hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子に量子ビット表現を用いた進化計算による順列最適化

近年,量子力学的原理や量子ビットを模倣した進化的アルゴリズムが提案されている.その一つに,量子風進化的アルゴリズムがある.量子風進化的アルゴリズムで用いられる量子ビット表現に基づく整数型遺伝子表現法を用いることで,整数型の遺伝子を表現することができる.しかしながら,整数型遺伝子表現法を用いても,単純には順列を扱うことができない.本研究では,量子ビット表現を用いても順列を取り扱うことが可能な表現法を提案した.計算機を用いたシミュレーション実験において,提案した遺伝子表現法を,代表的な組合せ最適化問題である巡回セールスマン問題に適用できることを示した.また,提案した遺伝子表現法の特徴を示した.【具体的内容】平成25年度(初年度)は,遺伝子に量子ビット表現を用いた場合,その性質上,順列を解とする組合せ最適化問題を容易に取り扱うことができないという問題点を克服すべく,HanらやDraaらによる量子ビット表現に基づく遺伝子表現を拡張し,研究代表者や分担者らの先行研究での成果を踏まえてさらに発展させ,順列最適化を可能にする量子ビット表現に基づく遺伝子表現法について検討した.複数のアイディアを,Quantum-inspired Evolutionary Algorithm(QEA)に実装し,順列を解とする代表的な組合せ最適化問題である巡回セールスマン問題(Traveling Salesman Problem: TSP)を対象に評価実験を行った.初年度である平成25年度は,まずは量子ビット表現された遺伝子を用いても順列最適化が可能であることを確認することに主眼を置き,TSPLIBのatt48(48都市)を対象問題とした.しかしながら,当初予定していた探索性能を確認することができず,再度検討を重ね,現時点では最適解との誤差が極めて僅少な準最適解の発見に成功した段階にある.なお成果に関しては,2013年度情報文化学会九州支部研究会にて報告した.【意義,重要性等】本研究の遺伝子表現法を用いれば,従来の量子ビット表現に基づく遺伝子表現の適用範囲を拡大でき,順列を解とする組合せ最適化問題をも扱える可能性を示せたことは,今後の進化計算の研究において意義のあることであると考える.【具体的内容】前年度は順列最適化を可能にする量子ビット表現に基づく遺伝子表現法について検討し,順列を解とする代表的な組合せ最適化問題である巡回セールスマン問題(Traveling Salesman Problem: TSP)を対象に評価実験を行った結果,最適解との誤差が極めて僅少な準最適解の発見に成功したが,最適解の発見には至らなかった.平成26年度(2年目)は,前年度の結果を踏まえ,遺伝子表現法について再度検討を重ねた.新たに提案した複数のアイディアをQEAに実装し,最適解の発見に主眼を置きTSPLIB(TSPの問題例をデータベースとして管理したものであり,アルゴリズムの性能評価においてベンチマーク問題としてしばしば用いられている.)のburma14(14都市)を対象とした実験を行った.当初予定していた提案手法の探索条件に対するロバスト(頑健)性までは確認できなかったものの,TSPにおける局所探索法の一つである2-opt法を用いずとも,非常に高い確率で最適解を発見できることが確認できた.なお成果に関しては,(1)情報処理学会九州支部2014年度若手の会セミナー(2014年9月),(2)平成26年度電気・情報関係学会九州支部連合大会(2014年9月),(3)2014年度情報文化学会九州支部研究会(2015年2月),(4)NCSP'15(2015年2月),(5)情報処理学会九州支部火の国情報シンポジウム2015(2015年3月),(6)電気学会九州支部平成26年度高専研究講演会(2015年3月)にて報告した.【意義,重要性等】本研究の遺伝子表現法を用いれば,従来の量子ビット表現に基づく遺伝子表現の適用範囲を拡大でき,順列を解とする組合せ最適化問題をも扱えることを確認できたことは,今後の進化計算の研究において意義のあることであると考える.本研究では,HanらやDraaらによる量子ビット表現に基づく遺伝子表現を拡張し,順列最適化を可能にする量子ビット表現に基づく遺伝子表現法について検討した.平成25年度(初年度)から平成26年度にかけて,我々の研究グループでの先行研究の成果を踏まえ,量子ビット表現に基づく整数型遺伝子表現法における二つの順列解釈法を提案し,順列最適化問題の一つである巡回セールスマン問題(Traveling Salesman Problem: TSP)を対象とした評価実験を行った.実験の結果,比較的小さな規模のTSPではあるが,量子ビット表現を用いても,最適解を発見できることを明らかにした.しかしながら,整数型遺伝子表現法における順列解釈法は,順列最適化に適した遺伝子表現法であるとはいえず,探索性能の面においてさらなる研究の余地があった.そこで,量子ビット表現を用いても順列最適化を可能とする,より適切な遺伝子表現法を再検討し,平成26年度末に新たな遺伝子表現法を提案した.各都市および各経路に量子ビットを割り当てた提案手法は,順列により適した遺伝子表現法であり,TSPの近似解法の一つであるk-Opt法と同様の局所改善効果が期待された.平成27年度(最終年度)には,提案手法のk-Opt的な局所改善効果を確認するための追加実験を行った.追加実験の結果,提案する遺伝子表現法を用いることでk-Opt的改善頻度が高まり,より効率的に解を探索できていることが確認できた.

また,解探索の序盤では繋ぎ直された経路数の多いk-Opt的改善が多く,解探索が進むにつれて,繋ぎ直された経路数の少ない,局所的な解の改善へと移行することが分かった.本研究で提案する遺伝子表現法を用いることで,量子ビット表現の適用範囲を拡大でき,整数型の遺伝子を必要としかつ求めるべき解が順列である組合せ最適化問題を取り扱うことができるようになった.近年,量子力学的原理や量子ビットを模倣した進化的アルゴリズムが提案されている.その一つに,量子風進化的アルゴリズムがある.量子風進化的アルゴリズムで用いられる量子ビット表現に基づく整数型遺伝子表現法を用いることで,整数型の遺伝子を表現することができる.しかしながら,整数型遺伝子表現法を用いても,単純には順列を扱うことができない.本研究では,量子ビット表現を用いても順列を取り扱うことが可能な表現法を提案した.計算機を用いたシミュレーション実験において,提案した遺伝子表現法を,代表的な組合せ最適化問題である巡回セールスマン問題に適用できることを示した.また,提案した遺伝子表現法の特徴を示した.最適解の発見までには至らなかった前年度の結果を踏まえ,遺伝子表現法について再度検討した.当初予定していた提案手法の探索条件に対するロバスト(頑健)性までは確認できなかったものの,新たに提案した遺伝子表現法を用いることで,非常に高い確率で最適解を発見できることが確認できた.また成果に関しては,平成26年度内に国内学会(5件),国際会議(1件)において発表できた.以上のことから,おおむね順調に進展していると判断した.知能情報学次年度(平成27年度)は,前年度の成果を踏まえて,新たなTSPに対する計算機実験を通して,提案する遺伝子表現法の特徴をより詳細に検証する.交付申請書に記載の研究実施計画に従い,順列最適化を可能にする量子ビット表現に基づく遺伝子表現法を検討できた.当初予定していた探索性能を確認できず再検討に時間を要したものの,最適解との誤差が極めて僅少な準最適解の発見に成功しており,また成果に関しては,平成25年度内に国内学会(1件)において発表できた.以上のことから,おおむね順調に進展していると判断した.成果を発表した国内学会の開催地が近隣であったために,旅費を抑えられた.この経費節約は,研究遂行上の大きな問題とはならないと判断した.次年度(平成26年度)は,前年度の成果を踏まえて,探索状況を詳細に解析するとともに,各種パラメータの調整を行いながら,計算機実験を通して提案する遺伝子表現法の分析・評価を進める.次年度使用額(B-A)は,研究計画を誠実に遂行した結果生じたものであり,次年度において提案する遺伝子表現法の検証に係る消耗品費として使用する計画である.これによって研究がより進展することが見込まれる.成果を発表した国内学会の開催地が近隣であったために,旅費を抑えられた.この経費節約は,研究遂行上の大きな問題とはならないと判断した.次年度使用額(B-A)は,研究計画を誠実に遂行した結果生じたものであり,次年度において提案する遺伝子表現法の検討に係る消耗品費として使用する計画である.これによって研究がより進展することが見込まれる.
高齢者の安全な自立移動のための適性評価指標の開発

自転車シミュレータを用いて,若年健常者と脳血管障害の既往歴のある者を含む高齢者の運転を比較し,運転操作の評価指標として,ブレーキ操作における反応時間,応答時間,ハンドル操舵角の変化の大きさを用いることができることを確認した.また,非接触で運転姿勢を計測するシステムを用いて,運転中の姿勢変化を記録することの有用性についても検討を行った.さらに,自転車以外にも自立移動のために容易に使用できる機器を求める意見もあり,新しい移動機器のための理論的な解析を実施した.平成26年度は,主に以下の点について研究を進めた.・自転車運転シミュレータを用いた,運転能力評価予備実験を行った.脳血管障害の既往歴を有する,自立した生活を行っている高齢者,若年健常者を被験者とし,直線走行,クランク走行,ブレーキ操作といった基本的な運転操作において,車両速度,加速度,ハンドル操舵角速度などをリアルタイムに取得し,運動機能,認知機能との関連性について評価が可能か調査を行った.自転車運転における円滑さの指標として,積算したハンドル操舵角速度を平均速度で除した値,ブレーキ操作時の反応時間,応答時間が有用であることが確認できた.・自転車シミュレータの走行環境を改善するための,模擬視界データベースの設計を行った.平地でランドマークとなる地物がある実際の走行環境の模擬を行うための場所を選定した.自転車運転シミュレータを用いて運転能力を調査し,比較,評価を行うことが本研究の目的である.今年度は,ハンドル角やタイヤの回転速度のみならず,運転姿勢においても評価の対象となり得るとの考えから,運転者の運転姿勢を非接触で記録するためのシステムの開発を行った.深度(距離)情報を記録し,人間の基本的な骨格から人体の姿勢を推定検出することができるカメラシステムを用いて,リアルタイムで運転者の三次元的な関節位置を推定し,運転姿勢を記録するシステムの開発を行った.予備実験として,若年者による運転の記録および評価を行い,今後の評価指標の開発に用いることができることを確認した.また,高齢者が安全に自立移動を行うためには,自転車や車いす,電動車両などの既存の移動手段や機器に加え,可能な限り体を動かして移動することで身体機能の低下を防ぎ,介護予防に資する移動機器への要望があることが実験中のインタビューなどから分かった.そこで,路面を蹴って進むアシスト機能付きの移動機器の調査およびコンピュータシミュレーションモデルの開発を行った.今後は既存の車両との比較,適性評価指標の開発にこの新しい移動機器を加えて評価を行っていく予定である.当初予定していた模擬視界データベースの実装が未だ行われていないため.今年度初めに実施の予定.初年度は,自転車運転シミュレータを用いた運転能力評価予備実験を行った.脳血管障害の既往歴を有する自立した生活を行っている高齢者,若年健常者を被験者とし,直線走行,クランク走行,ブレーキ操作といった基本的な運転操作において,車両速度,加速度,ハンドル操舵角速度などをリアルタイムに取得し,運動機能,認知機能との関連性について評価が可能か調査を行った.自転車運転における円滑さの指標として,積算したハンドル操舵角速度を平均速度で除した値,ブレーキ操作時の反応時間,応答時間が有用であることが確認できた.次年度は,ハンドル角やタイヤの回転速度のみならず,運転姿勢においても評価対象となりうるとの考えから,運転者の運転姿勢を非接触で記録するためのシステムの開発を行った.深度(距離)情報を記録し,人間の基本的な骨格から人体の姿勢を推定検出することができるカメラシステムを用いて,リアルタイムで運転者の三次元的な関節位置を推定し,運転姿勢を記録するシステムの開発を行った.予備実験として,若年者による運転の記録および評価を行った.また,高齢者が安全に自律移動を行うためには,自転車や車いす,電動車両などの既存の移動手段や機器に加え,可能な限り体を動かして移動することで身体機能の低下を防ぎ,介護予防に資する移動機器への要望があることが実験中のインタビューなどから分かった.そこで,路面を蹴って進むアシスト機能付きの移動機器の調査およびコンピュータ・シミュレーションモデルの開発を行った.最終年度は,路面を蹴って進むアシスト機能付きの移動機器の開発ならびに自転車シミュレータの模擬視界データベース,制御プログラムの改修を行い,ハンドル型車いすをもとにしたレバー操作による速度制御を行うモデルを用いて運転操作の比較を行い,ハンドル操作に与えるペダリングの影響を検討した.自転車シミュレータを用いて,若年健常者と脳血管障害の既往歴のある者を含む高齢者の運転を比較し,運転操作の評価指標として,ブレーキ操作における反応時間,応答時間,ハンドル操舵角の変化の大きさを用いることができることを確認した.また,非接触で運転姿勢を計測するシステムを用いて,運転中の姿勢変化を記録することの有用性についても検討を行った.さらに,自転車以外にも自立移動のために容易に使用できる機器を求める意見もあり,新しい移動機器のための理論的な解析を実施した.自転車シミュレータのハードウェア,ソフトウェアの改修を予定していたが,設計のみで実装が未達であることが,区分に示す評価の理由としてあげられる.自転車運転シミュレータを用いた運転評価指標の開発が主な目的であるが,既存の移動手段(移動機器)に加え,新たな移動手段への期待があることから,高齢者の自立や介護予防に資する新しい移動機器の調査開発を含め,研究を推進する.メカトロニクス昨年度未達であった,自転車シミュレータの改修,改修に伴う予備実験を実施し,当初予定の本実験を実施する.模擬視界データベースの実装が行えなかったため.自転車シミュレータ用模擬視界データベースが設計に留まり,制作が未達のため.今年度,模擬視界データベースの実装を行う.自転車シミュレータ用模擬視界データベースの制作を行う.
「若者の貧困」の検証ー生活保障・就労支援の日独比較研究

本研究は、若者の貧困に対する、生活保障と雇用政策の重層的な保障の視角から、若者雇用促進や職業訓練の「労働」の視点だけでは生活保障が抜け落ちることを認識する一方、家族・世帯から捉えるだけでは良質の雇用機会の不平等な条件が不鮮明になるのを回避するものであった。また、若者への援助は、国家の福祉の限界は明確であるが、より小さな集団を優先する考え方に基づき「個人」の責任がクローズアップされている転換期にこそ、「個人を援助する国家」の考え方が、社会の不利な対象には重要である。つまり、個人を支える「公助」を縮小する「公助機能縮小論」ではなく、国家、そして企業又は家族による重層的な役割論に注目できた。本研究は、労働市場の変貌を原因とする貧困(失業・非正規雇用)を対象に、「グローバル競争」にかなう若者の雇用保障・生活保障を解明することを目的とするものである。本研究の生活保障と雇用政策の総合的保障の視角は、「労働」の視点だけでは生活保障が抜け落ちることを認識する一方で、家族・世帯から捉えるだけでは非正規雇用の劣悪な労働条件が不鮮明になるのを回避する点に、その意義を見出すものである。そこで、今年度は、雇用・社会保険の総合的保障について、私傷病に加えて、妊娠・出産などの労働能力の低下又は喪失を対象に、日独の比較研究を実施した。雇用関係の生活保障機能は、現に就労している段階だけではなく、一時的又は継続的な雇用喪失時の生活保障も含むものであることを具体的に、労働能力の低下等を対象に明確にしたいという意図による。また、競争に弱い立場にある若者に低賃金雇用が拡大し、失業保障も年金も十分に取得できないならば、当該労働者だけではなく社会全体にも悪影響になる。持続可能な雇用と「良質の社会保障」の制度化が課題になることを浮き彫りにすることの重要性も確信できるものであった。本研究は、社会保障法において、私傷病、妊娠・出産、障害・高齢などの労働能力の低下・喪失を、生活保障と雇用政策の総合的保障という観点から明確にした点に、意義を見出すことができる。また、近年、若年女性の貧困化が顕在化しているが、労働法も社会保障法も、家計補助的労働者又は「被扶養者」として劣悪な雇用又は貧困を見えにくくしてきた。家計維持責任を負う女性労働者が非正規雇用に従事し、国保に加入している場合など、健康保険法による傷病時の保障又は出産手当金だけでは、十分でないのは明らかであり、国家による保障と企業による役割を検討することが重要である。今年度の課題は、1つに、日本における女性の貧困に対する現状を検証し、そして「良質の雇用」とセットになった生活保障の議論状況を確認すること、2つに、日本の現状を踏まえドイツの調査をすることであった。2つの課題とも概ね計画にしたがい、実施できたため、おおむね順調に進展しているといえる。本研究は、「働いても貧困」という現象を、雇用だけではなく、社会保障制度も、雇用保険・被用者保険のカバレッジの低下(適用者の縮小、適用漏れ、雇用保険の給付制限)と国保・国年保険料負担により生みだしていることに着目した。本研究の目的は、若者を対象に、将来の見込みをもって職業生活を営み、雇用関係が生活保障機能を果たしているのかを検証することであった。失業率の低下により「良質の雇用」につく労働力として若者の貧困に取組むドイツとの比較実証的研究を行っている。今年度は主として、2つの課題に取り組んだ。1つは、一時的に働くことができない期間について、国家・企業にどのように役割が配分されるべきか。2つは、就労している場合でも、低賃金雇用に不本意に従事するのであれば、現在だけではなく将来にも重大な影響を及ぼすため、持続可能な社会のモデルに整合するのかを検討するものであった。そこで、「低賃金労働とその将来の年金権」について研究をすすめた。実施計画では、日本の実態と理論解明として、低賃金労働者の雇用状況と生活保障について、年金権の実現を、有効な救済の方法についての解釈論も構築する必要がある。差別的賃金の是正とあわせて、遡及的に年金期待権を形成できる理論が必要になる。また、比較対象のドイツでの調査については、今年度は、低賃金労働者に対する生活保障である求職者基礎保障法による支援をしている労働行政に聞き取りをした。さらに、現在ドイツでは、各地の求職者支援機関に、その内部機関として「若者ジョブセンター」が設置されている(例えばフランクフルト市)。若者が職業生活の開始段階で就労支援と生活支援を行うことが、「持続可能な社会モデル」と整合する。「学校から職場への移行」も、若者の労働市場政策の「伴走型支援活動」が動き出していることが確認できた。本研究は、「良質の雇用」を雇用政策だけではなく所得保障もあわせた総合的保障の観点から検証するものである。今年度は、雇用関係の生活保障機能を、現に就労している段階だけではなく、一時的又は継続的な雇用喪失時の生活保障も含むものであることを研究計画にそって検討できた。競争に弱い立場にある若者に低賃金雇用が拡大し、失業保障も年金も十分に取得できないならば、当該労働者だけではなく社会全体にも悪影響になる。持続可能な雇用と「良質の社会保障」の制度化が課題になることを明確にできた。日本の雇用システムにおける「新規学卒一括採用」による終身雇用、そして企業福祉が労働者をささえ、そしてその家族は自立するまでの子を扶養する「抱え込み」が崩壊した。

中退者の増加に加え、未就職者、学校卒業後の初職での非正規雇用の拡大、正規雇用者を含めた早期離職者の増加のなかで、親もまた厳しい雇用情勢にあり、家族も不安定になっている。つまり、家族と企業のなかで社会の一員となる若者を養成してきたシステムが変貌し、保護機能を果たすことができなくなり、若者は自立が困難になり、また貧困化している。そこで、非正規雇用労働者の増加が生活保障システムに提起する問題をとりあげ、解決の手がかりを検討した。その際に、「脆弱な(vulnerable)」労働者にも自由な選択を現実的に可能にするには、経済的条件をすべての労働者に平等に整備することが、持続的な雇用社会を維持するために必要であると考えられる。低賃金労働者が拡大しているが、現役の就労期(Arbeitsphase)だけではなく、将来の高齢期にも貧困をもたらすため重大な問題である。就労期のディーセント・ワークの確立は、まさに高齢期の適切な年金権の成立の条件になることを示した。さらに、若者が職業生活に入るための支援を、職業訓練の「労働」と「教育」の二面性から重層的におこなうべきであることを明確にした。それは、若者が雇用に入ること自体を自己責任に委ねられることないように、国家や企業、そして組合、家族がどのような役割を担うべきか、という近年の課題をとらえるものであった。本研究は、若者の貧困に対する、生活保障と雇用政策の重層的な保障の視角から、若者雇用促進や職業訓練の「労働」の視点だけでは生活保障が抜け落ちることを認識する一方、家族・世帯から捉えるだけでは良質の雇用機会の不平等な条件が不鮮明になるのを回避するものであった。また、若者への援助は、国家の福祉の限界は明確であるが、より小さな集団を優先する考え方に基づき「個人」の責任がクローズアップされている転換期にこそ、「個人を援助する国家」の考え方が、社会の不利な対象には重要である。つまり、個人を支える「公助」を縮小する「公助機能縮小論」ではなく、国家、そして企業又は家族による重層的な役割論に注目できた。本研究は、今後、低賃金労働と社会保障について比較研究をすすめていく予定であり、とくに、低賃金労働者の将来の年金権についても具体的に推進していく。そこでは、差別的賃金の是正とあわせて、遡及的に年金期待権を形成できる理論が必要になる。また、生活保護受給者が年金受給にいたる場合、保護行政の返還請求(生活保護法63条)の解釈論なども、新たに着手したい。なお、研究計画の変更等はとくにない。若者を対象に雇用の生活保障機能を捉える場合には、とりわけ生活支援と並んで就労支援・職業への移行が重要な課題になる。子のいる世帯への保育サービスだけではなく、将来を見据えた「学校から職業への移行期」に早期の継続的な「伴走型支援活動」も不可欠である。そこで、本研究では、失業者だけではなく、職業生活を開始する若者に対する雇用保障にも重点をおいてすすめていく必要がある。職業教育・職業訓練自体に対して国家・企業はどのような役割を担うべきか、検討を続ける。社会法
無菌環境下での開放培養による植物資源の大量増殖に関する研究

本研究は,平成4年から6年の3年間を通して,無菌開放培養の構築のための基本的特性の解析と,その利用に関する基礎的検討を行った。主要な成果は以下の通りである。1.開放培養に使用する無菌環境の評価とその利用技術に関する基礎的検討(1)無菌開放培養環境に関し,無菌環境装置として使用したクリーンベンチ内の微生物汚染,養水分の蒸発,空気の流動などを調査し,長期の開放培養の実施が可能であることを明らかにし,微小動物による微生物汚染と水分蒸発とが最大の問題点であることを明らかにし,微小動物の浸入防止策をとることと,ポンプ式あるいは簡易型の無菌水自動補給装置を作成すことによって問題の解決をはかった。(2)開放培養における植物組織の分化発育ならびに分化発育の制御について検討を進めた結果,無菌開放培養で育成した植物は,矮化あるいはもやし化することなくよく展葉して成育し,組織培養で問題となるビトリフィケーションの発生は皆無であり,増殖した植物体の順化育成は全く不要であり,優れた特性の種苗を生産できた。また,開放培養に供する組織培養株の大量培養技術についても検討を進めた。(3)抗菌性物質生産株の培養による開放培養の安定化の可能性について検討を進めたが,顕著な効果は得られなかった。2.無菌開放培養システムの構築ならびに無菌開放培養条件下における植物組織器官の分化発育の制御による大量培養に関する総合的検討モデルシステムの検討を通して,種苗生産用開放培養システムと代謝物質生産用開放培養システムを構築した。これらの検討を通して、前者は順化工程の不要な種苗生産やジャガイモのマイクロチューバーの生産を、後者はアルカロイドの生産を行った。3.まとめ以上の検討を通して,植物の成育については良好な結果が得られ,特に順化を必要としな新たな種苗生産の自動化手段となりうる結果が得られた。しかし,最大の問題点の1つである水分蒸発は無菌水補給装置により帰けつすることができたが,微生物汚染の原因についてダニ類等の被害が生じ,これは今後の検討課題となった。平成4年度の研究は無菌解放培養の構築のための基本的特性の解析と,培養植物体の準備をおこなった。本年の検討は平成5年度に継続しているテーマが多いが,平成4年度は以下のように進展した。1.開放培養に使用する無菌環境の評価と培養への利用技術に関する予備的検討(1)無菌開放培養における微生物汚染,養水分の蒸発,空気の流動などの調査を行った。当初は,クリーンベンチを使用した無菌空間には,ハエ,ゴキブリなどの小動物の侵入による微生物汚染が発生することが多かったが,これらの侵入を防止することにより微生物汚染の発生は24ヵ月間にわたってほとんどみられなかった。空気の流動による養水分の蒸発は培地の表面積と空気湿度,空気の風速に依存し,培地の組成は関係しなかった。(2)無菌開放培養に使用する開放容器の形状と培地の液量・養水分の制御に関する予備的検討の結果,小型の解放容器では養水分の蒸発が顕著であり,培地の制御が困難であるため,大型の解放容器を使用し,蒸発した水分をを補給しながらポンプで循環する方式を検討した。(3)植物種・組織器官等の差による開放培養における無菌維持に関する検討の準備段階として,ステビア,ズボイシア,クロズル,クロバナヒキオコシ,ベラドンナなどのシュート培養株を作成した。2.開放培養における植物組織の分化発育に関する基礎的検討として,ステビアの解放培養における成育実験を開始した。

結果は平成5年度前半となる予定。1.開放培養に使用する無菌環境の評価とその利用技術に関する基礎的検討【.encircled1.】無菌開放培養環境に関し、平成4年度の調査の結果問題点となっていた無菌維持は、主として無菌培養環境への小型生物(主として昆虫)の侵入を防止することにより長期安定化が可能になった。また、養水分の蒸発特性についても明らかにし、事項【.encircled2.】による液面レベル制御を必要とした。【.encircled2.】無菌開放培養に使用する開放容器の形状と培地の液量・養水分の制御に関する基礎的検討を行い、容器は完全は開放容器でもよいこと,また,液量,養水分は,無菌水を補充して液面のレベルを維持することが成育の安定化には必要であった。【.encircled3.】植物種・組織器官等の差による開放培養における培養特性について,ジャガイモ,ステビア,ベラドンナ,イチゴを使用して検討した結果,茎葉培養では従来の容器の培養で植物体の矮化が顕著であったのに対し,開放培養では良好に伸長して成長した。また,開放培養による細胞,根の培養についても予備的検討を行い,検討し,開放型容器による大量培養を容易に実施し,アルカロイド等の生産を行い得る可能性を見出した。また、木本植物を含む種々種々培養株を作成した。2.開放培養における植物組織の分化発育に関する基礎的検討ならびに分化発育の制御に関する予備的検討開放培養における植物組織の分化発育に関する基礎的検討ならびに分化発育の制御に関する予備的検討【.encircled1.】主としてジャガイモとイチゴを材料にして開放培養における茎葉および塊茎の形成と発育の特性について検討を進めると共に,分化発育の制御に方法に関する予備的検討を行った。その結果,分化は閉鎖容器に準じる結果となったが,発育は前述の通り良好であり,かつ閉鎖容器における最大の問題点であるビトリフケーションの発生が顕著に抑制された。1.無菌開放培養システムの構築ならびに無菌開放培養下における植物組織器官の分化発育制御による大量培養に関する総合的検討本年度は,昨年までの成果を踏まえて無菌開放培養のモデルシステムを構築し,その特性を評価するとともに,該システム内での植物組織器官を培養して分化発育の制御ならびに大量培養による種苗生産と二次代謝物質生産に関する総合的検討を行い,無菌開放培養の実用化の可能性について評価した。(1)無菌開放培養のモデルシステムの構築のための基礎的検討安定に稼働する構造な無菌開放培養モデルシステムを構築する上で,水分の補給が最も重要な課題であった。そこで,ポンプや液面のレベルセンサー等を使用しない簡易水補給装置を開発した。この装置を使用することによって,液面のレベル制御が容易かつ安定化した。無菌開放培養の究極的な目的である自動化のモデルとして,X-Y軸の移動制御が可能な駆動装置を使用して,無菌開放培養物の上方にアームを駆動させ,無菌特性を調べた結果,問題なく無菌を維持することができた。また,種苗生産に必要な光照射について検討した結果,開放培養は障害物な全くないので光の照射効率が高かった。これに対して閉鎖容器の場合には,開放培養と比較して,2070%ほどの光の透過阻害が起った。
心停止ドナーからの肝臓移植法の開発

心停止ドナーで最も大きな障害となる温阻血再灌流障害は肝臓の微小循環障害を契機として肝機能不全を惹起する。この微小循環障害は肝類洞内皮障害に基づくものであり、アデノシンA1受容体・エンドセリン-1A受容体・アンギンテンシンII type I受容体等の拮抗剤で改善されることを明らかにしてきた。これらの受容体にリガンドが結合するとinhibitor small G proteinがリン酸化され細胞内セカンドメッセンジャーであるサイクリックAMPを減少させる。そこでサイクリックAMPの分解酵素であるホスホジエステラーゼIIIの阻害剤を投与し細胞内サイクリックAMPの濃度を虚血再灌流時にも減少させないようにすれば障害が緩和されるのではないかという仮説をたてた。ビーグル犬の肝臓に流入する血流を2時間完全に遮断し温阻血モデルを作成した。動物は以下の4群(n=6)に分類した。Group 1、薬剤非投与群;Group 2、温阻血1時間前にホスホジエステラーゼIII阻害剤投与;Group 3、2時間温阻血再灌流後1時間ホスホジエステラーゼIII阻害剤投与;Group 4、温阻血前後各々1時間ホスホジエステラーゼIII阻害剤投与。Group 2とGroup 3の動物は全例2週間以上生存したがGroup 1は33%が2週間生存しGroup 4は全例実験中の低血圧が原因で死亡した。生存グループでは血流再灌流後15分の時点でコントロール群に比べ約50%サイクリックAMP組織濃度が高値でありレーザードップラー血流計で測定した肝微小循環は生存グループでは温阻血前値に比べほぼ同等であったのに対しコントロール群では30%台にまで低下していた。現在この大動物での実験結果を基にしてラット肝灌流モデルを用い細胞内サイクリックAMPシグナル増強の臓器保護効果機構を転写因子レベルで解析中である。心停止ドナーからの肝移植に際して最も大きな障害は温阻血障害である。肝音阻血障害の機構は多岐に及んでいるが、最近type II PLA2と局所レニン・アンギオテンシン系(RAS)の関わりが言及されるようになってきた。Type II PLA2は虚血再灌流障害で活性化され、トロンボキサンや血小板活性因子が流血中に放出され肝微小循環が障害されることが明らかになっている。一方局所RSAはsystemicRASと異なり水分調節や電解質バランスを制御するのではなく、局所または特定臓器の血管内皮系に働きかけ障害時の微小循環悪化の原因の一つと考えられるようになってきた。そこでビーグル犬を用いて2時間完全肝温阻血モデルを開発しtype II PLA2 inhibitor(LY329722)とangiotensin type I receptor antagonist(CV-11974)の肝温阻血障害に対する効果を検討した。
ユニバーサルコントローラの研究

より広いクラスの制御対象を安定化するユニバーサルコントローラの開発を目的に研究を行なってきた。従来の適応制御は、パラメトリックな特性変動に対して補償器の可調節パラメータを自動的に調整するものであった。これに対して、本研究で考察したユニバーサルコントローラは、制御対象の構造的な特性変動にも対応できる適応制御である。制御対象の相対次数という構造に関する情報を事前に分からない場合に、試行錯誤的な切替えを行わない適応制御で安定化できる制御対象は相対次数が2を越えない範囲のものに限られていた。これは正実関数の相対次数に関する自由度を用いた手法で、相対次数が1でも2でも対応するリアプノフ関数を構成できるという意味で、応答のよい制御系である。しかしながら、相対次数が2を越える場合についての構成方法は、いままで提案されていなかった。これに対して、バックステッピング法という新しい適応制御手法を利用することによって、相対次数が2次の不確さを持つ範囲で任意の大きさ、すなわち、制御対象の相対次数がnまたはn+1であることが分かっている場合に制御系を安定化するユニバーサルコントローラの構成法を提案し、その安定解析を行なった。また、パラメータ調整則のロバスト化手法としてσ-修正法を適用した構成法を提案し、全システムの有界性を証明した。
トランスグリコシル化反応による糖鎖を分子プローブとした癌治療薬の創製に関する研究

アグリコン部にspirostane-typeのステロイド骨格を有し、糖鎖部にβ-lycotetraosy1基を持つ配糖体に強いガン細胞増殖抑制活性があるという知見を礎として、より詳細な構造活性相関を調べ、活性に必要なファーマコフォアを明らかにするために、lycotetraosy1配糖体のアグリコン部分のライブラリー構築を行うことを企図した。以下に、平成19年度に得られた知見を記す。2.アグリコンへのグリコシル化...7種のアグリコンとlycotetraosy1 thioglycoside体を用い、NIS、TMSOTfをpromotorとし-40°Cにてグリコシル化反応を行った。その結果、1652%の収率で非天然型のα結合体として、対応するアグリコン部を有する配糖体を得た。3.β選択性と収率向上の条件検討...Thioglycosideとtigogeninを用い反応温度を検討したところ、40°Cに昇温すると、収率29%(α/β=1/5)でβ配糖体を得ることができた。また、糖供与体にfluorideを用いた場合、CP_2HfCl_2、AgClO_4をpromotorとして-40°Cでcholesterolとグリコシル化したところ、α配糖体が78%と高収率で得られた。また、糖供与体にdipheny1 phosphateを用い、TMSOTfをpromotorとして-40°Cでcholesterolと反応したところ、収率41%(α/β=2/1)でβ配糖体が合成された。以上のことから、α配糖体は、fluoride体を用いると高収率で得られる傾向にあり、β配糖体は、-40°Cでdipheny1 phosphateを用いる、または、40°Cでthioglycosideを用いることで生成するという知見が得られた。4.得られたlycotetraosy1誘導体のガン細胞抑制試験・・・各種ガン細胞(A549,HepG2,LLC-PK1)を用いて、細胞増殖抑制試験を実施し、構造活性相関を検討した。同じアグリコンの場合、グリコシド結合がα結合に比べβ結合の配糖体の方が強い活性を持つことが判明した。また、アグリコン部はC27steroid骨格に比べcholestane骨格の配糖体に強い活性が有ることが推察された。リコテトラオースのガン細胞増殖抑制活性における役割を探る分子プローブの調製を著者らが展開しているトランスグリコシル化法を応用して行った。先ず、収穫後不要になったトマト地上部からαトマチン得、これとトマト寄生カビ・Fusarium.oxysporum培養液から調製したトマチナーゼを混合し室温で一晩反応することでリコテトラオースを75%の収率で得た。トマチナーゼの調製に関して、大腸菌を形質転換してトマチナーゼ蛋白を得ることも計画しているが、本年度は、トマト寄生カビ・F.oxysporumの培養条件を最適化することで大量のリコテトラオースを得ることが出来た。得られたリコテトラオースはアセチル保護した後、糖供与体(トリクロロアセトイミデート体、チオトルエン誘導体、フッ化グリコシド体)に効率よく変換した。また、イミデート体をエタノールアミンとグリコシル化した末端アミン体の調製も行った。同様の方法で、アリルアルコール配糖体に変換し、オゾン酸化することで、末端アルデヒド体の調製も行った。次に、コレステロールをアグリコンとしてリコテトラオース糖供与体のグリコシル化の条件検討を行った。その結果、フッ化グリコシド、チオグリコシドを用いると収率が良いことが判明した(収率6575%)。尚、調製の容易さからチオグリコシドが本実験には最も適した糖供与体である。しかしながら、得られた配糖体の結合様式は天然のβ-型ではなく、α-型が選択的に生成した。今後更なる条件検討が必要である。引き続き、トリテルペン(グリチルリチン酸)、ステロイド(ジオスゲニン)をアグリコンとしてトランスグリコシル化を行い、それぞれ非天然型のα-結合したリコテトラオース配糖体に変換した。得られた化合物はヒト肺ガン細胞(A549)に対する増殖抑制試験を行ったところ、中程度(10μM)の抑制効果を示す化合物を得ることが出来た。今後更にアグリコンや結合様式のバリエーションを増やすことで更に有効なリード化合物を検索していく必要がある。

また、糖供与体にfluorideを用いた場合、CP_2HfCl_2、AgClO_4をpromotorとして-40°Cでcholesterolとグリコシル化したところ、α配糖体が78%と高収率で得られた。また、糖供与体にdipheny1 phosphateを用い、TMSOTfをpromotorとして-40°Cでcholesterolと反応したところ、収率41%(α/β=2/1)でβ配糖体が合成された。以上のことから、α配糖体は、fluoride体を用いると高収率で得られる傾向にあり、β配糖体は、-40°Cでdipheny1 phosphateを用いる、または、40°Cでthioglycosideを用いることで生成するという知見が得られた。4.得られたlycotetraosy1誘導体のガン細胞抑制試験・・・各種ガン細胞(A549,HepG2,LLC-PK1)を用いて、細胞増殖抑制試験を実施し、構造活性相関を検討した。同じアグリコンの場合、グリコシド結合がα結合に比べβ結合の配糖体の方が強い活性を持つことが判明した。また、アグリコン部はC27steroid骨格に比べcholestane骨格の配糖体に強い活性が有ることが推察された。
炭素繊維補強材とポリマーセメントモルタルを用いたＲＣ部材の補強部界面の付着特性

鉄筋を橋脚に接触配置し,鉄筋かぶり分のみポリマーセメントモルタル(PCM)を吹付ける工法を開発した.その特徴は,PCM吹付けにより施工性の改善,PCMは中性化速度がコンクリートの1/5以下のため巻立厚をRC巻立工法の1/5程度に低減可,河積阻害率の制約を受けにくい,自重の増加の抑制などが挙げられる.一方,高耐久性材料であるCFグリッドは,高耐腐食性,高強度であるため,CFグリッドを鉄筋の代替筋として用いる場合,かぶり厚をさらに薄くまた補強筋量も少量でよく経済的となり得る.しかし,コンクリートやPCMとの付着特性は明らかにされていないため,補強部界面の付着特性を明らかにした.研究代表者らは,鉄筋を橋脚に接触配置し,鉄筋かぶり分のみポリマーセメントモルタル(PCM)を吹付ける工法を開発した.本工法の特徴は,PCM吹付けにより安定した施工ができる,PCMは中性化速度がコンクリートの1/5以下のためにかぶり厚を薄くでき巻立厚をRC巻立工法の1/5程度に低減できる,河積阻害率の制約を受けにくい,自重の増加を抑えることできるなどが挙げられる.一方,近年,高耐久性材料である炭素繊維補強材(CFグリッド)が先進材料として土木分野でも注目されつつある.CFグリッドは,錆びないため高耐腐食性で,鉄筋に比べて5倍強の高強度である.そのため,CFグリッドを鉄筋の代替筋として用いる場合,かぶり厚をさらに小さくでき,補強筋量も少量でよく経済的にも有利となり得る.しかしながら,補強設計上重要なコンクリートやPCMとの付着特性について明らかにされていないのが現状である.そこで本研究課題では,CFグリッドを補強筋として用いた補強部界面の付着特性を明らかにして,新工法となる高耐久性である耐震補強の開発を行った.鉄筋を橋脚に接触配置し,鉄筋かぶり分のみポリマーセメントモルタル(PCM)を吹付ける工法を開発した.その特徴は,PCM吹付けにより施工性の改善,PCMは中性化速度がコンクリートの1/5以下のため巻立厚をRC巻立工法の1/5程度に低減可,河積阻害率の制約を受けにくい,自重の増加の抑制などが挙げられる.一方,高耐久性材料であるCFグリッドは,高耐腐食性,高強度であるため,CFグリッドを鉄筋の代替筋として用いる場合,かぶり厚をさらに薄くまた補強筋量も少量でよく経済的となり得る.しかし,コンクリートやPCMとの付着特性は明らかにされていないため,補強部界面の付着特性を明らかにした.研究代表者らは,鉄筋を橋脚に接触配置し,鉄筋かぶり分のみポリマーセメントモルタル(PCM)を吹付ける工法を開発した.本工法の特徴は,PCM吹付けにより安定した施工ができる,PCMは中性化速度がコンクリートの1/5以下のためにかぶり厚を薄くでき巻立厚をRC巻立工法の1/5程度に低減できる,河積阻害率の制約を受けにくい,自重の増加を抑えることできるなどが挙げられる.一方,近年,高耐久性材料である炭素繊維補強材(CFグリッド)が先進材料として土木分野でも注目されつつある.CFグリッドは,錆びないため高耐腐食性で,鉄筋に比べて5倍強の高強度である.そのため,CFグリッドを鉄筋の代替筋として用いる場合,かぶり厚をさらに小さくでき,補強筋量も少量でよく経済的にも有利となり得る.しかしながら,補強設計上重要なコンクリートやPCMとの付着特性について明らかにされていないのが現状である.そこで本研究課題では,CFグリッドを補強筋として用いた補強部界面の付着特性を明らかにして,新工法となる高耐久性である耐震補強の開発を行う.平成24年度は以下の検討を行った.1CFグリッドの強度特性の解明(4月9月):CFグリッドの引張筋としての特性を解明するために,引張試験を実施した.2CFグリッドとPCMの付着特性の解明(7月3月):付着特性は鉄筋であれば鉄筋径と付着面積で評価されるが,CFグリッドの場合は縦筋および横筋の交差部(交点)の機械的アンカーによって付着力が確保されると予想される.このことを検証するために,CFグリッドとPCMの付着強度試験を実施した.3現有装置の改造(10月3月):CFグリッドを補強筋とした試験体を載荷できるように改造した.本研究課題の採択を見込んで,平成24年度当初に準備期間を設けたことにより,実質の本研究課題の推進後も計画的に効率的に進めることができたと考えられる.平成24年度は,当初の研究計画通りに研究を遂行して,成果を上げたと考えている.平成25年度も,当初の研究計画通りに研究を推進する予定である.該当なし
地域社会の政治構造と政治意識の総合研究ー近畿圏を中心としてー

3年間にわたる本研究は、現代日本における地方政治の全体像を把握すべく、大規模な3つのアンケ-ト郵送調査の実施を中心に行なわれた。まずこの調査がもつ特徴は、特定の地域に対象を限定しない包括的なものである点である。我々は近畿全域のみならず、鳥取県や新潟県に農業県の特徴を求め、さらには全国の政令指定都市を対象とすることで都市部デ-タの充実をはかった。その結果、地域別、人口規模別あるいは自治体レベル別など、調査デ-タから様々な比較が可能になった。次にあげられる特徴は、地方議員(3006票)、自治体首長(178票)、有権者(1849票)の、地域政治を担う3主体から豊富なデ-タを得たことであり、同じ目的のもとに3者に調査を行なうことは、全く初めての試みといえよう。そこから我々は異なるレベルから各主体がどのように地域政治を見ているかを分析することが可能になった。さて、初年度の議員・首長調査、次年度の有権者調査に続き、最終年度には、これらの調査デ-タの集中的な分析が行なわれた。基礎集計およびクロス集計がひととおりほどこされた後、様々な統計手法が用いられた。従来、議員調査では政治学・行政学からのものが中心であったが、本研究では社会学(その中には社会統計学のみならず数理社会学的モデル分析も含まれる)や社会心理学のパ-スペクティブも導入されたことがもうひとつの特徴といえるだろう。そこから例えば、階層帰属意識や不公平感などの社会意識を決定するものが、収入や学歴よりもむしろ、その人の政党支持に大きな影響を受けていること。あるいは政党支持が特定の社会集団に所属することと大きな関係をもち、これは無党派層の増大とともに大きな意味をもつことが発見された。その他、議員のレベルの差が、その政治的社会化の過程と相関があることなど、多くの興味ぶかい分析が展開された。本研究は、地域政治に関する総合的研究を目指すものであり、初年度は地方政治家調査、次年度が住民調査、最終年度に両者の比較に基づく分析と補充調査を行った上、報告書を出版する計画である。1年目の昭和63年度は地方政治家(議員と首長)を対象とし、我々は従来の調査と比較して次の3点で新たな成果を得ることができた。1.過去の調査が特定の自治体に限定され、少ない片寄った標本しか得られなかったのに対し、我々は近畿圏全体を対象にし、かつ政令指定都市および新潟県を加えることで大都市部と農村部の標本を補充した。議員は相互に密接な関係を持つことからサンプリングより全数調査が適切と判断し、我々は全414自治体の議会事務局に対し主旨説明を行うと同時に議員名簿の請求を行なった。その結果、1万人近い地方議員の基礎データを収集することに成功した。2.それを母集団に8628名の議員にアンケートを郵送し、最終的に3006名からの回答を得た。これは非常に片寄りの少ないものであり、かつケース数の大きさから今後、多様な数理的分析による成果が期待できる。また我々は各自治体の議員と同時に387名の首長に対してもほぼ同じアンケートを郵送し、178名から回答を得た。このような形式で首長の調査を行うことは初めてのことであり、議員との比較からも貴重なデータを得ることができた。3.調査票の内容にも工夫を凝らし、政治学的領域では集票行動のみならず、議会における政策活動に焦点をあてた。

また従来ほとんど未開拓であった政治家の社会学的研究についても、職歴、学歴、政治的社会化、社会意識、交際ネットワークについて大きなスペースをあてた。以上のデータについては2月までにコーディングのうえ、大型計算機への入力を終え、各項目の単純集計を出すに至った。本研究は3年計画で地域政治に関する総合的研究を行なうものであり、昨年度の政治家調査に続き、2年目の平成元年度は有権者調査の実施を中心的な課題としている。同内容のアンケ-トを地域政治の両主体に行ない、結果を分析し比較することは、かつてない試みであり、調査の内容および方法に特別な工夫を必要とした。1.調査内容としては昨年の連続性をもたせつつ、選挙や議員活動の実態に対する有権者の評価を中心に、政治的社会化、政策要求、社会意識、政党支持、交際ネットワ-ク、モラルなどを問うた。その際、住民調査ということで質問を簡潔にすることが求められた。2.方法としては昨年同様の郵送法ながら、政治家調査のような特定の集団の全数調査とは逆に、全有権者からいかに偏りのないサンプリングを行なうかが課題となる。そこで統計数理研究所の協力を受け、総理府国民性調査と同じサンプリングを実施し、近畿2府3県と鳥取・新潟2県を対象に5390名の有権者を抽出した。これは昨年との比較及び代表性の両条件を満たすものである。回収した1849票についても居住自治体の人口規模、年齢、性別などについて偏りがないことがわかっている。3.調査結果についても現在既に基礎集計が完成している。政治の現状に対する強い批判と共に根強い保守支持は、はからずも総選挙の結果を予測するものとなった。すなわち集計結果から地域推薦や後継者指名に反発しつつも利益代表としての政治家を重要視している有権者像が明らかになり、その結果大政党支持に傾いている。詳細な分析は最終年度の課題である。4.なお、昨年度の政治家調査の分析も並行して行ない、デ-タクリ-ニングとクロス集計及び因子分析を実施した。1990年4月の時点で、研究会としては議員・首長・有権者の3調査のデ-タおよび単純集計表,さらに議員・首長の2調査については、政党別・レベル別のクロス集計表を整備していた。5月よりは毎月1回、定例の研究会を開き、毎回2人ずつが分析結果を報告した。a.本年度の方針ー研究会は,まず3調査のデ-タが膨大かつ多様であるために,1年間で本格的な分析を完了することはできないとし、長期的な分析計画を可能にするためにも、さらにデ-タの整備を行なうことを90年度の第1の目標とした。デ-タ分析に関しては,まず各自が質問文作成に関わった項目について、少なくとも1項目は基本的な分析を施したうえで会合で報告し、他のメンバ-の意見も聞いて文章にまとめることを分析1年目の目標とした。以上については、それぞれ出版を予定している。b.デ-タ・ブックの作成ー8月から9月にかけて,3調査の共通項目をそれぞれ1つにまとめた集計表を作成し、質問文をつけるなどして編集した。また基礎変数のリコ-ドの方法についても、7月下旬に研究会としての一定の基準を設定し、基礎項目の基礎集計表とクロス集計表を作成した。事務局ではデ-タ・ブックを一応完成させた後も、デ-タ・チェックを繰り返し行なった。なお、議員・首長調査については、回答者の中で希望される方には集計結果を送る約束をしていたので、パンフレット「集計結果のお知らせ」を作成のうえ、1991年3月に希望者2045名へ郵送した。c.分析報告集の編集ー研究会では5月より12月まで月例の会合を持ち、計14の分析報告が行なわれた。
振動誘起流れによる非接触三軸姿勢制御を用いた卵細胞の非侵襲活性評価への挑戦

本研究では,卵細胞の機械的特性の異方性を非侵襲に計測するために,マイクロ流体チップにマイクロピラーをパターニングし,振動誘起流れを用いることで,卵細胞の非接触姿勢制御技術に取り組んだ.振動誘起流れを用いることで,開空間を有するチップを用いた細胞操作および計測が可能となり,卵細胞のチップ内への導入・搬送・および姿勢制御についてそれぞれ実証実験を行った.さらに,マイクロ流体チップにプローブと力センサを統合し,プローブを用いて卵細胞を変形させた際の反力を計測することで,卵細胞の硬さ計測に成功した.マイクロ流体チップ内で,大きさが100マイクロメータ前後の卵細胞(マウス)を非接触で三軸姿勢制御し,機械的特性をその場計測した.実績を以下にまとめる.(1)卵細胞の三軸姿勢制御:マイクロ構造体を有するマイクロ流体チップを三次元的に加振し,局所流れを制御する方式を提案し,2次元平面の振動誘起流れを解析した.また,チップを試作して三軸姿勢制御システムを構築して姿勢制御できることを示した.チップ内にマイクロ構造体を配置した.圧電素子にてチップ全体に回転振動を与えることで,3つのマイクロ構造体の中心に振動誘起流れを生成し,卵細胞が回転した.振動の回転方向を変えることで逆方向に回転を制御した.マイクロ構造体を有するチップおよび加振システムを構築し,顕微鏡画像から卵細胞の姿勢を計測し,姿勢が制御できることを示した.(2)偏光観察による卵細胞の密度指標:偏光観察カメラを用いて卵細胞の透明体の光学特性を計測した.リターダンス(位相差)から卵子の個体の違いを評価する実験を行った.透明体の密度指標を得るまでにはいかなかった.(3)卵細胞の機械特性の計測:観察する焦点面内の姿勢制御機能を有するマイクロ流体チップ内にオンチップロボット(プローブ)および超小型力センサを組み込み,プローブ先端で姿勢制御した卵細胞を変形し,その機械的特性を計測した.オンチップロボットおよび超小型力センサを設計製作した.振動誘起流れによって卵細胞を計測箇所に搬送した.オンチップロボットを用いて卵細胞を変形し,画像計測による変形より力計測した.(4)システム統合と卵細胞の評価:卵細胞を振動誘起流れによって姿勢制御し,変形モデルに基づいて卵細胞のヤング率を算出した.卵細胞の活性を非侵襲で評価するための方法論を示した.本研究では,卵細胞の機械的特性の異方性を非侵襲に計測するために,マイクロ流体チップにマイクロピラーをパターニングし,振動誘起流れを用いることで,卵細胞の非接触姿勢制御技術に取り組んだ.振動誘起流れを用いることで,開空間を有するチップを用いた細胞操作および計測が可能となり,卵細胞のチップ内への導入・搬送・および姿勢制御についてそれぞれ実証実験を行った.さらに,マイクロ流体チップにプローブと力センサを統合し,プローブを用いて卵細胞を変形させた際の反力を計測することで,卵細胞の硬さ計測に成功した.知能機械学・機械システム