hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バクテリオファージを活用した鶏大腸菌症の制御法の構築

12日齢の発育鶏卵にAPEC株D490を接種し、その2日後における発育鶏卵の死亡率は39%であったのに対し、D490を溶菌するファージ株DF17をD490株と同時に接種した場合の発育鶏卵の死亡率は13%であった。したがって、ファージ接種により鶏胚の防御効果を認めたと考えられたが、生存卵の漿尿液から接種菌株(D490)と同一のパルスフォールドゲル電気泳動パターンを示す菌株(D490-DF17)が分離された。DF17は本菌株に溶菌活性を示さず、吸着率は親株D490の0.3-0.45倍にと低値を示した。したがって、D490から派生したD490-DF17はファージ株DF-17の吸着を阻害する機構あるいは菌体内に注入されたDF17のゲノムを排除する機構により耐性を獲得した可能性が示唆された。D490から派生したD490-DF17を発育鶏卵に接種したところ死亡率は17%であり、D490株のみを接種した場合(上述)よりも低値であったことから、病原性が低下していることが明らかとなった。APEC株D488を溶菌するファージ株DF10をD488株と同時に発育鶏卵に接種した場合の生存卵からも、D488から派生した菌株(D488-DF10)が分離された。しかし、D488-DF10に対するファージDF10の溶菌活性及び吸着率は親株のD488に対する値と差が無かった。また、D488-DF10の発育鶏卵接種試験における死亡率はD488と同程度であった。このことから、D488-DF10にはファージ耐性の獲得や病原性に係る表現型の変化が生じていないと考えられた。したがって、D488を溶菌するファージ株DF10をD488株と同時に発育鶏卵に接種した場合における鶏胚死亡の抑制に係る要因を明らかにすることが、本モデルにおけるファージの有効性の理解につながると考えられた。鶏大腸菌症の制御法として、細菌に感染したのちにそれを破壊(溶菌)するバクテリオファージ(以下、ファージ)の活用が期待される。平成28年度は、環境材料からのファージ分離法を検討するとともに鶏大腸菌症の原因菌(avian pathogenic Escherichia coli, APEC)に感染するファージを分離し、その宿主域及び溶菌性の確認並びに遺伝学的解析を実施した。下水処理場(8カ所)から水サンプルを採取し、6株のAPECと混合して培養した後にフィルター濾過した各サンプルについて、各APEC株に対する溶菌を調べた。その結果、室温で処理したサンプルすべてが溶菌を起こし、そのうち6サンプルは3株以上のAPECで溶菌をみとめた。37°Cで処理した場合は5サンプルで最大2株のAPECに溶菌を起こした。したがって、サンプル処理の温度がファージの分離に影響することが示唆された。さらにファージサンプルを混合して40株のAPECに対する溶菌を検討したところ、混合により溶菌するAPEC株の数が増した。ファージを純化した場合、溶菌するAPEC株の数は減少した。以上の成績から、純化後のファージを大腸菌症の制御に活用する場合は、溶菌するAPEC株を調査した上で混合する必要があることが示唆された。一方、4農場のブロイラー鶏舎内の異なる20カ所の飲用水から、上記に準じてAPECを溶菌するファージを分離・純化し、得られた4株のビルレントファージの性状解析を実施した。40株のAPECに対する溶菌を調べたところ、分離及び純化に用いた宿主菌のAPEC株を含め、36株のAPECを溶菌した。電子顕微鏡観察によるファージ粒子の形態学的特徴から、3株はMyoviridae、残る1株はPodoviridaeに属するファージであると考えられた。加えてパルスフィールドゲル電気泳動により、前者3株はいずれもゲノムサイズが264kb、Podoviridaeの1株は56kbと推定された。さらに、すべての株の全塩基配列を解析中である。ファージ分離用の環境サンプルの入手に際し、関係者の協力が得られた。下水処理場に対しては、本研究の意義を説明した上、本研究の遂行に必要なサンプルの供与を得ることができた。鶏の飼養農場は、以前に大腸菌症発症鶏からAPECの分離を実施した経緯があり、本研究の遂行に必要なサンプルの供与を得ることができた。ファージの分離は、ウイルス学実験に精通する連携研究者の助言に基づき実施した。その結果、解析に必要な多くのファージ株を分離することができた。また、宿主となるAPECに明瞭な溶菌班を示すファージが当初の予想よりも数多く分離されたため、純化後のファージを大腸菌症の制御に活用するにあたり考慮すべき基本的な情報を得ることができた。また、電子顕微鏡観察及びゲノムサイズの推定に十分な時間を充てることができた。全塩基配列の決定に必要な次世代シークエンサーによる生データの収集はすべて完了している。以上の理由から、本研究はおおむね順調に進展しているものと判断した。昨年度環境材料から分離したファージのうち4株は、ゲノム解析の結果いずれも新規のファージである可能性が考えられた。

鶏舎環境を模した条件下に存在する鶏大腸菌症由来大腸菌株(APEC)に対するファージの影響を、昨年度得られたファージサンプルから純化したファージ株を用いて検討した。採卵鶏由来APEC株D137(3 x 10^4 CFU)を、ガラスシャーレに入れて滅菌済みの4.5 cm四方の濾紙の全面に滴下し、その直後に10^8 PFU/mlのファージ液の0.1 mlを濾紙全面に噴霧した。D137株を溶菌するファージ株Φ137を接種した場合、24時間後の濾紙上の生菌数は0時間に比べ約10^2倍に増加したのに比べ、溶菌しないΦ488株を接種した群では10^5倍に増加した。しかし、48及び72時間後にはいずれの群においても菌数は10^8 CFUを超え、ファージを接種しない対照と比べ有意な差はなかった。Φ137のファージ力価は0時間に比べ24時間後に有意に高い値を示し、48及び72時間も同等であった。APEC株D137を接種しない場合0時間72時間におけるファージ力価は一定であった。APECの病原性を推定することが可能な発育鶏卵を用いた実験系で予備的な検討を実施した。すなわち、12日齢の発育鶏卵各12個にAPEC株D488及びD137株(100-300 CFU)を接種した場合、接種2日後までの死亡率はそれぞれ39及び86%であった。D488株を溶菌するファージ株DF10、DF12及びDF19をD488株と同時に接種した場合の死亡率は417%、D137株と同時に接種した場合の死亡率は1725%であった。これらのファージ株はD137株を溶菌しないがこれを宿主として低レベルの増殖を示した。接種2日後までに死亡及び生残した発育鶏卵のいずれからも接種菌株のAPECが分離された。昨年度環境材料から得られたファージサンプルからファージ株を純化して今年度の研究に供試した。鶏舎環境を模した条件下において、宿主となるAPEC株が存在する場合、これを溶菌するファージ株の感染及び増殖が起こり、APEC株の増殖を抑制することが明らかとなった。一方、そのAPEC株を溶菌しないファージ株はそれを宿主として増殖せず、APEC株の増殖を抑制することはなかった。加えて、鶏舎環境を模した条件下にファージ液のみを存在させた場合、ファージは72時間までその力価が維持されることが明らかとなった。したがって、鶏の飼養環境中にAPEC株を宿主とするファージを散布した場合に環境中のAPECの菌数を減少させる可能性が示唆された。APECの病原性は発育鶏卵への接種により推定することが可能であるので、本実験系におけるファージの有効性を検討した。その結果、APEC株を溶菌するか宿主菌として増殖が可能なファージ株をAPEC株と同時に発育鶏卵に接種した場合、ファージを接種しない場合に比べ、発育鶏卵の死亡率が減少した。すなわち、APECの病原性を減弱する可能性が示唆された。以上の成績に加え、鶏舎環境を模した条件下及び発育鶏卵を用いた接種のいずれにおいても、ファージとの接触後に生残する大腸菌の存在も明らかとなった。すなわち、接種したAPEC株に由来しファージに耐性を示す変異菌株が出現したことが明らかとなった。したがって、今後これら変異株におけるファージ耐性機構を明らかにすることにより、より有効なファージの利用法を検討することが可能となった。以上の理由から、本研究はおおむね順調に進展しているものと判断した。12日齢の発育鶏卵にAPEC株D490を接種し、その2日後における発育鶏卵の死亡率は39%であったのに対し、D490を溶菌するファージ株DF17をD490株と同時に接種した場合の発育鶏卵の死亡率は13%であった。
四肢パターン形成におけるBMP,Wntシグナリングの役割

四肢の発生にはAER形成が重要で,そのAER形成にはbeta-cateninを介したWntシグナリングが関与している。ニワトリ胚予定肢芽領域にマウスWnt-3aを過剰発現させる実験で異所的なAERが形成されることが報告されているが,我々のこれまでの実験ではニワトリWnt-3aを過剰発現させても異所的なAERは誘導されない。このことは,同じWnt-3aでもニワトリとマウスで活性が異なることを意味し,Wnt-3a以外のWnt遺伝子が真のAER誘導因子として機能していると考えられる。AERで発現しているWnt遺伝子の中でWnt-10aに注目しクローニングを試みたが,現時点では5'側数十塩基を残したところで中断し,全長の単離には至っていない。そこで,すでに同定されているマウスWnt-10aを用いて欠けているアミノ酸を補い,Wnt-10aのAER形成における機能を類推した。アミノ末端側43アミノ酸がマウスに由来するmgWnt-10aは予定肢芽領域での強制発現により異所的なFGF-8の発現を誘導した。従って,Wnt-10aがニワトリでもマウスでもAERの誘導に関与していると考えられる。ニワトリとマウスのWnt-3aを強制発現させたときの表現型が異なっていたことから,アミノ酸配列の大きく異なるN末端側のドメインスワッピングを行い,AER形成において必須の領域の特定を試みた。結果は予想に反し,N末端側24残基がマウスに由来するmgWnt-3aでは異所的なAERを誘導できなかった。マウスWnt-3aで誘導される異所的なFGF-8の発現には,シグナル配列を含むN末端側の残基だけでなく,マウスとニワトリ間で比較的保存されている残りの領域が必須であること,すなわち保存されている領域のわずかな配列の違いによってWnt-3aの活性が異なることが確認された。
表現論の代数解析

この計画においては、表現論の幾何学的、組合わせ論的部分に焦点をあて、1.無限次元代数の表現論、2.シンプレクティック多様体上のホロノミック系3.幾何学的表現論4.組合せ論的表現論に分けて研究することを目的とした。この4年で得られた主要な成果は次の通りである。1.(1)可解格子系のformfactorを積分で表す研究の発展として、その被積分関数を全体として考えると、そこにアフィン量子群の対称性が現れることがわかった(三輪他)。こうして得られた表現は、アフィン量子群の表現としては、正レヴェルの積分可能表現と負レヴェルの積分可能表現のテンソル積となることが示される(三輪・柏原他)。この結果の証明には、下記の(2)に述べる中島の結果が重要な鍵となる。(2)中島啓は、アフィン量子群の積分可能表現の大域基底、結晶基底の研究を行い、柏原の予想をほぼ完全に解いた。これによれば、extremalな大域基底が一般線形群の既約表現と1対1に対応することが得られる。2.Schapiraは、シンプレクティック多様体上に標準的なスタックを構成した。これは、パラメーターをもち、それが零の時は、シンプレクティック多様体の関数環上の加群のスタックと一致する。これのホロノミー加群の研究は続行中であるが、これは数理物理とも関係して、興味ある三角圏を提供すると期待できる。3.谷崎は、量子群の場合に、旗多様体上のD-加群と量子群の表現の対応関係を確立した。4.中島俊樹は、アフィン量子群の旗多様体に付随した幾何結晶を考察し、その超離散化がデマズール加群の結晶基底と一致することを示した。柏原・中島俊樹は、基本重みの倍数を重みとする既約表現の結晶基底を得るため、別の旗多様体をもちいる方法を尾角と共同研究を行った。本年度は、(無限次元)リー環の表現の幾何的・組合せ論的研究、共形場理論等を中心に研究を推進してきた。特にアフィン量子群の既約有限次元表現に対して新たな進展があった。具体的な成果は次の通りである。1.アフィン量子群の表現論アフィンリー環の既約有限次元表現についてその指標公式が満足のいく形で得られた。それは2変数qとtを含む指標を導入したことがその鍵である。Kazhdan-Lusztig多項式がZ[q]-latticeとZ[g^<-1>]-latticeのintersectionとして得られたと同様のメカニズムにより、既約表現の指標が得られることが示された。変数tは幾何学的な考察から得られたもので、未だその表現論的な説明はついていない。その解明が将来の課題であろう。ディンキン図型の自己同型がある時、そのひきおこすリー環の自己同型でねじって得られる指標が、小さなリー環の指標公式を用いてあらわされることが分かった。これは、結晶基底に働くこの自己同型の不動点図形が、小さなリー環の結晶基底になることを用いて示される。これを、Littelmannのpathモデルによる結晶基底の表示を用いて示した。3.共形場理論可換な頂点作用素を真空に作用することによって表現の基底がつくられる。表現がs/2の可積分なら頂点作用素の巾は零になる。更に一般の場合は頂点作用素のある微分多項式が零となる。この期待値による表示はJack多項式によってあれわされ、表現の基底とJack多項式との深い関連が見出された。

これから逆にJack多項式に潜む隠れた対称性を見つけることが将来の課題である。アフィン量子群の有限次元表現の規約指標に関して2つの大きな進展があった。(1)一つの進展は、柏原正樹(代表者)によってアフィン量子群の有限次元表現の構造が大雑把ではあるが、見通せたことである。まず、基本重みを最高重みとする表現は必ず既約表現となり、それはスペクトルパラメータを用いて分類される。更に一般の既約有限次元は基本重みをもつ既約表現のテンソル積に埋め込まれる。(2)第2の大きな親展はquiver多様体の幾何学を用いて得られた。Quiver多様体の余接束のモーメント写像を用い、それにK理論を適用することにより分担者中島啓によって既約指標が完全に決定された。この指標はKazhdan-Lusztig多項式と同様に計算可能で、或る意味で、表現論、幾何学、組合せ論が結合して最終的解答が得られたことになる。しかしながら、結晶基底をもつアフィン量子群の有限次元表現については予想があるものの解明されていない。又、三輪哲二(分担者)により、共形場理論を用いたアフィンリー環の表現の研究が進展している。共形場理論においては代数曲線の各点にアフィンリー環の表現を付随させて、それらのテンソル積を考察するのが普通である。この点が1点に縮約した場合を考察すると、表現の中に潜む組み合わせ論的な構造が浮かび上がってくることが見いだされた。この構造は結晶基底によって見いだされた構造と似てはいるが、違うもののようである。この研究は、発展中であり、これからの進展が期待される。又、既約指標の変形である捻れ指標に対しても、結晶基底を用いることにより、ある場合に具体的な表示が得られた(分担者内藤聡)ことも著しい。アフィン量子群の最高重みをもつ既約表現と最低重みをもつ既約表現のテンソル積に関して進展があった。(1)中島啓(分担者)の結果をもちいて、このようなテンソル積には、基本重みを持つ既約有限次表現の(affinizationの)テンソル積を成分とするfiltrationがはいり、それらが原理的には、大域結晶基底により記述されることがわかった。これは、アフィン量子群の最高重みをもつ既約表現と既約有限次表現の(affinizationの)テンソル積の構造と関連しており、可積分格子模型における頂点作用素の精密化となっている。尚、有限次表現が、小さい基本重みを最高重みとする場合は、ほぼ完全な結果が得られているが、一般の場合は、良く分かっていない部分も多い。(2)一方、三輪などによって、form factorの積分表示の被積分関数の解析から、被積分関数全体の作る空間がパラメターqが-1の場合のアフィン量子群U_q(A^<(1)>_1)の作用をもつことが見い出された。これを拡張することによって、多項式の空間上へのアフィン量子群の作用がみいだされた。これに上の(1)の緒結果を援用して、これが最高重みをもつ既約表現と最低重みをもつ既約表現のテンソル積となることがわかった。この研究においたは、qが1の冪根となるので、表現の大域基底を用いた詳細な構造が必要となった。この結果の他の量子群に対する研究はこれからの課題である。(3)結晶基底の連続版である幾何結晶に関しても研究が進展があったが、その総合的理解には程遠く、未だ個別のアフィン量子群の研究にとどまっている。この総合的理解は、将来への重要な課題である。
高齢者のバランス評価および転倒予測に関する障害歩行路(SWOC)利用の検討

本研究の目的は、日本における高齢者のバランス制御機構の評価および転倒予測の手段として,欧米で開発,研究された障害歩行路の1つであるStandardizeb Walkihg Obstacle Course(以下,SWOC)の可能性を検討することである。本年度は,これまでの成果を国際学会にて報告した。また,調査対象地域の2つのコミュニティーセンターで開催された健康高齢者体力測定の参加者のうち,協カを得られた高齢者(計102名)を対象に,前年度に引き続きSWOC上の歩行所要時間(以下,SWOCスゴア)を計測しだ。また,過去1年間の転倒調査を実施し,高齢者の転倒発生状況およびSWOCスコアとの関係性を検討し,以下の結果を得た.1.SWOCの開発者は,3条件での計測を実施しており,その1つは軽度な遮光条件下での測定である。昨年に続き,本年度も明暗の視覚条件の変化よるSWOCスコアについて再度検討したが,遮光によるSWOCスコアには統計的有意差は見られなかった。このことから,超高齢者を除く地域在住高齢者を対象とした歩行機能およびバランス評価法としてのSWOCスコア計測では,軽微な遮光条件を付加せずとも十分であることが示唆された.2.本年度はSWOCのコース上に障害物を配した場合と除した場合のSWOCスコア以外に,53名の地域在住高齢者を対象として,コースを障害物の配置毎に4区間に分けた場合の区間タイムを計測した。前年度の健常成人と異なり,障害物の有無によるSWOCスコアに有意差が見られた。また,障害物の有無によって特に歩行時間の差が大きい区間が見られた。3.転倒調査結果が得られた98名の1/4が過去1年間に転倒を経験していた。転倒経験の有無によりSWOCスコアおよびTimed Up & Goスコアを比較検討したところ,SWOCスコアはTimed Up & Goスコアと高い相関を示すとともに,過去の転倒歴の有無によりSWOCスコアには有意差が見られた。これにより,バランス評価および転倒予測の手段としてのSWOC利用の可能性が示唆された。バランス制御機構の障害は高齢化社会の中で大きな問題とされている転倒要因の1つである.近年,欧米では臨床場面で多用されているパフォーマンス・ベースのバランス評価法に加え,バランス制御機構の障害を評価する方法として幾つかの障害歩行路が開発・研究されている.Standardized Walking Obstacle Course(以下,SWOC)は障害歩行路の1つであり,動的バランス制御に必要な感覚系や筋骨格系,定位認識,協調性,姿勢と構え,環境順応・適応などの働きを要する日常的環境を模した障害歩行路である(Taylor & Gunther, 1998).本研究の目的は,日本における高齢者のバランス制御機構の評価,および転倒予測に関する障害歩行路(SWOC)利用の可能性を検討することである.そこで初年度は文献による情報収集,およびSWOC自体の製作を行い,茨城県阿見町に居住する高齢者の協力を得て,第一次研究を実施した.基本的にSWOCではコース上の歩行所要時間を測定するが,第一次研究では評価者間の信頼性を検討するために,理学療法士と学生による同時測定を行った.その結果,評価者間の相関は高く,SWOCを用いた測定は特定の技能に関係なく,簡便に行うことができる評価法であると見なすことができる.次に,障害物あり・なしでのコース歩行所要時間の相違についての比較検討を行ったところ,両者の歩行所要時間に統計的な有意差が認められ,両者の相関性は低かった.このことから,高齢者にとって,SWOC上歩行には単なる平地歩行とは異なる要素から成るバランス制御機構を必要とすると考えることができる.今後は,障害物による外的環境条件の相違と動作変化を検討してバランス制御機構評価としてのSWOC利用の可能性や,転倒調査を進めながら転倒との関連性について検討する.Standardized Walking Obstacle Course(以下,SWOC)は高齢者のバランス制御機構の障害を評価する方法として欧米で開発・研究された障害歩行路の1つである。本研究の目的は日本における高齢者のバランス制御機構の評価,および転倒予測に関するSWOC利用の可能性を検討することである。本年度は,昨年度に引き続き高齢者を対象にしたSWOC上の歩行計測を継続・実施するとともに,遮光眼鏡を利用して視覚条件の変化が高齢者のSWOC上歩行にどのような影響を与えるかを検討した。さらに,健常成人を対象としてSWOC上を歩行した際の歩行所要時間に加えて,コースを障害物の種類により4区間に分けたときの各区間タイムを計測することで,SWOCを構成する各障害物がコース上の歩行にどのような影響を与えるかを検討した。1.視覚条件の変化が高齢者のSWOC上歩行にもたらす影響地域高齢者56名の協力を得て,昨年度と同様にSWOC上およびSWOCから障害物を除したコース上の歩行所要時間を計測するとともに,遮光眼鏡を用いて明暗の視覚条件の変化がどのように高齢者の歩行に影響するかを検討した。障害物の有無による歩行所要時間には有意差が見られたが,遮光眼鏡による明暗は歩行所要時間に影響を及ぼす傾向は見られなかった。2.SWOC上の障害物が健常成人の歩行時間にもたらす影響25名の健常成人を対象に,SWOC上およびSWOCから障害物を除したコース上を「普通」,および「できるだけ速い」歩行速度で歩行した際の歩行所要時間と,コースを各障害物の配置ごとに4区間に分けた場合の区間タイムを計測した。

区間タイムに対して速度および障害物を要因とする分散分析を行ったところ,普通の速度で歩いた際にコース上の2区間で障害物の有無によって歩行時間の差が見られた(内容については来年度の学会で報告予定)。本研究の目的は、日本における高齢者のバランス制御機構の評価および転倒予測の手段として,欧米で開発,研究された障害歩行路の1つであるStandardizeb Walkihg Obstacle Course(以下,SWOC)の可能性を検討することである。本年度は,これまでの成果を国際学会にて報告した。また,調査対象地域の2つのコミュニティーセンターで開催された健康高齢者体力測定の参加者のうち,協カを得られた高齢者(計102名)を対象に,前年度に引き続きSWOC上の歩行所要時間(以下,SWOCスゴア)を計測しだ。また,過去1年間の転倒調査を実施し,高齢者の転倒発生状況およびSWOCスコアとの関係性を検討し,以下の結果を得た.1.SWOCの開発者は,3条件での計測を実施しており,その1つは軽度な遮光条件下での測定である。昨年に続き,本年度も明暗の視覚条件の変化よるSWOCスコアについて再度検討したが,遮光によるSWOCスコアには統計的有意差は見られなかった。このことから,超高齢者を除く地域在住高齢者を対象とした歩行機能およびバランス評価法としてのSWOCスコア計測では,軽微な遮光条件を付加せずとも十分であることが示唆された.2.本年度はSWOCのコース上に障害物を配した場合と除した場合のSWOCスコア以外に,53名の地域在住高齢者を対象として,コースを障害物の配置毎に4区間に分けた場合の区間タイムを計測した。前年度の健常成人と異なり,障害物の有無によるSWOCスコアに有意差が見られた。また,障害物の有無によって特に歩行時間の差が大きい区間が見られた。3.転倒調査結果が得られた98名の1/4が過去1年間に転倒を経験していた。転倒経験の有無によりSWOCスコアおよびTimed Up & Goスコアを比較検討したところ,SWOCスコアはTimed Up & Goスコアと高い相関を示すとともに,過去の転倒歴の有無によりSWOCスコアには有意差が見られた。これにより,バランス評価および転倒予測の手段としてのSWOC利用の可能性が示唆された。
明治期日本の美学と芸術研究

この研究の目的は、明治期日本において美学と芸術研究が置かれていた状況をふりかえることで、現在あるいは今後の美学のあるべき姿を探ろうとする点にある。具体的には、日本で美学の研究が本格化するまで、つまり1870年頃からの西周らによるヨーロッパ美学の導入の始まりから、1900年の大塚保治の帰国(東京帝国大学美学講座の初代教授に就任)までに時期を限定して調査と調査結果の分析を行い、そうすることで、現在にまで規制力を保持している我が国の美学の制度的枠組みが成立したさいのその社会的背景に迫ることを本研究はめざした。6本の論文を掲載した報告書が示すように、当初の目的は、ほぼ達成されたと言ってもいいだろう。与えられた研究期間中に、西周、フェノロサ、大塚保治らを中心にして、テキストやその背後の社会情勢が分析され、さらには、ドイツに代表されるヨーロッパ諸国の状況との比較考察などが加えられた。知識社会学的な観点を導入することで、この研究では、広く世界各地の知識人たちに共有されていたある種の新古典主義的な芸術観の色彩を強く帯びていた当時の「美学」を自明視せずできるだけ相対化し、そのような主張を生み出す社会的コンテクストのなかでとらえることができたと思う。もちろん、反省点は多い。比較すべきジャンルや地域の点で、当初の予定より視野が狭いものになってしまったこと、また、記述が東京大学を中心とするいわゆるアカデミックな美学の流れへの考察に偏ってしまったことも残念だ。現代における美学や芸術研究との連関を強調することなどとともに、これらは今後のわたしの課題となるだろう。初年度の研究の最大の課題は、今後の研究計画遂行のための土台づくりをすることにあった。そのためにまず取組んだのは、基本的な著作や関係文献の調査と収集である。幸いなことに、現有設備や近隣の大学図書館、公立図書館に当時の資料がかなり残されていたため、本年度は比較的容易に研究を進めることができた。とくに西周については、彼が思い描いていたaesthetics (善美学、佳趣論、美妙学)の具体的な内実(古典主義的な美意識にもとづく体系的な芸術哲学)をテキストに即して解明しただけではなく、御前講義(『美妙学説』)で彼が啓蒙的な君主像を意識して、西欧の君主たちがとってきたような芸術文化振興政策の実現を明治天皇に示唆していたことも確認することができた。ただし、これらの収集資料の内容のより詳細で批判的な分析は、今後の課題として残されている。また、本年度に重点を置いたのは明治の初年度のものであり、その後の多くの資料の調査と購入については次年度以降に持ち越される。このような事情もあり、本年度の設備備品費は、おもに収集資料を分析するための参照文献の購入に当てられた。また、国立西洋美術館や国立文化財研究所への出張は、おもに資料調査や関係者との意見交換や情報交換のためのものである。さらに、本年度は、平成10年9月1日から5日までスロベニアのリュブリャーナで開催された国際美学会に参加し、′′E.F.Fenollosa and the Importation of Aesthetics into Japan′′という題目で研究成果の発表を行った。ここで明らかにしたのは、「日本近代美学の政治的役割」、とくに1882年に高級官僚たちを前になされたフェノロサの講演『美術真説』が理念として当時の明治政府の文化政策に及ぼした多様な影響についてである。この機会に得られた多くの意見や情報を今後の研究にも生かしていきたい。本年度の課題は日本における近代美学の成立を国際的視野から考察することにあった。

具体的には、ヨーロッパ、よくに芸術研究の母国と呼ばれるドイツでの美学や美術史学の成立状況を明らかにすること、および世界のさまざまな地域における近代国民国家の形成と芸術との関係について調査と考察を進めていくことなが目標とされていた。このうち、ドイツと日本における美学や美術史学の学問社会学的な比較調査の結果については、「制度としての美術史学とその研究対象」および「近代日本における美学と美術史学」の2本の論文で成果をある程度公表することができた。それらによれば、美学は少なくとも19世紀の半ばまでは、エリートを養成する大学のなかである種の基礎的な古典的教養を身につける学科として人気を保っていた。しかし、いわゆる近代市民社会の成立とともに、心理学や社会学あるいは歴史学における実証主義的方法の確立や、アカデミックな美学の古典主義に反発する前衛的な芸術家たちの登場などによって、大学の学科としての美学は急速にその吸引力を失っていく。そして、日本がフェノロサやケーベル、あるいは森鴎外などを通じて受容したのは、まさにこの時期の「美学」だったのである。ドイツ以外の地域の状況については、入手した資料を現在も分析中で、その解明は今後の課題として残されてる。また、本年度の研究の焦点のひとつとして交付請求時に言及した矢代幸雄については、その芸術観が近代日本の文化政策(文化安全保障政策)との深いつながりをもつことを明らかした。この成果については近々公表される予定である。本年度の設備備品費は、おもに基礎資料、およびそれらを分析するための参照文献の購入に当てられた。また、横浜美術館と東京国立博物館への出張は、「セザンヌと日本」展などの展覧会を通じた資料調査た、関係者との意見交換や情報交換のためのものである。本年度の課題は「近代における美学芸術学の成立やその社会的背景に関する基礎的な資料の収集とその考察」および「文学や音楽など芸術諸ジャンルにおける研究活動との関連から美学の成立について考察するための多様な資料の収集とその考察」であった。具体的には、すでに資料の収集が進められてきた明治期の美学芸術学研究者たちに加えて、文学の森鴎外、音楽のケーベルらの著作を収集しその検討を進めることが計画されていた。このうち、第一の課題については、論文「近代日本における美学の社会的機能:西周の場合」の発表により、その成果をほぼ公表できたと思う。ここでは、これまでもっぱら思想史の内部で議論が展開されてきた西周の「美学」について、「文人」に代わる新たな教養階級の形成や、列強に肩を並べるための文化政策との関わりを指摘することができた。また、課題として公表が予告されていた矢代幸雄について研究成果もまもなく公刊される。一方、文学や音楽と美学との関連については、資料収集や研究者たちとの情報交換にとどまり、必ずしも充分な調査や成果公表を行えなかった。この背景には、研究申請時とくらべて日本の近代美学についての研究の量と質が飛躍的に向上しているために、問題設定をある程度絞り込まなければそれに対応できないという事情がある。しかし、最終年度となる来年度には、その点を考慮したうえで、可能なかぎり幅広く資料を検討した成果の公表を目指したい。なお、本年度の設備備品費は、おもに19世紀における芸術研究方法論関係の図書の購入に充てられた。また、出張旅費は、会津若松における「さざえ堂」の調査、および東京国立博物館における常設展示や特別展などを通じた近代美術や近代美術制度関係の資料調査、関係者との意見交換や情報交換のためのものである。最終年度である本年度の課題は、これまでの研究の成果をとりまとめて報告書を作成することにあった。
ICPFによる分布型アクチュエーションに関する基礎研究

ICPFアクチュエータは分布的な力を発生できるという特長を持つ高分子ゲル膜アクチュエータである。この特長はロボットハンドなどに応用した場合、対象物に対して超冗長なアクチュエーションを行えることを意味している。本研究ではこのような分布型アクチュエーションにより駆動のロバスト性を確保することを目的として基礎研究を行い、次の成果が得られた.1.分布アクチュエーションを可能とするアクチュエータ機構の開発研究(1)ICPFの製造加工法の確立.Nafion膜の表面処理、Pt膜形成の安定化、給電方法の最適化、高精度切断技術について実験を繰り返し,改善を見た.(2)分布変位が得られ、分布力を有効に発生・伝達できる機構の試作.繊毛型機構と面型機構について試作を繰り返し,分布力の発生が可能な機構を開発した.(3)試作機構のモデリング.計算機上で運動・力発生のシミュレーションが可能なモデルを開発した.(4)アクチュエータパラメータの同定.実験により同定した.(5)分布変位の計測.変位を計測し,試作機構の評価を行った.2.超冗長駆動制御法冗長駆動法に関する理論的な検討を行った.機構の試作に時間を要したため,実験による評価が残されているが,今後研究を進める予定である.ICPFアクチュエータは分布的な力を発生できるという特長を持つ高分子ゲル膜アクチュエータである。本研究ではこのような分布型アクチュエーションにより駆動のロバスト性を確保することを目的として基礎研究を行い、次の成果が得られた.1.分布アクチュエーションを可能とするアクチュエータ機構の開発研究(1)ICPFの製造加工法の確立.Nafion膜の表面処理、Pt膜形成の安定化、給電方法の最適化、高精度切断技術について実験を繰り返し,改善を見た.(2)分布変位が得られ、分布力を有効に発生・伝達できる機構の試作.繊毛型機構と面型機構について試作を繰り返し,分布力の発生が可能な機構を開発した.(3)試作機構のモデリング.計算機上で運動・力発生のシミュレーションが可能なモデルを開発した.(4)アクチュエータパラメータの同定.実験により同定した.(5)分布変位の計測.変位を計測し,試作機構の評価を行った.2.超冗長駆動制御法冗長駆動法に関する理論的な検討を行った.機構の試作に時間を要したため,実験による評価が残されているが,今後研究を進める予定である.
血管トランスポーター阻害による口腔がん薬剤耐性の克服

化学療法はがん治療法の一つであるが,がんの薬剤耐性により期待通りの成果には至っていない.腫瘍血管内皮細胞TECには様々な異常性があることが明らかになってきており,TEC自身にも薬剤抵抗性があることがわかってきた.本研究では,TECの薬剤耐性トランスポーター阻害により,抗癌剤の感受性を高め,薬剤耐性克服を目指した検討を行った.TECに抗癌剤パクリタキセルと薬剤耐性関連トランスポーター阻害剤を処理すると,抗癌剤による増殖抑制効果が阻害剤により増強された.さらに,担癌マウスに抗癌剤パクリタキセルと薬剤耐性関連トランスポーター阻害剤を併用投与すると,抗癌剤単独投与よりも治療効果が得られた.がん治療において,抗がん剤に対する薬剤耐性は,がんの再発や予後不良に影響する重大な因子である.本研究では,腫瘍血管を標的とした血管新生阻害療法においても薬剤耐性が生じる問題に対して,腫瘍血管内皮細胞の薬剤耐性関連トランスポーターの発現解析と,それらの阻害による薬剤感受性亢進を目指して本研究を進めている.初めに,マウス移植腫瘍からCD31陽性CD45陰性細胞として腫瘍血管内皮細胞を分離した.フローサイトメトリーおよびPCR法を用いて,分離した血管内皮細胞の特性解析を行い,血管内皮マーカー陽性でかつ血球マーカーならびにがん細胞マーカーが陰性であることを確認し,他細胞の混入がないことを確認した.その後,分離・培養した腫瘍血管内皮細胞の薬剤耐性関連トランスポーターの発現量を,遺伝子レベル(MDR1),タンパクレベル(P-gp)で解析した.腫瘍血管内皮細胞は正常血管内皮細胞よりも,薬剤耐性関連トランスポーターの発現が高かった.さらに,臨床検体を用いて,組織免疫染色法によりこれらの薬剤耐性関連分子の発現を検討中である.当初の予定通り,腫瘍血管内皮細胞の分離培養,ならびに薬剤耐性関連トランスポーターの発現解析を行った.ヒト臨床検体における発現解析は現在進めており,順調に進めている.がん治療において,抗がん剤に対する薬剤耐性は,がんの再発や予後不良に影響する重大な因子である.本研究では,腫瘍血管を標的とした血管新生阻害療法においても薬剤耐性が生じる問題に対して,腫瘍血管内皮細胞の薬剤耐性関連トランスポーターの発現解析と,それらの阻害による薬剤感受性亢進による治療効果の改善を検討した.はじめに,マウス移植腫瘍からCD31陽性CD45陰性細胞として腫瘍血管内皮細胞を分離・培養し,in vitroで解析した.腫瘍血管内皮細胞の薬剤耐性関連トランスポーターの発現量を,遺伝子レベル(MDR1),タンパクレベル(P-gp)で比較したところ,腫瘍血管内皮細胞は正常血管内皮細胞よりも,薬剤耐性関連トランスポーターの発現が高かった.さらに,臨床検体を用いて,組織免疫染色法によりこれらの薬剤耐性関連分子の発現を検討した.その結果,腫瘍細胞のみならず,腫瘍血管においても薬剤耐性関連トランスポーターの発現が高いことが示された.さらに,それらの発現が抗癌剤治療の有無でも違いがあり,薬剤耐性関連トランスポーターの発現が高いとOverall survivalが下がることがわかってきた.したがって,薬剤耐性関連トランスポーターの発現ががんの予後に関連することが示唆された.そこで,薬剤耐性関連トランスポーターを阻害すると治療効果が改善されるかどうか,担癌マウスに抗がん剤単独投与,もしくは抗がん剤と薬剤耐性トランスポーター阻害剤との併用投与を行い,比較検討した.薬剤耐性トランスポーター阻害剤との併用投与により,抗癌剤単独投与よりも抗腫瘍効果が得られ,腫瘍径の減少,血管数の減少が観察された.以上より,腫瘍血管の薬剤耐性関連トランスポーターの発現ががんの予後に関連すること,それらの阻害が治療効果を改善することが示唆された.化学療法はがん治療法の一つであるが,がんの薬剤耐性により期待通りの成果には至っていない.腫瘍血管内皮細胞TECには様々な異常性があることが明らかになってきており,TEC自身にも薬剤抵抗性があることがわかってきた.本研究では,TECの薬剤耐性トランスポーター阻害により,抗癌剤の感受性を高め,薬剤耐性克服を目指した検討を行った.TECに抗癌剤パクリタキセルと薬剤耐性関連トランスポーター阻害剤を処理すると,抗癌剤による増殖抑制効果が阻害剤により増強された.さらに,担癌マウスに抗癌剤パクリタキセルと薬剤耐性関連トランスポーター阻害剤を併用投与すると,抗癌剤単独投与よりも治療効果が得られた.臨床検体を用いて薬剤耐性関連トランスポーター発現とその臨床背景との関連を比較検討する.In vitroにおいて,阻害剤を用いて薬剤耐性関連トランスポーターを阻害し,抗がん剤の血管内皮細胞への効果を増殖能,遊走能などを指標に検討する.さらに,担癌マウスを用いて,抗がん剤単独,もしくは抗がん剤とトランスポーター阻害剤との併用による抗腫瘍効果の違いを検討する.効果の指標として,腫瘍径,血管密度,アポトーシス細胞数,転移の有無で評価する.腫瘍血管新生臨床検体を用いた解析について,症例の選択に時間を要したため.組織免疫染色に必要な抗体試薬を購入する.
片麻痺肩・肘関節の各運動自由度選択拘束機構を有する促通刺激協調リハビリ装置の開発

脳卒中片麻痺患者に重要な上肢運動機能回復訓練において、肘と肩関節を使用した上肢の挙上とリーチング能力の向上は、食事や洗顔、更衣等の日常生活動作を改善するリハビリとして非常に重要である。脳卒中片麻痺患者のリハビリでは患者自らの随意運動を促す訓練が効果的であり、さらに、関連する関節が一緒に動いてしまう共同運動から個々の関節の随意運動に分離することが必要である。片麻痺患者は十分に麻痺肢の筋肉を収縮できないが、易収縮的電気刺激や振動刺激を目的筋に与えることで筋収縮を促すことができる。これらの促通刺激を目的の訓練運動の筋に最適なタイミングで自動的に介入できれば、最適な条件で高頻度の反復訓練と患者の自主訓練も可能となる。本研究では、先行研究で開発した片麻痺の肩と肘の共同運動を分離する上肢各運動自由度選択拘束機構を用いて、リアルタイムに計測される関節角度や角速度データに基づいて、電気・振動刺激による促通刺激を訓練動作に自動的に協調させ、刺激タイミングを制御するための運動計測機能と促通刺激制御機能を有するリハビリシステムを開発し、その有用性を臨床実験で評価した。まず、健常者10人に対して装置の臨床実験を行い、促通刺激を介入しない訓練前後の結果を比較すると、殆どの被験者に肘と肩の屈伸訓練後に運動速度の向上が確認された。また、片麻痺患者における臨床実験においては、ブルンストロームステージIII以上の被験者に対して本装置による訓練を実施し、肘の訓練においては6名中5名に、肩については10名中8名に訓練後の運動速度の向上が確認された。本装置による訓練では訓練結果が即時にPC画面上に表示されるため、最大可動域や最大運動角速度等の物理量による定量的な評価が即時に可能となり、刺激強度の最適値を調べることも可能である。本装置は単一の装置で複数の訓練運動を実現でき、アクチュエータも持たないため低コストであり、実現性が高い。
続発性リンパ浮腫発症における深部リンパ流障害の役割、それを対象とした治療戦略

当研究は深部リンパ系のリンパ浮腫発症へのかかわりを明らかにし、それに対する治療戦略を構築することが目的である。しかしリンパ系の解剖は不明な部分が多い為、まず初年度は四肢リンパ系の解剖を明らかにすることを目的としている。従来の解剖方法では細く透明なリンパ管を解剖することが難しい為、臨床現場で用いられるICG蛍光リンパ管造影法を応用し、手早く正確にかつ簡単に解剖情報を可視化できる手技・装置を確立した。またICG蛍光リンパ管造影検査のみでは皮下組織内のリンパ管しか可視化できないので、蛍光リンパ管造影法で標識したリンパ管に直接造影剤を注入する手技、さらには1mm以下のリンパ管でも十分に造影できる造影剤の配合を調節した。またリンパ管内の造影剤の注入だけでなく、それがリンパ節を越えうる造影剤も開発を試み成功した。次年度は、確立した技術を用いて、下肢リンパ系解剖を明らかにしている。その結果、下肢リンパ管は4つのグループに分類することができ、それぞれが独立することがわかった。またそれらが接続するリンパ節の分布も異なることがわかってきた。またそれらの出現率とそれを確実に造影するための検査方法も確立できた。リンパ浮腫患者においてもそれぞれのグループごとに傷害される順序があり、すなわちリンパ節の障害を反映しているものと考えられた。次に深部リンパ系をシンチグラフィにて評価することとした。深部系への選択的造影により、深部リンパ系は早期リンパ浮腫リンパ浮腫においても高率に傷害されていることがわかった。従来の解剖方法では細く透明なリンパ管を解剖することが難しい為、臨床現場で用いられるICG蛍光リンパ管造影法を応用し、手早く正確にかつ簡単に解剖情報を可視化できる手技・装置を確立し、現在解析中である。またICG蛍光リンパ管造影検査のみでは皮下組織内のリンパ管しか可視化できないので、蛍光リンパ管造影法で標識したリンパ管に直接CT造影剤を注入する手技、さらには1mm以下のリンパ管でも十分に造影できるCT造影剤の配合を調節した。それによると下肢末梢からのリンパ管は現在報告されている前内側束・後外側束だけではなく、前外側束・後内側束が存在することを確認できた。さらにそれらの束のうちではお互いに交通しており、束ごとに1か所造影剤を注入することで束全体が造影できることが明らかになっている。同時にリンパ浮腫患者における浅部リンパ流の機能評価も行った。それによるとリンパ流は早期リンパ浮腫患者で亢進し、症状が進行することで減弱することがわかった。それはリンパ浮腫早期に相対的な機能亢進がまず生じ、その後低下に転じることが示唆されている。当初の目的である解剖研究が順調にスタートできている。またそれらの出現率とそれを確実に造影するための注射部位を中心とした検査方法も確立できた。リンパ節の傷害される部位より発症機序を推測するにいたっている。解剖研究を優先し、実際のリンパ浮腫患者の解析は次年度としている。

またリンパ管内の造影剤の注入だけでなく、それがリンパ節を越えうる造影剤も開発を試み成功した。次年度は、確立した技術を用いて、下肢リンパ系解剖を明らかにしている。その結果、下肢リンパ管は4つのグループに分類することができ、それぞれが独立することがわかった。またそれらが接続するリンパ節の分布も異なることがわかってきた。またそれらの出現率とそれを確実に造影するための検査方法も確立できた。リンパ浮腫患者においてもそれぞれのグループごとに傷害される順序があり、すなわちリンパ節の障害を反映しているものと考えられた。次に深部リンパ系をシンチグラフィにて評価することとした。深部系への選択的造影により、深部リンパ系は早期リンパ浮腫リンパ浮腫においても高率に傷害されていることがわかった。リンパ系解剖のバリエーションは確立したので、それの出現率を明らかにする。その為に100肢以上の解剖体数を検査する必要がある。その結果により下肢リンパ系全体を表現しうる検査手技を確立する。検査手技の確立後、深部リンパ流を含めた評価を実際のリンパ浮腫患者にて行う。浅部リンパ系の解剖は明らかになったので、次に深部リンパ系を明らかにするのと同時に、実際のリンパ浮腫患者を対象にリンパ系の病的変化を明らかにする。画像解析用にPCを計上していたが、他研究で必要とするスペックのPCが手に入ったため購入を取りやめた。また近赤外線可視化装置の自作費用が含まれていたが、他研究で使用するため、他研究経費で作成を行ったため次年度使用額が生じた。解剖研究を優先しているため臨床研究に用いる費用分を次年度に繰り越している解剖研究の後は、実際のリンパ浮腫患者にて評価を行う予定であり、核医学検査用トレイサーなど高額な経費が生じる予定である。
昭和金融恐慌における銀行取り付けに関する理論的・実証的分析

本研究においては,昭和金融恐慌期を中心にして,日本の戦前の銀行制度の安定性を理論的かつ歴史的かつ実証的に分析した。(1)まず,歴史的分析においては,明治維新における自由競争的な政策から,1920年代後半からの銀行合同政策への変化する過程において普通銀行,貯蓄銀行などがどのように統合・整理されるかを見た。政府は,安定的な銀行制度の確立のためのは,上述したような政策変化が不可欠であるとしたが,その根拠が正しいかどうかは理論的かつ実証的に検討する必要がある。(2)1927年の金融恐慌を実証的に分析するため,次のような仮説をもうけた。銀行は不確実性の下で収益のリスク,取付けリスクなどを考慮に入れて,最適な資産・負債構成を決定する。このようにして銀行の選択した資産・債務は,銀行が事後的に破たんする確率を左右する。したがって1927年に銀行休業においこまれた銀行が、そうでない銀行と異なったポートフェリオ選択を行っていたかを見ることになる。(3)実証研究においては,休業を正常な営業状態と区分するために,質的変化としてとらえ,プロビット・モデルを用いてみた。1926年末に営業していた普通銀行が休業したかどうかを26年末の各銀行の自己資本比率,預貸率,利潤率などで回帰した。その結果,(1)銀行休業は,その銀行が健全な経営を行っているかどうかに大きく依存していた。(2),全国でみると規模の大きさは,有意な効果をもっていなかったが,東京だけをみると中規模の銀行破たんが大きな影響を及ぼした。(3)統営形態は差をもたらさなかった。以上の結果から,1927年の銀行休業の多くが,銀行の不健全経営によるところが多いと結論できる。
C型肝炎ウイルスコア蛋白質による細胞内の酸化ストレスの上昇

ヒト肝ガン細胞HepG2にC型肝炎ウイルスのコアタンパク質を恒常的に発現させた細胞株とコントロール株を作製し,酸化ストレスに対する耐性度,およびミトコンドリアの機能の比較を行なった。初めに,未処理の時の細胞内の活性酸素量を,コアタンパク質発現細胞,及びコントロール細胞を細胞内の活性酸素と反応する蛍光色素(CM-H_2DCFDA)を用いて染色後,フローサイトメーターを用いて定量したが,コア発現細胞とコントロール細胞間で差は認められなかった。この結果は,コアタンパク質を発現しただけでは,細胞の活性酸素量は上昇しないことを示している。また,酸化ストレスを与える薬剤(過酸化水素,メナジオン,アンチマイシンA(呼吸鎖複合体IIIの阻害剤))を培地に添加して,細胞の生存率を比較した。コントロール細胞と比較して,コアタンパク質発現細胞で生存率に変化はなかった。次に,コアタンパク質がミトコンドリアの活性に影響を与えているかを調べた。酸素電極を用いて細胞全体の酸素消費速度を測定したが,差は見られなかった。また,Mitotracker Redで細胞を染色してミトコンドリア内膜の膜電位を測定したが,差は見られなかった。すなわち,発現したコアタンパク質はミトコンドリアの呼吸鎖酵素,膜電位には影響していないことが分かった。コアタンパク質は細胞内のERで切断されて成熟体となるので,DTT,tunicamycinのようなERストレスを与える薬剤についてもその耐性度を検討した。その結果,DTT処理において,コアタンパク質発現細胞で生存率が低下していた。細胞内のグルタチオン濃度を測定したが,差は見られなかった。また,DTT処理後のグルタチオン濃度も差が見らなかった。これらのことから,コアタンパク質発現細胞では,DTT特異的なERストレスに脆弱になっている可能性が示唆された。
新しいPbTiO_3ーTiO_2系高温用PTCセラミックスの組織とPTC発生機構

本研究はPbTiO_3ーTiO_2系セラミックスをPTCRサ-ミスタ-として確立することと,またPTCRの発現機構を明らかにすることを目的として行い以下の結果を得た。1.試料の最適条件を確立した。組成はPbTiO_3ー(3080)mol%TiO_2であり,焼成はAr中で975°C1025°C,2時間行う。2.サ-ミスタ-の発熱温度は試料のキュリ-温度(Tc)をSrTiO_3添加により,低下させ制御できる。例えば,30%SrTiO_3添加によりTcは約350°Cとなり,30%までのSrTiO_3添加量により発熱温度は490°C350°Cで制御できる。3.試料のPTCR効果は遷移金属酸化物(Cr_2O_3,CuO,NiO)の添加により増大し,また同時に安定性をも向上させることが判明した。4.本系セラミックスのPTCR発現機構を調査した結果,強誘電性であるPbTiO_3の界面ばかりでなく,PbTiO_3と非強誘電体であるTiO_2との異相界面もPTCR特性の発生源になることが判明した。これはPbTiO_3とTiO_2の結晶粒を粗大化させた試料において,白金微小電極を電着し,比抵抗温度特性を直接測定した結果得られたものである。また,測定雰囲気を空気中により真空中に変化させることによって,PTCR効果は消失し,再び空気中で測定すると発現することにより,PTCR特性の発現機構に酸素が重要な影響を及ぼしていることも明らかとなった。本年度はPbTiO_3-TiO_2系サ-ミスタ-において良好なPTC特性を示す最適組成や作製条件を検討することから着手した。1.PbTiO_3-(1090)m01%TiO_2に半導体化剤として0.6%Nb_2O_5を添加した試料について、焼成条件をAr雰囲気中として900°C1075°Cで18時間焼成し、最適作製条件を検討した結果、最適組成はPbTiO_3-(3080)%TiO_2であり、最適焼成条件は975°C1025°Cで2時間焼成することである。得られたPTC特性は比抵抗増大比が34桁と良好な特性を示した。最適焼成条件より高温度でも長時間でもPTC特性を示さなくなった。2.上記の実験で良好なPTC特性を示したPbTiO_3-30TiO_2試料の組織をX線マイクロアナライザ-、透過電子顕微鏡により観察した結果、組織はPbTiO_3相とTiO_2相からなり、約0.5μmのTiO_2相をPbTiO_3相が取り囲むような組織形態を示す。TiO_2相内に積相欠陥が観察されず、PbTiO_3相は90°分域構造を呈することより、Ar中焼成により還元されている相はPbTiO_3であり、PTC発生に寄与しているのはPbTiO_3とTiO_2相の界面であると推察される。3.本サ-ミスタ-の汎用性を高めるために、サ-ミスタ-の発熱温度に対応するキュリ-温度(TC)をSrTiO_3,CaTiO_3の添加により制御することを検討した結果、30%SrTiO_3の添加によりTcは約350°Cに低下しSvTiO_3の添加量により本来セラミックスのTcは490°C350°Cで制御できることが明らかとなった。CaTiO_3の添加は10%まで有効であるが、30%以上でPTC特性を示さなくなることも判明した。本年度はPbTiO_2ーTiO_3系サ-ミスタ-のPTCR特性の発現機構を解明する目的で以下の実験を行った。

1。PbTiO_3ー30mol%TiO_2試料においてPTCR特性を示す組織を観察した結果,TiO_2結晶粒をPbTiO_3結晶が取り囲むような組織形態を有することが判明した。一方,PTCR特性を示さない組織は,導電性の良いTiO_2結晶粒同士が結合した形態を呈し,電気的な短絡回路を形成していると考えられる。この結果より,PbTiO_3ーTiO_2結晶粒界面でPTCR特性を発現していると考えられ,さらに次の実験を行った。2。PbTiO_3とTiO_2の結晶粒を粗大化させた試料に白金微小電極を電着しPbTiO_3ーTiO_2界面,およびTiO_2多結晶界面の比抵抗温度特性を測定した。その結果,PbTiO_3ーTiO_2粒間において,PbTiO_3のTcである490°C付近でPTCR特性を示した。しかし,TiO_2結晶粒同士においてはPTCR特性は得られなかった。従って,PbTiO_3ーTiO_2系セラミックスにおいては強誘電体であるPbTiO_3の界面ばかりでなく,PbTiO_3と非強誘電体であるTiO_2との異相界面もPTCR特性の発生源になると考えられる。以上の結果より,従来BaTiO_3系サ-ミスタ-において観察されているPTCR特性の発生源である強誘電体の他に,強誘電体一非強誘電体の界面においても,PTCR特性が発現することが判明した。本年度はPbTiO_3ーTiO_2系サ-ミスタ-のPTCR特性の発現機構を解明する目的で以下の実験を行った。1.従来のPTCR発現機構は強誘電体同士の結晶粒界において、電子のアクセプタ-レベルが存在することに基因するとされている。本研究ではBatiO_3系サ-ミスタにおいて結晶粒界のアクセプタ-レベルを変化させるとされている遷移金属の酸化物(Cr_2O_3,CuO,NiO,Fe_2O_3など)を添加し比抵抗温度特性を検討した。その結果,Cr_2O_3,CuO,NiO添加はPTCR効果の増大と安定性を向上させる効果を示したが,Fe_2O_3とCoOはPTCR特性を低下させた。またBaTiO_3系ではPTCR特性を著しく向上させる効果があるMnO添加は本系において、PTCR特性を著しく低下させた。2.PTCR効果を増大させるとされている酸素の影響を調べるために、PTCR特性を示した試料についてAr中,真空中で比抵抗温度特性を測定すると,真空中測定ではPTCR特性は観察されず,またAr中測定では480°Cまで昇温試料でPTCR特性が発現し,620°Cまで昇温するとPTCR特性は出現せず,酸素がPTCR特性発現に重要な影響を示すことが判明した。