hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
３次元ゲル培養法を応用した角膜神経誘導法の開発

そのために,今回は3次元ゲル培養法を用いた神経線維誘導を評価できる培養システムの確立とコラーゲンビトリゲルを併用した共培養系を用いて神経細胞と角膜細胞(上皮細胞,実質細胞)との相互作用および調節機構を探索することを目的とした。神経細胞を生体(角膜実質)に見立てた3次元ゲル内培養を試み,神経線維の伸展を指標に神経線維誘導に必要な環境や因子を検索できる培養系を確立すること目的で行っているゲル内での神経細胞(PC12)の培養は可能であるが,神経成長因子(NGF)の濃度勾配による神経線維の誘導結果が安定せず,定量的評価が困難であった。そこで,いったんカルチャースライド上での3次元ゲル内培養観察に移行して安定した条件の獲得を目指した検討を続けている。一方で,すでに確立しているコラーゲンビトリゲルによる神経細胞と角膜細胞の共培養システムを利用して,角膜上皮細胞の機能のうち最も重要であるバリアー機能における重層化に三叉神経が必須であることを三叉神経節細胞と角膜上皮細胞との共培養条件下で明らかにした。さらに,重層化の促進とともに上皮細胞の分化に重要であるN-cadherinの発現が神経細胞の存在下で促進されることと,神経ペプチドの中でもSubstance PあるいはCGRPがその機能を果たしていることを明らかにした。今後,安定した培養条件の決定を急ぎ,当初の予定である相互作用の解明と動物モデルによる検討へ進みたいと考えている。眼科学本研究は現在までやや遅れていると自己評価している。神経細胞の3次元ゲル培養の条件設定が困難な中,ゲル内培養法の変更によりPC12に対して神経成長因子であるNerve Growth Factor (NGF)の神経線維伸長の影響を観察したところ神経線維の伸長にNGFの濃度勾配による神経線維の誘導が観察された。一方で,神経細胞と角膜上皮細胞の共培養では,株化神経細胞(PC12)に加えて三叉神経節細胞においてもin vitro系で角膜細胞と共培養を試み,その両者の共培養に成功した。また,これらの神経細胞の存在下では,サブスタンスPやCGRPと同様に,角膜上皮細胞の重層化の促進が観察された。コラーゲン膜を用いた培養系は,株化神経細胞(PC12)と角膜細胞の共培養の確立さらに解析も順調に進んでいる。すでにその内容は学会や雑誌などに発表している。このコラーゲン膜を用いた培養系で得られた情報をもとに,3次元ゲル培養法の確立とその解析と共に神経再生に際して生じる神経線維の走行異常を是正する(神経)因子の同定とその応用に結び付けることが可能であると考えられる。以上より,この研究で見出した共培養系を応用し,3次元ゲル培養に展開することで,生体内の環境に近づけることが可能になり,神経麻痺性角膜症や様々な角膜疾患に対する新しい治療法の開発に結び付く可能性を期待できる。本研究は現在までやや遅れていると自己評価している。神経細胞の3次元ゲル培養の条件設定がなかなか困難な状況であり,その後の研究予定が進んでいない点があげられる。一方で,コラーゲン膜を用いた培養系は,株化神経細胞(PC12)と角膜細胞の共培養の確立、さらに解析も順調に進んでいる。すでに、その内容は学会、雑誌などに発表している。このコラーゲン膜を用いた培養系で得られた情報をもとに,3次元ゲル培養法の確立とその解析と共に神経再生に際して生じる神経線維の走行異常を是正する(神経)因子の同定に結び付けることが可能であると考えられます。
劣化外力として酸性物質が作用するコンクリートの耐久性評価

コンクリート構造物の設計が性能照査型設計へ移行する中で,構造物の耐久性を的確に評価し予測することが求められている.中性化や塩害に関しては,予測精度の問題点は指摘されつつも,種々の劣化予測式が提案されている.一方,酸性劣化に代表される化学的侵食に関しては,劣化メカニズムは明らかとなっているが,劣化進行を的確に予測する段階には至っていない.これは,酸性劣化が一般的な劣化ではなく,下水道関連施設や温泉地帯といった特殊性を有する部分での劣化であること,ならびに酸の強弱によって劣化の程度が変化するのみではなく水素イオンと対をなす陰イオンの影響がその種類によって異なることなどが関係しているものと考えられる.本研究は,炭酸を含めて弱酸・強酸の区別なく,酸による作用がコンクリートの耐久性に及ぼす影響を,包括的にかつ統一的に評価することを最終的な目的とするものである.弱酸による作用では,化学反応に基づいて生じる劣化現象を解析的に表現するとき,反応速度を考慮する必要性が実験的に示唆された.強酸による作用では,化学反応によって生成される物質と硬化体との結合の強さを考慮する必要性が示唆された.すなわち,酸がせん断応力を伴ってコンクリートに作用したとき,反応生成物と硬化体との結合の強さが,反応生成物の残存や剥離を決定付けることとなり,以降の侵食速度を変化させるためである.これらのことから,酸による作用を統一的に評価するとき,解析的には反応速度に立脚した反応モデルの構築が必要であり,硬化体の細孔構造形成も,それに伴ってモデル化を行う必要がある.また,反応部と未反応部の境界面においては物理的な結合力を表現するモデル化が必要であり,これによって反応生成物の剥離を表現する必要があることが明らかとなった.コンクリート構造物の設計が性能照査型設計へ移行する中で,構造物の耐久性を的確に評価し予測することが求められている.中性化や塩害に関しては,予測精度の問題点は指摘されつつも,種々の劣化予測式が提案されている.一方,酸性劣化に代表される化学的侵食に関しては,劣化メカニズムは明らかとなっているが,劣化進行を的確に予測する段階には至っていない.これは,酸性劣化が一般的な劣化ではなく,下水道関連施設や温泉地帯といった特殊性を有する部分での劣化であること,ならびに酸の強弱によって劣化の程度が変化するのみではなく水素イオンと対をなす陰イオンの影響がその種類によって異なることなどが関係しているものと考えられる.本研究は,炭酸を含めて弱酸・強酸の区別なく,酸による作用がコンクリートの耐久性に及ぼす影響を,包括的にかつ統一的に評価することを最終的な目的とするものである.弱酸による作用では,化学反応に基づいて生じる劣化現象を解析的に表現するとき,反応速度を考慮する必要性が実験的に示唆された.強酸による作用では,化学反応によって生成される物質と硬化体との結合の強さを考慮する必要性が示唆された.すなわち,酸がせん断応力を伴ってコンクリートに作用したとき,反応生成物と硬化体との結合の強さが,反応生成物の残存や剥離を決定付けることとなり,以降の侵食速度を変化させるためである.これらのことから,酸による作用を統一的に評価するとき,解析的には反応速度に立脚した反応モデルの構築が必要であり,硬化体の細孔構造形成も,それに伴ってモデル化を行う必要がある.また,反応部と未反応部の境界面においては物理的な結合力を表現するモデル化が必要であり,これによって反応生成物の剥離を表現する必要があることが明らかとなった.二酸化炭素を含む酸性物質によるセメント硬化体の分解のメカニズム(水和生成物の種類による分解速度の違い,分解を開始する酸濃度の違いなど)を明らかとし,これらを考慮した酸性物質の作用によるコンクリートの劣化進行速度の予測を可能とする解析手法の提案を行うことを目的として,本年度は,炭酸によるセメント水和物の分解過程ならびに強酸によるセメント硬化体の分解過程について実験的検討を行った.1.炭酸によるセメント水和物の分解過程合成したC-S-H,フリーデル氏塩を使用して,促進炭酸化実験を行った.模擬細孔溶液として試薬のNaOHを用いてpHを13.2に調整した溶液中に,C-S-Hまたはフリーデル氏塩を投入し,C-S-HではCO_2濃度1.0%,フリーデル氏塩ではCO_2濃度0.5%,1.0%の環境下で促進炭酸化を行った.その結果,フリーデル氏塩では,CO_2濃度に関わらず時間の経過とともに炭酸化による分解が進み,試験開始後24時間でほぼすべてが分解したのに対し,C-S-Hでは,試験開始後120時間経過しても,すべては分解していない結果となった.2.強酸によるセメント硬化体の分解過程セメントとして普通ポルトランドセメント,混和材として高炉スラグ微粉末,フライアッシュ,シリカフユーム,細骨材として珪砂を使用し,水結合材比0.35のペースト供試体,水結合材比0.40のモルタル供試体を作製した.供試体は材齢28日または材齢56日まで水中養生後,硫酸溶液に浸漬した.浸漬溶液の硫酸濃度は溶液のpHが0.5,1,2となるよう調整した.浸漬試験の結果,高炉スラグ,フライアッシュの混和と比較して,シリカフユームの混和で,供試体の高い硫酸抵抗性が認められた.さらに,混和材の併用使用が,供試体の硫酸抵抗性の向上には極めて効果的であることが確認された.

二酸化炭素を含む酸性物質によるセメント硬化体の分解メカニズムを明らかとし,これらを考慮した酸性物質の作用によるコンクリートの劣化進行速度の予測を可能とする解析手法の提案を行うことを目的として,炭酸によるセメント水和物の分解過程ならびに強酸によるセメント硬化体の分解過程について実験的検討を行い,これらの研究結果ならびに昨年度の研究結果に基づき,解析的アプローチを実施した.炭酸によるセメント水和物の分解過程に関する実験では,二酸化炭素がコンクリート中の溶液に溶解する過程を明らかとするため,試薬のNaOHによりpHを13.2に調製した溶液とCO_2を接触させ,このときの溶液pHの変化を計測した.接触させたCO_2の濃度は0.5%と1.0%である.これにより,コンクリート内部における,気相から液相への二酸化炭素の溶解をモデル化した.強酸によるセメント硬化体の分解過程に関する実験では,混和材として高炉スラグ微粉末,フライアッシュ,シリカフュームを混和したセメントペースト,モルタル,コンクリート供試体を作製し,これらをpHが1.0,2.0あるいは4.0の硫酸溶液に浸漬して,経時的に侵食深さを測定した.なお,一部の供試体では混和材を2種類あるいは3種類混和し,各混和材の置換率も変化させた.この結果より,複数の混和材を混和することにより耐硫酸性が向上するものの,その程度は混和材の組合せ,置換率によって大きく異なることが明らかとなった.以上の実験結果と昨年度の結果より,解析的アプローチを実施したが,酸性物質の作用によるコンクリートの劣化進行予測を統一的に可能とするモデルの構築までには至らなかった.上述した気相から液相への二酸化炭素の溶解過程など,個別要素に関しては,精緻なモデルを構築することができた.今後の研究展開として,これらの個別要素モデルを組み合わせて,統一的なモデル構築を行うことが必要である.
高温熱エネルギーの高効率利用に関する研究

1.高温球を伝熱面としてカリウムと水の膜沸騰実験を行い、理論によって無次元数関係式を導き、その式が、カリウムと水のみならず、他者のナトリウムや液体窒素の熱伝達率の実験値とも一致する事を確かめた。2.水平伝熱面上のプール飽和膜沸騰の下限界に関し、伝熱面径が臨界波長の5倍以上のとき、伝熱面径や周辺条件の影響を殆ど受けない事、下限界の発生の仕方に2形態がありうる事を明かにした。3.伝熱面の形と姿勢及び沸騰液体の流動様式を変えて気泡微細化沸騰の実験を行い、その起る要因と伝熱特性曲線を調べ、液体の比抵抗、エージング、サブクール度及び流速の影響を求めた。4.種々のサブクール度と圧力のもとでピンホール付伝熱面の過渡沸騰除熱を調べ、その高効率化に対して最適なピンホール密度とサブクール度及び圧力条件の関係を求めた。5.試験部入口に設けた乱流格子によって主流に5%程度の乱れを与えたとき、壁面垂直方向とスパン方向の吹出し流の拡散が共に増大するが、冷却効率には殆ど変化がない事を明かにした。6.エネルギー環流によって高め得る火炎温度の限界を系統的に解析し、また火炎構造を明かにした。高温空間の利用によって、低品質燃料の燃焼と水冷管への伝熱に対し大きな促進効果を得た。7.メタノールの発火性向上を目的として、石英管内対流下で予混合気の発火温度を測定し、化学反応機構により解析した。また【NO_2】添加効果を調べ、硝酸エステル類によるセタン価向上の可能性を示した。8.超過エンタルピ火炎に与える燃料の種類の影響を調べ、同じ熱循環によって火炎の安定限界が、エチレン、プロパン、メタンの順に希薄側に拡大する事を明かにした。9.非燃焼コールドモデルにより、燃焼器内の粒子挙動とガス流動の特性を検討し、燃焼実験の基礎資料を得た。環状部でのチャー燃焼に対し新燃焼反応モデルを提案し、充填層実験と対比した。
高度安全化のための光ファイバを用いたヘルスモニタリングシステムに関する研究

本研究は高度安全化社会環境の構築を目指して,光ファイバセンサ(ファイバブラッググレーティング(FBG))を用いたヘルスモニタリングシステムを構築し,構造物及び危険区域などのひずみ測定への応用を目指した。FBGは光ファイバに紫外線で書き込んだ回折格子であり,長さ方向のひずみにより反射波長が変化するため,反射波長からひずみを測定することができる。平成15年度は2本のFBGを用いた差動方式(差動形ストレインゲージ)による静的ひずみ測定とFBGの反射波長のシフトをセロダイン変調による不等光路型マッハツェンダー干渉計を用いた動的ひずみ測定について研究を行った。差動方式による静的ひずみ測定では光スペクトラムアナライザと外部共振器型半導体レーザを組み合わせた波長同期掃引による波長分解能1×10^<-12>m(ひずみに換算して1με以下)の計測システムを構築し,2本のFBGを交差させる角度により測定感度を選択できることを示した。また,セロダイン変調を用いた光ファイバの長さ方向の動的ひずみ測定システムは静的ひずみ計測システムを用いて測定したFBGの感度とほぼ一致し,波長分解能が1×10^<-12>m以下であることを実験で示した。平成16年度は2本のFBGを用いた差動方式による動的ひずみ測定への応用,さらにFBGの反射波長のシフトを不等光路型マッハツェンダー干渉計と光カップラの結合を利用した動的ひずみ測定などの実時間計測について研究を行った。差動方式によるひずみ測定では広帯域光源と波長モニターを組み合わせたシステムを構築し,波長分解能1×10^<-12>m,測定時間間隔10msを実現し,空間(3軸)上の1軸方向に高い感度をもち,他軸のひずみ及び温度変動の影響を受けにくいことを示した。実時間の動的ひずみ測定ではDSPを用いたディジタル演算装置により,測定時間間隔0.1msの実時間システムを開発した。本研究は高度安全化社会環境創造を目指して,光ファイバセンサ(ファイバブラッググレーティング(FBG))を用いたヘルスモニタリングシステムを構築し,構造物の歪計測への応用を検証することである。FBGは光ファイバに紫外線で書き込んだ回折格子であり,長さ方向の歪により反射波長が変化するため,反射波長から歪を計測することができる。このFBGと実時間ディジタル信号処理装置により,高い時間分解能で動的歪計測を実現することである。本年度は2本のファイバブラッググレーティング(FBG)を用いた差動方式による静的歪測定とFBGの反射波長のシフトをセロダイン変調による不等光路型マッハツェンダー干渉計を用いた動的歪測定について研究を行った。先ず,差動方式による静的歪測定では光スペクトラムアナライザと外部共振器型半導体レーザを組み合わせた波長同期掃引による波長分解能1×10^<-12>mの計測システムを構築した。2本のFBGを交差させる差動方式では平面(2軸)上の1軸方向のみに感度をもち,他軸の歪及び温度変動は差動を取ることにより除去できることを示し,2本のFBGを交差させる角度により測定感度を選択できることを示した。また,動的歪計測は広帯域光源を用いてFBGの動的歪による反射波長のシフトをセロダイン変調による不等光路型マッハツェンダー干渉計を用いて位相変化として計測するシステムを構築した。セロダイン変調による擬似へテロダイン化を用いた位相計測において,セロダイン変調周波数とビート周波数の周波数比が位相測定に与える影響について検討し,セロダイン係数を導出するとともに実験で示した。

さらに,光ファイバの長さ方向の動的歪に対して,構築した動的システムは静的歪計測システム(波長分解能1×10^<-12>m)を用いて測定したFBGの感度とほぼ一致し,波長分解能が1×10^<-12>m以下であることを実験で示した。本研究は高度安全化社会環境の構築を目指して,光ファイバセンサ(ファイバブラッググレーティング(FBG))を用いたヘルスモニタリングシステムを構築し,構造物及び危険区域などのひずみ測定への応用を目的としている。FBGは光ファイバに紫外線で書き込んだ回折格子であり,長さ方向のひずみにより反射波長が変化するため,反射波長からひずみを測定することができる。本年度は2本のファイバブラッググレーティング(FBG)を用いた差動方式(差動形ストレインゲージ)によるひずみ測定,次にFBGの反射波長のシフトを不等光路型マッハツェンダー干渉計と光カップラの結合を利用した動的ひずみ測定について研究を行った。先ず,反射波長の異なる2本のFBGを交差させる差動方式によるひずみ測定では広帯域光源と波長モニターを組み合わせ,波長分解能1×10^<-12>m,測定時間間隔10msの測定システムを構築した。差動方式では空間(3軸)上の1軸方向に高い感度をもち,他軸のひずみ及び温度変動の影響を受けにくいことを示した。さらに,測定感度は2本のFBGを交差させる角度すなわち実際に配置する方法により選択できることを示した。また,FBGの動的ひずみ測定では高速な反射波長のシフトを検出するために不等光路型マッハツェンダー干渉計と光カップラの結合を組み合わせた位相シフト法を導入した。さらに,本方法による実時間ひずみ測定を実現するために,DSP (Digital Signal Processor)を用いたディジタル演算装置による実時間システムの開発を行った。
没入型仮想共有環境システムにおける技能伝承用力覚提示装置の開発

本研究では,高度な技術,高品質,短納期などが要求される単品鋳物製品に関する鋳造工程を技能伝承事例として取り上げ,その際に必要となる形式知と暗黙知とを連携して設計・製造知識の技能伝承・教育支援を行うシステムの構築,さらに新たな高付加価値製品の製造知識を創出する没入型仮想共有環境システムの構築を行った.特に,没入型仮想共有環境における造型や鋳湯作業についての提示装置の構築は重要であり,これにより「匠の技」を仮想体験できるようにした.本研究課題に関する平成1617年度の主な研究成果は,次のとおりである.(1)技能伝承用力覚提示装置の設計および製作力覚提示装置は,多関節型ロボットアームと触覚用エンドエフェクタから構成した.これにより,鋳型の重量感,鋳型表面の砂の触感を得ることができた.(2)没入型仮想共有環境システムにおける3次元立体視装置と力覚提示装置とのインターフェイス部の開発没入型仮想共有環境システムに教育対象に応じたコンテンツを表示し,現場作業の仮想的な体験を通じて非熟練技能技術者の教育支援を行うものであり,マルチメディア技術を用いた熟練技能伝承システムで鋳造に関する形式知を獲得したあとに,現場でのOJTに入る前段階の暗黙知の獲得する場として利用した.(3)没入型仮想共有環境システムの実証試験および改良没入型仮想共有環境システム(3次元立体視装置と力覚提示装置)を熟練技能者に実際に使用してもらい,鋳型,湯口系,見切り面,鋳肌,等の項目について実証検証を行い,本開発システムの有用性を確認した.(4)没入型仮想共有環境システムと熟練技能伝承システムとのインターフェイス部の開発没入型仮想共有環境システムと熟練技能伝承システムとの間の形式知・暗黙知を連携するインターフェイス部を構築した.このシステムを熟練技能者に実際に使用してもらい,時間的・空間的・規模的な制約を緩和し,OJT(現場訓練)と本システムでの訓練を融合した「場」の共有による技能者教育の効果,非熟練者の作業における危険箇所の認識に関する体験教育の効果等について検証を行い,本開発システムの有用性を確認した.以上の研究成果については,国内外での学会発表等を通じて広く公表した.本研究では,高度な技術,高品質,短納期などが要求される単品鋳物製品に関する鋳造工程を技能伝承事例として取り上げ,その際に必要となる形式知と暗黙知とを連携して設計・製造知識の技能伝承・教育支援を行うシステムの構築,さらに新たな高付加価値製品の製造知識を創出する没入型仮想共有環境システムの構築を行った.特に,没入型仮想共有環境における造型や鋳湯作業についての提示装置の構築は重要であり,これにより「匠の技」を仮想体験できるようにした.本研究課題に関する平成1617年度の主な研究成果は,次のとおりである.(1)技能伝承用力覚提示装置の設計および製作力覚提示装置は,多関節型ロボットアームと触覚用エンドエフェクタから構成した.これにより,鋳型の重量感,鋳型表面の砂の触感を得ることができた.(2)没入型仮想共有環境システムにおける3次元立体視装置と力覚提示装置とのインターフェイス部の開発没入型仮想共有環境システムに教育対象に応じたコンテンツを表示し,現場作業の仮想的な体験を通じて非熟練技能技術者の教育支援を行うものであり,マルチメディア技術を用いた熟練技能伝承システムで鋳造に関する形式知を獲得したあとに,現場でのOJTに入る前段階の暗黙知の獲得する場として利用した.(3)没入型仮想共有環境システムの実証試験および改良没入型仮想共有環境システム(3次元立体視装置と力覚提示装置)を熟練技能者に実際に使用してもらい,鋳型,湯口系,見切り面,鋳肌,等の項目について実証検証を行い,本開発システムの有用性を確認した.(4)没入型仮想共有環境システムと熟練技能伝承システムとのインターフェイス部の開発没入型仮想共有環境システムと熟練技能伝承システムとの間の形式知・暗黙知を連携するインターフェイス部を構築した.このシステムを熟練技能者に実際に使用してもらい,時間的・空間的・規模的な制約を緩和し,OJT(現場訓練)と本システムでの訓練を融合した「場」の共有による技能者教育の効果,非熟練者の作業における危険箇所の認識に関する体験教育の効果等について検証を行い,本開発システムの有用性を確認した.以上の研究成果については,国内外での学会発表等を通じて広く公表した.本研究では,高度な技術,高品質,短納期などが要求される単品鋳物製品の製造工程を取り上げ,その際に必要となる形式知と暗黙知とを連携して設計・製造知識を伝承し,さらに新たな高付加価値製品の製造知識を創出する没入型仮想共有環境システムにおける力覚呈示装置を開発した.本研究で開発した可搬型仮想共有環境システムは,3次元可視化装置と力覚呈示装置を組み合わせ,ユーザが3次元仮想物体の重さなどを体験できるものである.仮想共有環境内に表示された映像を,視覚のみならず触覚や力覚を体験化することで,鋳造にかかわる知識の内面化が促進される.3次元立体視装置への3次元形状の表示と力覚呈示装置への制御入力はPCで統合的に行われ,3次元立体視映像と力覚を同期する.3Dメガネに取り付けられたヘッドトラッキング装置により視点位置がPCにフィードバックされ,視点位置に応じた映像をリアルタイムに表示するとともに,力覚呈示装置では,マニピュレータ先端の位置とマニピュレータへの負荷をPCにフィードバックし,さらに呈示されている3次元形状を考慮してマニピュレータの位置や力を適切に制御する.

例えば,鋳造における突き固め工程では,金枠の中に鋳砂を注入しながら,突き棒によって鋳砂がムラがなく行き渡るように突き固める.このような工程で獲得すべき知識は視覚的なものだけでなく,突き棒で突く感覚が重要である.本仮想共有環境システムを利用する場合は,3次元立体視映像とともに力覚呈示装置により突き固め工程における感覚が呈示され,また,実際に製品製造を行うわけではないため,何度でも体験することが可能である.また,熟練技能者の作業データを予め計測し,そのデータについて力覚呈示装置を介して教示することにより,熟練技能者の作業内容を体験することができる,このような力覚に関わるデータを教示することで,直接的に暗黙知を獲得することが可能となった.本研究では,高度な技術,高品質,短納期などが要求される単品鋳物製品に関する鋳造工程を技能伝承事例として取り上げ,その際に必要となる形式知と暗黙知とを連携して設計・製造知識の技能伝承・教育支援を行うシステムの構築,さらに新たな高付加価値製品の製造知識を創出する没入型仮想共有環境システムの構築を行った.特に,没入型仮想共有環境における造型や鋳湯作業についての提示装置の構築は重要であり,これにより「匠の技」を仮想体験できるようにした.本研究課題に関する平成17年度の主な研究成果は,次のとおりである.(1)没入型仮想共有環境システムの実証試験および改良平成16年度に開発した没入型仮想共有環境システム(3次元立体視装置と力覚提示装置)を熟練技能者に実際に使用してもらい,鋳型,湯口系,見切り面,鋳肌,等の項目について実証検証を行い,本開発システムの有用性を確認した.(2)没入型仮想共有環境システムと熟練技能伝承システムとのインターフェイス部の開発没入型仮想共有環境システムと熟練技能伝承システムとの間の形式知・暗黙知を連携するインターフェイス部を構築した.このシステムを熟練技能者に実際に使用してもらい,時間的・空間的・規模的な制約を緩和し,OJT(現場訓練)と本システムでの訓練を融合した「場」の共有による技能者教育の効果,非熟練者の作業における危険箇所の認識に関する体験教育の効果等について検証を行い,本開発システムの有用性を確認した.以上の研究成果については,国内外での学会発表等を通じて広く公表した.
大気中における酸性物質の変質と輸送のモデリングに関する研究

研究課題1広域大気輸送シミュレーションモデルの開発3次元オイラー型大気輸送モデルに,硫黄化合物を対象としてガスから粒子への転換,乾性沈着過程についての詳細なモデルを組み込んだ精密な数値シミュレーションモデルを開発し,感度解析によってメソスケール拡散場において各プロセスが及ぼす影響について検討した。この結果,大気安定度,混合層高さにより大気中酸性物質濃度,地表面沈着量は大きく変動し,大気が安定状態にあるほど大気中濃度が高くなることを示した。また二次生成粒子濃度は太陽光放射照度に大きく依存し,その転換速度は夏季の方が冬季に比べて約30%大きいこと,地表面沈着量は大気が不安定になるほど増加することなどを示した。またこのモデルを京阪神地域に適用し,冬季と夏季の代表日における大阪湾岸工業地域から内陸地域への酸性物質の輸送過程についてシミュレーションを行った。その結果,大気中ガス,粒子状酸性物質濃度は一般に冬季の方が高濃度の傾向を示し,また大気中酸性物質濃度,沈着量ともほぼ実測値と近い計算結果を示した。今後モデルのさらなる検証を行って,モデルの実用性を高めていく予定である。研究課題2降水による酸性物質の洗浄モデルの構築降水による大気エアロゾル粒子の洗浄特性を検討するために,雨滴粒子の捕集理論に基づく洗浄モデルを構築し,大気,雨水中の元素,イオン成分別の洗浄特性を感度解析により検討した。その結果,降雨強度が大きいほど初期降水による洗浄効果が大きいこと,またその洗浄効果は粒径3μm以上の粗大粒子において顕著に現れることなどを示した。今後,この洗浄モデルを課題1の大気輸送モデルに取り込み高精度の酸性雨予測モデルへと発展させていく予定である。
運動恐怖の情動定量化と組み合わせた難治性疼痛罹患肢の高次運動機能障害の機序解明

健常者を対象とし、到達把握運動前に特定の音階のbeep音を鳴らした際にのみ目標把握時に侵害電気刺激(NRS=約7)を与え、疼痛に対する恐怖条件付けを行った。到達把握運動の3次元動作解析では、到達運動における運動速度の時系列変化を算出し,運動開始から運動速度がピークに達するまでの区間(加速期),運動速度のピークから運動終了までの区間(減速期)に分割して評価を行い、条件付け音の有無による影響を調査した。条件音が先行すると加速期、減速期の時間(運動速度)と運動の滑らかさの指標を計測した。また、上腕二頭筋と上腕三頭筋の筋活動を筋電計により計測した。慢性疼痛患者を対象に、運動恐怖と関連する心理的因子についてパス解析を用いてモデル化することにより探索した。【結果】条件付けbeep音を先行させると、加速期、減速期ともに時間が延長(運動速度の低下)が観察された。さらに、加速期、減速期ともに運動滑らかさが大きくなり運動の巧緻性が失われた。筋電計側において上腕二頭筋と上腕三頭筋の収縮に同期性が出現し、この傾向は減速期で特に顕著であった。また、慢性疼痛患者における運動恐怖のパス解析を用いたモデル化では運動恐怖は抑うつや自己効力感に対して悪影響を与える一方、適切な運動習慣があると運動恐怖が少ないことが明らかになった。【考察】運動恐怖は感覚フィードバックによる運動調節相である減速期に、上肢の主働筋と拮抗筋の同時収縮が顕著となることが示され、これが神経失調症状とは異なる巧緻性低下の原因であることを明らかにした。また、運動恐怖は運動習慣だけでなく、抑うつや自己効力感のような心理的問題にも直接的に悪影響を与えることが明らかになった。したがって、運動恐怖を改善する治療法は慢性疼痛患者の運動障害に対する治療として有用であると考えられる。【目的】運動器慢性疼痛患者では,運動恐怖により運動発現過程で知覚運動協応の破綻が生じていることが報告されているが、その定量的評価は確立されていない.本研究では,到達・把握運動の3次元動作計測から取得される運動学的データを用いて運動恐怖による知覚運動協応の変容を定量的に分析することを目的とする。【方法】上肢の運動恐怖を伴う慢性疼痛患者を対象とし、健肢と患肢それぞれについて3次元動作解析を行った。3次元位置磁気計測システムを用いて、到達・把握運動の運動軌跡を計測した。到達運動における運動速度の時系列変化を算出し,運動開始から運動速度がピークに達するまでの区間(加速期),運動速度のピークから運動終了までの区間(減速期)に分割した。加速期・減速期におけるCurvature Index(CI:実際の運動軌跡長から最短距離を減算した値),Direction Error(DE:対象物の方向に対する逸脱角度)を算出した.【結果】加速期CIは健肢と患肢に差は無かったが,減速期でのCIでは患肢が明らかに大きく失調様であった。健肢は動き始めに外側に凸の円弧の軌跡を滑らかに描くのに対して患肢は目標に対して直線を描くパターンを示していた.加速期のDEは患肢が健肢よりも小さく、疼痛緩和後に大きくなった。【考察】減速期においてのみ患肢のCIが有意に大きかったことから,患肢の失調様の運動様式は視覚-体性感覚の統合不全によると考えられる.また,運動プログラムが反映される加速期において,運動の円滑性が患肢では障害されており運動量の最小化を優先する運動をプログラムしていた。疼痛緩和により運動の最小化も改善することから、運動量を最小化する運動戦略は痛みに対する恐怖・不安が影響していると考えられる。運動恐怖を伴う慢性疼痛患者の上肢運動を3次元動作解析によって定量化し、これまで我々が慢性疼痛の発症機序として明らかにしてきた知覚-運動協応に着目した運動解析を行った。運動軌跡を、加速期と減速期に分割して解析することにより視覚-体性感覚のフィードバック制御が行われる減速期の失調様の運動異常を明らかに出来た。さらに、加速期においては不自然な運動の最小化が確認され、これは運動エネルギーの視点からは通常運動に比して筋骨格系への負荷が高くなり非効率的であるにも関わらずこのような運動パターンを選択していることは運動恐怖を示していると考えられる。加速期運動は運動表象に基づく運動プログラムを反映しているため、運動恐怖による運動表象の変化を定量的に評価できたと考えている。運動恐怖に修飾された運動実行の定量的解析の手法を開発することが出来ており、これは本研究の根幹をなす基盤的な発見である。このような運動遂行時の眼球(瞳孔)計測も行い、痛み刺激時の瞳孔径の変化のreal-time計測にも予備的に成功している。したがって、研究進捗状況は概ね順調であると評価し、今後の研究の発展が期待できる。

到達運動における運動速度の時系列変化を算出し,運動開始から運動速度がピークに達するまでの区間(加速期),運動速度のピークから運動終了までの区間(減速期)に分割した。太さの異なる目標物に対する把握動作の指最大開大幅と手運動速度を計測し、目標物の太さに依存する運動量に応じた運動恐怖の変化を動作解析により客観化できるか評価した。【結果】患肢運動は健肢運動に比して明らかに速度が遅く、指最大開大幅も小さかった。この傾向は、目標物の太さに応じて増悪した。ただし、目標物の太さが大きくなると健肢では指最大開大幅が大きくなり、目標物の太さに応じたこのような傾向は患肢でも維持された。【考察】患肢でも目標物の太さに応じた指最大開大幅は変化したことから生理的な運動表象の立案は行われていると考えられる。一方、目標物の太さに応じて加速期の運動が特に障害され指最大開大幅が不自然に小さくなっていること特に障害されていることから運動実行までの過程で運動恐怖が修飾していることを示唆する。これらの結果から、知覚-運動協応の中枢神経系における内的モデルに運動恐怖による修飾回路を組み入れることに成功した。運動恐怖を伴う慢性疼痛患者の上肢運動を3次元動作解析によって定量化し、これまで我々が慢性疼痛の発症機序として明らかにしてきた知覚-運動協応に着目した運動解析を行った。さらに、到達・把握運動において目標物の太さに依存する運動量(指開大幅)に応じた運動恐怖の変化を動作解析により客観化した。運動軌跡を加速期と減速期に分割して解析することにより視覚-体性感覚のフィードフォーワード制御が行われる加速期の異常から運動恐怖の作用時点を明らかにすることができた。加速期運動は運動表象に基づく運動プログラムを反映しているため、知覚-運動協応の中枢神経系における内的モデルに運動恐怖による修飾回路を組み入れることが出来たとかんがえている。運動恐怖に修飾された運動実行の定量的解析の手法を開発することが出来ており、これは本研究の根幹をなす基盤的な発見である。このような運動遂行時の眼球(瞳孔)計測も行い、痛み刺激時の瞳孔径の変化のreal-time計測にも予備的に成功している。したがって、研究進捗状況は概ね順調であると評価し、今後の研究の発展が期待できる。健常者を対象とし、到達把握運動前に特定の音階のbeep音を鳴らした際にのみ目標把握時に侵害電気刺激(NRS=約7)を与え、疼痛に対する恐怖条件付けを行った。到達把握運動の3次元動作解析では、到達運動における運動速度の時系列変化を算出し,運動開始から運動速度がピークに達するまでの区間(加速期),運動速度のピークから運動終了までの区間(減速期)に分割して評価を行い、条件付け音の有無による影響を調査した。条件音が先行すると加速期、減速期の時間(運動速度)と運動の滑らかさの指標を計測した。また、上腕二頭筋と上腕三頭筋の筋活動を筋電計により計測した。慢性疼痛患者を対象に、運動恐怖と関連する心理的因子についてパス解析を用いてモデル化することにより探索した。【結果】条件付けbeep音を先行させると、加速期、減速期ともに時間が延長(運動速度の低下)が観察された。さらに、加速期、減速期ともに運動滑らかさが大きくなり運動の巧緻性が失われた。
リボゾーム依存性の新しいアポトーシスの経路

アポトーシスは、主に2つの経路(内因性と外因性)がある事が良く知られている。内因性の経路では、まず、ミトコンドリアの膜透過性に変化が起こる事から始まり、次にシトクロムCが放出される。そして、複合体アポトソームが形成されエフェクターカスパーゼが活性化される。一方、外因性の経路は、細胞表面にある特異的デスレセプター(Fas等)へのリガンドの結合によって活性化される。我々は、これらの2つの経路に加えて、リボゾームに依存した経路があると考えている。elF-2α(elongation factor 2α)がリン酸化されて、リボゾーム上での蛋白の翻訳を停止し、細胞死に向かう経路があることは、この3番目のアポトーシス経路の存在を示唆している。elF-2αは、メチオニン-tRNAをリボゾームに運び、リボゾーム上で蛋白の翻訳を開始するために働く蛋白である。さらに、最近になって、我々は同様にリボゾームに結合している、αNAC(nascent polypeptide-associated complex)が細胞死に関与している事を見つけた。αNACは、リボゾームで出来たばかりのポリペプチド鎖に結合し、それの保護や細胞内小器官への輸送に関与している蛋白である。本研究では、以上の結果を踏まえ、リボゾームに依存したアポトーシスの経路を解析する事を目的とした。昨年度は、siRNA αNACを細胞に導入し、αNACを枯渇させることにより細胞がアポトーシスを引き起こす事を見出した。本年度は、そのアポトーシスにおける経路を探索し、小胞体ストレスER(endoplasmic reticulum)stressが関与している可能性を示し、2006年第47回日本歯科放射線学会にて発表を行った。現在その経路および役割をさらに検討中である。elF-2α(elongation factor 2α)がリン酸化されて、リボゾーム上での蛋白の翻訳を停止し、細胞死に向かう経路があることは、この3番目のアポトーシス経路の存在を示唆している(Mol.Cell Biochem.128,255-265,1993)。本年度は、siRNAαNACを細胞に導入し、αNACを枯渇させることにより細胞がアポトーシスを引き起こす事を発見した。現在αNACのアポトーシスにおける役割および経路をさらに検討中である。

内因性の経路では、まず、ミトコンドリアの膜透過性に変化が起こる事から始まり、次にシトクロムCが放出される。そして、複合体アポトソームが形成されエフェクターカスパーゼが活性化される。一方、外因性の経路は、細胞表面にある特異的デスレセプター(Fas等)へのリガンドの結合によって活性化される。我々は、これらの2つの経路に加えて、リボゾームに依存した経路があると考えている。elF-2α(elongation factor 2α)がリン酸化されて、リボゾーム上での蛋白の翻訳を停止し、細胞死に向かう経路があることは、との3番目のアポトーシス経路の存在を示唆している。elF-2αは、メチオニン-tRNAをリボゾームに運び、リボゾーム上で蛋白の翻訳を開始するために働く蛋白である。さらに、最近になって、我々は同様にリボゾームに結合している、αNAC(nascent polypeptide-associated complex)が細胞死に関与している事を見つけた。αNACは、リボゾームで出来たばかりのポリペプチド鎖に結合し、それの保護や細胞内小器官への輸送に関与している蛋白である。本研究では、以上の結果を踏まえ、リボゾームに依存したアポトーシスの経路を解析する事を目的とした。昨年度は、siRNA αNACを細胞に導入し、αNACを枯渇させることにより細胞がアポトーシスを引き起こす事を見出した。本年度は、そのアポトーシスにおける経路を探索し、小胞体ストレスER(endoplasmic reticulum)stressが関与している可能性を示し、2006年第47回日本歯科放射線学会にて発表を行った。現在その経路および役割をさらに検討中である。
ビッグサイエンスと産業イノベーション：科学化される社会、社会化される科学

本研究の目的は、所与の科学技術を産業利用する既存のイノベーション研究ではなく、科学技術の変化や産業構造の変化を伴った根源的なイノベーションのプロセスを理解するための分析枠組みと理論を構築し、先端科学技術と産業の国際競争力の向上をダイナミックに結びつける理論と方法を確立することにある。ビッグサイエンスのリサーチサイトとして、理化学研究所の協力の下、大型放射光施設(SACLAやSPring-8)を取り上げる。本研究では、「科学は社会化され、社会は科学化される」という視角を採用し、世界最先端の大型放射光施設を生み出す産業の実践、その施設を利用する科学技術者の実践、その研究成果を利用する産業の実践のダイナミクスを研究し、科学・技術と産業社会の分業構造が根幹から再編成されるプロセスを分析する。研究4年目となった本年は、これまでの研究蓄積を踏まえつつ、大きく4つの論点についてそれぞれ研究を進めた。第一に、科学と産業の相互影響の歴史に取り組み、これまでに引き続き研究蓄積の整理分析を行うとともに、各分野でのヒアリング調査を中心として、放射光科学の歴史を確認した。第二に、ビッグサイエンスを支えるビジネス・エコシステムの社会的形成、および、第三にビッグサイエンスを媒介にした社会的実践の変化を捉えるため、大型放射光施設に関わる企業のイノベーションを確認した。さらに第四として、地球レベルでのイノベーション・システムの探求に取り組むべく、研究会や学会報告を行い、研究枠組みの精緻化を進めた。各論点についてそれぞれ研究を進め、次年度の最終年度に向けて順調に研究を進めることができた。最終年度に向けた研究会も開催し、現状の確認ととりまとめに向けた準備も整えることができた。次年度は最終年度となり、これまでの研究成果を取りまとめるとともに、広く社会に向けて成果の報告を行う。それぞれが柔軟に研究を進め、予期していない問題が生じた場合にも有機的な対応を心がける。本研究の目的は、所与の科学技術を産業利用する既存のイノベーション研究ではなく、科学技術の変化や産業構造の変化を伴った根源的なイノベーションのプロセスを理解するための分析枠組みと理論を構築し、先端科学技術と産業の国際競争力の向上をダイナミックに結びつける論理と方法を確立することにある。ビッグ・サイエンスのリサーチサイトとして、理化学研究所の協力のもと、大型放射光施設(SACLAやSPring-8)をとりあげる。研究初年度となった本年度は、大きく4つの点から研究をすすめた。第一に、科学と産業の相互影響の歴史に取り組み、これまでの研究蓄積の整理を行うとともに、各分野でのヒアリング調査を中心として、放射光科学の歴史を確認した。第二に、ビッグ・サイエンスを支えるビジネス・エコ・システムの社会的形成、および、第三にビッグ・サイエンスを媒介にした社会的実践の変化を捉えるため、大型放射光施設に関わる企業のイノベーションを確認した。さらに、第四として、地球レベルでのイノベーション・システムの探求に取り組むべく、現地での研究会や議論を通じて、知見の共有を図るとともに、研究枠組みの精緻化を進めた。各論点についてそれぞれ研究を進め、次年度以降のさらなる研究の見通しをつけることができた。計画通りに研究が進められている。研究2年目となった本年度は、初年度の研究成果を引き継ぎ、改めて大きく4つの点から研究をすすめた。第一に、科学と産業の相互影響の歴史に取り組み、初年度に引き続き研究蓄積の整理を行うとともに、各分野でのヒアリング調査を中心として、放射光科学の歴史を確認した。各論点についてそれぞれ研究を進め、次年度以降のさらなる研究と、研究成果報告の見通しをつけることができた。

本研究では、「科学は社会化され、社会は科学化される」という視角を採用し、世界最先端の大型放射光施設を生み出す産業の実践、その施設を利用する科学技術者の実践、その研究成果を利用する産業の実践のダイナミクスを研究し、科学・技術と産業社会の分業構造が根幹から再編成されるプロセスを分析する。研究3年目となった本年は、これまでの研究蓄積を踏まえつつ、大きく4つの論点についてそれぞれ研究を進めた。第一に、科学と産業の相互影響の歴史に取り組み、これまでに引き続き研究蓄積の整理分析を行うとともに、各分野でのヒアリング調査を中心として、放射光科学の歴史を確認した。第二に、ビッグサイエンスを支えるビジネス・エコシステムの社会的形成、および、第三にビッグサイエンスを媒介にした社会的実践の変化を捉えるため、大型放射光施設に関わる企業のイノベーションを確認した。さらに第4として、地球レベルでのイノベーション・システムの探求に取り組むべく、研究会や学会報告を行い、研究枠組みの精緻化を進めた。各論点についてそれぞれ研究を進め、次年度以降のさらなる研究と、研究成果報告の見通しをつけることができた。計画通りに研究が進められている。本研究の目的は、所与の科学技術を産業利用する既存のイノベーション研究ではなく、科学技術の変化や産業構造の変化を伴った根源的なイノベーションのプロセスを理解するための分析枠組みと理論を構築し、先端科学技術と産業の国際競争力の向上をダイナミックに結びつける理論と方法を確立することにある。ビッグサイエンスのリサーチサイトとして、理化学研究所の協力の下、大型放射光施設(SACLAやSPring-8)を取り上げる。研究4年目となった本年は、これまでの研究蓄積を踏まえつつ、大きく4つの論点についてそれぞれ研究を進めた。さらに第四として、地球レベルでのイノベーション・システムの探求に取り組むべく、研究会や学会報告を行い、研究枠組みの精緻化を進めた。各論点についてそれぞれ研究を進め、次年度の最終年度に向けて順調に研究を進めることができた。最終年度に向けた研究会も開催し、現状の確認ととりまとめに向けた準備も整えることができた。次年度以降についても、計画に基づき引き続き研究を進めていく。また、当初予期していない問題が生じた場合には、研究グループ内で柔軟に役割を調整する。
調理によって起こる魚骨の変化とその機構の解明

小魚の調理でその骨をカルシウム源に利用しようとするとき、食酢に漬ける方法、長時間加熱する方法がある。これらの方法で調理したときの軟化の機構を解明しようとした。マアジを試料とし、アジのマリネ、煮魚において、魚骨が軟化することを官能検査で確かめた。マリネから脊椎骨を取りだし、硬さをレオメーターの破断強度で測定すると、浸漬中に徐々に低下して7日後には元の硬さの20%程度に低下した。これは生魚の骨を4%酢酸液に浸漬しても同様の結果であった。マリネ浸漬中には骨からカルシウムの大部分が溶出し、生の骨を4%酢酸液に浸漬すると更に多くのカルシウムが溶出した。タンパク質の溶出はほとんどなかった。長時間水中で加熱して骨を軟化させた場合には、常圧2時間の加熱で、アジの骨の破断強度はもとの30%以下になった。しかし、骨からカルシウムはほとんど溶出せず、タンパク質は2時間後に約25%が溶出した。この溶出したタンパク質の大部分はコラーゲンの分解物であった。薄い酢酸液中で魚骨を加熱すると硬さはさらに低下し、骨からタンパク質もカルシウムも溶出していた。加圧加熱ではこれらの現象が短時間に生じた。光学顕微鏡による組織の観察で、酸性液に浸漬すると皮質骨マトリックスおよび内部の海綿骨では、小腔が生じていた。酸液中で加熱した骨では海綿骨にさらに小腔ができており、無機質が溶出したことを示した。水中加熱した骨では海綿骨及び皮質骨からコラーゲンが溶出しており、組織が粗くなっているのが観察された。走査型電子顕微鏡による観察では、酸に浸漬した骨の表面は繊維状が崩れ、不定形に膨潤したコラーゲンが表面を覆い、酸液中で加熱した骨の表面は粗くなり、コラーゲン束が露出していた。酸による軟化と長時間加熱の軟化では、溶質する成分が異なった。いずれにしても骨中のタンパク質と無機質成分の解離が骨の軟化と関連していた。魚骨を軟化させて骨ごと食べる魚の調理にはマリネ、甘露煮などがあり、これらの酢漬け操作と加熱操作の調理における魚骨の軟化機構は異なるのではないかと考え、その違いを明らかにすることを目的にした。試料の魚はマアジを用い、全魚と骨だけとで、食酢浸漬、長時間加熱を行なった場合について、骨の硬さを測定し、骨から溶出する無機質のカルシウム、リン、マグネシウムを原子吸光分光計で測定した。その結果を述べる。(1)アジの内臓とえらをのぞいて、170°Cの油中で12分間加熱後、食酢に浸漬すると浸漬時間が長くなるにつれて魚骨は軟化し、多くのカルシウム、リン、マグネシウムなどが溶出しているのがみられた。マリネ処理によって魚骨が食べられるようになることは、この魚骨からのカルシウムの溶出が軟化に関係していると考えられる。(2)アジを一尾で、10%醤油、20%食酢を加えてた液中で加熱したとき、骨の軟化の程度はわずかであって、水煮後食酢を添加することは骨の軟化に役立ち、醤油の添加は魚骨を硬くする傾向がみられた。

(3)魚から骨だけを取出し、生と加熱(蒸し加熱)した骨を4%酢酸溶液に浸漬したとき、両骨とも酢酸浸漬の場合に重量が低下し、水分が上昇し、骨の厚さが減少した。また骨からのタンパク質の溶出は、24時間の浸漬ではほとんどなく、酢酸液では生骨から1.8%、加熱骨から3.1%溶出していた。酢酸液浸漬では骨の硬さが低下し、その割合は加熱骨のほうが大きく、加熱変性した骨のほうがカルシウムの溶出が大きい。したがってこの場合はタンパク質の溶出がカルシウムの溶出を促進したと考えられた。いま、加圧加熱による軟化について、硬さの測定、顕微鏡観察を行なっている。1.魚骨の長時間加熱、加圧加熱による物性と成分の変化(1)アジを1尾のまま加熱した場合の骨の変化マアジ(1尾85120g)を試料として,(1)水、(2)10%醤油水、(3)10%食酢水中で、20分、1、2、6、7時間加熱した。各時間の骨の硬さをレオメーターで測定したところ、いずれも2時間までに大きく低下し、さらに6時間、あるいは7時間まで低下を続けた。骨は6時間の加熱で、十分に軟らかくなり、骨を食べるのには6時間加熱が必要であった。しかし加圧加熱によって、30分までは急に低下し、その後50分あるいは60分まで緩やかに低下した。常圧加熱6時間の骨の硬さがおよそ加圧40分間に相当した。この場合10%食酢液の中で加熱したものが最も軟らかくなった。食用には40分加熱が必要であった。(2)骨を取り出して加熱した場合アジの脊椎骨を取り出し、椎体をばらばらにし、(1)水、(2)茶汁(茶を加熱した汁)、(3)1%酢酸溶液の中で常圧で90分間加熱で軟化し食べられる程度になった。1%酢酸溶液中最も軟化した。加圧加熱10分間が常圧90分間加熱に相当した。(3)タンパク質とカルシウムの溶出骨を水中で加熱するとタンパク質が20%程度溶出し、カルシウムはほとんど溶出しない。1%酢酸溶液中で加熱したとき、タンパク質は60%程度、カルシウムは約50%溶出した。2.骨組織の観察骨組織は、光学顕微鏡および走査型プロープ顕微鏡によって観察した結果、水の中で長時間加熱すると、タンパク質の組織は粗くなり、カルシウムは小粒化していた。食酢中で加熱すると残存したカルシウムはむしろ凝集しているようにみられた。アジ骨の調理時の変化を検討した。試料の調製、実験方法はこれまでと同じにし、酢酸浸漬と組織観察を主に行った。組織は、骨を中性ホルマリンで固定し、光学顕微鏡観察、走査型顕微鏡、走査型プロープ顕微鏡の観察を行った。1.酢酸溶液浸漬による変化食酢と同程度の酢酸濃度、4%酢酸液に浸漬すると、1、2、4、6時間で硬さが次第に低下して、6時間浸漬では元の硬さの30%程度に低下した。このときタンパク質の溶出はみられず、カルシウムが6時間で約80%溶出した。カルシウムの溶出はタンパク質の分解によるものと推定し、タンパク分解酵素カテプシンLの阻害剤であるE-67とロイペプチンを添加したところ、E-67においてのみ、わずかに硬さの低下が抑制されており、カテプシンLの作用が考えられた。カルシウムの溶出に変化はみられなかった。2.組織の変化光学顕微鏡で骨の組織を観察したところ、酢酸液浸漬で、骨組織の骨索の膨潤がみられ、骨基質はエオジンに強く染色され、骨小腔が大きくなっていることが観察された。水中の加熱で骨基質が筋状に分離しているにがみられた。走査型顕微鏡で骨の表面を観察すると、生では骨マトリックスは滑らかで、骨小腔がはっきりと観察された。酢酸液に浸漬すると表面のコラーゲンは膨潤してべったりしているようにみえた。酢酸溶液中で加熱したものは、表面が網目状になって粗くなっていた。