hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生殖細胞に対する光細胞操作を駆使した重複受精機構の解析

1ホモ変異体を用いた生理学的な解析により,表現型の観察が容易になるなど,その有用性が示された。これらの結果は論文としてまとめ,Plant Reproduction誌に掲載された(Nagahara et al., 2015)。被子植物の重複受精では,2つの精細胞がそれぞれ異なる受精相手,すなわち卵細胞および中央細胞と受精する。正常な種子の発達には両方の受精が達成されることが必須であるが,2つの精細胞を異なる受精相手へと正確に分配する機構など,重複受精の詳細な仕組みは未だ明らかになっていない。そこで本研究では,モデル植物シロイヌナズナを材料に,花粉管と胚珠組織を用いたsemi-in vivo重複受精系による重複受精のライブイメージング解析と顕微細胞操作を駆使して,2つの精細胞の受精相手が決定されるための雌雄配偶子間コミュニケーションの実体を解明することを目指した。まず,二光子レーザー顕微鏡のフェムト秒パルスレーザーを用いることで,胚珠内の卵細胞または中央細胞の核にレーザーを特異的に照射し,ダメージを与えることに成功した。卵細胞核を破壊した胚珠内における2つの精細胞の挙動をsemi-in vivo重複受精系により観察したところ,残された中央細胞が2つのうち1つの精細胞のみと受精する「多精拒否機構」を有する可能性が示唆された。さらに,精細胞の数が増えたときの雌雄配偶子間コミュニケーションを解析するために,1本の花粉管内に複数ペアの精細胞をもつtetraspore変異体のノックアウト変異体をCRISPR/Cas9システムにより作出した。この変異体を用い,胚珠内に放出された4つの精細胞の挙動をライブイメージングにより初めて捉えることに成功し,4つの精細胞のうち2つだけがそれぞれ卵細胞および中央細胞と受精することを見出した。これにより,2つの雌性配偶子が1つの精細胞とだけ受精する多精拒否機構を有することで,重複受精が成立していることが示唆された。今後,作出した変異体を用い,より多くの精細胞が放出された際にも1対1での受精が維持されるのかどうかなど,重複受精における多精拒否機構の重要性を明らかにしたい。レーザー細胞破壊による雌雄配偶子間コミュニケーションの解析では,中央細胞における多精拒否機構の存在が示唆されるなど重要な知見が得られた。遺伝学的な破壊に向けては,現在までにコンストラクトの作製および植物への形質転換が完了した段階である。また,熱誘導的にgcs1ホモ接合変異体を作出する系を確立し,生理学的な解析を加え,当初の計画どおり論文として発表することができた。今後,重複受精に関与する新規の因子を同定するために,精細胞の分化および機能に必須な転写因子DUO1の変異体へ応用し,野生型精細胞との比較トランスクリプトーム解析を行うことを計画している。現在は,duo1ホモ接合変異体の作出に向け形質転換体の選抜を行っている段階である。以上の理由により,やや遅れていると評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。翻訳阻害を起こすジフテリア毒素をDEX誘導的に中央細胞および卵細胞で発現させ,タンパク質の合成を細胞特異的に阻害する。これにより,多精拒否機構を含む,重複受精における雌雄配偶子間コミュニケーションについて明らかにする。
社会教育における女性学講座が性役割意識の変革に及ぼす効果に関する実証的調査研究

本研究では、国立婦人教育会館及び各地の婦人教育施設、女性センター、生涯学習施設における女性学講座参加者を対象としたアンケート調査により、参加の目的、女性学講座に期待する内容と方法、学習上の問題点、性別役割分業観、男女の地位の平等観、及びそれらと性別、年齢、職業との関連を明らかにするとともに、社会教育における女性学教育の内容と方法を考察した。本調査は、女性学講座参加者956人に対する調査表記入方式により平成6年8月から平成7年1月に実施し、回収数604(女性545:男性56)、回収率63%であった。調査結果から次のことが明かにされた。(1)「男は仕事、女は家庭」の考え方について、『男女平等に関する世論調査』(総理府平成4年調査)と比較すると、「賛成」と答えた者が総理府調査では23%であるのに対して本調査ではわずか1%で、性別役割分業観から自由な参加者像が浮び上がった。さらに、本調査では、国立婦人教育会館とその他の施設、男女、職業、年齢により参加者の性別役割観に差がみられた。(2)学習上の問題点としては、内容が広すぎ焦点が不明、女性問題解決の方法が不明が最も多い。(3)期待する学習内容は、施設、性別、職業、年齢により違いがみられた。また、これらの属性に共通する学習内容として、「性・性差・性役割」「家庭・家族」「労働・職業」「社会活動」「教育・学習」「政治・政策」「男性の意識改革」があげられた。(4)属性による性別役割分業観、期待する学習内容と方法を分析することにより、社会教育における女性学の学習課題、成人男女の多様なライフ・スタイルやライフ・ステージに対応した具体的な学習内容を明らかにするための基礎的なデーターを得ることができた。調査結果から次のことが明らかにされた。また、これらの属性に共通する学習内容として、「性・性差・性役割」「家族・家庭」「労働・職業」「社会活動」「教育・学習」「政治・政策」「男性の意識改革」があげられた。
弾性的長距離相互作用がある系での新奇光誘起相転移ダイナミクス

光、温度、圧力等で誘起される相転移現象は、スピンクロスオーバー系などで見られる。その協力現象の機構解明には、格子歪みにより生じる弾性相互作用の性質の理解が重要となる。我々は、理論解析およびシミュレーションにより、相互作用は実効的長距離性を持つ為、核生成が既知のものとは本質的に異なった機構「巨視的核生成機構」で起こり得ることを実証した。また、Lowスピン、Highスピン、中間相、それぞれの相の間の臨界現象は、異なる性質(ユニバーサリティ)であることを示した。また、スピンおよび格子のダイナミクスのタイムスケールの相対関係に依存して界面ダイナミクスの性質が本質的に変化することなども明らかにした。スピンクロスオーバー(SC)化合物は、光誘起相転移を起こす物質系であり、low spin (LS)状態とhigh spin (HS)状態の間の状態変化で生じる格子歪により生じる弾性相互作用が、協力現象に重要であることが明らかにされている。これまでの我々の研究から、この弾性相互作用は実効的な長距離相互作用の性質を持つことが分かっている。このSC現象において、特に、LSからHS相への転移の途中でしばしばみられるantiferromagnetic-likeな相への変化においては、短距離相互作用の重要性も指摘されている。この弾性相互作用に短距離相互作用が加わった場合の相転移の理解は、光誘起相転移においても重要となる。ここでは、臨界現象に注目して研究を行った。そして、短距離相互作用の効果が、ferromagnetic-likeな場合とantiferromagnetic-likeな場合で質的に異なる事を示した。ferromagnetic-likeな相転移の場合は、弾性相互作用による長距離相互作用が本質的となり、相転移は平均場的に起こり、有限の大きさのドメイン構造が現れる。これに対して、antiferromagnetic-likeな相転移の場合、弾性相互作用による長距離相互作用は、antiferromagnetic-like秩序には本質的な寄与はせず、短距離相互作用によるマクロなドメイン構造が現れIsing的な相転移が起こる。短距離相互作用パラメータに対する相図も解析し、二種類の秩序形成における両相互作用の役割について明らかにした。これは、光誘起相転移で生じる各相に関する臨界現象およびSC転移に対する新たな知見である。その他、ドメイン成長における界面のスケーリング則に関する研究においても、この弾性相互作用系の新奇な振る舞いを見いだし、詳細な解析を進めている。光、磁場、温度、圧力などの外部刺激により双安定な状態間をスイッチする現象は、デバイスへの応用の可能性からも注目されている。スピンクロスオーバー(SC)系は、その典型例である。そのスイッチング現象においては、格子歪みにより生じる弾性相互作用が、協力現象に重要であることが明らかにされてきた。我々はその協力的相互作用の静的および動的性質を調べている。本年度は、特にSC系の界面ダイナミクスの研究において進展があった。我々の理論解析により、スピンの変化と格子緩和のダイナミクスのタイムスケールの相対関係に依存して界面の性質が大きく変化する事を見出した。格子の緩和が相対的に遅い場合は、短距離相互作用系で見られる界面の特徴が現れる。一方、格子の緩和が速い場合、弾性相互作用の長距離性が界面の性質に影響を与え、前者とは異質な界面が現れる。スケーリング理論の観点では、両ダイナミクスの相対関係により界面荒さ指数が変化する(クロスオーバーする)ことを明らかにした。本課題の主な目的の一つに、弾性的長距離相互作用によってもたらされる状態変化のパターン形成機構の理解がある。本年度は、弾性的長距離相互作用系における核生成現象の理解において大きな進展があった。核生成は、準安定相と安定相の間の不連続な転移で見られる普遍的な現象であり、基礎から応用の広い研究分野できわめて重要なテーマである。伝統的に、たかだかナノメートル程の微視的なスケールで起こる一連の過程だと考えられており、実際に微視的な核生成のみが知られている。そして、核生成理論においては、その表面(界面)と内部の(自由)エネルギーのバランスで決まるある特定の大きさを持つ微視的な臨界核が考慮される。しかし、今回我々は、結晶を構成する分子が大きさの異なる双安定状態を持つことで弾性ひずみが生じるスピンクロスオーバー系のモデルを解析し、弾性ひずみにより遠く離れた分子にまで分子間相互作用がおよぶ系においては、核の臨界的な大きさはある特定の値を持つのではなく、全系の大きさに相対的なものであることを明らかにした。ここでは、核生成は巨視的な過程になることができ、「巨視的核生成」という新しい概念が得られる。これは、これまでの核生成理論に新たな展開を与える発見である。また、この成果は、系の大きさを調整することで準安定状態の強さやヒステリシスループの幅を制御する(著しく変える)原理を与え、新たな物質設計に利用できる可能性がある。さらに、構造相転移などの未解明な機構にたいしても有用な知見を与えると考えられる。

光誘起相転移を示す系で弾性相互作用が協力現象に重要な役割を果たす場合、僅かの短距離相互作用がferro的に作用するかantiferro的に作用するかで、臨界現象の性質が大きく異なり、ドメイン形成の様子が変化することを見いだし、その機構を系の体積変化と関連づけて理解出来たことは新たな成果である。昨年度の「巨視的核生成」の新概念に続き、弾性的長距離相互作用によってもたらされる状態変化のパターン形成機構に関する理解が一層進んだ。弾性的長距離相互作用によってもたらされる状態変化のパターン形成機構に関する理解が一層進んだこと。弾性互作用が長距離に及ぶ場合、これまで知られている核生成の理論では理解できない現象が起こりえることが明らかになったこと。そして、「巨視的核生成」という核生成の新しい概念が得られたこと。引き続き、弾性的長距離相互作用系での状態変化のパターン形成機構の理解を深める。特につい最近、スピンクロスオーバーでのドメイン成長(界面成長)の実験が報告されたこともあり、そのダイナミクスの機構を理論的に調べる。そこでは、格子自由度とスピン自由度のダイナミクスの相違が重要になってくるが、その解析手法の開発も引き続き進める。そして、研究計画にしたがって、特に光照射や急冷操作で顕著に現れる格子自由度とスピン自由度のダイナミクスの相違についても調べる。次年度へ繰り越した分と併せて、最新の計算機を導入する予定である。計算機周辺機器の拡充(メモリ増設等)も行う。また、研究会で成果発表を行う為に研究費の一部を旅費に当てる。その他、実験消耗品等にも使用する予定である。次年度使用額297,203円は、当初予算に計上していなかった論文掲載費用(その他に分類)が生じたことで、支出計画の変更を迫られたために生じたものである。この額は、次年度の物品費(1,000,000円)に加えて、計算機関連部品および実験消耗品に使用する予定である。
円環型微分干渉照明を用いたコーシーの積分定理にもとづく欠陥検出に関する研究

本研究は,たわみ振動をする薄板のA0モードラム波の位相速度ベクトル場のダイバージェンスに着目し,その値の分布を用いて表面下欠損を検出する新たな手法を提案している.対象に欠損や欠陥などがない場合,検査対象に平面波が照射されたても波面の位相速度ベクトルは変化しないため,ダイバージェンスがゼロとなる.それに対して,欠損や欠陥がある場合,欠損近傍では,ダイバージェンスの値が大きなものとなる.そこで,その値の分布を再構成することにより,欠損の位置や形状を同定することが可能となる.本報告では,数理的な解析と実験により,本手法の有効性を評価している.本研究の成果をまとめると以下のとおりである.(1) A0モードラム波の弾性波動場が2次元の波動方程式で記述できることを利用して,点状波源が存在する場合の,波源近傍での面外方向の表面変位の動きを記述する,点状波源高速偏微分方程式を導き出した.(2)A0モードラム波の弾性波動場において互いに直交する向きの面外せん断ひずみと面外変位の相関を求め,それらの二乗和から, A0モードラム波の位相速度ベクトル場のダイバージェンスを再構成できることを明らかにした.(3)放射源近傍で,ダイバージェンスが大きな値を示すことから,本手法により,散乱源,すなわち欠損のシルエットの撮像が可能であることを示した.(4)さらに,提案手法は,入射平面波の重なりに対して感度を持たないため,複数の平面波が重なった状態においても,旧動的せん断ひずみ解析法と比較してS/Nの優れた像を得ることができる.(1) A0モードラム波の弾性波動場が2次元の波動方程式で記述できることを利用して,点状波源が存在する場合の,波源近傍での面外方向の表面変位の動きを記述する,点状波源高速偏微分方程式を導き出した.(2)A0モードラム波の弾性波動場において互いに直交する向きの面外せん断ひずみと面外変位の相関を求め,それらの二乗和から, A0モードラム波の位相速度ベクトル場のダイバージェンスを再構成できることを明らかにした.これらのことより,以前の科研で提案していた「動的せん断歪み解析法と比較して,背景雑音レベルを低減することができ,より高分解能な欠損検出および欠損形状のシルエットの再構成に成功している.また,実験により提案手法が, CFRPのような,直交異方性弾性体中の欠損検出にも適用可能であることが明らかになった.これにより,本手法が,等方性弾性体,異方性弾性体の区別なく普遍的に適用できる可能性が示された.よって,当初の目的が順調に進んでいると判断した.1)本提案手法が, CFRPなどの直交異方性材料に適用できることが,実験で示されている.しかし,数理的には,その仕組みが明らかになっていない.そこで,今後は,数理的な証明を行い,提案手法の普遍性を明確に示す。2)新たな,レーザー干渉変位計を購入し,様々な直交異方性材料に対して,本手法の有効性を実験を通して明らかにする.3)以上の成果を論文にまとめ,投稿し,得られた知見を広く知らしめる.本研究は,たわみ振動をする薄板のA0モードラム波の位相速度ベクトル場のダイバージェンスに着目し,その値の分布を用いて表面下欠損を検出する新たな手法を提案している.対象に欠損や欠陥などがない場合,検査対象に平面波が照射されたても波面の位相速度ベクトルは変化しないため,ダイバージェンスがゼロとなる.それに対して,欠損や欠陥がある場合,欠損近傍では,ダイバージェンスの値が大きなものとなる.そこで,その値の分布を再構成することにより,欠損の位置や形状を同定することが可能となる.本報告では,数理的な解析と実験により,本手法の有効性を評価している.本研究の成果をまとめると以下のとおりである.(1) A0モードラム波の弾性波動場が2次元の波動方程式で記述できることを利用して,点状波源が存在する場合の,波源近傍での面外方向の表面変位の動きを記述する,点状波源高速偏微分方程式を導き出した.(2)A0モードラム波の弾性波動場において互いに直交する向きの面外せん断ひずみと面外変位の相関を求め,それらの二乗和から, A0モードラム波の位相速度ベクトル場のダイバージェンスを再構成できることを明らかにした.(3)放射源近傍で,ダイバージェンスが大きな値を示すことから,本手法により,散乱源,すなわち欠損のシルエットの撮像が可能であることを示した.(4)さらに,提案手法は,入射平面波の重なりに対して感度を持たないため,複数の平面波が重なった状態においても,旧動的せん断ひずみ解析法と比較してS/Nの優れた像を得ることができる.(1) A0モードラム波の弾性波動場が2次元の波動方程式で記述できることを利用して,点状波源が存在する場合の,波源近傍での面外方向の表面変位の動きを記述する,点状波源高速偏微分方程式を導き出した.(2)A0モードラム波の弾性波動場において互いに直交する向きの面外せん断ひずみと面外変位の相関を求め,それらの二乗和から, A0モードラム波の位相速度ベクトル場のダイバージェンスを再構成できることを明らかにした.これらのことより,以前の科研で提案していた「動的せん断歪み解析法と比較して,背景雑音レベルを低減することができ,より高分解能な欠損検出および欠損形状のシルエットの再構成に成功している.

また,実験により提案手法が, CFRPのような,直交異方性弾性体中の欠損検出にも適用可能であることが明らかになった.これにより,本手法が,等方性弾性体,異方性弾性体の区別なく普遍的に適用できる可能性が示された.よって,当初の目的が順調に進んでいると判断した.1)本提案手法が, CFRPなどの直交異方性材料に適用できることが,実験で示されている.しかし,数理的には,その仕組みが明らかになっていない.そこで,今後は,数理的な証明を行い,提案手法の普遍性を明確に示す。2)新たな,レーザー干渉変位計を購入し,様々な直交異方性材料に対して,本手法の有効性を実験を通して明らかにする.3)以上の成果を論文にまとめ,投稿し,得られた知見を広く知らしめる.[理由]本研究で製作している,微分干渉照明光学系のキャリブレーションに使用していた,レーザー干渉変位計が経年劣化(14年経過)で使用できなくなった.本機は, 2004に発表され, 2005年に購入した物である.現在では,部品もなく,さらに修理が不可能であり,しかもwindows2000でしか動作しない.そのため,新しいレーザー干渉変位計を購入せざるを得ない.現在,小野測器のレーザー干渉変位計LV-2100Aを考えているが,価格が税込み2,700,000であり,次年度に660,000を繰り越し,その購入に当てる必要が発生した.[使用計画]レーザー干渉変位計を購入のために使用し,様々な直交異方性材料の欠損検出実験で,キャリブレーションに使用し,実験結果や理論の正当性の評価を実施する.
石窟壁画の劣化に影響を与える環境要素の予測と定量化に関する研究

敦煌石窟などの石窟に遺された壁画(石窟壁画)は、長期にわたり自然環境にさらされることで褪色などの劣化が進行している。本研究では、壁画の劣化の程度と石窟内外の環境の調査によって、壁画の劣化に影響を与える環境要因を抽出し、環境調査や数値解析によって、それら環境要因が壁画の劣化へ与える影響を定量的に把握することを目的とした。とくに、石窟内の光環境と温湿度環境について、壁画の位置による差異を示し、環境の影響を受けやすい箇所を特定した。バーミヤーン石窟や敦煌石窟に残る石窟壁画は、長期にわたり自然環境にさらされてきたため、褪色や変色などの劣化が進行している。このような褪色や変色などの劣化の要因については、これまでフィールド調査が中心とした調査研究がなされており、定性的な検討が行われている。しかしながら、壁画の劣化についてより詳細に把握するためには、劣化要因の定量的な評価が必要となる。そのためには、これまでの調査で得られる結果に加えて、数値解析などを利用したシミュレーションによって、要因の分析を行うことが有効である。本研究では、流体解析、熱水分解析などの数値解析を利用し、石窟壁画の温度・水分量・受照光量の3要素についての定量化を行い、環境要因の影響度と劣化の分布性状との相関関係を明らかにし、壁画の劣化に影響を及ぼす環境要素の特定とその影響について、考察することを目的としている。現在、壁画の保存状況の詳細調査が行われている敦煌漠高窟第285窟の壁画を主な調査対象としている。基礎データの収集、数値解析と環境要素の定量化、壁画の劣化に関するデータ収集、劣化と環境要素との相関関係の解明をすすめる。さらに、過去・未来の環境について数値解析シミュレーションを実施し、劣化以前や将来の状態について予測行うことを目標とする。初年度となる本年度は、敦煌莫高窟における基礎的なデータ(気象、石窟内の環境、壁画の構成材料、石窟の幾何学的構造など)の収集を行った。これらから、数値解析の入力データとなる環境要素について検討を行った。壁画表面での受照光量について、石窟の幾何学的構造を考慮し、壁面に照射する日射量を解析した。結果について現在検討を進めている。今後、石窟内の気流解析と実測データとの比較、周辺の岩盤を含めた熱水分同時移動解析による石窟内の温湿度環境の解析、それらデータと劣化状況との比較について検討を行う予定である。本研究では、流体解析、熱水分解析などの数値解析を利用して、石窟壁画の温度・水分量・受照光量の3要素についての定量化を行い、環境要因の影響度と劣化の分布性状との相関関係を明らかにし、壁画の劣化に影響を及ぼす環境要素の特定とその影響について、考察することを目的としている。現在、文化遺産国際協力センターで事業を継続しており、壁画の保存状況について詳細調査が行われている敦煌漠高窟第285窟の壁画を主な調査対象としている。計画の2年目となる本年度は、敦煌莫高窟において、石窟内の温湿度、気流、光量の環境調査を実施し、石窟内に生じている環境分布について考察した。外部との空気の流れの要因としては、温度差による自然換気が主であり、外部風の影響が小さいことを明らかにした。石窟の開口部から壁画表面に射入する日射量について、開口や石窟の形態を考慮した数値解析を行った。開口部からの日射は、直達日射に比べて天空放射の影響が大きいことを明らかにした。また、有機材料を利用したと考えられる彩色の槌色や変色と光の照射量に関係があることが考えられる。今後は、周辺の岩盤を含めた熱水分同時移動解析による石窟内の温湿度環境の解析、環境要素それぞれについて壁画の制作から現在までの長期にわたる解析、それらデータと劣化状況との比較について検討を行う予定である。世界には、中国敦煌石窟をはじめ、彩色された壁画が残された石窟が多くある。それらは千年を超える長期にわたり自然環境にさらされてきたことで、褪色や変色などの劣化が生じている。本研究ではフィールド調査および数値解析によって、さまざまな環境要素が壁画の劣化に及ぼす影響について定量的に把握することを目的とした。本年度は前年度に引き続き、敦煌石窟第285窟を対象として、屋外気象および石窟内温湿度や壁画の物性などのデータの収集・調査を行った。石窟内の光、気流、温湿度環境については、現地での実測調査を行うとともに、石窟内温湿度環境について熱水分同時移動解析による検討を行った。なお通年の石窟内温湿度および屋外気象要素については、敦煌研究院などからデータの提供をいただいた。

また、敦煌石窟とは環境が異なる高温多湿環境下にあり、彩色壁画を有するインドアジャンター石窟遺跡において、温湿度環境の解析を行い、外海気象が石窟内環境に与える壁体の影響について検討した。光環境:敦煌石窟第285窟では現在は前室が整備されているため、石窟内にはほとんど太陽光が入らない。石窟内の照度は開口部を開けていても非常に低い。しかし、数値解析をもとに年間の日射量を算出したところ、前室のない状況では、西壁の1.5mよりも下部に直達と天空光が照射していたこと、直達のあたらない南北壁の西壁寄りでも天空光が照射していたこと、直達光にくらべ天空光の影響が大きいことが明らかとなった。気流環境:石窟内の気流性状の解析結果と現地での実測結果を比較検討した。石窟内外での温度差に対応して自然換気がなされていることの確認、およびその量について定量化した。温湿度環境:屋外の環境変化の影響と石窟内での人間活動による影響、石窟内の湿度上昇を引き起こす屋外環境の条件を整理した。それぞれの環境要素を検討した結果、とくに光環境の差異が壁画の褪色などの劣化に影響を与えている可能性が高いことを確認した。
金属切削加工面の化学的活性を利用したプラズマ溶射セラミックス被膜の密着性の向上

本研究では、切削直後の金属表面が化学的に活性であり、表面粗さを調節でき、しかも100°C以上の表面温度を有する利点に着目し、これを利用してプラズマ溶射セラミックス被膜の密着性を向上させることを第一目的として、前処理としての切削加工とプラズマ溶射とを複合させた新表面加工技術、すなわちクリ-ンカット溶射法を提案した。得られた成果および知見は以下の通りである。(1)普通旋盤上に溶射ガンの精密位置決めおよび送り装置を取付け、丸物の外周溶射と端面溶射が行えるクリ-ンカット溶射加工装置を開発した。(2)溶射条件のうち、とくに切削条件と溶射距離について検討した結果、母材がSS41の場合には構成刄先が生じるような低速度域において、外周溶射の場合は60mm、端面溶射の場合は40mmの溶射距離が最適であることがわかった。(3)SS41材にアルミナセラミックスをクリ-ンカット溶射した場合に、得られた被膜の厚さ、硬度、付着力の最大値はそれぞれ0.31mm,76(SUPERFICIAL 30ーN),38kgf/cmAA2BBであった。(4)熱サイクル試験の結果、クリ-ンカット溶射被膜は試験温度500°Cでは13サイクル以上、800°Cと900°Cではいずれも3サイクルまで耐えられる。(5)熱衝撃試験の結果、試験温度600°C以下ではクリ-ンカット溶射法の有効性が確認された。(6)被膜の断面観察や引張試験によっても、クリ-ンカット溶射被膜の機械的および熱的特性が、通常の溶射法に比べて優れていることが判明した。本研究は切削加工直後の金属表面が化学的に活性であり、粗面度を調節でき、しかも100°C以上の表面温度を有する利点に着目し、これを利用してプラズマ溶射セラミックス被膜の密着性を向上させることを目的とし、切削加工とプラズマ溶射とを複合させた新たな加工技術の可能性を検討した。今年度は以下の知見等の成果を得た。1.金属切削過程の有限要素シミュレ-ション解析を行い、とくに溶射を施すことになる仕上面温度の変化を、切削条件および切れ刃からの距離を変数として定量化し、最適な溶射位置を明らかにした。2.切削工具の逃げ面に人工的な摩耗痕を付与すれば、仕上面温度を上昇させ、かつ工具振動を誘起して仕上面を粗面化できる。このような工夫が、溶射被膜の密着性の向上の観点から、有効であることを確認した。3.切削直後の仕上面に溶射するためには、細く絞ったプラズマ流と少量の粉末を供給できる輸送装置が必要である。このために、とくに後者の粉末供給機構を改良し、粉末の無駄の少ない効率的な溶射法、および粉じんの影響の低減等の成果を得た。被膜の厚さも、1パス当り最大0.3mmが得られた。4.炭素鋼丸棒の外周にアルミナの溶射を行った。被溶射物形状をJIS10号試験片とし、インストロン型万能試験機によって引張試験を行い、一定のひずみにおける溶射被膜の損傷状況および強さを調べた。その結果、本溶射法は、従来の前処理を別途に行う溶射法に比べて、セラミックスと金属の界面でのはく離がほとんど生じない、優れた方法であることが判明した。5.JIS8666の密着性試験方法に基づいてアルミナ被膜の付着力を調べた結果、本溶射法は従来法に比べて10倍もの向上が得られた。

本研究では、切削直後の金属表面が化学的に活性であり、表面粗さを調節でき、しかも100°C以上の表面温度を有する利点に着目し、これを利用してプラズマ溶射セラミックス被膜の密着性を向上させることを第一目的として、前処理としての切削加工とプラズマ溶射とを複合させた新表面加工技術、すなわちクリ-ンカット溶射法を提案した。得られた成果および知見は以下の通りである。(1)普通旋盤上に溶射ガンの精密位置決めおよび送り装置を取付け、丸物の外周溶射と端面溶射が行えるクリ-ンカット溶射加工装置を開発した。(2)溶射条件のうち、とくに切削条件と溶射距離について検討した結果、母材がSS41の場合には構成刃先が生じるような低速度域において、外国溶射の場合は60mm、端面溶射の場合は40mmの溶射距離が最適であることがわかった。(3)SS41材にアルミナセラミックスをクリ-ンカット溶射した場合に、得られた被膜の厚さ、硬度、付着力の最大値はそれぞれ0.31mm,76(SUPERFICIAL 30ーN),38kgf/cm^2であった。(4)熱サイクル試験の結果、クリ-ンカット溶射被膜は試験温度500°Cでは13サイクル以上、800°Cと900°Cではいずれも3サイクルまで耐えられる。(5)熱衝撃試験の結果、試験温度600°C以下ではクリ-ンカット溶射法の有効性が確認された。(6)被膜の断面観察や引張試験によっても、クリ-ンカット溶射被膜の機械的および熱的特性が通常の溶射法に比べて優れていることが判明した。
高齢者を対象としたヘルスプロモーション活動の介入による医療費抑制効果の検討

本研究では,平成8年および平成12年に実施した地域高齢者の健康調査のデータをベースとして,再度健康調査を実施し,健康状態の推移,および健康に影響を及ぼす関連要因の影響について探った。健康調査は,茨城県阿見町に居住する65歳以上の高齢者7800名を対象に,平成17年3月に実施した。その結果,男性2197名,女性2701名,計4898名から回答が得られた。回収率は62.8%であった。疾病状況の推移をみると,何らかの疾病にかかっている者の比率は,平成8年には64.8%,平成12年には57.1%であったが,平成17年の調査では71.5%に増加した。また,健康度自己評価の推移をみると,「不健康」であると回答した者の比率は,平成8年には24.0%,平成12年には25.0%であったが,平成17年の調査では26.3%に増加した。健康に影響を及ぼす要因については,喫煙率が平成8年の23.4%から13.7%に低下し,「以前は吸っていたが現在はやめている」と回答した者の比率が増加している。また,定期的に運動をしている者の比率は,平成8年の32.8%から37.0%に増加するなど,生活習慣の状況は改善の傾向がみられた。しかし,一方で,睡眠時間が減少する傾向がみられるなど,以前よりも悪化した項目もみられている。これらのライフスタイル項目は生活習慣病のリスクファクターであり,健康状態とも密接に関連していることが明らかになった。高齢化の進展により疾病率が上昇したが,体力測定をはじめとする様々な健康づくり活動の介入により,参加者の健康状態が維持されており,これらの介入による医療費抑制効果が推定された。本研究では,平成7年度から実施してきた研究成果をベースとして,自治体と連携をとりながら地域住民の健康づくり事業の展開を図り,介入研究を実施する。人口の高齢化が急速に進展している状況では,次々と発生する様々な問題に対処していくだけではもはや解決することは難しくなってきており,大きな発想の転換が必要となっている。そこで,不健康状態の高齢者の健康問題を考えるだけではなく,健康づくり事業の積極的な展開により,現在日常生活で自立しておりまだ十分な活力を残している健康高齢者の健康の維持・増進を図ることによって,将来の老人医療費の高騰を抑制することが可能であるか否かについて検討することを目的としている。今年度は,研究対象となる集団を設定し,参加者の健康状況や日常生活の状況を把握するとともに,体力測定を実施し,介入前の健康・体力レベルをチェックした。体力測定は,阿見町が実施している「ふれあい地区館」高齢者部会と連携し,参加者を募った。参加者には,研究計画に対する十分な説明を行い,参加同意書を作成した。その結果,男性20名,女性33名,計53名が参加した。参加者の平均年齢は,男性77.20±4.47歳,女性75.61±2.93歳であった。参加者に対し,問診表による健康状態の把握,血圧・脈拍数の測定,一般健康調査,QOLに関する調査,身長,体重,バランス能力(開眼片足立ち,閉眼片足立ち),筋力(握力,脚伸展力),柔軟性(長座体前屈,ファンクショナルリーチ),歩行速度(普通歩行速度,最大歩行速度,歩幅,歩数など)を測定した。計画では,今年度に健康づくり活動の介入を行うことになっていたが,計画が遅れており,これから健康づくり活動を実施した後,再度健康・体力レベルのチェックを行う予定である。

本研究では,平成7年度から実施してきた研究成果をベースラインとして,自治体とも緊密な連係をとりながら,地域住民の健康づくり活動の展開を図り,介入研究を実施することをねらっている。人口の高齢化が急速に伸展している状況の中で,次々と発生する様々な問題に対処していくだけではもはや解決することは難しくなってきており,大きな発想の転換が必要となっている。そこで,不健康状態にある高齢者の健康問題を考えるだけでなく,健康づくり活動の積極的な展開により,現在日常生活で自立しており,まだ十分な活力を残している健康高齢者の健康の維持・増進を図ることによって,将来の老人医療費の高騰を抑制することが可能であるか否かについて検討することを目的としている。今年度は,阿見町に居住している65歳以上の高齢者を対象に,健康に関連する生活習慣の状況と実際の健康状態を把握するため,質問紙による調査を実施した。この調査は,同様の集団を対象に追跡調査を実施したものである。調査対象者である65歳以上の高齢者の人口は7,800名であり,8年前に実施した時には約5,500名であったことから,高齢化が着実に進行していた。なお,自治体における個人情報保護条例の制定に伴い,調査対象者リストの提供を受けるための手続きが発生したことにより,自治体の審査委員会による審議,および町長と学長による協定書の締結など,様々な手続きに時間を要した。そのため,調査の実施が3月にまでずれ込んでしまった。したがって,今年度は調査票を発送するまでにとどまった。調査票の回収後,直ちにデータ解析を行い,生活習慣の違いによって健康状態にどのような差異が生じているかについて,詳細な検討を行う予定である。本研究では,平成8年および平成12年に実施した地域高齢者の健康調査のデータをベースにして,再度健康調査を実施し,健康状態の推移,および健康に影響を及ぼす関連要因の影響について探った。調査は,茨城県阿見町に居住する65歳以上の高齢者7,800名を対象に,平成17年3月に実施した。その結果,男性2,197名,女性2,701名,計4,898名から回答が得られた。回収率は62.8%であった。疾病率の推移をみると,何らかの疾病にかかっている者の比率は,平成8年には64.8%,平成12年には57.1%であったが,平成17年調査では71.5%に増加した。また,健康度自己評価の推移をみると,不健康であるとした者の比率は,平成8年には24.0%,平成12年には25.0%であったが,平成17年調査では26.3%に増加した。健康に影響を及ぼす要因については,喫煙率が平成8年の23.4%から13.7%に低下し,以前は吸っていたが現在はやめていると回答した者の比率が増えている。また,定期的に運動をしている者の比率は,平成8年の32.8%から37.0%に増加するなど,生活習慣の状況は改善の傾向が見られた。しかし,一方で,睡眠時間が減少する傾向が見られるなど,以前よりも悪化した項目もみられている。これらのライフスタイル項目は生活習慣病のリスクファクターであり,健康状態と密接に関連していることが明らかとなった。高齢化の進展により疾病率が上昇したが,体力測定をはじめとする様々な健康づくり活動に参加した者では健康状態が維持されており,介入による医療費抑制効果が考えられた。
感性的な情報を調査分析するための感性パラメータ法に関する研究

香りの分類における感性パラメータ手法の研究を中心に,統計的な処理が有効な結果をもたらすことを明らかにした。香水を使用する世代である社会人と,あまり香水を使う機会のない大学生を対象に,年代によって香水の評価にどのような相違があるかを調査した。調査対象として,国内外で市販されている15種類の香水をサンプルとして使用した。被験者としては,30-・40才台を中心とする社会人(43名)および19-23才の大学生(60名)からなる2つのグループで,各々男女を混合して構成した。感性パラメータ法とSD法を併用した香水のイメージに関する調査研究の結果,SD法による結果と,感性パラメータ法による結果は大きな分類で類似性があることが分り,感性パラメータ法の妥当性を示すことができた。さらに,きわめて似ていると評価された香りがSD法および感性パラメータ法で同じものが多かった点も特記できる点である。これらの香りは大人の場合と大学生の場合で異なっており,年代に対する差異を示すものと考察された。大学生では自分の好みの香りを基準に香水を評価するが,社会人の場合には経験から香調の分類にある程度従って評価していることが分かった。クラスター分析で極めて距離の近く,類似性が強いと評価される香水同士は感性パラメータ法でもSD法でもともに近く評価されることが分かった。本研究では,男女の違いについては調べなかったが,男性用香水,女性用香水が区別されて販売されていることを考えると,今後取り組むべき研究課題である。その場合,同性用の香水を評価する場合,異性用の香水を評価する場合で考察したいと考えている評価される香水同士は感性パラメータ法でもSD法でもともに近く評価されることが分かった。本年度は,試験的に行ってきた感性パラメータ法に用いる検査用図形郡の特徴解析を行い,均一な情報を得るための条件について考察した。三角形や四角形,円などの単純図形およびボール&スティック図形や矢印などの方向性を持った図形を用意し,測定すべき感性パラメータが有意な範囲をもつように図形セットを調整することが出来た。これは,今後の実験において得られるデータの信頼性をあげるために不可欠であった。観賞用の映像を作成し,パソコンよりモバイルプロジェクターで投影して鑑賞者に見せ,感性パラメータ法による感性情報の測定を行った。映像の作者と鑑賞者との作品に対する感性情報の違いについて調べた。その結果,同じような感性を受け取る場合には,従来の言語による調査と似た結果を得たが,言語による調査では明確にならない微妙な違いが感性パラメータで表現されている可能性を得た。映像ばかりでなく,音楽ジャンルの分類に関する感性パラメータ法の有効性について調べた。その結果,ロックの中の細類およびPOPSにおけるグループ分けが可能なことがわかった。これらは,本研究の進行にとって有意義な結果を与えてくれた。本年度,感性パラメータ測定用の環境およびそれらの評価が行われ,感性パラメータによる感性情報の測定においてまとまった実験が可能になってきたので,今後統計的およびrough setsなどを用いたグループ分けの研究を行っていく予定である。本年度は,感性パラメータをデータベース化し,(1)累積処理することによる解析,(2)それを応用した感性アプリケーションの試作を新たに行った。感性パラメータをベース値と変動値に分離解析することで,被験者の経時的な嗜好の変化および一時的な感性の変化をとらえることができるようになり,感性パラメータを解析する上で有意義な知見をえることができた。(3)前年度からの継続として,音楽ジャンルの分類に関する感性パラメータ法の有効性について調べた。その結果,ロックの中の細類およびPOPSにおけるグループ分けがかなり潜在的に納得のいく傾向で分離されることが示され,感性パラメータ法の有効性を示すことができた。

具体的には,ロックの亜流分類を感性パラメータ法で測定した結果は,ロックに詳しい専門家が分類したものに極めて近似しており,曲のイメージが感性的に分類できることが示された。(4)感性パラメータを音を用いて行う,感性音パラメータ法のシステム構築も行った。今後,このように異種のデータ群であっても同じように感性を表現するならば,同一の尺度として表せるような原理の開拓が必要であり,これは,本研究を申請した目的の主たる目的によるものである。コンピュータ画面上で音・リズムを選択・調合し,対象となるものからうけた印象を表現してもらうシステムを構築した。(5)自由記述型の感性パラメータ法の開発では,ぬりえによる感性パラメータ測定方法をWebに搭載し,多くのデータ収集が可能な仕組みを整えることが出来た。本年度は,前年度に引き続き,感性パラメータをデータベース化し,累積処理することによる解析,それを応用した感性アプリケーションの試作を新たに行った。感性パラメータをベース値と変動値に分離解析することで,被験者の経時的な嗜好の変化および一時的な感性の変化をとらえることができるようになり,感性パラメータを解析する上で有意義な知見をえることができた。前年度までに,音楽ジャンルの分類に関する感性パラメータ法の有効性について調べたが,本年度は,嗅覚に関して香水の分類に関する感性的な調査を行った。測定された感性パラメータを因子分析し,解析を試みた。また,従来と同様のSD法による調査も平行して行い,その比較を行った。その結果,年齢及び性別によって香りからうけるイメージがかなり異なることが示され,従来のSD法では表現できなかった被験者の嗜好を調査できることがわかった。成人女性の香りに関する言語的(知識的)認識は強いが,感性パラメータを利用した無意識における嗜好(感受)は言語ベースの知識とは必ずしも一致していなかった。また,20代前半の学生における認識は,言語および無意識下においても確立されていないことが分かったが,香りのイメージをグループ化する作業によって被験者間で独特の一致を示し,なんらかの基準で嗜好が形成されていることが示された。自由記述型の感性パラメータ法の開発では,ぬりえによる感性パラメータ測定方法をWebに搭載し,多くのデータ収集が可能な仕組みを整えることが出来た。また,「好きな色」とにりえにおける利用色,色の組み合わせに関する基礎的なデータを収集することができた。
導電性と発光性及び液晶性を併せ持つ多元機能型共役高分子の合成と物性

芳香族共役系高分子の側鎖に液晶基を導入して、液晶性を付与させるとともに、液晶のもつ分子配向能を利用して導電性や発光特性に電気的異方性や発光二色性を発現させることに成功した。(1)液晶性を有する芳香族共役系高分子、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、およびポリチエニレンビニレン誘導体を合成した。(2)合成したポリマーについて、示差走査熱量計による液晶転移温度の測定、偏光顕微鏡観察による液晶相の光学模様の観察、およびX線回折による液晶相の帰属を通じて、液晶性高分子の高次構造とその形成過程を明らかにした。(3)強磁場下で液晶状態にあるポリマーを配向させ、巨視的配向構造を構築した。次に、紫外・可視および赤外吸収スペクトルにおける光学的二色比を算出して、液晶相での秩序度を定量的に評価した。(4)液晶状態で磁場配向させたポリマーについて化学ドーピングを行い、導電性の向上と分子配向に伴う電気的異方性を発現させた。(5)配向ポリマーについて蛍光スペクトルを観測し、発光二色性を確認するとともにその光学的異方性を発現さえることに成功した。本研究では、近年開発した液晶性ポリアセチレン誘導体およびポリチオフェン誘導体の合成と物性評価の経験と知見をもとに、新たに主鎖の共平面性がさらに高いポリパラフェニレンビニレン誘導体やポリチエニレンビニレン誘導体を合成し、共役系芳香族高分子液晶の開発した。さらに、これらの高分子液晶を外部磁場摂動下で分子配向させ、電気伝導度の向上と電気的異方性を発現させるともに、芳香族系高分子に特有の蛍光特性に光学的二色性を付与させ、光学的異方性を有する電子・発光材料としての機能を検討した。1.側鎖型液晶性ポリパラフェニレンビニレン(PPV)誘導体とポリチエニレンビニレン誘導体(PTV)を合成した。重合条件を最適化することで、収率および重合度を向上させた。合成したポリマーはすべて、溶解性と溶融性、さらに液晶性を示した。2.ポリマーの分子構造と液晶の発現性との関係を検討した。具体的には、フェニルシクロヘキサンまたはビフェニル系液晶基と主鎖のフェニル部位またはチエニル部位をつなぐメチレンスペーサの長さの効果、およびシアノ基やアルキル基などの液晶末端基の効果を評価した。3.合成したポリマーについて、示差走査熱量計による液晶転移温度の測定、偏光顕微鏡観察による液晶相の光学模様の観察、X線回折による液晶相の帰属と高次構造の解明を行なった。4.ポリマーを液晶状態で磁場配向させ、液晶モノドメイン構造の形成を確認した。配向試料について偏光蛍光測定を行い、発光二色性の発現を明らかにした。さらに、配向試料についてヨウ素ドーピングを行い、分子配向に伴う導電性の変化と電気的異方性を確認した。共平面性の優れた芳香族共役系高分子の側鎖に液晶基を導入して、芳香族系共役系高分子としては初めての液晶性を発現させるとともに、液晶側鎖の分子配向を利用して導電性や発光特性に電気的異方性や発光二色性を付与させることに成功した。(1)液晶性を有する芳香族共役系高分子、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)誘導体、ポリチオフェン誘導体(PT)、およびポリチエニレンビニレン誘導体(PTV)を合成した。(3)最大10テスラーの強磁場下で液晶状態にあるポリマーを配向させ、モノドメイン(巨視的配向)構造を構築した。次に、紫外可視および赤外吸収スペクトルにおける二色比を算出して、液晶相での秩序度を定量的に評価した。(4)液晶状態で磁場配向させたポリマーについてヨウ素ドーピングを行い、導電性の向上と分子配向に伴う電気的異方性の発現を確認した。(5)されに配向ポリマーについて、蛍光スペクトルを観測し、発光二色性の発現を確認するとともにその光学的異方性を評価した。

芳香族共役系高分子の側鎖に液晶基を導入して、液晶性を付与させるとともに、液晶のもつ分子配向能を利用して導電性や発光特性に電気的異方性や発光二色性を発現させることに成功した。(1)液晶性を有する芳香族共役系高分子、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、およびポリチエニレンビニレン誘導体を合成した。(2)合成したポリマーについて、示差走査熱量計による液晶転移温度の測定、偏光顕微鏡観察による液晶相の光学模様の観察、およびX線回折による液晶相の帰属を通じて、液晶性高分子の高次構造とその形成過程を明らかにした。(3)強磁場下で液晶状態にあるポリマーを配向させ、巨視的配向構造を構築した。次に、紫外・可視および赤外吸収スペクトルにおける光学的二色比を算出して、液晶相での秩序度を定量的に評価した。(4)液晶状態で磁場配向させたポリマーについて化学ドーピングを行い、導電性の向上と分子配向に伴う電気的異方性を発現させた。(5)配向ポリマーについて蛍光スペクトルを観測し、発光二色性を確認するとともにその光学的異方性を発現さえることに成功した。
頂芽優勢に関わる腋芽の休眠及び休眠解除を制御する細胞周期制御因子の解析

無傷の植物では、頂芽が優先的に成長し腋芽の成長は抑制されている。頂芽が損傷して成長を続けることが不可能になると、休眠中の腋芽は頂芽に代わって直ちに成長を始める。この現象は頂芽優勢といわれ植物ホルモンとの関係については近年解析が進んでいるが、腋芽の細胞分裂の調節機構は十分には解明されていない。そこで、本研究は腋芽の細胞周期制御機構に着目した解析を行った。エンドウのガン抑制遺伝子産物ICKホモログの全長cDNA(PsKRP1)を単離し、大腸菌で発現させた組換えPsKRP1タンパク質を抗原として、抗PsKRP1抗体を調製した。抗PsKRP1抗体を用いて、頂芽切除前後の腋芽におけるPsKRP1タンパク質量の変化を調べたところ、PsKRP1タンパク質量は休眠中の腋芽では多量に存在し、頂芽切除により成長を開始した腋芽では徐々に減少することがわかった。PsKPP1 mRNAの発現レベルと比較するとPsKPR1はmRNAレベルで制御されているのではなくタンパク質レベルで制御されていると思われた。動物細胞のICKタンパク質は研CDK(cyclin-dependent kinase)タンパク質と細胞内で結合することにより、CDKのkinase活性を阻害し、細胞周期の進行を抑制していることが知られている。そこで、PsKRP1タンパク質がエンドウCDKタンパク質と腋芽内で結合している可能性を調べた。動・植物共にCDKタンパク質はp13^<sucl>と呼ばれるタンパク質に結合することが知られており、ビーズに結合させたp13^<sucl>タンパク質が市販されている。そこで、p13^<sucl>ビーズを利用した解析結果、休眠中の腋芽のみでPsKRP1タンパク質とエンドウCDKタンパク質が結合していることを示しており、休眠中の腋芽の細胞周期の進行の抑制にPsKRP1タンパク質が関わっていることを強く示唆している。休眠中の腋芽(休眠腋芽)及び頂芽切除により成長を始めた腋芽(成長腋芽)をタンパク質架橋試薬で処理して、相互作用しているタンパク質どうしの結合を安定化させた。それぞれの腋芽タンパク質を用いて抗PCNA抗体によるウエスタン解析を行ったところ、休眠腋芽特異的な複合体を検出し、この複合体の中に重要な因子が含まれていると推測した。抗PCNA抗体カラムを作成しこの複合体を精製した。質量分析計を用いた、MS/MS解析により、PCNAを含めいくつかの興味深い細胞周期制御関連因子が同定できた。既に報告されている動植物のICKの塩基配列を元に全長ICK cDNA(PsKRP1)を単離した。頂芽切除後に経時的に採取した腋芽から調製したRNAを用いて定量的RT-PCR法によりPsKP1 mRNAレベルの発現解析を行ったところ、PsKRP1 mRNAの発現レベルはほぼ一定であることがわかった。大腸菌で発現させた組換えPsKRP1タンパク質を抗原として、抗PsKRP1抗体を調製しウエスタン解析を行ったところ、mRNAのレベルとは異なりPsKRP1タンパク質量は休眠腋芽では多く、成長腋芽では減少することがわかった。PsKRP1タンパク質の安定性が制御に関わっていると推測できた。そこで、p13^<sucl>

ビーズを利用した解析結果、休眠中の腋芽のみでPsKRP1タンパク質とエンドウCDKタンパク質が結合していることを示しており、休眠中の腋芽の細胞周期の進行の抑制にPsKRP1タンパク質が関わっていることを強く示唆している。