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次世代超精密空気ばね式除振台の性能向上および省エネルギ化の実現

次世代の半導体製造装置等の土台となる超精密空気ばね式除振台の性能向上および省エネルギ化実現のために研究を実施し,研究終了年度に当たる平成18年度に以下の研究成果を挙げた.1.昨年度試作に成功した圧力の微分値が直接計測可能な新しいセンサ圧力微分計とスプール型サーボ弁を用いた空気ばね式除振台の制御方法として仮想バッファタンク法を提案した.本方法は大きな容器を接続することなく,仮想的に柔らかいばねを実現可能な方法である.1軸の空気ばねの浮上実験を行い,省スペース化と省エネルギ化が実現できることを明らかにした.2.空気ばね式除振台の開発メーカの協力を得て,報告者が開発したセンサや制御装置を現場に持ち込み,3軸の空気ばね式除振台の浮上実験を行った.その結果,スプール型サーボ弁と流量計を用いた提案方法によって,従来のノズルフラッパ形サーボ弁を用いる方法と比較して定常排気流量を1/10以下に抑制できることを確認し,大幅な省エネルギ化の実現に成功した.また,除振性能では,低周波域において従来の方法と同等以上の性能を有することを確認した.3.空気ばね式除振台を制御する場合に,供給圧を精密に一定に保つことが求められる.しかし,従来の減圧弁では圧力変動に対する応答が十分ではなく,バッファ用に大きな容器を取り付けるなどしてこの問題を回避していた.本研究では新たに超精密・高速応答に圧力を調整できるレギュレータを提案,試作し,空気ばね式除振台の上流に設置してその有効性を確認した.本レギュレータによって,通常30[1]程度のバッファタンクが1[1]程度にできることを示した.次世代の半導体製造装置等の土台となる超精密空気ばね式除振台の性能向上および省エネルギ化実現のために研究を実施し,研究終了年度に当たる平成18年度に以下の研究成果を挙げた.1.昨年度試作に成功した圧力の微分値が直接計測可能な新しいセンサ圧力微分計とスプール型サーボ弁を用いた空気ばね式除振台の制御方法として仮想バッファタンク法を提案した.本方法は大きな容器を接続することなく,仮想的に柔らかいばねを実現可能な方法である.1軸の空気ばねの浮上実験を行い,省スペース化と省エネルギ化が実現できることを明らかにした.2.空気ばね式除振台の開発メーカの協力を得て,報告者が開発したセンサや制御装置を現場に持ち込み,3軸の空気ばね式除振台の浮上実験を行った.その結果,スプール型サーボ弁と流量計を用いた提案方法によって,従来のノズルフラッパ形サーボ弁を用いる方法と比較して定常排気流量を1/10以下に抑制できることを確認し,大幅な省エネルギ化の実現に成功した.また,除振性能では,低周波域において従来の方法と同等以上の性能を有することを確認した.3.空気ばね式除振台を制御する場合に,供給圧を精密に一定に保つことが求められる.しかし,従来の減圧弁では圧力変動に対する応答が十分ではなく,バッファ用に大きな容器を取り付けるなどしてこの問題を回避していた.本研究では新たに超精密・高速応答に圧力を調整できるレギュレータを提案,試作し,空気ばね式除振台の上流に設置してその有効性を確認した.本レギュレータによって,通常30[1]程度のバッファタンクが1[1]程度にできることを示した.次世代の半導体製造装置等の土台となる超精密空気ばね式除振台の性能向上および省エネルギ化実現のために研究を実施し,研究開始初年度に当たる平成17年度に以下の研究成果を挙げた.1.空気ばね式除振台の制御に用いるための新しいセンサとして,MEMS技術を用いた微差圧センサと層流抵抗管で構成される高速応答の気体用流量計,およびMEMS技術を用いて加工したスリット流路と差圧センサで構成される,圧力の微分値が直接計測できるセンサ,圧力微分計を提案開発した.2.開発した流量計の動特性が50Hz以上あることを理論解析および実証実験で確認した.従来の流量計の動特性が10Hz程度であることと比較して,その優位性が高いことを示した.また,圧力微分計は精密の圧力制御に有効であることを固定容器での予備実験で明らかにした.3.スプール型の空気圧サーボ弁と1で開発した高速応答の流量計を組み合わせたカスケード制御系を提案し,空気ばね式除振台のアクティブ制御に適用した.その結果,従来のノズルフラッパ弁を用いる方法と同程度の加速度振動レベルを実現しつつ,空気ばね式除振台の定常浮上時の消費流量を5分の1以下に押さえられることを実証し,省エネルギ化が実現できることを明らかにした.4.空気圧ばね式除振台の圧力容器に金属製綿を封入することで,状態変化をほぼ等温にできることを明らかにした.これによって,空気ばねの固有周期の温度変化による変動を押さえることが可能となり,空気ばねの特性の安定化に寄与できることを確認した.次世代の半導体製造装置等の土台となる超精密空気ばね式除振台の性能向上および省エネルギ化実現のために研究を実施し,研究終了年度に当たる平成18年度に以下の研究成果を挙げた.1.昨年度試作に成功した圧力の微分値が直接計測可能な新しいセンサ圧力微分計とスプール型サーボ弁を用いた空気ばね式除振台の制御方法として仮想バッファタンク法を提案した.本方法は大きな容器を接続することなく,仮想的に柔らかいばねを実現可能な方法である.1軸の空気ばねの浮上実験を行い,省スペース化と省エネルギ化が実現できることを明らかにした.2.空気ばね式除振台の開発

メーカの協力を得て,報告者が開発したセンサや制御装置を現場に持ち込み,3軸の空気ばね式除振台の浮上実験を行った.その結果,スプール型サーボ弁と流量計を用いた提案方法によって,従来のノズルフラッパ形サーボ弁を用いる方法と比較して定常排気流量を1/10以下に抑制できることを確認し,大幅な省エネルギ化の実現に成功した.また,除振性能では,低周波域において従来の方法と同等以上の性能を有することを確認した.3.空気ばね式除振台を制御する場合に,供給圧を精密に一定に保つことが求められる.しかし,従来の減圧弁では圧力変動に対する応答が十分ではなく,バッファ用に大きな容器を取り付けるなどしてこの問題を回避していた.本研究では新たに超精密・高速応答に圧力を調整できるレギュレータを提案,試作し,空気ばね式除振台の上流に設置してその有効性を確認した.本レギュレータによって,通常30[1]程度のバッファタンクが1[1]程度にできることを示した.
熱帯地方の波浪とスコールが塩害と大気環境に及ぼす影響に関する研究

本研究では、台風時の波浪・流れ及び大気に関する総合的な観測を実施した。波浪・流れの観測には自記式波高計及びHFレーダーが用いられた。さらに、大気の観測には環境計測計(気温・湿度・風向・風速)を4台用いると共に、郵政省沖縄電波観測所のウィンドプロファイラー及びソーダを用いた。また、沖縄気象台によるゾンデデータもデータの検証用に用いられた。本研究プロジェクトにより以下の主たる成果が得られた。(1)台風時に発生するスコールが内陸部にもたらす降雨量、海塩量などが明らかにされた。その結果、スコールがもたらす海塩量は強風により直接輸送される海塩量に匹敵する。強風がもたらす海塩量は海岸からの距離と共に減衰するがスコールがもたらす海塩量は殆ど減衰しない。初期降雨に含まれる海塩量は降雨中期に比較して数十倍の濃度となっており、さらに前線時の降雨に含まれる量の数十倍にも達する。その成果の一部は、土木学会、海岸工学論文集第45巻に発表された。(2)台風に伴う強風や海塩粒子量の予測には、精度良い台風モデルの確立が急がれる。本研究では、これまで観測例が殆ど無い超大型台風に伴う強風の観測を大気境界層レーダーで観測することに成功した。このデータを用い、現存する台風モデルの検証を行った。また、広域でかつ精度良い風速分布予測モデルの開発を行った。その成果の一部は、風工学論文集(風工学会、1998年度)にて発表した。(3)これまで強風時に海岸から大気へ供給される水蒸気量は、熱帯植林の量を遥かに上回るものと推測されてきた。その定量的な評価が行われた。水蒸気量は海塩粒子濃度分布と関連づけられて検討され、それらが接地境界層規模で拡散していることを明らかにした。これまで、未知とされてきた高度10mを超える海塩粒子濃度分布を大気境界層の外縁まで測定し、その分布特性を明らかにした。この成果は、土木学会、海岸工学論文集第46巻に発表された。本研究で明らかになった主な点は以下のとおりである。(1)沖縄本島南部において海陸風の通年観測を行い、沖縄における海陸風特性を明らかにした。海陸風は昼間の気温が30度を超える夏場には、安定した海陸風が形成された。しかし、この海陸風は熱帯特有なスコールの発生により、その典型的なパターンを崩される。例えば、降雨量数ミリ、降雨継続時間数十分のスコールでも海陸風系を約5時間に亘って崩壊させることなどが明らかになった。(2)台風及び海陸風がもたらす海塩粒子濃度を現地観測により明らかにした。台風時の大気中塩分濃度は同じ規模の風速を有する海陸風がもたらす海塩粒子濃度の数倍に達することが分かった。(3)スコール、台風、前線などに伴う降雨中の塩分濃度が明らかにされた。本研究の独創的な所であった、スコールや初期降雨中の塩分濃度特性が徐々に解明されつつある。さらに、大気の観測には環境計測計(気温・湿度、用向・風速)を4台用いると共に、郵政省沖縄電波観測所のウィンドプロファイラー及びソーダを用いた。

本研究プロジェクトにより以下の主たる成果が得られた。(1)台風時に発生するスコールが内陸部にもたらす降雨量、海塩量などが明らかにされた。その結果、スコールがもたらす海塩量は強風により直接輸送される海塩量に匹敵する。強風がもたらす海塩量は海岸からの距離と共に減衰するがスコールがもたらす海塩量は殆ど減衰しない。初期降雨に含まれる海塩量は降雨中期に比較して数十倍の濃度となっており、さらに前線時の降雨に含まれる量の数十倍にも達する。その成果の一部は、土木学会、海岸工学論文集第45巻に発表された。(2)台風に伴う強風や海塩粒子量の予測には、精度良い台風モデルの確立が急がれる。本研究では、これまで観測例が殆ど無い超大型台風に伴う強風の観測を大気境界層レーダーで観測することに成功した。このデータを用い、現存する台風モデルの検証を行った。また、広域でかつ精度よい風速分布予測モデルの開発を行った。その成果の一部は、風工学論文集(風工学会、1998年度)にて発表した。(3)これまで強風時に海岸から大気へ供給される水蒸気量は、熱帯植林の量を遥かに上回るものと推測されてきた。その定量的な評価が行われた。水蒸気量は海塩粒子濃度分布と関連づけられて検討され、それらが接地境界層規模で拡散していることを明らかにした。これまで、未知とされてきた高度10mを超える海塩粒子濃度分布を大気境界層の外縁まで測定し、その分布特性を明らかにした。この成果は、現在研究論文として発表予定である。
第二高調波イメージングの応用による神経生理機能解析

光第二高調波(SHG)イメージングは、これまでの手法では不可能であった生理現象の可視化能を持つにも関わらず、生体への応用が限られていた。本研究では色素の改良および応用領域の開拓の両面からSHGの生体イメージングへの展開を模索した。本研究により、既存の物とは全く異なるSHG専用色素が開発され、脳のアストロサイトと呼ばれる細胞がSHGイメージングの重要な対象となる事が明らかになった。今後の更なるSHG専用色素の開発とアストロサイトへの応用により、解析技術としてのSHGイメージングの更なる発展と、脳におけるアストロサイトの機能発現の理解が飛躍的に進むものと期待される。平成24年度には、初年度に開発された新たな色素を用いてのSHGイメージングによる生理機能解析の重要な対象としてグリア細胞に着目し、その基礎的性質の解析を行った。SHGは、その特殊な発生条件からこれまでの観測では不可能であった生理現象の可視化の可能性を秘めている。特に、これまで他の手法においては計測が困難であった細胞細部などにおける膜電位情報の定量的な可視化への応用が期待されている。しかし、これまで行われてきた既存の色素を用いたSHGイメージングでは、SHG計測の精度が低く、それが生理解析への応用を制限してきた。そこで初年度にはこの現状を打開しSHGイメージングの飛躍的な向上を図るため、SHGに適した新たな色素の開発と応用を試みた。その結果、新たな色素群が合成され、SHGイメージングにおいてはデメリットとなる2光子励起蛍光を最小限に抑えたままSHGシグナルを発するという狙い通りの性質が確認された。平成24年度にはこの新たな色素を用いてのSHGイメージングの応用対象として、近年その重要性が認識されつつも細胞内情報伝達に関する知見が乏しいグリア細胞、特にアストロサイトに着目し、その後のSHG計測の基盤となる生理学的性質の解明を進めた。2光子励起顕微鏡と蛍光色素の2光子アンケージングを駆使した研究から、アストロサイト足突起が細胞内外での分子の拡散の制御に非常に重要な役割を果たす事が明らかとなった。この結果はアストロサイト足突起が脳の生理学的機能発現に重要な役割を果たす事を示唆するものとなり、SHGイメージングによる膜電位計測の対象としての重要性を明らかにし、今後の解析の指針を与えるものとなった。光第二高調波(Second Harmonic Generation: SHG)イメージングは、その特殊な発生条件からこれまでの手法では不可能であった生理現象の可視化の可能性を秘めている。特に、これまで他の手法においては計測が困難であった細胞細部における膜電位情報の定量的な可視化への応用が期待されている。しかし、これまで行われてきた既存の色素を用いたSHGイメージングではSHG計測の精度が低く、それが生理学的解析への応用を制限してきた。そこで本研究ではこの現状を打開しSHGイメージングの飛躍的な向上を図るため、SHGに適した新たな色素の開発を進めると共に、近年その生理・疾患条件下における脳機能への重要性が着目されSHGの新たな応用対象として期待されたアストロサイトの生理機能の解析を行った。本研究の遂行により、SHGイメージングにおいてはデメリットとなる2光子励起蛍光を最小限に抑えたままSHGシグナルを発する新たなSHG専用色素の開発に成功した。更に、2光子顕微鏡を用いたアストロサイトの生理学的解析により、アストロサイトの足突起と呼ばれる血管周囲を取り巻く構造が細胞内外の分子の拡散を制限する非常に重要な役割を果たす事や、アストロサイトが虚血時の脳組織の保護に重要な働きをする事などが明らかとなった。これらはアストロサイトの生理学的重要性と、その機能発現時における細胞細部、特に足突起の重要性を示すものとなり、足突起を含むアストロサイトの細部の生理機能解析がSHGイメージングの重要な対象となる事を示すものとなった。今後の更なるSHG専用色素の開発とアストロサイトへの応用により、解析技術としてのSHGイメージングの更なる発展と、アストロサイトの機能発現の細胞生物学的機構の解明が促進されるものと期待される。平成23年度には、本研究の初年度として、SHGイメージングの生理機能解析への応用に向けた新たな色素の検討と解析系の確立を図ると共に、SHGを用いた生理機能解析の重要な対象としてグリア細胞に着目し、その基礎的性質の解析を行った。そこでこの現状を打開しSHGイメージングの飛躍的な向上を図るため、SHGに適した新たな色素の開発と応用を試みた。研究協力者らと共に、これまでの色素開発の概念とは全く異なる観点からSHG用の色素の開発に取り組んだ。

その結果、新たな色素群が合成され、SHGイメージングにおいてはデメリットとなる2光子励起蛍光を最小限に抑えたままSHGシグナルを発するという狙い通りの性質が確認された。これは次年度以降のSHGの応用による生理学研究の発展を期待させるものとなった。また、本課題では脳細胞の生理機能解析を最終目標としているが、近年、脳機能に対するグリア細胞、特にアストロサイトの重要性が着目され、その生理的性質の解明が急務となっている。このような状況を受け、本研究においてもアストロサイトの生理機能の解明に向け、SHGイメージングによる電気生理学的解析とその基盤となるアストロサイトの細胞生物学的性質の2光子顕微鏡による解析を進めた。2光子励起顕微鏡と蛍光色素の2光子アンケージングを駆使した研究から、アストロサイト足突起が細胞内外での分子の拡散の制御に非常に重要な役割を果たす事が明らかとなってきた。この結果はアストロサイト足突起が脳の生理学的機能発現に重要な役割を果たす事を示唆するものとなり、今後の解析の指針を与えるものとなった。初年度には予定通り新たな色素の開発を達成し、平成24年度にはそれを用いた細胞機能解析の基盤となるグリア細胞の基礎的性質を明らかにする事で今後の指針を得た。SHGは分子の励起を伴わない現象であり、よって励起に伴う光毒性がないと考えられる。しかしこれまでの色素ではレーザー照射時にSHG以上に2光子励起が起こり、それによる光毒性が生理解析の大きな妨げとなってきた。そこで、これまでの「より強い蛍光を発する」という一般的な生細胞観測用の色素のデザインとは全く異なり、「より弱い蛍光とより強いSHGを発する」事を目的とした新たなコンセプトの色素の開発を提案し、研究協力者らによりその最初の試みとなる二つのシリーズの色素群が作成された。これを受け、まずこれらの色素のSHG色素としての特性の解析を行った。分散培養したマウス海馬初代培養神経細胞、初代培養グリア細胞、CHO細胞に新たな色素を細胞外から投与し、1,000nmのレーザー照射により発生する500nmの第二高調波シグナルを2光子励起蛍光シグナルと共に計測した。ここから、第一世代の新色素はSHG特性はこれまで我々が用いてきたFM4-64と同程度であるが、格段に強い2光子蛍光が出る事が明らかとなった。更に第二世代の新色素は、SHGシグナルが十分に出るにも関わらず、2光子蛍光がほとんど見られない事が明らかとなった。ここから、この第二世代の色素が次世代のSHG色素として非常に有望である事が明らかとなった。次に、脳におけるSHGイメージングの対象としてアストロサイトを考え、SHGによる電位計測の前段階として、計測すべき部位への指針を得るため、その生理機能を2光子励起顕微鏡により解析した。アストロサイト細胞内外における色素の拡散を定量化する事により、血管周囲の足突起がその構造的特徴を活かして生理学的に重要な役割を担っている事が示唆された。これはSHGによる電位計測の対象として足突起が重要である事を示すものとなり、次年度以降の解析の方針を与えるものとなった。平成25年度には、24年度に引き続き新たな色素のSHGへの応用の可能性を模索すると共に、これまでに合成された新たな色素の更なる評価を行う。
前庭眼反射を指標とした「酔い」原因である感覚の不一致の画期的定量評価法の開発

仮想現実(VR)や拡張現実(AR)に対する酔いや違和感のないインタフェース設計を裏付ける、多感覚の一致度を量的に測定する指標を確立する。前庭感覚を、空間知覚の基準座標に置き、視覚、聴覚、体性感覚の感覚量を比較する方法を確立し、酔いの原因とされる「感覚の不一致」の定量的評価を目指す。前庭眼反射(Vestibulo-ocular reflex: VOR)を指標として、視覚刺激の強度とあいまいさに伴うVORの変化を定量化し、多種の感覚での感覚量をVORの利得という量で測定する系を確立する。
中性子スピンエコー法による極冷中性子干渉実験

中性子スピンエコー法を用いた中性子スピン干渉実験を新たに提案し、実験した。磁場中でラーモア歳差運動を行う中性子のスピン関数は、干渉性波動関ψ↑とψ↓の重ね合わせと考えられる。スピンエコー装置の片方の歳差磁場中に多層膜磁気鏡を挿入し、ラーモア回動中性子スピン関数ψ↑をブラッグ反射しψ↓と空間的に分離する。この時前方散乱波にも多重散乱によりψ↑がnπ+行路差の位相で多相膜を透過する。ψ↓は位相変化なくそれぞれの位相のψ↑と干渉するが、ラーモア回転をもとのようには再現しない。ラーモア回転の様子は、スピンエコーシグナルにより観測できる。この原理を実験的に確かめた。すなわち、Fe-Ce多層膜磁気鏡をスピンエコーの片方の歳差磁場中に挿入し、オフブラッグ条件では、スピンエコーシグナルは影響なく観測され、次にブラッグ条件にもっていくとスピンエコーシグナルはほとんど消滅した。これは、スピンエコー装置のスピン干渉計としての最初の実験である。この方法は、波動関数の干渉を強度の干渉パターンをみるかわりに中性子スピンのラーモア回転の変化により観測するもので、新しい原理である。この様な実験は、中性子干渉実験において要求されるビームの干渉性分割をラーモア回転のスピン分離で行い、分割ビーム再結合を前方散乱により行うため、波長分散に関係なく強度利得の大きい実験となる。今後、2枚磁気多相膜鏡による、ブラッグ反射ψ↑中性子を2回磁気反射により前方散乱ψ↓波と再結合する実験を行う予定である。また、ラーモア回転中性子スピンを磁気ブラッグ反射で分離した場合、磁気反射された中性子波動関数ψ↑が、ラーモア回転の位相をどのような形で記憶しているのか大変興味ある問題である。
Sema3Gの機能解析を通じた非アルコール性脂肪性肝炎の機序解明

昨年度はSemaphorin 3G (Sema3G)ノックアウト(KO)マウスに高脂肪コリン欠乏メチオニン減量食(CDAFHD)を負荷し、肝臓線維化における表現形を観察した。本年度は、通常の高脂肪食(HFD)を付加し、NAFLDならびにNASHにおけるSema3Gの意義について検討した。すると、KOマウスにおいては、HFD負荷後の体重増加が少ないこと、糖負荷試験後の血糖上昇が少なくインスリン負荷試験で野生型と比較して良好な血糖低下を示すことがわかり、耐糖能が改善しているものと思われた。組織学的には、野生型とKOマウスの間に、明らかな脂肪肝や肝臓の線維化の差異は認められなかった。一方で、脂肪組織に浸潤しているマクロファージの数は、KOマウスでは減少しており、脂肪組織の慢性炎症が軽減されている可能性が示唆された。さらに、これらの表現型を支えるメカニズムを解明するために、脂肪組織のRNAを対象としてRT-PCR法を用いて遺伝子発現の検討を行った。しかし、UCP1、PPARγ、CEBPsなどの脂肪分化関連遺伝子、IL6、MCP1などの炎症関連遺伝子のいずれも、KOにおいて変化は認められなかった。また、In Situ Hybridizationにより、肝臓においてはSema3Gは血管内皮細胞の一部に発現していることが判明している。以上より、当初、Sema3Gは脂肪肝形成や肝線維化に抑制的に働くと仮想していたが、逆にSema3Gが欠損している方が肝の繊維化にはprotectiveに働く事が示唆された。本年度はSemaphorin 3G (Sema3G)ノックアウトマウスに高脂肪コリン欠乏メチオニン減量食(CDAFHD)を負荷し、その肝臓における表現型を観察した。すると、野生型においては、CDAFHD負荷後に肝臓におけるSema3G発現が上昇する事が判明した。局在としてはIn Situ Hybridizationにより、肝細胞には認められず小葉間の動静脈に認められる事が分かった。更に、CDAFHD負荷後8週にてマウスを屠殺し、脂肪肝の程度を検討した。その結果、ASTはKO群で44%低下、γGTPも44%減少していた。ALT,コリンエステラーゼに有為な差は認められなかった。組織学的には、肝臓に沈着している脂肪滴のサイズに差は認められなかったが、一方でマッソントリクローム染色やシリウスレッッド染色により、野生型に比較してKOでは肝の線維化が軽減されている事が判明した。更に、肝臓における炎症性サイトカインの発現についてrealtime PCR法を用いて検討したところ、Sema3G KOマウスではTNF-α並びにIL-6の発現が有意に減少していた。線維化マーカーの発現についても検討したところ、一型コラーゲンの発現が33%低下していた。当初、Sema3Gは脂肪肝形成や肝線維化に抑制的に働くと仮想していたが、逆にSema3Gが欠損している方が肝の繊維化にはprotectiveに働く事が示唆された。まずSema3GKOマウスの交配は順調であり、また野生型マウスにおいてCDAHFD負荷によりSema3Gの発現上昇が認められており,この増加には何らかの生理的意義がある者と考えられる。また、結果は予想と異なるものの、KOマウスを用いた検討により、Sema3Gが脂肪負荷に伴う肝線維化に促進的に働いている事が判明し、組織所見、遺伝子発現解析、また血清検査によりSema3GKOでは炎症,線維化が有意に抑制されるという所見が得られている。このように一定の量の生物学的に意義のあるデータが蓄積されているため。Semaphorinファミリーは血管新生、癌の発症、免疫調節など多彩な機能を有する。我々は分泌型Semaphorinの一つであるsemaphorin3Gに着目した。まず、超高脂肪コリン欠乏メチオニン減量食を用いて、NASHならびに肝線維化のモデルを作成したところ、KOマウスでは野生型と比較して、体重が減少する傾向が見られた。AST, gGTPもKOで減少していたが、組織学的には脂肪滴の蓄積に差は見られなかった。一方で、マッソン、トリクローム染色とシリウスレッド染色においても、線維化が減少する傾向が見られた。Tnfa, 1型コラーゲンの発現減少、肝内マクロファージの浸潤も減少していた。一方で、超高脂肪コリン欠乏メチオニン減量食は短期間に線維化所見を得ることができるメリットがあるが、非生理的なモデルであることから、8週間の高脂肪食負荷による検討を追加で行なった。すると、野生型では72%の体重増加がみられたのに対し、Sema3G KOでは53%の増加にとどまった。GTT, ITTによる耐糖能の評価でも、Sema3G KOマウスは野生型と比較して、血糖が低くインスリン感受性が良好であった。組織学的にも、KOマウスの肝臓はより脂肪滴の蓄積が少ない傾向が見られた。AST,ALT, gGTP, I型やIII型コラーゲンの発現も定量的PCRにて減少傾向にあり、組織の線維化も抑制される傾向が示唆された。以上より、Sema3Gを抑制することは、Nashならびに肝の線維化において有用である可能性が示唆された。NASHの二つのモデルを用いて、Semaphoriin3Gが脂肪肝、肝線維化を増悪する方向で働いていることを示すことが出来たため。昨年度はSemaphorin 3G (Sema3G)ノックアウト(KO)マウスに高脂肪コリン欠乏

メチオニン減量食(CDAFHD)を負荷し、肝臓線維化における表現形を観察した。本年度は、通常の高脂肪食(HFD)を付加し、NAFLDならびにNASHにおけるSema3Gの意義について検討した。すると、KOマウスにおいては、HFD負荷後の体重増加が少ないこと、糖負荷試験後の血糖上昇が少なくインスリン負荷試験で野生型と比較して良好な血糖低下を示すことがわかり、耐糖能が改善しているものと思われた。組織学的には、野生型とKOマウスの間に、明らかな脂肪肝や肝臓の線維化の差異は認められなかった。一方で、脂肪組織に浸潤しているマクロファージの数は、KOマウスでは減少しており、脂肪組織の慢性炎症が軽減されている可能性が示唆された。さらに、これらの表現型を支えるメカニズムを解明するために、脂肪組織のRNAを対象としてRT-PCR法を用いて遺伝子発現の検討を行った。しかし、UCP1、PPARγ、CEBPsなどの脂肪分化関連遺伝子、IL6、MCP1などの炎症関連遺伝子のいずれも、KOにおいて変化は認められなかった。また、In Situ Hybridizationにより、肝臓においてはSema3Gは血管内皮細胞の一部に発現していることが判明している。以上より、当初、Sema3Gは脂肪肝形成や肝線維化に抑制的に働くと仮想していたが、逆にSema3Gが欠損している方が肝の繊維化にはprotectiveに働く事が示唆された。今後は今までに得られた所見に基づき、まず肝臓における炎症細胞の浸潤について、マクロファージマーカー、リンパ球マーカーを用いて染色を行ない、細胞浸潤の程度について観察する。また、Sema3Gは肝臓では小葉間同静脈に発現しているが、炎症性サイトカインが抑制されている事から血球の表現型を観察している可能性があり、CDAHFD負荷KOマウスに野生型骨髄を移植したときに炎症抑制の表現型が消失あるいは改善するか否かを検討する。あるいは野生型マウスにCDAHFDを負荷しKOの骨髄移植をする事も検討している。これにより、得られた表現型が血球に対するSema3Gの作用なのか、あるいは局所における作用なのかが明らかとなる。また、stellate cellをリポーターマウスで光らせる様なシステムを考案中であるので、これが出来ればstellalte cellを単離し遺伝子発現解析等に使用する。今後はさらに、Sema3Gが脂肪肝において組織の炎症、脂肪の蓄積を亢進させる機序を検討していく。まず、肝臓においてどの細胞がSema3Gを発現、分泌するのかをIn Situ Hybridizationで検討する。また、培養肝細胞、線維芽細胞を用いてこれらにリコンビナントSema3Gの存在、非存在下に炎症刺激や脂肪の添加を行い、炎症性サイトカインの発現や、脂肪の取り込みが異なるか否かを検討する。加えて、Sema3Gの多彩な機能を解明するため、KOマウス脂肪肝をRNA-Seqにても解析する。
水蒸気中での金属塩型アンモニア回収材料の開発 ～結晶学的アプローチ～

NH3回収材料のモデル物質の硫酸銅について(1)Cu(NH3)n(H2O)5-nSO4の合成・結晶構造決定と、(2)CuSO4のガス吸蔵圧力と生成物の相関を解明することを目的とした。(1)ではn=1、2、4、5の無水物はほぼ単相を得られたが、結晶性や不純物相の影響で精密化が困難なため、n=4のみ空間群をP1と決定できた。含水アンミン錯体については合成条件や経時変化などにより単相が得られなかった。(2)においては、CuSO4のNH3吸蔵圧の測定結果から、n=3の無水物は存在しない可能性を示し、ΔHはー59(2-4等量)、ー56.12 kJ/mol NH3(4-5当量)であることを明らかにした。アンモニア回収材料のモデル物硫酸銅の水-アンモニア混合ガス下での反応の熱力学を明らかにするべく、(1)含水アンミン錯体であるCu(NH3)n(H2O)5-nSO4を合成し、結晶構造を決定し、(2)各分圧におけるCuSO4のガス吸蔵圧力と生成物の相関を明らかにすることを目的とした。1において各nについての吸蔵圧力を明らかにし、n=5であるCu(NH3)5SO4と、含水アンミン錯体の前駆体として各nにおける無水アンミン錯体を合成した。合成したSAGA-LSにおいて放射光XRDを測定し、そのXRDプロファイルを得た。n=4、5においてはデータベースにない新規回折プロファイルが得られたが、n=31の結晶についてはn=4とCuSO4の混合物となっていたことから、相分離が起こっていると考えられるため、合成法を変えるか、in-situ測定が必要であることが明らかになった。新規相に関しては目下構造解析中である。含水アンミン錯体の合成については混合物の状態ではあるが一部得られたため、今後は単相の合成法を確立する。2においては、水分圧・アンモニア分圧制御装置を製作した。水分圧の制御はまだ十分ではないが、アンモニア分圧の制御が可能となり、GC、IRを用いた水・アンモニア定量環境を整えた。ただし水については精度が低いため、今後は改良する予定である。当初の計画から進捗度80%程度である。ただしCu(NH3)n(H2O)5-nSO4の試料作成時に相分離が起きやすいために目的とする試料の作成に工夫が必要であることが明らかになり、合成法の確立に時間がかかっている。また、水分圧の制御が難しく、容器に吸着する水分量が無視できないほど多いことなどを考慮する必要があるため、当初の計画とは異なるアプローチが必要であることが明らかになった。アンモニア回収材料のモデル物質の硫酸銅について(1)Cu(NH3)n(H2O)5-nSO4の合成・結晶構造決定と、(2)CuSO4のガス吸蔵圧力と生成物の相関を解明することを目的とした。昨年度はNH3分圧制御装置を作成し、Cu(NH3)nSO4(n=15)の合成を試み、SAGA-LSにて放射光XRD測定を行った。合成した物質はCuSO4とCu(NH3)4SO4の混合相となっており、MH3吸蔵からのCu(NH3)nSO4合成は困難であることがわかった。しかしCu(NH3)4SO4の放射光XRD測定では、多相ながらも解析の結果、空間群P1であることを明らかにした。更に、Cu(NH3)5SO4単相の合成にも成功した。今年度はCu(NH3)nSO4(n=15)の各nにおける単相を得るべく熱重量・示唆熱分析およびXRD測定により脱NH3反応過程を調査したところ、Cu(NH3)nSO4のうちn=3は存在しないか、非常に不安定であることが明らかになった。更にCu(NH2)2SO4は110°Cで合成した場合は非晶質であったが、200°Cまでの加熱により発熱を伴い結晶化することを明らかにした。その後Cu(NH2)2SO4は250°CでCu(NH3)SO4となった。以上より各アンミン錯体の合成条件を特定した。しかし現段階では非晶質Cu(NH2)2SO4以外の単相を得られておらず、より厳密な合成条件を特定する必要がある。なお、CuSO4・5H2OからNH3を吸蔵させ、Cu(NH3)n(H2O)5-nSO4の合成を試みたが、分相し目的の物質が得られなかった。以上から本研究では、Cu(NH3)n(H2O)5-nSO4を合成するまでに至ら無かったものの、Cu(NH3)4SO4の空間群を決定し、無水物単相の合成条件を得た。今後は他の無水物について結晶構造を決定し、含水物の合成・構造解析を行う予定である。

(2)においては、CuSO4のNH3吸蔵圧の測定結果から、n=3の無水物は存在しない可能性を示し、ΔHはー59(2-4等量)、ー56.12 kJ/mol NH3(4-5当量)であることを明らかにした。昨年度行った放射光XRD測定で得られたプロファイルの解析を進め、結晶構造の決定を行う。各nに対する無水アンミン錯体の合成を行い、それぞれ構造決定を行う。その上で作成した無水物を湿度制御した空間で放置し、含水アンミン錯体を合成する。同時に硫酸銅の水和物から水分圧の無い状況を作り出しながらアンモニア加圧をして合成を試みる。構造決定は放射光施設によりXRD測定行い、リートベルト解析を行う。分圧の制御については装置を引き続き改良するが、時間がかかる場合はこちらを切り捨て、構造決定に注力する。水素貯蔵材料額が小さく、物品購入に使用できなかった。今年度の物品購入費に充てる予定である。
亜高山帯における林床型分布の成因論的検討に基づく森林更新モデルの再構築

森林植生、斜面の地形発達、林床型の間の関係を探るため、上高地梓川上流域において山腹斜面の落葉広葉樹の分布、特にブナに着目して研究を行った。梓川両岸の山腹斜面にはコメツガ、チョウセンゴヨウ、クロベ、トウヒなどが優占する針葉樹林と、シナノキ、ダケカンバ、ブナなどの落葉広葉樹がウラジロモミやトウヒなどの針葉樹と混交する林とがある。山腹斜面の針広混交林内に単木的にブナが出現する約50地点において、ブナの樹高や胸高直径、生育地の地形的条件などを記載した。計測された樹高2m以上のブナ101個体のうち、約8割は胸高直径が40cm以上で、100cmを超えるものも7個体計測された。5-40cmの個体が2個体と極めて少なく、中径木(亜高木)に相当するブナが見られないことが特徴となっている。中古生層の分布域に限ってみると、ブナを含む針広混交林は主として開析の進んだ急傾斜の斜面に分布していた。ここでは表層崩壊によって地表撹乱が顕著ではあるけれども、林床にはシナノザサが優占する傾向があった。ブナの幼樹の多くはこのような崩壊跡地などの急傾斜地に集中的に観察され、それ以外の場所では極めて少ない。本研究の結果から、亜高山帯と山地帯の植生帯境界部において、ブナや他の落葉広葉樹が山腹斜面の地形発達と関わりながら森林を構成していることが明らかになった。斜面の安定性と更新メカニズムとの関係をより詳細に検討することが今後の課題となる。上高地梓川上流域において森林植生、地表変動の履歴、林床型の間の関係を探るため、山腹斜面の落葉広葉樹の分布および沖積錐上のトウヒ優占林の分布の二つに着目して研究を進めた。梓川両岸の山腹斜面にはコメツガ、チョウセンゴヨウ、クロベ、トウヒなどからなる針葉樹林と、シナノキ、ダケカンバ、ブナなどの落葉広葉樹がウラジロモミやトウヒなどの針葉樹と混交する林とがある。これらの分布を中古生層の分布域でみてみると、針葉樹林は開析の進んでいない比較的平滑な斜面に分布し、混交林は主として開析の進んだ急傾斜の斜面に分布していた。林床の状態を比較すると、前者では表層が角レキで構成される斜面からなり林床にササが出現しないところがあるのに対し、後者では表層崩壊によって地表撹乱が顕著ではあるけれどもシナノザサが優占する傾向があった。次に梓川支流の下又白谷の沖積錐上において、三つの林相・林床型タイプ別にトウヒ優占林の構造を比較した。土石流による全層または林床のみの撹乱は、ササ型林床の林分においてトウヒやウラジロモミの侵入・定着に頁献していた。最近約50年間に土石流の及ばなかった林分では、トウヒの実生の分布は倒木上や根張り上などに限られるが、地表撹乱を受けたところでは大量の後継樹の加入が起こっていた。土石流は年々断続的に流路を変更しつつ本沖積錐上の森林を破壊している。空中写真で判読される林冠破壊部の周囲には下層のみ破壊された林分が存在するので、土石流は林冠破壊部分より広い範囲にわたって森林の更新に影響を持ってきたと考えられる。今年度の研究で取り上げた山腹斜面と沖積錐はそれぞれ独立した地形システムではない。今後は流域全体を統一する地形システムの中で個々の事例を位置づけ、地表変動-林床-林冠の動的な関係を明らかにしていく。
悪性骨軟部腫瘍の浸潤、転移に関わるシグナル伝達分子を標的とした新しい治療法の開発

悪性骨軟部腫瘍患者の死因のほとんどは転移であり、その制御法の確立は社会的急務である。転移に際し腫瘍細胞は、二度にわたり血管内皮細胞下の基底膜を浸潤、破壊するが、この基底膜浸潤は転移成立の多段階プロセスのなかで最も重要なステップと考えられている。我々は、この基底膜浸潤のモデルであるinvasion assayを世界に先駆け開発し、基底膜浸潤の分子機構を解析し、その抑制法の開発に向けた研究を推進してきた。その結果、悪性腫瘍細胞の基底膜への接着、酵素的破壊、運動に関与する遺伝子は、接着分子や細胞骨格関連分子からのシグナル伝達により発現が一挙に変化し、浸潤、転移を惹起している可能性が示唆された。一方、近年、Rhoファミリー、インテグリンという浸潤、転移に関与する2つの主要な分子が注目され、その下流のシグナル伝達経路の解析が進んでいるが、両者の相互関係は全く明らかにされていない。今回の研究の目的は、インテグリンとRhoのシグナル伝達経路とクロストークの詳細な検討を行い、その経路の中で細胞の転移形質を一度に抑制しうる最も重要な因子を分子標的とし同定すること、その分子標的に対する有効な抑制法を検討し、悪性骨軟部腫瘍の浸潤、転移の新しい治療法の開発につなげること、である。我々は、細胞内cAMP濃度を上昇させることでヒト線維肉腫細胞HT1080の浸潤、転移が抑制できることを見いだしている。この現象の分子機構を詳細に検討すると、cAMP誘導体によってPKAを介してRho活性化が抑制され、アクチンストレスファイバー形成の抑制を引き起こし、さらにFAKのリン酸化も抑制し、細胞形態を変化させるとともに浸潤能を低下させることが判明した。浸潤を規定する細胞運動能にはFAKリン酸化が重要であったが、接着や酵素的破壊に関してはFAKリン酸化の影響は少なかった。以上より、リン酸化FAKが細胞形態と運動能の制御に深く関与していることが明らかとなった。また、悪性組織性組織球腫の臨床サンプルにおいて、FAKリン酸化と腫瘍再発に関連がある可能性を見いだした。さらに腫瘍性骨破壊において、強力な血管新生因子であるVEGFからのシグナルが重要な役割を果たしており、この伝達経路を阻害することで、骨転移や骨破壊が制御できる可能性が示唆された。悪性骨軟部腫瘍患者の死因のほとんどは転移である。転移に際し腫瘍細胞は血管内皮細胞下の基底膜を浸潤、破壊するが、この基底膜浸潤は、転移成立の多段階プロセスのなかで最も重要と考えられている。我々は、この基底膜浸潤のモデルであるinvasion assayを開発し、基底膜浸潤の分子機構を解析し、その抑制法の開発に向けた研究を推進してきた。

今回の研究の目的は、インテグリンとRhoのシグナル伝達経路とクロストークの詳細な検討を行い、その経路の中で細胞の転移形質を一度に抑制しうる最も重要な因子を分子標的とし同定し、その分子標的に対する有効な抑制法を検討し、悪性骨軟部腫瘍の浸潤、転移の新しい治療法の開発につなげることである。本年度は、骨肉腫細胞株にRho活性化剤を作用させ、過剰なRho活性化は細胞運動、浸潤能の低下、基底膜破壊に重要な酵素であるMMP2の活性化抑制を一挙に起こすことを証明した。このRho活性化は細胞接着分子インテグリンの下流で、細胞運動、浸潤能を制御しているFAKのリン酸化も抑制した。また、転移性の悪性組織性組織球腫の臨床サンプルにおいてもRhoが過剰発現していることを見いだした。さらに、骨転移成立過程において、血管内皮細胞増殖因子が腫瘍の血管新生促進とともに、破骨細胞前駆細胞の増殖、運動能を亢進させること、その下流のシグナル伝達にFAKが関与していることを見いだした。悪性骨軟部腫瘍患者の死因のほとんどは転移である。転移に際し腫瘍細胞は血管内皮細胞下の基底膜を浸潤、破壊するが、この基底膜浸潤は、転移成立の多段階プロセスのなかで最も重要と考えられている。我々は、この基底膜浸潤のモデルであるinvasion assayを開発し、基底膜浸潤の分子機構を解析し、その抑制法の開発に向けた研究を推進してきた。その結果、悪性腫瘍細胞の基底膜への接着、酵素的破壊、運動に関与する遺伝子は、接着分子や細胞骨格関連分子からのシグナル伝達により発現が一挙に変化し、浸潤、転移を惹起している可能性が示唆された。一方、近年、Rhoファミリー、インテグリンという浸潤、転移に関与する2つの主要な分子が注目され、その下流のシグナル伝達経路の解析が進んでいるが、両者の相互関係は全く明らかにされていない。我々はすでに、細胞内cAMP濃度を上昇させることで、ヒト線維肉腫細胞HT1080の浸潤、転移が抑制できることを報告している。本年度は、この現象の分子機構について解析した。その結果、cAMP誘導体を作用させると、PKAを介してRho活性化が抑制された。これがアクチンストレスファイバー形成の抑制を引き起こし、さらにFAKのリン酸化も抑制し、浸潤能が低下させることが判明した。また、悪性組織性組織球腫の臨床サンプルにおいて、FAKのリン酸化と腫瘍再発に関連がある可能性を見いだした。悪性骨軟部腫瘍患者の死因のほとんどは転移であり、その制御法の確立は社会的急務である。転移に際し腫瘍細胞は、二度にわたり血管内皮細胞下の基底膜を浸潤、破壊するが、この基底膜浸潤は転移成立の多段階プロセスのなかで最も重要なステップと考えられている。我々は、この基底膜浸潤のモデルであるinvasion assayを世界に先駆け開発し、基底膜浸潤の分子機構を解析し、その抑制法の開発に向けた研究を推進してきた。
現代オーストラリアにおける「社会の歴史化」とナショナリズムの再編の研究

近年オーストラリアでは、歴史研究が停滞する一方で、歴史の社会的な意味はますます大きくなりつつある、すなわち歴史的なテーマやイメージがさまざまな文化活動に浸透している。一般的に多くの政府は、国民に対する実質的な便益を削減しながら、自国中心的な歴史を国民に提供することで、精神的な代替物を提供しようとする。オーストラリアも例外ではなく、連邦レベルで初の統一歴史カリキュラムを導入した。本研究は、その経緯をグローバリゼーションとの関係を踏まえて、明らかにすると同時に、それとは異ったかたちで社会にある一般の人びと歴史意識を、地方の歴史博物館を研究することで分析した。今年度行う予定であった計画のうち、(1)南オーストラリアにおける歴史博物館等の調査、とりわけ歴史的鉱山町バラの歴史博物館の調査を行った。(2)キャンベラで歴史のカリキュラム改革に関する関係者のインタビューを実施した。さらに、(3)西オーストラリアで開かれた歴史教育学会に参加し、歴史の教員と接触し、新しい歴史教科書とそれによる教育に関する情報を収集した。続いて、(4)西オーストラリアにおける博物館等の調査を行った。また、(5)ウエブ上のオーストラリア辞典及び年表のソフトウェアを更新した。以上5つの計画は、当初の予定通りに実施した。このほか、クィーンズランドにおけるイン・デプス・スタディを予定していたが、これに代えて、NSW州のガンダガイの歴史博物館の集中的調査と、ヴィクトリア州や南オーストラリア州などにおける移民やエスニックグループの博物館の調査を行った。さらに、「社会の歴史化」の特徴を、現在のナショナル・アイデンティティやナショナリズムとの連関の構図を提示するという予定に関しては、その媒体を主に都市と地方の博物館に求め、19世紀以来の歴史展望のもとに、これを論文として書き上げ、これを『西洋史学』に投稿した。こうした予定した活動に加えて、クィーンズランドの博物館の類型的な特徴を示した論文を、「オーストラリアにおける歴史戦争後の歴史博物館」『パブリック・ヒストリー』10号、2013年、pp.15-33として、出版した。今年度は、次の5つの課題を達成することを目標とした。(1)学会での報告または論文での成果報告を行う。(2)オーストラリアの研究者を招いたセミナーを実施し、内外の研究者からの批判を受け、研究を検証する。(3)新しい歴史教科書に関して、オーストラリアにおける確認調査を行う。(4)新しい歴史教科書の翻訳を進め、出版の目途をつける。(5)最終報告書を取りまとめる。以上の計画に関する成果は以下のとおりである。(1)については『西洋史学』で論文「オーストラリアにおける歴史博物館の発達とポストモダニティ」を発表し、歴史意識とナショナリズムの問題を検討した。(2)については、11月10ー11日に2013年に、the Second International Seminar on Australia in Osaka, 2013を開催し、新しいナショナリズムが歴史教育や博物館に及ぼす影響が、オーストラリアだけでなくイギリスやカナダなどでも大きくなっていることを確認した。その内容は『パブリック・ヒストリー』で公開した。(3)については、キャンベラやオーストラリア東海岸における調査を同年8月に実施した。(4)については、明石書店を通じて複数の出版社と交渉したが、画像の権利の問題がいまだに解決していない。(5)は作成中である。(4)が未達の状況が続いたために、その代替として、計画にはなかったオーストラリア東部沿岸の歴史博物館の調査を行った。この調査は、今回の研究を発展させた、4月から始まる新たな研究の基礎の一部をなすものであり、早期に成果を公表する予定である。全体として、歴史が社会に浸透し、それが歴史戦争や新しいカリキュラムの作成と深く結びついている状況を示し、それが多くの国に共通した、グローバルな状況の一部であることを示すことができたと思われる。平成23年度は、(1)南オーストラリアにおける博物館の調査(2)首都キャンベラにおける文献調査(3)研究協力者、N・ブラウンとの打ち合わせ(4)翻訳を行う歴史教科書の選定を実行する計画を立て、(2)と(3)について順調に達成したが、(1)については科研費の支出を70%に抑えるようにとの指示があり、夏季休暇中の調査を断念した結果、予定した調査を行えなかった。また、(4)についても、人口の大部分を占めるNSWとヴィクトリア両州が歴史教育の必修化を2年間延期したので、選定作業はあまり進展しなかった。南オーストラリアにおける調査を実施できなかったことを補うために、成果の報告を活字化することで、他の項目に関して研究を計画以上に前進させる方針を立てた。すなわち(2)に関して、キャンベラで収集した、新しい歴史カリキュラムと関連する会議、新しい歴史教科書などに関連する文献を利用して、歴史教育の変化に関する論文を執筆した。それを、国立民族学博物館の共同研究「オーストラリア多文化主義の

過去・現在・未来ー共生から競生へ」の最終報告書に収める予定の論文として、2012年2月末日に座長の関根政美に、「歴史戦争の後にーオーストラリアにおける歴史教育の統一的・全国的導入」として提出した(1年程度で出版の予定)。そこでは、「歴史戦争」と呼ばれる政治的・党派的な激しい論争を簡単に説明し、それがどのように解釈されてきたかを示した。さらに、このような歴史とナショナル・アイデンティティをめぐる激しい対立にもかかわらず(あるいはその背後で)進行してきた、党派を超越した科目としての「歴史」教育の全国的導入に注目することで、オーストラリアという国民国家の「再」統合に向けたプロセスに光を当てた。この論文の意義は、研究目的の一つ、従来は指摘されてこなかった社会の歴史化が、歴史教育で超党派的に進んでいることを示した点にある。平成24年度は、予定していた研究計画のうち(1)南オーストラリアにおける歴史博物館等の調査。(2)関係者のインタビューを実施した。(3)歴史教育学会への参加。(4)西オーストラリアにおける博物館等の調査。(5)オーストラリア辞典及び年表のソフトウェアを更新を予定通り実施し、残る二つも、NSW州のガンダガイの歴史博物館の集中的調査と、移民やエスニックグループの博物館の調査。都市と地方の博物館の歴史展望を示す論文の執筆を行うことで、代替するに十分な活動を行った。それに加えて、クィーンズランドの博物館の類型的な特徴を示した論文を執筆しており、計画は十分に進んでいると思われる。また、研究目的から考えても、地域の歴史化に関連して、博物館の類型に関する論文と、19世紀以来の長期的視野に立った博物館の展開を歴史意識との関連で論じた論文を執筆できたことは、大きな前進だと思われる。平成23年度は、すでに述べたように(1)南オーストラリアにおける博物館の調査(2)首都キャンベラにおける文献調査(3)研究協力者、ニコラス・ブラウンとの打ち合わせ(4)翻訳を行う歴史教科書の選定の四つのうち、(2)と(3)について順調に達成したが、(1)については、夏季休暇中の調査を断念し、(4)についても、選定作業の進展は十分ではなかった。現地調査という点からは、やや遅れているとするのが妥当である。しかし、現地との打ち合わせは想像以上に順調に進み、平成25年度に日本で開催する予定のセミナーへの協力を取り付けた。また、研究目的から考えると、歴史戦争の背後で進行する「社会の歴史化」に関して、歴史教育という分野に関して論文を執筆できたことは、大きな前進であったと思われる。さらに、平成24年度後半は、サバティカルを取得するので、海外調査が容易に実行できるようになっていることも考慮すると、おおむね研究は順調に進展していると言えよう。基本的に当初の計画を踏襲して、今年度の計画を進めたいと考えている。具体的には次の計画を実施する。(1)学会での報告または論文として成果の公表を行う。
節水、省エネルギー、環境保全のための泡沫染色装置の試作研究

泡沫染色における基礎的条件の検討に用いる泡沫染色装置I型とその実用化を目差し2種の染料を用いた配合染色および重ね染めや染色前後の処理加工やComputer Color Matchingsystemの導入も可能とした配合型泡沫染色装置II型の試作を行い、泡沫染色で問題となる排液現象を抑える目的で染色槽に設置する中筒および内壁の効果や配合染色における染色効果などを検討した結果、泡沫染色装置の染色槽内部に設置する中筒の孔の直径および開孔率は孔通過時の泡沫の再形成や変形にともない排液速度を変化させると予想されるが、泡沫染色装置I型に使用する中筒では孔の直径6mm、開孔率10%、孔の分布は中筒を上下4部に区分したとき孔密度は上部から下部に向けて5:3:1:1と不均一分布にすると効果的な染色が得られた。このことは泡沫染色装置II型の中筒および内壁の開孔率分布ともほぼ一致する。泡沫染色においてはバルク沫液(起泡剤として非イオン界面活性剤を含む)中に送り込まれる空気流量や起泡剤の種類および濃度や泡膜の厚さ、プラトー境界からの排液などが染色性に大きな関連をもつことが認められる。本試験研究発で試作した泡沫染色装置を用いた染色では気/液界面における染料分子の吸着特性や気/液界面面積の著しい増大などによってきわめて効率的なしかも均一な染色が可能になる特徴が認められ、実用化の可能性も充分認められる。また水系染色の利点を生かした気/液系の泡沫染色の染色機構を解明するためには泡膜の動的特性を総合的に検討する必要がある。本研究では孤立泡の導化現象より泡沫の動的表面張力を測定する装置や界面活性剤一染料水溶液の液体膜の破泡臨界挙動の解析を目的とする泡膜2軸延伸装置や泡沫の基質に対する動的なぬれ現象を解明するために泡接触角測定装置なども試作し、泡沫の動性が大きく関与する染色性および染色むらなどについても合わせ検討している。本試験研究は染色工程における節水および省エネルギー化,染色廃液による環境汚染の軽減,繊維布の損傷劣化防止,染色堅ろう性の向上などを目的として現状の浸染とは全く異なる泡沫(foam)を利用した機械作用の著しく弱い超小浴比(1:35)、高温型の泡沫染色装置を試作するとともに水系染色の利点を生かした気/液系の泡沫染色における泡膜の物性(動的表面張力,粘性,膜厚,接触角測定など)を綜合的に検討して、泡沫による染色機構の解明を試みている。本年度は初年度にあたるためまず今まで使用してきた試作の小型泡沫染色装置による研究成果をもとに泡沫染色装置を設計、試作し、基本的な染色条件について検討した。また非イオン界面活性剤を含むバルク染液からつくられる泡(気/液界面)の表面張力の測定や、泡沫によるぬれの尺度となる接触角測定装置の試作についても合わせ検討した。その結果、オレイルポリオキシエチレン(【P!】=15)エーテル(0.5×【10^2】mol/l)の起泡剤を含むバルク染液中に送り込まれる空気流量は連続的かつ効果的に生成される泡量や被染物中を移動する泡の上昇速度などに関連して染色性を大きく左右するが、本年度に新たに試作した泡染色装置(FDM-TE)を用いた実験では空気流量15l/分付近にすると、80°C、30分間染色で最も高い染着量を示すことが認められる。