hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
代数的グラフ理論とスペクトラルグラフ理論を用いたグラフの構造解明

離散構造を考えた時,自然とグラフが現れることが理由である。様々な領域でグラフの固有値を研究している研究者を集め,情報を共有するために毎年研究集会を開いてきた。平成26年度の研究計画で記述している項目は、すべて達成出来た。また平成27年度(本年度)の計画の大部分が解決できている。平成25年度の研究計画で「距離正則グラフのホフマングラフによる構成法」について述べているが、デザイン理論の分野にまで及ぶかなりの難問であることが分かってきた。この研究が未だ進展していないとしても、他の問題が考えている以上に成果を得ることが出来ているので、「当初の計画以上に進展している」と評価した。代数的グラフ理論平成27年度の研究計画に挙げた内容は概ね解決した。しかしながら、本研究を解決する過程で、「すべてのtotally real algebraic integerは、ある特別なtreeの固有値になっているのではないだろうか」という疑問が生じたため、この問題の解決を目指す。平成25年度の研究計画では、「研究実績の概要」で述べた以外に、「最小固有値がー1 ーt以上の距離正則グラフ」、「重み付き辺符号グラフ」についても計画に盛り込んでいる。平成25年度は情報集めや計算を行い、先行研究者に意見を伺う事としていた。これらについて、まだ十分な計算成果は得られていないが、主目的は達成出来、かつ連携研究者との共同研究による成果が得られたので、概ね順調であると評価した。概ね当初計画通りに予算を執行しているが、旅費の精算に伴う未使用額が生じ、次年度に繰り越すことになった。平成26年度以降も予定通り進める。主に、最小固有値が-3以上の辺符号グラフの分類や特徴付けに関する研究を行う予定である。平成27年度分の旅費に使用する。数学研究費のほとんどは旅費となるので、大きな変更は予想しにくい。平成25年度の前倒し支払い請求書をした為。10万円単位での請求だったので、余りが生じた。平成26年度の旅費に使用する。数学の研究費の殆どは旅費になるので、大きな変更があることは予想しにくい。
インプラント周囲骨の生物学的安定性に関する３次元的検証

歯科インプラント治療の成否はインプラント周囲骨組織の状態と密接に関わっている。したがって、インプラント周囲の骨基質や骨中の細胞活動性に関する情報は、インプラントの臨床適応を判定するために重要である。そこで本研究では、インプラント周囲骨の細胞とリモデリングに着目して、組織学的手法を中心に、インプラント植立後のインプラント周囲骨組織の治癒過程を観察した。その結果、インプラント周囲に存在する骨細胞を主体とした細胞は、周囲骨のリモデリングと周囲骨組織の治癒変化に深く関わっていることが裏付けられた。今日の歯科インプラント治療は、欠損補綴の選択肢として不可欠である。その成否は周囲の骨組織の状態と密接に関わっている。したがって、インプラント周囲骨における骨細胞や骨基質に関する情報は、インプラント治療が成功する上で必須の基礎的データになると考えられる。今年度は、インプラント周囲骨の生物学的安定性の検証のため、ラット上顎骨インプラント植立モデルを用いて、免疫組織化学的手法により、インプラント周囲骨の変化をさらに詳細に検討し、以下の結果を得た。今年度は、骨細胞のマーカーであり、基質石灰化に関与するdentin matrix protein 1と骨芽細胞の活性を抑制するといわれているsclerostinについて、蛍光二重免疫染色を行い、染色を施した切片を共焦点レーザー顕微鏡下で2次元的および3次元的に検索した。その結果、インプラント周囲骨が活発なリモデリングにより新生骨に置換される過程で、両者に反応する細胞が多く認められた。また、組織のリモデリングに重要な働きをするmatrix metalloproteinase(MMP)2、MMP9、MMP13とMMPを阻害するtissue inhibitor of metalloproteinase 1の免疫染色を行った。その結果、いずれもインプラント周囲骨、とくにリモデリングが活発に行われている段階前後の周囲骨の骨細胞に陽性反応がみられた。これにより、昨年度の結果が検証され、インプラント周囲の骨細胞は骨基質の合成と分解にも関わり、骨リモデリングを局所的に調整している可能性が示された。以上より、インプラント周囲骨において、骨細胞などの骨中の細胞は、窩洞形成後の骨リモデリングに深く関与し、インプラント植立後の治癒に関連していることが推察された。歯科インプラント周囲骨組織の状態は、インプラント治療の成功に大きく影響する。したがって、歯科インプラント周囲骨の細胞や骨基質に関する情報は、インプラント周囲骨の生物学的安定性を検証する上で重要である。そこで、ラット上顎骨インプラント植立モデルを用い、基質石灰化に関与するdentin matrix protein 1、骨芽細胞の活性を抑制するとされているsclerostin、骨組織のリモデリングに重要な働きをするmatrix metalloproteinases(MMPs)とその阻害物質tissueinhibitor ofmetalloproteinase(TIMP)について免疫染色を行い、骨細胞などの骨中の細胞と骨リモデリングの関連を検討してきた。今年度は、引き続いて免疫組織化学的手法によりインプラント周囲骨を観察し、以下の結果を得た。昨年度から継続してMMPsの免疫染色を行うとともに、MMP-2とMMP-9、MMP-13とTIMP-1の蛍光二重免疫染色を施した切片を共焦点レーザー顕微鏡下で観察した結果、いずれもインプラント周囲骨に免疫陽性反応がみられ、特に活発なリモデリングが行われている段階において、周囲組織に陽性反応が認められた。昨年度までに得られた結果と同様に、今年度においても、骨細胞などのインプラント周囲組織の細胞がインプラント植立後の骨リモデリングおよび周囲骨治癒に関与している可能性が示された。今年度までの結果をふまえ、インプラント周囲骨に存在する細胞の周囲骨組織に対する局所的調節作用を明らかにすることは、インプラントの臨床において、非常に有用な情報を与えることになると期待している。欠損補綴の選択肢として不可欠である歯科インプラント治療の成否は、周囲の骨組織の状態と密接に関わっている。したがって、インプラント周囲骨における骨細胞や骨基質に関する情報は、インプラントの成功に必須の基礎的データになると考えられる。今年度は、インプラント周囲骨の生物学的安定性の検証のため、ラット上顎骨インプラント植立モデルを用いて、インプラント周囲骨を免疫組織化学的に検索し、以下の結果を得た。骨細胞のマーカーであるdentinmatrix protein 1の免疫蛍光染色を施した切片を共焦点レーザー顕微鏡により観察することで、インプラント植立後早期のインプラント周囲骨中に、骨細胞が消失し、空虚となった骨小腔が存在することを3次元的に確認した。また、骨リモデリングに関わるmatrix metalloproteinases(MMPs)の経時的変化を免疫組織化学により観察することで、傷害された骨が活発なリモデリングにより新生骨に置換する過程で、MMPs陽性の骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞が多く存在することを明らかにした。

以上のように、今年度は、インプラント周囲骨において、骨細胞を中心とした骨中の細胞が窩洞形成やその後の骨リモデリングと関連して変化すること、これらの細胞がインプラント周囲骨の治癒に影響する可能性があることを新たな視点から示した。次年度は、今年度行った実験をもとに、更なる検討を進める予定である。歯科インプラント治療の成功は、インプラント周囲骨組織の状態と密接に関わっている。したがって、インプラント周囲骨組織に着目し、インプラント周囲骨の生物学的安定性を検証することは、歯科インプラント治療を行う上で有益な情報を与えると考えられる。そこで昨年度までは、ラット上顎骨にインプラントを植立したモデルを用い、免疫組織化学的手法によりインプラント周囲骨組織を検討し、その結果、骨細胞がインプラント植立後の周囲骨治癒に関与している可能性などを示してきた。今年度は昨年度までの実験に加え、新たな手法を用いて、以下の実験を行った。モデル動物にカルセインとアリザリンレッドの2種類の蛍光剤による骨ラベリングを施し、採取した試料をマイクロCT装置により撮影した後、樹脂包埋切片を作製した。樹脂切片を共焦点レーザー顕微鏡により観察し、インプラント周囲骨組織の蛍光ラベリング像を撮影した。その後、同切片をトルイジンブルー・塩基性フクシンにより染色し、タイリング画像取得システムによって、インプラント周囲骨組織を広範囲に撮影した。その結果、組織学的観察により、インプラントを植立した直後のインプラント周囲骨には窩洞形成面が明瞭に認められた。インプラント周囲骨組織の変化とともに、マイクロCT像からはインプラント周囲骨の経時的な治癒が明らかとなり、また蛍光ラベリング像からは治癒過程のインプラント周囲骨における活発な骨リモデリングが2次元的および3次元的に確認された。以上のとおり今年度は、インプラント周囲骨組織のリモデリングと組織構造の変化を2次元および3次元的に解析し、様々な要素が関わるインプラント周囲骨治癒をこれまでとは別の角度から捉えることができた。医歯薬学(口腔組織学)今年度は、昨年度と同様に免疫組織化学的手法を用い、インプラント周囲骨の経時的変化をより詳細に明らかにした。これまでの実験結果を考慮し、インプラント周囲骨の生物学的安定性の解明に有用と思われる実験を行い、昨年度の実験を進展させることができた。したがって、研究全体の進行はおおむね順調と考え、上記の判断をした。今年度ベルン大学(スイス)にて、本研究を進めていく過程においても有用となる研究手法を習得した。その間、研究を中断し、帰国後速やかに研究を開始したが、次年度に研究の一部を行う必要が生じたために、研究期間の延長をすることとなった。そのため、上記のような判断をした。今年度は、実験を行いながら、その結果を考慮し、研究の目的を達成するうえで優先すべき免疫組織化学的実験に取り組んだ。研究全体の進行はおおむね順調であると考え、上記のような判断をした。
代謝化学的分子修飾によるモルヒネ系非麻薬性鎮痛薬の開発

モルヒネ系鎮痛薬は古くから広く臨床利用されている医薬品であるが、多くの研究にも拘らずその薬効と毒性(身体依存性)の完全な分離に未だ成功していない。一方我々はモルヒネ-7,8-オキサイドを活性代謝物であると想定し、実際にinvivoから検出し、また本化合物が鎮痛作用を保ちつつ耐性依存性の有意な減弱をもたらす事を明らかにしている。本研究は我々によって発見された合目的性の高いモルヒネ-7,8-オキサイドおよびその類縁体の実用化にむけ、よりきめの細かい構造活性相関の確立の上に立って合成・薬効・毒性の評価を目的とし、代謝的脱アルキル体であるノルモルヒネ,ノルコディンの7,8-オキサイド体と、モルヒネ拮抗薬として知られるN-アリルノルモルヒネ,N-アリルノルコディンの7,8-オキサイド体について合成薬効を検討した。1.合成--上記4種の新規化合物の収率の良い合成法を確立した。またこれらの化合物は薬理活性等を検討するに十分な安定性を有している事を確認した。2.薬効--モルヒネ,コデイン,ノル体の7,8-オキサイドは母化合物と比較してほぼ同程度の鎮痛活性を有することが明らかとなり、「エポキシ基導入により鎮痛活性を維持しつつ耐性依存性のみ低下するという我々の仮説は一般性を有する事が実証された。またN-アリール体の7,8-オキサイドは母化合物と同程度のモルヒネ拮抗薬作用を維持しつつ、アゴニスト作用が低下し、エポキシ化によりμ-レセプターに対する親和性はほとんど変化しないがk-レセプターに対する親和性は有意に低下することが強く示唆された。この結果、N-アリルノルモルヒネ-7,8-オキサイドはかなり純粋な拮杭薬であるといえた。実用化に関しては原料が麻薬であるため法的規制が存在するものの一定の見通しをたてることが出来るまでになった。59年度までの研究成果から、既に我々は新規モルヒネ誘導体であるモルヒネ-7、8-オキサイドが母化合物と比較して鎮痛作用を維持しつつ耐性依存性の有意な減弱をもたらす事を明らかにし、また実際にin vivoより本化合物を検出した事により活性代謝物としても存在している事を確認している。本研究は我々によって発見された合目的性の高いモルヒネ-7、8-オキサイド及びその類縁体の実用化にむけ、更にきめの細かい構造活性相関の確立の上に立って合成・薬効・毒性の評価を行なう事を目的とする。本年度はモルヒネ-7、8-オキサイドが有する低毒性(耐性依存性)を維持しつつ更に良好な鎮痛活性を期待できる含フッ素エポキシド体の合成について検討した。1. 6-フルオロコデイン-7、8-オキサイドの合成既に我々によって合成が成功しているコデイン-7、8-オキサイドを原料として、種々のフッ素化を試みた結果、ジエチルアミノサルファートリフルオライド(DAST)との反応において目的物である6-フルオロ体の生成が認められた。しかしながら本化合物は薬効評価に供する程度の安定性が得られなかったので、医薬品開発の見地から不適当であると判断した。2. 14β-フルオロコデイン-7、8-オキサイドの合成既知化合物、14β-ハイドロキシコデイノンとDASTとの反応において高収率で14β-フルオロコデイノンが合成出来た。本化合物は前述の化合物とは異なり安定性に問題はなかった。

次の反応であるエポキシ化は別途フッ素を含まない化合物で収率よく進行する事が確認されているので、含フッ素エポキシ体合成の見通しは現段階でついたと考えている。
民俗学的実践と市民社会―大学・文化行政・市民活動の社会的布置に関する日独比較

本研究は、日独の民俗学的実践のあり方の相違を、市民社会との関連から把捉することを目指し、大学・文化行政・市民活動の3者の社会的布置に関して、比較研究を行った。観光資源化や国家ブランド化に供しやすい日本の民俗学的実践に対し、市民本位のガバナビリティが構築されたドイツにおける地域住民運動には、その基盤に〈社会-文化〉という観念が根深く息づいており、住民主体の文化運動を推進している実態が明確となった。初年度のため、主調査地のハンブルグの民俗学を取り巻く社会的概況の把捉に努めた。ハンブルグ大学における民俗学の教育カリキュラムの現況、同大学の民俗学研究所の運営システムや、同じフロアーにある民族学研究所との関係性、および民間のオーラルヒストリー運動の拠点である歴史工房との関係性等を調査したが、歴史工房など民間の市民運動を支える日本とは全く異なる、住民の基定的民主主義(社会・文化運動)のあり方に関し、深く学ぶ結果となった。1民俗学の専門性の高度化もっとも驚かされたのは同じ建物にある民族学研究所との関係であり、学問領域の専門性の高さであった。ドイツ最古の民俗学研究所として1919年に市の歴史博物館内に設立された民俗学研究所は、2007年から名称を民俗学/文化人類学研究所と変更したが、文化人類学を付加することに対し、民族学研究所側の無対応が興味深い。日本では文化人類学は民族学(Ethnologie)とほぼ同義語と見られ、両者の親和性が高いが、ドイツでは文化人類学はアングロサクソン系の学問として、民俗学の方に専ら包摂される傾向にある。研究者の専門意識が高く、民俗学と民族学の両学会に属しているような者はほぼ存在せず、学際性の尊ばれる日本のような風潮よりも、まずその専門性が重要であって、他学問の新動向なども自らのディシプリンにいかに消化できるかが問われている。2民間のオーラルヒストリー運動との関係性同研究所に構築されている「日常の語りアーカイブ」とも関連の深い、オーラルヒストリー運動の拠点である歴史工房(Geschichs-Werlstatten)を探査した。ハンブルグ市内には17の歴史工房があるが、最も活動の盛んであるオッテンゼンの歴史工房と、それを支えるモッテ(MOTTE)など社会ー文化運動の実態や連関性などを主に踏査した。本研究は,民俗学的実践と市民社会の関係性を,大学・文化行政・市民活動の社会的布置を主眼に,日独の比較研究から導くことを旨とするが,調査地に選択したハンブルグが,ハンザ同盟以来の国際都市として移民や海外交流が極めて盛んな地だったことから,エスニシティの問題も重視した。当地での日中韓の移住者の「日常」比較も研究に含み込み,例えば中国系の人々のエスニシティ再構築に関し,主に遠洋航海船乗組員の組織した中華会館の活動展開を調査するなど,具体的なフィールドワーク対象から接近した。中国系定住者が40名程度だった1890年代に(一定の移動性は保持),専ら負傷で船員続行の困難になった者への職の斡旋や生活援助を主活動とした中華会館が,定住者が200名以上となる1910年頃から,ナチス政権下の華人社会崩壊を挟んで,戦後,活動をどのように拡張していったか,その変遷を追究するとともに,2世代3世代目の華人の誕生に伴い,現在直面している課題,例えば親族のいなくなった墓地管理や高齢者介護の現状も調査した。5千人超の中国系に対し,日系2千人韓国系3千人も,人数は少ないものの,墓地管理や高齢者介護では同じ問題を抱えるが,その対応はそれぞれ微妙に異なっている。これと並行して今年度,次期の研究展開を期して,2013年5月12日13日に中国4名韓国3名の民俗学者を招聘し,東アジアの民俗学研究に現代ドイツ民俗学のキーワードである「日常」や「市民」「普通の人びと」「社会-文化」といった概念や,その方法論・認識論を,どのように受容できるか,今後のための検討会を行った。次年度以降、相互に国際シンポジウムを開催し,現在微妙にニュアンスを異にする基本的諸概念の再検討から,土台固めをしつつ,積極的に協働していくことで合意した。ドイツ民俗学の「日常」研究を具体的に理解するための,映像民族誌の日本語字幕版も制作した。初年度実績でも記した主調査地ハンブルグにおける、大学・文化行政・市民活動をめぐる民俗学的実践と市民社会の関わりに関しては、昨年に引き続き順調に調査研究は進んでいる。今年度はその比較対照に選んだ、バイエルン州ミュンヘンとドイツ南西部バーデン地方のアカデミーや郷土協会の実態を報告する。1ミュンヘンのアカデミーミュンヘン大学民俗学/ヨーロッパ民族学研究所と、州立バイエルン・アカデミー/バイエルン歴史委員会付属民俗学研究所が、独立した研究拠点として並存する。両者の成立経緯と研究活動を調査したが、後者が大学講座より古い歴史を有し、研究所機能と民俗の保存再生の機能を分化させつつ今日に至っている。2バーデン地方の郷土協会

バーディッシェ・ハイマートは地方福祉事業協会(1902年創立)とバーデン民俗学協会(1904年創立)とが1909年に合併して成立した、地域伝統文化の継承、郷土の自然環境、歴史的建造物などの保存を目的としたボランタリーなアソシエーションで、同協会本部での調査によって、活動の中心が設立当初より農村部の実態調査と生活改善の提言、及び協会以前の領邦バーデン地方という歴史的文化的地域カテゴリー、<故郷=ハイマート>の観念の形成にあったことが明晰化した。のちの新ロマン主義的民俗学が放棄する社会政策的目的をもつ研究が活動の根幹であったものの、1954年ヴュルテンベルク地方との合併で、新たな地域アイデンティティの創出に迫られている。3ドイツ日記アーカイヴフライブルク市に隣接するエメンディンゲンに1998年ドイツ日記アーカイヴが設立され、郷土協会的な市民自らの地域文化活動が新たな形で継承されている。普通の人々の生活世界を分析する基礎資料、日記・書簡等を蒐集するが、注目されるのは、大学研究者を顧問に据えるものの、手稿の翻字や分類整理等の実務はすべて住民ボランティアが担っている。研究代表者である岩本が緊急入院したため、約1か月分のフィールドワークが、5ヶ月後に延期になったが、それ以外は予定通りに進行している。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究開始初年度に、研究代表者である岩本が主たる調査対象地であるハンブルグに、比較的長期間滞在し、日本・中国・韓国という東アジアの民俗学と、ドイツ現代民俗学やそれを背後で支える社会文化運動(市民自らによる基底的民主主義を構築する市民運動)の実態や、大学やアカデミーという学的風土(哲学を土壌とした学術的展開のあり方)の相違を、十分に認識できた。このことから、2年度目である平成24年度には、韓国・中国の少壮気鋭の代表的民俗学者に、ハンブルグ大学を中心に、同市内のある社会文化運動の諸施設の諸活動の実態を、現地視察も行ってもらうなどの、若干の軌道修正的処置を施したことによって、東アジア3国間の学術的交流が進み、当初計画以上の、進捗状況であると自己評価している。一方のハンブルグ大学の民俗学/文化人類学研究所の方でも、「ハンザ国際都市」を自認する特性を活かし、東アジア民俗学との積極的な交流を望んであり、全面的な支援・受入れを約束してくれているため、国際研究交流のみならず、計画した課題を理解し、十二分の対応をしてくれている。主たる調査地としたハンブルグは、「ハンザ都市」(ハンザ同盟以来の都市国家の伝統を自負した称号)を自称した領主を持たなかった、古くからの国際都市(貿易港)であるため、諸民族との交流が極めて盛んであった。ハンブルグを把捉するためには、こうした多文化状況を視野に入れる必要があり、当初の計画にはなかったが、エスニシティ研究の視角を、急遽含めることにした。すべての諸民族文化やその混淆を捉えることはできないので、日本・中国・韓国の東アジア三国の、移民やその定着などの比較を、フォークロリズム研究から明らかにすることを目標に加え、次年度から中国や韓国の民俗学者にも研究協力者としての助言を仰ぐことにし、その準備を進めることにした。初年度報告でも触れたように、主たる調査地ハンブルグは、「ハンザ都市」(ハンザ同盟以来の都市国家の伝統を自負した称号)を自称した領主を持たなかった、古くからの国際都市(貿易港)である。
ジェンダーの枠組による中国近現代史再検討のための基礎的研究

1)データベースの公開:現代革命京劇の全文データベースについては、検討の結果、冊子の形で公開することは意味がなく、インターネットを通じて、オンラインで検索できるように計画を変更したが、機器(サーバー)の準備等が今次の研究費ではできなかった。2)個別研究成果発表:データベースを利用した研究の成果は残念ながらまとめることができなかった。個別研究としては、宮尾が香港映画を論じる際に、女性の問題に多少論及しているが、他のメンバーも含めて、いまだ準備中である。3)共同研究成果発表:準備中である。以上、所期の成果を十分にあげたとは言い難いが、ジェンダー論に関する基礎的な資料と、近現代文学の資料、特に中華人民共和国建国時期から文化大革命までの時期の、映像を含めた資料を収集できたことで、今後の研究の準備は固めることができたと思われる。本研究の大きな柱であったデータベースについては、この一、二年のコンピュータ・ネットワークをめぐる状況の急変により、計画を大幅に変更することになったが、情報の発信をするためには、機器の整備、研究者の力量の両面で大きく不足していることを認めざるを得ない。また、漢字のコードの問題もあり、拙速に走るよりも、各種文字表記を統一的に扱えるユニコードの普及を待った方がよいという判断もあり、今回は公開を見送った。本年度は研究初年度であり、データベース作成のシステム作りが大半を占めた。中国語の漢字を扱えるシステムが一応できたが、中国語処理の点で、満足のいくものとはならなかった。今後、学界のみならず、経済界等でも同種ソフトの需要が増すと思われ、それに対応して、よりよいソフトが現れるのを待ちたい。全文データベースに関しては、当初の計画を変更して、革命現代京劇の脚本について行うこととした。中国語のOCR(光学読み取り)ソフトの利用を考えていたが、性能等に関する情報不足で、未だソフトの選定に至っていない。データべ-スの完成、及びそれを利用した研究は来年度以降の課題である。個別研究においては、文化大革命時期の文学に対するジェンダー論的研究の準備として、文革末期より問題作を続けて発表している女性作家、=容の文化大革命時期の処女作『万年青』を分析した。=容は文革後の作品においては、単に女性に対する差別の告発者としてではなく、女性自身が内にはらむ男性優位主義をも描いてみせるが、『万年青』においては、そのような性の意識は表面には現れず、他の文革時期の作品群と同工異曲の印象があるが、詳細にテクストを分析してみれば、鋭い言語意識は既に獲得されていることが見てとれる。また、これは=容に限ったことではないが、我々が女性的と考える特性がマイナスのイメージを付与され、それを克服することが、一人の女性が自らを改造していく道だとされていることは、予想を外れないとはいえ、確認できた。形態的に(西欧語等における名詞の性や、日本語における女性言葉)が必ずしも明確ではない中国語で、言語のレベルでのジェンダー論を論ずることは容易ではないが、それだけに、今後、分担者が個別研究で展開してくれるであろう議論に期待したいと思う。
膵β細胞低酸素の糖尿病発症進展における意義の解明

糖尿病時にマウス膵島(膵β細胞)は低酸素に曝されているがどのような機序でβ細胞の酸素濃度が低下するのか、また低酸素はβ細胞機能を低下させるがどのような分子メカニズムが関与しているかは不明である。本研究において、膵島低酸素を追跡可能な低酸素イメージング型糖尿病モデルマウスを作製した。また低酸素暴露によりミトコンドリア機能の低下やβ細胞機能遺伝子の発現異常が引き起こされ、インスリン分泌が低下していると考えられた。また低酸素による遺伝子発現異常やインスリン分泌低下に低酸素応答の主要調節因子HIF1の関与は否定的であった。β細胞におけるHIF1非依存的な低酸素応答経路の解明は今後の重要な課題である。研究代表者は、糖尿病マウスにおいてβ細胞低酸素の存在を初めて明らかにした(Sato Y. JBC 2011)。しかし、糖尿病時にβ細胞がどのような機序で低酸素化されるか、また低酸素がどのようなβ細胞障害性を示すか、糖尿病におけるβ細胞低酸素の病態的意義は未だ不明である。本研究では、1低酸素イメージングが可能な糖尿病モデルマウスを作成し、糖尿病の発症進展におけるβ細胞低酸素の出現と成因を明確にすると共に、2低酸素が引き金となって起こるβ細胞障害メカニズム(分泌不全、細胞死など)の解明を目的とする。これまでのところ、1に関しては低酸素イメージング型である2種類の肥満糖尿病モデルマウスの個体作成に成功しており、現在実験に必要な個体数の確保を行っている。本格的な成因究明に関する検討は平成27年度に行う予定にしている。2に関しては低酸素によりβ細胞機能(インスリン分泌機構)に関与する多くの転写因子、糖輸送体、チャネルなどの発現が低下することが判明した。これらの発現低下メカニズムを調べたところ、低酸素応答のマスターレギュレーターであるHIF-1経路とは無関係に制御されていることが明らかとなり、英文雑誌にて報告した(Sato Y. PLoSONE 2014)。HIF-1による低酸素応答システムはよく研究されているが、HIF-1非依存的な低酸素応答経路についてはほとんど解析されておらず、HIF-1以外の経路については明らかな分類もなされていない。今後HIF-1非依存的な低酸素制御機構の検討に繋がる重要な成果となることが期待される。また低酸素モニタリング糖尿病マウスの解析は糖尿病の低酸素病態を明らかにするための有力なツールとなることが推測される。本研究では、1低酸素が引き金となって起こるβ細胞障害メカニズム(分泌不全、細胞死など)の解明を目指すと共に2低酸素イメージングが可能な糖尿病モデルマウスを作成し、糖尿病の発症進展におけるβ細胞低酸素の出現と成因を明確にすることを目的とする。平成2627年の期間で、1に関する検討から低酸素によりβ細胞機能(インスリン分泌)に関与する遺伝子(転写因子、糖輸送体、チャネルなど)の発現が低酸素応答因子HIF-1を介さずに低下することを見出しβ細胞機能低下に繋がることを報告した(Sato Y. PLOSONE 2014)。更にDNAマイクロアレイによる網羅的解析により低酸素でHIF-1非依存的に調節される遺伝子を同定した。細胞の低酸素応答においてHIF-1による制御機構はよく研究されているが、HIF-1非依存的な応答経路について詳しく解析されていない。本研究を発展させることでHIF-1以外の新たな制御機構を見出せる可能性がある。2に関する検討から低酸素イメージング可能な2種類の肥満糖尿病モデルマウス(ob/obマウス、db/dbマウス)を作製し、それぞれのマウスが著明な肥満と高血糖を呈することを確認した。糖尿病の低酸素病態を明らかにするための有力なツールとなることが期待される。しかしこれらのマウスは繁殖能力が低く、個体数の確保が難しいことが判明した。今後マウス個体数を確保し、膵島低酸素のタイムコースおよび酸素代謝に関して検討する必要がある。平成26年度は、1低酸素モニター型糖尿病マウスを作成し、β細胞低酸素やβ細胞の酸素代謝(酸素供給や酸素消費など)がどのように変化するかを検討すること。また2膵β細胞株、単離膵島、マウス個体などを低酸素に暴露し、β細胞機能および生存度の検討を行うことを計画していた。1に関しては低酸素イメージング型である2種類の肥満糖尿病モデルマウスの個体作成に成功しているが、具体的にマウスの解析まで至っていない。その点では少し研究が遅れている。

しかし2に関しては細胞株、単離膵島を用いた検討で多くの知見を得て英文雑誌にて報告したので(Sato Y. PLoSONE 2014)、2の目標はおおよそ達成した。平成27年度は、主に1の課題に専念する予定である。研究内容および研究業績は以下のURL(ホームページ)で情報を公開している。医歯薬学平成27年度は、1低酸素モニター型糖尿病マウスに糖尿病治療薬を投与し、低酸素への影響を検討する。2低酸素によるβ細胞障害経路(HIF依存経路など)を同定し、酸化ストレス,小胞体ストレスとの関連を検討する。2の課題については平成26年度におおよそ検討が終了したので、平成27年度は、主に1の課題に専念する予定である。具体的には低酸素モニター型糖尿病マウスを用いて、低酸素に陥る過程(タイムコースの検討)、成因解析(膵島内血管などの評価)および糖尿病マウス膵島の酸素代謝についても検討する予定である。また発展的には糖尿病治療薬がβ細胞低酸素に与える影響についても検討する。
死体温・環境温連続モニタリングシステムの構築およびその検視業務への導入

死体温・環境温連続モニタリングシステムを構築し、解剖事例に導入してその有効性を検討した。ボタン型温度データロガ(SEC-CD16TB,三洋電機)はその内部に2048個の温度データを記録することができる。測定条件は5分間隔、上書き記録とした。剖検の際にデータロガを回収し、直腸温データをグラフ化し、死後経過時間の推定を行った。宮城県において、平成16年7月から本実験を開始し、その後21ヶ月間で375解剖事例があり、モニタリングは152例で実施された。そのうち有効な直腸温温度曲線が得られたのは103例で、残り49例は測定開始時点で温度が下がりきった状態であった。死後経過時間(死亡時刻)の推定をこれらの事例で行い、鑑定にも取り入れた。たとえば、ある事例では従来型の外部センサー型データロガを併用したが、本法では体動等による影響を受けなかったが、従来型ではその影響をはつきりと確認できた。別の事例では環境温の変化が直腸温に与える影響を記録することができた。本法の利点はデバイスの大きさ(直径17.5mm、厚さ5.9mm)にあり、また直腸への挿入が容易であり、しかも特別な技術を必要としないことにある。これまでに様々な死後経過時間推算アルゴリズムが開発されているが、推算の前提となる測定が正しく行われ、信頼性が高いものでなくてはならない。直腸内留置型である本法を利用することにより、信頼性・正確性を確保することができる。死体の温度動態を良く近似できるとされている2指数関数を用いる場合でも、連続データから抽出した値を用いるべきであろう。本法はこの目的にもかなっており、実務において有効な方法であることが証明された。さらに本研究では今回行った宮城県だけではなく、他地区での導入の助けとなるよう具体的にその方法を提示した。実験計画に基づき、(1)小型温度データロガ挿入補助具の作製、(2)小型温度データロガの配布および現場係官と対象とした技術指導、(3)協力機関(宮城県警本部)実務担当者との検討会議、(4)直腸温および環境温連続モニタリングの運用実験を行った。(1)当初データロガ自体の改造を検討したが、温度特性を保ったまま形状等の変更等を加えることは困難であることが明らかとなったため、直腸内挿入用についてはゴムで包む方式を採用した。また、環境温用はホルダーに装着し輪ゴムで足首に固定する方法を採用した。(2)宮城県下25警察署に過去3年分の剖検数を参考にして各署に48個配布した。現場係官代表を対象とした説明会を開催し、操作法の徹底をはかった。同時に実験計画説明書および簡易マニュアル(霊安室常備用)を作成し、配布した。また警察医の協力を仰ぐため宮城県警察医会研修会においてプレゼンテーションを行った。(3)検討会議を配布・技術指導前、運用実験前、運用実験中の計3回実施した。現場係官の混乱を避けるために、対象を明らかな腐敗死体・焼損死体を除くすべての死体とした。また現場係官は挿入操作および簡易な調査票への記入のみを行い、それ以外の操作は執刀医が行うこととした。(4)平成16年7月より運用実験を開始した。11月までを試験期間とし、その間に生じた問題点を解決し、その後本実験に移行した。本実験は平成17年11月まで実施し、1年を通した運用結果が得られる予定である。

申請者が検視に参加した場合には、比較検討のため従来法も併用して測定を行った。現在運用実験施行中であるが、本法による直腸温連続モニタリングは他の検視業務に影響を与えることなく、実施可能かつ有用であることが示唆されている。実務上も強盗殺人事例における死亡時刻の推定、凍死事例における死因判断等において有益な証拠となった。前年度に引き続き、検視業務における直腸温・環境温連続モニタリングの運用実験を行った。期間中に225件の剖検が施行されたが、うち97件でモニタリング実験が行われた。対象は宮城県警察刑事部取扱死体のうち、解剖施行が明らかあるいは実施が決定した全ての死体で、焼死体および明らかな腐敗死体は除外していたが、焼死体・腐敗死体についても実施される傾向があった。一方、明らかな適応例でありながら、実施されなかったものが1事件(2死体)あった。これは取扱者に対する連絡の不徹底が原因であり、現場係官に対する説明会の実施方法および説明書の内容に改善の余地があるものと考えられた。本モニタリングが他の検視業務に支障を来した例はなく、本法が当初の予測通り、検視業務に導入可能かつ有用であることが実証された。宮城県での成功例をもとに全国規模での運用も可能であると考えられた。連続データの特性を生かした新たな推算アルゴリズムの開発が望まれるが、本法の連続データから特異点を除去し、そこから抽出したデータを従来の2点法に代入するだけでも有効であった。従って、本法の採用がより正確かつ信頼性の高い推算に結びつくと考えられ、実際の鑑定でも採用した。分解能は0.5°Cであることから、推算アルゴリズムの開発に必要な詳細なデータ解析には至らなかったが、一部の事例について分解能0.0625°Cの試作品を適用したところ、推算アルゴリズムの開発および短時間での推算に結びつくものと考えられた。また、一部の事例で挿入深度が浅く、外部環境の影響を受けていたことから、誰でも確実に挿入可能かつ一端挿入された後は直腸内での位置移動がないデバイスの形状等について検討する必要があり、今後の課題となる。
ヘテロコア光ファイバセンサの人工皮膚へのマルチモーダルな知覚機能化

本研究は、ヘテロコア光ファイバセンサを知的構造体に実装するために最適なセンサ形態を実験的に明らかにし、多様な刺激に対し感受性をもつ高機能な人工皮膚の実現を目指す。具体的には、ロボットの外部を覆う人工皮膚を対象として接触力、振動、慣性力、液体付着、湿度に感受性をもたせるマルチモーダル感覚センサデバイスの構築と人工皮膚への実装法を開発する。30年度前半では、人工皮膚への実装に適したセンサ構造及びファイバ伝送路の選定を行い、終端反射構造を設けたセンサを試作した。この構造により人工皮膚への実装に際してファイバ伝送路の自由な取り回しが可能となった。30年度後半では、各刺激a.接触力&振動、b.慣性力、c.液体付着、d.湿度における最適なセンサ実装法の確立を目指し、検出方式の全く異なる刺激に対して感度をもつよう4種のセンサの実装法を考案した。(a)曲げセンサを皮膚表面付近に直接埋め込み接触力と振動を検出する方式では、人工指に埋め込まれた構成でセンサが4N以下の接触力とDC1 kHz以上の振動を検出することを実証し、更にセンサ応答から触れた対象の質感(硬軟感、粗さ感)を分析できることを明らかにした。(b)人工指内部に設けた空洞に曲げセンサを固定する方式では、片持ち梁状(カンチレバー型)の小型な振動センサを考案し、加速度に対する検出性能を実証した。(c)皮膚表面に空洞及び化学センサを設ける方式では、センサに物理的な接触を避けるためケーシングを行なった場合に、液体がセンサ部にアクセスしにくくなり検出性能が低下することが判明した。そこで表面に溝を設けてファイバを配線することで、物理的な接触を回避しつつ液体を検出する埋め込み方法を考案した。(c)方式および(d)の指先内部に湿度感知化学センサとその筐体を設ける方式は試作段階をへて、速やかに検出特性の検証段階に入る予定である。1.【人工皮膚への実装に適したセンサ構造及びファイバ伝送路の選定】人工皮膚へセンサを実装するとき、ファイバ伝送路の取り回し自由度が重要となる。そこで、伝送路がループ状になることを回避して実装をしやすくするために、終端反射構造を設けたセンサを採用する目処がたった。2.【各刺激(接触力、振動、慣性力、液体付着、湿度)における最適なセンサ実装法の確立】検出方式の全く異なる刺激に対して感度をもつようセンサを実装するために、それぞれの刺激に合わせたセンサの実装法を考案し、接触力・振動・慣性力に関するセンサはそれぞれの応答性を実験的に検証した。液体付着・湿度に関するセンサは具体的なセンサの設計と試作を進めており、それらの動作検証は次の課題として残っているものの、開発段階の重大な困難は想定されていない。前述のとおり、30年度の予定は概ね完了し、1.【人工皮膚への実装に適したセンサ構造及びファイバ伝送路の選定】では伝送路がループ状になることを回避して実装をしやすくするために、取り回し自由な終端反射構造を設けたセンサを採用することが効果的と判断でき、また、2.【各刺激(接触力、振動、慣性力、液体付着、湿度)における最適なセンサ実装法の確立】では、検出方式の全く異なる刺激に対して感度をもつようセンサを実装するために、それぞれの刺激に合わせたセンサの実装法が試され、接触力・振動・慣性力に関するセンサはそれぞれの応答性を実験的に検証した。液体付着・湿度に関するセンサは具体的なセンサの設計と試作を進めており、それらの動作検証は次の課題として残っている。1.【人工皮膚への実装に適したセンサ構造及びファイバ伝送路の選定】

人工皮膚へセンサを実装するとき、ファイバ伝送路の取り回し自由度が重要となる。そこで、伝送路がループ状になることを回避して実装をしやすくするために、終端反射構造を設けたセンサを採用する目処がたった。2.【各刺激(接触力、振動、慣性力、液体付着、湿度)における最適なセンサ実装法の確立】検出方式の全く異なる刺激に対して感度をもつようセンサを実装するために、それぞれの刺激に合わせたセンサの実装法を考案し、接触力・振動・慣性力に関するセンサはそれぞれの応答性を実験的に検証した。液体付着・湿度に関するセンサは具体的なセンサの設計と試作を進めており、それらの動作検証は次の課題として残っているものの、開発段階の重大な困難は想定されていない。前述のとおり、30年度の予定は概ね完了し、1.【人工皮膚への実装に適したセンサ構造及びファイバ伝送路の選定】では伝送路がループ状になることを回避して実装をしやすくするために、取り回し自由な終端反射構造を設けたセンサを採用することが効果的と判断でき、また、2.【各刺激(接触力、振動、慣性力、液体付着、湿度)における最適なセンサ実装法の確立】では、検出方式の全く異なる刺激に対して感度をもつようセンサを実装するために、それぞれの刺激に合わせたセンサの実装法が試され、接触力・振動・慣性力に関するセンサはそれぞれの応答性を実験的に検証した。液体付着・湿度に関するセンサは具体的なセンサの設計と試作を進めており、それらの動作検証は次の課題として残っている。(理由)設備備品費、消耗品費はほぼ予定通り執行した。(使用計画)令和元年度の経費に繰り越して有効利用する。
ポンプレス体外式肺補助装置使用時の動態定量計測と管理指標の明確化

肺機能障害に陥った際にポンプを使用することなく呼吸を補助できる人工肺が注目されている。本研究ではその人工肺interventional Lung Assist(iLA)(ポンプレス体外式肺補助)使用時における管理指標を明確にするため、各種性能を表すためのデータをPC上に取り込むシステムを作成した。ブタにiLAを装着し、血中炭酸ガス濃度と酸素濃度の推移、iLA流入血液量等の各種データを測定し、適正なiLAの管理のためには現状では流入血液量と血中炭酸ガス濃度の測定が有効であることを確認した。本研究は通常肺疾患・肺機能障害に陥った際に用いる人工心肺装置・膜型体外循環人工肺とは全く異なるもので、ポンプを使用することなく呼吸を補助できる膜交換式人工肺を用いて、このとき生体に生じる生体機能の変化・動態変化について各種生体計測装置を用いて計測し、膜交換式人工肺の定量的な管理手法を明確にすることにあった。初年度である平成20年度は動物実験と並行しながら、生体計測のためのシステムを構築することが1番の目的であった。具体的には体外式肺補助装置の流速・出入り口圧力・血液ガスデータ・酸素飽和度及び心肺機能を表す各種バイタルサインのデータをコンピュータ上に取り込み、記録できる簡易システムを構築することであった。次に、この計測を数例実施し、この計測データよりバイタルサインデータと膜交換式人工肺の性能を指し示す指標について検討することにあった。今年度の研究成果としては、各種生体計測装置から出力される各種アナログ・デジタル混在のバイタルサインデータに関して、一部取り込みが出来ていないデータが存在するが、必要データをノートコンピュータ上に取り込むことができる目処がつき、データ収集のための基盤整備がおおむね整ったところである。今後は取り込まれたバイタルサインのデータと体外式肺補助装置の性能との関連性を定量化するため、更なるデータの収集行い、さらに肺の損傷モデルにおけるデータの収集も行い、体外式肺補助装置の評価指標の創出を目指す。本研究の目的は通常肺疾患・肺機能障害に陥った際に用いる人工心肺装置・膜型体外循環人工肺とは全く異なるもので、ポンプを使用することなく呼吸を補助できる膜交換式人工肺を用いて、このとき生体に生じる生体機能の変化・動態変化について各種生体計測装置を用いて計測し、膜交換式人工肺の定量的な管理手法を明確にすることにあった。平成21年度は20年度に実施していた動物実験を引き続き行い、実験データ数をより蓄積していくとともに、肺補助装置と血行動態を表すモデル式を導出し、さらに検証まで実施することを目標としてきた。今年度の研究の状況としては、動物実験を数例行い、モデル式の導出に尽力してきた。しかし現状は肺補助装置の性能を示すモデル式の導出までには至っていない。これはデータのばらつきとパラメータの多さが起因と考えられるが、いくつかのデータ処理を行うことで、改善が見られるのではないかと考えている。そのため今後は、データ処理とモデル式の導出、評価指標の創出を精力的に進め、成果の報告を目指す。本研究の目的は通常肺疾患・肺機能障害に陥った際に用いる人工心肺装置・膜型体外循環人工肺とは全く異なるもので、ポンプを使用することなく呼吸を補助できる膜交換式人工肺を用いた際の生体機能の変化・動態変化について各種生体計測装置を用いて計測し、膜交換式人工肺の定量的な管理手法を明確にすることにあった。初年度である平成20年度は動物実験と並行しながら、生体計測のためのシステムを構築することを目的として、体外式肺補助装置の流速・出入り口圧力・血液ガスデータ・酸素飽和度等の各種バイタルサインをノートPC上に取り込み、記録できる簡易システムの基本構成を確認することができた。翌平成21年度は前年度に実施していた動物実験を引き続き行いながら、各種バイタルサインの測定を実施し、この計測データよりバイタルサインデータと膜交換式人工肺の性能を指し示す指標について検討してきた。そして平成22年度は引き続き、肺障害モデルにおける膜交換式人工肺についての挙動を含めたデータの蓄積及び分析を続け、肺補助装置と血行動態を表すモデル式を導出することを目的としてきた。現状では残念ながら最終的なモデル式の導出までには至っていないが、その傾向が定量的に明確になってきている。例えば動脈血中の炭酸ガスの除去量及び酸素量の添加量は時間の経過とともにそれぞれ少しずつ性能が低下していく様子を定量的に表すことが可能となってきた。

特に生体の呼吸機能の中でも管理値としても重要な炭酸ガス量についてはこの膜型体外循環人工肺の臨床使用時における挙動に近い値を示すことが確認できた。さらにその精度を向上させるためにも引き続きデータの分析が必要であると考えている。
単結晶を用いた摩擦撹拌プロセスおける超微細粒形成機構の解明

摩擦による結晶粒界の形成・発達の過程を明らかにすることを目的とし,摩擦面近傍の微視的構造を単結晶試料を用いて調査した.表面から離れた領域で発生する小角粒界は摩擦面から導入される転位が再配列することにより形成されることが分かった.また,摩擦面に平行な大角粒界のΣ値の分布は単結晶の方位に大きく依存した.この特徴的なΣ値の分布は,摩擦による変形によって生じる摩擦方向に垂直な軸まわりの結晶回転から理解することができた.摩擦による結晶粒界の形成・発達の過程を明らかにすることを目的とし,摩擦面近傍の微視的構造を単結晶試料を用いて調査した.表面から離れた領域で発生する小角粒界は摩擦面から導入される転位が再配列することにより形成されることが分かった.また,摩擦面に平行な大角粒界のΣ値の分布は単結晶の方位に大きく依存した.この特徴的なΣ値の分布は,摩擦による変形によって生じる摩擦方向に垂直な軸まわりの結晶回転から理解することができた.bcc構造を有する金属材料の摩擦にともなう結晶粒微細化機構を明らかにしていくために,種々のFe-20%Cr合金単結晶に対し摩擦試験を行い,その微視的構造を観察した.実験には表面方位が(001),(110)および(111)の直径30mmの円板型の試験片を用いた.摩擦方向に対して垂直となる位置で切断し,その断面をECC法,EBSD法により観察した.どの単結晶も,摩擦面直下に超微細粒組織,表面から深くなるにつれて,長粒状組織,転位セル組織がそれぞれ観察された.超微細粒組織や長粒状組織の厚さは(001),(110),(111)の順に大きくなり,摩擦による微細粒組織形成に結晶方位依存性が認められた。EBSD法で分析した摩擦にともなう結晶の回転角も,(001),(110),(111)の順に高かくなった.また,一方向すべり摩擦だけではなく複雑な摩擦履歴下で形成された微細組織を調査するために,銅単結晶試料に対して2方向からすべり摩擦試験を実施し,その下部組織を観察した.摩擦面方位が(100)の銅単結晶をpin-on-disc型摩擦試験機を用いて,二つのすべり摩擦方向が45゚および90゚で交わる摩擦試験を行った,摩擦表面最表層に形成される,等軸状の微細粒組識の厚さは,90゚交差では,第一回目のすべり摩擦を受ける領域という順で小さくなっていた.45゚と90゚交差では,第一回目のすべり摩擦のみが回転角に影響を及ぼす範囲が存在し,表面に近づくにつれて第二回目のすべり摩擦の効果が優先する範囲へと遷移した.つまり,二回目のすべり摩擦の影響深さは浅いことが分かった.90゚交差の場合が,銅表面に最も効率良く微細化を行うことができると判明した.また,Co/Cu多層膜コーティングした材料の摩擦では,通常のコバルトめっきに比べ,摩耗深さは1/5程度であることが分かった.本研究では摩擦にともなう結晶粒微細化現象を単純化するために銅単結晶を用い,複雑な摩擦を受ける表面の粒界形成の過程を調査することを目的とする.表面方位(001)の銅単結晶を用いて摩擦試験を実施した.2回目の摩擦は1回目の摩擦痕に摩擦方向が90゚および180゚で交わるようにした.試験後,摩擦面に垂直な面で切断し,断面をECC法およびEBSDで観察および解析を行った.表面に摩擦を加えると,表面直下部では微細粒組織が形成されていた.表面から3μmより深い位置では,2回の摩擦が180゚に交差する場合で,比較的微細な結晶粒が形成された.EBSD法で得られた結晶の回転角から,geometrically-necessary(GN)転位の密度を見積もった.本研究では,深さ方向をx軸,第1回目の摩擦方向をy軸とそれぞれ定義した.表面近傍での転位密度を比較すると,180゚で交差する場合には,各種転位密度が他の交差比べ低くなった.これは,2回目の摩擦によって逆向きの符号の同じ転位が供給されたことによる対消滅および,逆向きの摩擦によって1回目の摩擦により導入された転位の低エネルギーな転位の表面上への表面方向への移動が起こり,再配列が促進され,粒界が形成されたためと考えられる.2回目の摩擦が90゚で交わる場合では,異なるすべり面上の転位が供給され,再配列による転位同士の交切を形成し,転位密度の減少もおこらず,また,粒界の形成には至らなかったと考えられる.また,交差しない領域に形成される粒界をEBSD法で詳細に調査した結果,摩擦面に平行な大角粒界は摩擦にともなう結晶の回転が原因であったが,表面のごく近傍の等軸状結晶粒は再結晶が原因であると結論づけられた.金属の材料の表面にすべり摩擦を与えると,摩擦面近傍では結晶の微細化が発生する.摩擦によって形成されるこのような微視的組織の形成過程を解明することは摩耗を理解する上で必要である.本研究では報告のない純鉄の摩擦にともなう微細構造の形成を調査した.焼鈍した純度99.99%の純鉄を試料として用い,摩擦試験を行った.試験後切断し,摩擦面直下の組織をEBSD法で分析した.切断面の逆極点図(IPF)マップでは,摩擦面直下部には新たな結晶粒の形成が確認できた.

形成される構造は摩擦表面から深さに依存して形態の異なる3つの領域(Domain AC)に分類できた.Domain A, BおよびCでは,連続的な格子回転,摩擦面に平行な粒界,等軸状微細粒の形成がそれぞれ見られた.格子回転の発生する深さは摩擦面や摩擦方法に依存していた.この回転しやすさに対するすべり系と摩擦面・方向との幾何学的関係を調査した結果,すべり面法線が摩擦方向に平行で,すべり方向が摩擦面法線に平行なすべり系が純鉄の摩擦時の格子回転に強く関与していることが分かった.複雑な摩擦を受ける金属材料の結晶粒微細化の微視的機構の解明するために,銅単結晶を用いて摩擦方向が180°で交わる摺動摩擦試験を行い,2方向摩擦の影響を調査した.用意した銅単結晶の表面方位は(001)である.摩擦は340往復行った.表面近傍の組織は切断後,EBSD法により解析した.摺動摩擦では表面近傍では一方向摩擦と同様に等軸状の微細粒組織が観察された.しかしながら,摩擦表面から離れた領域では一方向摩擦では見られない表面に対し傾斜した微視的構造が観察できた.また,格子回転は一方向摩擦に比べて明らかに抑えられていた.