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炭化ケイ素を用いたダークマテリアル創製への挑戦

立方晶炭化ケイ素(3C-SiC)は屈折率が比較的高く反射率が20%もあるため、完全黒体に近い物質、ダークマテリアルにはなりえない。本研究課題で我々は、この反射率の高いSiCを用いたダークマテリアル創製に挑戦した。有機シランガスを用いた化学気相堆積法により表面が黒い多結晶SiC膜が堆積し、さらに堆積を最適化することで、紫外-可視-近赤外光領域で反射率が約6%の低反射率多結晶SiC膜の開発に成功した。これまで立方晶炭化ケイ素(3C-SiC)をSi(100)基板上に堆積させてきたが,初年度は自然酸化膜付Si(100)基板上へのSiC膜堆積を行った.堆積時間を5時間に固定し,堆積温度を変化(760-900°C)させてSiC膜堆積を行ったところ,すべての堆積温度で黒っぽい膜が得られた.堆積温度が高くなるにつれて膜厚(堆積速度)の増加が見られたことから,自然酸化膜上でもSiC膜の成長様式は表面反応律速過程であった.XRD測定の結果,900°CのみSiC(100)が強く配向した多結晶膜が得られ,それ以外はSiC(111)が強く配向した多結晶膜であった.900°CでのみSiC(100)が強く配向した理由は,SiC膜堆積初期に表面を覆っていた酸化膜の一部が完全に脱離して基板のSi(100)が露出した表面でSiCがエピタキシャル成長したためであると考えられる.FTIRを用いてSiC膜の透過率測定(測定範囲:400-4000cm-1)を行ったところ,一般的なSiCのスペクトルでは唯一795cm-1にSi-C結合のTOフォノン吸収が見られ,その他の赤外線は透過するはずであるが,今回得られたSiC膜では,堆積温度が高くなるにつれてTOフォノンピークの半値幅は増大し,さらに透過率が全体的に減少した.驚いたことに,850°C以上で堆積したSiC膜はこの測定波長範囲の赤外線を一切透過しなかった.SEMを用いて表面を観察すると,堆積温度が増加するにつれて表面粗さが増大していたことから,この表面粗さが赤外線を透過させない原因ではないかと考えている.これらの結果は本研究では好ましく,現状でダークマテリアルにかなり近い性質のSiC膜が出来ていると考えられる.表面積が大きく,赤外光を透過させないSiC膜の自然酸化膜付Si(100)基板上での形成メカニズムを調べ,以下の結果を得た.【XRD】異常成長SiC膜の成長初期段階では(100)結晶核が形成するが,その後(111)と(110)が優位になり,最終的に多結晶SiC膜となる.【SEM】温度振動が始まる直前にSEMで観察可能なサイズの結晶核がすでに生成され,堆積時間が増加するにつれて結晶核が大きくなり,表面ラフネスが増大している.【FTIR】堆積時間の増加と共に低波数側の透過率が減少し,その後全体の透過率が減少し,透過率の減少は表面ラフネスに大きく依存していることが分かった.さらに,表面ラフネスの大きいSiC膜の紫外-可視光(250-850nm)領域における透過率と反射率測定を行うために,石英基板上にSiC膜堆積(1000°C,5時間)を行った.一般にSiCは屈折率が高いため反射率は2040%となるが,本申請課題で開発したSiC膜の紫外-可視光領域での反射率は約6.9%(透過率は最大で2.2%)であった.今後はSiC膜の表面形状の最適化を行うことでさらなる反射率の低減を目指し,SiCのダークマテリアル化と光学素子への展開を図る.表面科学、結晶成長、半導体工学より詳細な成長メカニズムを解明するための実験装置を新たに構築しているため,SiC膜表面からの水素脱離バリアの評価をまだ行っていないが,その他は当初の実施計画通りに順調に進展している.現在構築中の水素脱離バリア評価システムにより,SiC表面からの水素脱離のバリアを測定し,この観点から成長メカニズムの解明を行う.さらに光学特性や構造解析を行い,ダークマテリアルとなりうるSiC膜堆積条件を見出す.水素脱離バリア評価システムで使用する水素ガスの購入が遅れたため.SiC膜堆積に必要な原料ガスやその他の消耗品の購入に充てる.
先天性免疫不全症の責任遺伝子の解明とその機能解析

我々は、伴性劣性高IgM症候群(XHIM)の責任遺伝子がCD40リガンドであることを見出したが、その後の多数例の遺伝子変異の検討で、XHIMの中で軽症が存在することを明らかにし、軽症である理由をCD40リガンドの立体構造などから解析した。CD40リガンドのmissense mutationを,Class I(疎水性コアの異常),Class II(3量体構成の異常),Class III(CD40との結合の異常)の3種類の異常に分類した。クラスIの症例の中で軽症例があったが、こうした症例は、missense mutationであり、いくつかの抗CD40リガンド抗体が結合し、CD40リガンドの構造が保たれていた。また,イントロンの異常によりエクソンスキッピングガおきた症例で、正常のCD40リガンドが少量発現しており、軽症になっていた.このように、CD40リガンドの遺伝子変異と臨床像との相関を明らかにした。次に、Wiskott-Aldrich症候群例(WAS)の責任遺伝子であるWASPの機能解析を行った。まずCOS細胞にWASPをtransfectしたところ、WASPと同じ場所にアクチンが顆粒を形成していた。このことから、WASPは細胞内でアクチンと結合し、その重合を誘導していると考えられた。また、WASPのPH domainがPIP_2に結合し、さらに、WAS患者でみられる遺伝子変異を導入すると、PIP_2との結合は低下することを明らかにした。WASPのProline rich domainにAsh/Grb2がそのSH3領域でと結合することをGST fusion proteinの系を用いて示した。さらにWASPでのcofilin cofilin homologyに点突然変異を導入したWASPでは、COS細胞に発現させてもアクチンの凝集が起きないことを明らかにした。以上、WASPが細胞骨格の調節、顆粒形成、シグナル伝達に関わる分子であることを解明した。
海洋起源の硫黄化合物(硫化ジメチル)からみた大気―海洋相互作用の研究

海洋生物起源のDMSを通して大気と海洋間の相互作用に関わるプロセスを明らかにすることを目的として、本助成を受けて下記の項目の研究を行った。(1)大気DMSの自動連続測定システムを構築、(2)西部北太平洋上での観測船による大気と海水のDMSの測定、及びエアロゾルの化学組成の分析、(3)八丈島に観測点を設け、連続観測の実施。また、これらのデータ解析のため、気塊の輸送経路の解析、黄砂の飛来の確認、そして海洋の植物プランクトン量として、海色センサーを搭載した人工衛星SeaWiFSのデータを利用した。これらのデータと風速などの気象データからDMSの大気への放出量を推定し、大気DMS濃度との関係を解析した。また、DMSの測定と並行して大気エアロゾルの化学組成分析を行うための粒径別のエアロゾル採集と数濃度の測定を行った。その結果、この海域の4月(春季)と12月(冬季)の海水中のDMS濃度を比較すると、4月が1.52倍ほど濃度が高いことが分かった。植物プランクトンの季節変化をSeaWiFSによるクロロフィノル濃度から調べた結果、12月に比べ4月は特に沿岸でクロロフィルが増加しており、海洋生産の季節変化に対応したものであると考えられる。また、海洋生産の高い水塊から輸送されたきた気塊に覆わたときにエアロゾル中のメタンスルフォン酸(MSA)と硫酸塩エアロゾル濃度が有意に増加し、海洋からのインパクトが大気側に及んでいるケースを捉えることができた。一方、黄砂の飛来を確認できたが、黄砂が海洋生産に及ぼす影響を議論するに十分なデータを得ることはできなかった。初年度に実施した内容は、(1)大気DMS自動連続観測システムの構築、(2)西部北太平洋上での船上観測の実施、(3)島嶼などの固定観測地点の選定、である。大気DMSの自動連続測定システムは平成6年に小笠原諸島母島での観測において開発したが、今回はその改良を行ない精度の向上を図った。平成13年5月の「みらい」MR01K02航海でこのシステムを使って西部北太平洋の大気DMSの連続測定を実施した。また表層海水のDMS濃度の測定を行い、風速などの気象データからDMSの大気への放出量を推定し、大気DMS濃度との関係を解析した。その結果、大気DMS濃度は海洋生気団で高く、大陸性気団で低いことが分かった。これは一つに、海洋性気団では大気成層が安定であるため下層に蓄積し易いこと、一つに海洋性気団でDMSを酸化するOH濃度が大陸性気団に比べて低いためDMSの寿命が長いことが考えられる。12月に東京大学の「淡青丸」により西部北太平洋の黒潮をはさんだ沿岸と外洋域の表層海水と大気中のDMS濃度の測定を実施した。この航海では、DMSの測定と並行して大気エアロゾルの化学組成分析を行うための粒径別のエアロゾル採集と数濃度の測定、及び光化学過程の情報を得るためのオゾン濃度の測定も実施した。この海域の冬季の海水中のDMS濃度をこれまでに得られた春季の結果と比較すると、春季に1.52倍ほど濃度が高いことが分かった。植物プランクトンの季節変化をSeaWiFSによるクロロフィル濃度から調べた結果、12月に比べ春季は特に沿岸でクロロフィルが増加しており、海洋生産の季節変化に対応したものであると考えられる。島嶼での観測点として八丈島の島内に観測点を選定した。次年度はじめに観測システムを輸送し、黄砂の飛来による影響などを調べるための連続観測に入る予定である。2002年4月に島嶼での観測点として八丈島の北端にある灯台内に大気DMS濃度自動連続測定システムを設置し、自動連続観測を開始した。

観測システムは灯台の建物外部に設置した外気取入れ口からテフロンチューブにより室内に試料空気を吸引し、その一部をエアロゾル、水蒸気、オキシダントを除去して冷却捕集し、一定量の試料空気を捕集後に加熱し水素炎炎光光度計付ガスクロマトグラフィー(GC/FPD)で定量分析するものである。分析結果はクロマトグラフの解析装置により保存し、大気の捕集量や捕集温度、脱着温度はパーソナルコンピュータでモニターした。定期的にDMSの標準ガスを用いてシステムの校正を行った。また、6月からは毎月1,2回の割合で釣り舟をチャーターし沖合いの表面海水を採取し、観測点において窒素ガスによりパージ・トラップ法で海水中のDMS、及びその前駆物質であるDMSPの測定を実施した。DMSPは海水に1Nの水酸化ナトリウムを添付し数時間放置後DMSに変換されたものをパージ・トラップで測定した。問題点として、台風などの通過により島内の停電が月に1,2回発生し、そのためシステムの一部(外気吸引ポンプやGCの検出部)にトラブルが発生したため、9月から測定が一時中断している。データ解析はまだ途上であるが、春から夏にかけて得られた結果から、気団の入れ替わりに伴い大気DMS濃度が大きく変動する結果が得られている。すなわち海洋性気団に覆われたときに大気の成層が安定化し下層に蓄積されるとともに清浄海洋大気中の低濃度オゾンなどによりDMSの酸化が抑制され大気DMS濃度が増加する傾向にある。一方、大陸からの気団では大気の成層が不安定化し、海洋から放出されたDMSが希釈されるとともに汚染大気中のオキシダントの増加によりDMSの酸化が促進され、大気DMS濃度が低下する傾向にある。島嶼での観測点として八丈島の北端にある灯台内に大気DMS濃度自動連続測定システムを設置し、自動連続観測を実施した。観測システムは灯台の建物外部に設置した外気取入れ口からテフロンチューブにより室内に試料空気を吸引し、その一部をエアロゾル、水蒸気、オキシダントを除去して冷却捕集し、一定量の試料空気を捕集後に加熱し水素炎炎光光度計付ガスクロマトグフフィー(GC/FPD)で定量分析するものである。また、6月からは毎月1、2回の割合で釣り舟をチャーターし沖合いの表面海水を採取し、観測点において窒素ガスによりパージ・トラップ法で海水中のDMS、及びその前駆物質であるDMSPの測定を実施した。機器のトラブルなどにより観測の中断があったため、データの欠測があるが、春から夏にかけて得られた結果から、気団の入れ賛わりに伴い大気DMS濃度が大きく変動する結果が得られている。
植物保護を指向した植物病原菌産生毒素の生合成研究

私達のグループはこれまでに植物病原菌Cochliobolusspicifer D-5株が,(1)spiciferones A,B,C,spiciferinone,spiciferninなどの植物毒素や植物生長調整物質を生産すること,(2)これらの代謝産物は炭素骨格は異なるものの同一のポリケタイド生合成中間体を経て生合成されることなどを明らかにしてきた.この病原菌の代謝産物を精査したところ,新らたなspiciferinone類縁体を見出しcochliospicinAと命名し,その化学構造を決定した.決定されたその化学構造からcochliospicinAはspiciferinoneにC3単位が付加して生じるものと考えられた.以前,私達はBipolaris sorokiniana OB-25-1株が新規な植物毒sorokinianinを生産することを明らかにしたが,この化合物もセスキテルペンであるprehelminthosporolにC3単位が付加して生じると考えられた.そこで,B.sorokiniana OB-25-1株を用いてC3単位部分の生合成起源を調べることにした.安定同位体標識化合物の投与実験,置換培養実験などからC3単位がTCA回路のオギザロ酢酸由来であることを証明した.植物病原菌Neocosmospora vasinfecta NHL 2298株は植物毒neovasinin,neovasifuranone類を生産する.これら植物毒素の生合成経路を解明するために,生合成関連化合物の検索を行い,neovasipyridone類を単離しその化学構造を解析した.得られたその化学構造からneovasipyridone類はアルデヒド基を持つneovasifuranone類の前駆体がアルキルアミンと反応してシッフ塩基を形成した後,脱水閉環して生じるものと考えられた.申請者のグループは、マメ科植物病原菌Neocosmospora vasinfecta NHL 2298株、小麦の斑点病菌Cochliobolusspicifer D-5株、さらにはオオムギの斑点病菌Bipolarissorokiniana OB-25-1株を中心に、それら代謝産物について生合成をも含めた化学的研究を行なってきている。本研究では、これらの代謝産物の生合成経路を確立し、その知見に基づいて植物毒生合成経路の特異的阻害剤を開発することを究極の目的とした。そのために、具体的には平成7年度は上記3種の植物病原菌を用いて1)その2次代謝変異株の取得、2)変異株における蓄積物質の同定を主たる目標にした。このうち、N.vasinfectaとC.spiciferについてはいくつかの最終生成物の生成量の激減した2次代謝変異株の取得に成功した。しかしながら、顕著な生合成中間体二次代謝産物の蓄積を認めることはできなかった。一方、N.vasinfectaの菌体抽出物よりピリドン環を有する3種の新規な代謝産物を単離、構造決定した。この代謝産物は本菌の植物毒素の生合成前駆体と思われるアルデヒドとアミノ酸由来のアミンとが縮合、閉環した構造を持ち、安定同位体標識した酢酸の取り込み実験から想定される前駆体の存在を支持する証拠となるものであった。また、B.sorokinianaの生産する植物毒素sorokinianinの生合成については変異株をうることなく置換培養の手法を用いてその生合成前駆物質がセスキテルペンで本菌の主要代謝産物であるprehelminthosporolとTCAサイクルのメンバーのコハク酸もしくはフマル酸と特定できた。私達のグループはこれまでに植物病原菌Cochliobolusspicifer D-5株が,(1)spiciferones A,B,C,spiciferinone,spiciferninなどの植物毒素や植物生長調整物質を生産すること,(2)これらの代謝産物は炭素骨格は異なるものの同一のポリケタイド生合成中間体を経て生合成されることなどを明らかにしてきた.この病原菌の代謝産物を精査したところ,新らたなspiciferinone類縁体を見出しcochliospicinAと命名し,その化学構造を決定した.決定されたその化学構造からcochliospicinAはspiciferinoneにC3単位が付加して生じるものと考えられた.以前,私達はBipolaris sorokiniana OB-25-1株が新規な植物毒sorokinianinを生産することを明らかにしたが,この化合物もセスキテルペンであるprehelminthosporolにC3単位が付加して生じると考えられた.そこで,B.sorokiniana OB-25-1株を用いてC3単位部分の生合成起源を調べることにした.安定同位体標識化合物の投与実験,置換培養実験などからC3単位がTCA回路のオギザロ酢酸由来であることを証明した.植物病原菌Neocosmospora vasinfecta NHL 2298株は植物毒neovasinin,neovasifuranone類を生産する.これら植物毒素の生合成経路を解明するために,生合成関連化合物の検索を行い,neovasipyridone類を単離しその化学構造を解析した.得られたその化学構造からneovasipyridone類はアルデヒド基を持つneovasifuranone類の前駆体がアルキルアミンと反応してシッフ塩基を形成した後,脱水閉環して生じるものと考えられた.申請者のグループは植物病原菌を植物毒をはじめとする植物生理活性物質の宝庫とみなし,マメ科植物病原菌Neocosmospora vasinfecta NHL2298株,小麦の斑点病菌Cochliobolusspicifer D-5株,さらにはオオムギの斑点病菌Bipolaris

sorokiniana OB-25-1株を中心に,それら代謝産物について生合成をも含めた化学的研究を行なってきている。本研究では,これらの代謝産物の生合成経路を確立し,その知見に基づいて植物毒生合成経路の特異的阻害剤を開発することを究極の目的とした。そのため平成8年度は特異的阻害剤のスクリーニング法開発に向けて,植物毒素生合成の無細胞系の構築のための基礎的データを得ることにした。先ず,B.sorokinianaの生産する植物毒素sorokinianin生合成におけるセスキテルペンとC3単位の付加反応に着目し,C3単位とセスキテルペン部分の生合成起源の解明を目指した。これまでの研究において,申請者のグループはsorokinianinがセスキテルペンのprehelminthosporolとコハク酸フマル酸などのクレブス回路の構成酸を生合成起源に持つことを置換培養の手法を用いて推定している。本年度は安定同位体標識した酢酸とコハク酸の取り込み実験を行った。酢酸の取り込み実験においては,sorokinianinのセスキテルペン部分の標識パターンは既にhelminthosporal等で報告されているメバロン酸に由来するテルペンの生合成に合致した。また,酢酸の標識はC3単位部分にも取り込まれることが判明した。一方,コハク酸の取り込み実験においては,コハク酸の標識はsorokinianinのC3単位部分にだけ取り込まれ,以上のことから,sorokinianinがセスキテルペンのprehelminthosporolとコハク酸フマル酸などのクレブス回路の構成酸を生合成起源に持つことが証明された。今後は,この知見を基礎に無細胞系の構築を目指したい。
日本の企業統治―戦時・戦後の電力会社を中心に―

まず、1939年1950年において電気供給事業の中心的な存在であった日本発送電株式会社の企業統治を会計行動の側面から明らかにし、『明治学院大学経済研究』に「総括原価方式による電気料金認可制度と日本発送電株式会社の企業統治ー会計行動の側面からー」という形で発表した。さらに、1951年1954年の9電力における企業統治を総括原価方式と呼ばれる電気料金決定メカニズムとの関係から明らかにした。この成果はこれまでの研究成果と合わせる形で、拙書『企業統治と会計行動:電力会社における利害調整メカニズムの歴史的展開』に発表した。平成24年度においては、電力中央研究所が所蔵する『日発文庫』を中心に史料調査を行った。調査の目的は、総括原価方式による電気料金認可制度が日本発送電株式会社の企業統治に与えた影響を会計行動の側面から明らかにすることであった。その調査結果をもとに、明治学院大学経済学部の紀要である『明治学院大学経済研究』明治学院大学経済学部、第146号に「総括原価に方式による電気料金認可制度と日本発送電株式会社の企業統治ー会計行動の側面からー」を執筆した(21ページより48ページまで)。論文において明らかにしたのは、次の諸点である。日本発送電株式会社は戦時期に予算制度を構築したものの、予算が電気料金に反映されることはなかった。それは、電気料金は戦争遂行の関係から低位に抑えられ、そのかわり政府補給金という形で、日発に対する損失補てんが実施されたためであった。戦後においては、政府補給金の廃止に伴い、電気料金の値上げが実施された。遅くとも1947年以降、電気料金の決定が費用計算とリンクするようになった。それは、値上げの根拠として、会計上の問題が関係するようになったことを意味する。そのため、日本発送電株式会社はしばしば政府に対して相対的に低い電気料金の値上げの根拠として、会計処理上の要求を行っていった。一方で、総括原価額の増加に基づく電気料金の値上げにより、消費者は電力会社に対して電気料金決定の基礎となる総括原価の適正な計算を求めるようになり、政府による電力会社に対する監査体制も合わせて強化されていった。平成25年度においては、1951年1954年の電力会社の企業統治と会計行動を総括原価方式と呼ばれる電気料金決定メカニズムに着目して検討を行った。また、1955年2012年の総括原価方式の変遷についても、合わせて分析を加えた。その結果、次の諸点が明らかになった。1951年1954年の3度にわたる電気料金値上げ率は、電気消費者による激しい反対の結果、抑えられた。その中で、電力会社は1952年9月期1953年9月期の15%配当、1954年3月期以降の12%配当を可能とする利益を計上した。このような利益計上を可能とした1つの理由として1952年3月期における再評価積立金を用いた損失処理や渇水準備引当金の取崩しといった9電力の会計行動を挙げることができる。一方で、9電力の減価償却の拡充は遅れたが、減価価償却の拡充は、最終的には電気料金の値上げによって解決せざるをえず、通産省公益事業局及び世界銀行に代表される債権者からの要求も合わさって、1954年10月に電気料金が値上げされ、9電力による減価償却拡充が図られた。平成25年度に実施した1951年1954年、及び1955年以降の電力会社の企業統治と会計行動の分析に加えて、平成24年度までに実施してきた1950年までの電力会社の企業統治と会計行動に対する検討結果を踏まえる形で平成26年3月に東京大学出版会から『企業統治と会計行動ー電力会社における利害調整メカニズムの歴史的展開ー』が出版された。本書の出版が当該年度における最大の研究実績である。平成24年度の研究計画がおおむね達成されたこと、平成25年度の研究計画に向けた準備もおおむね順調に進展していることが、「おおむね順調に進展している」と評価した理由である。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度の研究計画における中心的な課題は、単著の出版である。日本において電力会社が誕生した1883年1954年までの電力会社の企業統治と会計行動の関係性を明らかにしていく。そのため、1951年1954年の9電力における企業統治と会計行動の関係性を中心にして考察していく。
位置姿勢を独立して制御可能な冗長系無人航空機による高精度空中マニピュレーション

本研究の目的は、位置と姿勢を任意に制御可能な無人航空機とロボットハンドの組み合わせにより、無人機全体をマニピュレータ化し、作業範囲に制限がない空中マニピュレータを実現することである。空中マニピュレータの実現には、空気力を考慮した冗長多リンク系無人機の高精度制御理論、作業動作を空中マニピュレータの手先軌道へ変換するアルゴリズムが必要となる。平成30年度はそれらを実現するために以下の課題に取り組んだ。申請者はこれまでに、空中マニピュレータのハードウェアの開発と、空中マニピュレータが任意の姿勢で飛行する時に、消費エネルギを最小化するような推力、チルト角を決定する飛行エネルギ最小化理論を構築した。この理論を実証するため、開発したハードウェアに制御理論を組込み、実証試験を行った。安全に試験を行うため、機体軸周りの運動を一軸、または二軸に固定するための回転試験装置を開発した。試験の結果、構築したモデルと実際の挙動に差異があることが分かったため、モデルを修正し、シミュレーションを通して制御理論を改善した。次にモーションキャプチャシステムを用いた屋内飛行試験を実施したが、制御パラメータの調整に時間が掛かっており、安定した飛行に成功していない。空中マニピュレータで地上マニピュレータと同様の作業を実施するためには、作業動作を空中マニピュレータの手先軌道に変換することが必要であるため、作業変換アルゴリズムの開発を行った。まずベルトコンベア間の荷物移動のような、比較的ゆっくりとした動作を対象にして、シミュレータ内で地上マニピュレータの動作模擬を行った。次に地上マニピュレータの手先軌道を空中マニピュレータの飛行計画に変換するアルゴリズムを開発し、シミュレータ内で空中マニピュレータにより作業動作を模擬することが可能となった。平成30年度は作業変換アルゴリズムの開発とシミュレータによる検証は順調に進行した。しかし飛行試験による検証において遅れが発生し、当初予定していた制御理論と作業変換アルゴリズム実機を用いた評価試験が行えなかったため、全体としては、やや遅れ気味である。しかし、第19回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門で表彰されるなど、これまでの研究成果は高い評価を受けている。本年度は空中マニピュレータのための制御理論と作業変換アルゴリズムを実機で評価する予定であったが、飛行試験において制御パラメータの調整に時間を費やしたため、十分な飛行試験が行えていない。また空気力学モデル構築において、風洞試験が行えず動的な空力データの取得が行えなかった。そのため無風状態での推進機のモデリングと3DCADデータを用いて機体の空力パラメータのみをモデリングしている。作業動作変換アルゴリズムの開発は順調に行い、シミュレータによる検証は行えたが、今年度は動的な空力データを取得できなかったため、動的な空力データが不要な比較的ゆっくりとした作業動作にターゲットを絞り開発している。平成31年度は、30年度に完了できなかった内容を優先的に実施する。まず飛行試験を通して空中マニピュレータの制御理論および作業動作変換アルゴリズムの実証を行い、省エネルギ性、位置決め精度を定量的に判断するとともに、空中マニピュレータが作業動作を正確に行えることを証明する。また30年度に開発した地上マニピュレータの作業動作を空中マニピュレータの飛行計画に変換するアルゴリズムの拡張を行う。空中マニピュレータの対象とする作業の範囲を広げ、回転動作などの高速な動きを伴う作業に対応できるように拡張する。このアルゴリズムの開発には動的な空力パラメータが必要になるため、風洞試験により動的な空力データの取得を行い、これまでに構築したロボットモデルの高精度化を行う。さらに平成29、30年度までに開発した空中マニピュレータのハードウェア、制御理論とアルゴリズムの検証・改良を随時実施し、実環境の利用に適する耐久性の高い機体と理論構築を行う。論文投稿、学会発表は積極的に行い、これまでの成果を公表していく。本研究の目的は、位置と姿勢を任意に制御可能な無人航空機(以下UAV)とロボットハンドの組み合わせにより、UAV全体をマニピュレータ化し、作業範囲に制限がない空中マニピュレータを実現することである。空中マニピュレータの実現には、空気力を考慮した冗長多リンク系UAVの高精度制御理論、作業動作を空中マニピュレータの手先軌道へ変換するアルゴリズムが必要となる。平成29年度はそれらを実現するために以下の課題に取り組んだ。空中マニピュレータにより高精度な作業を実現するためには、アクチュエータを正確に制御する必要がある。そこで空中マニピュレータの一部であるUAVにおいて、プロペラの回転数とローターチルト角を正確に制御するシステムを構築した。またロボットハンドは重量増加を回避しつつ把持などの作業を実現するために、1つのアクチュエータで多指を開閉可能なハンドを開発した。さらに開発した空中マニピュレータのモデリングを行った。三次元運動方程式の導出とアクチュエータ及び実験システム(遅れなど)を優先的にモデル化し、静的な飛行で必要となるモデルを得た。空中マニピュレータは先行研究が少ないため、どのような制御理論が適切かということを十分検証する必要がある。そこで検証のための三次元シミュレータの開発を行った。システムの時間遅れや空力パラメータを自由に変更可能とし、モーションキャプチャシステムとも連接することで、実際の飛行とシミュレーションを連動可能とした。構築したモデルをシミュレータに実装し、空中マニピュレータのための制御理論の構築を行った。任意の姿勢で飛行する時に、消費エネルギを最小化するような推力、チルト角を決定する飛行エネルギ最小化理論を構築した。そしてシミュレータ上で理論の検証を行い、任意の姿勢において最小エネルギで飛行するが可能であることを確認した。

平成29年度はシミュレータ開発及び制御理論の構築は順調に進行した。しかし機体開発とモデリング作業において遅れが発生し、当初予定していた試験が行えなかったため、全体としては、やや遅れ気味である。また、予定していた論文投稿、学会発表が行えなかった。当初予定では、29年度中に飛行試験を行う予定であったが、アクチュエータ選定及びUAV設計に時間を要したため、飛行試験が行えなかった。しかし、その結果として設計要求を満たすような屋内飛行に適したコンパクトかつ高性能な冗長多リンク系UAVを開発することができた。また全体モデリングの中の空気力学モデルの部分においては、風洞試験が行えず動的な空力データの取得が行えなかったため、無風状態での推進機のモデリングにとどまった。その他のアクチュエータや実験装置全体の遅れモデルについては予定通りモデル化ができている。本研究の目的は、位置と姿勢を任意に制御可能な無人航空機とロボットハンドの組み合わせにより、無人機全体をマニピュレータ化し、作業範囲に制限がない空中マニピュレータを実現することである。空中マニピュレータの実現には、空気力を考慮した冗長多リンク系無人機の高精度制御理論、作業動作を空中マニピュレータの手先軌道へ変換するアルゴリズムが必要となる。平成30年度はそれらを実現するために以下の課題に取り組んだ。申請者はこれまでに、空中マニピュレータのハードウェアの開発と、空中マニピュレータが任意の姿勢で飛行する時に、消費エネルギを最小化するような推力、チルト角を決定する飛行エネルギ最小化理論を構築した。この理論を実証するため、開発したハードウェアに制御理論を組込み、実証試験を行った。安全に試験を行うため、機体軸周りの運動を一軸、または二軸に固定するための回転試験装置を開発した。試験の結果、構築したモデルと実際の挙動に差異があることが分かったため、モデルを修正し、シミュレーションを通して制御理論を改善した。次にモーションキャプチャシステムを用いた屋内飛行試験を実施したが、制御パラメータの調整に時間が掛かっており、安定した飛行に成功していない。空中マニピュレータで地上マニピュレータと同様の作業を実施するためには、作業動作を空中マニピュレータの手先軌道に変換することが必要であるため、作業変換アルゴリズムの開発を行った。まずベルトコンベア間の荷物移動のような、比較的ゆっくりとした動作を対象にして、シミュレータ内で地上マニピュレータの動作模擬を行った。次に地上マニピュレータの手先軌道を空中マニピュレータの飛行計画に変換するアルゴリズムを開発し、シミュレータ内で空中マニピュレータにより作業動作を模擬することが可能となった。平成30年度は作業変換アルゴリズムの開発とシミュレータによる検証は順調に進行した。しかし飛行試験による検証において遅れが発生し、当初予定していた制御理論と作業変換
西太平洋域における海生介形虫類(甲殻類)の進化学的研究

西太平洋域の介形虫類の進化学的研究について、本年度は以下のような研究を実施した。まず、中生代から新生代に繁栄したポドコーパ目介形虫類の視覚器官の機能と形態の進化について、これまでの成果をまとめ、英国の国際誌に投稿した.本論文はまもなく出版される予定である。続いて、スウェーデン王国で野外調査を行い、微化石試料を抽出し、古生代に栄えたパレオコーパ目介形虫類の視覚器官の機能形態学的研究を行い、古生態の復元を行った。本成果については、昨年9月にドイツで開催された第15回国際オストラコーダシンポジウムで発表し、現在、共同研究者のデイビット・シビター教授(レスター大学)と論文として投稿準備中である。また、申請者は2004年11月より約1年間、在外研究のためイギリスに滞在し、デイビット・シビター教授(レスター大学)やアンドリュー・パーカー教授(大英自然史博)らとともに、化石節足動物の眼の機能と進化に関わる研究をおこなった。この共同研究は、保存のよい白亜紀の甲殻類の複眼や新生代の昆虫の眼を扱い、さらにコンピューター・シミュレーションを用いて、それらの眼の機能を定量的に評価した世界に類を見ない研究である。これらの共同研究は現在も進行中であり、結果も着実に出てきている。カンブリアの生物大爆発は節足動物の高解像度な眼(複眼)の獲得によって成し遂げられたという理論(ライト・スイッチ理論)が、共同研究者のパーカー教授によって提唱された。しかし、何が複眼の先駆者であり、初期の節足動物の眼がどのくらいの性能を備えていたかといった説明はなされていない。申請者は今後、これらの疑問を解決すべく、節足動物全体を対象として眼の機能形態学的研究を継続してゆく予定である。日本列島周辺域の介形虫相の地史的成立過程の解明に向けて,本年度は以下のような研究を実施した.まず,日本列島周辺でこれまでに記載された全介形虫種のデーターベース化(共同研究)をおこない,特定の分類群に着目し,おもに北陸地方,日本海および琉球海域において現生・化石標本を採取した.目的の標本を実体顕微鏡下で抽出し,SEM観察および切片観察を通じて形態形質データを抽出した.その結果として次のような成果が得られた.1.日本列島周辺で,これまでに記載された介形虫種はおよそ990種にのぼり,25年前になされたチェックリストと比較して,種数にして8倍の増加が認められる.また,タイプ標本のデーターベース化の際には,それぞれの文献から読み取れる限りの情報を明記し,また属名等の変更がなされているものについては,原記載まで遡れるように工夫した.2.現生および化石記録が豊富な分類群に着目して,軟体部も含めた分類学的再検討をおこなったところ,近縁な種間では,付属肢の節の数や剛毛の本数は一致するが,感覚孔の位置や数,表面装飾やクチクラレンズの形態にはいくらかの相違が認められる.これらの形態形質のうち,クチクラレンズを含めた視覚器官について着目し,新たに考案した包埋法(標本の変形を防ぎ,確実に視覚器官の切片が作製できる)を用い,ウルトラミクロトームを用いて薄切切片を得,視覚器官の形態情報を抽出することに成功した.介形虫類の進化学的研究について,本年度は介形虫類の眼の進化に着目した.標本を顕微鏡下で抽出して切片観察を行い,パソコン上で形態データを取得しデータの解析を行った.眼の形態を簡単なモデルで近似し,幾つかのパラメータを指定し,光線追跡による集光能力の評価を行った.その結果として次の成果を得た.1.モデルについて形態空間解析を行ったところ,集光能力はレンズの外側の曲率とレンズ厚に大きく影響され,レンズが厚く曲率が大きい眼ほど集光能力は高くなる傾向にある.レンズ厚が中位の場合,外側曲率を変化させることである程度集光能力を高くできるが,レンズが薄すぎると構造的制約のため外側曲率を大きくしても集光能力を高められない.2.実標本(29種)から計測されたレンズ厚,外側曲率および推定された集光能力値を理論形態空間上にプロットしたところ,モデルと実標本から求められた値がよく一致した.走光性実験をおこなった結果,実標本から推定された集光能力値と調和した実験結果が得られた.このことから,外側曲率およびレンズ厚が実際に介形虫類の眼の集光能力を大きく左右している形質であると考えられる.3.既に公表されている分子系統樹上に眼の形質状態をプロットしたところ,レンズが発達している分類群はレンズを持たない分類群から派生したと考えられること.また,レンズを持つ分類群の中で集光能力が中位の眼(MGタイプとした)が最も原始的であり,それから様々な集光能力の眼(LG1,LG2およびHGタイプ)が派生したこと.集光能力が低いタイプは収斂によるものと考えられること(眼のタイプとその産出レンジ表を作成したところ化石記録からもこれらの結果は支持された).4.集光能力を左右する形質のうち外側曲率は殻の表面装飾の発達の程度に,レンズ厚は背甲の厚さに左右されていることがわかった.このうち厚い殻の獲得は系統的制約によるものと推定された.西太平洋域の介形虫類の進化学的研究について、本年度は以下のような研究を実施した。まず、中生代から新生代に繁栄したポドコーパ目介形虫類の視覚器官の機能と形態の進化について、これまでの成果をまとめ、英国の国際誌に投稿した.

本論文はまもなく出版される予定である。続いて、スウェーデン王国で野外調査を行い、微化石試料を抽出し、古生代に栄えたパレオコーパ目介形虫類の視覚器官の機能形態学的研究を行い、古生態の復元を行った。本成果については、昨年9月にドイツで開催された第15回国際オストラコーダシンポジウムで発表し、現在、共同研究者のデイビット・シビター教授(レスター大学)と論文として投稿準備中である。また、申請者は2004年11月より約1年間、在外研究のためイギリスに滞在し、デイビット・シビター教授(レスター大学)やアンドリュー・パーカー教授(大英自然史博)らとともに、化石節足動物の眼の機能と進化に関わる研究をおこなった。この共同研究は、保存のよい白亜紀の甲殻類の複眼や新生代の昆虫の眼を扱い、さらにコンピューター・シミュレーションを用いて、それらの眼の機能を定量的に評価した世界に類を見ない研究である。これらの共同研究は現在も進行中であり、結果も着実に出てきている。カンブリアの生物大爆発は節足動物の高解像度な眼(複眼)の獲得によって成し遂げられたという理論(ライト・スイッチ理論)が、共同研究者のパーカー教授によって提唱された。しかし、何が複眼の先駆者であり、初期の節足動物の眼がどのくらいの性能を備えていたかといった説明はなされていない。申請者は今後、これらの疑問を解決すべく、節足動物全体を対象として眼の機能形態学的研究を継続してゆく予定である。
GST遺伝子をモデル系とした金属ストレスや酸化ストレスへの植物の応答機構の解析

1)大腸菌内で大量生産させるためのプラスミドの構築:既にYulita博士らは大腸菌内で目的蛋白質を高発現させるベクターにAtGSTll遺伝子のAlストレス誘導性に関連する転写調節遺伝子の候補、3クローンを繋いでいた。しかし、これでは高発現はできなかった。そこで、まずこれらの塩基配列を確認する作業から着手した。その結果、どのクローンの場合もDNA配列に問題があることが判明した。そこで、新たに3クローンの連結のやり直し(プラスミドの再構築)を行った。これは再度、塩基配列を決定することで問題が無いことを確認した。これらのプラスミドは大腸菌に導入され、大量発現の系が完成した。2)大量生産化と精製:これらの大腸菌形質転換体を用いて大量発現の条件検討を行った。アラビノース添加濃度と発現誘導時間(アラビノース添加後の培養時間)について検討した。目的蛋白質の検出は、菌体内の全タンパク質をポリアクリルアミド電気泳動した後、ウェスタンブロット法で行った(目的蛋白質は、3'末端にMyc-Hisのタグペプチドが付随しているので、この部分に対する抗体を用いた)。その結果、アラビノース0.02%濃度で37度にて5時間処理する場合が最も効果的であると結論した。ただし、この場合でもその発現量はかなり低かった。なお、各蛋白質の分子量はタグの部分を含め36.5、39.9、37.0kDaと予想している。次に菌体内からの蛋白質抽出法と精製法の検討を行った。抽出は超音波破砕法を、精製法はアフィニティーカラムの原理を応用したキットで検討した。しかし、元々の発現量が少量のため、最終精製量は極少量であった。3)ゲルシフトアッセイ実験:精製した蛋白質を用いたゲルシフトアッセイを試みたが、やはり精製蛋白質の量は規定量より少なかったため、DNAバンドのシフトは観察されなかった。そこで、未精製の全蛋白質画分(超音波破砕画分)を用いて再度行った。その結果、構造遺伝子部分に最も近接した部位(プロモーターとしては最も下流部位に相当するF3)を用いた時に3つのクローンとも僅かながら結合性を観察することができた。このことからプロモーターの最下流部位が3者の結合部位であること、また3者にはDNA結合能があることが示唆された。ゲルシフトアッセイによる特異的な目的DNA断片との相互作用の確認これまでに得られた転写調節因子をコードしていると思われるクローン3個は、#13(C3HC4-type Ring Zinc finger protein)と#43 (Homeobox-Leucine Zipper protein 6)と#4(機能未知の蛋白質)である。これらについては、完全長のものではなかったので、理研やオハイオ州立大学のArabidopsis stock Centerから完全長のcDNAを分与頂いた。これらを大腸菌用の発現ベクター(pBAD plasmid)に繋ぎ、大腸菌内で高発現させた。これらの遺伝子はC3末端にHis Tagが位置するようになっていたので、発現した蛋白質は抗His-Tag抗体で検出できる。この検出システムで、確かに目的蛋白質が各々の形質転換体で生産されているかを検討した。その結果、37-40 kDの大きさのHis Tagを持つと思われる蛋白質を確認できた。この蛋白質を含む画分を用いてゲルシフトアッセイを行い、各々の蛋白質がAtGST11遺伝子のプロモーター鎖域(D-AtGST11)と結合することを確認した。現在、これらの蛋白質の精製法を検討中である。

そこで、未精製の全蛋白質画分(超音波破砕画分)を用いて再度行った。その結果、構造遺伝子部分に最も近接した部位(プロモーターとしては最も下流部位に相当するF3)を用いた時に3つのクローンとも僅かながら結合性を観察することができた。このことからプロモーターの最下流部位が3者の結合部位であること、また3者にはDNA結合能があることが示唆された。
Ｍｏｍｅｎｔ－ａｎｇｌｅ　複体のトポロジーと凸多面体の組合せ論

本研究は,トーリックトポロジーと呼ばれる分野の研究である.トーリックトポロジーは,代数幾何と組合せ論を繋ぐ架け橋であるトーリック幾何のトポロジー版と呼ばれる分野である.その中で,2011年にCannas da Silva-Guillemin-Piresたちはトーリック折り紙多様体という概念を導入し,それらが,ある条件を満たす有限個の凸多面体の集合(折り紙テンプレート)で分類できることを示した.これはシンプレクティックトーリック多様体に対する有名なDelzantの定理の一般化である.Ayzenberg,Park, Zengと枡田は,トーリック折り紙多様体Mの軌道空間の(軌道空間自身以外の)面がすべて非輪状という仮定の下で,Mのベッチ数を軌道空間の面の数で記述することに成功し,Mのコホモロジー環の構造をほぼ決定した.その際,組合せ論または可換環論で研究されているBuchsbaum複体との関連を見出した.また,トーリック折り紙多様体の族がどれほど広いものであるかという基本的な問題に取り組んだ.4次元では,単連結なトーリック折り紙多様体の族は擬トーリック多様体と呼ばれる族と一致するが,本研究において,6次元以上では,単連結なトーリック折り紙多様体にならない擬トーリック多様体が(沢山)存在することを示した.一方, Ayzenberg氏は,この研究で考案した方法を独自に進め,幾つか単著論文を書いた.特に,Buchsbaum複体に関して知られている幾つかの基本的事実を,可換環論の手法を用いずトポロジーの手法を用いて示した.かなり先端の道具を用いるが,幾何学的な証明を与えたのは注目に値する.滞在後半を過ぎてから,服部ー枡田が導入した多重多面体について,枡田と共同研究を行った.多重多面体は凸多面体を拡張した概念で,多重扇と超平面配置の対として定義され,凸多面体の体積に相当する体積関数が定義できる.この体積関数についてミンコフスキーの定理との関連などを詳しく調べた.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。2014年に入ってからは,シンプレクティック多様体を少し弱めた概念である折り紙多様体の研究を,曽昊智, SeonjeongParkらと精力的に行った.折り紙多様体の中でも,トーラス群が作用するものをトーリック折り紙多様体というが,これにはモーメント写像があり,その像は,凸多面体が幾重にも重なっている.面白いことに,トーリック折り紙多様体は,その像で分類できる.これにより,トーリック折り紙多様体のトポロジーが,組合せ論的に簡明に記述できる可能性がある.我々は特に,トーリック折り紙多様体がある条件をみたすとき,そのベッチ数,さらに,そのコホモロジー環を決定した.26年1月末に、大阪市大でトーリック集会を開催し, Ayzenberg氏の指導教員であったBuchstaber氏を研究奨励費を用いて招へいし,これまでの研究および現在進めている研究を報告した.また,その集会で研究発表を行い,参加者と研究交流を行った.トーリック折り紙多様体は,トーリックシンプレクティック多様体のシンプレクティック形式が超曲面で退化することを許したもので,2010年にCannas da Silva-Guillemin-Piresによって導入された概念である.トポロジーの観点からすると,トーリック折り紙多様体は,幾つかのトーリックシンプレクティック多様体を余次元2の部分多様体に沿って貼りあわせたものと言える.トーリックシンプレクティック多様体のコホモロジーはある意味完全に分かっているが,トーリック折り紙多様体のコホモロジーは複雑で,これまで殆ど解明されていなかった.本研究では,Seonjeong Park, Haozhi Zengらとの共同で,角付多様体である軌道空間の面がすべて非輪状の場合に,トーリック折り紙多様体のコホモロジー環をほぼ決定した.上記の場合には,軌道空間の境界は面構造をもった多様体となっている.その面構造の双対は多様体の単体分割を与えており,環論で研究されているBuchsbaum複体と呼ばれているものの特殊な場合である.Ayzenberg氏は,トーリック折り紙多様体よりも広い幾何学的対象を考察し,環論の立場から得られているBuchsmbaum複体に関するh''-vectorの事実に,トポロジーの立場からの解釈を与えた.これは非常に興味深い研究と思われる.代数幾何におけるトーリック多様体の中で射影的なものはトーリックシンプレクティック構造をもつが,射影的でないトーリック多様体がどのような幾何構造を持つかの研究は余りない.トーリック多様体のトポロジー版として,擬トーリック多様体があるが,本研究では,実6次元の擬トーリックでトーリック折り紙多様体の構造を持たないものが存在することを示した.4次元の擬トーリック多様体はトーリック折り紙多様体となることが知られているのと比べると面白い.本研究は,トーリックトポロジーと呼ばれる分野の研究である.トーリックトポロジーは,代数幾何と組合せ論を繋ぐ架け橋であるトーリック幾何のトポロジー版と呼ばれる分野である.その中で,2011年にCannas da Silva-Guillemin-Piresたちはトーリック折り紙多様体という概念を導入し,それらが,ある条件を満たす有限個の凸多面体の集合(折り紙テンプレート)で分類できることを示した.

これはシンプレクティックトーリック多様体に対する有名なDelzantの定理の一般化である.Ayzenberg,Park, Zengと枡田は,トーリック折り紙多様体Mの軌道空間の(軌道空間自身以外の)面がすべて非輪状という仮定の下で,Mのベッチ数を軌道空間の面の数で記述することに成功し,Mのコホモロジー環の構造をほぼ決定した.その際,組合せ論または可換環論で研究されているBuchsbaum複体との関連を見出した.また,トーリック折り紙多様体の族がどれほど広いものであるかという基本的な問題に取り組んだ.4次元では,単連結なトーリック折り紙多様体の族は擬トーリック多様体と呼ばれる族と一致するが,本研究において,6次元以上では,単連結なトーリック折り紙多様体にならない擬トーリック多様体が(沢山)存在することを示した.一方, Ayzenberg氏は,この研究で考案した方法を独自に進め,幾つか単著論文を書いた.特に,Buchsbaum複体に関して知られている幾つかの基本的事実を,可換環論の手法を用いずトポロジーの手法を用いて示した.かなり先端の道具を用いるが,幾何学的な証明を与えたのは注目に値する.滞在後半を過ぎてから,服部ー枡田が導入した多重多面体について,枡田と共同研究を行った.多重多面体は凸多面体を拡張した概念で,多重扇と超平面配置の対として定義され,凸多面体の体積に相当する体積関数が定義できる.この体積関数についてミンコフスキーの定理との関連などを詳しく調べた.トーリック折り紙多様体のコホモロジー環の様子を調べることが当初の目的であったが,その研究を進め,環論におけるBuchsbaum複体のh''-vectorに関する事実をトポロジーの観点から解釈できることを見出したのは,予期しなかった大きな成果である.27年度が最終年度であるため、記入しない。Buchsbaum複体で知られている事実をトポロジーの観点から理解することを推し進めている.その観点から,多重扇との関連,ポアンカレ双対をもつ有限代数と体積多項式との関連が見出され,新しい展開を見せている.この観点からの研究は新しく意義深いものと思われるので,これを推進する.トーリック折り紙の研究は予定したものではなかったが,ある切っ掛けから突破口を見出し,研究が進展する手ごたえを感じている.27年度が最終年度であるため、記入しない。トーリック折り紙多様体に関する研究は,始まったばかりで殆ど手が付けられておらず,解決すべき問題が沢山ある,枡田の学生である曽昊智,および,枡田の共同研究者であるSeonjeong Parkらと共同研究を進めて行く.
日常歯科臨床における作業環境および切削粉塵の分析とその影響に関する研究

平成23年度科学研究費補助金研究成果報告書概要日常歯科臨床の浮遊粉塵の発現状況を分析するため、東京歯科水道橋病院(新・旧)および同大学千葉病院ならびに2ヶ所の個人歯科医院の計5ヶ所の診療室にβ線式質量濃度計を設置し、浮遊粉塵濃度の測定を行った。その結果、診療時間中の平均1時間値は、新水道橋病院(0.032mg/m^3)・旧水道橋病院(0.078mg/m^3)・千葉病院(0.016mg/m^3)・個人歯科医院(0.030mg/m^3・0.034mg/m^3)で、いずれも労働省のビル基準値(0.150mg/m^3)以下であった。しかし、瞬間的に同基準値を越える時間帯も認められ、診療室の空調設備の充実の必要性を感じた。また、歯科医師の切削粉塵に対する個人曝露について延べ30人の歯科医師による個人サンプラ-による分析を行った結果、切削位置から約25cm上方の術者の口元付近には、XMAによる分析で不定形の510μm前後の切削粉塵が多数飛散存在していることが判明し、その内容物は歯牙切削片(Ca・P)および金属切削片(Pd・Ag・Au)の元素であることを確認した。また、そのフィルタ-内に採取された吸入性粉塵を労研濾紙塵挨計を用いて分析した結果、今回の診療に伴う歯科医師個人曝露量は、平均1時間値0.092mg/m^3であり、診療室内浮遊粉塵濃度の約3倍の値を示した。また、デジタル粉塵計(PCDー1型)を用いた歯牙切削時におけるマネキンによるシミュレ-ション実験で、バキュ-ムの位置の違いにより切削粉塵が、術者の口元付近までかなりの量拡散・飛散することも確認された。以上の事から、現在の歯科診療に伴う切削では、平均1時間値としての粉塵量は問題となるレベルではないが、瞬間的にかなりの量が飛散しており、また、その内容物として粉塵に混在して伝染性ウィルス・細菌も飛散している可能性を有している。今後は、これらの点をどう解決し歯科医療従事者が、安心して働ける職場環境を作るかが課題と思われる。診療還境においける浮遊粉麈の発現状況を分析するため、空調設備が比較的不備な東京歯科大学水道橋病院(旧)空気清浄機能が整っている同千葉病院についてβ線式質量濃度計を用いて浮遊粉麈の濃度測定を行い、診療時間中の平均1時間値は旧水道橋病院が0.078mg/m|-^<3-|>であり、千葉病院が0.016mg/m|-^<3-|>で、いずれも労働省のビル管理基準値(0.150mg/m|-^<3-|>)以下であったが、空調設備によって診療室の浮遊粉麈濃度はかなり差を生ずることが明らかにされた。