hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子解析に有効なホルマリン固定・パラフィン包埋標本の作製法の開発

l%加マイルドホルム、(11)Flavonoid 2.5%加中性緩衝ホルマリン、(12)5mMEDTA加中性緩衝ホルマリンにより組織を固定し、DNAの保存性およびDIS80型のアリル増幅に対する影響を検討した。その結果、(5)中性緩衝ホルマリン+Flavonoid(1%)、(5)l50mMNaCl加中性緩衝ホルマリン、(8)50mMEDTA加マイルドホルム、(9)150mM NaCl加マイルドホルムおよび(12)5mMEDTA加中性緩衝ホルマリンにDNA保存効果が認められ、アリル増幅も良好だった。10年度は、DNase I活性に対する抑制効果、STR(TH01,vWA)、ABO遺伝子型、性別判定のためのアメロゲニン遺伝子のアリル増幅に対する影響を検討した。6ヶ月から1年間固定した臓器においては、かなり低分子化DNAが増えるものの、l.2kbp以上のDNAも相当量残存している。アガロース泳動により低分子部分のDNAを除去し、高分子部分でのDNAをテンプレートとすると、確実なアリル増幅が可能となった。10年度までの検討結果より、DNA保存効果の良好なEDTAおよびNaCl添加の2種類に限定し、剖検体を想定して、ややDNA分解の進行した臓器についてもDNA保存効果、さらにD1S80およびSTRのallele増幅を行った。また、長期固定中の臓器(最長2年)についても同様に検討した。使用したホルマリン固定液(濃度10%v/v)は、(1)無添加ホルマリン、(2)中性ホルマリン、(3)1mMEDTA加中性ホルマリン、(4)5mMEDTA加中性ホルマリン、(5)50mMEDTA加中性ホルマリン、(6)150mMNacl加中性ホルマリンである。その結果、10日間以内の固定組織中DNAの保存性は、死後24時間以内の臓器はもとより、ややDNAの分解が進んだ組織についても、固定液(3)、(4)、(5)および(6)では、いずれもDNAの分解の抑制が認められた。DNA収量は、肝、腎、肺の順で多かった。抽出されたDNAサイズは、多くの場合、肺、腎、肝の順で大きく固定時点でのDNA分解度に臓器別の差があるのが原因と思われた。また、ホルマリン中のDnase活性は、2週間程度で失活するらしく、固定液(1)では、この間にDNAはほとんど消失するが、(3)、(4)、(5)および(6)では抑制された。長期間固定では、3ヶ月以上の固定でDNAの分解がほぼ停止し、(3)(6)すべての固定液で大きな差は認められないが、1年後では(6)がやや劣る傾向を示した。以上、EDTAを添加した中性ホルマリンにはDNAの著しい分解抑制効果が認められた。添加濃度は、2年間固定の結果、5mMで十分効果があると思われた。
ウイルス様ナノ粒子によるアジュバントの体内動態制御と感染症ワクチンへの展開

本研究では、ペプチド分子から構成されるウイルス様ナノ粒子(Virus Like Nano-Particle:VLNP)を免疫賦活化剤(アジュバント)の送達キャリアとして用いることで、新たなワクチン開発の基盤技術構築を図った。臨床でも期待されるCpGオリゴを用いて検討したところ、VLNPはCpGオリゴのアジュバント活性を、in vitro、in vivoにおいて増強可能であることが示された。平成27年度は、直径50nmのウイルス様ナノ粒子(Virus Like Nano-Particle:VLNP)の表面にCpGオリゴを結合させた、CpG含有VLNPの合成と物性評価、及び生体へ投与した際の抗原特異的免疫誘導におけるアジュバント能を評価した。まず物性を評価するにあたり、CpGオリゴを自己会合ペプチドに化学結合させた新規ペプチドを、共同研究者である鳥取大学・松浦和則先生に合成いただき、これを用いて合成したCpG含有VLNPの溶媒中における平均二次粒子径や表面電荷を動的光散乱法、及びレーザードップラー法を用いて解析した。また透過型電子顕微鏡を用い、形状や凝集状態についても解析を行った。次に、合成したCpG含有VLNPのワクチンアジュバント能をin vitro、in vivoで評価した。in vitroに関してはマウスの骨髄由来の樹状細胞(マウスの骨髄を回収し、Flt3Lと1週間共培養することで誘導)に合成したCpG含有VLNPを添加し、産生されたサイトカインをELISAにより定量解析した。その結果、CpG含有VLNP添加群において、CpG単独添加群と比較してサイトカイン産生量の上昇が認められた。in vivoにおける検討では、鶏卵白アルブミン(OVA)をモデル抗原とし、CpG含有VLNPと共にマウスに投与した。その後、抗原特異的な細胞傷害性T細胞(CTL)の誘導をテトラマーアッセイ法により評価した。その結果、群数が少ないものの、CpG単独投与群と比較して、CpG含有VLNP投与群ではCTLの誘導が促進される傾向が認められた。以上の結果から、CpG含有VLNPは未修飾のCpGと比較して、アジュバント能が上昇していると考えられる。本研究は、ペプチド分子から構成されるウイルス様ナノ粒子(Virus Like Nano-Particle:VLNP)を免疫賦活化剤(アジュバント)の送達キャリアとして用いることで、新たなワクチン開発の基盤技術を図ろうとするものである。平成27年度には、VLNP表面にCpGオリゴ(TLR9リガンド)を修飾することで、CpGオリゴのアジュバント活性を増強可能であることを見出した。平成28年度には、CpGオリゴ、Poly I:C (TLR3リガンド)、c-di-GMP (STINGリガンド)をVLNP内部に封入させることで、これらアジュバントの活性増大を図った。まず、これらアジュバントを内包したVLNPを作製後、平均二次粒子径を動的光散乱法で評価すると共に、透過型電子顕微鏡により、形状および凝集状態を解析した。その結果、いずれのアジュバントについても、未封入VLNPと比較して平均二次粒子径が増大すると共に、顕微鏡像においても粒子の著しい凝集が認められた。また、in vitroにおいて、樹状細胞に添加後の活性を評価したものの、活性増大は観察されなかった。以上の結果から、VLNP内部へのアジュバントの内包は現状では困難と判断した。昨年度の結果を含め総合的に考えると、VLNP表面へのCpGオリゴの修飾により、CpGオリゴのアジュバント活性を高めるなど、VLNPのアジュバント送達担体としての有用性が示された。一方で、CpGオリゴ修飾VLNPについても、作製条件により凝集傾向が認められるなど、今後、作製条件を最適化する必要があると考えられた。また、VLNP表面に抗原ペプチドを修飾したものの作製にも成功している。時間の都合で、ワクチン効果については未だ検討できていないが、今後は、アジュバントのみならず、抗原ペプチド送達担体としての有用性についても検討する必要があると考えている。平成27年度には、CpG含有VLNPのワクチンアジュバントとしての有用性を評価した。一方で、vivoに関する検討はより詳細にデータを取得する必要がある。そのため平成28年度には、より群数を増やしてCTLの誘導能を評価すると共に、抗原特異的抗体価の誘導能評価もあわせて実施する予定である。また、TLRリガンドを基にしたアジュバントでは、目的外の組織において、過剰な炎症反応が惹起され、副作用が誘発される可能性が懸念されている。そこで本年度には、合成したCpG含有VLNPの安全性確保に向けた検討を実施する予定である。具体的には、ワクチン効果に必要な投与量から10倍量程度のCpG含有VLNPをマウスに投与した後、経日的に、投与部位の腫脹、体重変化、血球数、血液生化学マーカー(ALT、AST、BUNなど)、血液凝固、血液中サイトカイン量の測定など、一般的な毒性試験を実施する。また申請者は、これまでの研究から、ナノ粒子はリンパ節に積極的に移行すると共に、樹状細胞に取り込まれやすいことを見出している。

そこで、VLNPの細胞内動態を精査することで、CpG含有VLNPの優れたワクチン誘導効果を検証する。具体的には、マウスの骨髄由来の樹状細胞に、蛍光修飾CpGや蛍光修飾自己会合ペプチドを用いて作製したCpG含有VLNPを添加し、共焦点顕微鏡およびフローサイトメータを用いて、定性・定量的に取り込み効率を評価する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。医療系薬学28年度が最終年度であるため、記入しない。
磁気流体シミュレーションと観測の比較による太陽プロミネンス形成メカニズムの解明

本年度は計画通り3次元シミュレーションコードの開発及び新たな太陽プロミネンス形成モデルの実証を行った。太陽プロミネンスとはコロナ内に出現する低温高密度プラズマ雲である。プロミネンスはコロナの基本的な構造の一つであるが、その形成機構は明らかになっていない。本研究では新たなプロミネンス形成モデル「リコネクション凝縮モデル」を提案し、シミュレーションにより実証した。通常、コロナは熱伝導により熱的に安定に保たれているが、熱伝導が効かなくなると放射冷却により不安定化し、暴走的な低温化及び凝縮が起こると考えられている。本研究では、磁気リコネクションによって形成される閉じた磁場構造(磁束菅)が局所的に熱伝導の効かない領域になりうる点に着目し、磁気リコネクションが熱不安定を励起できるかを3次元磁気流体シミュレーションにより検証した。本研究で実施するシミュレーションではコロナの熱伝導を効率良く解く必要があった。これを達成するために最新の時間積分手法であるSuperTimeStepping法を実装した3次元磁気流体シミュレーションコードを開発し、大幅な計算時間の短縮に成功した。シミュレーションの結果、磁気リコネクション発生後にコロナプラズマが凝縮し、プロミネンスへと成長していく過程が再現された。特に、実際にプロミネンスが形成される際に観測される多波長間の放射強度遷移を、シミュレーション結果を元にした擬似観測(太陽観測衛星SDOの極紫外線フィルターを用いた)により確認した。これにより、本研究の目的であったリコネクション凝縮モデルの実証は達成された。さらに、太陽観測衛星ひのでなどで観測されているプロミネンス内部の動的内部構造も本モデルで再現可能であることを確認した。研究成果は国際学会IRIS-6及びHinode-10で発表した。現在査読付き論文を準備中である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
高真空下で製造した多元系高機能複合粒子を用いた新しい傾斜機能材料の開発研究

試料の上下両端の組成を内部で次第に組成比例勾配させた、粉末系の傾斜機能材料の新しい製造プロセスを提案し、具体的に熱応力割れの発生しないステンレスノジルコニア系傾斜機能材料を開発した。新しく提案する製法は、粉体工学的フィルタ現象と複合粒子積層法を併用させたものである。ステンレス粒子にジルコニアを配合比10%ずつ1090%まで9段階の複合粒子を用意し、これを0100%まで11階層の充てん層とする。これに振動を加えて各層間の境界を不明瞭にする。これをホットプレス焼結ならびに常圧焼結を行って、その断面組織、組成分布、熱落差試験などを行った。その結果、ボールミルによって混合した粉末を10層充てんしたもの、およびそれに振動付加したものは、いずれも焼結までの処理工程中に試料の剥離、またはクラックの発生がみられた。これに対し、複合粒子の層状充てん体に振動付加したものは、焼結体に全くクラックの発生がみられず、しかもその後の温度落差試験において加熱・冷却を繰り返し行ったが3分経過までは全く異常がみられなかった。その後8分経過までの間にジルコニア表面の局部的剥離が生じる程度で、極めて良好な熱応力緩和が確認できた。組織的には11層あった境界が5層しか確認できず、また走査X線による分析でもステンレスリッチ層に多少階層が認められる程度で理想に近い組成比例勾配が実現できており、振動付加によるフィルタ現象が効果的に作用していることが確認できた。ただし、振幅が大きくなると、いわゆるタッピング状態となり粉体層内に対流が生じ好ましくないこともわかった。一方、被覆型複合粒子において、被覆層内に核粒子と同物質を微細分散させる複合粒子技術も確立されつつあり、これを応用することにより一層の熱応力緩和が期待できる可能性がある。本研究は、機械的粒子複合装置のひとつであるメカノフュージョン装置によって、調整された被覆型の複合粒子を用い、これに粉体工学的フィルター現象を応用する独創的で簡便な手法になる傾斜機能材料を開発することを目的とする。とくに粉体粒子の比重、粒子サイズ、形状が異なり、粉体操作中に偏析しやすい金属/セラミックス系の傾斜機能材料の創製を目的として、ステンレス/ジルコニアの傾斜機能材料を開発する。1)これまで平均粒子径35mumの核粒子については、フィルター現象を応用することによって傾斜機能材料の作製に成功してきた。今年は機械部品としてより実用性のある粒子サイズに近づけるために20mum以下の微細粒子径のステンレス粒子を核粒子として使用した。粒子サイズが小さいため粒子間の付着性が強く凝集しやすいため、積層充填が困難であってフィルター効果を十分引き出すことができなかった。2)傾斜組成焼結体のEPMA分析の結果、フィルター効果は配合比率が50%以上の積層部分にみられ、それ以下ではほとんど認められなかった。このことは、配合比率は50%以上の場合ジルコニアの凝集粒子が多数混在するようになり、この凝集粒子のためにフィルター効果が引き出されていることがわかった。3)焼結時のクラックの発生を減少させることはできたものの、セラミック完全に消滅させることはできなかった。4)現在新設したグローブ機能のついた装置により、より高品位の複合粒子の調整を当初研究計画にそって行っているところである。最終年度の今年は、初年度に試作された単層被覆の1次複合粒子ならびに多層被覆させた2次複合粒子を積層させたものに、振動付加による粒子複合効果といわゆる粉体のフィルタ効果の相乗効果を確認し、さらにその再現性を確認した。試料はステンレス/ジルコニア系とし、焼結体の評価は、光学顕微鏡およびSEMによる組織観察、EPMAによる組成分析ならびに簡単な熱落差試験により行った。最終年度の主な成果は以下の通りである。

1、混合比10%ごとにボールミル混合したものを段階的に積層配列させたものをH.P.焼結したものは肉眼で容易に認識できるほどのクラックの発生があった。2、混合比10%ごとにボールミル混合したものを段階的に積層配列させたものに振動を加えたものをH.P.焼結したものは、ジルコニアリッチ層に微細なクラックがみられた。3、混合比10%ごとの1次複合粒子を段階的に積層配列させた焼結体には、肉眼でみられるクラックはほとんどみられないが、しばしば光学顕微鏡で確認される程度のクラックがみられた。4、混合比10%ごとの1次複合粒子を段階的に積層配列させたものに振動付加したものの焼結体にはクラックは全くみられなかった。また積層の境界が不明瞭となっており、フィルタ効果が有効に引き出されていることがわかった。5、簡単な熱落差試験の結果2、3項の試料はいずれも加熱30秒以内にジルコニア表面の剥離飛散が生じたが、4項の試料については160秒から240秒付近でジルコニア表層の局部的剥離と内部にはジルコニアリッチ層に微少なクラックの発生がみられた。さらに300秒から480秒程度でジルコニア層の表面陥没がみられた。以上の結果から複合粒子と振動付加の相乗効果が確認され、本法が傾斜機能材の簡便な製法の開発に寄与できる可能性があることがわかった。また多層被覆の効果については、なお検討中である。
土壌細菌から始まる食物連鎖によるキノコへのセシウム蓄積に関する研究

1.キノコ生息土壌の調査:富士山麓のキノコ生息土壌を採取し、土壌pH,^<137>Cs, Cs, K量を測定した。土壌pHは3.5-5.5と大きく酸性に偏っていた。2.キノコ生息土壌に生息する微生物のCs感受性:13の土壌サンプルについて、生息微生物のCs感受性を調べ、一般に細菌のCs感受性は低く、放線菌は感受性が高いという結果を得た。三宅島で採集した土壌より200mMCsで増殖可能な高度耐性株Streptomyces sp TOHO-2を分離した。3.分離培地のpHの影響:分離培地のpHを5,6,7に調製し、分離される細菌、放線菌の数を測定した.細菌数はpH6で最も多く、pH7の1.6倍、pH5ではpH7の1.15倍であった。放線菌数はpHの低下と共に菌数が減少し、pH7のおよそ50%であった。4,キノコ生息土壌より分離した放線菌のCs取込:これらの菌株に蓄積されるCs量は20mg/g dry wt mycelia程度であった。K202株について菌体内Cs, K量および増殖についてpH5と7で比較すると、Csによる増殖阻害はpH7の方で強く現れ、Cs蓄積量の増加とK量の減少もpH7の方が強く現れた。5.チャンネル阻害剤4-aminopyridine(4-AP)の影響:4-AP存在下でのCs取込量の変化を調べた。4-APによる阻害作用はpH7で強く認められたが、pH5では4-APによるK量の減少は認められたが、Cs量は増加し、増殖にも影響は認められなかった。6.キノコ生息土壌より分離した細菌のCs取込:生息環境に近いpH5でCsによる増殖抑制が強く見られた。また、細胞内Cs蓄積量は調べたいずれの菌株でも5mg/g dry wt前後であり、放線菌の1/4程度であった。7.細胞内Csの局在化:土壌分離放線菌、細菌、いずれの場合も低真空SEMで輝点が観察され、輝点部分にはP. OとともにCsが認められた。輝点以外の領域には、Csのシグナルは観察されず、局在化による毒性の軽減が示唆された。8.ポリリン酸の関与:^<31>P-NMRによりS.lividanns TK24にポリリン酸が存在する事を確認した。ポリリン酸合成に関わるpolyphosphate kinaseをコードする遺伝子ppkの破壊を試みている。1.キノコ生息土壌の物理的性状富士山山麓のアカハツタケ、アキヤマタケ、アマタケ、ヒロヒダタケの生息土壌を採取し、土壌pH、土壌中^<137>Cs、^<40>Kを測定した。キノコ生息土壌(アカハッタケ、アキヤマタケ、アマタケ、ヒロヒダタケ)の土壌pHはそれぞれ4.4,4.0,3.5,5.2と大きく酸性に片寄っていた。

また^<137>Cs濃度はヒロヒダタケ生息土壌で133.3Bq/Kg dry wt、他は503Bq/Kg dry wtであった。2.生息土壌より土壌細菌の分離生息土壌pHが低いことから、分離培地のpHを5,6,7に調整し、分離を行った。寒天平板上の集落の形態から、一般細菌と放線菌に分け菌数を測定した。96時間培養後の一般細菌数はpH7の培地上の集落数を1とするとpH6では1.61、pH5では1.15であった。一方、放線菌はpHの低下により菌数は減少し、pH7を1とすると、それぞれ0.54,0.50であった。一般細菌数はpH6で最も高い数値を示したが、放線菌はpHが酸性では菌数の減少が認められた。3.土壌分離細菌のCsに対する挙動生息土壌のpHに近いpH5の平板より分離した菌株について、pH5および7でのCs感受性を比較した。調べた土壌細菌のCs耐性株の多くは10mMまでは増殖可能であった。耐性値はpHにより変動し、放線菌ではpH5の方がCsに対する感受性が低い傾向が認められた。一方、一般細菌では逆に、pH7の方が感受性が低いという結果が得られた。更に、無作為に約40株を選び、pH5および7における^<137>Csの取り込みをオートラジオグラフにより比較した。^<137>Csの取り込み量の多い株、少ない株について所定濃度のCs添加培地での増殖、Cs,K取り込み量を測定した。この結果、Cs耐性であるがCs取込量の高い株も存在することが明らかとなった。1.キノコ生息土壌より分離した放線菌のCs取込:キノコ生息土壌より分離した放線菌株の多くは、Csに対する感受性が高く、培地中のCs濃度が25mM以上では分離されなかった。これらの菌株では菌体中に蓄積されるCs量は20mg/g dry wt mycelia程度であった。また、K202株を典型として、菌体内に蓄積されるCs,K量および増殖についてpH5と7で比較すると、同一濃度の培地中Csによる増殖阻害はpH7の方で強く現れ、Cs蓄積量の増加とK量の減少もpH7の方が強く現れた。2.Kチャンネル阻害剤4-aminopyridine(4-AP)の影響:4-APを添加し、pH5および7でのCs取込量の変化を調べた。菌体内Cs,K量の減少、増殖阻害はpH7で4-AP量の増加と共に認められたが、pH5では4-AP量の増加と共に、K量の減少は認められたが、Cs量は増加し、増殖にも影響は認められなかった。3.キノコ生息土壌より分離した細菌のCs取込:分離細菌のCs取込と増殖に対するpHの影響を調べた結果、生息環境に近いpHのほうでCsによる増殖抑制が強く見られた。また、細胞内Cs蓄積量は調べたいずれの菌株でも5mg/g dry wt前後であり、放線菌の1/4程度であった。3.細胞内Csの局在化:土壌分離放線菌、細菌についてSEM-EDX観察を行った。いずれの場合も低真空SEMで観察すると輝点が観察され、輝点部分の元素分析を行うとP,0とともにCsが認められた。輝点以外の領域には、Csのシグナルは観察されず細胞内に局在化することによりその毒性が軽減されていることが示唆された。4.ポリリン酸の関与:Csの細胞内局在化にポリリン酸の関与を推定し、検討を行った。^<31>P-NMRによりS.lividanns TK24にポリリン酸が存在する事を確認した。ポリリン酸合成に関わるpolyphosphate kinaseをコードする遺伝子ppkの破壊を試みている。
QCDを用いたエキゾチックハドロンの研究

去年までに開発したQCD和則の新しい解析手法を今年度に入り、有限温度におけるチャーモニウムの解析に応用し、チャーモニウムの様々な量子数を持つ状態がどの温度で溶けるかを調べました。この研究成果を論文にまとめ、Physics ReviewLettersにpublishしました。また、同じアプローチをボトモニウム系にも応用し、それぞれのチャンネルの融解温度を計算しました。この結果も論文にまとめ、現在雑誌に投稿中です。このように、様々なクォーコニウムの有限温度を持つ物質中の振舞いを調べることが、LHCなどで行われる重イオン衝突において、どのような温度のクォーク・グルーオン・プラズマが作られたかを理解するために非常に重要な意味を持ちます。さらに、新しい解析手法の応用範囲を広げるため、三つのクォークからなる核子に関するQCD和則に適用可能であることを示し、その結果を論文としてpublishしました。また、核子に関するQCD和則の信頼性を高めるためには、これまでは無視してきたα_s補正を取り入れ、パリティ射影を行った和則を解析しました。この解析の結果として、核子の基底状態だけではなく、その負パリティを持つ励起状態も再現できることを示しました。この結果は現在論文にまとめているところです。研究計画の中にあったもう一つのテーマは格子QCDによるΛ(1405)と呼ばれる粒子の研究です。この研究では、クエンチ近似を使わずに、しかも比較的に軽いクォーク質量で得られているゲージ配位を用いて、Λ(1405)の性質を調べています。そのためにはいくつかの演算子を用意し、その演算子と結合する状態を対角化することによって分離します。これまでは、いくつかのテスト計算を行い、以前の研究に得られた結果が再現できることを確認しました。ハドロンは素粒子であるクォークや反クォークから作られている複合粒子ですが、大きく分けて二つの種類に分類されています:クォークと反クォークからなるメソンや3個のクォークからなるバリオンです。このような標準的なハドロンは実験的にはたくさん発見されていますが、クォークの相互作用を正しく記述していると思われている量子色力学(QCD)からはそれ以外の「エキゾチック」なハドロンが否定されているわけではありません。実際、2003年に初めて5個のクォークからなるペンタクォークが発見され、エキゾチックハドロンの研究が強い刺激を受け、このような未知な物質に対する関心か高まりました。そこで、私の研究ではペンタクォークの質量をQCD和則で解析し、その可能な量子数を特定することで、ペンタクォークの構造に関する理解を深めることができました。この結果を去年、二つの論文やいくつかの国内外の会議で発表しました。その他に、エキゾチックなハドロンとして注目されている粒子はΛ(1405)ですが、これはメソンとバリオンからなる分子状態ではないかと言われています。ただし、これまでのΛ(1405)の研究では主に有効理論の模型が使われており、QCDからの記述がまだ完全ではありません。そこで、格子QCDを用いて、Λ1405)をこれから調べようとしています。この研究を通じて、Λ(1405)が実際にどのような構造を持つかについての情報を得たいと考えています。このような様々なエキゾチックな粒子を調べることで、標準的な粒子とエキゾチックな粒子はどう違うのか、なぜこの世の中にほとんど標準的な粒子しかないのか、などの物質の根本的な性質に関わる問題に挑戦し、この研究分野の発展に貢献したいと思います。QCD和則はハドロンの性質をQCDから解析的に調べることのできる強力な手法です。ただし、QCD和則の結果を解析するときに、従来はスペクトル関数が"極+連続状態"の形を持っているという仮定をおく必要があり、スペクトル関数がこのような形をしていないときはQCD和則を使うことができませんし、場合によってはスペクトル関数に極がなくても、極があるように見えることもあり、誤った結論につながる可能性があります。QCD和則のこのような技術的な問題を解決するために、最大エントロピー法を用いた新しい解析手法を開発しました。最大エントロピー法の利点は、スペクトル関数については何の仮定もおかずに、解析できることです。この新しい解析手法をρメソンに対して適用し、その解析で得られた結果を一つの論文やいくつかの国内外の会議で発表しました。さらに、この手法を有限温度におけるチャーモニウムの解析に応用し、チャーモニウムの様々な量子数を持つ状態がどの温度で溶けるかを調べました。その解析の結果として、格子QCDで予測されている温度よりも低い温度でチャーモニウムが溶けることが分かりました。このような理論的な予測は以前のQCD和則の解析方法では不可能でしたが、最大エントロピー法を用いた新解析手法で初めて実行ことができました。これからは、この手法の応用範囲をさらに広げ、ボットミウムや三つのクォークからなる核子などのバリオンに対しても適用する予定です。

このように、様々なクォーコニウムの有限温度を持つ物質中の振舞いを調べることが、LHCなどで行われる重イオン衝突において、どのような温度のクォーク・グルーオン・プラズマが作られたかを理解するために非常に重要な意味を持ちます。さらに、新しい解析手法の応用範囲を広げるため、三つのクォークからなる核子に関するQCD和則に適用可能であることを示し、その結果を論文としてpublishしました。また、核子に関するQCD和則の信頼性を高めるためには、これまでは無視してきたα_s補正を取り入れ、パリティ射影を行った和則を解析しました。この解析の結果として、核子の基底状態だけではなく、その負パリティを持つ励起状態も再現できることを示しました。この結果は現在論文にまとめているところです。研究計画の中にあったもう一つのテーマは格子QCDによるΛ(1405)と呼ばれる粒子の研究です。この研究では、クエンチ近似を使わずに、しかも比較的に軽いクォーク質量で得られているゲージ配位を用いて、Λ(1405)の性質を調べています。そのためにはいくつかの演算子を用意し、その演算子と結合する状態を対角化することによって分離します。これまでは、いくつかのテスト計算を行い、以前の研究に得られた結果が再現できることを確認しました。
日本におけるクィア・スタディーズの展開

本研究では、セクシュアリティおよびジェンダーの軸と、階層・階級、人種・民族、地域、国籍といった軸とを交差させるなかで、日本においてクィア・スタディーズを展開していくことを目的とした。その結果、法制度や社会調査、社会制度設計において、理論研究と実証研究の問題意識とが交流のないままに研究が進められている現状が明らかとなり、研究成果を他の学問分野および(市民)社会領域と交流させていくことの意義と緊要性が確認された。本研究グループは、セクシュアリティおよびジェンダーと、階層・階級、人種・民族、地域、国籍といった軸との交差に焦点をあて、日本におけるクィア・スタディーズを展開している。理論班では、ジェンダーやセクシュアリティが人種、民族、国籍、階級などの概念とどのように関連しているかを分析した海外の研究事例の調査を行ない、グローバリゼーション、国家主義、ネオリベラリズムなどの諸問題と呼応させて議論する研究が海外において活発に行なわれていることを確認した。つぎに、日本の文脈においてクィア・スタディーズを展開していく際に重要であると考えられる4つのテーマのうち、(1)クィアと生活班では、性的マイノリティに対する意識調査を企画する下準備として、国内外の性的マイノリティを対象にした調査に関する文献レビューおよび既存の調査項目のリストアップを行った。(2)クィアと健康班では、クィアな生に対する「健康」阻害要因の先行研究の整理を行ない、(1)エイズとMSMの行動形態、(2)性同一性障害の「性別」と表象をめぐる言説分析、(3)性的少数者のピア・サポートにおける生の困難と暴力をめぐる諸問題について検討した。(3)クィアと教育班では、海外のクィア・ペダゴギー文献レビューを行うとともに、クィア・スタディーズ入門公開講座として、11月から1月まで全6回にわたる公開講座を開講し、講義の焦点や難度、さらに講義形式などにいたる、多様なフィードバックを受けた。(4)クィアと法制度班では、(1)性的マイノリティに関連する国際文書を整理するとともに、ジェンダー関連の国際文書をイシューごとに分類し、性的マイノリティとの関連を整理した。(2)性同一性障害特例法の再検討では、AID児の法的位置づけに関連する議論を中心に、家族生活・家族形成の人権保障の視点から特例法の問題を分析した。理論班ではクィア・スタディーズあるいはクィア理論に関する英語文献で未だ日本語へ翻訳されていないものを中心に解読・整理を行った。文献の多くが一つの学問の体系に捕われない多様な方法論又は解釈法を使用しており、クィア・スタディーズ自体の広がりにも連動していることを確認した。つぎに、日本の文脈においてクィア・スタディーズを展開していくさいに重要であると考えられる4つのテーマのうち、(1)生活班では、前年度に実施した性的マイノリティ・性の多様性にかかわる質問票調査のレビューをふまえ、次年度に実施する大学生を対象とした質問票の設計を行い、知識・認識・態度を説明する変数として社会経済的属性を取り入れた。(2)健康班では、クィアな生を営む人々の「健康」阻害要因を見出すため、1男性同性愛に関する1980年代の言説分析、2セイファーセックス啓発とセクシュアリティをめぐる言説の分析、3性的少数者のピア・サポート現場にみる精神的ケアのニーズと課題、のテーマで文献等の分析、参与観察を遂行した。(3)教育班では、クィア・スタディーズ入門公開講座の講師役院生のリクルート、講座形態の再考や講義内容の決定などの準備を行い、全6回にわたる公開講座を開講した。また、「クィア・ペダゴジー」の学術論文の検討および日本での可能性についての考察を進めた。(4)法制度班では、性同一性障害者特例法(2004)を基軸として先行研究を網羅的に整理し、法学や社会学などの分野において、同法が批判的に捉えられている現状を把握した。その上で1条文内容にもとづく法内在的な問題点、2同法の規定と性別二元制・異性愛主義との関係、3同法施行後の法的影響の3点について検討した。本研究グループはセクシュアリティ/ジェンダーと、階層・階級、人種・民族、地域、国籍といった軸との交差に焦点をあて、日本におけるクィア・スタディーズを展開している。理論班では、ジェンダーやセクシュアリティの構築において「クィア時間」や「クィア空間」概念に代表される、時空間との関連性を追求する必要性を確認した。英米圏と比べ日本ではクィア・スタディーズと障害学との間で学術的対話が活発でない現状も明らかになった。生活班では、3地域の大学生に調査票調査を実施した(有効回答数726件)。同性愛やトランスジェンダーへの意識や態度を尋ねた項目の因子分析をした結果、「感覚的差別」「寛容さ」「親密感」

「制度的差別」「セクシュアリティ規範」「人権意識」の6因子が抽出された。6因子を基に分散分析を行った結果、「日本人は優れた素質を持つ」と考える人のほうが、同性愛者やトランスジェンダーに「感覚的差別」意識をもち、同性愛者と「親密」になることに抵抗感をもつことがわかった。健康班では、1男性同性愛に関する言説分析、2男性同性間性行為とリスク行動に関する言説分析、3性的少数者を対象とした対人支援活動の参与観察と自死リスクに関する理論的研究、を進めつつ、「健康」阻害要因の共通点を探り、学会報告および論文執筆を行なった。教育班では、11月から1月まで全6回にわたる公開講座を開講し、平均して毎回60名前後の出席者を得た。また、これまでの公開講座で得られたフィードバックおよび「クィア・ペダゴジー」に関する学術的論文の検討をもとに、国際学会において報告を行った。法律班では、(1)性同一性障害者特例法の読み直しに関する成果の英語での講演・公刊、(2)同性間パートナーシップをめぐる国内外の議論の整理及び国際法の視座からの分析、(3)国内法制における異性愛主義と性別二元制を包括的に分析する論文の執筆、をおこなった。本研究では、理論班、生活班、健康班、教育班、法制度班の5班構成で研究を遂行している。理論班ではクィア・スタディーズの方法論の整理が進んでおり、生活班では「一般」集団を対象とした調査の可能性が検討されている。健康班ではセクシュアル・マイノリティの健康に関連する概念の使用実践や歴史研究が進み、教育班では学術成果の伝達の場の設定がおこなわれており、法制度班では国際人権基準の適用における国境・文化・宗教の差異やアジアにおける共通性の模索が検討されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度にあたる2012年度においては、5つの班のこれまでの取り組みをふまえ、ジェンダー/セクシュアリティと階層・階級、人種、民族、地域、国籍の交差が日本においてどのような形で現れているかを明らかにすることに努める。そのうえで、日本においてクィア・スタディーズを展開していく上での課題を明らかにし、クィア・スタディーズの研究成果を社会還元するための可能性を検討する。
固体表面における原子の量子反射の研究

磁気光学トラップにトラップされた低速準安定状態ヘリウム原子を原子源としてシリコン表面における量子反射に関する研究を行い、同じグループで先行していたネオンを用いた量子反射の研究とあわせて、下記の研究結果を得ることが出来た。1.固体表面に対する法線速度が数cm/secの超低速準安定状態ヘリウム原子は固体表面で引力ポテンシャルによりコヒーレントに反射される。2.表面が回折格子状に加工されている試料の場合、反射率は、ネオン原子、ヘリウム原子ともに格子表面の平面領域の長さと格子ピッチの比がおよそ1/50以下では、フレネル回折の計算から求められる。3.法線速度が同じ場合、表面を加工し有効表面密度を下げた試料では反射率が高くなることがヘリウム原子でも確かめられた。4.法線速度が同じ場合、質量の軽いヘリウム原子ではネオン原子より反射率が高くなる。5.上記3、4は、原子が引力ポテンシャルで反射され得る最大速度は、van der Waals Potentialの場合、原子質量の2乗に反比例しポテンシャル係数C_3に反比例すること、あるいは、Casimir-Polder Potentialの場合、試料の3/2乗に反比例しポテンシャル係数C_4の1/2乗に反比例するというスケーリング則と、ポテンシャル係数は固体表面の密度にほぼ比例することにより説明できる。6.平面研磨シリコン表面における準安定状態ヘリウム原子反射率の測定値と、シリコンの誘電関数とHe*分極率から計算したポテンシャル係数から求めた反射率はよい一致を示し、原子波が引力ポテンシャルで反射されていることが確認された。本研究の目的は、固体表面における原子の量子反射の研究である。初年度(平成16年度)は準安定状態ネオンビームを用いて実験を行い、平成17年度にヘリウムを用いる実験を行う予定であったが、ヘリウムトラップの準備が出来たため、低速準安定状態ヘリウム原子のシリコン表面における量子反射を次の2つの場合について測定した。(a)表面を回折格子状に加工した試料、(b)研磨した平面試料。(1)ヘリウム準安定状態の磁気光学トラップ放電により生成した準安定状態ヘリウム原子ビームを、ゼーマン同調法によりレーザー冷却し、磁気光学トラップに捕獲した。トラップレーザー波長は1083nmであり、CCDカメラや肉眼での観測は出来ない。トラップの生成は、マイクロチャンネルプレートを用いて確認するとともに、トラップ中の原子を、冷却遷移の上準位からさらに上の準位に可視光(588nm)により励起することによって、位置、サイズを確認した。トラップ原子数の測定は行っていないが、量子反射実験を行う為に必要な数はトラップできた。(2)量子反射実験(i)磁気光学トラップ中の原子に上方から共鳴光を照射して、速度をコントロールした原子ビームを生成した。(ii)原子ビームの試料に対する法線方向速度を小さくするため、シリコン試料はトラップの下方に原子ビームに対してほぼ平行に配置した。(iii)原子の反射位置をマイクロチャンネルプレートで検出し、必要な場合には多数回加算を行い反射率を求めた。原子の入射速度と、試料の傾きを変化させ、法線速度と反射率の関係を求めた。(a)表面を回折格子状に加工した試料:5μmピッチ、幅100nmの畝状に加工した表面では、法線速度25cm/sec以下のビームで10%以上の高い反射率が得られた。この高い反射率は、原子波のフレネル回折として定量的に説明された。ネオン原子と比較して、同じ法線速度で2桁反射率が高いことが実証された。(b)研磨した平面試料:測定データは、シリコン表面に厚さ100ほどの酸化膜がついていると仮定した場合、ファンデアワールスポテンシャルによる反射率の計算とよく一致した。本研究では、レーザー冷却し磁気光学トラップに捕獲された準安定状態ヘリウム原子のシリコン表面における量子反射の実験的研究を行っている。平成17年度に、準安定状態

ヘリウム原子の量子反射率は、表面を回折格子状に加工したシリコンでは平面に比べ2桁高くなることが示され、用いたサンプルでは、格子状表面における原子波のフレネル回折現象として説明することが出来た。今年度は下記の実験を行った。得られた結果を投稿中のものと引き続き研究中のものとがある。1)表面構造を利用した反射型回折格子による回折の検出溝状構造のある領域と平面の領域が交互にピッチ0.5mmの格子状に加工されたシリコン表面の反射を測定した。正反射された原子の他に1次回折原子が観測されたが、平面部分で反射率が低いため利用できる原子数は少ない。位相格子に相当する溝のピッチが異なる表面構造を作り反射を測定したが、回折効率は非常に低い。2)磁場によるスピン偏極ヘリウムビームの集束実験固体表面プローブとして低速ヘリウムビームを用いるためには、直径の小さい偏極ビームが望ましい。このための予備実験として、原子が落下する経路に一様磁場をかけて偏極ビームを生成し、途中に1対の導線を張り電流を流すことにより不均一な磁場を生成して1次元集束を行った。導線に4.5Aの電流を流しトラップから113cm下方において、直径7mmのビームを1/8に集束することが出来た。このサイズは原子源である磁気光学トラップの大きさと、磁気レンズの収差による。3)回折格子構造のピッチ、溝の形を変えたサンプルによる反射実験シリコン表面の溝の間隔L=3,6,100μm、溝断面の形が屋根型と長方形の2種類について、溝の頂上の幅dを変えた5種類のサンプルについて測定を行った。d/Lの値が1/100の場合、反射率はフレネル回折による計算と一致するが、値が大きくなるとフレネル回折では説明できなくなり、ファンデアワールスポテンシャル係数がd/Lだけ小さい平面からの反射として説明できることが解った。本研究では、レーザー冷却し磁気光学トラップに捕獲した準安定状態ヘリウム原子のシリコン表面における量子反射の実験的研究を行ってきたが、今年度はシリコン表面にニッケル薄膜を蒸着した試料の反射測定を行った。トラップされる原子は3重項状態で角運動量J=1の状態であるから、磁気ポテンシャルによるカを受ける。スピン偏極したヘリウム原子ビームを表面近くの微弱な磁場測定を行うプローブとして用いる可能性を探ることを目的として実験を開始した。次のような試料を作成した。ニッケルの厚さはいずれも約10nmである。1)ピッチ254μmの回折格子状にニッケルを蒸着2)ピッチ0.2mm、0.3mm、0.4mmの回折格子を同じシリコン基板に蒸着試料1)では50%以上の反射と高次回折パターンが観測されたが、蒸着後1年以上経過した試料では反射が観測されないことが判明した。また2)では回折格子状構造のピッチと反射率の関係が一定でないこと、構造のない平面状薄膜による反射率が高いことなどが観測され、様々な作成条件の試料を作成することが必要になった。現在、定量的な説明に必要な資料作成条件の検討を行っている。
高選択的合成触媒能を有する修飾シクロデキストリンの開発

近年、地球環境の保護、省資源、省エネルギーなどの観点から、有機合成反応を高選択的に進行させる工業触媒の開発の重要性がますます高まっている。我々は、これまでに、環状のオリゴ糖であるシクロデキストリンが特異的な基質取り込み能を有することを利用し、これを触媒として種々のファインケミカルをほぼ100%の選択性で、しかも高収率に合成することに成功した。しかし、シクロデキストリンは、非修飾のままでは触媒能を持つ官能基が水酸基のみであり、適用できる反応の種類に限界がある。従って、さらに広範な有機合成反応に対して選択的合成能を有する触媒を開発するためには、シクロデキストリンに化学修飾を加えて、触媒能ならびに空洞の化学的環境を改造する必要がある。本研究では、シクロデキストリンにヒドロキシプロピル基をはじめとする様々な官能基を導入することにより、フェノールとホルムアルデヒドから4-(ヒドロキシメチル)フェノールを、またフェノールとアセトアルデヒドから4-(ヒドロキシエチル)フェノールを選択的に合成することに成功した。また、これらの反応系に対してNMR測定を行い、生成する分子複合体の構造を決定した。複合体中ではシクロデキストリンの一級水酸基側に導入された官能基の水酸基とホルムアルデヒドとの間に水素結合が形成され、ホルムアルデヒドがフェノールのパラ炭素の近傍に固定され、さらに活性化される結果、目的とするヒドロキシメチル化ならびにヒドロキシエチル化がパラ位で選択的に進行することが明かとなった。これは、修飾シクロデキストリンによる選択的合成の反応機構を物理化学的に解明した初めての成功例である。広範な有機合成反応に対して選択的な触媒能を持つ一連の修飾シクロデキストリンを開発することを目的として、反応系内に生成する修飾シクロデキストリンと反応基質との複合体の構造を物理化学的手法により決定し、これと選択的触媒能との関係を定量的に評価することにより、分子設計に有用な知見を集積した。申請者がすでに明らかにしている、シクロデキストリンにヒドロキシルプロピル基を導入することにより、フェノールとホルムアルデヒドから4-(ヒドロキシメチル)フェノールを選択的に合成しうる反応系に対して、NMRならびにUV測定を行い、生成する分子複合体の構造を決定することに成功した。すなわち、複合体中ではシクロデキストリンの一級水酸基側に導入されたヒドロキシプロピル基とホルムアルデヒドとの間に水素結合が形成され、ホルムアルデヒドがフェノールのパラ炭素の近傍に固定される結果、目的とするヒドロキシルメチル化がパラ位で選択的に進行することが明らかとなった。また、シクロデキストリンにグルコース基あるいはアミノ基を導入することによっても、パラ選択性が向上できることも見い出した。以上のように、当初の目的どうり、反応系に生成する複合体の構造を解明し、導入したヒドロキシルプロピル基の機能を明らかにするともに、新たな修飾シクロデキストリンを開発することにも成功した。そこで平成5年度においては、これらの知見に基づいて目的とする合成反応に対して選択適合性能を持つ修飾シクロデキストリンを分子設計する手法を開発し、種々の有用ファインケミカルを選択的に合成する反応系の確立をめざす予定である。

本研究では、シクロデキストリンにヒドロキシプロピル基をはじめとする様々な官能基を導入することにより、フェノールとホルムアルデヒドから4-(ヒドロキシメチル)フェノールを、またフェノールとアセトアルデヒドから4-(ヒドロキシエチル)フェノールを選択的に合成することに成功した。また、これらの反応系に対してNMR測定を行い、生成する分子複合体の構造を決定した。複合体中ではシクロデキストリンの一級水酸基側に導入された官能基の水酸基とホルムアルデヒドとの間に水素結合が形成され、ホルムアルデヒドがフェノールのパラ炭素の近傍に固定され、さらに活性化される結果、目的とするヒドロキシメチル化ならびにヒドロキシエチル化がパラ位で選択的に進行することが明かとなった。これは、修飾シクロデキストリンによる選択的合成の反応機構を物理化学的に解明した初めての成功例である。
停止複製フォーク結合タンパク質PriAを用いた染色体脆弱部位の探索

本研究では、大腸菌PriAタンパク質の「停止した複製フォークに選択的に強く結合する」という生化学的性質をtoolとして、複製が停止しやすいあるいはslow downする染色体脆弱部位を染色体上の複製が停止し易い領域あるいは、停止した際に適切に回復さない領域として網羅的に探索することを計画した。動物細胞(がん細胞あるいは正常細胞)でPriAタンパクを発現し、正常に複製している状態あるいは低濃度のaphidicolinあるいはHU(ヒドロキシ尿素:複製阻害剤)で複製進行を阻害した場合にPriAタンパク質が結合するDNAを染色体免疫沈降法で濃縮し、同定する。期間内に、このシステムを構築し、複製停止部位をゲノムワイドで同定する。種々のヒト細胞でtag付きPriAをectopicに発現する細胞株を樹立し、tagに対する抗体を用いた染色体免疫沈降法により、沈降されるDNAを濃縮、増幅し、ゲノムタイリングアレイへのhybridizationあるいは網羅的塩基配列決定により、複製フォークの停止し易い領域をゲノムワイドで同定する計画である。本年度の成果は以下の通りである。1作製したPriAに対する特異抗体および付加したtagに対する抗体により、様々な細胞(ヒトがん細胞および正常細胞)に発現したPriAを免疫沈降できることを確認した。また、クロスリンクによる染色体免疫沈降条件下でも解析可能な効率で免疫沈降できることを確認した。マイクロアレイ解析に持ち込める染色体を沈降させるための条件検討を重ね、最適条件を決定した。2まず大腸菌をもちいて、染色体免疫沈降を行い、マイクロアレイによる検出を試みた。コントロールとして、PriA欠損株のほか、複製起点や複製中のフォークに存在するDnaBなど、複製装置を構成するタンパク質を利用した。これらの大腸菌のゲノム上に検出される各ピークの解析において、既存のソフトウェアでは結合イベントの妥当性を正確に見積もれなかったため、専用のアルゴリズムを作製し、現在検証中である。本研究では、大腸菌PriAタンパク質の「停止した複製フォークに選択的に強く結合する」という生化学的性質をtoolとして、複製が停止しやすいあるいはslow downする染色体脆弱部位を染色体上の複製が停止し易い領域あるいは、停止した際に適切に回復されない領域として網羅的に探索することを計画した。1C末端に3Flag-tagを連結したPriAタンパク質(すでにtagの付加により機能に障害を与えない事は確認すみ)をヒトがん細胞HeLa(子宮剄癌由来;p53失活)およびU2OS(骨肉腫由来;p53野生型)あるいはNHDF(正常ヒト成人皮膚繊維芽細胞)細胞で構成的に発現する細胞株を樹立した。2作製したPriAに対する特異抗体により、内在性のPriAが染色体免疫沈降の条件下で免疫沈降できることを確認した。3上記で作製した株をもちいて現在、染色体免疫沈降を行なおうとしている。
着衣の影響を考慮した動作時の関節トルク推定と動作快適性評価への応用

本研究では動作中の筋活動を反映した指標である関節トルクにより衣服の動作快適性を定量化することを目的とし,これまでに,(1)着衣の変形計測と筋骨格シミュレーションによる関節トルクの推定,(2)着衣実験による関節トルクの推定および感性評価,(3)着衣からの人体に加わる力のシミュレーションによる推定を実施した.30年度においては,上記(3)の結果を用い,着衣から人体に加わる力を外力とする筋骨格シミュレーションを実施し,動作中の関節トルクを指標として動作に対する着衣の影響を定量化することを試みた.具体的な手順は次の通りである.伸縮性の異なるサポータを腕に着用し,肘の屈曲動作を行ない,動作計測を実施した.また,動作中にサポータから腕に加わる力について,構造解析シミュレーションにより推定した.以上の動作データと衣服から人体に加わる力を筋骨格シミュレータに入力し,動作中の肘の関節トルクや筋活動度を出力した.解析の結果,サポータを着用した際には,未着用の場合に比べ,関節トルクでは最大で約30%,筋活動では最大で約3%増加することが確認された.一方,サポータの伸縮性の違いについては,伸縮性が低いほど動作に対する負荷となり,動作中の関節トルクや筋活動度が増加すると予想していたが,解析の結果は殆ど違いが見られなかった.これについては,着衣から人体に加わる力の推定精度などが十分でなかったことが原因として考えられるため,今後の課題として挙げられる.研究期間全体を通しての成果としては,(1)着衣の動作快適性の指標として動作中の関節トルクが有効であること,(2)着衣の変形計測(または構造解析シミュレーション)と筋骨格シミュレーションにより動作中の関節トルクや筋活動度を推定する方法を構築したことである.これらの成果は生体力学的観点から着衣の動作快適性を評価できることに加え,被服設計への応用等が期待される.平成28年度は以下2点について実施した。(1)筋骨格シミュレータを用いた関節トルクの推定方法の開発まず,シミュレーションにおいて被験者の身体情報を再現するために,筋骨格モデルの個人対応化を行なった.なお,筋骨格モデルは筋骨格シミュレータOpenSimに収録されている上肢のモデルを使用した.次に,シミュレーションにおいて,実験動作を再現するために,加速度センサを装着し屈曲動作を計測した.得られた角速度データを積分することで屈曲角度を算出した.そして,屈曲角度をモーションファイルとしてシミュレータに読み込み,実験動作をモデル上で再現した.さらに,動作中に被服から受ける拘束力を定式化するために,動作により生じる被服の変形を3次元計測装置ARAMISにより計測した.また,KES試験機によって試料の伸長特性を計測した.以上の計測結果を組み合わせることで,動作時に発生する試料の拘束力を推定した.そして,推定した拘束力の大きさ・方向と拘束力の発生する位置をシミュレータに定義することで着衣状態をモデル上で再現する方法を開発した.(2)着衣実験による関節トルクの推定および感性評価上記(1)の方法を用いて,実際に関節トルクの推定と感性評価を行なった.まず,各試料を着用した際に発揮された関節トルクの大小を調査したところ.トルク最大値,平均値,最大値(差分),平均値(差分)のいずれも,拘束力の強い試料ほど,動作時に発揮される関節トルクが大きいことが確認された.次に,関節トルクと動作快適性の関係を調査したところ,関節トルクと動作快適性の評点の間には相関関係が見られ,特にトルク最大値(差分),トルク平均値(差分)においては,“伸びやすさ",“動かしやすさ"との間には強い負の相関関係見られ,“拘束力の強さ"との間には強い正の相関関係が見られた.28年度の当初の計画では一般的な着衣(ある程度のゆとりを有する着衣)を対象に実験を行なう予定であったが,方法論の確立を優先したために,ゆとりが極めて少ない特殊な着衣での実施となった.ただし,その点を除けば研究はほぼ計画書に沿った進行となっており,動作快適性評価における関節トルクの有用性と,推定方法はほぼ確立された.以上のことから,現在までの進捗状況は,計画書を大きく超えて進展するものではないものの,おおむね順調に進展しているものと判断している.平成28年度の研究では、着衣から人体に加わる力を3次元変形計測により求め、それを外力として筋骨格シミュレーションを行ない、着衣が動作に及ぼす影響について明らかにした。しかし、着衣から人体に加わる力を計測により求めることは容易ではなく、また、将来的に仮想的な被服設計を実現するためにも、計測ではなくシミュレーションにより着衣から人体に加わる力を推定する必要性が示唆された。そこで平成29年度は、着衣から人体に加わる力をシミュレーション(構造解析)により取得する手法について研究を行なった。研究の手順としては、(1)アパレルCADによる着装形状の取得、(2)着装形状を基にした構造解析により、着衣から人体に加わる力を取得した。(1)の着装形状の取得においては、アパレルCAD(ドレッシングシム)を用い、型紙・生地の材料特性・人体形状および動作データをもとに着装形状を求めた。一般にアパレルCADでは、着衣から人体に加わる力を計算・出力することが出来ないため、続いて、(2)の構造解析(LSーDYNAを使用)において、着装形状を初期条件とし、生地の材料特性・人体形状を基に人体と着衣の接触問題を解析し、動作中に着衣から人体に加わる力を取得した。具体的には、ワンピースを着用し、歩行動作を行なった際に着衣から人体に加わる力を推定した。