤーの機能性評価。金属材料本来の機能性の維持を判定するために、成膜したワイヤー、他のコーティング法によるワイヤー、未処理のワイヤーとセラミックブラケット間の摩擦測定を行った。摩擦測定には試作した摩擦試験用ジグ、ブラケット固定用ジグを用いて、cross-head speed 10mm/min、移動距離5mm、ブラケットの傾斜0°10°で行った。未処理のワイヤーでは0°より10°ブラケットを傾斜させた方が摩擦力増大となった。ALD法による成膜は膜厚を薄くすることが可能で、審美性にも優れている。また成膜温度が低温なため、金属材料本来の機能性を維持することが可能と考えられる。本年度は、ALD法によるAL2O3、TiO2ならびにSiO2原子層堆積成膜(3種類)を歯科用金属材料へ行い、機械的性質の検討を行った。1.ALD法にてAL2O3、TiO2並びにSiO2原子層堆積成膜した矯正用アーチワイヤーの膜厚と色の評価。ニッケルチタン及びステンレスワイヤー(サイズ0.019"×0.025")をALD法にてAL2O3、TiO2ならびにSiO2原子層堆積成膜した。

SiO2原子層堆積成膜の膜厚100.0nm、170.0nm、300.0nmではいずれも青味がかった銀色を呈した。2. ALD法にてSiO2原子層堆積成膜した歯科用金属材料の作成。5種類(ニッケルチタン、ステンレス、コバルトクロム、金合金TypeIV、金銀パラジウム合金)の歯科用金属材料片(サイズ10×10×0.5mm)をALD法にて膜厚50.0 nmおよび100.0nmでSiO2原子層堆積成膜した。3.成膜した歯科用金属材料の耐食性試験。成膜処理(膜厚50nmnm、100nm)・未処理の歯科用金属材料5種類を37°Cの0.9% NaCl水溶液、2% lactic acidに7日間浸漬し、溶出イオンをICP発光分析装置(ICP-OES)ULTIMA2にて測定した。成膜処理をしたものと未処理のものでは溶出イオンの量に違いがあり、また成膜厚にも影響することがわかった。ALD法による成膜は膜厚を薄くすることが可能で、成膜温度が低温なため、金属材料本来の機能性を維持することが可能と考えられる。本研究ではこのALD法を利用して新規ハイブリッド矯正材料の開発を行った。本年度は、ALD法にてSiO2原子層堆積成膜を歯科用金属材料に行い、耐食性の検討を行った。1. ALD法にてSiO2原子層堆積成膜した歯科用金属材料の作成5種類(ニッケルチタン、ステンレス、コバルトクロム、金合金TypeIV、金銀パラジウム合金)の歯科用金属材料を、10×10×0.5mmの大きさに調整した。ステンレス片はサンドペーパー(#600)、サンドブラスト、バレル研磨を、ニッケルチタン片はサンドブラスト研磨を、コバルトクロム、金合金TypeIV、金銀パラジウム合金片はサンドペーパー(#600)にて研磨しALD法にて膜圧50および100nmでSiO2原子層堆積成膜した。2.成膜した歯科用金属材料の耐食性試験成膜処理(膜厚50、100nm)、未処理の歯科用金属材料片を37°Cの0.9%NaCl水溶液、2%lactic acid(LA)に7日間浸漬し、溶出イオンをICP発光分析装置(ICP-OES)ULTIMA2にて測定した。LAに浸漬したニッケルチタン片では成膜厚の厚い方がNiとTiの溶出量が少なく、ステンレス片では表面研磨の違いにより、Feの溶出量に違いがみられた。NaClに浸漬した金合金TypeIV片では、成膜厚の厚い方がAuとPdの溶出量が少なく、金銀パラジウム合金片ではCuの溶出量が少なかった。成膜処理をすることで一部の溶出イオンを少なくすることができ、成膜厚の影響があることがわかった。ALD法による成膜は膜厚を薄くすることが可能で成膜温度が低温なため金属材料本来の機能性を維持することが可能と考えられる。原子層堆積(Atomic Layer Deposition: ALD)法による成膜は、膜厚を薄くすることが可能で、成膜温度が低温なため、金属材料本来の機能性を維持することが可能と考えられる。その膜厚により様々な色調に成膜することが可能であるが薄膜であるため基材の影響を受けやすい。Al2O3原子層堆積成膜したニッケルチタン片では成膜厚100nmで含有金属(Ni、Ti)の溶出を少なくすることができた。