hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
HBV感染により誘導される肝線維化メカニズム解析

HBV感染によって誘導される肝線維化メカニズムは未だに不明の点が多い。線維化要因の一つとしてウイルス感染による細胞内ストレスの上昇を仮定し、前年度までに解析を進めた。細胞内でHBVウイルス産生を維持し、並行して細胞内ストレス関連遺伝子の発現を検証した。代表的な細胞ストレスである小胞体ストレス関連遺伝子・抗ROS産生関連遺伝子の発現は、ウイルス量の増減と関連せず殆ど変動を示さなかった。同様にHBV持続感染状態における細胞ストレスの状態を検証したところ、HBV感染成立後、ウイルス増殖は確認されたが並行して測定を行った細胞ストレス関連遺伝子は発現の変動は見られなかった。ここまでの解析ではHBVと細胞内ストレスの関連性は確認できなかったため、in vitroでは解析が困難と思われた。細胞内にHBVは存在するがその結果として細胞障害性は確認できなかったので、次のステップとしてin vivoの系において肝障害が生じうる実験系利用を試みた。マウスを用いた肝障害誘導系を利用し、さらにHBV感染を重複させて肝障害マウスを得た。まず第一に、コントロール群と肝障害群を非侵襲的に区別可能なマーカーを検索するため、肝臓組織と血清サンプルを用いてレクチンを利用した糖鎖解析(レクチンマイクロアレイ)を行った。タンパク質を抽出し、レクチンを利用した糖鎖解析方法であるレクチンマイクロアレイを行った。コントロール個体と肝臓障害が進んだ個体では、ガラクトース末端認識、ポリラクトサミン認識レクチンなどに多少の差が見られたが大きな傾向の差はなかった。一方で血清サンプルの糖鎖解析データでは、肝障害群においてアセチルラクトサミンやガラクトース/ギャルナック認識レクチンの差が確認され、肝障害のマーカーとして利用できる可能性が示された。今後はこの系を用いて細胞内ストレスの解析を進める予定である。HBV感染によって誘導される肝線維化メカニズム解明のため、細胞内にHBV粒子が存在する状況下で細胞ストレスが発生しているか検証した。まず培地中のテトラサイクリンの有無でHBV産生を誘導可能な細胞株HepAD38.7を利用し、HBV産生によって細胞内ストレスシグナルがどのように変動するか検証した。HBV産生誘導開始からウイルス抗原量、ウイルスDNA量を測定しHBV産生を確認するのと並行して、代表的な細胞ストレスである小胞体ストレス関連遺伝子(PERK,ATF6,IRE1a,Grp78,eIF2a,ATF4,XBP1等)抗ROS産生関連遺伝子(SOD、Keap1等)の発現量をqPCRで測定した。ウイルス増殖はDay10でピークを示したのに対し、ストレス関連遺伝子はほとんど変動を示さなかった。次にHBV持続感染状態における細胞ストレスの状態を検証するため、ヒト肝臓細胞を肝臓障害SCIDマウスに移植したヒト肝キメラマウス由来のprimary human hepatocytes:PHHに対しHBVをを感染させ、長期感染状態を維持しつつ細胞ストレス関連遺伝子の変動をqPCR解析した。PHHにおいてDay40まで感染を維持し、小胞体ストレス関連遺伝子、抗ROS産生関連遺伝子等の発現を検出したところ殆どの遺伝子は発現変動しなかった。in vitro実験系では細胞ストレスの変動を検出できなかったので、次にヒト肝キメラマウスへのHBV感染実験で得た肝臓組織内を用いてストレス関連遺伝子の発現変動を解析する予定である。HBVによる細胞ストレス誘導実験系(in vitro)がまだ確立されていない。HBV産生細胞のHepAD38.7もしくは遺伝子導入によるHBV産生に用いられるHuh7細胞に対し、細胞輸送阻害剤を添加した場合は細胞ストレス関連遺伝子の発現が上昇した。どちらの細胞株も、少なくとも小胞体ストレスに対する関連遺伝子発現は変動することが確認されたので、HBVのウイルス量の不足、HBV産生の維持時間不足等々が理由で細胞ストレスが生じていないと考えられる。他の実験系を検討するための時間が必要である。まず細胞培地中のテトラサイクリンの有無でHBV産生誘導できる細胞株HepAD38.7を利用し、HBV産生によって細胞内ストレスシグナルがどのように変動するか検討した。HBV産生誘導開始からウイルス抗原量、ウイルスDNA量を測定しHBV産生を確認するのと並行して、代表的な細胞ストレスである小胞体ストレス関連遺伝子(PERK、ARF6、IRE1a、Grp78、eIF2a、ATF4、XBP1等)抗ROS産生関連遺伝子(SOD、Keap1等)の発現量をリアルタイムPCRで測定した。ウイルス増殖はDay10でピークに達したのに対し、ストレス関連遺伝子は殆ど変動を示さなかった。次にHBV時速感染状態における細胞ストレスの状態を検証するため、ヒト肝臓細胞を肝臓障害SCIDマウスに移植したヒト肝キメラマウス由来のprimary human hepatocytes:PHHに対しHBVを感染させ、長期感染状態を維持しつつ細胞ストレス関連遺伝子の変動をリアルタイムPCRで解析した。PHHにおいてDay40まで感染を維持し、小胞体ストレス関連遺伝子、抗ROS産生関連遺伝子等の発現を検出したところ、殆どの遺伝子において発現の変動は見られなかった。in vitro実験系では細胞ストレスの変動を検出できなかったので、次にヒト肝キメラマウスへのHBV感染実験で得た肝臓組織を用いてストレス関連遺伝子の発現変動を解析する予定である。HBVによる細胞ストレス誘導実験系(in vitro)がうまくいっていない。

HBV産生細胞のHepAD38.7もしくは遺伝子導入によるHBV産生に用いられるHuh7細胞に対し、細胞輸送阻害剤を添加した場合は細胞ストレス関連遺伝子の発現が上昇している。どちらの細胞株も、少なくとも小胞体ストレスに対する関連遺伝子発現の変動が確認されたので、HBVウイルス量の不足、HBV産生の維持時間不足等々が理由で細胞ストレスが生じていないと考えられる。現在の実験系の改善、あるいは他の実験系検討のための時間が必要である。HBV感染によって誘導される肝線維化メカニズムは未だに不明の点が多い。線維化要因の一つとしてウイルス感染による細胞内ストレスの上昇を仮定し、前年度までに解析を進めた。細胞内でHBVウイルス産生を維持し、並行して細胞内ストレス関連遺伝子の発現を検証した。代表的な細胞ストレスである小胞体ストレス関連遺伝子・抗ROS産生関連遺伝子の発現は、ウイルス量の増減と関連せず殆ど変動を示さなかった。同様にHBV持続感染状態における細胞ストレスの状態を検証したところ、HBV感染成立後、ウイルス増殖は確認されたが並行して測定を行った細胞ストレス関連遺伝子は発現の変動は見られなかった。ここまでの解析ではHBVと細胞内ストレスの関連性は確認できなかったため、in vitroでは解析が困難と思われた。細胞内にHBVは存在するがその結果として細胞障害性は確認できなかったので、次のステップとしてin vivoの系において肝障害が生じうる実験系利用を試みた。マウスを用いた肝障害誘導系を利用し、さらにHBV感染を重複させて肝障害マウスを得た。まず第一に、コントロール群と肝障害群を非侵襲的に区別可能なマーカーを検索するため、肝臓組織と血清サンプルを用いてレクチンを利用した糖鎖解析(レクチンマイクロアレイ)を行った。タンパク質を抽出し、レクチンを利用した糖鎖解析方法であるレクチンマイクロアレイを行った。コントロール個体と肝臓障害が進んだ個体では、ガラクトース末端認識、ポリラクトサミン認識レクチンなどに多少の差が見られたが大きな傾向の差はなかった。一方で血清サンプルの糖鎖解析データでは、肝障害群においてアセチルラクトサミンやガラクトース/ギャルナック認識レクチンの差が確認され、肝障害のマーカーとして利用できる可能性が示された。今後はこの系を用いて細胞内ストレスの解析を進める予定である。細胞ストレスが誘導されるHBV産生・感染実験系の再検討・選択を行う。HepAD38.7ではDay10まで,PHH感染でもDay40までのモニターだったので、ヒト肝キメラマウスへのHBV感染実験で得た肝臓組織を用いてストレス関連遺伝子の発現変動を解析する。
言語多様性の記述を通して見る中国雲南省チベット語の方言形成の研究

本研究では、4年間を通じてフィールドワークを行い、中国雲南省で話されるカムチベット語のおよそ110地点に及ぶ変種ならびにカムチベット語分布域に重なる地域に分布するナシ語、リス語、マリマサ語について、語彙形式および基本文型を中心に記述した。次に、これらのデータを電子化し、カムチベット語については、ArcGISで分析可能な形のデータベースを作成した。これをもとに、地理言語学的な分析を行い、各種方言群の形成について考察を進めた。以上の研究に基づく成果として、論文を計60件発表し、単著を1件出版した。また、国内・国際会議において、口頭発表を25件、ポスター発表を1件行い、招待講演を7件行った。本研究は1)臨地調査と、2)データ整理・解釈に分かれる。1)については、短期の臨地調査を3度行い、雲南省香格里拉県および維西県において合計5種のカムチベット語方言(Choswateng, Myigzur, Phuri, Gagatang, sKobsteng)の語彙・文法調査を行った。また、次年度の調査に向けて、村落の選定を行うための基礎情報を収集した。また、村落に伝わる宗教文献も収集し、それにまつわる村民の歴史を口頭で語ってもらい、言語資料として供するだけでなく、移民の年代・状況などを把握する史料的価値のあるものを収集できた。2)については、まず収集した言語データは電子的にデータベース化し、検索可能な電子的資料を作成した。次に、言語地図を作製するベースとして、フリーソフトMANDARAおよびGoogle Mapsの性能比較を逐次行い、その機能性から、当初予定していた前者ではなく、後者をベースとすることに決定した。また、作成した言語地図を解釈する方法を検討し、語彙形式の多様性に富む語、少数の特定の語彙形式が用いられる語、音韻対応のみが問題になる語、と種別を分けて解釈を加える見通しが立った。以上の成果に基づいて、論文を4件発表し、口頭発表を3件行った。口頭発表の際には、参加者との交流において、地理言語学の方法論を検討する機会を持つことができ、本研究を推進するために役立った。また、研究最終年度末に予定している単著の執筆について、基本計画を立てた。1)については、短期の臨地調査を2度行い、雲南省香格里拉県、徳欽県および維西県において合計6種のカムチベット語方言(Choswateng, Gagatang, mBalhag, lCagspel, sNyingthong, Chumdolog)の語彙・文法調査を行った。また、香格里拉県の村落に伝わる村民の歴史を口頭で語ってもらい、言語資料として供するだけでなく、移民の年代・状況などを把握する史料的価値のあるものを収集できた。次に、言語地図を作製するベースとして、Google Mapsの地点情報に基づいてArcGISおよびGeocodingで処理できる形式として整理した。これらのデータを利用し、複数枚の言語地図を作成すべく試行錯誤を試み、音声・語彙形式・文法特徴に関する二十枚の地図を作成した。以上の成果に基づいて、論文について本研究に直接的にかかわるものを7件、副次的成果として6件発表し、各種学会において口頭発表を12件行った。口頭発表の際には、参加者との交流において、地理言語学・歴史言語学の方法論を検討する機会を持つことができ、本研究を推進するために役立った。また、2度の招待講演において研究成果に関する話題を提供した。また、研究最終年度末に予定している単著の執筆について、中国において具体的な出版のめどが立った。本研究は、1)臨地調査と2)データ整理及びその解釈に分かれる。1)については、短期の臨地調査を2度行い、雲南省迪慶州を中心に、新規調査として合計43地点(翁上、申科頂、霞給、魯堆、居佳、左魯、亞浪、打撲貢、開香、茨ka通、貴崗、南哈、下龍農、湯堆、孜尼、吉沙、祖莫頂、和平宗巴、果念、爭茸、霧濃頂、江坡、巴美、紅坡、久農頂、直仁、茨中、雨崩、巴東、吉仁葉古、吉仁水、澤通、規吾、葉日、塘批、翁水、木魯、習克、乃思、色倉、新陽、湯滿、西當)のカムチベット語方言の語彙(1000-2000語)を収集・記録した。また、香格里拉維西県、徳欽県では地元の歴史を記録したチベット語文献を収集し、当地の寺院と村落に関する歴史資料を収集した。加えて、同地域の口頭による歴史の語りも収集し、村落の形成の歴史、居住の歴史などを記録した。2)については、まず収集した語彙データは電子的にデータベース化し、検索可能な電子的資料とした。次に、言語地図を作成するベースとして、Googlemapsの地点情報に基づいて、オンライン地図作成ソフトであるArcGIS onlineで処理できるデータベースを主とし、ktgisのgeocodingで処理できるデータベースを副とする形式にデータを加工、編集した。この作業は言語地図作成とともにその解釈が反映され、データの編集そのものが研究成果となるため、試行錯誤を繰り返し、語彙を対象とする20枚、および音声を対象とする20枚の言語地図を作製した。

以上の成果に基づいて、論文については本研究に直接的にかかわるものを15件、副次的成果として11件発表し、各種学会・研究集会において口頭発表を5件行った。また、3度の招待講演において、研究成果に直結する話題を提供した。また、本研究の成果の一部を含む単著を出版した。27年度の現地調査においては、雲南省民族学会蔵族研究委員会からの全面的な研究支援を得ることができ、計画以上の地点の方言資料を収集することができた。これにより、雲南省内のチベット語方言地点数は100を超え、当初の計画を大幅に上回る密度となった。また、同委員会からは本研究の成果を含む単著の出版の便宜を図ってもらえ、当初本研究の計画にはなかった中国での単著の出版が可能となった。加えて、27年度より東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所で始まった共同研究「アジア地理言語学研究」プロジェクトに参加し、アジア地域全体の地理言語学的研究の成果を共有することができるようになり、本研究の成果について他の専門家と情報交換することができ、さらによい地図作成と解釈の方法を学ぶことができる環境が構築された。本年度の研究実績は、1)臨地調査、2)データの整理、3)成果発表に分かれる。1)については、データの補完のため、1度の短期の臨地調査を雲南省迪慶州を中心に行い、計4地点(新聯、布喀、吉仁水、色倉)の語彙資料(1地点約1000語)を収集した。また、特に吹亞頂方言および勺洛方言の文法記述を進め、例文収集を集中的に行った。この過程で、同地域に近接する地域に未記述言語が存在することが判明し、今後の研究に向けた初歩的な記述を開始した。2)については、臨地調査で記録した語彙データを個別方言ごとに電子化を進めた。そののち、言語地図作成用にArcGIS onlineで使用可能な形式に従ったデータベースを作成した。同時に、言語地図の作成と解釈を20語について行った。また、記録した語彙の中からスワデシュ語彙表の100語を選び、語ごとにデータをまとめ、言語地図の作成を行った。3)については、本年度の研究成果と本研究のまとめとなる論文を18件発表した。また、5つの国際会議(アジア地理言語学国際会議、国際チベット学会議、北京チベット学国際会議、西南中国のシナ・チベット語会議、アムド研究ネットワーク)に参加し、6件の口頭発表を行った。加えて、本研究と関連する2件の招待講演を中国、オーストラリアでそれぞれ行った。加えて、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所の共同研究「アジア地理言語学」と共同で本研究で得られたデータを含む言語地図を作成し、関連する成果を発表した。本研究では、4年間を通じてフィールドワークを行い、中国雲南省で話されるカムチベット語のおよそ110地点に及ぶ変種ならびにカムチベット語分布域に重なる地域に分布するナシ語、リス語、マリマサ語について、語彙形式および基本文型を中心に記述した。次に、これらのデータを電子化し、カムチベット語については、ArcGISで分析可能な形のデータベースを作成した。これをもとに、地理言語学的な分析を行い、各種方言群の形成について考察を進めた。以上の研究に基づく成果として、論文を計60件発表し、単著を1件出版した。また、国内・国際会議において、口頭発表を25件、ポスター発表を1件行い、招待講演を7件行った。
強力電磁誘導トランスジューサによって形成される非線形集束音場の時間応答解析と実験

これまでに開発された有限要素法による電磁誘導トランスジューサの応答解析シミュレータに媒質の非線形効果を組み入れた。衝撃波は立ち上がり時間が短いことから、精度良い解析のために2次要素を採用して音場を離散化し、安定な計算のために数値減衰の手法を採用した。2,3の数値実験を行い、トランスジューサの振動特性とそれによって形成される非線形音場との関係を検討した。その結果、トランスジューサの振動板に伸び振動が励起されると効率よく非線形音波が放射されることがわかった。つぎに、開発された数値シミュレータの妥当性を検証するために、電磁誘導トランスジューサを試作した。振動板にはアルミニウム板を直径数十cmの球面状に整形したものを用いた。振動板の振動モードが音場に与える影響を検討するために、加振器を使用して2,3の振動モードを振動板に励起し、振動モードの計測を行った。振動モードはレーザードップラー振動計で計測し、音響負荷があるときと無負荷時の応答を比較して、その放射効率についても考察した。広帯域ハイドロホンプローブを用いて衝撃波形を観測し、数値シミュレータの結果と比較検討した。作成したトランスジューサのパワーが小さかったため、十分な衝撃波は得られなかったが、計算結果と実験結果の間によい対応がみられた。
経鼻投与型リポソームワクチンを用いた新規非侵襲性子宮頸がんワクチンの開発

子宮頸がんは発症原因の9割以上をヒトパピローマウイルスの持続感染とされる。したがって、ワクチンによる予防あるいは治療が可能なガンであると言える。現在までに子宮頸がんの予防ワクチンが上市されている。しかしながら、これらワクチンは一旦発症したanを除去することは出来ない。ゆえに、子宮頸がんに対する治療ワクチンが望まれている。本研究は、子宮頸がんの治療ワクチン開発を目的としている。申請者は、ある種の正電荷リポソームが経鼻投与型の粘膜アジュバントとして機能することを見いだしており、これを応用することにより経鼻投与型の子宮頸がんワクチンを開発できると考え、本研究を着想した。【可溶性ヒトパピローマウイルス抗原の作製】In vivoの実験に必要な量の可溶性ヒトパピローマウイルス由来抗原(E6、E7またはE6/E7)を得るために、様々な条件でリコンビナント蛋白質の発現を試みた。その結果、実験に必要なリコンビナント蛋白質が得られた。【ヒトパピローマウイルス由来抗原と正電荷リポソームの経鼻投与によるCTL活性評価】可溶性ヒトパピローマウイルス由来抗原と正電荷リポソーム(DOTAP/DC-chol liposome)をBALB/cマウスまたはC57BL/6Jマウスへ経鼻投与したところ、併用群において抗原単独群と比較してヒトパピローマウイルス由来抗原特異的粘膜(鼻腔洗浄液、肺胞洗浄液および膣洗浄液)IgA産生および血清IgG産生の顕著な亢進がみられた。また、血清IgGのサブクラスを検討したところCTL活性の指標であるIgG2cの産生が見られたことから、本システムによりCTL活性が誘導されていることが明らかとなった。本研究では、粘膜アジュバント活性を有するリポソームとHPV由来oncoproteinsであるE6およびE7抗原の経鼻投与により、抗原特異的なCTL活性を誘導することにより経鼻投与可能な次世代型の非侵襲性子宮頸がんワクチンの開発を目的としている。H28年度は、本ワクチンシステムの抗原として用いるE6/E7抗原のリコンビナント蛋白質発現系の構築およびリポソーム経鼻投与によるCTL活性誘導能の基礎的検討を目的とし、以下の結果を得た。2、これらベクターをE. coli BL21 (DE3)へ形質転換し発現を確認したところ良好な発現を認めたものの封入体形成のため可溶性抗原は得られなかった。そこで、各種大腸菌株とシャペロンとの共発現系を試したところ可溶性抗原を得ることが出来た。しかしながら、高純度の可溶性抗原を得ることが困難であったため、作製完了には至っていない。3、リポソームの経鼻投与によるCTL活性の評価法をOVAをモデル抗原としてIFN-γの産生等を指標とした評価法を確立した。以上、本年度の検討ではHPV抗原の発現系を構築したものの高純度かつ大量のリコンビナント蛋白質を得るまでには至らなかったものの、リポソームの経鼻投与によるCTL活性評価法の確立は出来た。H28年度に予定されていた検討項目として、HPV抗原のリコンビナント蛋白質作製およびリポソームの経鼻投与によるCTL活性の誘導能および評価法の確立が挙げていた。これらの検討項目のうち、HPV抗原のリコンビナント蛋白質を大量かつ高純度で得る目標が未だに達成できていない。従って、本研究計画はやや遅れていると判断した。子宮頸がんに対する治療ワクチンは未だに上市されていない。本研究では、粘膜アジュバント活性を有する正電荷リポソームとHPV由来oncoproteinsであるE6およびE7抗原の経鼻投与により、抗原特異的なcytotoxic T lymphocyte (CTL)活性を誘導可能な次世代型の非侵襲性子宮頸がんワクチンの開発を目的としている。H29年度は、本ワクチンシステムの抗原として用いるE6/E7抗原のリコンビナント発現系の確立およびモデル抗原としてオボアルブミン(ovalbumin; OVA)を用いた正電荷リポソームとの経鼻投与によるCTL活性誘導条件の最適化を目的とし、以下の結果を得た。【リコンビナントE6/E7蛋白質の作製】H28年度に作製したE6/E7変異体発現プラスミドを基本とし、種々の可溶化タグ、リフォールディング法、シャペロンとの共発現系などの大腸菌発現系を検討した。その結果、いくつかの条件において可溶性リコンビナントE6/E7蛋白質を得た。【OVAをモデル抗原として用いた正電荷リポソームのCTL活性誘導条件最適化】モデル抗原としてOVAを用い、正電荷リポソームと共にC57BL/6Jマウスへ経鼻投与することにより抗原特異的CTLを誘導可能な知見を得た。即ち、a)免疫マウス血清中には抗OVA IgG2c抗体が誘導されること、b)免疫マウス脾臓細胞をMHC class 1エピトープOVA peptideで刺激すると有意なIFN-gamma産生の亢進が起こることを明らかにした。H29年度に予定されていた検討項目として、HPV抗原を用いたリポソームの経鼻投与によるCTL活性の誘導能および評価法の確立があげられていた。しかしながら、HPV抗原のリコンビナント蛋白質を大量に得る準備が遅れたために実施に至らなかった。

ゆえに、子宮頸がんに対する治療ワクチンが望まれている。本研究は、子宮頸がんの治療ワクチン開発を目的としている。申請者は、ある種の正電荷リポソームが経鼻投与型の粘膜アジュバントとして機能することを見いだしており、これを応用することにより経鼻投与型の子宮頸がんワクチンを開発できると考え、本研究を着想した。【可溶性ヒトパピローマウイルス抗原の作製】In vivoの実験に必要な量の可溶性ヒトパピローマウイルス由来抗原(E6、E7またはE6/E7)を得るために、様々な条件でリコンビナント蛋白質の発現を試みた。その結果、実験に必要なリコンビナント蛋白質が得られた。【ヒトパピローマウイルス由来抗原と正電荷リポソームの経鼻投与によるCTL活性評価】可溶性ヒトパピローマウイルス由来抗原と正電荷リポソーム(DOTAP/DC-chol liposome)をBALB/cマウスまたはC57BL/6Jマウスへ経鼻投与したところ、併用群において抗原単独群と比較してヒトパピローマウイルス由来抗原特異的粘膜(鼻腔洗浄液、肺胞洗浄液および膣洗浄液)IgA産生および血清IgG産生の顕著な亢進がみられた。また、血清IgGのサブクラスを検討したところCTL活性の指標であるIgG2cの産生が見られたことから、本システムによりCTL活性が誘導されていることが明らかとなった。H28年度に得ることが出来なかったHPV抗原のリコンビナント蛋白質作製を引き続き進めると共に、OVAをモデル抗原としたリポソームによる経鼻投与型がんワクチンシステムの構築を行う。具体的には、H29年度に下記の検討項目を実施する。1、HPV抗原の大腸菌発現系は純度に問題を生じたため、Strep (ii)タグを利用したアフィニティ精製を試す。また、ピキア酵母あるいは哺乳細胞を利用した発現系も同時並行で検討する。2、抗原が作製出来次第、本リポソームと共に経鼻投与することにより、抗原特異的免疫応答を全身及び粘膜の両面で誘導可能か否かを、抗原特異的IgAおよびIgG産生あるいはCTL活性を指標に検討する。さらに、免疫条件の最適化を実施する。3、OVAをモデル抗原として用い、経鼻投与型のリポソームがんワクチンの有効性を評価する。HPV抗原のリコンビナント蛋白質を用いて正電荷リポソームによる抗原特異的CTL活性誘導能の評価を行う。さらに、OVAをモデル抗原としたリポソームによる経鼻投与型がんワクチンシステムのin vivo担癌マウスへの効果について検討を行う。現状の遅れによる全体的な実験予定に変更の必要はないと考えている。今年度の予算はほぼ使用したが、研究計画がやや遅れているため少額の残金が生じた。そのため、動物実験に使用予定であったイソフルラン吸入麻酔器の購入を延期した。従って、残金はイソフルラン吸入麻酔器の購入に利用予定である。HPV由来リコンビナントE6/E7蛋白質の準備作業が遅れたために、実験動物を用いた評価実験に至らなかった。このため、次年度使用額が生じた。
手話文字による手話文書編集システムの構築

SignWriting(以下,SW)は日常生活の中で手話を読み書きするための文字としてバレリー・サットンが考案した手話の書記体系である。本研究ではSWを用いた様々な活動を支援することを目的として,SWにより日本手話の文書を作成・編集するシステムJSPadの構築を行った。手話単語の効率的な入力方式(JJS-SW変換入力)を実装するとともに,SWで書かれた手話単語間の類似度を定義し,その応用としてSWを入力形式とする手話-日本語辞書機能を試作した。日本語や英語などと同じように日常生活の中で手話を読み書きするための書記体系(文字体系)としてSignWriting(以下,SW)が提案され,複数の国でニュースレターの発行やろう教育での教科学習などへの利用が試みられている.本研究ではSWを利用した様々な活動を支援することを目的として,効率的な手話文字入力方式と日本語-手話間の辞書機能を備えた手話文書作成環境の提供を目指している.平成22年度は手話文字SW入力の簡単化・効率化を目的として,我々が提案した日本語援用手話表記(JJS表記)からSWを自動生成するJJS-SW変換入力機能の実装・改良を進めた.SWでは手の形や動き,顔の表情などを表す図像的な基本記号を2次元的に配置して視覚的に分かりやすく手話単語を表現する.しかし基本記号の種類は非常に多いため,図形エディタ方式で適切な記号を選択して手話単語を組み立てるのは,特に初心者の場合手間のかかる作業となる.一方,JJSでは手話単語をその単語の意味に近い日本語の語句で表し,単語の語形変化情報を単語のパラメータとして付加して表す.日本語の文字と数種の記号で手話を表すため,日本語の入力に慣れたユーザであればJJS-SW変換入力によって手話単語を容易に入力することが可能となる.手話では手の形,位置,動き,顔の表情などの変化が,日本語における機能語や修飾語と同様の働きをもつ場合がある.語形変化の中でとくに動作の主体と対象・受け手によって運動方向が変化する動詞約80語を市販の手話辞典から抽出し,そのSW表現を分析・分類して,語形変化パラメータを含む手話単語のSW自動生成機能を実装した.さらに,SWによる手話-日本語辞書機能を実現するための準備として,ユーザがSWで記述した手話単語を辞書中の単語と照合し,同定する手法について検討し,既存のアメリカ手話単語辞書を用いてその有効性を検証した.音声言語における文字と同じように,日常生活の中で手話を読み書きするための文字(書記体系)としてSignWriting(以下,SW)が提案され,ろう教育での教科学習などへの利用が海外の複数の国で試みられている.本研究では日本の手話使用者(手話学習者などを含む)のSWを利用した様々な活動を支援することを目的として,効率的な手話文字入力方式と手話-日本語間の辞書機能を備えた手話文書作成環境の提供を目指している.平成23年度は主に,SWを用いた手話-日本語間の辞書を実現するために必要となる,SWで記述された手話単語の同定手法について研究を進め,実験によりその評価を行なった.現在市販されている手話辞典のほとんどは日本語から手話単語を調べる日手辞典である.これは手話に文字がないためである.本研究では,ユーザがSWで記述した未知の手話単語の意味を日本語で表示する手日辞書機能の実現を目的の一つとしている.この用途でSWを利用する際の問題点として,SW表記の自由度の高さがあげられる.SWは手の形や動きなどを表す図的な記号(文字)を2次元的に配置して単語を表現するため,人間にとって直感的に分かりやすい表記である反面,書き手によって同じ単語が異なる形で書かれたり,同じ書き手であっても配置のずれが生じたりため,計算機による単語の識別は容易ではない.本研究では比較対象となる2つの単語を構成する各記号の種類や位置関係などをもとに単語間の類似度を定義した.被験者のべ17名に手話のイラストと動画各10単語をSWで書いてもらい,その単語との類似度が高い順に辞書内の単語を並べたところ,正解が1位になった単語が55%,8位までに入った単語が80%であった.類似度のさらなる改良が必要だが,候補を8位まで提示してユーザに単語を選択させる方式であれば,辞書の実現に利用できるものと考えられる.言語に関わる活動において文字は重要な役割を担うが,視覚言語である手話には文字がない.日常生活の中で手話を読み書きするための文字(書記体系)としてバレリー・サットンが考案したSignWriting(以下,SW)は,海外の複数の国において,ろう教育での教科教育などに利用されている.本研究では手話学習者を含む日本の手話使用者のSWを利用した様々な活動の支援を目的として,効率的な手話文字入力方式と手話-日本語間の辞書機能を備えた手話文書作成環境の構築を目指した.平成24年度は,SWを用いた手話-日本語辞書機能の実装とそのために必要な,SWで書かれた手話単語の同定手法の改善,効率的なSW入力のためのjjs-SW変換入力機能の改善,手話単語辞書の拡充,本システムと連携する日本語-手話機械翻訳システムの改善を実施した.

手話に文字がないため,市販の手話辞典のほとんどは日本語から手話単語を調べるものである.本研究における手話-日本語辞書機能では,ユーザがSWで記述した未知の手話単語の意味を日本語で提示する.SWでは手の形や動きなどを表す図的な記号(文字)を2次元的に配置して単語を表現するため,人間にとって直感的で扱いやすい反面,書き手による表記の揺れが大きく,計算機による単語の識別は容易ではない.本研究の手話-日本語辞書機能では,2つの単語間の類似度を定義して,ユーザが入力した単語を辞書内の単語と比較し,類似度の高い単語を(標準では上位8位まで)提示する.前年度実施した評価実験では,8位までに目的の単語が含まれていれば正解としたとき,正解率は80%であったが,今回類似度定義を改良することにより,88.9%に向上させることができた.また,単語辞書の登録語数は約1100語にまで拡充した.今後,手話-日本語辞書として実用的に利用可能にするには,登録語数と単語の意味記述をさらに充実する必要がある.SWで書かれた手話単語の同定手法が得られたことで手話-日本語辞書機能を実装する準備ができた.本研究で構築を目指している手話文書編集システムの主な4つの機能(jjs-SW変換入力機能,図形エディタ方式による手話単語編集,手話-日本語辞書機能,他のソフトウェアとの連携機能)は今のところおおむね計画通り実現できている.24年度が最終年度であるため、記入しない。手話文書編集システムが備える主な4つの機能のうち,手話-日本語辞書機能の実装を,手話単語の同定手法を用いて進めるとともに,同定手法そのものの改良,辞書機能の実現に必要となるSW形式の手話単語辞書の登録語数の拡充を行う.また,これまで実装してきたjjs-SW変換入力機能,図形エディタ方式による手話単語編集機能等についても,研究分担者や他の使用者の意見を取り入れながらユーザ・インタフェースなどの改良を進めていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
交換磁気異方性によるナノ粒子の磁性制御

Tbit/inch^2級(Tは10^<12>.)の超高密度磁気記憶素子への応用を目指して,ナノサイズの磁性体の磁化方向(磁化方向とは,磁石のN極・S極の向き.)の安定化手法について検討した.結果として,強磁性体であるCo超薄膜の磁化の熱的安定性は,下地層として,反強磁性体であるα-Cr_2O_3(0001)薄膜を用いることで,非磁性体であるα-Al_2O_3(0001)基板上へ成長させた場合と比較して,200度以上も安定化されることを見出した.Tbit/inch^2級(Tは10^<12>.)の超高密度磁気記憶素子への応用を目指して,ナノサイズの磁性体の磁化方向(磁化方向とは,磁石のN極・S極の向き.)の安定化手法について検討した.結果として,強磁性体であるCo超薄膜の磁化の熱的安定性は,下地層として,反強磁性体であるα-Cr_2O_3(0001)薄膜を用いることで,非磁性体であるα-Al_2O_3(0001)基板上へ成長させた場合と比較して,200度以上も安定化されることを見出した.Tbit/inch^2級の超高密度磁気記憶素子への応用を目指して,交換磁気異方性を用いた磁性ナノ粒子の磁化の熱安定性の改善について検討した.今年度は,特に,交換磁気異方性を発現する系として,酸化物反強磁性体Cr_20_3薄膜を用いた磁性超薄膜の磁化の熱安定性について検討した.(1)超高真空中でのその場処理による,高品位Cr_20_3薄膜作製に関する検討を行った.種々の酸化物基板上にエピタクシアル成長させたCr薄膜を,in-situ高純度酸素雰囲気中で熱処理することにより,結晶質のCr_20_3薄膜を作製することに成功した.また,酸化前のCr薄膜の結晶配向性を変化させることにより,Cr_20_3薄膜の結晶配向性を変化させることに成功した.さらに,Cr-20_3(0001)薄膜の形成には,酸化前のCr薄膜の膜面内エピタクシアルバリアント数の制御が重要であることが分かった.(2)Co超薄膜の磁化の熱安定性と,反強磁性Cr-20_3薄膜のCrスピン方向の関係について検討した.Cr-20_3薄膜の膜面垂直方向の結晶配向性を(0001)方向とすることでCrスピン方向を膜面垂直方向とした場合,Coの室温における磁気状態は超常磁性状態となった.磁化の熱安定性は,非磁性のAl_20_3(0001)上に作製した場合と比較して,約160K上昇した.また,Coの磁化は,Crスピン方向と平衡となる膜面垂直方向に安定となることが分かった.Cr_20_3薄膜の膜面垂直方向の結晶配向性を(1010)方向とすることでCrスピン方向を膜面垂直方向とした場合,Coは室温で強磁性状態となり,室温での磁化の熱安定性が大幅に改善された.また,Coの磁化は,Crスピン方向と平衡となる膜面内方向に磁化容易方向となり反強磁性体のスピン方向により,強磁性超薄膜の磁化方向を変化させることに成功した.Tbit/inch2級の超高密度磁気記憶素子への応用を目指して,交換磁気異方性による磁性超薄膜,磁性ナノ粒子の磁化の熱安定性の改善について検討した.特に,平成20年度は,交換磁気異方性を発現させる系として, α-Cr_2O_3(0001)薄膜の高品位化, α-Cr_2O_3(0001)/Co超薄膜界面での交換磁気異方性の発現,磁気光学カー効果による直交磁化挙動検出機構の構築について,検討した.(1) α-Cr_2O_3(0001)薄膜の高品位化として,従来のα-Al_2O_3(0001)基板上への直接成長ではなく, Au(111)/Ag(111)/Si(111)複合下地層による,高配向α-Cr_2O_3(0001)薄膜の作製に成功した.特に,導電性下地層上での作製の成功により,電場による磁性制御が可能になる系の創出に成功した.(2) Au(111)/Ag(111)/Si(111)複合下地層上に作製した高配向α-Cr_2O_3(0001)薄膜を利用することで, Co超薄膜との界面で交換磁気異方性を発現させることに成功した.高配向α-Cr_2O_3(0001)薄膜により,非磁性下地層上では磁化の熱擾乱により超常磁性となるCo超薄膜を室温で強磁性状態に変化させることに成功した.また,交換磁気異方性とCrスピン方向の関係から, Coの磁化とCrスピンはcollinarに磁気結合していることが分かった.(3)磁気光学カー効果を用いて,磁場方向および磁場に垂直方向の直行磁化を同時計測する手法を構築した.結果として, Co, Fe超薄膜, Co/Cr磁性人工格子膜の直交磁化挙動と磁化反転機構を明確にした.
積分不可能分布の位相的、力学系的研究

多様体上の積分不可能な接平面分布を大域的な見地から考察した。本研究では特に、そのような分布の複雑さを測る手段の一つとしてエントロピーを採り上げ、その有効性を調べた。積分不可能分布に対するエントロピーの概念は2005年にビシュによって初めて導入されたが、ここでは彼とはやや異なった定義を与え、彼の論文では計算されていなかった4次元多様体上の非アフィンなエンゲル分布のエントロピーの消滅を証明した。積分不可能平面場に対してエントロピーの概念を導入する考察を行なった。歴史的にはエントロピーは最初に力学系に対して定義された。1988年にGhys-Langevin-Walczakはその概念を葉層構造に対して定義し,葉層の複雑さを反映する不変量であることを示した。そして2005年Bisが初めて積分不可能平面場へと拡張した。しかし彼の論文には正のエントロピーをもつ積分不可能平面場の例は挙げられておらず,また,典型的な積分不可能平面場である接触構造についてはエントロピーは常に消えてしまうという無効性のみが示され,定義はされたもののエントロピーは積分不可能平面場に対して有効なのかという大きな疑問が残った。本研究ではこの疑問を解決する方策を見出した。着目したことは,第1に積分不可能平面場においては2点のseparationの概念が2点に対して平等ではないという事実である。すなわち,点Pから見ると点Qはseparateしないが,逆に点Qから見ると点Pはseparateするという非対称な現象が起こりうる。第2に積分不可能平面場においては1点の近傍を周回する積分曲線を使うことで局所的にもseparationが起こってしまうという事実である。これら2つの積分不可能平面場特有の事実を踏まえ,エントロピーの定義に更なる改良を加え,位相的性質との関係が捕らえやすい形に変更した。そして,4次元多様体上の積分不可能平面場であるエンゲル構造のうちの或る種のものが,正のエントロピーをもつことを示した。現在これらの結果を精密化中であり,論文を準備中である。研究分担者諸氏には接触微分同相,射影流,双曲多様体等に関する考察において協力を仰いだ。本年度は昨年度に引き続き,積分不可能平面場に対するエントロピーに関して,適切かつ効果的な定義はどうあるべきか,および,非自明なエントロピーをもつ例をどう構成するか,について研究を進めた.積分可能の場合,すなわち葉層構造の場合は,GLW等により,2点をR分離するとき,一方の点から出発する長さR以下の葉曲線Cに対して,他方の点から出発する葉曲線は連続であるような全ての曲線Dを考え,Dを動かすときのCとDのC0距離の下限としてR距離が定められ,それを用いてエントロピーが定められた.しかし,容易にわかるように,接触構造を始めとする積分不可能度の高い平面場の場合には,GLWと逐語的に同じ定義をするとエントロピーは平面場の複雑さを反映することなく常に自明になってしまう.そこで,意味のある定義を得るためには何らかの変更が必要となる.本研究では,考える曲線は全て,与えられた平面場に接していて,かつ,1回連続微分可能なものとし,そのような2つの曲線の近さは,単なるC0距離ではなく,微分量の違いも考慮したC1距離で測ることにした.そして,この概念を用いて積分可能不可能を問わずあらゆる平面場に対するエントロピーを定義した.この新しいエントロピーは残念ながら接触構造に対しては常に消滅してしまうが,アノソフ流から構成される或る種の積分不可能平面場(エンゲル構造)に対しては非自明となることが確認される.この結果は現在,論文執筆中である.また,研究分担者は本研究に協力し,関連する研究成果を得た.本年度は微分可能多様体上の接分布(積分可能か不可能かを問わない)に対する幾何学的エントロピーの新定義を確定させた.このエントロピーは1次元接分布(即ち,流れ)の場合にはよく知られている位相エントロピーに(本質的には)一致し,積分可能分布(即ち,葉層構造)の場合にはGhys-Langevin-Walczakの幾何学的エントロピーに一致するので,本結果はこれらのエントロピーの概念を積分可能とは限らない一般の接分布へ拡張したものといえる.この概念により積分不可能分布の複雑さを表す新しい量が得られたことになり,積分不可能分布の大域的性質の研究に役立つと期待している.これがどのような複雑さを反映するのかを調べることが今後の重要な研究課題である.このエントロピーは,昨年度の研究で示したように,全ての接触構造に対して消滅するが,本年度更に4次元多様体上の非アフィンなエンゲル構造Dに対しても全て消滅することを示した.ここでDが非アフィンとはDの導分布のカルタン特性系の全ての葉の射影構造の展開写像が円周へ全射になることである(本研究代表者による命名).

一方で,非消滅エントロピーの具体例をアフィンなエンゲル構造に見出すべく議論を進め,分離集合に関して幾つかの性質を調べたが,残念乍ら完成までには至らなかった.しかし,力学系理論からの種々の結果を用いて上記考察をしている途上で,関連する結果として,区間力学系における単峰写像の極限集合に関する定理を得た.これは,学術誌への掲載が決定している.
縦磁界効果を利用した大容量超伝導直流電力ケーブルの研究

縦磁界効果を利用した超伝導直流電力ケーブルを実現することを目的としている。超伝導電力ケーブルは既存の電力ケーブルに比べて小型で大容量にできる特徴があり実用化が期待されている。さらに大容量にするために、本研究では縦磁界効果を利用する。縦磁界とは、ケーブル内の超伝導線の巻き方を工夫して、電流と磁界の方向を平行に近い状態にすることである。本研究では、縦磁界効果を利用した超伝導電力ケーブルの基礎研究を行なう。具体的にはどのような巻線構造にすると最適な縦磁界効果が得られ最大電流を向上させることができるかなどを明らかにする。これにより従来よりも2倍以上の電力容量を持つ10kAの電力ケーブルの実現に繋げる。大規模停電対策や再生可能エネルギーを利用するために、電力ネットワークの増強が望まれている。本研究では、電力ケーブルで送電できる電力を向上するため、縦磁界効果を利用した超伝導電力ケーブルの基礎研究を行なう。巻線構造に検討を加えて最適な縦磁界効果によって、従来よりも2倍以上の電力容量を持つ電力ケーブルの実現を目指す。電力エネルギーネットワークの効率的な大容量化に向けて、超伝導材料をそのままに、巻線の構造を工夫することで、2倍以上の電力容量の向上と液体窒素の動作の実現を目指している。学術的にも従来不明確であった縦磁界の生成メカニズムを説き明かす見込みが期待できると同時に産業的にも経済的な実現性が期待できる。
アクティブ・ラーニング手法を用いた放射線看護教育プログラムの開発

卒後教育におけるアクティブ・ラーニング手法を活用した放射線看護教育プログラムを開発し、評価することを目的に1看護学教育において必要とされる放射線に関する教育の中で、看護基礎教育と卒後教育それぞれに適した内容を教育関係者および医療関係者を対象としたインタビュー調査・質問紙調査によって明らかにする。21の調査結果をもとに臨床現場で使われている診療機器等を取り入れたアクティブ・ラーニング手法を用いた教育プログラムを作成する。3作成した教育プログラムを実施・評価し教育効果を検証する。
マニピュレータダイナミクスを考慮した水中ロボットの制御に関する実験的研究

本研究は,ヴィークルの位置・姿勢制御用のアクチュエータ(スラスタ)を搭載し,ヴィークルへの反力が無視できないマニピュレータを有する水中ロボットに対して,実用化の観点から,ディジタル系を中心とした制御法の開発を行うとともに,実験により開発制御法の有用性を検証した.また,水中ロボットシステムに必要不可欠な,計測システムの開発もあわせて行った.制御法としては,これまで提案している連続および離散時間分解加速度制御法,ならびに新たに開発した以下の14に示す制御法の有用性を,2リンクおよび3リンク水中ロボットを用いた制御実験により確認した.1.新たなディジタル分解加速度制御法2.運動方程式を用いて制御入力の演算量を軽減する方法3.ニューラルネットワークを用いた制御法4.ロボット本体に作用する流体力のモデル化誤差のみを外乱として取り扱った外乱補償制御法一方,計測システムとしては,ロボット本体姿勢計測システムおよびマニピュレータ作業対象位置・姿勢計測システムの開発を行った.本体姿勢計測システムは,1軸小型ジャイロ(角速度センサ)を3個用いた防水センシングユニットを試作するとともに,ディジタル型の姿勢角導出法を提案し,水中ロボットに搭載した基礎実験を行い,ロボット本体用姿勢計測システムの有用性を確認した.また,作業対象位置・姿勢計測システムは,パン・チルト・スライド可能な2台のカメラを用いた位置・姿勢計測用ステレオビジョンシステムを開発して種々の水中基礎実験を行い,マニピュレータ作業に十分な計測精度が得られることを確認した.本研究は,ヴィークルの位置・姿勢制御用のアクチュエータ(スラスタ)を搭載し,ヴィークルへの反力が無視できないマニピュレータを有する水中ロボットに対して,実用化の観点から,ディジタル系を中心とした制御法の開発を行うとともに,実験により開発制御法の有用性を検証した.また,水中ロボットシステムに必要不可欠な,計測システムの開発もあわせて行った.制御法としては,これまで提案している連続および離散時間分解加速度制御法,ならびに新たに開発した以下の14に示す制御法の有用性を,2リンクおよび3リンク水中ロボットを用いた制御実験により確認した.1.新たなディジタル分解加速度制御法2.運動方程式を用いて制御入力の演算量を軽減する方法3.ニューラルネットワークを用いた制御法4.ロボット本体に作用する流体力のモデル化誤差のみを外乱として取り扱った外乱補償制御法一方,計測システムとしては,ロボット本体姿勢計測システムおよびマニピュレータ作業対象位置・姿勢計測システムの開発を行った.本体姿勢計測システムは,1軸小型ジャイロ(角速度センサ)を3個用いた防水センシングユニットを試作するとともに,ディジタル型の姿勢角導出法を提案し,水中ロボットに搭載した基礎実験を行い,ロボット本体用姿勢計測システムの有用性を確認した.また,作業対象位置・姿勢計測システムは,パン・チルト・スライド可能な2台のカメラを用いた位置・姿勢計測用ステレオビジョンシステムを開発して種々の水中基礎実験を行い,マニピュレータ作業に十分な計測精度が得られることを確認した.マニピュレータを搭載した水中ロボットの制御実験を行うため,以下の実験装置製作および各種基礎実験を行った.まず,関節回転軸方向を変更可能なマニピュレータ用円筒リンクを製作して,スラスタ6基からなる水中ロボットに搭載し,研究代表者らが提案している水中ロボット用連続時間分解加速度制御法を適用した実験により,ロボット本体およびマニピュレータ手先の3次元軌道追従制御実験を行い,提案制御法の有用性を確認した.次に,1軸小型ジャイロ(角速度センサ)を3個用いた防水センシングユニットを試作するとともに,ディジタル型の姿勢角導出法を提案し,ロボット本体用姿勢計測システムを開発して上記水中ロボットに搭載した基礎実験を行った。センシングユニットから角度導出用コンピュータを結ぶ長さ20mのケーブルを用いたにも関わらず,ノイズフィルタなしで十分な計測精度が得られ,今後,角度導出用コンピュータをロボット本体に搭載することにより,姿勢計測システムの更なる計測精度向上が期待できる.なお,上記ロボット本体およびマニピュレータ手先の3次元軌道追従制御実験は,開発した姿勢計測システムも用いて行っている.さらに,水中ロボットがマニピュレータにより物体を捕獲するために必要となる,2台の可動カメラを用いた位置・姿勢計測用ステレオビジョンシステムを開発した,本システムは水中ロボット搭載用として,各々のカメラに対してパン・チルト用に1個ずつ,また,両カメラを等距離でスライドさせるために1個の計5個のパルスモータを採用しており,パルスモータへの入力パルス数を用いてカメラの角度・位置を計測でき,小型軽量化を図っている.開発した位置・姿勢システムを用いて,3つの光点からなる計測対象の位置・姿勢計測実験を地上において行い,マニピュレータ作業に十分な計測精度が得られることを確認した.マニピュレータを搭載した水中ロボットの新たな制御法を開発するとともに,以下の実験装置製作および各種基礎実験を行った.まず,マニピュレータを有する水中ロボットに対する新たなディジタル分解加速度制御法を開発し,実験によりその有用性を確認した.また,すでに研究代表者らが提案している水中ロボット分解加速度制御法を改良し,運動方程式を用いて制御入力の演算量を軽減する方法を提案した.さらに,正確な流体抗力が得られない点を考慮し,ニューラルネットワークを用いた制御法を提案し,実験によりその有用性を確認した.次に,前年度試作するとともに基本的な有用性を確認している,1軸小型ジャイロ(角速度センサ)を3個用いたロボット本体姿勢計測用防水センシングユニットは,角度導出用コンピュータがユニット外にあった.今年度は,ジャイロ出力データ処理用小型CPUボードをセンシングユニット内に搭載する形式で新たに製作するとともに,水中基礎実験により前年度と比較して計測精度が向上することを確認した.

さらに,昨年度開発し地上実験によりその有用性を確認している,水中ロボットがマニピュレータにより物体を捕獲するために必要な物体位置・姿勢計測システムである,2台の可動カメラを用いた小型軽量ステレオビジョンシステムを防水ボックスに搭載して種々の水中基礎実験を行った.防水ボックス計測面における画像屈折および計測面の歪みを考慮した計測方法を新たに開発し,3つの光点からなる計測対象の位置・姿勢計測水中実験より,地上実験と同様にマニピュレータ作業に十分な計測精度が得られることを確認した.本研究では,ヴィークルの位置・姿勢制御用のアクチュエータ(スラスタ)を搭載し,ヴィークルへの反力が無視できないマニピュレータを有する水中ロボット(UVMS)を製作し,実験を通してUVMSの制御法開発を行ってきた.最終年度は,まず,提案している連続時間および離散時間制御法の制御性能向上を目的とし,ロボット本体に作用する流体力のモデル化誤差のみを外乱として取り扱い,外乱オブサーバを付加した制御法を開発した.水中ロボットを用いた制御実験により,ロボット本体の制御性能が改善されることにより,マニピュレータ手先制御性能が向上することを確認した.つぎに,物体捕獲用ハンドを製作するとともに物体捕獲実験を行った.ハンドによる物体把持に伴う物理パラメータ変動にも関わらず,実験により提案制御法が良好な制御性能を有することを確認した.さらに,従来のUVMS制御法(計算トルク法)と研究代表者らが提案している制御法(分解加速度制御法)の比較検討を実験により行い,分解加速度制御法が計算トルク法よりも良好な制御性能が得られることを確認した.UVMSの計算トルク法は水中ヴィークルの制御法を拡張したものであり,幾何学的関係(運動学関係式)により作業空間における手先目標値に対応したマニピュレータ関節目標値を求め,関節空間における関節目標値と計測値の誤差に基づき,運動方程式を用いて関節制御トルクを計算する.一方,提案分解加速度制御法は,運動学関係式のみならず運動量方程式も利用し,作業空間の手先誤差に基づいたマニピュレータ関節目標値を求めている.したがって,分解加速度制御法では,流体力に関係した運動量方程式を用いており,また,作業空間での誤差に基づき制御入力が決定されるため,計算トルク法より良好な制御性能が得られると考えられる.