hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲル破壊現象における溶媒効果に関する研究

研究開始当初予定していた,物理ゲル(アルギン酸,ジェランガムゲル,ゼラチンゲル)での測定は,破壊実験に適したサイズで一様なゲルを作成するのが困難であり,十分な実験的を行う事ができなかった。ソフトマター物理学第一義的な測定対象であったアクリルアミドゲルに関しては,種々の溶媒が亀裂進展に及ぼす影響について系統的に調べることがで,溶媒効果の基本的分類を行うことができた.ただし,結果の溶液論的な観点からの検討は十分には進展しなかった.また当初予定していた亀裂進展モードに関する画像処理的手法を用いた解析も,予備的なデータ採取にとどまった.他のゲルに対する破壊実験もジェランガム一にとどまった.一方,本研究実施中に,ゲルの破壊エネルギーの破壊速度依存性を,「亀裂進展を停止させたときの破壊駆動力の緩和と関連づける」という着想を得た.これによってゲルの破壊強度の問題を,ゲル共同拡散ダイナミクスといった一般的な問題と関連づけられる可能性が見えて来た.計画当初は大型の力学試験機を改造して使用する予定だったが溶媒添加の必要性や荷重容量、あるいは多様な試料装着方法を試みる必要性などの理由で専用の試験機を自作することにした。2012年度において研究の目的に適合した実験系の基礎的な部分が構築でき、その自作装置を用いて化学ゲルの代表的な例であるアクリルアミドゲルの破壊挙動に対する溶媒効果の明確な例を良溶媒と貧溶媒それぞれについて見出せた。この意味で初年度の研究として順調に進んでいると考えられる。平成24年度に着手する予定であった破壊挙動の実画像解析については予備的な検討の結果、種々の技術的困難さが判明し実質的な進展はなく、予定との残額が生じる原因となった。アクリルアミドと種々の溶媒の熱力学的相互作用に関する文献調査を系統的に行い,これまでに得られた結果をより深く考察する.スリップ-スティック的亀裂進展の研究に関しては,実験系の改良,特に力計測と亀裂進展の記録動画との対応付けを行い,自励振動系現象の定量的研究への展開を目指す.アクリルアミドとは別種のゲルを用いた溶媒効果研究の対象としては,これまでに空気中での破壊エネルギー測定がなされたコラーゲンゲルおよびポリビニルアルコール(PVA)ゲルを試料として用いる.実験面では、これまでの化学ゲルだけでなく、種々の物理ゲルを実験対象として採用し、溶媒の質(貧または良)以外にイオン濃度やpHなど物理ゲルの構造に強い影響を与える因子に注目して基礎的な実験データを蓄積する。溶液添加(補充)の自動化、および力学計測のデータと亀裂進展挙動の画像データの同期などの面での実験装置の改良を行う。またこれまで注目していなかった「ゲル破壊における溶媒効果」の別側面として、固体高分子(ポリプロピレンなど)が溶媒で膨潤してできた有機ゲルの破壊や、あるいは固体高分子の亀裂に溶媒を注入し亀裂の先端においてゴム化・ゲル化が起こりつつ破壊する場合の振る舞いを研究する予定である。上述の実験研究と平行して2012年度に見いだされた効果に関して、理論家との共同研究も視野に入れながら数値的・理論的な解析を進めていく。特に貧溶媒添加による振動的亀裂進展の発生に関して非線形ダイナミクスの観点からの解析を行う。特にこの目的のため専用のソフト・システムを購入し力学データと破壊挙動の記録画像の同期をとる予定である。合成高分子ゲルの作成に必要なアクリルアミドのモノマー試薬や溶媒群、あるいは種々のポリマーを購入する。
近世風俗画の絵画史料論的研究

本研究では、16世紀から17世紀の近世初期の風俗を主題とする絵画について、各主題の画像データを蓄積、整理、分析した。邸内遊楽図、南蛮屏風、祭礼図の基礎的研究、および画像から漆器や染織を考察する研究について先鞭をつけ、多くの成果をあげた。また、大阪大学所蔵の近世絵画の画像データも集成した。日本の近世風俗画に描かれた細部画像を可能な限り収集し、その表現内容を検討し、史料として用いる実践的研究本研究では、16世紀から17世紀の近世初期の風俗を主題とする絵画について、各主題の画像データを蓄積、整理、分析した。研究の初年度となる今年度の最大の成果は、福井県小浜市萬徳寺所蔵の近世風俗画の優品「武家邸内図屏風」の絵画史料論的研究を遂行したことである。研究は以下のようなスケジュールで実行した。平成18年8月の現地における実作品を前にしての調査と、美術写真家による精細な写真撮影。(研究分担者の澤田和人氏と協力して行った)9月以降は、同屏風の絵画史料論的分析を、泉万里が主として行った。その過程で別の機会に泉が撮影したスライドと、研究分担者奥平俊六撮影のスライドとをあわせて整理した。それらのスライドには解説を付して、学生アルバイトにデータ入力作業を依頼し、研究分担者の豊田二郎氏によってデータベースを作成した。さらに、今年度、美術写真家に依頼して撮影したフィルムを最大限活用して、その絵画史料論的研究とあわせ、大阪大学出版会より『武家屋敷の春と秋--萬徳寺所蔵「武家邸内図屏風」』として上梓した。くわえて、近世風俗画として貴重な位置をしめる複数の「南蛮屏風」の調査も以下のとおり行った。平成18年11月には九州国立博物館所蔵の「駿河湾南蛮船来航図屏風」と個人所蔵の重要な初期「南蛮屏風」が陳列されている展覧会見学に長崎へおもむき、さらに平成19年2月には、研究分担者の日高薫、澤田和人とともに九州国立博物館で、「駿河湾南蛮船来航図屏風」の特別観覧を行い、細部にわたるスライド撮影と調査を終了した。調査に先立って、現時点での「南蛮屏風」成立までの展開を見通した論考を発表した。1大阪大学文学研究科所蔵の浮世絵版画(難波家資料・滋賀八コレクション)のデータベース化作業を終了させた。具体的には以下の通りである。(1)難波家資料中にふくまれる『似芝戯画集』1・2、『広貞中判役者絵集』、『中判上方役者絵集』などの貼り込み帳の浮世絵版画337点を、それぞれ画像と解題を付して337件のデータベースとした。(2)滋賀八コレクションの『錦絵集』AB、およびその他長崎絵など387点を、それぞれ画像と解題を付して387件のデータベースとした。2南蛮屏風の追加調査として、サンフランシスコ・アジア美術館所蔵「南蛮屏風」、観心寺所蔵「南蛮屏風」および福岡市立博物館所蔵「洛中洛外図屏風」、個人所蔵の「南蛮屏風」の特別観覧を依頼し、所蔵者の許可を得て調査と撮影を実施した。3平成13年度以来、継続的に行ってきた南蛮屏風研究を総括し、その成果を発表する研究図書『南蛮屏風』(中央公論美術出版社)の編集と執筆を協力、分担して行った。課題に関わる20年度の研究実績について以下に概略を記す。最初に、主たる連携研究者である日高薫、成澤勝嗣両氏と今後の進め方について打ち合わせ、20年度は既存データの整理を中心に行いながら、少しずつ国内調査も進めていくことにし、新たな海外調査は最終年度に計画することとした。前年度まで中心においた南蛮屏風に代わって、近世初期風俗画の中では、当初から洛中洛外図、京名所図をあげていたが、これに加えて、祇園祭礼図、賀茂競馬図、調馬図、豊国祭礼図、演能図、厩図などもデータ収集の対象とすることにした。とりわけ祇園祭礼の描写は、洛中洛外図、京名所図に描き込まれることが多いので、それを別に扱うよりも、絵画資料論としては、同じフォーマットでデータ収集をしていった方がよいと考えたからである。また、演能、競馬および調馬の様子も主要な洛中洛外図や京名所図に描き込まれることが多いので同様に考えた。また、豊国祭礼図は作例は少ないが、慶長9年(1604)の特定事象を描いていることから、都市風俗図、祭礼図の展開にとって画期となるものとして重視した。また、厩図も定型的な縁側の風俗表現の成り立ちを考えるために重要なものとしてあげた。これらについて、国内調査をいくつか実行しながら、データ整備をほぼ終え、最終年度の準備を行った。ただ、祇園祭礼図および祇園祭礼の描かれた作品のデータは、あまりに数が多い上に、新規調査が必要なものも多く、次年度にやるべきことが多く残った。また、当初考えていた懐徳堂文庫の古画模本資料については予備調査の段階で、別途対象とすべきものと判断し、今回の調査対象から外した。近世初期風俗画の中で、本研究の前半に達成した邸内遊楽図、南蛮屏風等の基礎的な研究に続いて、後半では祇園祭礼図、賀茂競馬図、豊国祭礼図など祭礼図を中心に資料収集と整理を行った。

既撮スライドのデジタル化は24,000件を超え、調査による新撮データも1,900件を超えた。さまざまな不可抗力の要因によって遅延していたアメリカ東海岸、およびイギリス、ドイツなどヨーロッパの所蔵品調査も終えることができた。新たな成果は数多いが、祇園祭礼図について、新出本も含めてその作例を総リスト化するとともに、洛中洛外図の中の祭礼描写も含めて、祇園祭礼に関する画像資料をほぼすべて収集したことは特筆される。わけても、この研究の途上で、アメリカ東海岸で発見した新出の祇園祭礼図屏風は、まことに貴重なものといえよう。前祭、後祭ともに巡行順にすべての山鉾が描かれると同時に、前祭、後祭それぞれの籤改めの場面、また輿に乗る祇園執行の描写など他本に見られない描写を数多く含んでおり、今後祇園祭礼研究に欠かせない作品となるであろう。豊国祭礼図は、新出本こそないが、重要な作品のデータはもともと研究室所蔵のスライドにあり、これに従来ほとんど紹介されたことがない作品の細部データを加えることができた。また、賀茂競馬図も公開される機会の少ない重要な個人蔵本の細部データを加えることができた。さらに、競馬図との関係で、風俗画主題としての特異な展開を想定できる厩図屏風に関しても、ボストン美術館本や大英博物館本など、小さなモノクロ写真しか公開されていなかった作例の詳細なデータを加えることができた。
文化的差異に関するクリティカルリテラシーを促す「アクティブ・ナレッジ」の探究

本研究では、日本語教育・英語教育・国際共修の授業において、学びの過程で文化的差異が生産・強化される問題に着目し、文化的差異に関するクリティカルリテラシー(批判的に考察できる能力)を促す新しい概念である「アクティブ・ナレッジ」の理論的・実践的枠組みを確立して、教育現場に示す。質的研究の方法論にて、「国際共修授業を対象とし文化的差異のアクティブ・ナレッジ概念の明文化とモデル図式化を行う」研究、「アクティブ・ナレッジ概念を言語教育授業への応用可能な概念として検討する」研究を行い、「教育者はどのような理論的な概念のもとに、どのような実践方法で、学習者の文化的差異の知を活性化できるか」を探究する。
生鮮農産物用冷蔵倉庫の庫内環境最適自動制御システムの開発

生鮮農産物の貯蔵寿命に大きな影響を及ぼす庫内空気の温度と湿度と空気組成と流速とその分布を高精度に制御する方法を検討した。1.産物表面の結露生成機構および結露発生シミュレーション貯蔵産物の結露の生成機構を明らかにするために、実体顕微鏡上で冷却されるキウイ果実をテレビカメラで撮影し、その映像を画像処理することにより結露の発生機構を調べた。冷却前の映像の輝度と冷却中の映像の輝度の差を画像処理装置で調べると、結露時には輝度差が0となる部分が減少していることが明らかになった。庫内環境条件(庫内温度、相対湿度、温度の変動および周期、風速)によって、産物の表面に結露が庫内温度、その変動幅およびその絶対湿度をコンピュータシミュレーションで算出した結果、相対湿度98%以上では結露する場合があることが明らかになった。2.低温高湿度制御予措したカボスを低温高湿度下で長期貯蔵してもカボスの風味を失うことなく貯蔵が可能であることが明らかになった。3.目減り機構の解明とその防止システム温州ミカンの果皮の部分を抜取り、果皮部(表皮、アルベド、果こう)の水分の移動を測定した。水分移動速度が最も大きい部分はかこう部で、アルベド部の水分移動は極めて遅いことが明らかになった。4.貯蔵庫内の気流制御上吹き出しで下吸い込みの循環方式における吹き出し口の位置および吸い込み口の位置による庫内の気流分布は吸い込み口が1ケ所の時では、どこかに渦ができ、産物を堆積した場合の気流分布は天井部分の空間により大きく変化することが明らかになった。5.貯蔵コンテナ内の気流分布堆積産物の中を通過する気流は空気の吸い込み口付近では左右に均等に分かれて流れ、積み上げ位置により大きく変化する。生鮮産物の貯蔵寿命に大きな影響をおよぼす庫内空気の温度、湿度、組成および流速とその分布を高精度に制御する方法について検討した。1.流速制御システム差圧通風方式の冷蔵倉庫内の空間の大きさと貯蔵産物との容積比が冷却効果と圧力損失におよぼす影響について風量に対する圧力損失を求めた結果、圧力損失が最も小さくなるのは空間比が最大(1:2.4)と最小(1:0.2)の場合に生じる傾向があり、また、圧送方式が吸込方式より抵抗が少ないことが明らかになった。2.産物表面の結露防止システム貯蔵産物の結露の主たる原因は、高湿度下における温度変動であると考え、購入した解析・制御システムを用いて、一定湿度下において温度を変化させて、産物の結露状態を観察し、水分量の算出を試みた。3.湿度制御システム貯蔵産物の品質維持に関する高湿度の影響を明らかにするとともに、低温下における高湿度維持技術を確立するために、低温、高湿度下における小型環境創造装置自体の温度・湿度に対する安定性を解析・制御システムを用いて算出し、装置自体の安定性は良好との見通しを得た。低温度下における高湿度の検出に電気抵抗式湿度計を使用しているが、90%RH以上においてはかなり不安定であり、空気組成が異なると、この方式では、信頼性の高い数値が得られない等の問題が生じ、湿度センサーを開発する必要がある。4.目減り機講の解明産物の物理的、生物的特性と目減りの関係を調べるとともに、庫内空気と産物間の水蒸気圧差及び冷気流速と産物水分の蒸気速度との関係を理論と実験の両面から究明した。5.庫内空気組成の検知と制御システム小型環境創造装置および炭酸ガス発生装置を用い、庫内空気の組成の変化が農産物の品質に与える影響を調べた。並行して産物の呼出するガス成分も分析した。生鮮農産物の貯蔵寿命に大きな影響を及ぼす庫内空気の温度,湿度,組成および流速とその分布を高精度に制御する方法を昨年度より検討中である。

本年度は、画像処理装置および空気組成を分析する計器を導入することにより、産物表面に結露する機構および庫内空気組成を制御するシステムの開発および貯蔵試験を行った。1.産物表面の結露生成機構および結露発生シミュレーション貯蔵産物の結露の生成機構を明らかにする目的で、電子冷凍実験装置を設計製作し、実体顕微鏡上で結露を生じさせ、結露の発生過程を顕微鏡モニタ装置でビデオに集録した。現在、画像処理装置で分析中である。また庫内空気温度の変動に伴い、材料表面に結露が生じる庫内温度、その変動幅および絶対湿度を、コンピュータシミュレーションで算出したところ、相対湿度98%以上では結露する場合がある結果を得た。2.低温高湿度制御予措したカボスを低温高湿度下で長期貯蔵してもカボスの風味を失うことなく貯蔵が可能であることが明らかになった。3.目減り機構の解明とその防止システム温州ミカンの果皮の部分を抜取り、果皮部(表皮,アルベド,果梗)の水分の移動を測定した。水分移動速度が最も大きい部分は果梗部で、アルベド部の水分移動は極めて遅いことが明らかになった。4.庫内空気組成の検知と制御システム小型環境創造装置と炭酸ガス発生装置を用いて、生鮮農産物内部の空気組成と鮮度との関係を求めた。CA貯蔵下で、産物内部空気は庫内空気組成に近づくが、産物によってはその傾向を示さない結果を得た。今後は、低温高湿度制御が可能な新技術(スーパーフレッシュ方式等)の開発も試みる。生鮮農産物の貯蔵寿命に大きな影響をおよぼす庫内空気の温度,湿度,組成および流速とその分布を高精度に制御する方法に関して,産物表面の結露機構,貯蔵中の目減りの解明および庫内空気組成の制御システムの開発を行なった.1.産物表面の結露生成機構および結露発生シミュレーション電子冷凍実験装置を用いて試料の上に結露を生じさせ,これを実体顕微鏡で観察した.その結露の発生機構を(1)顕微鏡モニタ装置によるビデオ集録,(2)温度センサーによる温度変化の追跡,(3)赤外線センサーによる反射エネルギの変化の追跡等を併行して調べた.その結果,温度センサーは試料表面温度が露点付近になると変動しながら低下する現象を,赤外線センサーは材料表面付近の空気が高湿度になると急速に反射エネルギの低下が生じる現象を示すことが明かになった.従ってこの変化した前後のビデオ映像を画像処理することにより結露の発生機構を明かにすることが可能となった.2.低温高湿度制御ジャケット式貯蔵庫に温・湿度センサーを組み込み換気用ファン(吸入,吐き出し,循環)のみにより設定温・湿度度となるように,パソコンで温度・湿度を管理し,ファンをコントロールする安価な高湿度維持システムを開発中である.3.目減り機構の解明とその防止システムキウイフルーツを高湿度貯蔵庫内に,温度および風速を変えて,目減り減少を追跡した.温度による差は認められず,風速には若干差が認められた.4.庫内空気組成の検知と制御システムPID方式のガスクロの導入し, CA貯蔵した青果物の内部空気組成を求めた.ピーマンでは内部空気も酸素の減少,炭酸ガスの増加が認められた.果肉部の空気の採取困難なイチゴに対しては,定容積密閉容器で圧潰して果肉空気を採取する簡便法を考案し,空気組成の概略値を求めた.
リンパ浮腫予防支援プログラムの開発と評価：地域連携パスの拡大に着目して

がん治療後のリンパ浮腫の予防には,永続的なセルフケアが必要である。セルフケアの継続を支える,退院後の切れ目のないがんリハビリテーション支援は,緊急性の高い課題である。私たちの先行研究では,国外の実践例からがん専門病院と地域ケアの専門家との連携に着目し,がん患者における保健センターでのリンパ浮腫予防支援ニーズ,および行政保健師におけるリンパ浮腫予防支援の意欲を初めて明らかにした。本研究では,先述の研究成果を発展させ,次の2点を研究目的とする。1地域の病院や行政サービスでのリンパ浮腫予防支援プログラムを,がん専門病院や地域の病院の医療者・がん患者・行政などのステークホルダーと協働して開発する。2上記1で新たに開発したリンパ浮腫予防支援プログラムを,地域の病院や行政サービスで実践し,実践者および患者の双方がそのプログラムを評価する。これらの研究目的を達成するために,アクションリサーチを行う。2018年度は,リンパ浮腫予防支援を行う実施者におけるニーズの把握を目的に,倫理審査委員会での承認後,地域がん診療連携病院に勤務する看護師のリクルートおよびインタビュー調査を実施し,逐語録を作成した。また,地域におけるリンパ浮腫予防支援の受け皿となりうる保健センターに勤務する保健師のリクルートおよびインタビューの日程調整を行った。今後も看護師および保健師のリクルートおよびインタビュー調査を行い,分析をすすめ,リンパ浮腫予防支援プログラム開発の基礎資料とする。がん領域の看護師および行政保健師のリクルートおよびインタビューの日程調整に,予想以上に時間を要したため,研究計画当初よりもやや遅れている。2019年度から研究協力者を増やし、インタビュー調査の実査およびデータ分析を2019年度前半までに終了し,地域の病院や行政サービスにおいてリンパ浮腫予防支援プログラムを実装する際の促進要因および阻害要因等について明らかにする。そして,これらの基礎資料およびがん専門病院の看護師・作業療法士・医師、保健師・患者から構成される専門家パネルでの討議を重ね,リンパ浮腫予支援プログラム試案を開発する。更に,リンパ浮腫予防支援試案に対するがん患者の参加可能性について,アンケート調査を実施し,リンパ浮腫予防支援プログラムを精錬させ,地域の病院や行政サービスでの実践につなげる。研究計画当初は、2018年度にインタビュー調査を終了予定であったが、現在までの進捗がやや遅れている。インタビューにかかる旅費および逐語録作成費等について、2019年度に使用が生じることとなった。使用計画について、2019年度前半には、がん領域の看護師および行政保健師のリクルート、インタビュー、逐語録作成、およびデータ分析を全て終了する予定である。
分子鋳型を用いた錯形成のエナンチオ選択性制御と隣合うランタノイドの相互分離法開発

擬似鏡像錯体形成と分子鋳型を用いた新しいランタノイド分離法を開発した。本研究で用いた配位子PTAはランタノイド系列内の特定元素を境界に擬似鏡像体を形成する。これら擬似鏡像体を分子鋳型を用いて分離することで、ランタノイドを高選択的に分離することに成功した。また、PTAの化学修飾によりイオンサイズ認識特性を制御できることを見出し、サイズ認識特性が異なる2種のPTAを用いることで、特定ランタノイドを選択的に分離できることが示された。N-alkyl-N-phenyl-1,10-phenanthroline-2-carboxamide(PTA)は、ランタノイドとの錯形成において、周期表上のある元素を境目にして、互いに重なり合わないキラルな関係にある錯体を形成し結晶化する。本研究は、この差を利用して錯体を互いに分離することにより、特定ランタノイドを高選択的に単元素分離できる革新的分離概念を構築することを目的としている。本年度の研究ではまず、ランタノイドに積極的に配位するものの、ある1種の鏡像体のみが配位可能な空間を与える分子、すなわち不斉炭素などを有する化合物を"分子鋳型"とするなどして錯形成・結晶化の選択性を制御するという方法論を用いたランタノイド分離法について検討した。その結果、NdとEu及びMePhPTAを含む溶液に分子鋳型として光学活性単座配位アミンを添加することにより、Eu錯体のみを高選択的に沈殿させることに成功した。EuとNdの分離係数は約15であり、溶媒抽出法など従来の分離法による分離係数を大きく上回っている。また、本年度の研究では、鏡像体を形成する境界の制御方法についても検討した。MePhPTAのフェニル基をアルキル基で化学修飾したPTA誘導体、すなわち、電子供与性がより大きい置換基を有し、その電子供与に伴う電荷反発の効果により配位元素間距離がより大きくなると期待されるPTA誘導体を合成し、ランタノイドとの親和性について検討した結果、よりイオン半径の大きいランタノイドに対して高い親和性を示すことが明らかとなり、PTAの配位元素間距離を制御することにより鏡像体を形成する境界を制御できる可能性が示唆された。境界が異なる数種のPTA誘導体を用いてランタノイドを段階的に分離することができれば、高効率に単一のランタノイド元素を分離・回収できる分離技術を構築できると期待される。N-alkyl-N-phenyl-1,10-phenanthroline-2-carboxamide(PTA)はランタノイドとの錯形成において、ある元素を境目に擬似鏡像体を形成し結晶化する。本研究は、分子鋳型を用いた擬似鏡像体の分離方法や鏡像体形成の境界の制御方法を確立することにより、特定ランタノイドを高選択的に分離するための革新的技術開発を行うことを目的としている。平成22年度の研究では、Nd-Eu間で擬似鏡像体を生成するMePhPTAを用い、分子鋳型として光学活性単座配位アミン配位子を添加することで、Euを高選択的に沈殿させることに成功した。そこで本年度は、X線結晶構造解析や放射光XAFSなどの手法を用いてPTA錯体の構造等を詳細に明らかにし、選択性発現のメカニズムやその制御方法の検討を行った。その結果、リジッドな構造を持つPTAのPhen部位の僅かな構造変化により錯形成に最適なイオンサイズが決まることや、Phen部位のN-N原子間距離を変えることで、サイズ認識特性を制御できることが明らかとなった。また、PTAのアミド窒素上の置換基を変えることでN-N原子間距離を制御できることも明らかとなり、実際に置換基としてフェニル基を有するMePhPTAではNdSmを認識するのに対し、新たに合成したトリル基を含むMeTolPTAではPrNdを認識することも明らかとなっている。さらにこれらのPTA誘導体を用いて分子鋳型を用いたランタノイドの分離実験を行った結果、MePhPTAはNd/Smを選択的に分離できるのに対し、MeTolPTAではPr/Ndを選択的に分離できることも分かった。これらの結果より、PTAの置換基を変えることでサイズ認識特性やランタノイド分離特性を制御できることが明らかとなり、高効率に単一のランタノイド元素を分離・回収できる分離技術確立への道筋が示された。
多相性リン酸カルシウムの象牙質形成促進能の解析

Poly-CaPを露髄面に適用した場合、表層のSCaP部からのCa溶出により、不活性なHApと比較して、歯髄の炎症が早期に減退し、dentin bridgeの形成が促進されることが分かった。また、Poly-CaPは、象牙芽細胞様細胞の分化に促進的に働き、硬組織誘導の点で有利であること、および、HApと接着システムとの良好な接合が得られることが確認された。以上の結果より、Poly-CaPは、直接覆髄に応用するうえで有用な材料であることが示唆された。本年度は、作製した多相性リン酸カルシウム(Poly-CaP)試料の相構成とCa溶出挙動の解析、ならびに象牙芽細胞様細胞に対する効果の評価を行った。1)直径9mm、厚さ2mmの緻密性HApディスクを、真空環境下で1350°Cにて10時間加熱処理した試料について、表層から1000μmの深さまでの組成をX線回折法により分析した。その結果、本試料は、表層から50μmまでがα-TCPとTTCPのみで構成され、100μm以上の深さからHAp相が出現することが明らかとなった。また、同様にして作製したPoly-CaP試料をリン酸緩衝溶液または酢酸緩衝溶液に浸漬し、表而からのCa溶出濃度をICP法により経時的に測定した結果、中性と酸性いずれの環境下においても,Poly-CaPからはコントロールである非加熱HApよりも有意に高い濃度のCaが持統的に溶出することが分かった。2)Poly-CaP試料上に分化誘導培地を用いて調整したマウス象牙芽細胞様細胞MDPC-23を播種し、1または3日間培養後、MTTアッセイにより細胞の増殖を評価するとともに、1,3,7,14日間培養後にALP活性の測定を行った。その結果、Poly-CaPでは、非加熱HApと比較して有意に多くの細胞付着が生じ、また、培養期間を通して、細胞のALP活性も有意に高いことが分かった。一方、分化マーカーの発現の検索については、total RNAの回収とリアルタイムPCRの条件設定までが完了し、現在、Poly-CaP試料上でMDPC-23細胞を培養した場合のDSPP mRNAの発現を中心に検討を行っているところである。これらの結果より、Poly-CaPでは、その表層を占める可溶性リン酸カルシウム相が溶解してCaが溶出することにより、象牙芽細胞様細胞の付着と分化能が促進される可能性が示された。本年度は、昨年度から継続中の象牙芽細胞様細胞を用いた評価に加え、動物案験によるPoly-CaPの硬組織誘導能の評価、ならびにPoly-CaPと接着性レジンとの接合性について検討を行った。2)9週齢雄性Wister ratの上顎第一臼歯にPoly-CaPまたはHApを用いて直接覆髄処置を行い、2または4週間後に組織切片を作製し、HE染色を施して病理組織学的に評価を行った。その結果、2週間後では、dentin bridgeの形成、歯髄の炎症状態ともに両者に差は認められなかったが、4週間後では、Poly-CaPによる覆髄後のdentin bridge形成はポジティブコントロールとして用いたDycalの場合と同様で、HApと比較して有意に多く,の例でcomplete bridgeの形成が認められた。歯髄の炎症については、HApでは主に中等度から重度であったのに対し、Poly-CaPでは軽度な炎症にとどまっている傾向がみられた。3)HApにエッチ&リンスまたはセルフエッチングシステムを適用後、SEMにて接着面の状態を評価した。その結果、リン酸、セルフエッチングブライマーのいずれの処理でもHAp表面の脱灰が生じ、用いたすべての接着システムで、脱灰によって形成されたHApの空孔部をレジン成分が満たして緊密に接合している様子が観察された。以上の結果より、Poly-CaPを露髄面に適用した場合、硬組織形成細胞の機能促進によりdentin bridgeの形成が促進されること、および、Poly-CaPと接着性レジンを併用することで窩洞の緊密な封鎖が得られる可能性が示唆された。
片肺換気における虚脱肺の管理方法

片肺換気下肺切除術を受ける成人患者を対象に、麻酔管理中に虚脱肺を間歇的に拡張させる群と、拡張させない群とに分け、PiCCOシステム(PiCCO(R),Pulsion Medical Systems,Munich,Germany)から計測される肺血管外水分量および術後臨床経過を群間で比較した。得られた結果に群間に差を認めなかったことから、従来行われてきた片肺換気時に虚脱肺を間歇的に拡張させるという手技は、必ずしも必須の手技ではないことが示唆された。このことは片肺換気における虚脱肺の管理方法に関する新たな知見である。本研究は,PiCCOシステム(PiCCO,PULSION Medical Systems)を用いて,肺切除術における片肺換気中の間欠的肺拡張が肺血管外水分量と予後に及ぼす影響について検討し,得られた結果から片肺換気における虚脱肺の管理方法の確立をめざすものであり,現在は以下の手順で実施している.1.肺腫瘍に対する片肺換気下肺切除術を受ける成人患者を対象とし,虚脱肺を間欠的に拡張させる群と,肺拡張を施行しない群の2群に無作為に分ける.2.間欠的に肺を拡張させる群では,20分毎に,気道内圧20cmH_2Oの加圧(10秒間)と加圧解除(5秒間)を1分間繰り返す.3.Piccoシステム(カテーテル等は消耗品として購入)を用いて,肺血管外水分量,胸腔内血液量等のデータ収集を行い2群間で比較する.4.周術期臨床経過を追跡調査することにより,予後の比較を行う.現在のところ,目標症例数(40症例)には達していないが,本検討の結論を導き出すための最終段階にある.今後,症例数を増やすと同時に,これまでに得られたデータの統計学的検討を進め,最終年度には片肺換気における虚脱肺の管理方法について新たな知見が得られると考えている.なお,虚脱肺を再拡張することにより再膨張性肺水腫が惹起されることが知られているが,本研究の期間中に,縦隔腫瘍切除術後に発症した再膨張性肺水腫を経験し,その経過をPiCCOシステムの肺血管外水分量測定により,定量的に評価することができたので症例報告を行った.【目的】片肺換気下手術の麻酔中に,経験的に実施されてきた虚脱肺に対する間欠的肺拡張の是非については明らかな証拠がない.そこで間欠的肺拡張を実施することが肺血管外水分量と術後経過に及ぼす影響を検討し,得られた結果から,片肺換気中の虚脱肺の適切な管理方法を確立することを目的とした.【方法】肺腫瘍に対する片肺換気下肺切除術を受ける成人患者を対象とし,虚脱肺を間欠的に拡張させる群と,拡張しない群の2群に無作為に分けた.間欠的に拡張させる群では, 20分毎に,気道内圧20cmH_2Oの加圧(10秒間)と加圧解除(5秒間)を1分間繰り返した.PiCCOシステム(PiCCO, PULSION Medical Systems)(カテーテル類を消耗品として購入)を用い,周術期の経時的な肺血管外水分量,胸腔内血液量等のデータ収集を行い2群間で比較した.また,手術後の経過を追跡調査し予後の比較も行った.【結果】総症例数は38例で,拡張する群は20例(内除外症例2例),しない群は18例であった.両群の患者背景に差を認めなかった.周術期の肺血管外水分量や胸腔内血液量等のPiCCOシステムによる計測値,ならびに術後臨床経過のいずれにおいても両群間に有意差を認めなかった.【意義・重要性】本研究の結果から,片肺換気時に虚脱肺を定期的に拡張させることは,低酸素血症の回避手段としての実施を除けば,必ずしも必要な手技ではないことが示唆された.このことは片肺換気における虚脱肺の管理方法に関する新たな知見であると考えられた.
自然言語におけるスケール性の意味・機能上の役割：形式意味論・語用論的アプローチ

本研究では、自然言語におけるスケール性の意味・機能上の役割について、意味論と語用論のインターフェースの観点から考察した。具体的には、程度副詞、比較表現、モーダル指示詞、指小シフト等のスケール現象に焦点を当て、真理条件的なスケール的意味と非真理条件的なスケール的意味(慣習的推意)の関係について考察した。本研究により、(i)スケール性は、狭義の意味論レベルのみならず、ポライトネス、発話モード、会話の優先性、感情表出等が関わった意味伝達(語用論)の次元においても重要な役割を果たしており、(ii)意味論レベルのスケール構造と語用論レベルのスケール構造の間には平行性があるということが明らかになった。本研究の目的は、自然言語におけるスケール性の意味・機能上の役割について形式意味論・語用論の観点から考察することである。2012年度は、日本語の程度副詞「少し」、「ちょっと」、および比較の副詞「もっと」に焦点を当て、語用論レベルにおけるスケール構造について考察した。具体的な研究内容は以下の通りである。1.「すこし」と「ちょっと」の意味について:「ちょっと」と「少し」には、程度述語を修飾し、個体の程度を計量する用法がある(例:この竿は{ちょっと/少し}曲がっている)。しかしながら、「ちょっと」には、発話行為の力(force)を弱める用法もある(例: {ちょっと/*少し}それはできません)。本研究では、「少し」の意味的多様性を意味論・語用論のインターフェースの観点から分析し、意味論レベルのスケール的意味と語用論レベルのスケール的意味の間の共通点と相違点をモデル・理論の観点から明らかにした。また、「ちょっと」の意味拡張の背後には、「意味の不正確性」という概念が深く関わっていることを論証した。2.「もっと」の語用論的意味・機能について:日本語の副詞「もっと」には、2つの個体を比較する「程度用法」(例:太郎は花子よりももっと賢い)と「現状に対する話し手の否定的態度」を表す「否定用法」(例:この店のケーキはもっとおいしかったよね)があり、両者は意味的に異なった特性を有している。本研究では、否定の「もっと」は想定状況と発話状況との間のギャップを計量する比較の形態素であり、両用法は「比較」の概念を用いて統一的に説明可能であることを論証した。最終年度はこれまでの研究をさらに深めた。[1]程度副詞の意味・使用:これまでに行った程度副詞「少し」・「ちょっと」および比較の副詞「もっと」に関する研究を論文としてまとめ、それぞれ専門誌に投稿した。[2]「何よりも」の談話的用法:本年度は、談話レベルで使われる「何よりも」の持つ「顕著性・重要性」の意味は、どのような原理によって現れるのかという問題を会話の推意および談話構造の観点から再考した。研究で得られた成果は、国際学会およびワークショップで発表した。[3]日本語の指小辞シフト:日本語の指小辞シフトの意味を話し手と聞き手の関係性の観点から考察した。具体的には、[s]から[ch]への音韻シフトの本質は、話し手の成熟度の度合いを慣習的推意のレベルで極端に下げることであり、それにより、聞き手との関係性が再構築され、「甘え」や「連帯感情」といった感情が生み出されるということを明らかにした。研究成果の一部はSinn und Bedeutung 18で発表した。本プロジェクトを通して明らかになったことは、スケール性は、狭義の意味論レベルのみならず、現状に対する話し手の態度、発話モードの変換、発話内的力の調整など、意味伝達レベルにおいても重要な役割を果たしているということである。今後は、コンテクストシフトや動的意味論の知見も取り入れ、談話レベルにおけるスケール性の役割についてさらに考察していきたい。本年度は、(i)語用論レベルにおけるスケール構造はどれほど複雑(体系的)であるのか、また、(ii)談話レベルにおいてスケールという概念はどのような役割を果たしているのか、といった問題について「日本語の指小辞シフト」、および「日本語モーダル指示詞」に焦点を当てて考察した。研究内容の概要は以下の通りである。[1]指小辞シフト本研究では、日本語の「指小シフト」の意味・機能について考察した。日本語では、ある単語内の子音がsの代わりにchと発音されると、発話のモードが大きく変化する(例:「です」→「でちゅ」)。

本研究では、日本語の「指小化シフト」の意味について、とりわけ以下の3点を明らかにした。(a)日本語の指小辞シフトは、話し手を(非現実的な形で)発達度のスケール上で下位に位置づける機能を持ち、それが発話モードの切り替えの要因となっている。(b)指小辞の意味には、個体そのものを指小化する場合と、話し手自身を指小化する場合の2つのタイプがあり、日本語の指小辞シフトは(基本的に)後者に対応する。(c)「です」が「でちゅ」にシフト可能であるという事実は、慣習的推意同士が合成的に結びつくことができることを意味し、語用論レベルにおいても合成的な演算システムが存在することを強く示唆している。[2]日本語モーダル指示詞のスケール的意味本研究では、澤田淳氏との共同研究として、モーダル性を帯びた日本語指示詞の「あの」(例:「あの太郎が負けた」)の意味について考察した。具体的には、モーダル指示詞の「あの」は、他の指示詞用法と異なり、「ターゲットが関わる当該の事象(命題)は成立しそうにない」という発話状況に対する話し手の認識的態度が関わっていることを明らかにした。2011年度は、「日本語の指小詞シフト」および「モーダル指示詞」の意味に焦点を当て、語用論レベルにおけるスケール性の役割について考察した。また、2012年度は、「少し・ちょっと」と程度副詞「もっと」の意味・機能に焦点を当て、意味論レベルにおけるスケール構造と語用論レベルにおけるスケール構造の共通点と相違点を考察した。これまでの研究により、スケール性は、ポライトネス(丁寧さ)、発話モード、発話内容の優先性(情報管理)、発話状況の説明など、会話の「意味伝達レベル」に関わる意味においても重要な役割を果たしており、(個体の程度性を問題とする)意味論レベルのスケール構造は語用論(談話)レベルにまで拡張されているということが明らかになってきた。本年度は、(i)語用論レベルにおけるスケール構造はどれほど複雑(体系的)であるのか、また、(ii)意味論レベルから談話レベルへの拡張の背後にはどのような要因が関わっているのか、という問題について考察したい。昨年度は主に、「日本語の指小詞シフト」と「モーダル指示詞」の意味に焦点を当て、自然言語のスケール性の役割について考察した。これまでの研究により、(i)スケール性は程度副詞や比較文などのみならず、音韻現象や指示詞などにも関わった遍在的な概念であり、また、(ii)スケール性は個体の程度性を測るのみならず、発話モードや話し手の発話状況に対する態度を伝達する際にも極めて重要な役割を果たしていることが明らかになった。以上の点は、今後、自然言語におけるスケール性の意味・機能上の役割をさらに考察していく際の大きな指針・土台となると考えられる。今後は、談話レベルにおけるスケール構造、およびスケール性とコンテクスト可変性の関係についてさらに考察を深め、形式意味論・形式語用論の観点から説明を与えることを目標に置く。・研究成果指小辞に関する研究内容の一部は、North East Linguistic Society 42 (2011)、the Prosody-Discourse Interface IDP、および日本語用論学会(2011年大会)で発表した。
固有感覚入力を受ける脊髄介在ニューロンの運動制御における役割

本研究では、ウイルスベクターを利用した神経ネットワーク解析や解剖学・行動学的解析を駆使して、脊髄介在ニューロン(INs)を介した末梢からの感覚入力が運動機能に及ぼす影響を明らかにする。具体的には、一側四肢から生じる固有感覚を同側もしくは対側小脳に伝達するそれぞれの脊髄INsの機能を神経回路特異的に阻害することにより、運動機能がどのように変化するのかを明らかにする。そして新規運動学習および中枢神経損傷後の運動機能回復の神経基盤の確立につなげることを目的とする。
トール受容体の発がん制御機構の解析

抗がんアジュバント機能をMyD88-/-,TICAM-1-/-,IPS-1-/-のKOマウス移植がんの系で査定した。がん抗原としてB16特異ペプチドか破壊細胞を予防的に用いた。BCGペプチドグリカン(TLR2agonist)がMyD88依存性にCTL誘導とがん退縮を誘起したのに対し、polyI:C(TLR3 agonist)はTICAM-1依存性にCTL誘導を惹起した。従って、抗がんCTLはがん抗原特異的にTLR2, TLR3のいずれの刺激でも誘導された。一方、抗がんNK細胞はアジュバントの治療的投与で誘導された。polyI:Cは腫瘍退縮を誘導したが、ペプチドグリカン,リポペプチドは腫瘍退縮を起動しなかった。この理由を考察中である。他の腫瘍系でもアジュバントの抗がん効果が見られるかもテストしている。一方、発がんのプロモーターとしてのTLR agonist活性は移植がんの系では査定できなかった。現在自然発生がんのモデルを作成中である。PolyI:Cによる腫瘍退縮はNKによるものと査定されて来たが(Akazawa et al., PNAS2007)、早期の発がん過程にNK細胞は腫瘍内に同定されずmyeloid系の細胞のみが検知できた。これらががん細胞に炎症応答を誘起している可能性について検討している。2.毒性の少ないRNA誘導体:PolyI:Cをエンドソーム標的型に改変する作業を行い、いくつかの合成RNA誘導体でエンドソームTLR3特異的な樹状細胞活性化が起きることを確認した。IPS-1経路の活性化は極少に抑えられるので全身性の副作用を回避したアジュバント剤型を作製しうる。本研究はToll様受容体(TLR)の発がんプロモーターとしての機能、抗がん免疫起動のアジュバントとしての機能を発がんマウスモデルとTLR系のKOマウスを使って解析するという趣旨である。MyD88-/-, TICAM-1-/-, IPS-1-/-のKOマウスを確立し、移植がん(B16D8 MIClow, 3LL MIChighvs. C57BL/6)の系でがん退縮と腫瘍内浸潤細胞を調べた。刺激物は最適RNA誘導体が未完成なのでpolyI : Cを用いた。PolyI : C刺激(s. c.投与)有りと無しの担がんマウスで腫瘍の増殖と腫瘍院に浸潤する細胞群の組成を解析した。PolyI :Cによる腫瘍退縮はNKによるものと査定されて来たが(Akazawa et al., PNAS2007)、早期の発がん過程にNK細胞は腫瘍内に同定されずmyeloid系の細胞のみが検知できた。移植がんではなく、自然発生がんで如何なる炎症応答が誘起されるかは興味ある問題である。腸管を含む消化管・肝胆膵のmyeloid系細胞をFACSAriaで解析する事を進めている。機器が遅れて搬入されたため、未だ報告データがない。自然発生がんのマウスモデルも現在までに作成が完了していない。次年度に報告をまとめる予定である。
巨大機能物性セラミックスの設計と創製

本企画調査研究は、ZnOセラミックスのバリスタ特性やBaTiO_3半導体セラミックスに見られる正の抵抗温度係数(PTCR)特性のような、巨大な機能物性の発現様式の類型化と機構の解明を基に、新規な巨大物性を発現するセラミックスの設計と創製を目的として、下記の4つのグループに分けて遂行された。以下に得られた成果の一部を記す。1)巨大機能物性の発現機構調査:ビスマス層状構造強誘電体(例えば、PbBi_4Ti_4O_<15>)における巨大異方性電子物性の発現機構に関する研究と調査から、高導電性ペロブスカイト層と強誘電性ペロブス力イト層が交互に積層した層状構造を持つ材料の設計が可能で、そのような材料に巨大な異方性を示す強誘電・圧電体材料の創製が可能であることを示した。2)巨大機能物性発現機構の設計:イオン伝導体に分散剤として絶縁体を添加するとその導電性が増大することが知られていたが、絶縁体マトリックス(例えば、Al_2O_3)にイオン伝導体(例えば、AgI)を複合させたときも同様の効果が見られることを明らかにし、巨大イオン伝導性を発現する三次元集積メソ材料の構造設計を行った。また、特定構造材料の高速創製を可能とする局所ポテンシャルを利用した巨大化学反応場という全く新しい設計概念を提案した。3)界面誘起巨大機能物性調査:高温超伝導体RBa_2CU_3O_<7-δ>(R=希土類元素)セラミックス線材に通電すると、線材上の一点が赤熱するホットスポット現象を見出した。この現象は試料抵抗の酸素分圧依存性と密接に関係しており、この現象の発現に関連した巨大かつ特異な非線形電流-電圧が粒子界面(表面)誘起型の物性であることを明らかにした。4)巨大機能物性の創製と応用調査:直径10-20μmのBaTiO_3半導体セラミックス細線に形成された単一粒界が、室温でゲージファクタ>10_7の巨大なピエゾ抵抗効果を示すことを見出した。この巨大なピエゾ抵抗効果を用いた超高感度圧力センサの開発の可能性を示した。
骨髄細胞由来の形質転換心筋(CMG細胞)の表現型の解析と細胞移植

分子生物学の発達により遺伝子操作動物や人工臓器の研究が進歩し、遺伝子操作により細胞の運命を人工的に転換させることが可能となった。本研究では骨髄間質細胞を分化誘導することにより心筋細胞を作製し、心不全治療に応用しうるレベルに至るまでの基礎研究を目的とした。本年度の研究成果として、以下の点が上げられる。(1)CMG細胞の活動電位の変化:分化したCMG細胞は120-250/分の規則的調律で収縮を行う。CMG細胞の活動電位は洞結節細胞型と心室筋細胞型の2種類に大別され、その特徴は、(1)長い活動電位持続時間、(2)比較的浅い静止期電位、(3)ペースメーカー細胞に見られる静止期電位の緩やかな脱分極であった。心室筋細胞型では活動電位はPeak&Dome型を呈した。分化初期には洞結節型が多く、時間と共に心室筋細胞型が多くなった。心室筋型は静止期電位は深く、活動電位振幅は大きい傾向を示した。(2)CMG細胞のカテコラミン受容体の発現:心筋細胞にはカテコラミン、アセチルコリン受容体が多数存在し、心拍数・心収縮力の調節、心肥大の促進等の重要な心機能の調節に関与している。CMG細胞におけるカテコラミン受容体の発現をRT-PCR法により解析するとα1受容体の3種のサブタイプの内、α1A、α1B、α1Dすべてが最終分化誘導前より発現していた。CMG細胞をα1刺激薬であるフェニレフリンで刺激するとERK1/2の活性化が容量、時間依存性に観察され、この活性化はプラゾシンにより抑制された。β受容体に関してはβ1受容体、β2受容体が心筋細胞に分化誘導された後に発現された。CMG細胞をβ刺激薬であるイソプロテレノールで刺激すると細胞内cAMPの濃度が容量依存性に増加していた。以上よりCMG細胞はカテコラミンα1、β1、β2受容体をmRNAレベルだけでなく蛋白レベルでも発現しかつ生理機能を有していることが観察された。分子生物学の発達により遣伝子操作動物や人工臓器の研究が進歩し、遺伝子操作により細胞の運命を人工的に転換させることが可能となった。

CMG細胞におけるカテコラミン受容体の発現をRT-PCR法により解析するとα1受容体の3種のサブタイプの内、α1A、α1B、α1Dすべてが最終分化誘導前より発現していた。CMG細胞をα1刺激薬であるフェニレフリンで刺激するとFRK1/2の活性化が容量、時間依存性に観察され、この活性化はプラゾシンにより抑制された。β受容体に関してはβ1受容体、β2受容体が心筋細胞に分化誘導された後に発現された。CMG細胞をβ刺激薬であるイソプロテレノールで刺激すると細胞内cAMPの濃度が容量依存性に増加していた。以上よりCMG細胞はカテコラミンα1、β1、β2受容体をmRNAレベルだけでなく蛋白レべルでも発現しかつ生理機能を有していることが観察された。分子生物学の発達により遺伝子操作動物や人工臓器の研究が進歩し、遺伝子操作により細胞の運命を人工的に転換させることが可能となった。本研究では骨髄間質細胞を分化誘導することにより心筋細胞を作製し、心不全治療に応用しうるレベルに至るまでの基礎研究を目的とした。本年度の研究成果として、以下の点が上げられる。(1)CMG細胞の活動電位の変化:分化したCMG細胞は120-250/分の規則的調律で収縮を行う。CMG細胞の活動電位は洞結節細胞型と心室筋細胞型の2種類に大別され、その特徴は、(1)長い活動電位持続時間、(2)比較的浅い静止期電位、(3)ペースメーカー細胞に見られる静止期電位の緩やかな脱分極であった。心室筋細胞型では活動電位はPeak&Dome型を呈した。分化初期には洞結節型が多く、時間と共に心室筋細胞型が多くなった。心室筋型は静止期電位は深く、活動電位振幅は大きい傾向を示した。(2)CMG細胞のカテコラミン受容体の発現:心筋細胞にはカテコラミン、アセチルコリン受容体が多数存在し、心拍数・心収縮力の調節、心肥大の促進等の重要な心機能の調節に関与している。CMG細胞をα1刺激薬であるフェニレフリンで刺激するとERK1/2の活性化が容量、時間依存性に観察され、この活性化はプラゾシンにより抑制された。以上よりCMG細胞はカテコラミンα1、β1、β2受容体をmRNAレベルだけでなく蛋白レベルでも発現しかつ生理機能を有していることが観察された。
作物根系の耐旱性関連形質の遺伝に関する研究

これまでに、生態型の大きく異なる28品種の種子根伸長速度を調べ、最も大きかったIRAT109(インド型陸稲)と最も小さかったホウネンワセ(日本型水稲)との間に2倍近い差異を見いだし、さらに他のいくつかの形質(種子根中の中心柱直径、導管直径、1次側根密度、L型側根割合、節根長・数・径など)でもその2品種間で大きな遺伝的変異が存在することを明らかにした。そこで対象を10品種に増やし、各形質の品種間差異を検討した。その結果、それら10品種間でも多くの根系形質において遺伝的変異が大きいことが明らかとなった。次に、根系および地上部各形質間の相関係数を調べたところ、種子根伸長速度と高い正の相関を示した形質は種子根の中心柱直径,各後生導管の総断面積などの水の吸収・輸送に関与していると考えられるものであった。従って、種子根伸長速度を調べることにより、特に耐旱性にとって重要な形質の大きさも推定しうる可能性が示唆された。さらに、主成分分析によって、イネ品種の根系構造は、各根系構成要素および通導系の大きさを表す成分(第1主成分)と各根系構成要素の数を表す成分(第2主成分)によって特徴づけられることが明らかとなった。陸稲と水稲で比較すると、第1主成分では陸稲の方が水稲に比べて全体的に値が大きく、陸稲の方が根系構造から見ても乾燥土壌条件下での生育に有利な根系構造を有していると考えられた。第2主成分では明確な整理はできなかった。また、日本型とインド型で比較すると、第1主成分では明確な整理はできなかったが、第2主成分では日本型および日印交雑品種は軸付近に分布し、インド型は全範囲にわたり分布しており、インド型の方が根系形質の変異が大きいと考えられた。これらの結果から、数多くの根系形質を用いて生態型の異なるイネ品種の根系構造を比較・分類する方法として、主成分分析は有効な方法であると考えられた。
歯科CAD/CAM技術に対応する光切断による歯列形状高速計測・解析システムの開発

本研究は、高密度CCDを使用したデジタルスチルカメラを応用し、光切断法による面形状一括計測システムの開発を目指すと共に、将来に向けての口腔内での直接形状計測システムに対する検討を行うことを目的としたものである。初年度は、歯列模型のサイズを対象とした光切断法による計測技術の開発を目指して,まず計測に用いる6自由度特殊ステージを作製をおこなった.次に,計測方法の検討に入り,通常のライン光による光切断法だけではなく,クロスパターン投影や多値パターン投影など、より高度な手法についても検討を加えた。その結果,本実験で採用したカラーポジフィルムに焼き込んだパターンをプロジェクタで投影する手法では,パターン(白・黒・赤・青・緑など)のサイズ(各色のライン幅やドットサイズ)を均等配置した場合,実際に投影されるパターンに偏りが生じること,投影したパターンが複雑になるほど画像として識別するのが困難になることなどが判明した.次年度では、それらの結果により,比較的良好に処理できると考えられた複数のラインパターン(縞模様)を用いることとし,1.計測データの処理/解析方法の検討、2.実際の計測事例への応用、3.システムの検証と今後の課題の検討、などを行なった.その結果,1.については,画像処理の段階で,不要なデータの除去に一部手作業による処理を残したものの,アクティブなスレッショルドを用いて画像の濃淡が部分的に変化しても,確実に投影パターンを処理できる技術を開発し,スムーズに処理が行えるようになった.また,光学系のセッティングによる画像のゆがみとそれに伴う誤差,などについても考察を加えることが出来た.2.については,上顎正常歯列の臼歯部を対象に,パターンの投影方向に対するカメラの視線方向のセッティングの影響,形状に依存する実際の計測可能範囲,模型の色や周囲環境の光の状況などについて検証し,咬合面形態のラフな形状であれば比較的容易に計測できることが確認された.しかし,支台歯模型など,精度が要求される部分においては,不十分であり,3.において,最終的に被計測物である歯列模型のサイズと被写界深度による画像のボケ,撮影方向の誤差やレンズ系に由来する画像のゆがみなどとともに,必要とされる精度を満たすための条件について整理を行った.また,将来、本技術を発展させて口腔内直接計測(すなわち、歯科治療の際に、従来行っているような患者の口腔内の型を取らずにすむような方法)を行う可能性については,これらの条件をいかに口腔内に持ち込めるサイズにまとめあげることができるか否かがポイントであり,何らかのブレイクスルーとなる技術が必要であることが示唆された.本研究は、高密度CCDを使用したデジタルスチルカメラを応用し、光切断法による面形状一括計測システムの開発を目指すと共に、将来に向けての口腔内での直接形状計測システムに対する検討を行うことを目的としたものである。初年度は、1.光切断法による計測技術の開発(疋田)、2.計測データの処理ソフトウェアの開発(上田)、3.データの解析方法の検討(小松)、を行う予定であった.