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高精細集束イオンビーム装置を用いた高Q値ダイヤモンド微小共振器の実現

近年、物質と光との強い相互作用の実現のため、高Q値微小共振器の開発が盛んに行われている。ダイヤモンドは、物理的・化学的に安定、紫外域から赤外域まで透明、さらに、非線形性が高いという、光学的に優れた特徴を持つ。そこで、本研究では、高精細集束イオンビーム装置を用い、ダイヤモンドを加工し、高Q値微小共振器の作製を目指す。これにより、超低消費電力レーザー、高効率波長変換素子といった従来の性能を凌駕する光デバイスに加え、量子情報通信用光源である、単一光子源や量子もつれ光源などの実現が期待できる。平成28年度は、ダイヤモンド外部グレーティングとナノ光ファイバを結合させた構造について、時間領域差分(FDTD)法を用いて計算を行った。その計算によると、ダイヤモンドとナノ光ファイバでは実効屈折率差が大きくなるため、ナノ光ファイバの透過率が著しく減少することがわかった。平成29年度は、時間領域差分(FDTD)方を用いて、マイクロリング共振器に光を入出力するためのグレーティングカプラの計算を行った。その結果、3.5の屈折率を仮定した場合、約50%の効率、1.98の屈折率を仮定した場合、約25%の効率が得られることがわかった。これらの結果から、ダイヤモンドの場合、25%から50%の間の効率が得られると推測できる。また、高精細集束イオンビーム装置を用い、直径320ナノメートルのナノ光ファイバ上に光共振器を作製、4170のQ値を実現した。このQ値は、測定装置の分解能によって制限された値であり、実際のQ値はさらに高いと推測される。平成30年度は、高純度ダイヤモンド基板上に高精細集束イオンビーム装置を用いてナノ微細加工を行った。しかし、シリコン等で報告されているように、ダイヤモンド結晶に注入されたヘリウムイオンによりバブリングが発生するため、設計通りの構造を作製することはできなかった。近年、物質と光との強い相互作用を実現するため、高Q値を持つ微小共振器の開発が盛んに行われている。ダイヤモンドは、物理的・化学的に安定、紫外域から赤外域まで透明、さらに、非線形性が高いという特徴を持つ光材料として優れた物質である。これにより、超低消費電力レーザーや、高効率波長変換素子といった、従来の性能を凌駕する光デバイスに加え、量子情報通信用光源である単一光子源のような新規デバイスの実現が期待出来る。平成28年度は、時間領域差分(FDTD)法を用いて、作製が比較的容易だと考えられる、周期的な溝を加工したダイヤモンド薄膜と直径300 nm程度のナノ光ファイバとを結合させたシステムについて計算を行った。その結果、ナノ光ファイバとダイヤモンドでは実効屈折率差が大きく異なるため、光ファイバ中を伝搬する光がダイヤモンドによって強く散乱され、透過率が著しく減少するということがわかった。次に、ダイヤモンドを加工するための予備実験として、高精細集束イオンビーム装置を用いて、シリカガラスやアルミニウム基板上に周期的な微細構造の作製を行った。その結果、装置モニタ上の視野領域を加工領域よりも十分大きい数十マイクロメートルに設定しても、ナノメートルオーダーでの微細構造の加工が可能なことがわかった。このことは、高倍率モードでの加工領域を小さくできることを意味しており、加工時間の短縮につながる成果だと考えられる。近年、次世代の光デバイスを実現するため、光と物質とを強く相互作用させたシステムの開発が注目されている。ダイヤモンドは、化学的物理的に安定、紫外域から赤外域まで透明、かつ、非線形性も高いという、光材料として優れた特徴を持つ。このため、ダイヤモンドを用いて、光ファイバへ入出力ポートを持つ微小共振器を作製することで、光ファイバベースの新しい光デバイスへの実現が期待できる。当初の予定では、ダイヤモンドを円盤状に加工した構造についてシミュレーションを行うことを想定していた。しかし、ナノ光ファイバ上に外部グレーティングを結合させることで光共振器を実現できるという研究が報告されたため、同様な構造として、周期的な溝をつけた厚さ数百nmのダイヤモンド薄膜と直径数百nmのナノ光ファイバとを結合させたシステムについて計算を行った。その計算によると、光ファイバとダイヤモンドでは実効屈折率が大きく異なるため、ファイバ中を伝搬する光がダイヤモンドによって強く散乱され、透過率が著しく減少するという結果が得られた。この問題を解決するには、両者の実効屈折率を小さくする構造について検討する必要があると考えている。また、高精細集束イオンビーム装置を用いてダイヤモンドを加工する予備実験として、光ファイバやアルミニウム基板上に周期的な微細構造の加工を行った。その結果、微細構造よりもはるかに大きい数十マイクロメートルの視野で加工しても、ナノメートルオーダーの精度で加工が可能なことがわかった。これは、高精細集束イオンビーム装置を用いた場合、すべての加工領域において高倍率で加工する必要がない事を意味しており、加工時間の短縮につながる成果だと考えられる。さらに、関連する学会に参加し情報収集を行った。このような高Q値微小共振器の作製には、シリカガラスなどの透明材料が用いられてきた。しかし、シリカガラスは、非線形性が小さいため、波長変換などの非線形光学現象を実現することが難しい。

近年、非線形性が高く、物理的・化学的に安定、さらに、紫外域から赤外域まで透明な材料として、ダイヤモンドが注目されている。そこで、本研究では、高精細集束イオンビーム装置を用い、ダイヤモンドを加工し、高Q値微小共振器の作製を目指す。これにより、超低消費電力レーザー、高効率波長変換素子といった従来の性能を凌駕する光デバイスに加え、量子情報通信用光源である、単一光子源や量子もつれ光源などの実現が期待できる。平成29年度は、時間領域差分(FDTD)方を用いて、マイクロリング共振器に光を入出力するためのグレーティングカプラの計算を行った。その結果、3.5の屈折率を仮定した場合、約50%の効率、1.98の屈折率を仮定した場合、約25%の効率が得られることがわかった。これらの結果から、ダイヤモンドの場合、25%から50%の間の効率が得られると推測できる。また、今年度は、予備実験として、高精細集束イオンビーム装置を用い、直径が数百ナノメートルの石英ガラス上に光共振器の作製を行った。その結果、最大で、測定装置の分解能リミットとなる4170のQ値を達成することに成功した。さらに、ダイヤモンド上に共振器を作製する場合、表面のチャージアップが問題となる。このチャージアップを抑制するため、エスペイサーや酸化インジウムスズのコーティングについて検討を行った。近年、物質と光との強い相互作用の実現のため、高Q値微小共振器の開発が盛んに行われている。従来、このような微小共振器を作製するため、シリカガラスなどの透明材料が用いられてきた。しかし、シリカガラスには、非線形性が小さいという問題がある。一方、ダイヤモンドは、物理的・化学的に安定、紫外域から赤外域まで透明、さらに、非線形性が高いという特徴を持つ。当初の予定では、今年度は高精細集束イオンビーム装置を用いて、ダイヤモンド上に共振器を加工することを予定していた。しかし、高品質のダイヤモンドの選別に時間がかかったことと、加工装置が一時的に不安定になったため、共振器を加工するところまで達成することが困難だった。また、ダイヤモンドは固い材料のため、加工中のチャージアップが問題になることがわかったことも、当初の予定より、やや進捗が遅れた理由である。ダイヤモンドは、物理的・化学的に安定、紫外域から赤外域まで透明、さらに、非線形性が高いという、光学的に優れた特徴を持つ。
インジゴ染料染色物の染色条件・放置条件による色彩変化

藍の色素であるインジゴの染色布が、染色条件や染色後の加熱や加湿や溶媒浸漬により色彩がどう変化するのかを調べた。その結果、染色される色は温度に依存することがわかった。加湿を伴う加熱や水を含む溶媒やメタノールへの浸漬で色彩変化が起こったが、エタノールやプロパノールでは起こらなかった。また、濃さは同じであるが染色時間の異なる染色布について、紫外線による光退色を調べたところ、退色は染着状態に依存することがわかった。藍の染料であるインジゴイド染料で染色した染色物の色彩は、染色条件で異るし、放置によって変化する。これは、インジゴ分子の会合状態の違いによると推測される。そこで、多様な青の色あいを染めることを目的として、様々な染色・放置の条件により、色彩がどう変化するのかを詳細に検討した。色は、目視および分光反射率曲線により比較した。まず、合成インジゴを、アルカリ下、ハイドロサルフィトナトリウムにより還元して染色する一般的な建て染めの方法により、綿布および絹布を染色した。その際、インジゴ量は、染色布の色彩変化が判定しやすい濃さに染まるような量とし、水酸化ナトリウムの量、ハイドロサルファイトナトリウムの量、染色時間、染色温度を変えて染色条件の比較をした。また、染色後、染色布の加熱や加湿を行い、色彩変化が起きないかを調べた。その結果、綿布も絹布も高温で染色すると薄くくすんだ色になり、低温で染色すると薄いが、より彩度の高い色になることがわかった。染色時間については、長くなるほど彩度が増す傾向が見られたが、30分染色すると最大に達した。染色後の加熱に対しては綿布も絹布も変化はないが、加熱と加湿を同時に行うとくすんだ色になった。次に、藍植物に含まれるインジゴの前駆体であるインジカンから絹布を染色した(いわゆる「生葉染め」の染色法)。その結果、低温で染色した方が、彩度の高い色が得られた。一旦乾燥させた染色布を、水やアルコールに浸漬することによる色彩変化を調べたところ、水やメタノールで色彩変化が起こり、温度が高いほど速く進行したが、エタノールやプロパノールでは起こらなかった。前年度は、インジゴのハイドロサルファイトによる建て染めについて、染色温度や染色時間が染色布の色相に及ぼす影響や、染色布の放置条件(温度や水分の存在)が色彩変化に及ぼす影響について、綿布と絹布について検討したが、今年度は、生葉染めを検討するとともに、染色布もセロハンフィルム、ナイロン布、羊毛布に拡げて検討したところ、生葉染めは建て染めと同様であることが、ナイロンについては絹と、セロハンフィルム.羊毛については、綿と類似の傾向を示すことがわかった。インジゴ染色布は、被染色物の違いや、染色条件・放置条件によって色彩が変化するが、このことは、退色の違いにも影響を及ぼすことが考えられる。そこで、染色時間を極端に長く、あるいは短くすることで、インジゴの繊維内での染着(会合)状態を変えた試料布を作成し、254nmおよび365nmの紫外線に対する光退色の挙動を検討した。その結果、短時間で染色したものの方が、光退色を起こしやすいことがわかった。これは、短時間の染色の場合、インジゴは染色表面に局所的に高濃度で存在していると考えられるが、このことは、インジゴの会合を促し、退色を起こしにくくすると考えられるが、表面に近いことが酸素との反応を容易にして退色が促進されたものと考えられる。インジゴ染色物の色彩は、染色条件で異ったり、放置によって変化する場合がある。これは、分子間水素結合を生じやすいインジゴ分子の会合状態や、染料分子の存在位置などの、染着状態の違いによると推測される。このような前提のもと、染色条件(染色時間)の違いによって、インジゴ染色綿布の光退色挙動がどう異なるかを検討した。合成インジゴを用い、インジゴの量が多いほど染色時間を短く、少ないほど染色時間を長くして染色し、ほぼ同じ濃さのインジゴ染色布を作成し、ハンディーUVランプを用いて、短波長(254nm)および長波長(365nm)の紫外線を照射して光退色の進行を追跡した。インジゴは、染着状態の違いにより、最大吸収波長が異なる場合がある。

繊維の表面近くに染色されているインジゴと内部のそれとの最大吸収波長が異なるような場合、表面近くが優先的に分解退色することで、最大吸収波長のシフトが考えられたが、そのような現象は起こらず、原布の分光反射率曲線の形を保ちながら、最大吸収波長の値(約662nm)が変化すること無く退色が進行した。ほぼ同じ濃さに染まってはいるものの、染色時間の異なるインジゴ染色綿布に関して光退色の進行を比較したところ、長波長の紫外線照射の場合も、短波長の場合も、染色時間が短い染色布ほど、退色は速く進行した。その傾向は、短波長の紫外線照射の方が大きかった。これは、染色時間が短いほど、染料(インジゴ)が繊維の表面付近に存在しているため、酸素等の環境の影響を受けやすかったためと考えられる。
セロトニン１Ａシグナル伝達のＣｄｋ５による制御と精神疾患の分子機序の解明

Cdk5はシナプス活性を制御することが知られており、Cdk5活性の揺らぎを介したシナプス活動の変異が精神状態に反映され得ることを既に報告している。そこで私は、精神疾患に関連が強いとされるセロトニン1A受容体に着目し、Cdk5活性による影響を検討した。1.研究当初からセロトニン1A受容体を強制発現させても発現量が少なく、今後の研究を行っていくうえで改善の必要があったことから、マウスへのインジェクションを考慮したプロモータへの変更、細胞膜への移行シグナルをプラスミドに付加、蛍光tag等も付けた様々なベクター構築から再度行った。これにより、発現量や膜移行の調節が可能になり、ウェスタンブロット・細胞免疫染色ともに検出が見やすく容易になった。これらを使用し、解析を進めた。2.セロトニン1A受容体がCdk5の新たな基質であること、またそのリン酸化部位を初めて同定した。そのリン酸化抗体の作成を試みたが利用可能な抗体はできず、また、市販抗体でのマウス脳内のセロトニン1A受容体の検出も試みたが、どれも利用不可であった。3.Cdk5によってリン酸化された細胞膜上セロトニン1A受容体は、プロテアソーム系によって分解されることが細胞免疫染色及びウェスタンブロットにて解かった。膜たんぱく質にもかかわらず、予想に反してプロテアソーム系の亢進によるものであったことは、興味深い結果となった。4.Cdk5によってリン酸化されたセロトニン1A受容体の分解が亢進され、その結果、セカンドメッセンジャーであるcAMP量が減少し、細胞内シグナリングが抑制されることが解かった。29年度が最終年度であるため、記入しない。Cdk5はシナプス活性を制御することが知られており、Cdk5活性の揺らぎを介したシナプス活動の変異が、精神状態に反映され得ることを既に報告している。1.セロトニン1A受容体のCdk5によるリン酸化部位を同定した。そのリン酸化抗体を作成するため、コンジュゲートペプチドの作成、ウサギへの投与、精製を行った。しかし、利用可能な抗体が今のところできていない。用いたコンジュゲートペプチドの位置を何か所か変更したり、ブースト回数も検討したりするなど、今後も継続して作成を試みる。次に、マウス脳内におけるセロトニン1A受容体の分布および、生理学的機能を検討するにあたり、内在性抗体を試してみた。こちらに関しては、市販の抗体を何種類か検討してみたが、適当なものが存在しなかった。利用可能な抗体がほとんど存在しないことが、セロトニン1A受容体研究においての一番の問題点である。試料作成方法から再度、検討を試みる。場合によってはこちらも自作することを検討していく。2.セロトニン1A受容体の発現量が少なく、今後の解析を行っていくために不十分であることが考えられた。細胞膜への移行シグナルを強制発現用プラスミドに付加し、発現量の調整を行った。これにより、細胞免疫染色において細胞内での分布が観察しやすくなり、また、ウェスタンブロッティングにおいても検出が容易になった。今後、この系を用いて解析を行う。3.Cdk5活性によってセロトニン1A受容体の発現量が減少するが、これは、プロテアソームが亢進したためであることがわかった。今後は、細胞内領域別にその減少が誘引されているのか、確認する。当初は、セロトニン1A受容体の抗体は数多く存在しており、論文等でも使用されていたことから計画を立てました。しかし、実際に内在性抗体をいくつか試したところ、使用に耐えうる抗体はなく、そのために生理学的機能の研究が進展しておりません。また、リン酸化抗体も使用可能な抗体が現在まで作成できておらず、こちらも同様に進展できていないため本研究の進捗状況はやや遅れております。

4.Cdk5によってリン酸化されたセロトニン1A受容体の分解が亢進され、その結果、セカンドメッセンジャーであるcAMP量が減少し、細胞内シグナリングが抑制されることが解かった。内在性抗体の選定、およびリン酸化抗体の作成を改善しつつ引き続き行い、当初計画予定の実行に取り掛かります。その間、セロトニン1A受容体のCdk5リン酸化にともなう下流シグナルへの影響を測定し、その機能について調べていきます。29年度が最終年度であるため、記入しない。
地域活性化を主導するアグリ・フード産業クラスターの多様性と可能性

本研究の学術的意義は、農関連産業クラスターの段階的側面と構造変化のメカニズムを分析する視角が得られた点である。具体的には、政策において画一的に形成されている日本の農関連産業クラスターは伝統的な主体間関係を強化した段階にすぎない。その結果、多くの取り組みが一時的かつ企画的な産業クラスター形成に終始している。豊かな産業クラスターの形成には、多様な社会・経済主体が参画した重層的な関係の構築が不可欠である。そのため、本研究により得られた構造変容という視角は、今後の農関連産業クラスター政策に与える示唆は大きい。本研究の目的は、ワインやお茶等、地域ブランドの下にアグリ・フードビジネスとして地域において多様な産業クラスターを形成してきている農業由来の食品及び食品素材関連産業(農業経営体も含む)に着目し、地域ブランドを支え地域活性化を主導するそれらのアグリ・フード産業クラスターの特質と課題を解明し、それらを踏まえた地域ブランドの再構築(リブランド化)と新たな地域産業クラスター展開の可能性を見極め、その方向を解明することにある。その際、地域ブランド評価の仕組みを取り入れ、食品素材を再ブランド化する理論の新たな構築を目指す。本年度は、最初に全体研究会を開催し、本研究全体の課題と方法及び各課題の位置づけ等について討論を行うことにより各メンバーの問題意識の整理と統一化を図り、併せて調査・研究の進め方に関しての調整を行った。その際、当該の最新の研究情報に基づいて、海外の調査地に関し若干の追加を行った。その上で調査対象の食品及び食品素材に関するアグリ・フード産業クラスターが形成されている対象地域において、現地調査を実施した。具体的な調査内容は以下の通りである。まず海外の調査として、フランスのワイン醸造協同組合、でんぷん加工工場、オランダのワーヘニンゲン大学、農業経済研究所(LEI Gentlemen)及びフードバレー協会、英国ブリストル市にて地域活性化を主導するアグリ・フード産業クラスターの多様性と可能性に関する調査を行った。また、米国カリフォルニア州にてファーマーズ・マーケットの現状と規制及び農業経営のビジネスモデルとしてのCSAの動向に関する調査を行った。国内の調査に関しては、兵庫県姫路市、石川県七尾市、愛媛県八幡浜市、鹿児島県にて6次産業化と地域内農業者のネットワーク化についての調査及び広島県安芸高田市にて、生産者のブランド認定制度及び広島県三次市にてハウスブランド展開によるワインの高級化戦略に関する調査を行った。本研究の目的は、ワインやお茶等、地域ブランドのもとにアグリ・フードビジネスとして多様な地域産業クラスターを形成している農業由来の食品を素材とする関連産業に着目し、地域ブランドを支え地域活性化を主導するアグリ・フード産業クラスターの特質を解明することにある。また、それらを踏まえた地域ブランドの再構築(リブランド化)と新たな地域産業クラスター展開の可能性を見極め、その方向性も解明する。最終年度となる本年度は、まず各分担者の問題意識を再確認し、調査・研究・成果報告の方向性に関して調整を行った。その際、最新の研究情報に基づき、分担者間で調査先に関する情報交換を行った上で、調査対象となる食品および食品素材に関するアグリ・フード産業クラスターが形成されている地域において、聞き取りや統計資料収集を含む最終調査および補足調査を実施した。まず海外の調査として、フランスのワイン醸造組合、中国吉林省のとうもうろこし産業、英国エディンバラ市にて地域活性化を主導するアグリ・フード産業クラスターを検証し、それらの多様性と展開の可能性及び方向性を分析した。また、国内の調査に関しては、茨城県つくば市、東京都大田市場、石川県金沢市にて六次産業化と地域内農業者のネットワークの生成・展開を検証し、その特質を探り出した。その結果、以下のことが見出された。さまざまな事業の中核となる農業経営体を検証し、類似の事業を同じ外部条件下で展開したとしても、多様性を持ちうることが明らかとなった。経営体の統治主体のあり様や様々なネットワークを含む経営体のガバナンスのあり様も様々な段階・水準が存在している。このガバナンスのあり様を規定するのは以下の3つである。第一に経営体が存在する家族・地域・集落のあり様、第二に経営体の保有する経営資源のあり様、第三に市場や制度条件のあり様である。

本年度は、最初に全体研究会を開催し、本研究全体の課題と方法及び各課題の位置づけ等について討論を行うことにより各メンバーの問題意識の整理と統一化を図り、併せて調査・研究の進め方に関しての調整を行った。その際、当該の最新の研究情報に基づいて、海外の調査地に関し若干の追加を行った。その上で調査対象の食品及び食品素材に関するアグリ・フード産業クラスターが形成されている対象地域において、現地調査を実施した。具体的な調査内容は以下の通りである。まず海外の調査として、フランスのワイン醸造協同組合、英国ブリストル市にて地域活性化を主導するアグリ・フード産業クラスターの多様性と可能性に関する調査を行った。また、米国カリフォルニア州にてファーマーズ・マーケットの現状と規制及び農業経営のビジネスモデルとしてのCSAの動向に関する調査を行った。国内の調査に関しては、兵庫県明石市、愛媛県八幡浜市、宮崎県、群馬県にて6次産業化と地域内農業者のネットワーク化についての調査を行った。国内外の研究遂行にあたり、多くの研究者及び生産者の理解及び協力が得られたため、スムーズな調査を実施することが可能であった。この背景には、調査実施前より共同研究者間の密な連絡のやり取り、日程の調整、海外研究者との密なコンタクトを実施してきたことが大きいと考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。基本的な大枠として現在の研究計画をもとに研究を遂行していく予定である。ただし、本研究におけるアグリ・フード産業は、日々目まぐるしいスピードで変化・発展を遂げている分野である。そのため、調査事例に関しても、最新の情報を入手しながら調査地を選定していくことが必要と思われるため、若干の調査地の変更が強いられる可能性がある。
植民地下朝鮮における朝鮮語規範化政策、運動とその社会的背景

本年度は、次の2点の作業をおこなった。第一は、植民地下朝鮮における朝鮮語規範化政策・運動の性格を朝鮮総督府における教育政策との関連で意味づける作業である。2004年5月、10月、12月、2005年2月の4回にわたって大韓民国における史料・関連文献調査(大韓民国立国会図書館、同国立中央図書館、ソウル大学校附属図書館)をおこない、2004年7月には、朝鮮史研究会関東部会月例会において、「植民地下朝鮮における朝鮮語『近代化』運動の性格に関する一試論」と題して、関連内容の報告をおこなった。この結果、植民地期の朝鮮語規範化政策・運動は、支配権力と朝鮮知識人の民族運動との相互規定的関係性において成立し、従来の「支配-抵抗」という二元論的な図式ではなく、近年の「植民地近代性(colonial modernity)」論で言及されるような「文化的ヘゲモニー(cultural hegemony)」としてとらえることが有用であることを実証した。この成果は、「植民地期朝鮮における言語運動の展開と性格」にまとめた。第二の課題として、朝鮮語規範化の背景にある言語思想の問題に取り組んだ。日本の朝鮮侵略と結合したイデオロギーとして従来批判の対象となってきた「日鮮同祖論」の性格について、同時代の近代日本アカデミズムの文脈と日本社会における思想的基盤との関係でとらえなおし、「日鮮同祖論」は、支配イデオロギーとしての機能を持ちつつも、天皇制との関係で緊張関係をはらみ続けたことを論証した。その成果は、「『日鮮同祖論』の学問的基盤に関する試論」、「近代アカデミズム史学のなかの『日鮮同祖論』」の二論文にまとめた。また、これまで十分に取り上げられてこなかった「日鮮同祖論」者金沢庄三郎の著作目録を編集し、金沢研究の今後の課題について言及することで、近代日本言語学のなかで「日鮮同祖論」問題を位置づける試みも始めた。本年度は、日本植民地下朝鮮における教育政策に関する先行研究や史料を収集し、教育政策上における言語問題の位置を確認する作業をおこなった。先行研究および史料の収集面においては、国内では、国立国会図書館、東京大学、一橋大学などにおいて調査・収集をおこなったが、二度にわたる韓国出張で、おもに大韓民国立国会図書館、同国立中央図書館、ソウル大学校付属図書館などにおいて大韓民国における研究動向を調査するとともに、関連文献・史料の収集をおこなった。先行研究および史料の分析を経て、植民地下における朝鮮総督府の朝鮮語教育政策と当時の朝鮮人知識人による文化運動、とりわけ言語運動との間の関係性について、時代を追って変化が見られること、とくに1920年代から30年代前半にかけての時期は、単なる「支配-抵抗」の関係にとどまらない複雑な関係を見出すにいたった。そして、その関係性を朝鮮語学会という当時の言語運動団体の活動を軸にした形で論文化し(「朝鮮語学会の朝鮮語規範化運動と朝鮮語学会事件」)、公刊論文として発表した。また、近年さかんな「言語問題」と植民地支配との関係性を問う研究の動向について、朝鮮近代史の事例に即して検証したものとして、「植民地研究と「言語問題」に関する備忘録」を著し、公刊論文として発表した。これらの作業の結果、当時の日本語教育の問題、また1920年代以降の「文化政治」と文化運動の関係性など、分析対象に広がりを持たせる必要性を感じるに至った。すでに開始しているが、2003年度以降の継続課題としたい。本年度は、2003年7月より12月までの6ヶ月間、大韓民国・ソウル大学校韓国文化研究所に所属することで、1920年代朝鮮における文化運動の展開に関する史料や研究文献の収集に努めた。これと関連して、6月には大韓民国の韓日民族問題学会の機関誌『韓日民族問題研究』第4号に「植民地下朝鮮における言語支配-朝鮮語規範化問題を中心に-」と題して、従来取り組んできた「植民地下朝鮮における朝鮮語規範化政策、運動とその社会的背景」に関する途中経過を論文化して発表するとともに、同内容を敷桁したものを同学会の月例発表会(2003年9月)で口頭報告をおこなった。植民地期の文化運動については、日本・韓国双方において入手が難しい史料が依然として存在するため、次年度以降も継続して調査することになる。本年度は、植民地下朝鮮における教育政策および文化運動に関する調査・研究を進めると同時に、2004年度に予定していた同時代における思想的背景についても少し研究を進めることができた。2003年10月には、朝鮮史研究会(日本)第40回大会報告(テーマ:「学問から視る近代」)として、近代の言語思想の一つであり、かつ歴史観の一つでもあった「日鮮同祖論」について、その18801910年代における学問的基盤のあり方に対する報告をおこなった(「『日鮮同祖論』の学問的基盤に関する一試論-「韓国併合」前後を中心に-」)。このテーマに関しては、次年度以降のものを若干先取りしているが、本格的な展開は次年度以降の課題となる。

この結果、植民地期の朝鮮語規範化政策・運動は、支配権力と朝鮮知識人の民族運動との相互規定的関係性において成立し、従来の「支配-抵抗」という二元論的な図式ではなく、近年の「植民地近代性(colonial modernity)」論で言及されるような「文化的ヘゲモニー(cultural hegemony)」としてとらえることが有用であることを実証した。この成果は、「植民地期朝鮮における言語運動の展開と性格」にまとめた。第二の課題として、朝鮮語規範化の背景にある言語思想の問題に取り組んだ。日本の朝鮮侵略と結合したイデオロギーとして従来批判の対象となってきた「日鮮同祖論」の性格について、同時代の近代日本アカデミズムの文脈と日本社会における思想的基盤との関係でとらえなおし、「日鮮同祖論」は、支配イデオロギーとしての機能を持ちつつも、天皇制との関係で緊張関係をはらみ続けたことを論証した。その成果は、「『日鮮同祖論』の学問的基盤に関する試論」、「近代アカデミズム史学のなかの『日鮮同祖論』」の二論文にまとめた。また、これまで十分に取り上げられてこなかった「日鮮同祖論」者金沢庄三郎の著作目録を編集し、金沢研究の今後の課題について言及することで、近代日本言語学のなかで「日鮮同祖論」問題を位置づける試みも始めた。
ESRスピントラップ法を用いた食用油の酸化評価法の確立

ESRスピントラップ法により、加熱植物油中の過酸化物由来のフリーラジカルを定性、定量した。従来の研究で行なわれたような自動的なラジカル発生法は再現性が乏しくまた微弱な信号しか得られなかったのでPBNをスピントラップ剤として用い、紫外線照射によって生じるラジカルのアダクトを検出した。その結果、ラジカル濃度が植物油の酸化の進度に比例して増加することを見出した。ESR信号の解析により、植物油中でESR信号を示すラジカル種はPBNの・OORアダクトと・ORアダクトであると結論した。本研究により、ESRスピントラップ法を用いた食用油の酸化評価法を確立することができた。本研究の最終目的は、ESRスピントラップ法を用いた食用油の酸化評価法の確立である。平成26年度は、(1)測定条件の決定と(2)食用油の計測を行った。(1)本研究では調理で広く利用されている液状の植物油を対象とした。しかし、液状油は酸化反応過程で生成されるペルオキシラジカル、アルコキシラジカルの構造が不安定および定常状態におけるラジカル濃度が検出限界より低いことから、一般的なESRの試料測定法で直接計測することは困難であった。ナタネ油に脂溶性の高いスピントラップ剤PBNを溶解させてESRで計測したが、スピントラップ剤PBNを加えただけではESR信号は検出できないことを確認した。そこで、ESRスピントラップ法による抗酸化能評価で利用する手法、紫外線(UV)照射を導入した。スピントラップ剤PBNを加えたナタネ油に短時間のUV照射を行うことで再現性の高いスペクトルが検出されることを確認した。計測に適した条件として、スピントラップ剤PBNの濃度は100mM、紫外線照射時間10秒であった。(2)油の酸化で発生するペルオキシラジカル(ROO・)、アルコキシラジカル(RO・)は、それぞれラジカル発生試薬AIBN、AAPHにUV照射することで発生することは知られており、そのスペクトルデータも明らかとなっているが、ナタネ油のスペクトルはROOおよびROのPBNアダクトスペクトルとは異なっていた。そのため、ナタネ油を構成する成分(トリアシルグリセロールなど)を、スピントラップ剤PBNでトラップしたスペクトルデータを収集した。平成27年度は、加熱による酸化・劣化処理を行った食用油を計測し、ESRスペクトルの信号変化を解析した。基礎研究の結果より、ナタネ油を120°Cで1時間加熱して計測した場合、全体的な信号の強度が増えることを確認した。この信号強度の増加量は加熱時間に依存性があったため、ナタネ油の酸化・劣化程度と相関している可能性があると考えた。そこで、酸化を促進する要因の一つである加熱処理を行い、酸化した種々の食用油から得られるESRスペクトルの信号変化を解析した。具体的な計測方法は、3種の食用油(オリーブ油、ナタネ油、綿実油)を200μL採取して、ラジカル捕捉剤PBNを溶解、油を入れたディスポセルをESRにセットして光照射直後に1分間計測した。加熱油、非加熱の油、両者へ光照射して発生するラジカルを捕捉し、アダクトスペクトルとしてESRで観測した。一般的に酸化した油には過酸化ラジカル(ペルオキシラジカル(ROO・)とアルコキシラジカル(RO・))が生成される。そこで、過酸化ラジカルの標準スペクトルを利用して、2種のラジカルを同時観測した場合のシミュレーションスペクトルを作成した。このシミュレーションスペクトルと食用油のESRスペクトルを比較すると、両者のパラメータはすべて一致するので、油で観測したラジカルは2種の過酸化ラジカルであると同定できた。2種の過酸化ラジカルは、非加熱の油でも観測できたが、加熱履歴がある油では明らかに信号強度、すなわちラジカル発生量が増加した。非加熱から12時間加熱した油のESR信号強度は、油の加熱時間増加とともに増大した。平成27年度に予定した、加熱食用油のESRスペクトルの信号変化解析を達成した。本研究課題の最終目的は、ESRスピントラップ法を用いた食用油の酸化評価法の確立である。平成28年度は、同一の試料を本研究により開発した手法と油脂の酸化評価として現在一般的に使用されている基準油脂分析試験法である過酸化物価と酸価を計測した。これらの手法による結果を比較し、本研究で開発したESRスピントラップ法による食用油の酸化評価法の有用性を評価した。具体的なESRスピントラップ法による計測方法は、加熱した3種の食用油(オリーブオイル、ナタネ油、綿実油)を200 μL採取して、ラジカル捕捉剤のPBN(N-tert-Butyl-α-phenylnitrone)を溶解、油を入れたディスポセルをESRにセットして光照射直後に1分間計測した。得られたスペクトルで観測される過酸化ラジカル(ペルオキシラジカル(ROO・)とアルコキシラジカル(RO・))の信号強度を酸化評価に用いた。また、同じ食用油の過酸化物価と酸価を求め、ESRスピントラップ法の結果と比較した。その結果、食用油の加熱時間の増加によって、ESRスピントラップ法での評価値、過酸化物価、酸価のいずれも増大した。ESRスピントラップ法により、食用油に光照射して発生させたラジカルを同定定量することにより、現在一般的に使用されている基準油脂分析試験法である過酸化物価と酸価と同様に油の加熱酸化を評価できる可能性が示された。

以上、ESRスピントラップ法を用いた食用油の酸化評価法の確立したことは、過酸化物価、酸価よりも簡便で短時間な簡易酸化評価法の開発につながる有益な成果であるといえる。ESRスピントラップ法により、加熱植物油中の過酸化物由来のフリーラジカルを定性、定量した。従来の研究で行なわれたような自動的なラジカル発生法は再現性が乏しくまた微弱な信号しか得られなかったのでPBNをスピントラップ剤として用い、紫外線照射によって生じるラジカルのアダクトを検出した。その結果、ラジカル濃度が植物油の酸化の進度に比例して増加することを見出した。ESR信号の解析により、植物油中でESR信号を示すラジカル種はPBNの・OORアダクトと・ORアダクトであると結論した。本研究により、ESRスピントラップ法を用いた食用油の酸化評価法を確立することができた。平成26年度に予定した(1)測定条件の決定と(2)食用油の計測を達成することができた。平成28年度は、食用油の酸化評価を行う。同一の試料を本研究により開発した手法と油脂の酸化評価として現在一般的に使用されている基準油脂分析試験法で計測する。結果を比較し、本研究で開発したESRスピントラップ法による食用油の酸化評価法の有用性を評価する。食品化学平成27年度は加熱処理した食用油の計測を行う。平成27年度は、加熱による酸化・劣化処理を行い、ESRスペクトルの信号変化を解析する。また、トリアシルグリセロールから得られたスペクトルは非常に複雑で、温度依存が大きく、信号合成技術によるラジカル種の同定は困難であった。ESRスペクトル解析について情報収集を行い、ナタネ油で観測されたラジカル種の同定を科学的に証明するよう推進する。次年度使用額が生じた理由は、研究費を効率的に使用して発生した残額であり、次年度に請求する研究費とあわせて研究計画遂行のために使用する。本研究により得られたスペクトルが膨大な量となり、スペクトル解析に大きく時間を要した。そのため、高価なスピントラップ剤の購入が予定より減少した。種々の液状油、スピントラップ剤を購入する。また、スペクトル解析について助言を得るため、ESR理論解析の専門家のもとへの旅費として使用する。
未承認国家ソマリランドの「在外国民」

平成29年度は博士論文の執筆と完成を予定していたが、実際にはそれまで観察したことのなかったイベントを調査するためにロンドンに短期間滞在したり、研究発表をすることで、これまでとは異なる視点を取り入れて研究を進める重要性を認識する期間となった。平成29年度以前から築き上げてきたフィールドにて、はじめてソマリランドの独立宣言記念日(5月18日)を祝うイベントが実施されることになったため、ロンドンに平成29年5月12日から26日(翌27日帰国)まで滞在した。これまで聞き取り調査および参与観察をしてきたコミュニティ団体(ロンドンで唯一「ソマリランド」を団体名に含めているコミュニティ団体)が主催したこのイベントには、その企画時から関わり、途中で帰国したことにより離れたものの、イベントの準備や実施後の反省会まで、一連の流れを把握し、中心人物らに聞き取り調査を実施することができた。また、この調査を踏まえて、アジア経済研究所によるアフリカ女性の国際労働移動についての研究会や、「グローバル関係学」の若手研究者報告会にて発表をした。本研究は、ソマリランドの「在外国民」の形成を「ソマリランダー」という範疇の用いられ方に着目し、特にコミュニティ団体での聞き取り調査や参与観察からデータを収集しようとしたが、そこで暗黙裡に前提としていたことは、彼らが既に移動してきた人々であるということであった。しかし、調査と研究報告を進めることで、彼らは移動を完了させた人々であるわけではなく、仕事や家庭を含めて生活拠点をどこに設定するのかについて選択の幅を広く設定していると考えるようになった。つまり、彼らの移動は終了地点が定められないものであり、現時点で生活をしている場所といつの日か生活をする可能性のある場所の状況を考慮しながら、人々は「ソマリランダー」という範疇が用いられる活動に携わっていると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、アフリカの角と呼ばれる地域に位置するソマリランド共和国(以下、ソマリランド)の「在外国民」のアイデンティフィケーションを「ソマリランダー」という範疇の用いられ方に着目することで解明し、越境的に行われているソマリランドの国家建設の議論を深化させることである。研究計画時において、平成28年度はこの目的を達成するための情報収集が主な実施事項であり、学会報告や論文の執筆は含まれていなかったが、実際には約半年間の現地調査に加えて、学会報告と研究会報告を一回ずつ、そして論文を一つ執筆した。6月に開催されたアフリカ学会報告(査読あり)では、1990年代に行われた越境的な平和促進活動であるソマリランド平和委員会について、それまでの聞き取り調査結果を基に報告した。その後、この報告内容とそこで得られた指摘を踏まえて論文(査読なし)を執筆した。ディアスポラの活動を扱う論文集に収められるこの論文は、平成29年5月に発行予定である。この論文では、「ソマリランダー」という範疇の使用に着目しながら、いかなる人物がどのような関係に基づいて活動したのかを考察することで、本研究の目的の一部分を達成しようとした。また、7月に実施した武蔵野アフリカ研究会報告(査読なし)では、これまでの調査内容を踏まえながら次期調査方針を示したことで、研究枠組みや調査方法について有益な指摘を得ることができた。この指摘などを踏まえ、平成28年9月28日(出国)から平成29年3月8日(帰国)まで、これまでも調査を進めてきたロンドンで、本研究の目的を達成するための調査を実施した。研究計画時には、平成28年度は4月から12月までロンドンでの調査を予定していたが、実際は9月28日から翌年の3月8日までとなった。この日程変更は、前年度である平成27年度の調査にて得たデータの整理に時間を要したことによって生じた。しかし、これにより上記のようにそれまでの研究成果をアフリカ学会にて報告する機会を得、その際に学会の参加者から得られたコメントを論文作成へ反映させることができた。また、ロンドンでの調査前には、武蔵野アフリカ研究会での報告にて建設的な指摘が得られた。ゆえに、計画は後ろ倒しになってしまったものの、その間に実施したことは研究の発展に結びついた。調査で実施した内容は研究計画時のものとほとんど同様であり、これまでもボランティアとして関わってきたチャリティ団体での参与観察と聞き取り、ソマリランド大統領訪英時などに開かれた集会への参加、「ソマリランダー」が多く生活している行政区史料館(local archives)での資料収集などである。その他、各行政区の議員(councillor)やロンドン警察などから「ソマリ」の生活環境について意見を得た。平成28年度の調査にて聞き取りをした人数は40人程(ソマリランダー/ソマリ)であり、ほとんどの人々はこれまでの調査において知り合い(既に聞き取りを実施したことのある人々など)となっていたり、チャリティ団体の事務所にて共に働いてきた人々である。なお、この調査ではそのなかでも10人に対して繰り返し聞き取りを行った。現時点において、平成28年度に実施した調査は実り多いものであったと考えられる。しかし、データの整理が十分には進んでおらず、研究計画時に示していた博士論文の執筆に遅れが生じている。そのため、今後はこの遅れを取り戻す必要があるが、本年度の実施事項と調査内容を鑑みると、本研究は概ね順調に進んでいるといえよう。

平成29年度は博士論文の執筆と完成を予定していたが、実際にはそれまで観察したことのなかったイベントを調査するためにロンドンに短期間滞在したり、研究発表をすることで、これまでとは異なる視点を取り入れて研究を進める重要性を認識する期間となった。平成29年度以前から築き上げてきたフィールドにて、はじめてソマリランドの独立宣言記念日(5月18日)を祝うイベントが実施されることになったため、ロンドンに平成29年5月12日から26日(翌27日帰国)まで滞在した。これまで聞き取り調査および参与観察をしてきたコミュニティ団体(ロンドンで唯一「ソマリランド」を団体名に含めているコミュニティ団体)が主催したこのイベントには、その企画時から関わり、途中で帰国したことにより離れたものの、イベントの準備や実施後の反省会まで、一連の流れを把握し、中心人物らに聞き取り調査を実施することができた。また、この調査を踏まえて、アジア経済研究所によるアフリカ女性の国際労働移動についての研究会や、「グローバル関係学」の若手研究者報告会にて発表をした。本研究は、ソマリランドの「在外国民」の形成を「ソマリランダー」という範疇の用いられ方に着目し、特にコミュニティ団体での聞き取り調査や参与観察からデータを収集しようとしたが、そこで暗黙裡に前提としていたことは、彼らが既に移動してきた人々であるということであった。しかし、調査と研究報告を進めることで、彼らは移動を完了させた人々であるわけではなく、仕事や家庭を含めて生活拠点をどこに設定するのかについて選択の幅を広く設定していると考えるようになった。つまり、彼らの移動は終了地点が定められないものであり、現時点で生活をしている場所といつの日か生活をする可能性のある場所の状況を考慮しながら、人々は「ソマリランダー」という範疇が用いられる活動に携わっていると考えられる。研究計画では、平成29年度の主な実施事項は博士論文の執筆であった。現時点でも、この計画内容に大きな変更はない。しかし、上記のように平成28年度の調査時期の変更により、データの整理と論文の執筆に遅れが生じている。このため、執筆計画を以下のように変更する必要がある。まず、4月から5月にかけて予定していた初稿の執筆を、5月から6月にかけて進めることとする。その後、計画時は6月までの実施を予定していた審査委員から論文へのコメントを得る機会(所属する専攻では「リサーチ・コロキアム」と呼ばれる審査会の開催)を7月下旬までに行うこととし、それらを踏まえて不足している部分の再調査を12月上旬までに行う。当初、論文の改訂作業は10月までに終了し、審査委員による評価を再度得る予定であったが(所属する専攻では「ファイナル・コロキアム」と呼ばれる審査会の開催)、これを平成30年の1月から2月上旬までに実施する計画へと変更する。これらの変更を踏まえると、計画時に予定していた平成30年3月までの博士論文の完成(最終審査での合格獲得)は、ややずれ込み4月上旬頃となることも考えられるが、できるかぎり平成29年度中に終了させることを試みる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
メイラ-ド反応を利用した多機能性食品蛋白質ハイブリッドの開発

1.蛋白質とのハイブリット(HYB)形成反応条件の検討HYB作成は、両者を溶解混合、凍結乾燥し、60°C、一定相対湿度(RH)で一定期間保存反応させることを基本とし、次の検討を行った。(1)RH65%と79%では79%の方が反応し易く、反応期間を短縮できた。(3)脂肪酸(塩)とのHYVは、不溶化し、この点を検討中である。2.食品蛋白質のHYB形成による新規機能性の付与について(1)大豆蛋白質とGMのHYBは、乳化性、酸性側での溶解性の改善などを示したが、十分ではなかった。そこで、Protease消化を検討した結果、予め蛋白質をSubtilisin(Sub)(Sub,Pronase,Trypsin,のうちSubが最適)で消化したものとGMのHYBが、乳化性の著しい改善を示し、市販食品用乳化剤と変わらず、特に酸性側で優れた性質を示した。この特徴については、更に研究中である。小麦グルテンも、予めSub消化を要した。(3)リゾチ-ムとGMのHYBは、乳化性の著しい向上と新たにグラム陰性菌の溶菌性を示した。このHYBは、新しい食品用抗菌剤として利用可能で、その抗菌スペクトラムを詳細に研究中である。以上、HYB作製には、難溶性蛋白質は予め酵素分解したもの、多糖類は分子量数万、枝分かれ多く、枝の短いものがよいようであった。これらのHYBは、蛋白質の疎水部分が油滴を形成し、表面にでた糖鎖が油滴の合一を防止し、乳化性を改善したと考えられた。リゾチ-ムの場合は、著しい乳化性により菌体膜と相互作用し、その活性を改善したものと考えられた。そこで、グラム陰性菌の膜と積極的に相互作用するように設計すれば、さらに抗菌性の広いものが得られると考え、計画している。
感覚情報伝達機能をもつバイオミメティック筋電義手の実用化に関する研究

本研究では,ヒトの手の運動制御機能の動特性(手の位置・力とスチフネスが脳により随意に調節される機能)を取り入れ,かつ感覚情報の伝達機能(義手の指の開閉角度と把握力などの情報を切断者に伝達する機能)を備えた高機能の筋電義手の開発を目的とし,以下のように遂行した.・携帯可能な前腕義手の試作高速,高信頼性を備えた電子制御回路を試作した.電子制御回路は,その中核にワンチップマイクロプロッセ(H8/3067F日立製作所)を用い,電子回路の小型化および演算速度の高速化を目指した.また,DCモータの駆動を制御するドライバ回路には,信頼性,安定性を高めるため,DCモータ駆動用専用ICを用いた.・感覚情報伝達装置の試作本研究では,皮膚電気刺激を用いてバーバル情報(意味情報)を使用者に伝達するための情報伝達装置を試作した.そして,刺激に対する閾値や情報伝送量を測定し,使用者に提示する刺激の強度やパターンを決定した.次に健常者を用いた実験を行い,バーバル情報の伝達が可能であることを示した・筋電義手シミュレータの構築義手のパラメータ調整を簡便にし,かつ,種々の義手の試用ができるような3次元コンピュータグラフィックス表示を用いた義手シミュレータを構築し,仮想的に指の開閉角度の制御が可能であることを示した.・試作した義手の評価本研究で試作した義手の基本的な特性評価実験を行い,試作した義手が所望の特性を有していることを示した.本研究では,ヒトの手の運動制御機能の動特性(手の位置・力とスチフネスが脳により随意に調節される機能)を取り入れ,かつ感覚情報の伝達機能(義手の指の開閉角度と把握力などの情報を切断者に伝達する機能)を備えた高機能の筋電義手の開発を目的とし,以下のように遂行した.・携帯可能な前腕義手の試作高速,高信頼性を備えた電子制御回路を試作した.電子制御回路は,その中核にワンチップマイクロプロッセ(H8/3067F日立製作所)を用い,電子回路の小型化および演算速度の高速化を目指した.また,DCモータの駆動を制御するドライバ回路には,信頼性,安定性を高めるため,DCモータ駆動用専用ICを用いた.・感覚情報伝達装置の試作本研究では,皮膚電気刺激を用いてバーバル情報(意味情報)を使用者に伝達するための情報伝達装置を試作した.そして,刺激に対する閾値や情報伝送量を測定し,使用者に提示する刺激の強度やパターンを決定した.次に健常者を用いた実験を行い,バーバル情報の伝達が可能であることを示した・筋電義手シミュレータの構築義手のパラメータ調整を簡便にし,かつ,種々の義手の試用ができるような3次元コンピュータグラフィックス表示を用いた義手シミュレータを構築し,仮想的に指の開閉角度の制御が可能であることを示した.・試作した義手の評価本研究で試作した義手の基本的な特性評価実験を行い,試作した義手が所望の特性を有していることを示した.本研究では,ヒトの手の運動制御機能の動特性(手の位置・力とスチフネスが脳により随意に調節される機能)を取り入れ,かつ感覚情報の伝達機能(義手の指の開閉角度と把握力などの情報を切断者に伝達する機能)を備えた高機能の筋電義手の開発を目的とした.具体的には,携帯可能な電池駆動を目指した手先部電子制御回路を試作した.本制御回路では,筋電図処理回路の小型化、耐雑音性の高いモータ駆動回路を図り,バッテリにより駆動することで,使用者が常に携帯することができる.本システムでは,外部信号により義手の連続開閉動作が6時間可能であることを確認した.さらに,皮膚の持つ粘弾性を備え物体把握時の柔らかさを発揮し,機構部の保護と装飾性を備えた筋電義手グローブを試作した.グローブは,脱タンパク天然ゴムを用いたものであり,従来の市販品と比べ柔軟性に優れている.これにより,義手の負荷になりにくく,本義手が持つ優れた機能を損なわず動作することを示した.また,電気刺激を用いた感覚情報伝達装置において刺激を提示するための刺激電極を試作した.試作した電極は,制御信号である筋電電極において,電気刺激を提示した際に生じる雑音を誘導しないように,刺激電極の周囲をシールドしたものである.本研究では,ヒトの手の運動制御機能の動特性(手の位置・力とスチフネスが脳により随意に調節される機能)を取り入れ,かつ感覚情報の伝達機能(義手の指の開閉角度と把握力などの情報を切断者に伝達する機能)を備えた高機能の筋電義手の開発を目的とする.具体的には,携帯可能な筋電義手(電動手先部と感覚情報伝達装置)を試作する.次に,二名の切断者に日常生活において使用してもらい,その有用性を示すと共に,実用化の可能性を明らかにする.本年度は,以下の項目について研究を遂行した.1.手先部電子制御回路の試作高出力モータを駆動するための手先部電子制御回路を試作した.電子制御回路にはマイクロプロセッサ(H8/3468F日立製作所)を用いた.また,モータ駆動回路の設計を行い,試作した.2.感覚情報伝達装置の情報伝達方式の検討感覚情報伝達装置において,電気刺激を用いた基礎的な心理物理実験を行った.一つの刺激電極を用い,前腕屈側部を刺激呈示位置としたときの感覚閾値と痛み閾値の測定を行った.

3.グローブの設計・試作義手のグローブは柔軟で,強靭で,形状保持性が要求される.本研究では,従来市販品されてきた塩化ビニル製グローブより柔軟性にすぐれている,脱タンパク天然ゴムを用いたグローブを試作した.義手に装着して開閉動作を行わせ,義手の負荷が小さいことを示した.本研究では,ヒトの手の運動制御機能の動特性(手の位置・力とスチフネスが脳により随意に調節される機能)を取り入れ,かつ感覚情報の伝達機能(義手の指の開閉角度と把握力などの情報を切断者に伝達する機能)を備えた高機能の筋電義手の開発を目的とし,本研究を以下のように遂行した.・電子制御回路の設計・試作昨年度,試作した高信頼性を目指した手先部電子制御回路を基に,位置サーボシステムを構築した.すなわち,高出力DCモータを駆動させるためのドライバ回路を試作した.そして,高性能ワンチップマイクロプロセッサ(H8/3468F,日立製作所)において,義手開閉角度の目標値を入力とし,それに追従するように実際の義手開閉角度を制御するためのプログラムをC言語を用いて開発した.・電気刺激を用いた感覚情報伝達装置の検討感覚情報伝達装置において,電気刺激の刺激の個数,変調方式を決定するために,心理物理実験を行い,情報伝達量を計測した.・音刺激による情報伝達装置の検討音刺激を用いた情報伝達装置において,筋電義手の使用者に提示する音の音色やピッチなどについて検討するための,音情報呈示実験システムを構築した.本システムでは,MIDI音源を用いる事で,種々の音色を被験者に呈示することが可能である.本研究では,ヒトの手の運動制御機能の動特性(手の位置・力とスチフネスが脳により随意に調節される機能)を取り入れ,かつ感覚情報の伝達機能(義手の指の開閉角度と把握力などの情報を切断者に伝達する機能)を備えた高機能の筋電義手の開発を目的とし,以下のように遂行した.・電子制御回路の試作昨年度設計した電子制御回路,筋電図処理回路を元に,高速,高信頼性を備えた電子制御回路を試作した.電子制御回路の中核となワンチップマイクロプロッセには,H8/3067F(日立製作所)を用い,小型化と高速化した.また信頼性,安定性を高めるため,DCモータ駆動用ドライバ回路では専用ICを用いた.・電気刺激を用いた感覚情報伝達装置の試作本研究では,皮膚電気刺激を用いてバーバル情報(意味情報)を使用者に伝達するための情報伝達装置を試作した.そして,刺激に対する閾値や情報伝送量を測定し,使用者に提示する刺激の強度やパターンを決定した.次に健常者を用いた実験を行い,バーバル情報の伝達が可能であることを示した.・試作した義手の評価本研究で試作した義手の基本的な特性評価実験を行い,試作した義手が所望の特性を有していることを示した.