hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎児外科手術のためのレーザ一体型硬性内視鏡とレーザ手術システムの開発

1.レーザ内視鏡の細径化・高出力化細径内視鏡を通して高出力レーザを高効率で伝達するために,幾何光学に基づく解析を行い,レーザ内視鏡の構成手法を明確にした.この解析に基づき,外径3.5mm,視野角90°,有効長270mmと臨床使用可能な大きさで,レーザの伝達効率60%以上のレーザ内視鏡を開発した.2.レーザ照射のための追跡機能開発内視鏡を移動させることなく,移動する血管へレーザ照射を行うために,画像処理による追跡を行うこととした.逐次追跡において大局的と局所のオプティカルフローを利用して追跡することで,対象の変化やノイズに対し頑健な追跡を可能とした.また,子宮内で課題となる鏡面反射や羊水中浮遊物を抽出,除去する手法を考案・実装し,頑健性を確保した,3.システムの統合上記レーザ内視鏡と追跡機能を統合したシステムを開発した.この際,レーザ照射位置決めのキャリブレーションを簡易化,高精度化した.また,各機能をマルチスレッドとし,画像取得,追跡,レーザ位置決め,レーザ照射を並列で動作させる.これにより処理の待ち時間を低減し,レーザ照射の位置決め誤差を低減した.さらに,処理の遅延による位置決め誤差を低減するために,追跡情報に基づく位置予測を行い,移動対象に対しても高精度照射位置決めを可能とした.実験により照射範囲は,水平,垂直方向それぞれ40°以上であり,内視鏡の初期位置決めが容易になると考えられる.また,レーザ照射位置決め誤差は距離1020mmにおいて,0.2mm以下と十分な精度であった.呼吸動をもつ血管のレーザ照射実験において凝固が実現された.また,クリックとレーザ照射スイッチを押すのみで移動対象の凝固が可能という高い操作性が示された.これより本システムでは,より安全で簡易な治療が実現可能である.また,胎児外科以外の治療への適用も期待される.胎児外科手術において,観察と治療を一本の内視鏡により実現するレーザ内視鏡の開発を行った.1.硬性内視鏡の開発観察と近赤外レーザ光の伝達を同軸で行うため,可視光と近赤外光に対して高い透過率を得られる反射防止膜を選定した.また,レーザの照射スポットを小さくしパワー密度を高くできるように,内視鏡の光学設計を行い,試作内視鏡として,視野角70度,外径7mm,有効長150mmの内視鏡を開発した.2.レーザ光制御ユニットの開発2軸のガルバノスキャナを用い,レーザ光の射出角度を高精度に制御可能とした.そして,内視鏡先端から照射されるレーザ光の射出角度の可動域を最大限大きくできるよう光学設計を行った.そして,制御ユニットを小型・軽量を実現するために,光学部品の固定部も設計・製作し,500g未満と容易に操作できるものとした.3.レーザ内視鏡システム内視鏡のカメラ座標系とガルバノスキャナのミラー座標系を統合するために,それぞれの座標系に対し数式モデルを立て,キャリブレーションを行った.これにより,内視鏡画像上で目標点をクリックするだけで,自動的にレーザ光を目標点へと誘導でき,容易に使用できるシステムとなった.4.評価実験内視鏡のレーザパワー伝達効率として,理論値に近い伝達効率を得られたが,内視鏡先端における最大レーザパワーは16Wであった.現状の治療の2030Wに対してややレーザパワーが不足しているため,今後内視鏡の細径化に加え高出力化を行う.また,レーザビーム径は照射距離1020mmにおいて直径2.23.2mmであり,レーザ照射点の位置決め誤差はほぼ1mm以下であった.対象とする疾患の双胎間輸血症候群において,照射する血管径は約1mmであり,十分な位置決め精度だと考えられる.また,In vitro実験として水中で鶏肝臓へのレーザ照射を行い凝固が可能であった.胎児外科手術のためのレーザ手術システムの構築において,レーザ内視鏡の評価実験と胎児保持デバイスの開発を行った.1)レーザ内視鏡・実用性についての評価実験レーザ照射点変更可能角度は,最大効率の90%以上の伝達効率を得られる範囲で,水平方向に24度,鉛直方向に22度であった.また,in vitro実験において,腸間膜上の血管をレーザ照射し,内視鏡自体を移動させずに指定した血管部位の凝固が可能であった.これにより,安全で簡易な手術を行える可能性が示された.2)胎児保持デバイス1.軟性デバイスの開発挿入径を小さくかつ胎児への接触面積を大きくするために,多房のバルーンを用い,また,バルーン拡張前に接触によって胎盤組織を傷つける危険性を抑えるために,主軸として細径チューブを用い,デバイス全体の柔軟性を確保した.また,バルーンの拡張によってアームが屈曲する構造を考案し,屈曲中にも無理な力を与えないものとし,バルーンの格納面積も大きくした.2.制御ユニットバルーンの拡張・屈曲のための水圧制御システムを開発した.空圧による圧力制御を行うことで小型なシステムを実現した.また,圧力を調整するPC上のインタフェースを開発した.3.評価実験アームの1関節あたりの特性を評価した.柔軟性として,φ4mmの先端から静的に押し込んだ際に最大約1.3Nであった.

これは羊膜の破断強度に対して小さく,保持に至るまでに接触によって胎盤を損傷する危険性は小さいと考えられる.また,屈曲力は水圧により変化し,内圧30kPaにおいて約0.5Nの力が得られ,羊水中を浮遊している胎児の保持は可能だと考えられる.しかし,安定な保持には力が不足しており,工夫が必要である.また,制御ユニットは安定な圧力での注水が可能であったが,最大屈曲と伸展には約15秒要した。細径チューブによる圧力損失が大きいため,改善が求められる.1.レーザ内視鏡の細径化・高出力化細径内視鏡を通して高出力レーザを高効率で伝達するために,幾何光学に基づく解析を行い,レーザ内視鏡の構成手法を明確にした.この解析に基づき,外径3.5mm,視野角90°,有効長270mmと臨床使用可能な大きさで,レーザの伝達効率60%以上のレーザ内視鏡を開発した.2.レーザ照射のための追跡機能開発内視鏡を移動させることなく,移動する血管へレーザ照射を行うために,画像処理による追跡を行うこととした.逐次追跡において大局的と局所のオプティカルフローを利用して追跡することで,対象の変化やノイズに対し頑健な追跡を可能とした.また,子宮内で課題となる鏡面反射や羊水中浮遊物を抽出,除去する手法を考案・実装し,頑健性を確保した,3.システムの統合上記レーザ内視鏡と追跡機能を統合したシステムを開発した.この際,レーザ照射位置決めのキャリブレーションを簡易化,高精度化した.また,各機能をマルチスレッドとし,画像取得,追跡,レーザ位置決め,レーザ照射を並列で動作させる.これにより処理の待ち時間を低減し,レーザ照射の位置決め誤差を低減した.さらに,処理の遅延による位置決め誤差を低減するために,追跡情報に基づく位置予測を行い,移動対象に対しても高精度照射位置決めを可能とした.実験により照射範囲は,水平,垂直方向それぞれ40°以上であり,内視鏡の初期位置決めが容易になると考えられる.また,レーザ照射位置決め誤差は距離1020mmにおいて,0.2mm以下と十分な精度であった.呼吸動をもつ血管のレーザ照射実験において凝固が実現された.また,クリックとレーザ照射スイッチを押すのみで移動対象の凝固が可能という高い操作性が示された.これより本システムでは,より安全で簡易な治療が実現可能である.また,胎児外科以外の治療への適用も期待される.
超伝導・圧電体積層膜における磁束フローの超音波励起

本研究課題は,2年計画であったが,初年度のレーザーアブレーショャ装置の作製が計画から遅れたことにより,結果として超伝導体と圧電体の積層薄膜の完成までは至らなかった.平行してDCスパッタリング法によるバッファ層を用いたBiSrCaCuO薄膜の高品質化と,その薄膜と焼結体試料について超音波による磁束フロー起電力の測定を行い,以下に列挙するような成果を得,超伝導・圧電体積層薄膜の作製とピン止め特性測定に対する基礎データを得ることができた.1. in situで積層膜の連続作製が可能なレーザーアブレーション装置によって半導体薄膜を作製し,雰囲気ガスとアニール条件を変化させることにより,結晶構造,薄膜の表面構造等がどのように変化するかを調べた.2.磁束に対する熱励起の影響が最も顕著に現れるBiSrCaCuO超伝導体の単結晶薄膜の作製条件の最適化を行った.SrTiO3単結晶基板上にバッファ層を挿入することによって転移幅が狭く,結晶性の良い薄膜の作製に成功し,この成果を雑誌に発表した.さらに,バッファ層の作製条件について最適化を行った.3.上記薄膜と,焼結法によって得られたバルク試料について,超音波を印加したことによって発生する磁束フロー起電力を測定し,熱励起型の磁束フローモデルによって解析を行い,積層膜にした場合の磁束フロー起電力測定の問題点を指摘した.この研究成果は現在投稿準備中である.4.バルク試料については超音波の振動モードを変化させた時の測定も行い,磁束格子融解に関連しているとされている磁束格子のせん断弾性定数に関係した歪みを加え,発生した磁束フロー抵抗に特異な現象を発見した.本研究課題は,2年計画であったが,初年度のレーザーアブレーショャ装置の作製が計画から遅れたことにより,結果として超伝導体と圧電体の積層薄膜の完成までは至らなかった.平行してDCスパッタリング法によるバッファ層を用いたBiSrCaCuO薄膜の高品質化と,その薄膜と焼結体試料について超音波による磁束フロー起電力の測定を行い,以下に列挙するような成果を得,超伝導・圧電体積層薄膜の作製とピン止め特性測定に対する基礎データを得ることができた.1. in situで積層膜の連続作製が可能なレーザーアブレーション装置によって半導体薄膜を作製し,雰囲気ガスとアニール条件を変化させることにより,結晶構造,薄膜の表面構造等がどのように変化するかを調べた.2.磁束に対する熱励起の影響が最も顕著に現れるBiSrCaCuO超伝導体の単結晶薄膜の作製条件の最適化を行った.SrTiO3単結晶基板上にバッファ層を挿入することによって転移幅が狭く,結晶性の良い薄膜の作製に成功し,この成果を雑誌に発表した.さらに,バッファ層の作製条件について最適化を行った.3.上記薄膜と,焼結法によって得られたバルク試料について,超音波を印加したことによって発生する磁束フロー起電力を測定し,熱励起型の磁束フローモデルによって解析を行い,積層膜にした場合の磁束フロー起電力測定の問題点を指摘した.この研究成果は現在投稿準備中である.4.バルク試料については超音波の振動モードを変化させた時の測定も行い,磁束格子融解に関連しているとされている磁束格子のせん断弾性定数に関係した歪みを加え,発生した磁束フロー抵抗に特異な現象を発見した.本年度は,2年計画の本研究課題の1年目であり,in situで積層膜の連続作製が可能な新しいレーザーアブレーション装置の作製と,それによる積層膜の作製手法の確立に力点を置く計画であった.新しいレーザーアブレーション装置の設計を7月までに終え,製作にとりかかったが,予想以上に時間がかかり,計画の変更を余儀なくされた.本年度の成果を以下に列挙する.1.すでに得られているDCスパッタリング法によって作製したYBaCuO薄膜と,焼結法によって得られたバルク試料について,超音波励起磁束フロー起電力を測定し,熱励起型の磁束フローモデルによって解析を行った.その結果,バルク試料の場合はそのモデルでほぼ説明できるのに対し,薄膜試料では低磁場になるに従って,理論値からのずれを生じることがわかった.そのずれに対する考察を行い,積層膜にした場合の磁束フロー起電力測定の問題点を指摘した.この研究成果は現在投稿準備中である.2.磁束に対する熱励起の影響が最も顕著に現れるBiSrCaCuO超伝導体の単結晶薄膜の作製条件の最適化を行った.SrTiO3単結晶基板上にバッファ層を挿入することによって,転移幅の狭い良質な薄膜の作製に成功した.この研究成果についても,現在投稿準備中である.3.現有のレーザーアブレーション装置で圧電体単層膜作製の予備実験を行った.薄膜作製時の酸素圧とアニール条件を変化させることにより,結晶構造等がどのように変化するかを調べた.本年度は,2年計画の本研究課題の2年目であったが,初年度のレーザーアプレーション装置の作製が計画から遅れたことにより,結果として超伝導体と圧電体の積層薄膜の完成までは至らなかった.平行して行ったDCスパッタリング法によるバッファ層を用いたBSCCO薄膜の高品質化と,その薄膜と焼結体試料について超音波による磁束フロー起電力の測定を行い,以下に列挙するような成果を得,超伝導・圧電体積層薄膜の作製とピン止め特性測定に対する基礎データを得ることができた.

1. in situで積層膜の連続作製が可能なレーザーアプレーション装置によって半導体薄膜を作製し,雰囲気ガスとアニール条件を変化させることにより,結晶構造,薄膜の表面構造等がどのように変化するかを調べた.2.磁束に対する熱励起の影響が最も顕著に現れるBiSrCaCuO超伝導体の単結晶薄膜の作製条件の最適化を行った.SrTiO3単結晶基板上にバッファ層を挿入することによって,転移幅が狭く,結晶性の良い薄膜の作製に成功し,この成果を雑誌に発表した.さらに,バッファ層の作製条件について最適化を行った.3.上記薄膜と,焼結法によって得られたバルク試料について,超音波を印加したことによって発生する磁束フロー起電力を測定し,熱励起型の磁束フローモデルによって解析を行い,積層膜にした場合の磁束フロー起電力測定の問題点を指摘した.この研究成果は現在投稿準備中である.4.バルク試料については超音波の振動モードを変化させた時の測定も行い,磁束格子融解に関連しているとされている磁束格子のせん断弾性定数に関係した歪みを加え,発生した磁束フロー抵抗に特異な現象を発見した.
CATCH22症候群における病因としてのGrf40遺伝子の役割の解析

Grf40がある22番染色体はGenBankでオープンになっており、Grf40のゲノム配列は、サーチが可能である。そのデータをもとに、ゲノムの中でPCRをかける部分を選定し、そのPCR産物をシークエンスすることで変異の検出が可能である。現在、市販されている抗Grf40(Gads)ラビットポリクローナル抗体を使用し、ウエスタンブロットを行い、Grf40蛋白を検出することで、ヒト細胞株でT細胞株(Jurkat)に発現し、B細胞(Ramos)に発現していないことが判明している。細胞株ではなく、ヒトPBMNCに関して蛋白の発現を検出することも、現在可能である。PBMNCをautoMACSによりT細胞とB細胞に分離し、その細胞成分において発現の有無を検索し、今後、CATCH22症候群の病因と関連がつけられればと考えている。Grf40のマウスモノクローナル抗体も、現在、完成しており、今後、ポリクローナル抗体に加えて、Grf40の蛋白解析が可能になると考えられる。Grf40ノックアウトマウスは、免疫不全になることが判明しているが、今のところ、人間でそのような症例はない。また、本症例における当初の目的であるCATC22症候群とGrf40の関連についても、今のところ、特にデータは得られていない。そのデータをもとに、ゲノムの中でPCRをかける部分を選定し、そのPCR産物をシークエンスする準備をすすめている。細胞株ではなく、ヒトPBMNCに関して蛋白の発現を検出する系を、現在準備中である。これと平行して、mRNAが蛋白発現に一致するかどうかをRT-PCRで確認する予定である。PBMNCをautoMACSによりT細胞とB細胞に分離し、その細胞成分において発現の有無を検索し、CATCH22症候群の病因と関連がつけられればと考えている。Grf40のGST融合蛋白を作成し、マウスに免疫し、モノクローナル抗体作製を準備中である。この抗体ができれば、ヒトPBMNCをT細胞とB細胞に染色により分けて、細胞内染色を行う予定である。現在、以上のように細胞株で可能になっていることを、ヒトPBMNCを使って遺伝子、蛋白検索を行えるように準備をすすめている。この準備が完了したところで、今後、CATCH22症候群の遺伝子、蛋白検索について、倫理委員会に申請し許可が得られれば実施する予定である。
腸管出血性大腸菌O157:H7の産生するベロトキシンに対する植物ワクチンの開発

EHEC(O157:H7 Sakai株)の大腸上皮細胞定着に関与するintimin、TypeIII分泌系の構成因子であるEspA、EspB、ベロ毒素の標的細胞上のレセプターである糖脂質グロボトリオースセラミドに結合するBサブユニット(VT1-B)遺伝子をそれぞれクローニングし、植物形質転換に用いるためのバイナリーベクターを構築した。これらのベクターをType IV分泌機構を介して植物に感染することのできるAgrobacterium tumefaciensにエレクトロポーレーション法を用いて遺伝子導入した。次に、Lotus japonicus Miyakojima MG-20(ミヤコグサ)にA.tumefaciens LBA4404株を感染させ、抗原蛋白質をコードする遺伝子を導入した。このA.tumefaciensによる感染法ではミヤコグサの組織よりカルスを誘導、再分化させるという過程があり、形質転換植物の作成に約5ヶ月を要した。現在、上記4種類のEHEC(Sakai株)形質転換体第1世代を栽培中である。また、植物体における導入遺伝子発現の確認を行なうため、大腸菌BL21(DE3)を用いたEspA、EspB、intimin、VT1-Bサブユニットの大量発現系を構築した。発現システムはpETシステムを用い、His-taggedカラムにより粗精製を、その後ゲルろ過等を用いてより高純度のタンパク質を取得、抗体を作成している。現在までに、再生個体第0世代と同様に形質転換体第1世代植物におけるPCRにより遺伝子の挿入は確認済みである。導入した遺伝子を遺伝的に安定化させるためには、形質転換体の継代を繰り返し、安定した形質転換植物を得る。今後、形質転換植物よりタンパク質を抽出し、ウェスタンブロットなどによる発現の確認の後、動物実験を用い抗原特異的抗体の産生などを検討し、今後の経口ワクチン開発に役立てたい。腸管出血性大腸菌(EHEC)などは食中毒原因菌であり、EHECの産生するベロ毒素はRNA N-グリコシダーゼ活性により、蛋白合成阻害作用により細胞障害性、腎毒性、溶血性尿毒症症候群、脳症などの重篤な合併症を引き起こす。一方、この毒素は植物のヒマ種子の産生するリシンと同様の毒性発揮機構を示すが、これまで、植物-細菌間で毒素遺伝子の伝播が行われたか明らかではない。一方、EHECは家畜、特に、牛においてキヤリアー率が高いとされ、昨今の肉牛、乳牛を取り巻く環境において、特定の病原性微生物を排除することは重要課題であり、また、ワクチン接種などが困難な地域での食物によるワクチンの開発は安価で、太陽光と水だけでワクチンを作製できるという点で重要である。1.本年我々は、EHECの病原性蛋白質であるベロ毒素Bサブユニットの他、タイプIII分泌機構のintimin, espA, espBなどの大腸菌内での大量発現系を構築した。2.それら精製タンパク質を用いてウサギポリクローナル抗体を作製している。3.これら病原性の遺伝子をすでにアグロバクテリウムベクター内に遺伝子組み換えし、それら遺伝子の発現をアグロバクテリウム内で確認した。4.今後、これらアグロバクテリウムを用いて、牧草などをターゲットとしてトランスジェニック植物を作製し、ワクチン効果を確認する。
催唾剤ピロカルピンによる口腔乾燥感誘発のメカニズム

ピロカルピンやセビメリンは唾液分泌を促進し、口腔内を湿潤させる。われわれはピロカルピンをラット腹腔内および脳室内に投与すると飲水行動が誘発されること、この行動は脳室内アトロピン前投与により消失することを明らかにした。さらに、c-Fos免疫組織化学およびスライス標本を用いた電気生理学実験の結果から、ピロカルピンが口渇中枢に作用し、のどの渇きを誘発していることを示した。一方、セビメリンの腹腔内投与では、唾液分泌は促進するが飲水行動は促進しなかった。むしろ、アンジオテンシンIIによって誘発された飲水行動に対して、セビメリンは抑制作用を示すことを明らかにした。以上のことから、ピロカルピンは中枢に作用して口渇感を誘発するように働くこと、セビメリンは逆に、口渇感を抑制することが判った。ピロカルピンおよびセビメリンの唾液腺腺房細胞に対する作用をカルシウムイメージング法により検討したところ、ピロカルピンはセビメリンより低濃度で効果があること、両者の反応時間はインビボで観察される唾液分泌促進時間と比べて短時間で終了することがわかった。ピロカルピンとセビメリンは、唾液腺では腺房細胞に対して同じような細胞内メカニズムを介して唾液分泌を誘発すること、この効果を引き起こすためには、セビメリンの方が高濃度必要であることが判った。ピロカルピンやセビメリンが比較的長時間、唾液分泌を促進するように働くのは、唾液腺腺房細胞以外のレベルでの効果によると推定された。このようにピロカルピンとセビメリンでは、中枢と末梢に対する作用が異なることが判った。ピロカルピンは唾液分泌を促進し、口腔内を湿潤させる。最近、われわれはピロカルピンをラット腹腔内および脳室内に投与すると飲水行動が誘発されること、この行動は脳室内アトロピン前投与により消失することを明らかにした。われわれはさらにピロカルピンの腹腔内への投与により、前脳部位(脳室周囲器官、視床下部)および延髄(弧束核、最後野)でc-fbs発現細胞数が増加し、唾液核ではc-fbs発現細胞はほとんど観察されないという結果も得た。脳室内ピロカルピン投与でも、上記と同じ部位にc-fbs発現細胞数の増加を観察され、脳室内アトロピン前投与により腹腔内および脳室内ピロカルピン投与によるc-fbs発現細胞数は減弱された。これらのことは、ピロカルピンは直接唾液腺腺房細胞に働いて唾液分泌を促進させる一方、中枢のムスカリン受容体を刺激することにより口渇感を引き起こし、飲水行動を誘発することを示唆している。今回の実験では、もうひとつの催唾剤であるセビメリンでは、唾液分泌は促進するが、飲水行動はあまり誘発されず、口渇中枢に対する作用は少ないということがわかった。以上のことは、ピロカルピンおよびセビメリンはムスカリン受容体アゴニストであるが、その作用は異なることが示唆された。さらに、スライス標本を用いた電気生理学実験およびc-fos免疫組織化学の結果から、ピロカルピンが口渇中枢に作用し、のどの渇きを誘発していることがわかった。作用の違いを調べるため、今年度は、ピロカルピンおよびセビメリンの唾液腺腺房細胞に対する作用をカルシウムイメージング法を用いて検討した。ピロカルピンはセビメリンより低濃度で効果があること、両者の反応時間はインビボで観察される唾液分泌促進時間と比べて短時間で終了することがわかった。

最近、われわれはピロカルピンをラット腹腔内および脳室内に投与すると飲水行動が誘発されること、この行動は脳室内アトロピン前投与により消失することを明らかにした。さらに、スライス標本を用いた電気生理学実験およびc-fos免疫組織化学の結果から、ピロカルピンが口渇中枢に作用し、のどの渇きを誘発していることを示した。一方、セビメリンの腹腔内投与では、唾液分泌は促進するが飲水行動は促進しなかった。むしろ、アンジオテンシンIIによって誘発された飲水行動に対して、セビメリンは抑制作用を示すことを明らかにした。さらに、セビメリンはピロカルピンに比べて、腹腔内投与により顕著な昇圧反応を引き起こすことが判った。ピロカルピンおよびセビメリンの唾液腺腺房細胞に対する作用をカルシウムイメージング法を用いて検討したところ、ピロカルピンはセビメリンより低濃度で効果があること、両者の反応時間はインビボで観察される唾液分泌促進時間と比べて短時間で終了することがわかった。以上の結果から、ピロカルピンとセビメリンは、同じような細胞内メカニズムを介して唾液分泌を誘発すること、この効果を引き起こすためには、セビメリンの方が高濃度必要であることが判った。ピロカルピンやセビメリンが比較的長時間、唾液分泌を促進するように働くのは、唾液腺腺房細胞以外のレベルでの効果によると推定された。また、ピロカルピンは中枢に作用して口渇感を誘発するように働くこと、セビメリンは逆に、口渇感を抑制することが判った。
人工心臓用交流磁場電磁推進ポンプ開発に関する基礎的研究

本年度は、最終年度として、1)人工心臓用交流磁場電磁推進ポンプのプロトタイプの作成、2)人工心臓用交流磁場電磁推進ポンプに要求される技術的性能の解析、および、3)交流磁場およびそれによって生じる誘導電流などが、血液や生体構成物質に及ぼす影響について検討を行った。交流磁場用超電動線材はまだ非常に高価なため、交流磁場は、強力な永久磁石をモーターで回転させることにより、発生させた。また、模擬血液としては、3Nの塩酸を用いた。プロトタイプのシステムでは、Nd-Fe-B製の永久磁石(表面磁束密度:1200Gaussのもの、および、約1.6teslaのもの)をモーターを用いて回転させた。結果としては、この模擬血液を駆動させることは可能であったが、模擬血液の流動は確認されるもののパワー・圧ともにまだ非常に小さく、更に大きな磁場が必要と思われた。理論値からは、同じシステムでは、約500Hzの周波数で100mmHgの圧を得るには、約8teslaの磁場が必要という結果が得られた。また、強交流磁場の生体に対する影響の検討に関しては、血液、およびマウスを8teslaの静磁場(のトンネル)の内外を往復運動させ、磁場のない同じトンネル内を往復運動させた対象と比較するという方法を用いた。周波数1.4Hzで2時間往復運動させた後、血液成分の変化、およびマウスの変化について検討を行ったが、血液成分に関しては全く差違が認められず、また、磁場中を往復運動させたマウスはやや活動性が低下するような印象が得られたが、その他に関しては有意な差違は認められなかった。本年度は、まず、1)交流磁場による流体の駆動を試み、その結果から、人工心臓の駆動に必要な性能の算出を試み、また、2)強磁場が生体に与える影響の検討を行った。1)に関しては、いわゆるアラゴ-の円板を模し、永久磁石(Nd-Fe-B製,直系2cm,表面磁束密度1200Gauss)を6対、対向して配置し、これをモーターを用いて回転させると云う方法によって交流磁場を発生させ、この間に挟み込んだ導管中の電解質流体(食塩水)などの実際の駆動を試みている。単位体積あたりの模擬血液流体に働く推力fは、f=σ・B^2・v(σ:模擬血液の導電率、B:模擬血液にかかる平均磁束密度、v:磁場の移動速度)で与えられるが、食塩水では、電解質溶液の電気抵抗が0.10.3Ω・mと大きく(銅では1.7x10^<-8>Ω・m)、磁場もあまり強くない事、また、ダクトの断面積が小さい事もあり、まだ、期待した推力(推進効率)を得るに至っておらず、現在、模擬血液として、導電率の高いHCI溶液などの使用や、さらに強磁場の発生が可能な超伝導磁石を使用したシステムの作成を検討中である。2)に関しては、本年度は主に静磁場中で生体が受ける影響の検討を行った。静(強)磁場中においても、血流が流れると、フレミングの法則により誘導電流が生じ、静止した血液に変動強磁場を加えるのと同様の状況が生じるが、実際に動物を強磁場中に置いても、ほとんど生体には影響が生じないので、交流磁場により血液を駆動した際にも、血液-生体系には余り影響が及ばない可能性が示唆された。
衝撃吸収自動車車体構造の開発

薄肉断面部材で構成される骨組と板殻の組立構造からなる自動車車体構造を対象に,衝突エネルギ吸収安全車体の開発,実験的検証を目的として研究を進め,以下の成果を得た.1衝撃エネルギ吸収車体最適構造の設計システムの開発と基本部材の最適化・・・・最大軸圧潰力,平均圧潰力,最大加速度などを制約条件に薄板殻組立構造の衝撃吸収エネルギを最大とする最適設計システムを開発し,円筒,角筒などの基本構造についてそのリブ配置や板厚,リブ丈などの諸寸法も設計変数とする場合のエネルギ吸収効果について検討した.その結果,円筒または角筒全体が一つの柱として全体座屈を発生する限界までの円筒,角筒肉厚を増大,半径または一辺の辺長を減少させ,さらに円筒半径,角筒辺長の半分程度の大きなリブを付けることによって吸収エネルギも増大できることを確認した.また厚手の円筒を対象に局部的に板厚を減少させて溝を付けたときのエネルギ吸収効果について,溝の間隔と数,溝深さなどをパラメータとして種々検討を加えた.検討した範囲では溝によって圧潰パターンをある程度制御できるものの,吸収エネルギを大幅に増大できる溝パラメータを見い出すことはできなかった.2衝撃吸収安全車体構造の検討・・・・1の最適設計システムを基に,衝撃負荷に対する搭乗者位置での最大加速度,最大圧潰力,重量などの制約条件下で,全衝撃エネルギ吸収能,荷重分散効果を目的関数とする車体主構造モデルの最適化を検討し,車体全体に配置したフレーム構造によって全体の圧潰,エネルギ吸収を実現できる可能性を見い出した.衝撃吸収能のより高い構造の提案には実験,解析による検討が必要である.3衝突実験装置の改良と衝撃吸収能の実験的検討・・・・ゴムチューブによる加速により短距離で時速50km/h程度の衝突実験が可能な実験装置を試作した.この衝撃圧潰試験装置を用いて1.のリブ付き円筒や角筒モデルおよび溝付き厚肉円筒の衝撃圧潰実験を種々実施して,ほぼ最適設計結果を実証する実験結果を得た.また,衝撃吸収部材を組立てた車体基本構造モデルを用いた衝突実験を実施して衝撃力分散効果,吸収効果について検討し,2.の設計・解析結果を確認した.しかし最適設計の結果は,いまだ搭乗者の安全性を確保するに十分な衝撃吸収能が得られているとは判断できず,さらなる構造設計の検討が必要である.薄肉断面部材で構成される骨組と仮殻の組立構造からなる自動車車体構造を対象に,その衝突エネルギ吸収能を最大化するための具体的な設計法の開発と,それを用いた衝撃エネルギ吸収安全車体の開発,実験的検証を目的として研究を進め,以下の成果を得た.1基本構造の衝撃圧潰応答解析の実施・・・・まず薄板殻組立構造の基本部材である薄肉円筒部材,角筒部材の準静的及び各種衝撃速度での軸圧縮による圧漬解析を非線形板殻構造衝撃接触有限要素解析によって実施し,圧潰パターンと衝撃吸収エネルギの関係から吸収エネルギ最大の寸法形状を検討し,塑性論による理論値,他研究者による実験値などとの比較も行った.その結果,円筒,角筒いずれの場合も,衝撃速度,断面代表寸法と肉厚比によって圧潰パターンが変化すること,また全体座屈を生じない範囲において最適寸法が存在することが判明した.2衝撃エネルギ吸収車体最適構造の設計システムの開発・・・・薄板殻組立構造の非線形衝撃応答構造最適設計プログラムを基礎に,薄肉断面部材の諸寸法,配置を設計変数とする最大加速度,最大変位,衝撃吸収エネルギの差分感度解析法を開発した.またそれを基に,衝撃負荷に対する搭乗者位置での最大加速度,最大変位,静的負荷に対する発生応力,重量などの制約条件下で,全衝撃エネルギ吸収能,荷重分散効果を目的関数とする車体主構造最適化システムを構築し,その有効性を基本的な車体部材に適用して確認中である.今後,さらに車体構造モデル全体への適用性についても検討が必要である.3衝突実験装置の製作と衝撃力分散前部構造の実験的検討・・・・誘導モータによる加速により短距離で時速50km/h程度の衝突実験が可能な実験装置を製作した.そして基本構造部材の衝突試験を通して実験装置の基本性能を確認した.また,衝撃吸収部材を2個並べたモデルを用いて正面衝突,斜め衝突実験を実施して衝撃力分散効果について検討したが,統一的な結果を得るまでには至っていない.今後,最適設計によって得られた結果を元に前部構造衝突試験試料を製作し,衝突実験を実施して最適設計の有効性を実際に確認する.薄肉断面部材で構成される骨組と板殻の組立構造からなる自動車車体構造を対象に,衝突エネルギ吸収安全車体の開発,実験的検証を目的として研究を進め,以下の成果を得た.1衝撃エネルギ吸収車体最適構造の設計システムの開発と基本部材の最適化・・・・最大軸圧潰力,平均圧潰力,最大加速度などを制約条件に薄板殻組立構造の衝撃吸収エネルギを最大とする最適設計システムを開発し,円筒,角筒などの基本構造についてそのリブ配置や板厚,リブ丈などの諸寸法も設計変数とする場合のエネルギ吸収効果について検討した.その結果,円筒または角筒全体が一つの柱として全体座屈を発生する限界までの円筒,角筒肉厚を増大,半径または一辺の辺長を減少させ,さらに円筒半径,角筒辺長の半分程度の大きなリブを付けることによって吸収エネルギも増大できることを確認した.

また厚手の円筒を対象に局部的に板厚を減少させて溝を付けたときのエネルギ吸収効果について,溝の間隔と数,溝深さなどをパラメータとして種々検討を加えた.検討した範囲では溝によって圧潰パターンをある程度制御できるものの,吸収エネルギを大幅に増大できる溝パラメータを見い出すことはできなかった.2衝撃吸収安全車体構造の検討・・・・1の最適設計システムを基に,衝撃負荷に対する搭乗者位置での最大加速度,最大圧潰力,重量などの制約条件下で,全衝撃エネルギ吸収能,荷重分散効果を目的関数とする車体主構造モデルの最適化を検討し,車体全体に配置したフレーム構造によって全体の圧潰,エネルギ吸収を実現できる可能性を見い出した.衝撃吸収能のより高い構造の提案には実験,解析による検討が必要である.3衝突実験装置の改良と衝撃吸収能の実験的検討・・・・ゴムチューブによる加速により短距離で時速50km/h程度の衝突実験が可能な実験装置を試作した.この衝撃圧潰試験装置を用いて1.のリブ付き円筒や角筒モデルおよび溝付き厚肉円筒の衝撃圧潰実験を種々実施して,ほぼ最適設計結果を実証する実験結果を得た.また,衝撃吸収部材を組立てた車体基本構造モデルを用いた衝突実験を実施して衝撃力分散効果,吸収効果について検討し,2.の設計・解析結果を確認した.しかし最適設計の結果は,いまだ搭乗者の安全性を確保するに十分な衝撃吸収能が得られているとは判断できず,さらなる構造設計の検討が必要である.薄肉断面部材で構成される骨組と板殻の組立構造からなる自動車車体構造を対象に,その衝撃エネルギ吸収能を最大化するための具体的な設計法の開発と,それを用いた衝撃エネルギ吸収安全車体の開発,実験的検証を目的として研究を進め,以下の成果を得た.1衝撃エネルギ吸収車体最適構造の設計システムの開発......薄板殻組立構造の非線形衝撃応答構造解析プログラムを基礎に,薄肉断面部材の諸寸法,配置を設計変数として最大軸圧潰力,平均圧潰力,最大加速度などを制約条件に衝撃吸収エネルギを最大とする最適設計システムを開発し,実験計画法と分散分析法をもとに応答曲面を直接近似して効率的に設計解を求めることができることを円筒,角筒などの基本構造の軸圧潰問題に適用して確認した.その結果,体積一定とすると,円筒または角筒全体が一つの柱として全体座屈を発生する限界まで肉厚を増大,半径または一辺の辺長を減少させることでエネルギ吸収が最大の構造を得ることができることを確認した.2衝撃吸収安全車体構造の検討......1で開発した最適設計システムを基に,衝撃負荷に対する搭乗者位置での最大加速度,最大圧潰力,静的負荷に対する発生応力,重量などの制約条件下で,全衝撃エネルギ吸収能,荷重分散効果を目的関数とする車体主構造モデルの最適化を検討した.モデルの有効性,衝撃吸収能の高い構造の提案には実験的検討を含めてさらに詳細な解析,最適化による検討が必要である.3衝撃実験装置の改良と衝撃吸収能の実験的検討......昨年度,誘導モータによる加速により短距離で時速50km/h程度の衝突実験が可能な実験装置を試作したが,十分な衝突速度が得られなかったため,ゴムチューブによる加速装置に改良して所定の速度,最大30kgw程度の重量構造の衝撃圧潰試験が可能な装置を完成した.そして円筒,角筒などの基本構造部材の衝突試験を通して実験装置の基本性能を確認するとともに,昨年実施した非線形板殻構造衝撃接触有限要素解析による軸圧潰解析結果と比較して良い一致を示すことも確認した.
アジアにおける経済発展と国家間リスク管理の両立可能な経済政策に関する総合的研究

アジアにおける経済発展と国家間リスク管理の両立可能な経済政策としてどのような政策が実行可能でありかつ効果的であるかについての予備的考察を行った。このプロジェクトは3つのグループに分けて行った。第1グループ、アジアの環境・経済リスクの分析(池田、酒井、前田)では環境問題という視点からみた国家間リスクおよびリスク管理とリスクコミュニケーションの支援についての調査研究を行った。大気や海洋を媒介とする汚染物質の越境伝播による環境リスクの広がりと廃棄物の国家間移動の問題が今後の重要課題であることが認識された。第2グループ、アジアの貿易政策の分析(多和田、氷鉋、國崎)では戦略的貿易政策および一般均衡分析の手法によって遺伝子組替え食品などリスクを伴う財の貿易や国際間の労働移動が各国の経済厚生にもたらす効果の分析をおこなった。自由貿易地域協定の急速な進展とこうしたリスクをともなう国際貿易との関連についての研究が今後の課題として認識された。第3グループ、アジアの経済発展モデルの分析(下村、松本、大沼)では先進国から途上国へのトランスファーや国際公共財、国際的な外部性の問題が理論的に分析された。今後このような理論的分析が様々なリスクに直面するアジア途上国の経済発展にどのように適用可能かを考察していく必要があることが認識された。自由貿易地域が急速に進展する中で、国家間の様々な交流を通して発生するリスクも急速に増大している。またこうしたリスクへの認識や捉え方は国家間で様々である。途上国では、環境による健康に対するリスク管理が今後一層重要になるであろう。また、日本などの先進国では新技術、新商品に伴うリスクと貿易のあり方が重要になるものと思われる。こうした国家間の立場の違いを超えて、途上国の経済発展と矛盾しないリスク対応のための経済政策の考察を進めることが今後の課題である。
歩行中の障害物回避動作における空間と身体の表象様式の解明

ヒトは日常空間に発生する狭い空間,例えば混雑した駅のホームに発生する隙間を,安全に,他者や障害物と接触することなく通り抜けることができる.たとえ手に荷物を持つことで,通り抜けのために必要な空間が荷物の分だけ広くなったとしても,通り抜ける瞬間の回避動作を微調整することで,やはり安全に通り抜けができる.本研究では,荷物を持って安全に通り抜けるために必要な条件を検証した.8名の若年健常者を対象とした実験では,横長の平行棒を両手に把持してもらい,狭いドア型の隙間を通り抜けてもらった.平行棒の長さを3条件設定し,肩幅の1.5倍および2.5倍広く設定した場合(もう1条件は肩幅より狭いコントロール)の影響を検討した.さらに平行棒を把持する方法として,両端を持つ条件と中心部を持つ条件を設定し,固有受容感覚情報として手先から入力される平行棒の情報の有用性について検証した.通過幅は3条件設定し,棒の長さと通過幅の相対関係が条件間で一定になるように操作した.その結果,棒の長さが肩幅の2.5倍の場合にドアとの頻繁な接触が見られ,接触がおこった全試行の約75%をしめた.一方,平行棒の把持条件は接触回数には影響を与えなかった.次にドア通過時の肩の回旋角度を比較検討した結果,通過幅や棒の長さに合わせて回旋角度を調節していることがわかった.また棒の長さが肩幅の2.5倍で,かつ,棒の中心部を把持した条件では,棒の先端をドアに接触させないために,ドアに到達する前の段階で大きく肩を回旋し,体幹がドアを通過する際には回旋を戻す傾向が見られた.この傾向は,棒の両端を持つ条件では見られなかった.以上の結果,平行棒の長さや把持の仕方に合わせて柔軟な回避動作が実現できるものの,平行棒が非常に長い場合,棒の把持方法に関わらず,障害物との接触の有無が正確に知覚できないことがわかった.ヒトは日常空間に発生する狭い空間,例えば混雑した駅のホームに発生する隙間を,安全に,他者や障害物と接触することなく通り抜けることができる.たとえ手に荷物を持つことで,通り抜けのために必要な空間が荷物の分だけ広くなったとしても,通り抜ける瞬間の回避動作を微調整することで,やはり安全に通り抜けができる.本研究では,荷物を持って安全に通り抜けるために必要な条件を検証した.8名の若年健常者を対象とした実験では,横長の平行棒を両手に把持してもらい,狭いドア型の隙間を通り抜けてもらった.平行棒の長さを3条件設定し,肩幅の1.5倍および2.5倍広く設定した場合(もう1条件は肩幅より狭いコントロール)の影響を検討した.さらに平行棒を把持する方法として,両端を持つ条件と中心部を持つ条件を設定し,固有受容感覚情報として手先から入力される平行棒の情報の有用性について検証した.通過幅は3条件設定し,棒の長さと通過幅の相対関係が条件間で一定になるように操作した.その結果,棒の長さが肩幅の2.5倍の場合にドアとの頻繁な接触が見られ,接触がおこった全試行の約75%をしめた.一方,平行棒の把持条件は接触回数には影響を与えなかった.次にドア通過時の肩の回旋角度を比較検討した結果,通過幅や棒の長さに合わせて回旋角度を調節していることがわかった.また棒の長さが肩幅の2.5倍で,かつ,棒の中心部を把持した条件では,棒の先端をドアに接触させないために,ドアに到達する前の段階で大きく肩を回旋し,体幹がドアを通過する際には回旋を戻す傾向が見られた.この傾向は,棒の両端を持つ条件では見られなかった.以上の結果,平行棒の長さや把持の仕方に合わせて柔軟な回避動作が実現できるものの,平行棒が非常に長い場合,棒の把持方法に関わらず,障害物との接触の有無が正確に知覚できないことがわかった.
ぶどう膜炎における一酸化窒素およびアルギニン代謝からの薬物療法についての研究

エンドトキシン誘発ぶどう膜炎モデルラットの硝子体内にエンドトキシンを注入し、エンドトキシン誘発ぶどう膜炎モデルを作成した。ぶどう膜炎の重症度を示すEIU gradeは時間経過とともに炎症は強くなった。ヘマトキシリン・エオジン染色にてぶどう膜炎の評価をおこなうと、前房内、硝子体内、網膜内に多数の浸潤細胞がみられた。免疫染色の結果、これらの細胞はOX42抗体で強陽性であった。OX42抗体はマクロファージ、多核白血球のマーカーであり、これらの浸潤細胞はマクロファージ、多核白血球であると考えられた。NOS阻害薬の効果に関しては、エンドトキシン誘発ぶどう膜炎モデルでは明らかな効果を証明することはできなかった。エンドトキシン誘発ぶどう膜炎モデルが比較的強い炎症がおきること、エンドトキシンの投与量を減量すると炎症の発生に個体間でのばらつきが比較的大きくなることが原因と考えられた。ぶどう膜炎患者でのNO産生、アルギニン代謝実際にヒトのぶどう膜炎患者でのNO産生、アルギニン代謝の影響を明らかにするために、白内障手術、緑内障手術を受ける患者から前房水のサンプルを集めている。具体的には、手術中の前房水サンプル採取の説明書および同意書を作成し、術前に同意の得られた患者より術中に前房水の採取を行っている。少数のサンプルを使用して、ジアミノナフタレンによってNO2/NO3を測定するNO2/NO3 assay kit Fを用いて予備実験を行った結果、ぶどう膜炎でNO2/NO3は大幅な増加はあまりないような印象を得ている。今後、サンプル数が十分に確保できたら、さらに解析を進める予定である。また、ぶどう膜炎患者の比較的炎症の強い時期に採血を行い、血清を用いてNO2/NO3を含めたNO産生の解析も行うことも考えていたが、患者同意が得られにくく、サンプル数の確保が困難な状況である。ぶどう膜炎の重症度を示すEIU gradeはエンドトキシン注入3時間後で1.6、6時間後で2.4、12時間後で3.8、24時間後で4.0と時間経過とともに炎症は強くなった。今後、このモデルを使用した各種NOS阻害薬の効果についての検討を考えている。サンプル数が十分に確保できたら、解析を行う予定である。この原因としては、ぶどう膜炎患者で内眼手術をする場合は、可能な限りの十分な消炎を行うため、本来の炎症の影響が隠されてしまう可能性を考えている。そのため、ぶどう膜炎患者の比較的炎症の強い時期に採血を行い、血清を用いてNO2/NO3を含めたNO産生の解析も行うことを予定し、血清サンプル採取についても開始した。

また、ぶどう膜炎患者の比較的炎症の強い時期に採血を行い、血清を用いてNO2/NO3を含めたNO産生の解析も行うことも考えていたが、患者同意が得られにくく、サンプル数の確保が困難な状況である。
多重安定性を示す新しい金属錯体の創製と分子機能連動系の構築

遷移金属錯体の化学・物理構造および多様な光学、磁気,電子物性が外部刺激に応答して可逆的に変化するインテリジェント分子系を創出し、それらを電極等と組合せることによって“分子レベルで機能する素子"をつくることを目的とした。II共役レドックス高分子錯体については、基板上への逐次的な錯形成法による一次元および三次元のII共役レドックス錯体オリゴマー、ポリマー鎖の合成を行い、レドックス伝導機構を電気化学的に解析し、その結果が、新しい分子鎖内電子輸送の概念で説明できることを提案した。さらにポルフィリンなどの色素を連結して、光電子移動分子ワイヤを構築した。フォトクロミック錯体については、記憶の深さを調節できる分子としてフェロセニルスピロピラン、電子コミュニケーションを光制御する分子としてビス(フェロセニルエチニル)エテンおよびそのトリエチルアミン置換体を開発し、緑色光とレドックスの組み合わせで可逆な異性化スイッチングを起こすフェロセニルアゾベンゼン単分子膜を作製した。ドナーアクセプター共役分子については、フェロセン-キノン共役分子系を対象とし、1,4-ビス(フェロセニルエチニル)アントラキノンが非常に速い結晶成長をし、さらにゲスト刺激による可逆的単結晶構造変換をすることを見出した。ドナーアクセプター共役分子については、1-フェロセニルアントラキノンがプロトン付加により温度により、原子価互変異性を示すフェロセン-ピリリウム共役分子が生成することを見出し、メスバウアースペクトルによりその特性を明らかにした。ヘテロメタルクラスター錯体については、既に見出したサーモクロミズムを示し、かつレドックス活性なジチオラト架橋三角形クラスター錯体を種々合成し、そのユニークな構造、物性を明らかにした。様々な構造・性質を有する遷移金属錯体分子を連結し、それぞれの個性を組合せたインテリジェントな分子系の創出は、「分子素子」実現のための材料として重要な役割を持つ。本研究の目的は、遷移金属錯体の化学・物理構造および多様な光学、磁気,電子物性が外部刺激に応答して可逆的に変化するインテリジェント分子系を創出し、それらを電極等と組合せることによって"分子レベルで機能する素子"をつくることである。具体的な本研究の素材となる物質は、1)π共役レドックス高分子錯体、2)フォトクロミック錯体、3)ドナーアクセプター(DA)共役分子、4)ヘテロメタルクラスター磁性錯体である。本年度は、π共役レドックス高分子錯体については、基板上への逐次的な錯形成法による一次元および三次元のオリゴマー、ポリマー鎖の合成を行い、分子鎖内の電子移動、電子輸送について解析した。フォトクロミック錯体については、光信号を電気信号に変換する分子系として、アゾベンゼン結合カテナン型ビス(ビピリジン)銅錯体の合成研究を行い、10ステップの合成の8ステップまで完了した。ドナーアクセプター共役分子については、フェロセン-キノン共役分子系における化学応答分子内電子移動と構造・物性変換を研究した。具体的には、プロトン付加によって分子内電子移動を起し、構造や物性変化を起すフェロセン-キノンπ共役分子系のプロトン付加体の構造を明らかにし、温度変化に伴う構造変化をメスバウアースペクトルとあわせて解析した。ヘテロメタルクラスター錯体については、既に見出したサーモクロミズムを示し、かつレドックス活性なジチオラト架橋三角形RhCo_2クラスター錯体の類縁体であるIrCo_2,RuCo_2クラスター錯体を合成し、その物性を明らかにした。

本研究の目的は、遷移金属錯体の化学・物理構造および多様な光学、磁気,電子物性が外部刺激に応答して可逆的に変化するインテリジェント分子系を創出し、それらを電極等と組合せることによって"分子レベルで機能する素子"をつくることである。具体的な本研究の素材となる物質は、1)π共役レドックス高分子錯体、2)フォトクロミック錯体、3)ドナーアクセプター(DA)共役分子、4)ヘテロメタルクラスター磁性錯体である。本年度は、π共役レドックス高分子錯体については、基板上への逐次的な錯形成法による一次元および三次元のオリゴマー、ポリマー鎖の合成を行い、レドックス伝導機構を電気化学的に解析し、その結果が、新しい分子鎖内電子輸送の概念で説明できることを提案した。フォトクロミック錯体については、記憶の深さを調節できる分子としてフェロセニルスピロピランを開発した。また電子コミュニケーションを光制御する分子としてビス(フェロセニルエチニル)エテンを開発した。一方、ドナーアクセプター共役分子については、1,4-ビス(フェロセニル)アントラキノンが非常に速い結晶成長をし、さらにゲスト刺激による可逆的単結晶構造変換をすることを見出した。ヘテロメタルクラスター錯体については、ジチオラト架橋三角形[MRu_2](M=Rh,Ir,Ru)クラスター錯体が50電子系で、ユニークな金属-金属結合様式をとることを明らかにした。様々な構造・性質を有する遷移金属錯体分子を連結し、それぞれの個性を組合せたインテリジェントな分子系の創出は、「分子素子」実現のための材料として重要な役割を持つ。π共役レドックス高分子錯体については、基板上への逐次的な錯形成法による一次元および三次元のオリゴマー、ポリマー鎖の合成を行い、レドックス伝導機構を電気化学的に解析し、その結果が、新しい分子鎖内電子輸送の概念で説明できることを提案した。さらにポルフィリンなどの色素を連結して、光電子移動分子ワイヤを構築した。フォトクロミック錯体については、緑色光とレドックスの組み合わせで可逆な異性化スイッチングを起こすフェロセニルアゾベンゼン単分子膜を作製した。また電子コミュニケーションを光制御する分子としてビス(フェロセニルエチニル)エテンおよびそのトリエチルアミン置換体を開発した。さらに、一方、ドナーアクセプター共役分子については、1-フェロセニルアントラキノンがプロトン付加により温度により、原子価互変異性を示すフェロセン-ピリリウム共役分子が生成することを見出し、メスバウアースペクトルによりその特性を明らかにした。さらに、希土類金属錯体や白金錯体を用いる発光特性のチューニングに関する成果を挙げた。
音の空間的知覚とその制御に関する研究

本研究は,音像の音空間内での定位位置を決定している要因を探り,その結果を基に音像の定位を制御するための方法について検討しようとしているものである.そのため,音像の頭外定位と距離感を決定する上で主要因子と考えられる頭部伝達関数を正確に測定し,その後,これらの頭部伝達関数をAR,及びARMA分析して,音源方向によって頭部伝達関数の零点と極がどのように移動するかについて検討した.また,各被験者の頭部伝達関数をできる限り正確に模擬し,これに信号を畳み込んで作成した音をヘッドホンで再生した場合の定位精度について検討した.さらに,頭部伝達関数をAR及びARMA近似した場合の定位の様子について検討し,頭部伝達関数のどの部分が定位の決定にどのように寄与しているかについて詳細に調べた.また,同時に複数の音像を作り出したときに,それらが音空間内で互いにどのような影響を及ぼし合うかについての検討も行った.以上のような検討の結果,次のような知見が得られている.1)水平面内の制御は両耳間時間差,レベル差の制御である程度可能であるものの,前後も含めた正確な制御には頭部伝達関数の正確な模擬が必要である.2)音像の前後を正確に制御するためには,約5kHz以下の頭部伝達関数をかなり正確に模擬すると共に,頭部の微小回転の影響も考察する必要がある.3)音像定位上下判断は,頭部伝達関数のおよそ数kHz以上の帯域が近似的に模擬されていれば実用上充分な精度で制御できる.4)複数の音像を同時に音空間内に定位させた場合,一般にそれらの音像は互いに反発するような方向へ移動する.5)以上要すれば,頭部伝達関数の正確な模擬を行なうことによって,前後感にはやや問題があるものの,かなりの程度の音空間制御が可能である.本研究は,音像の音空間内での定位位置を決定している要因を探り,その結果を基に音像の定位を制御するための方法について検討しようとしているものである.そのため,音像の頭外定位と距離感を決定する上で主要因子と考えられる頭部伝達関数を正確に測定し,その後,これらの頭部伝達関数をAR,及びARMA分析して,音源方向によって頭部伝達関数の零点と極がどのように移動するかについて検討した.また,各被験者の頭部伝達関数をできる限り正確に模擬し,これに信号を畳み込んで作成した音をヘッドホンで再生した場合の定位精度について検討した.さらに,頭部伝達関数をAR及びARMA近似した場合の定位の様子について検討し,頭部伝達関数のどの部分が定位の決定にどのように寄与しているかについて詳細に調べた.また,同時に複数の音像を作り出したときに,それらが音空間内で互いにどのような影響を及ぼし合うかについての検討も行った.以上のような検討の結果,次のような知見が得られている.1)水平面内の制御は両耳間時間差,レベル差の制御である程度可能であるものの,前後も含めた正確な制御には頭部伝達関数の正確な模擬が必要である.2)音像の前後を正確に制御するためには,約5kHz以下の頭部伝達関数をかなり正確に模擬すると共に,頭部の微小回転の影響も考察する必要がある.3)音像定位上下判断は,頭部伝達関数のおよそ数kHz以上の帯域が近似的に模擬されていれば実用上充分な精度で制御できる.4)複数の音像を同時に音空間内に定位させた場合,一般にそれらの音像は互いに反発するような方向へ移動する.5)以上要すれば,頭部伝達関数の正確な模擬を行なうことによって,前後感にはやや問題があるものの,かなりの程度の音空間制御が可能である.本研究は、音像の音空間内での定位位置を決定している要因を探り、その結果を基に音像の定位を制御するための方法について検討しようとしているものである。そのため、昭和61年度では、音像の頭外定位と距離感を決定する上で主要因子と考えられる頭部伝達関数を、個人毎にできる限り正確に模擬した時の定位精度について検討してきた。また、合わせて、同時に複数の音像を作り出した時に、それらが音空間内で互いにどのような影響を及ぼし合うかについての検討も行ってきた。このために、測定した頭部伝達関数を音楽信号に畳み込んで、これをヘッドホンで再生したときの音像定位についての聴取実験を行うとともに、実際の室で採取したインパルスレスポンスを音楽信号に畳み込んだ時の音像の距離感についての聴取実験、複数の音像を聴取させたときの音像間の相互影響について聴取実験等を行ってきた。以上のような検討の結果、これまでに以下のような興味ある知見が得られてきており、今後学会等で発表を行って行く。1)音像定位には頭部伝達関数が最も重要な要因であると考えられること。2)ただし、音像の前後の判断に対しては、頭部の微小回転の影響が、頭部伝達関数の影響と共に大きな要因であること。3)2つの音像を同時に与えたとき、それらの音像は互いに反発するような方向へ移動すること。また、過去の研究結果から考えられるより、頭部の微小回転の影響がかなり大きなものであることが明らかになってきたので、この点について、今後積極的に検討を行う予定である。