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19世紀ニューイングランド文学へのヨーロッパ文化の波及と効果

本研究の特質は、ニューイングランドに波及したヨーロッパ文化が文学に及ぼした効果をルネサンス精神史の文脈の中で考察し、アメリカとヨーロッパをひとつに繋ぐ新たな視点-トランス・アトランティックな視点-を、19世紀ニューイングランドのホーソーン文学研究に定着させようと試みたことにある。前回の研究成果『ホーソーン・《緋文字》・タペストリー』(2004)を発展させ、ホーソーンのテクストに埋め込まれている、一見ピューリタンの土壌とは無関係に見えるヨーロッパ的な図像要素の意味を考察した。その結果(1)共編著『視覚のアメリカン・ルネサンス』(2006)を上梓。筆者がこれまで組織してきたシンポジウムをもとに、内容・陣容を新たにした。各執筆者は広義のアメリカン・ルネサンスの文学を、ルネサンスから20世紀までの絵画・建築・演劇・紋章などの視覚芸術との関連で論じている。オリジナルな研究として学会・ジャーナリズムで高い評価を受けている。筆者はホーソーンの短篇「痣」の「小さな赤い手」を、ルネサンスの紋章の文脈で読み解き、同時にこの作品を現代医療倫理への警鐘とみなした。また(2)共編著『図像のちからと言葉のちから-イギリス・ルネッサンスとアメリカ・ルネッサンス』(2007)を科研費研究成果公開促進費助成金により出版。筆者は「高貴な針仕事-ヘスター・プリンの系譜」と題して、『緋文字』のヘスターの刺繍・仕立術の意味を仮面劇の妖精の衣装の文脈から明らかにした。さらに(3)ホーソーン文学と接点を持つ単著『アメリカの理想都市』(2006)を仕上げた。国防総省ペンタゴンの正五角形を中心に、都市の<かたち>に込められた設計者の祈念をヨーロッパの伝統を背景に論じた。ホーソーン生誕二百年を記念して上梓した『ホーリーン・《緋文字》・タペストリー』(南雲堂2004)は、ホーソーンの<ロマンス>をヨーロッパのルネサンス精神史の中で読み、EUや生命倫理など今日的な問題を提起する試みであった。当該研究では、この研究成果を更に発展させた。ニューイングランドに波及したルネサンス期のヨーロッパ文化の効果を、ルネサンス精神史の中で考察し、アメリカとヨーロッパを一つに繋ぐ新たな視点を19世紀ニューイングランドのホーソーン文学研究に定着させることと、アメリカ文学におけるアメリカ文化研究の方法を模索し、研究・教育に寄与することを目的とする。今年度は(1)共編著『視覚のアメリカン・ルネサンス』(世界思想社2006)を上梓した。過去のシンポジウムの成果を主体に新たに企画し、広義のアメリカン・ルネサンスの文学をルネサンスから20世紀までの絵画・建築・演劇・紋章など幅広い視覚芸術から論じた学際的研究となった。筆者はホーソーンの短篇「痣」の「小さな赤い手」をルネサンスの古典的メランコリーと紋章図像から読み解き、現代の医療倫理への警鐘とした。(2)また関西大学での共同研究の成果をまとめた単著『アメリカの理想都市』(関大出版部2006)を上梓する予定である。ホーソーン研究の余滴と言える。アメリカの<理想都市>をヨーロッパの<理想都市>を背景に、類似性と独自性を考察した。ワシントンDCの都市計画から始めて9.11事件に関わった国防総省<ペンタゴン>の五角形の<形>の意味をルネサンス精神史の中に置き、都市の<形>に込められた設計者の理念に触れた。現在のアメリカの失敗にもかかわらず、二つのグループの始祖達-植民地時代と独立期-に共通して見られる<理想都市>への志向がアメリカの深いところに存在していることに一般の注意を向けたかった。

なお『ホーソーン・《排文字》・タペストリー』により、お茶の水女子大より2005年12月に博士(人文科学)の学位を授与された。9.11以後の世界情勢から、かつての神聖ローマ帝国や現在のEUを含むヨーロッパが、アメリカに与える物心両面の影響力を鑑みるとき、19世紀半ばのニューイングランドのホーソーンの作家的想像力はますます重要性を増す。当該研究では、ホーソーンのロマンスをヨーロッパのルネッサンス精神史の中で読み、今日的な問題を提起する研究を発展させた。視覚イメージを通してアメリカとヨーロッパを繋ぐ視点をホーソーン文学に定着させ、文学と文化研究の接点を模索した。今年度は(1)『アメリカの理想都市』(6月末)を上梓した。ホーソーンの『ピーター・パーレー世界誌』の初版扉絵の分析から出発し、アメリカ国防総省ペンタゴンの五角形の意味をヨーロッパの五角形の要塞に辿り、ネオ・プラトニズムの伝統を背景に解明しようとした。20世紀アメリカにみられるヨーロッパ・ルネッサンス文化の波及効果が導き出された。(2)科研基盤研究(B)2を新たな構想のもとに発展させた『図像のちからと言葉のちから』(3月)を上梓した。アメリカとイギリスの二つのルネッサンスをヨーロッパ・ルネッサンスの図像学的観点から論じた、類書を見ない学際的研究は、科研研究成果公開促進費を得た。拙論は「高貴なる針仕事-ヘスター・プリンの系譜」である。『緋文字』に登場するヘスターの刺繍や仕立てに関するテクストの記述から、それがヨーロッパ・ルネッサンスの高貴な女性の伝統的技であること、それが意味することを宮廷仮面劇との関係で論じた。また、2006年度アメリカ文学会関西支部大会(12月)にて、19世紀アメリカ作家達が独立期をいかに語り直したかを語るフォーラム『起源の感覚とアメリカ文学』を組織し、司会・講師を務めた。私の報告は独立戦争をヨーロッパ・ルネッサンスに遡る視点で捉えたホーソーンについてであった。9・11同時多発テロやイラク戦争を巡る世界情勢から、「かつてのハプスブルクの神聖ローマ帝国や現在のEU及びそれを含むヨーロッパが、大西洋を隔てたアメリカ合衆国に与える精神的経済的影響を鑑みるとき、19世紀半ばのアメリカの、ニューイングランドの作家ホーソーンの作家的想像力は、ますます重要性を増してくる。当該研究はホーソーンのロマンスをヨーロッパのルネサンス精神史の中で読み、今日的な問題を提起するという、かねてからの研究をさらに発展させている。最近の成果『ホーソーン・《緋文字》・タペストリー』、『アメリカの理想都市』(以上単著)、『視覚のアメリカ・ルネサンス』、『図像のちからと言葉のちから』(以上共編著)などは全てこの視点に立っている。しかし、ルネサンス精神史は余りにも広く深い。ホーソーンが滞在し、ルネサンスのエッセンスが詰まっているフィレンチェでは、ホーソーン作品に流れ込んでいるヨーロッパ文化に関する資料が無尽蔵。彼のイタリアン・ノートブックスの記述を追ってイタリアに出かけた。こうして今年度は資料収集には実りがあったが、残念ながら、また珍しいことに、研究論文作成や口頭発表には至らなかった。多岐にわたる組織に於ける論文審査に忙殺され、アメリカ学会、日本ナサニエル・ホーソーン協会、『英語青年』からの依頼書評3本を見たに過ぎない。
環境応答型非等方性ゲル微粒子の創製

水中膨潤したミクロゲル微粒子が非等方的な性質を示す新規材料の創製を試みた。ゲル微粒子は外部刺激に応答し、その化学・物理的性質を自在に変化させることが出来るため、非等方性ゲル微粒子の水中での挙動を外部刺激によって制御する実験を行った。エマルション法によって得た非等方性ゲル微粒子は、特定の条件において、鎖状の凝集体形成を示した。そして、異種ゲル微粒子混合系の実験結果と比較し、非等方ゲル微粒子の構造の妥当性について検討した。任意の性質/構造を有する水で膨潤した非等方化ゲル微粒子が得られていることを確かめるために、正電荷・負電荷を有する同じサイズのゲル微粒子の合成を試みた。光学顕微鏡下での有意な観察が可能な、ミクロンサイズの単分散ゲル微粒子を得た。これらを水中で混合し、気液界面における集積挙動を追跡したところ、それらの挙動は、液中の塩濃度・温度に依存し変化した。特に、塩濃度の低い場合には、正電荷・負電荷のゲル微粒子が凝集し、まずダイマーを形成した。この凝集体は、時間と共に鎖状に成長していくことが観察された。このことは前年度に観察された非等方性ゲル微粒子の挙動と一致した。これらの鎖状凝集体の構造は、正電荷と負電荷のゲル微粒子数比・サイズ比に大きく影響した。特に、酸化的開裂反応を示す架橋剤によって合成された負電荷を有するゲル微粒子を用いた際、電子顕微鏡観察によって、正電荷と負電荷のゲル微粒子が交互に連結していることが明らかとなった。以上の知見を活かし、前年度より試みている非等方性ゲル微粒子の評価を行った。異種ゲル微粒子混合系とは異なり、作製した非等方ゲル微粒子は長く有意な鎖状構造を形成するに至らなかった。混合系の結果から推測すると、おそらく作製した非等方ゲル微粒子の電荷量や均質性が不十分であったことが考えられる。この他に、固体基板上にゲル微粒子を吸着し、スパッタリング法によって作製した非等方ゲル微粒子は、分散安定性の低下が著しく、凝集実験に用いる事が出来なかった。従って、エマルション法を活用した手法が非等方化のために優れていることに間違いはないが、修飾面を制御し、凝集状態を制御するには至らなかった。この点は、界面におけるゲル微粒子の挙動に不明確な点が多く残ることが課題である。今後、以上の課題を克服し、水/油界面において正確な修飾面を示す非等方ゲル微粒子を実現することが重要である。外部の刺激に応じて化学・物理的性質を自在に変化させることができるヒドロゲル微粒子に対して、エマルションの水・油界面を活用する相異なる性質を導入する新手法を提案し、外部刺激に応じて微粒子の挙動を制御できる非等方性ゲル微粒子の実現を目指してきた。この手法は、用いるゲル微粒子が水油界面に吸着・固定されなければならないと考えた。そこでまず、アミノ基と反応するカルボキシル基を有するモノマーに加え、温度応答性N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAm)をモノマーとして選択し、水系沈殿重合法によって刺激応答性ゲル微粒子を得た。界面活性剤の添加や、重合温度の段階的制御法なども検討し、サイズオーダー(数十nm数μm)の異なるゲル微粒子を得た。合成したゲル微粒子を用い、エマルション法により、ゲル微粒子に対して非等方的に、化学反応によって正電荷を示すアミノ基の導入を試みた。得られた非等方性ゲル微粒子は、温度・pH変化に応じ、その性質が変わることを確認した。特に、顕微鏡観察においては、特定の条件下において、微粒子が鎖状に集合する様子が確認された。化学反応を行う前のゲル微粒子のサイズを変化させ、同様の反応処理を行ったところ、いずれの粒子に対しても同様のスキームを適用することができた。よって、本研究で提案するエマルション界面を利用したヒドロゲル微粒子の非等方化については、ゲル微粒子のサイズによらず適用できることが分かった。目的とするゲル微粒子の合成、ゲル微粒子の化学修飾反応とも問題なく進行し、さらに、本研究で取り組むピッカリングエマルションを用いた非等方化についても、ゲル微粒子のサイズによらず幅広く適用できることを明らかとすることができたため。24年度で確立した手法の適用範囲を拡大し、任意の性質/構造を有する非等方性ゲル微粒子の作製を検討する。まず、それぞれ疎水性、親水性を示す親疎水偏在ゲル微粒子を調製するために、化学反応性の向上を目指す。そのため各種共重合モノマーを検討する。作製した各種非等方性ゲル微粒子を用い、外部刺激によって非等方性の相互作用を巧みに調節し、一連の凝集現象の検討を行う。
地球温暖化がもたらす高潮・洪水への影響評価

本研究では地球温暖化の高潮・洪水への影響評価に利用することを目的として高潮・洪水の詳細シミュレーションを行うための要素技術の研究開発を行った。その成果として、(1)先進的数値計算手法のための氾濫計算アルゴリズムの提案、(2)計算解像度の自動最適化アルゴリズムの提案、(3)荒川下流氾濫原を対象とした洪水シミュレーションに関する応用的研究、について論文及び講演会にて発表した。本研究では地球温暖化が高潮・洪水に及ぼす影響を計算機シミュレーションによって評価することを目指し,それに必要な基礎的技術の研究開発を目的としている.低気圧によって発生する高潮・洪水のリスクは2005年に米国を襲ったハリケーンカトリーナ以降,大きく注目されている.さらに,地球温暖化によって高潮・洪水の被害は拡大すると予想されている.研究代表者らが開発している高潮・洪水のシミュレーションモデルは,ハリケーンカトリーナ被災地の復興計画おいて新堤防システムの設計に用いられるなど高い有用性が確認されている.一方で,再現・予測シミュレーションを現実的な条件下で行っていく中でいくつかの課題も浮き彫りになった.本研究ではこれらの課題を解決するためにDiscontinuous Galerkin法を用いた新しい計算モデルの提案を行っている.平成19年度は新しい計算モデルの構築に必要な基礎的要素技術の中でも,特に,洪水計算を行う際に不可欠な移動境界手法の提案と検証,および計算コスト低減のためのhp-adptivityに関する研究を行った.移動境界手法については,高精度でロバストであり,且つ実用性の高いものを開発するのは大変困難であったが,本研究ではそれらの要求事項を満たす手法を開発し,検証問題によって詳細に検証した.検証の結果は大変良好であり,今後この手法を使った実用的な高潮・洪水モデルの開発を進めることができる.hp-adaptivityについては試験的な実装を済ませ,その精度および実行速度に対する有効性を確認した.今後実用化に向けた検討を進める.日本周辺の海域・陸域で発生する高潮・洪水の予測計算を行うためにはこの地域の地理的・水理的情報を含んだ非構造構造格子を作成する必要があるが,それに必要なデータの取得に関しては現在調査を進めているところである.本研究では地球温暖化が高潮・洪水に及ぼす影響を計算機シミュレーションによって評価するための基礎技術の研究開発を目的としている.低気圧によって発生する高潮・洪水のリスクは2005年に米国を襲ったハリケーンカトリーナ以降,大きく注目されている.さらに,地球温暖化によって高潮・洪水の被害は拡大すると予想されている.研究代表者が開発に参加している高潮・洪水のシミュレーンモデルは,ハリケーンカトリーナ被災地の復興計画おいて新堤防システムの設計に用いられるなど高い有用性が確認されている.一方で,再現・予測シミュレーションを現実的な条件下で行っていく中でいくつかの課題も浮き彫りになった.本研究ではこれらの課題を解決するために非構造格子を用いた新しい計算モデルの提案を行った.平成20年度の主な成果は以下の通りである.(1)平成19年度に提案した新しい氾濫解析手法の研究成果を取りまとめると同時に,それを実地形に適用することで提案モデルが実際の海域・氾濫原において安定かつ高精度に適用可能なことを確認した.(2)非構造格子によって高潮氾濫モデルを構築するには従来から大きな手間とコストが掛かっているが,この状況を改善し,モデル適用のためのコストを下げるための技術であるhp-adaptivity法を採用したモデルの開発に参加し,一定の成果を挙げた.(3)地球温暖化の高潮被害への影響を調査するモデル地域として,人口が集中し,海抜ゼロメートル以下の地形が広がる荒川下流域を選び,同地域における氾濫解析を行った.この結果から,現在日本での適用実績の少ない非構造格子モデルを日本の氾濫原における氾濫解析に適用した場合についての知見を得た.今後はこの成果を基に,日本だけでなく諸外国も含めた各地域において,できるだけ安価に信頼性の高い高潮・洪水・氾濫リスクの評価が可能な計算モデルの開発を進めていきたい.
心筋細胞における低分子量G蛋白質RhoAの活性化機構

RhoAは細胞骨格を調節するだけでなく、serum response factor(SRF)を活性化することで遺伝子発現をコントロールすることが知られる。我々はコロンビア大学Wu博士との共同研究でSRFの結合配列であるserum response element(SRE)を3ヶタンデムに結合したDNAフラグメントの下流にルシフェラーゼcDNAを挿入したレポータープラスミド(pSRE-luc)を作製した。新生仔ラットより調整した培養心筋細胞にpSRE-lucをリポフェクション法にて導入し、endothelin-1(ET)刺激を行うと、ルシフェラーゼ活性が上昇した。またリポフェクションの際、RhoA阻害剤であるC3の発現プラスミドを同時に導入するとETによるルシフェラーゼ活性の上昇はキャンセルされたことより、ETによるSREの活性化はRhoAを介してるといえる。上記の方法でルシフェラーゼ活性を測定することによりRhoAの活性を検討することができる。pSRE-lucを心筋へ導入する際に、心筋に発現が豊富な各種非受容体型チロシンキナーゼ(c-Src, Jak1, Pyk2, Tec)のdominant negative変異体発現プラスミドを共導入し、どのチロシンキナーゼシグナルをブロックした際にETによるRhoAの活性化が阻害されるかを調べた。その結果Tecおよびc-Srcのドミナントネガティブ体を発現させた際にRhoA活性が抑制された。従ってET受容体からRhoAへと至るシグナルはc-SrcとTecの両キナーゼが必要であると考えられる。またc-SrcおよびTecがそれぞれ独立してRhoAを活性化しているのか、又は両者が同じpathway上に存在しているのかを両者の様々な発現プラスミドを共導入して検討した結果、両者がそれぞれ独立にRhoAを活性化することも明らかになった。我々は以下のような方法で細胞内のRhoA活性を簡便に測定する方法を確立した。pSRE-lucを心筋へ導入する際に、心筋に発現が豊富な各種非受容体型チロシンキナーゼ(c-Src,Jak1,Pyk2,Tec)のdominant negative変異体発現プラスミドを共導入し、どのチロシンキナーゼシグナルをブロックした際にETによるRhoAの活性化が阻害されるかを調べた。従ってET受容体からRhoAへと至るシグナルはc-SrcとTecの両キナーゼが必要であると考えられた。またこれらキナーゼの下流に働きRhoAを直接活性化する分子としてVav2が同定された。
認知症家族介護者の介護技術としてタクティールケアを導入した支援プログラムの開発

本研究の目的は、認知症高齢者の介護家族の介護負担軽減に向けて、タクティールケアを介護技術として導入した認知症高齢者介護家族支援プログラムを開発することであった。タクティールケアはスウェーデンにおいて開発され、手掌で相手の背部や手足を柔らかく包み込むように、皮膚を柔らかくなでるようにゆっくり一定の法則で触れるケアで、認知症の行動・心理症状の緩和に有効であることが報告されており、さらに我々によって、ケアを提供する側のリラクセーション効果も客観的に検証されている。本研究では、認知症高齢者の家族介護者が介護技術としてタクティールケアを習得し、在宅において実施することの効果および問題点・課題を分析し、介入評価を行いながら認知症高齢者の介護家族支援プログラムの開発を進めた。まず、タクティールケアが認知症高齢者の家族介護者の介護技術として在宅で実施可能であるかどうか、また、実施・継続するにあたってどのような手技や指導方法が必要であるか等を検討するために、介入研究として、認知症高齢者および家族介護者を対象にタクティールケアの被施術体験および施術体験、聞き取り調査等を行った。その結果をふまえて、認知症高齢者の家族介護者が実施できるようにタクティールケアを基盤に手技を簡便化した「なでるケア」を考案した。さらに、家族介護者が「なでるケア」を習得するための指導方法および在宅において継続して実施できるように、手法の確認から経過をふまえて段階的に支援を行う認知症高齢者介護家族支援プログラムを作成した。今年度は、認知症高齢者介護家族支援プログラムの完成には、タクティールケアを基盤に手技を簡便化した介護家族向けの「なでるケア」であってもリラクセーション効果が得られることを客観的に検証する必要があると考え、公募により研究協力を得られた健常者を対象に「なでるケア」のリラクセーション効果の検証を行った。タクティールケアは、手掌で相手の背部や手部・足部をなでるようにゆっくり一定の法則で触れるスウェーデンにおいて開発されたタッチケアである。認知症高齢患者の行動心理症状の緩和や情緒の安定、補完療法としてのストレス、疼痛の緩和や睡眠の改善等の有効性が報告されている。我々は、実践記録からの内容分析による効果の抽出、健康女性や更年期女性へのリラクセーション効果および青年期女性の月経痛緩和などの検証を行ってきた。さらに、タクティールケアはケアを提供する施術者にもリラクセーション効果が主観的評価ではあるが報告されていること、ケアの質維持のために、一定の圧力や速度・手法を習得する必要はあるものの解剖生理学的な知識や特別な道具や熟練した技術がなくても施術可能であること等から、認知症高齢者の家族介護者の介護技術としてタクティールケアを導入し、介護負担の軽減に向けた家族介護者支援プログラムの開発に取り組んでいる。第一段階として、タクティールケアを施術する側のリラクセーション効果を客観的に検証するために準実験研究を行った。結果、タクティールケア施術中の副交感神経活動の活性化と交感神経活動の低下、施術後の唾液分泌型免疫グロブリンA濃度の増加や唾液の酸化度の低下、二次元気分尺度の活性度、安定度、快適度の増加等から客観的にタクティールケア施術者のリラクセーション効果を裏付けることができた。次の段階として、認知症高齢者の家族介護者の介護技術としてタクティールケアを導入するために、タクティールケアの手法の簡便化および簡便化した手法での効果検証、指導方法および評価の検討を行い、認知症高齢者の家族介護者支援プログラムを作成する。本支援プログラムの評価は小規模多機能型居宅介護を利用している家族介護者を対象に進めていく。認知症高齢者の家族介護者の介護技術としてタクティールケアを導入し、介護負担の軽減に向けた家族介護者支援プログラムの開発の第一段階として、タクティールケアを施術する側のリラクセーション効果を客観的に検証し、研究成果を報告した。次の段階として、認知症高齢者の家族介護者の介護技術としてタクティールケアを導入するためには認定者と同様の手法を実践することは困難であると考え、手法の簡便化・指導方法を検討している。タクティールケア体験を希望した認知症高齢者とその家族介護者2組を対象に両者それぞれがタクティールケアを受ける体験、家族介護者にはタクティールケアを指導の下で実践する体験をしていただき、体験時の反応を観察し、感想・意見を聴取した。タクティールケアを受ける体験では認知症高齢者、家族介護者ともに穏やかな表情で、「気持ちがよい、落ち着く」などの反応であった。家族介護者がタクティールケアを認定者が行う手法にそって実践した体験では、「実際に自分が行うとなるとこれだけの手順を覚えて実施するのは大変である」、「圧のかけ具合やなでる速度の加減が難しい」、「毎回、背中と手で30分は長い、いつもじっとしてくれるわけではない」、「時間を計ることに気を取られてしまう」、「手に塗るオイルの匂いが好きではない、べとつく」などの意見が聴かれた。これらの意見を分析し、文献検討を行いながら、施術時間の短縮と手技の簡略化、使用するオイル等を検討している。タクティールケアを提供する施術者のリラクセーション効果を準実験研究にて検証した成果を、「タッチケア施術者のリラクセーション効果の生理学的・生化学的・心理的検証」というタイトルで、看護理工学会誌に発表した。また、認知症高齢者の家族介護者支援プログラム開発に向けて、タクティールケアが家族介護者の介護技術として在宅で実践可能かどうか、実践するにあたってどのような手法や指導方法が必要であるか等を検討するための介入研究を平成27年度に引き続き行った。

介入研究はA市の公民館活動を通じて研究協力者を募り、5組の認知症高齢者と家族介護者の承諾を得ることができた。介入として、認知症高齢者に背部と手部のタクティールケアを受けてもらい、家族介護者にはタクティールケアを受けている認知症高齢者の様子を観察するように依頼した。施術後に認知症高齢者にタクティールケアを受けた感想を聴取するとともに、家族介護者には認知症高齢者の様子を観ての感想を聴取した。次に家族介護者にも同様のタクティールケアを受けてもらい、施術後の感想を聴取した。施術中の認知症高齢者の様子や家族介護者の反応、感想の聴取内容等は観察メモに記載した。その後、家族介護者に紙面でタクティールケアの手技を説明し、研究者の指導の下で認知症高齢者にタクティールケアを施術する体験をしてもらった。体験後には、在宅で実践可能かどうか、実践するにあたってどのような手法や指導方法が必要であるか等の意見を聴取した。観察およびインタビュー内容はフィールドノートに記載し、質的に分析した。分析結果をもとに、認知症高齢者の家族介護者が実践できる「撫でるケア」としての手法や指導方法を検討している。タクティールケアを施術する側のリラクセーション効果に関しては研究成果を報告した。次に、タクティールケアが家族介護者の介護技術として在宅で実践可能かどうか、実践するにあたってどのような手法や指導方法が必要であるか等を検討するために介入研究を行った。結果として、タクティールケアを受けている認知症高齢者の反応は、施術当初は腰を浮かせたり、施術者に気兼ねする言動がみられたが、施術中盤からは居眠りをしたり、話し続けたりと反応はさまざまであったが最後まで施術を受けており、「気持よかった」と答えていた。家族介護者は、タクティールケアを受けている認知症高齢者の様子を観察して「普段は落ち着きがないのに最後まで施術を受けていた」「穏やかな表情になった」等ととらえており、「在宅で実践してみる価値はあるケア」と述べていた。施術を受けた感想は、「背部のケアはこれまで体験したことがない心地よさ」「受けたら穏やかになれるケア」と効果を実感していた。指導の下で認知症高齢者にタクティールケアを施術する体験からは、「掌全体で広く撫でる方がお互い心地よい」「ケアする方にもリラクセーション効果がある」等の感想が聴かれた。また、在宅で実践するにあたっては、「効果が実感できた背部の施術を実施したい」「簡便な手技であれば継続できる」「撫でるスピードや力加減の練習が必要」等の意見が聴かれた。介入研究の結果をもとに、認知症高齢者の家族介護者が実践できる「撫でるケア」としての手法を考案するとともに、考案した「撫でるケア」のリラクセーション効果の検証、「撫でるケア」を習慣化できるための指導方法を検討している。また、介入研究の成果報告を学会発表する予定である。本研究では認知症高齢者の家族介護者が介護技術としてタクティールケアを習得し、在宅において実施・継続することの効果および問題点・課題の分析、介入評価を行い、認知症高齢者介護家族支援プログラムを開発することを目的としている。
高等植物における成長・形態形成の遺伝的プログラムの分子生物学研究の動向調査

高等植物は、生長の過程で根、茎、葉、花と形態を変化させる。この一連の生長過程は、(1)個々の器官の分化を司る遺伝的プログラム、(2)ある器官から他の器官への形態形成を司る遺伝的プログラムのもとで進行し、さらに、(3)かかる器官分化、形態形成は外的環境因子の影響をうけ、生長過程に異変が生じる。高等植物はこれら外的環境因子の影響による異変に対し、調和をとり統括制御する遺伝的プログラムを持っている。器官分化の遺伝的プログラム、形態変化の遺伝的プログラムは、高等植物は、動物とは異なり外的環境変化を直接受けるので、かかる生長と形態形成に影響を与える外的因子に対処し、調和をとる遺伝的プログラムを用意している。本研究では、国の内外における上述した研究の動向を調査し、高等植物における生長と形態形成の遺伝的プログラムに関する分子生物学的研究を効果的に推進させるための戦略を、専門分野の異なる研究者が共同して、企画調査する。その成果を踏まえて、重点的に研究する必要性がある課題を絞り、発想を異にする若手研究者を啓蒙し、この研究分野の発展に寄与すべく、重点領域研究の申請することを目的とする。研究代表者と研究分担者による研究打ち合わせ会、作業グループ会を開催した。この打ち合わせ会、作業グループ会では、各自の動向調査の進行状況を交換し、且つ各自の専門分野の国の内外の研究状況を報告し、「高等植物における生長形態形成の遺伝的プログラムの分子生物学的研究」に関して、今後わが国でどのような共同研究体制を取るべきであり、どのような点に中心を置きつつ研究を推進すべきかについて討議した。必要に応じて他の関連研究者を招待しその見解を聞いた。その結果、「植物の可変的な器官プランの分子的基礎」(研究代表者中村研三)として、平成6年度発足重点領域研究を申請する事に決定した。
リンパ球受容体刺激の伝達機構におけるカルシウムイオンの役割

免疫機能を担うリンパ球は通常は休止していて、抗原やマイトゲンの刺激により増殖,成熟してはじめて特有の機能を現わす点で特徴的である。Tリンパ球の増殖には刺激によってヘルパーT細胞から分泌されるインターロイキン2(IL2)が重要な役割を果しているので、本研究では、T細胞の受容体に対する抗体(抗T3抗体)やレクチン刺激によるIL2遺伝子の発現を、IL2CDNAとのハイブリッド形成法によるIL2mRNAの測定によって調べ、刺激伝達の過程に【Ca^(2+)】イオンの変動とプロテインキナーゼC(Cキナーゼ)が関与することを証明することを主目標とし、以下の成果が得られた。1)T細胞の抗原受容体を抗T3単クローン抗体で刺激すると、マクロファージ存在下ではIL2が産生され、それは発癌プロモータであるTPAで著しく増強される、TPA存在下でIL2産生の刺激条件を詳細に調べた結果、刺激の信号発生には少なくともT細胞上の抗原受容体と細胞又は粒子上に固着した抗T3抗体間の多価の相互作用、おそらくは受容体の架橋が必要なことが明らかになった。2)IL2mRNAの誘導には刺激によるTリンパ球内【Ca^(2+)】の上昇が必要である。3)Tリンパ球をTPAで刺激するとCキナーゼの分布が細胞質から細胞膜へと移行する。これはおそらくCキナーゼの活性化と関連した現象と考えられる。Tリンパ球をマイトゲンとTPAで刺激する際にCキナーゼの阻害剤H-7を加えるとIL2mRNAの産生が抑制された。対照試薬HA1004に抑制効果のないこと、プロスタグランディン【E_2】でむしろ抑制されること、等から、H-7の効果はCAMPやCGMP依存性プロテインキナーゼの阻害によるものではないと考えられる。以上より、IL2遺伝子発現には【Ca^(2+)】上昇と共にCキナーゼの活性化が関与すると結論された。今後、このような細胞膜からの刺激伝達が遺伝子発現の細胞核内過程やmRNAの安定性にどう関わるのか研究を進めたい。
単一電子トンネリング現象を利用した機能素子とその応用に関する研究

当該年度内における研究成果は下記の通りである。(1)回路シミュレーション技術を用いて単一電子トンネリング素子に特徴的な素子の増幅機能を最大限に生かすための素子構造を検討した。電流駆動能力を向上させるにはトンネル接合抵抗をできる限り小さくすることが必要であるが、小さくし過ぎると同時トンネル現象によって回路の誤作動が起こるため、最適な値があることを示した。(2)素子のスケーリング則を明らかにした。素子の容量をスケーリングすると電流、電圧が大きくできるメリットがあるものの、ジュール熱によって接合部の温度が高くなる問題が派生してくることを明らかにした。この接合部の温度はスケーリング係数の3乗に比例して高くなるので、素子を微小にし過ぎると単一電子素子の性能を十分には発揮できないことが分かった。(3)インバータチェインの解析を通して、回路動作を安定に行うには、比較的大きな負荷容量を経由してデータを転送することが効果的であることを明らかにした。これは、次段ゲートの電荷配置の影響をスクリーニングするためである。応答速度と消費電力とのトレードオフによって最適な負荷としては電子が15個入ったときに論理が“1"となる多数論理が有効であることを示した。(4)現有設備の電子ビーム描画装置を使ってGaAs/AlGaAsへテロ構造上に単一電子トンネリング素子を作成する基礎プロセスを立ちあげた。(1)単一電子回路シミュレータの開発電子のトンネル現象が確率過程であることを考慮してモンテカルロ法に基づく単一電子回路シミュレータを開発した。具体的には電子がトンネルすることによって電子回路系全体のエネルギーが変化する量をキルヒホッフの法則と鳳・テブナンの法則に基づいて計算し、この結果から電子のトンネル頻度を求める。単一電子回路シミュレーションの中ではこのトンネル頻度を基に乱数を発生させて個々のトンネル接合におけるトンネル時間も見積もる。そしてトンネル現象が生じる度毎に回路中のノードの電位を変化させて回路全体の電子配置と各ノードの電位が時間とともに変化する様子を調べる。(2)単一電子ロジック回路に課せられる条件の検討上記のシミュレータを用いて疑似CMOSロジック回路をモチーフに動作温度や構造寸法の揺らぎに対する動作マージンの考察を行った。動作温度に関しては、トンネル・キャパシタの充電エネルギーの1/40の熱エネルギー程度まで下げる必要があることが判明した。素子構造寸法の揺らぎについても、最適設計値から15%程度以上ばらつくと誤動作を招くことが分かった。(3)新しい単一電子回路の提案論理回路で必要なNAND回路とNOR回路を単一電子トンネル素子で実現できることを示した。また、この回路は増幅率が1以上であり、複数段論理回路を接続しても出力電圧の低下は起こらないことをシミュレーションにより証明した。(4)単一電子トンネル素子の製作技術電子ビーム描画装置を使ってGaAs/AlGaAsへテロ構造ウエハ上に単一電子トンネリング素子を作製するためのリソグラフィー実験を行った。具体的にはPMMAレジストを塗布し、その上に0.1μmのパターンを自由に描画するための最適条件を詰め、さらにスピン・オン・グラス(SOG)を用いてAl、Auなどの金属薄膜をリフトオフするプロセス技術の確立を行った。電流駆動能力を向上させるにはトンネル接合抵抗をできる限り小さくすることが必要であるが、小さくし過ぎると同時トンネル現象によって回路の誤動作が起こるため、最適な値があることを示した。(3)インバータチェインの解析を通して、回路動作を安定に行なうには、比較的大きな負荷容量を経由してデータを転送することが効果的であることを明らかにはた。

応答速度と消費電力とのトレードオフによって最適な負荷としては電子が15個入ったときに論理が“1"となる多数論理が有効であることを示した。(4)現有設備の電子ビーム描画装置を使ってGaAs/AlGaAsヘテロ構造上に単一電子トンネリング素子を作成する基礎プロセスを立ちあげた。
生体組織の構築と破綻を制御する分子機構の数理モデル解析

本年度、本研究で主要な解析手法となる逆相蛋白質アレイ(Reverse Phase Protein Array: RPPA)解析のプラットフォームの確立を行った。培養細胞から作製した細胞ライゼートに含まれる目的とする蛋白質の発現、リン酸化等の翻訳後修飾をハイスループットに検出するシステム構築を完成した。現在、解析に使用する抗体のウエスタンブロット(WB)での査定を進めており、EMT、METに関与する細胞内外シグナル分子、受容体、膜蛋白質などの抗体を決定した。RPPA解析に使用できる抗体種についてはHP等で公表する予定である。また、RPPA解析は既法のウエスタンブロット(WB)より高い検出精度があることを見いだした。正常上皮細胞を用いたEMT誘導に関する検討では、RPPA解析が可能な正常上皮細胞の選択を行い、2株の上皮細胞を選抜した。これまでに、これら細胞のEMT、METを画像で取得するため、細胞膜局在シグナルを付加したEカドへリン、Nカドヘリンのプロモーターの下流に蛍光蛋白質を連結した発現遺伝子を作製し、一過性での発現解析を進めている。また、正常上皮細胞に加え、先行研究で見いだした肝細胞がん(HCC)細胞のEMTを制御するチロンキナーゼ受容体群に着目した解析も行った。これまでに、HCC細胞のEMT化に寄与する18種のシグナル分子、膜蛋白質の動態を経時的なデータを構築し、研究分担者と数理モデルの構築を進めている。画像解析については前述のEMT、METを視覚的に捉えることができる上皮細胞が作製中のため、通常のMDCK細胞をTGF-β存在下、非存在下で処理した際の細胞形態の変化の経時的解析をタイムラプス顕微鏡で解析し、その画像データーを数理学者へ送り、層化解析を行ったが、EMTおよびMETへの変化のタイミングが示せず明確な層化解析には至っていない。これまでにRPPA解析法の確立とその解析に必要な40種のEMT関連抗体、および、正常上皮細胞の検討を完了した。また、新たに肝がん悪性化進展制御に寄与細胞シグナルの数理学解析を進め、RPPAによる多次元時系列情報を基に数理モデルを構築し、悪性化進展制御シグナルのシミュレーションの予備的な検討を行った。現在、シミュレーションと実測値の乖離の検証を進め、その検証から肝がん悪性化進展を促進する新たな知見を見出している。上記のEMT関連抗体に加え、約60種の細胞シグナル分子や受容体の抗体を査定し、RPPA技術を本領域の班員の研究に提供できる環境を整えた。(RPPA解析を用いたEMT過程で惹起されるシグナル伝達経路の多次元時系列解析)イヌ腎臓上皮MDCK、マウス乳腺NMuMG細胞にTGF-βを添加後、30分間隔、24時間、その後、6時間の間隔、240時間まで細胞懸濁液を回収し、RPPA解析による多次元時系列解析によってEMT関連蛋白質の変動の定量情報を取得する。(画像データに対する領域分割法の適用・画像特徴抽出方法の検討)こ本研究ではRPPA解析によって同定されたTGF-βによって惹起されるシグナル伝達経路と細胞の形態変化を複合的解析することで、分子活性と形態変化の時間的関係を理解することを目的とする。まず、細胞膜局在シグナルを付加したGFPをE-Cadherinプロモーターの下流に連結し、さらに細胞膜局在シグナルを付加したmCherryをN-Cadherinプロモーターの下流に連結し安定発現するMDCK細胞を作成することで、EMT誘導後にGFPからmCherryに蛍光がスイッチされる。また、細胞膜局在化シグナルを付加することで、細胞膜突起などの微細構造も可視化できる。(肝がん悪性化進展制御の分子機構の数理解析)前年度までに数理モデル、シミュレーション解析が進んでいる肝がん悪性化進展制御の分子機構について継続して検討をする。シミュレーション解析で見出したがん悪性化進展の制御を担う可能性をもつEphA2のリサイクリング、分解を制御している分子を網羅的にCRISPR/Cas9でノックアウトした細胞を作製して検証を行う。

画像解析については前述のEMT、METを視覚的に捉えることができる上皮細胞が作製中のため、通常のMDCK細胞をTGF-β存在下、非存在下で処理した際の細胞形態の変化の経時的解析をタイムラプス顕微鏡で解析し、その画像データーを数理学者へ送り、層化解析を行ったが、EMTおよびMETへの変化のタイミングが示せず明確な層化解析には至っていない。これまでにRPPA解析法の確立とその解析に必要な40種のEMT関連抗体、および、正常上皮細胞の検討を完了した。また、新たに肝がん悪性化進展制御に寄与細胞シグナルの数理学解析を進め、RPPAによる多次元時系列情報を基に数理モデルを構築し、悪性化進展制御シグナルのシミュレーションの予備的な検討を行った。現在、シミュレーションと実測値の乖離の検証を進め、その検証から肝がん悪性化進展を促進する新たな知見を見出している。上記のEMT関連抗体に加え、約60種の細胞シグナル分子や受容体の抗体を査定し、RPPA技術を本領域の班員の研究に提供できる環境を整えた。(RPPA解析を用いたEMT過程で惹起されるシグナル伝達経路の多次元時系列解析)イヌ腎臓上皮MDCK、マウス乳腺NMuMG細胞にTGF-βを添加後、30分間隔、24時間、その後、6時間の間隔、240時間まで細胞懸濁液を回収し、RPPA解析による多次元時系列解析によってEMT関連蛋白質の変動の定量情報を取得する。(画像データに対する領域分割法の適用・画像特徴抽出方法の検討)こ本研究ではRPPA解析によって同定されたTGF-βによって惹起されるシグナル伝達経路と細胞の形態変化を複合的解析することで、分子活性と形態変化の時間的関係を理解することを目的とする。まず、細胞膜局在シグナルを付加したGFPをE-Cadherinプロモーターの下流に連結し、さらに細胞膜局在シグナルを付加したmCherryをN-Cadherinプロモーターの下流に連結し安定発現するMDCK細胞を作成することで、EMT誘導後にGFPからmCherryに蛍光がスイッチされる。また、細胞膜局在化シグナルを付加することで、細胞膜突起などの微細構造も可視化できる。(肝がん悪性化進展制御の分子機構の数理解析)前年度までに数理モデル、シミュレーション解析が進んでいる肝がん悪性化進展制御の分子機構について継続して検討をする。シミュレーション解析で見出したがん悪性化進展の制御を担う可能性をもつEphA2のリサイクリング、分解を制御している分子を網羅的にCRISPR/Cas9でノックアウトした細胞を作製して検証を行う。
多孔質感熱性高分子ゲルの膨潤・収縮速度解析と脱水プロセスへの応用

感熱性多孔質ゲルは、これまでに数多くの研究例が報告されているが、その応答速度の遅さが問題となり、実用化の例は少ない。そこで、応答速度の速い感熱性ゲルを合成し、その特性を明らかにすることを目的とした。モノマーでは両親媒性だが、ポリマー化すると転移温度以上で疎水性を示す、N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)や、N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)モノマー水溶液を、それぞれ、ポリマーの転移温度(約30°C)以上の所定の温度で重合すると、相分離と重合が同時に生じ、スポンジ状のゲルが合成された。SEMによりこれらのゲルは数μmの微少な粒子が凝集した多孔質構造をしていることが明らかになった。これらのゲルの膨潤・収縮速度は、合成温度がDEAAゲルでは37°CNIPAゲルでは25°Cを超えると著しく大きくなり、従来の均質なゲルの100倍以上の速さで膨潤・縮可能であることが明らかになった。さらに、分子量の異なる数種のポリエチレングリコール分子とポリスチレン系ラテックス粒子を用いて、合成温度の異なるDEAAゲルの内部細孔径の分布を01000nmの範囲で測定した。高温で合成したゲルの細孔は、主にポリマーネットワークからなる孔径50nm以下の細孔と、相分離によって形成させる孔計1000nm以上の細孔の2種類から構成されていることが明らかになった。また、細孔径の分布は合成温度によって異なり、特に孔径100nm以上の細孔の体積割合は、合成温度が30°Cと40°Cの間で大きく増加しているが、40°C以上に合成温度を上げても細孔径分布に大きな変化は見られなかった。従って、感熱性多孔質ゲルの膨潤・収縮速度は、内部構造に大きく影響を受け、孔径100nm以上の細孔の体積割合が多くなる程速くなることが明らかになった。また、充分に多孔質化したゲルの膨潤速度は、ゲル内部に膨潤度の分布が生じないため、均質なゲルと同様に平衡径の2乗に反比例することが示された。さらに、工業的応用を考慮し、特別に冷却しなくてもゲルが充分膨潤するように、多孔質ゲルの転移温度の制御を試みた。NIPAに親水性のアクリルアミドを共重合すると、低温(30°C)で重合した場合は、転移温度、膨潤度共に上昇するが、多孔質ゲルを得るために高温(60°C)で重合すると共重合の効果が現れにくいことが示された。そこで、合成温度を低温から高温へと段階的に切り替えて合成すると、高温で合成した場合と比較して転移温度の上昇はないが、膨潤度ならびに膨潤速度が改善されることが示された。以上本研究により、感熱性ポリマーが転移温度以上で相分離する性質を利用した、応答速度の速い感熱性多孔質ゲルの合成が可能となった。また、多孔質構造と膨潤特性の関係が明らかになり、合成条件によって、多孔質ゲルの構造と膨潤特性をある程度制御可能であることも示された。1.多孔質高分子ゲルの作製条件の膨潤・収縮速度への影響N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)や、N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)のモノマー水溶液を、それぞれポリマーの転移温度(約30°C)以上の所定の温度で重合し、感熱性の多孔質ゲルを合成した結果、これらのゲルが、合成温度が高い程、あるいは架橋剤濃度が高い程高速で膨潤・収縮することが明らかになった。特にDEAAゲルの場合は、合成温度が37°Cをこえると、NIPAゲルの場合は、25°Cをこえると膨潤速度が著しく大きくなることが明らかになった。電子顕微鏡を用いたゲルの内部構造の観察より、これらの温度を境に、急速にゲルの多孔質構造が発達していることが見い出された。2.溶質排除法による細孔径分布の測定ならびに合成温度の内部構造への影響溶質に分子量の異なるポリエチレングリコール分子とポリスチレン系ラテックス粒子を用いて、合成温度の異なるDEAAゲルの内部細孔径の分布を01000nmの範囲で測定した。細孔径の分布は合成温度によって異なり、特に孔径100nm以上の細孔の体積割合が、合成温度が30°Cと40°Cの間で大きく増加していることが明らかになった。しかし、40°C以上に合成温度を上げても細孔径分布は大きく変化せず、高温で合成したゲルの細孔は、主にポリマーネットワークからなる孔径50nm以下の細孔と、相分離によって形成される孔径1000nm以上の細孔の2種類から構成されていることが明らかになった。3.内部構造の膨潤・収縮速度への影響評価感熱性多孔質ゲルの膨潤・収縮速度は、その内部構造に大きく影響を受け、孔径100nm以上の細孔の体積割合が多くなる程大きくなることが明らかになった。さらに、十分に多孔質化したゲルの膨潤速度は、ゲル内部に膨潤度の分布が生じないため、均質なゲルと同様に平衡径の2乗に反比例することが示された。モノマーでは両親媒性だが、ポリマー化すると転移温度以上で疎水性を示す、N-

イソプロピルアクリルアミド(NIPA)や、N,N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)モノマー水溶液を、それぞれ、ポリマーの転移温度(約30°C)以上の所定の温度で重合すると、相分離と重合が同時に生じ、スポンジ状のゲルが合成された。SEMによりこれらのゲルは数μmの微少な粒子が凝集した多孔質構造をしていることが明らかになった。これらのゲルの膨潤・収縮速度は、合成温度がDEAAゲルでは37°CNIPAゲルでは25°Cを超えると著しく大きくなり、従来の均質なゲルの100倍以上の速さで膨潤・縮可能であることが明らかになった。さらに、分子量の異なる数種のポリエチレングリコール分子とポリスチレン系ラテックス粒子を用いて、合成温度の異なるDEAAゲルの内部細孔径の分布を01000nmの範囲で測定した。高温で合成したゲルの細孔は、主にポリマーネットワークからなる孔径50nm以下の細孔と、相分離によって形成させる孔計1000nm以上の細孔の2種類から構成されていることが明らかになった。また、細孔径の分布は合成温度によって異なり、特に孔径100nm以上の細孔の体積割合は、合成温度が30°Cと40°Cの間で大きく増加しているが、40°C以上に合成温度を上げても細孔径分布に大きな変化は見られなかった。従って、感熱性多孔質ゲルの膨潤・収縮速度は、内部構造に大きく影響を受け、孔径100nm以上の細孔の体積割合が多くなる程速くなることが明らかになった。また、充分に多孔質化したゲルの膨潤速度は、ゲル内部に膨潤度の分布が生じないため、均質なゲルと同様に平衡径の2乗に反比例することが示された。さらに、工業的応用を考慮し、特別に冷却しなくてもゲルが充分膨潤するように、多孔質ゲルの転移温度の制御を試みた。NIPAに親水性のアクリルアミドを共重合すると、低温(30°C)で重合した場合は、転移温度、膨潤度共に上昇するが、多孔質ゲルを得るために高温(60°C)で重合すると共重合の効果が現れにくいことが示された。そこで、合成温度を低温から高温へと段階的に切り替えて合成すると、高温で合成した場合と比較して転移温度の上昇はないが、膨潤度ならびに膨潤速度が改善されることが示された。以上本研究により、感熱性ポリマーが転移温度以上で相分離する性質を利用した、応答速度の速い感熱性多孔質ゲルの合成が可能となった。また、多孔質構造と膨潤特性の関係が明らかになり、合成条件によって、多孔質ゲルの構造と膨潤特性をある程度制御可能であることも示された。
直感的な操作が可能なインタフェースを備えた3次元形状入力・操作システム

非習熟者が簡単に操作できるようなインタフェースを備えた,3次元形状計測・操作システムを実現するための基本要素として,本研究では,3次元形状を自動的に入力するための計測システムの構築と,形状操作インタフェースの開発を行うことを目的として研究した.本年度は以下のようなことを行った.(1)操作プログラムの実装本システムでは,3次元形状操作のために,データグローブと角度・位置センサを用いた.昨年度,これらのデバイスを接続し,データ取得のプログラムを実装したものを用いて,今年度は,計算機内の仮想的な物体を操作するプログラムを開発し,実装した.(2)形状統合アルゴリズムの実装3次元形状入力装置を用いて,一回の取得した対象の形状データは,対象の表面の一部分を表す部分形状であるため,対象のモデルを得るためには,いろいろな視点で取得した複数の部分的な形状データまとめる必要がある.本研究では,自動的に複数の部分形状データをまとめるための位置合わせアルゴリズムを開発し,実装した.今年度は,局所的な形状パターンと対応の歪係数を導入することにより,対象の物体表面の局所的な構造を保持する位置合わせアルゴリズムを実現した.これにより,頑健で正確な位置合わせを達成することができた.非習熟者が簡単に操作できるようなインタフェースを備えた,3次元形状計測・操作システムを実現するための基本要素として,本研究では,3次元形状を自動的に入力するための計測システムの構築と,形状操作インタフェースの開発を行うことを目的として研究している.本年度は以下のようなことを行った.(1)ハードウエアの接続と操作プログラムの実装本研究では,3次元形状の入力に,レンジファインダと呼ばれる3次元形状入力装置と,位置と姿勢を計測することのできる角度・位置センサを用いる.本年度は,レンジファインダと角度・位置センサを接続し,同期してデータを取得するためのプログラムを開発し,実装中である.また,3次元形状操作のために,データグローブと角度・位置センサを用いる.本年度は,データグローブと角度・位置センサを接続し,同時にデータを取得するためのプログラムを開発し,実装中である.(2)形状統合アルゴリズムの検討3次元形状入力装置を用いて,一回の取得した対象の形状データは,対象の表面の部分を表す部分形状であり,対象の形状としては不十分である.完全な対象の形状モデルを得るためには,複数の部分的な形状データをまとめてひとつのモデルを作る必要がある.本研究では,自動的に複数の部分形状データをまとめるための,位置合わせと統合のアルゴリズムを開発した.また,その前処理として,効率よく部分形状データを統合するための計測手法を検討し,開発中である.非習熟者が簡単に操作できるようなインタフェースを備えた,3次元形状計測・操作システムを実現するための基本要素として,本研究では,3次元形状を自動的に入力するための計測システムの構築と,形状操作インタフェースの開発を行うことを目的として研究した.本年度は以下のようなことを行った.(1)操作プログラムの実装本システムでは,3次元形状操作のために,データグローブと角度・位置センサを用いた.昨年度,これらのデバイスを接続し,データ取得のプログラムを実装したものを用いて,今年度は,計算機内の仮想的な物体を操作するプログラムを開発し,実装した.(2)形状統合アルゴリズムの実装3次元形状入力装置を用いて,一回の取得した対象の形状データは,対象の表面の一部分を表す部分形状であるため,対象のモデルを得るためには,いろいろな視点で取得した複数の部分的な形状データまとめる必要がある.本研究では,自動的に複数の部分形状データをまとめるための位置合わせアルゴリズムを開発し,実装した.今年度は,局所的な形状パターンと対応の歪係数を導入することにより,対象の物体表面の局所的な構造を保持する位置合わせアルゴリズムを実現した.これにより,頑健で正確な位置合わせを達成することができた.