hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フラーレン固体の電子状態の圧力下ESRによる研究

50K以下で反強磁性になるRbC_<60>と、有機物質としては最も高い強磁性転移温度16Kを持つTDAE-C_<60>について高圧下のESR測定を行い、その電子状態を明らかにすることを目指した。RbC_<60>は400Kから徐冷すると、隣合うC_<60>同士が2本の手で繋がった1次元高分子に変わる.現在までの実験報告は、50K以上では1次元金属相で、50Kで1次元系フェルミ面のネスティングに起因するギャップが開きスピン密度波の絶縁層に変わるとしている.ところが、バンド計算結果は鎖間の移動積分が無視できない3次元的電子状態を予測した.本研究の圧力下ESRの結果と共に、報告されている準単結晶の圧力下電気抵抗を総合的に解析し、温度-圧力挿図を作成した.それによると、この系は1次元金属のフェルミ面にギャップが開くのではなく、常圧ではちょうどMott-Hubbard転移境界に位置し、圧力下高温側では金属相、磁気転移温度以下ではC_<60>の三角格子に由来する磁気的フラストレイションのために反強磁性金属相になることを見いだした.結果はPRBrapidに発表済み.TDAE-C_<60>の16K以下の強磁性は有機系に特徴的なp電子による軟強磁性体であることが分ってきたが、強磁性発現機構は明らかではない。圧力により分子間交換相互作用を制御し、発現機構を探った。約9kbarで強磁性相はほぼ消滅し、転移温度の圧力依存性がT_c(1-aP^2)に従っていることを見いだした。これは、電総研の川本徹氏による、ヤーンテラー歪みを起こした1価のC_<60>イオンの反強-軌道秩序モデルで定性的のみならず、定量的にも説明が可能なことが示された。また、10kbar以上かけるとRbC_<60>と同じ構造の、常圧でも安定な1次元高分子相に転移することを見いだした.磁化率はキュリー的で局在スピンがTDAE-C_<60>あたり2個分の絶縁層と考えられ、孤立した[2+2]高分子鎖は1次元金属ではないことが結論される.結果はPRBrapidに発表済み.種々の相転移を示すフラーレンの新固体相の中でA1C60とTDAE-C60に注目し、その電子状態を明らかにする目的で高圧下のESR測定を液体ヘリウム温度まで行った。ESR周波数は40100MHz、圧力は20kbar(2GPa)の範囲である。圧力下の実験は初めての試みであったので、アルカリ・エレクトロ・ソーダライト(AES)を最初の例として実験を開始した。この物質は、基底状態が反強磁性のモット絶縁体と考えられているが、加圧と共に転移温度が下がり、外挿すると約60kbar辺りで転移温度がゼロになることが分かった。A1C60はAとしてアルカリ金属のRb、Csを入れた系について調べた。50Kで相転移を起こし、SDW相に入る。50K以上では金属的な電気伝導を示すが、転移温度に近づくと半導体的な振舞いに変わる。圧力を加えていくと転移温度は徐々に減少し、約12kbar以上、2K以上では転移が観測されなくなる。この変化に伴い、ワイス温度も減少し、12kbar以上ではほとんど温度に依存しないパウリ磁化率変わることが確認できた。すなわち、この圧力以上でほぼ全温度領域で金属的になっていることが明らかになった。この結論は電気伝導度の圧力下測定の報告と一致するが、MMRによる5kbar辺りで非磁性になるという結論とは一致しない。TDAE-C60は16Kで強磁性転移を起こし,有機強磁性としては高い転移温度を持つ。この物質の強磁性は有機系に特徴的なp電子による軟強磁性体であることが分ってきたが、その機構はまだ分っていない。これに圧力を加えると分子間の交換相互作用を調整することが出来ることから、強磁性を起こす機構を探ることが出来る。約9kbarで強磁性転移温度はほぼゼロになり、その減少がT_C(1-aP^2)に従っていることが分った。この変化は、1価のC60イオンがヤーンテラー歪みを起こしていることを考慮した電総研の川本徹氏の軌道秩序モデルにより説明が可能なことが示された。RbC_<60>は400Kから徐冷すると、隣合うC_<60>同士が2本の手で繋がった1次元高分子に変わる.現在までの実験報告は、50K以上では1次元金属相で、50Kで1次元系フェルミ面のネスティングに起因するギャップが開きスピン密度波の絶縁層に変わるとしている.ところが、バンド計算結果は鎖間の移動積分が無視できない3次元的電子状態を予測した.本研究の圧力下ESRの結果と共に、報告されている準単結晶の圧力下電気抵抗を総合的に解析し、温度-圧力挿図を作成した.

それによると、この系は1次元金属のフェルミ面にギャップが開くのではなく、常圧ではちょうどMott-Hubbard転移境界に位置し、圧力下高温側では金属相、磁気転移温度以下ではC_<60>の三角格子に由来する磁気的フラストレイションのために反強磁性金属相になることを見いだした.結果はPRBrapidに発表済み.TDAE-C_<60>の16K以下の強磁性は有機系に特徴的なp電子による軟強磁性体であることが分ってきたが、強磁性発現機構は明らかではない。圧力により分子間交換相互作用を制御し、発現機構を探った。約9kbarで強磁性相はほぼ消滅し、転移温度の圧力依存性がT_c(1-aP^2)に従っていることを見いだした。これは、電総研の川本徹氏による、ヤーンテラー歪みを起こした1価のC_<60>イオンの反強-軌道秩序モデルで定性的のみならず、定量的にも説明が可能なことが示された。また、10kbar以上かけるとRbC_<60>と同じ構造の、常圧でも安定な1次元高分子相に転移することを見いだした.磁化率はキュリー的で局在スピンがTDAE-C_<60>あたり2個分の絶縁層と考えられ、孤立した[2+2]高分子鎖は1次元金属ではないことが結論される.結果はPRBrapidに発表済み.
リハデータベースを用いた痙縮患者に対する総合的リハアプローチの多施設間検討

リハ医療を受けた脳卒中、脊髄損傷、各種神経疾患で重度の痙縮があり、ボツリヌス療法または髄注バクロフェン療法による痙縮治療を受けた患者に対して、痙縮リハビリテーションデータベースの構築と全国の病院での登録を行い、このデータによるボツリヌス療法の投与部位、投与量と治療後のリハ介入効果、ITB療法のカテーテル設置レベル、投与量と治療後のリハ介入効果の検討、痙縮、身体機能、生活状況に応じた適切な治療方法とリハ介入のモデル化を施行した。脳卒中、脊髄損傷、各種神経疾患に対するボツリヌス療法とITB療法の選択は施設ごとに異なり、一定の傾向は見られなかったが、患者の生活状況に応じた介入モデルの確立を行えた。リハ医療を受けた脳卒中,脊髄損傷,各種神経疾患患者のうちボツリヌス療法または髄注バクロフェン療法(以下ITB療法と略)による痙縮治療を受けた患者に対して1通常のリハデータベースに追加項目で痙縮に関するデータを追加し,痙縮リハデータベース項目を構築すること,2痙縮リハデータベースを全国の病院で登録を行い,このデータを蓄積すること,3このデータを用いてボツリヌス療法の投与部位,投与量と治療後のリハ介入効果を検討すること,4このデータを用いてITB療法のカテーテル設置レベル,投与量と治療後のリハ介入効果を検討すること,5投与部位,投与量と障害状況,生活状況との相関性などを分析すること,4患者の痙縮,身体機能,生活状況に応じた適切な治療方法とリハ介入のモデル化を行うことを目的に研究を施行した.平成27年度は通常のリハデータベースに追加項目として痙縮に関するデータを追加し,痙縮リハDB項目を構築した.追加した痙縮リハデータベース項目はボツリヌス療法とITB療法の選択,各関節のmodified Ashworth Scale,ボツリヌス療法では施注回数,施注頻度,総投与量,投与部位とその部位での投与量,施注方法(ブラインド,電気刺激,超音波,筋電図)とし,ITB療法ではカテーテルの設置レベル,ポンプ使用開始時期,投与量とその変化などとした.このデータベースを基にして,全国のリハ医が常勤する3施設においてリハ医療を受けた脳卒中疾患患者のうちボツリヌス療法またはITB療法による痙縮治療を受けた患者25名に対して登録を行い,基本統計分析による各項目の特徴の抽出,各部位に対する治療効果の特徴,痙縮DB項目と基本項目との相関関係解析を行った.次年度にも他の施設および上記施設においてデータを蓄積、分析する予定である.リハ医療を受けた脳卒中,脊髄損傷,各種神経疾患患者のうちボツリヌス療法または髄注バクロフェン療法(以下ITB療法と略)による痙縮治療を受けた患者に対して1通常のリハデータベースに追加項目で痙縮に関するデータを追加し,痙縮リハデータベース項目を構築し,痙縮リハデータベースを全国の病院で登録を行い,このデータを蓄積すること,このデータを用いてボツリヌス療法の投与部位,投与量と治療後のリハ介入効果を検討することを目的に研究を施行した.平成27年度は通常のリハデータベースに追加項目として痙縮に関するデータを追加し,痙縮リハDB項目を構築した.追加した痙縮リハデータベース項目はボツリヌス療法とITB療法の選択,各関節のmodified Ashworth Scale,ボツリヌス療法では施注回数,施注頻度,総投与量,投与部位とその部位での投与量,施注方法(とし,ITB療法ではカテーテルの設置レベル,ポンプ使用開始時期,投与量とその変化などとした.このデータベースを基にして,全国のリハ医が常勤する3施設においてリハ医療を受けた脳卒中疾患患者のうちボツリヌス療法またはITB療法による痙縮治療を受けた患者25名に対して登録を行い,基本統計分析による各項目の特徴の抽出,各部位に対する治療効果の特徴,痙縮DB項目と基本項目との相関関係解析を行った.ボツリヌス療法とITB療法の比較では,患者背景としてボツリヌス療法は比較的痙縮が軽度の脳卒中患者が多いこと,ITB療法施行患者は非常に少なかったことがあげられる.各部に対する特徴ではボツリヌス療法では足関節部に作用する筋への施注が最も多く,次いで肘関節,手指,肩関節となっていた.ITB療法は下肢全体の痙縮が著しい患者に用いられていた.上記内容から症例数はまだ不十分であるが、おおむね順調に研究が進行していると判断している.リハ医療を受けた脳卒中、脊髄損傷、各種神経疾患で重度の痙縮があり、ボツリヌス療法または髄注バクロフェン療法(以下ITB療法と省略)による痙縮治療を受けた患者に対して1通常のリハデータベースに追加項目で痙縮に関するデータを追加し、痙縮リハデータベースを全国の病院で登録を行い、このデータを蓄積すること、3このデータを用いてボツリヌス療法の投与部位、投与量と治療後のリハ介入効果を検討すること、4このデータを用いてITB療法のカテーテル設置レベル、投与量と治療後のリハ介入効果を検討すること、5投与部位、投与量と障害状況、生活状況との相関性などを分析すること、6患者の痙縮、身体機能、生活状況に応じた適切な治療方法とリハ介入のモデル化を行うことを目的に研究を施行した。H28年度はH27年度分のデータ数不足分の補充、疾患の対象を脊髄損傷に拡充したこと、痙縮に関するデータを身体機能、ADL、生活状況等のデータと比較検討した。痙縮リハDB項目はボツリヌス療法とITB療法の選択、各関節のmodified Ashworth Scale、ボツリヌス療法では施注回数、施注頻度、総投与量、投与部位とその部位での投与量、施

注方法(ブラインド、電気刺激、超音波、筋電図)、ITB療法ではカテーテルの設置レベル、ポンプ使用開始時期、投与量とその変化である。このデータベースを基にして脳卒中に関しては、全国のリハ医が常勤する2施設において重度痙縮を持ちボツリヌス療法またはITB療法を受けた10名に対して登録を行い、脊髄損傷に関しては3施設において重度痙縮を持ちボツリヌス療法またはITB療法を受けた12名に対して登録を行い、基本統計分析による各項目の特徴の抽出、各部位に対する治療効果の特徴、痙縮DB項目と基本項目の相関に関する解析を行った。次年度にも他の施設も含め、疾患を広げてデータを蓄積、分析する予定である。リハ医療を受けた脳卒中、脊髄損傷、各種神経疾患で重度の痙縮があり、ボツリヌス療法または髄注バクロフェン療法(以下ITB療法と省略)による痙縮治療を受けた患者に対して研究を施行した。H28年度はH27年度分のデータ数不足分の補充、疾患の対象を脊髄損傷に拡充し、痙縮に関するデータを身体機能、ADL、生活状況等のデータと比較検討した。痙縮リハDB項目はボツリヌス療法とITB療法の選択、各関節のmodified Ashworth Scale、ボツリヌス療法では施注回数、施注頻度、総投与量、投与部位とその部位での投与量、施注方法(ブラインド、電気刺激、超音波、筋電図)、ITB療法ではカテーテルの設置レベル、ポンプ使用開始時期、投与量とその変化である。このデータベースを基にして脳卒中に関しては、全国のリハ医が常勤する2施設において重度痙縮を持ちボツリヌス療法またはITB療法を受けた10名に対して登録を行った。昨年度のデータ同様、ITBに関しては登録が少なく、ボツリヌス療法例が多数を占めた。各部に対する特徴では、後脛骨筋、長趾屈筋、長母指屈筋、腓腹筋、ヒラメ筋など下腿筋が最も多く、次いで上腕二頭筋、浅指屈筋、深指屈筋、尺側手根屈筋の順であった。脊髄損傷に関しては3施設において重度痙縮を持ちボツリヌス療法またはITB療法を受けた12名に対して登録を行い、基本統計分析による各項目の特徴の抽出、各部位に対する治療効果の特徴、痙縮DB項目と基本項目の相関に関する解析を行った。ITB療法は4名の登録があり、ボツリヌス療法は8名の登録で、併用例はみられなかった。痙縮の程度の比較ではITB療法では施行前MASが3以上の重症例であり、カテーテルの位置は下肢目的のTh9が3例、Th2が1例であった。ボツリヌス療法は施注箇所では大腿後面が最も多く、次いで内転筋、腓腹筋の順であった。リハ医療を受けた脳卒中、脊髄損傷、各種神経疾患で重度の痙縮があり、ボツリヌス療法または髄注バクロフェン療法(以下ITB療法と省略)による痙縮治療を受けた患者に対して1通常のリハデータベースに追加項目で痙縮に関するデータを追加し、痙縮リハデータベースを全国の病院で登録を行い、このデータを蓄積する、3このデータを用いてボツリヌス療法の投与部位、投与量と治療後のリハ介入効果を検討、4このデータを用いてITB療法のカテーテル設置レベル、投与量と治療後のリハ介入効果を検討、5投与部位、投与量と障害状況、生活状況との相関性などを分析、6患者の痙縮、身体機能、生活状況に応じた適切な治療方法とリハ介入のモデル化を目的に研究を施行した。痙縮に関するデータを身体機能、ADL、生活状況等のデータと比較検討した。
子ども支援のための関係職種との協働をコーディネートする養護教諭の実践モデルの策定

複雑化する子どもの健康問題に応じるため、多様な関係職種との協働は必須である。学校保健の中核を担う養護教諭には、子ども支援のための協働をコーディネートする役割が求められ、その方法を具体的に明らかにする必要がある。研究者は、アクションリサーチにより、養護教諭が地域との連携が必要な子どもの課題に気づき、教職員と問題意識を共有し、合意のもとに地域ネットワークづくりを推進し、関係する人々とつながり、協働での多面的な支援を実現し、子どもの成長に還元する方法を明らかにしてきた。学校と医療、保健、福祉、教育機関の関係職種との子ども支援の協働を効果的に促進するための方法を調べ、養護教諭の実践モデルを策定する。
社会情緒的特性の生涯発達過程における変化と連続性：　「被影響性」からの考察

本年度は中途辞退の7月までに研究のアウトプットとして,査読付き論文(欧文)1本,国際学会での発表を3件(オーラル1件・ポスター2件)発表することになった。研究内容については,社会情緒的特性の発達を検討するための縦断調査を前年度より継続実施したところであった。計3年間(1年間隔で4時点)のデータとなっており,今後,このデータを解析・論文化することになる。前年度までに得られていた結果と現段階で得られてきている結果は,欧米圏でコンセンサスが得られている「成熟化の原則(maturity principle)」と一部整合的でありながら,日本人特有の傾向も見て取れるというもので,文化差の視点から興味深い結果が得られたものであった。具体的には,日本人成人の正直さ-謙虚さのレベルが加齢とともに下がってくる傾向が見られていた。社会情緒的特性の発達と関連する身体疾患についても検討を重ね,身体疾患の発達軌跡と生活史戦略傾向(K-factor)の発達軌跡の関連について明らかにすることに成功した。今後は,この結果を論文化できるよう,迅速に原稿を準備する必要がある。社会情緒的特性が社会の中でどのようなアウトカムと結びつくのか,または結びつかないのかを検討すべく,こちらはエラスムス大学のVan der Linden博士・ウェスタン・イリノイ大学のDunkel博士と共同研究を実施している。ジェネラルな社会情緒的特性である一般パーソナリティ因子(General Factor of Personality)と道徳的な価値観との関連の有無を検討する研究を実施し,今年度はこの結果を論文化することができた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本年度は研究のアウトプットとして,次ページに記載されているような各種発表に積極的に取り組んだ。結果,査読付き論文1本,シンポジウムにおける話題提供を5回,指定討論を1回,その他ポスター発表を4回発表することになった。詳細は次ページに記載する。研究内容については,社会情緒的特性の発達を検討するための縦断調査を前年度より継続実施し,この結果を論文化に向けて分析をしている途中である。現段階で得られてきている結果は,欧米圏でコンセンサスが得られている発達軌跡と一部共通しつつも,日本人特有の傾向も見て取れ,文化差の視点からも興味深い結果が得られつつある。また,社会情緒的特性の発達と関連する身体発達についても積極的に検討を重ね,身体発達の標準的な軌跡とその年次推移について明らかにすることに成功した(査読付き論文1を参照)。今後は,この身体発達の軌跡と社会情緒的特性の発達軌跡とがどのように関連しているのかをより深く分析していくことになる。加えて,社会情緒的特性の発達軌跡を方向付けることが予想される生活史戦略傾向(K-factor)について,2017年に入り新たな測定尺度が欧米圏で開発され,より精緻な測定が可能となった。この尺度について原著者とコンタクトをとり,翻訳・標準化ならびに今後の比較文化的な共同研究の実施を計画し,現在実施をしている途中となる。他にも,社会情緒的特性が社会の中でどのようなアウトカムと結びつくのか,または結びつかないのかを検討すべく,こちらも先ほどとは別の欧米圏の研究者と共同研究を実施している。具体的には社会情緒的特性と道徳的な価値観との関連を扱ったもので,現段階で論文を投稿している段階である。こちらも継続的に国際共同研究を実施・継続していく予定である予定していた縦断調査については,本年度も無事調査を終了し,次年度へとつなげることができた。また共同研究の実施に向け,国内外の研究者と関係性を構築し,連携をとることに成功している。社会情緒的特性の発達軌跡を方向付けることが予想される生活史戦略傾向に関する共同研究と社会情緒的特性のアウトカムに関する共同研究は,海外の研究者との連携を構築した。前者は次年度の調査実施に向けて現在準備中であり,後者は既に調査を実施し,1本目の論文を投稿する段階に来ている。加えて,社会情緒的特性と身体発達について,特に身体的な疾患に着目した研究も,国内の医学系の研究者と連携した研究を進めている。こちらは既存のデータの利用と,さらに新たなデータの収集もできることになっており,これまでのパーソナリティ心理学研究では見られなかった新奇性のある結果が期待される。なお現段階では2本の論文の原稿が準備できている段階である。

今後は,この結果を論文化できるよう,迅速に原稿を準備する必要がある。社会情緒的特性が社会の中でどのようなアウトカムと結びつくのか,または結びつかないのかを検討すべく,こちらはエラスムス大学のVan der Linden博士・ウェスタン・イリノイ大学のDunkel博士と共同研究を実施している。ジェネラルな社会情緒的特性である一般パーソナリティ因子(General Factor of Personality)と道徳的な価値観との関連の有無を検討する研究を実施し,今年度はこの結果を論文化することができた。今年度はおおむね順調に,研究推進のための基礎を作ることに成功した。次年度は,今年度分析していたデータについて海外誌に掲載すべく論文化を積極的に行っていく。また以前より継続している国内での縦断調査については,本年度も継続して実施し,より多くの示唆が得られるよう善処する。さらに,次年度は国際調査の実施に向けて,その下準備を行う必要があるため,調査票の作成や配布場所の確保など,具体的な点を決定していくことになる。可能であれば次年度末までには調査を実施できればと考えている。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
レーザ・アニールによるマンガン化合物磁気記録媒体の作製

1.PtMnSb三層膜のレーザ・アニールの研究【10^(-7)】Torrの真空中でガラス基板上に、Sb,Mn,Ptの順に蒸着した三層膜を空気中でレーザ・アニールした。レーザパワ25mw,ビーム径2μm,パルス時間1マイクロ秒1ミリ秒で行った。反応は生じなかった。レーザパワ不足のためと考えられる。なお空気中の焼鈍によってPtMnSb薄膜が生成されることは、飽和磁化および力一回転角が真空中で焼鈍して作成したPtMnSb膜と変らないことから確認した。現在、1wアルゴンレーザを用いて、真空中でレーザパルス焼鈍を行っている段階である。本研究と並行して、PtMnSb三層膜を蒸着後直ちに真空中で焼鈍してPtMnSb化合物薄膜を作成し、その磁気特性および磁気光学効果を調べた。(文献1)(111)配向はするが結晶磁気異方性は小さく、面内磁化膜になってしまう。垂直磁化膜にするために、レーザパルスで柱状構造をもつPtMnSb薄膜を作成することを試みている。これに関して、柱状構造による靜磁的な垂直磁気異方性の理論的解析を行った。(文献2)2.MnBi二層膜のレーザ・アニールの研究空気中でMnBi二層膜のレーザアニールを行ったが、MnBi化合物は得られなかった。現在、蒸着後直ちに真空中で焼鈍できる装置の製作について検討している。3.MnBiX三層膜のレーザ・アニールの研究本研究に関しては、予備実験として、MnBiX三層膜の真空蒸着し、そのまま真空中で焼鈍し薄膜を作成した。XとしてはTe,Pt,Cu,Be,B,Al,Cr,Agを選んだ。MnBi薄膜におけるquenched高温相の生成を抑制することが目的であるが、これらの第3元素では抑制できなかった。研究を続行する予定である。反応は生じなかった。
哺乳動物の冬眠発現制御におけるクロマチンレベルでの転写調節の解析

冬眠哺乳動物シマリスの冬眠特異的タンパク質HP-20,HP-25,HP-27は,冬眠時に血液中より著しく減少するタンパク質複合体の構成タンパク質として発見された。HP-20,HP-25,HP-27遺伝子は肝臓特異的に発現しており,冬眠時には転写が抑制されている。当研究室のこれまでの解析結果および本研究により,各遺伝子の肝臓での転写には,HP-20遺伝子では転写因子HNF-1,HNF-4,USFが,HP-25遺伝子ではHNF-4,USFが,HP-27遺伝子ではUSFが関与していることが明らかになった。さらに,冬眠特異的遺伝子の冬眠に伴う転写調節にこれら転写因子がどのように関与しているかを調べるため,クロマチン免疫沈降法を用いて,冬眠特異的遺伝子のプロモーター領域への転写因子の結合を非冬眠時と冬眠時の肝臓とで比較した。その結果,冬眠時には転写が抑制されているにも関わらず,非冬眠時同様,冬眠特異的遺伝子のプロモーター領域に転写因子が結合していることが明らかになった。そこで,冬眠に伴う転写調節がピストン修飾によって制御されている可能性について検討するため,クロマチン免疫沈降法を用いて,冬眠特異的遺伝子のプロモーター領域に結合しているピストンの修飾を,非冬眠時と冬眠時の肝臓で比較した。転写活性化に関わるピストンH3の修飾として,4番目のリジンのトリメチル化,9および14番目のリジンのアセチル化,10番目のセリンのリン酸化,転写抑制に関わる修飾として,9番目のジメチル化について解析した結果,非冬眠時には,4番目のリジンがトリメチル化され,14番目のリジンがアセチル化されていることが明らかになった。これらの結果より,冬眠特異的遺伝子の冬眠に伴う転写調節はピストン修飾のレベルで制御されていることが明らかになった。冬眠哺乳動物シマリスの冬眠特異的遺伝子HP-20,HP-25,HP-27は肝臓特異的に発現しており,冬眠時には転写が抑制されている。HP-27遺伝子の転写はプロモーター領域に結合する転写因子USFによって活性化される。本年度は,生体におけるHP-27遺伝子の肝臓特異的な転写活性化および冬眠に伴う転写調節におけるUSFの役割について解析した。まずシマリスにおける転写因子USFの発現組織についてウエスタン解析により調べた。その結果,USFは遍在的に発現しており,肝臓におけるUSF量には,非冬眠時と冬眠時とで大きな差がないことが明らかになった。次に,クロマチン免疫沈降法により,シマリス生体においてUSFがHP-27遺伝子の転写に関与しているかどうかを調べた。その結果,HP-27遺伝子を発現している肝臓ではUSFはHP-27遺伝子のプロモーター領域に結合していたが,非発現組織の腎臓,心臓などではUSFの存在にも関わらず,USFはHP-27遺伝子のプロモーター領域に結合していなかった。冬眠時にはHP-27遺伝子の転写は抑制されているが,冬眠時においても肝臓ではUSFはHP-27遺伝子のプロモーター領域に結合していた。USF結合配列CACGTGはCpG配列を含むので,この配列のメチル化状態を肝臓,腎臓,心臓について比較した。腎臓,心臓では高メチル化であったが,肝臓では非冬眠時,冬眠時とも低メチル化であった。in vitroでの解析の結果,USF結合配列のメチル化によりUSFの結合は阻害され,USFによる転写活性化が抑制されることが明らかになった。

従って,HP-27遺伝子の肝臓における転写はUSFによって活性化され,肝臓以外の非発現組織ではUSF結合配列のメチル化によりUSFの結合が阻害され,転写が抑制されているが,冬眠に伴う転写調節はこれとは異なる機構によると考えられた。冬眠哺乳動物シマリスの冬眠特異的タンパク質HP-20,HP-25,HP-27は,冬眠時に血液中より著しく減少するタンパク質複合体の構成タンパク質として発見された。HP-20,HP-25,HP-27遺伝子は肝臓特異的に発現しており,冬眠時には転写が抑制されている。培養細胞を用いたプロモーター解析などから,各遺伝子の肝臓での転写には,HP-20遺伝子では転写因子HNF-1,HNF-4,USFが,HP-25遺伝子ではHNF-4,USFが,HP-27遺伝子ではUSFが関与していることが明らかになっている。本研究では,冬眠特異的遺伝子の冬眠に伴う転写調節にこれら転写因子がどのように関与しているかを調べるため,クロマチン免疫沈降法を用いて,冬眠特異的遺伝子のプロモーター領域への転写因子の結合を非冬眠時と冬眠時の肝臓とで比較した。その結果,冬眠時には転写が抑制されているにも関わらず,非冬眠時同様,冬眠特異的遺伝子のプロモーター領域に転写因子が結合していることが明らかになった。そこで,冬眠に伴う転写調節がヒストン修飾によって制御されている可能性について検討するため,クロマチン免疫沈降法を用いて,冬眠特異的遺伝子のプロモーター領域に結合しているヒストンの修飾を,非冬眠時と冬眠時の肝臓で比較した。転写活性化に関わるピストンH3の修飾として,4番目のリジンのトリメチル化,9および14番目のリジンのアセチル化,10番目のセリンのリン酸化,転写抑制に関わる修飾として,9番目のジメチル化について解析した結果,非冬眠時には,4番目のリジンがトリメチル化され,14番目のリジンがアセチル化されていることが明らかになった。これらの結果より,冬眠特異的遺伝子の冬眠に伴う転写調節はピストン修飾のレベルで制御されていることが明らかになった。
光化学活性を有する超構造磁性酸化物の創製

異なる遷移金属原子が高い秩序度をもって配列したダブルペロブスカイト型酸化物を合成し,磁気秩序の基底状態を明らかにした.また,遷移金属酸化物混晶のエピタキシャル薄膜からなる光電極を作製し,金属間の電荷移動に起因する可視光応答型水分解反応を実証した.さらに,リチウムを含むTi化合物を合成し,電気化学ドーピングの手法を用いて可逆的な超伝導ー絶縁体転移を実現した.これらの研究は,いずれも酸化物エレクトロニクスの研究に新しい知見をもたらすものであり,金属酸化物特有の電子構造に基づく機能性材料の開発につながると期待される.異なる遷移金属原子が高い秩序度をもって配列したダブルペロブスカイト型酸化物を合成し,磁気秩序の基底状態を明らかにした.また,遷移金属酸化物混晶のエピタキシャル薄膜からなる光電極を作製し,金属間の電荷移動に起因する可視光応答型水分解反応を実証した.さらに,リチウムを含むTi化合物を合成し,電気化学ドーピングの手法を用いて可逆的な超伝導ー絶縁体転移を実現した.これらの研究は,いずれも酸化物エレクトロニクスの研究に新しい知見をもたらすものであり,金属酸化物特有の電子構造に基づく機能性材料の開発につながると期待される.本研究では、原子配列構造によって制御可能な遷移金属間の電荷・スピン・軌道の相互作用と、それらに起因する輸送特性、磁性、光学特性の相関を明らかにすることを目的とする。平成25年度は、低温磁気伝導特性を評価するシステムの導入と立上げを行い、非平衡薄膜成長プロセスによって合成した新奇酸化物薄膜の磁気伝導特性を評価した。また放射光光電子分光法・X線吸収分光法によって決定したスピン・電子構造に基づく光化学活性の包括的検証を行った。さらに、Li-Ti-O系薄膜の電解質ゲートによるトランジスタ動作の実現と電子構造変調に向けた検討を行った。具体的には、(1)新奇ダブルペロブスカイト酸化物Sr2TiRuO6(バルクではランダム相しか得られない)の薄膜合成に成功し、オーダー度(TiとRuの格子サイトにおける秩序度)が増すと、Ru原子間の磁気秩序が減少しより絶縁体的になることを証明した(論文掲載済)。(2) Fe2O3とCr2O3の混晶が遷移金属電子バンド間遷移に起因するバンドギャップの狭帯化を示し、可視光応答型光触媒として有効であることを明らかにした(投稿準備中)。(3) Li-Ti-O系薄膜の合成条件、好適な電解質の検討を行い、最適なトランジスタ構造の構成を見出した(未発表)。上記に加えて、本研究課題の「光化学活性(水の光分解反応)」に関連する共同研究を実施し、β-Ga2O3や3C-SiC単結晶の光電極特性を明らかにした。本研究課題の「酸化物薄膜ヘテロ構造作製」に関する一般的な観点からこれまでに行ったZnOに関する研究成果を総説にまとめるとともに学会発表やセミナー講演で紹介した。これらの取り組みは、本研究で新たに得られた成果や研究指針を公開・議論することで、本研究で目指す「再生可能エネルギーの有効利用に向けた材料化学の新展開」に役立った。本研究では、原子配列構造によって制御可能な遷移金属間の電荷・スピン・軌道の相互作用と、それらに起因する輸送特性、磁性、光学特性の相関を明らかにすることを目的とする。平成24年度は、パルスレーザ堆積装置を立ち上げ、主として非平衡薄膜成長プロセスを利用したオーダー相の合成と磁性および光化学活性などの基礎物性評価に注力する研究計画を立てこれを実施した。その結果、以下のことを明らかにした。可視光応答型光触媒として期待されている酸化鉄(III)(Fe2O3)ベースの混晶をエピタキシャル薄膜で合成し、水分解反応の光アノード特性を系統的に調べた。酸化クロム(III)(Cr2O3)との混晶では、組成に応じて可視光から赤外にかけて光電流が確認された。これは、粉末状の試料で報告されているバンドギャップの組成依存性からは予想できない結果である。単結晶薄膜を用いて詳細な検討を行った結果、モット絶縁体とバンド絶縁体が近接する特異な電子構造と局在スピンの配列構造に起因するバンドギャップの狭帯化を起源とすることを明らかにした。また、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)とルテニウム酸ストロンチウム(SrRuO3)のペロブスカイト型混晶系(バルクではランダム相しか得られない)において、高い秩序度を有するオーダー相の薄膜合成に成功した。SrRuO3中ではルテニウムサイトの不対d電子スピンは強磁性的秩序を形成するが、SrTiO3との複構造であるオーダー相では、磁気秩序は消失していることが分かった。さらに金属ー絶縁体転移近傍で紫外から赤外に渡る広帯域の吸収バンドを形成できることを明らかにした。これらの遷移金属酸化物の半導体光電極特性を詳細に解析し、得られた知見をもとに高効率・高活性の光触媒材料の開発指針を検討することは大変意義深いと考えている。平成26年度は、原子配列構造に起因した遷移金属酸化物中の電荷・スピン・軌道の相互作用と、それらに基づく電気・磁気・光学的特性を包括的に検証することで研究全体を総括した。まず、LiTi2O4薄膜の電気化学的ドーピング法を開発し、可逆的な超伝導-絶縁体転移を確認するとともに、Li組成に依存した超伝導ドームの存在を初めて明らかにした。本手法をWO3薄膜に適用し、フォトクロミズムに対応した金属-絶縁体転移を確認した。

上記の結果から、本手法は、電荷状態と電気・光学的特性を直接結びつけて物質機能を開拓するために有効な手段であると結論した。次に、昨年度の課題であるX線磁気円二色性分光測定(XMCD)を実施し、マクロな磁化特性とスピン配列構造を関連付けて磁性の起源を解明した。具体的には、本研究で新規に合成したダブルペロブスカイトLa2MnFeO6に対して、XMCDならびにX線光電子分光・X線吸収分光測定を実施し、Mn/Feサイトの反強磁性的なスピン相互作用と磁化特性のオーダー度(MnとFeの格子サイトにおける秩序度)依存性を説明することに成功した。また、研究全体を通して5つ目となる新奇ダブルペロブスカイトのSr2CoRuO6の合成に成功した。さらに、可視光応答型光触媒として有望なα-Fe2O3に対して、配向制御した薄膜を合成し、光水分解反応中にインピーダンス解析を行った。その結果、光キャリアのダイナミクスが面方位に劇的に依存するという予想しなかった結果が得られた。また、Fe系複酸化物であるLaFeO3とSrTiO3のヘテロ接合で界面分極が光キャリアの生成効率に与える影響を明らかにした。上記に加えて、LaGaO3系深紫外発光材料の可能性を検討し、室温バンド端発光を確認した。バンド端発光は他のGa系酸化物では全く見られないことから、今後検討を進めることで新しい深紫外発光材料の開発が期待できる。26年度が最終年度であるため、記入しない。固体化学26年度が最終年度であるため、記入しない。申請書に記載した研究計画通りに進んでいる。平成25年度以降の研究計画は以下の通りである。このうち、X線磁気円二色性分光測定(XMCD)を除いて、順調に研究が進んでいる。XMCDについては、平成25年度に検討し測定に関する問題点を明らかにしている。平成26年度に速やかに実行する予定である。平成25・26年度は、引き続き上記の実験を継続するとともに、低温磁気伝導特性を評価するシステムの導入・立上げを行う。得られた薄膜(オーダー相)に対して、電極端子を形成するための微細加工プロセスを確立する。導入したシステムを用いて電気二重層トランジスタ構造(後述)の磁気伝導特性を系統的に調べる。また、組頭広志教授グループ(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所)と連携して、放射光光電子分光法により試料の価電子帯構造を評価する。加えて、マクロな磁化特性と原子サイトのスピン配列構造を関連付けて磁性の起源を解明することを目的に、藤森淳教授グループ(東京大学大学院理学系研究科物理学専攻)と連携してX線磁気円二色性スペクトルを測定する。これらの測定により、価電子帯の電子構造と各遷移金属サイトのスピン磁気モーメントを定量的に評価することが可能になる。光学・磁気・電気的特性を包括的に検証し、原子配列構造に起因した3d遷移金属間の電荷・スピン・軌道の相互作用と、それらに基づく輸送特性、磁性、光学特性の相関を明らかにすることで研究全体を総括する。申請書に記載した平成24年度研究計画通りに進んでいる。研究計画は以下の通りである。初年度は、主として試料合成と基礎物性に注力する。固相合成法によるバルク多結晶体の作製からスタートし、ランダム相の結晶構造、磁性および光化学活性について明らかにする。2つの遷移金属の価数を同時に制御することが困難な組み合わせについては、単相のバルク試料として得られないと予想される(特にVを含む化合物)。
多義的作品輪の積み重ねによる敗戦期文学論の確立-GHQ/SCAP検閲に関する基礎的研究の最終手段としての敗戦期文学作品論考

当該研究課題において、拙著「被占領下の文学に関する基礎的研究-論考編」(1996年2月武蔵野書房発行)・「同-資料編」(95年12月)を踏まえ、これらの不十分さを補い更なる領域の拡大(対象作品の拡大)と深化(書誌的事実確認とその私的解釈の深化)を求め二年間の研究活動をおこなった。この作業の主要軸を、他の研究者の批判的視点を交差させることと試論的作品論を確立することの二つに置いた。前者について、97年度から98年度にわたり三度の学会研究発表をおこなった。その場であるいは会場外で、加えて私信などにもより多くの貴重な指摘を頂いた。当該研究に関する私的探求の枠組みを限定化する契機を得たと考える。資料の復元やその書誌的事実の追求と共に、敗戦期の現実に生きる人びとを言語化する在り方として、自身が非力であることとをまず第一とし、感覚を形象化する自発的行動を制限した動的力学に対する考察が不十分であったとも省みる。後者について、97年から98年にかけて三論文を公表する。他に執筆中の論考が幾つかあり、今後の展開においても中心的な研究活動と考えている。これまでの戦後文学研究が対象化した領域から意識的に離脱し、狭義の戦後文学を私的に《敗戦期文学試論》と規定し、敗戦期の言語環境の変化を個別的に検証しながら作品読解の作業に平行させた。特に、削除された作品本文の復元を踏まえた新たな解釈とその意味を試論的に論述した。GHQ/SCAP検閲は他者が文学作品に与えた具体的記述である。一九四〇年代後半の日本近代文学の特殊性の考察から、アメリカ化していく日本文学ということを考えた。また直接関連付けるものではないが、本研究を経た次段階の展開として、GHQ/SCAP検閲資料を新たに求め、渡米調査も含めた新規の研究方向を模索している。このことを補足として付記したい。当該「研究」に関する私的到達点と考える拙著『被占領下の文学に関する基礎的研究--論考編』(1996年2月武蔵野書房発行)・『同--資料編』(95年12月同発行)の枠組みから離脱し、更なる意図的展開を求めて予算申請時の「研究計画・方法」に概ね基づき一年間の「研究」作業をおこなった。その一つは、日本近代文学会九州支部及び日本社会文学会九州・沖縄ブロック大会における研究発表と学会誌への投稿である。その場における批判的な指摘に稚技のいたらなさを知り、会場との応答に加え小考の執筆段階でも指摘された考察軸に対峙することで応える論の構成を心がけた。また、拙著の「研究」段階から引き継ぎ、GHQ/SCAP検閲が削除した作品本文の復元と事例「研究」に努め(石川淳『黄金伝説』・永井荷風『罹災日録』など)、その狭義性と硬直性を制度的変遷の一端の解明のうちに求めた。加えて<批評理論研究会>の示唆的意見交換からの多くの益を得、作品本文に向き合う自身の解釈が動揺したことをうれしく省みる。他方、「研究計画・方法」にある国立国会図書館憲政資料室所蔵資料の閲読は不十分なままにあり、向き合う姿勢の曖昧さを自身に問わなければならないと感じる。(特に検閲項目「inform」のGHQ/SCAP内の情報価値の確定など)。敗戦期の言語環境の変化を個別的に検証し、私的設定≪敗戦期文学試論≫と従来の戦後文学を作品読解作業に平行させその領域を明確にしたいとの当初の目論見は次年度も基本的な設定範囲として継続する(次年度昭和文学会春期大会で研究発表予定)。半世紀を経てこれまでの流派研究的拘束から離れ、1940年代後半の日本近代文学の形態と特殊性を文字表現それ自体から再考する時期と考えるからである。他者(GHQ/SCAP)が敗戦期の日本文学に与えた具体的な記述とその性格も、その作業を連続する拡大性から自ずと明確になるものと考える。

特に、削除された作品本文の復元を踏まえた新たな解釈とその意味を試論的に論述した。GHQ/SCAP検閲は他者が文学作品に与えた具体的記述である。一九四〇年代後半の日本近代文学の特殊性の考察から、アメリカ化していく日本文学ということを考えた。また直接関連付けるものではないが、本研究を経た次段階の展開として、GHQ/SCAP検閲資料を新たに求め、渡米調査も含めた新規の研究方向を模索している。このことを補足として付記したい。
細菌のイオン共役型エネルギー供与体の構造基盤研究

本課題は平成24年27年度計画で申請し、細菌のイオン共役型エネルギー供与体の構造基盤研究を行った。本年はその初年度であるが、研究代表者の異動に伴い異動先のプロジェクト専従義務があるため本年度をもって本課題を廃止する。そのため、ここでは1年間の研究実績報告を行う。本申請の最終目的は大腸菌膜蛋白質複合体ExbB-ExbD-TonBの構造解析であるが、24年度は申請書の通りこれまでの実験で発現・精製に成功しているExbB-ExbDからなる2者の複合体についてX線結晶構造解析に向けて結晶化・X線回折実験を主に行った。ExbBとExbDは、TonBが外膜レセプターと相互作用する際に必要な細胞質膜上のプロトン濃度勾配(pmf)を利用する役割、自動車に例えるとエンジン部分の働きを担うことから重要な膜蛋白質である。本申請時はSPring-8 BL26B2によるX線回折実験において分解能約5AのExbB-ExbD複合体結晶が得られていたが、その後この結晶の結晶化条件等を最適化し、分解能の向上を目指したが一向に改善しなかった。そこで、蛋白質を可溶化する際に必要な界面活性剤の種類を再考し実験をやり直したところ、これまで使用していたドデシルマルトシド(DDM)からオクチルテトラグリコール(C_8E_4)へ変えることで、確認できる最大の分解能が5Åから3.2Åまで改善し、構造解析への道筋をつけることができた。膜タンパク質の結晶化は困難であり、何年もかけて構造解析を行うのが一般的である。本研究により、分解能を向上させ研究を進展させることに繋がった。また、X線回折実験に、ベンディングマグネット型のBL26B2から高輝度微小結晶用ビームラインであるBL32XUに変更できたことも分解能が改善した要因の一つであると考えられる。
顎顔面部の慢性癒痛管理のための実験的生体ストレスモデルにおける性差の評価

疼痛と性差の関係についての研究は急速に進んでいますが、男女における痛みの感じ方や反応の仕方に違いが生じる機構については一定した見解がありません。また、動物実験を主体とした基礎的研究のみでは、ヒトの疼痛機構をすべて解明することはできず、近年、格段の進歩を遂げつつあるさまざまな画像診断装置を用いた脳機能の解析が進められようとしています。これらの研究と臨床との架け橋として、生物学的因子のみではなく、精神社会学的因子にも着目して、疼痛と性差に関する臨床研究を進めることにより、次世代の研究において解明すべき問題点を明確にしていくことが重要と考えます。そこで、今回の研究期間内においてはまず疼痛と性差における生物学的な差の部分に重点を置き、様々な要因の中で、特に交感神経系の関与する生体ストレス反応をとりあげ、慢性疼痛患者人口の性差の一因に生体ストレス反応によるストレス誘発鎮痛が関与しているかどうかを明らかにすることを目的として研究を行いました。具体的には、健常者と顎顔面慢性疼痛患者を対象として、実験的生体ストレスモデルによるストレス誘発鎮痛現象を惹起させ、温度痛反応閾値、電気的痛反応閾値、主観的疼痛評価、および心理状態を記録することにより、1)ストレス誘発鎮痛の発現様相に性差は関係あるか、2)ストレス誘発鎮痛発現時の主観的疼痛反応に性差があるか、の2点を明らかにし、慢性疼痛を有する患者に対する治療に携わる上で、性差を考慮した診断、治療手法の確立に寄与したいと考え、1)ストレス誘発鎮痛の発現様相には性差が存在しないこと、2)ストレス誘発鎮痛時の主観的疼痛反応には性差が存在し、男性では鎮痛による閾値上昇に伴い、主観的疼痛が減少するのに対し、女性では鎮痛による閾値の上昇が主観的疼痛認識に影響を及ぼさないことを明らかにしました。そこで、今回の研究期間内においてはまず疼痛と性差における生物学的な差の部分に重点を置き、様々な要因の中で、特に交感神経系の関与する生体ストレス反応をとりあげ、慢性疼痛患者人口の性差の一因に生体ストレス反応によるストレス誘発鎮痛が関与しているかどうかを明らかにすることを目的として研究を行います。具体的には、健常者と顎顔面慢性疼痛患者を対象として、実験的生体ストレスモデルによるストレス誘発鎮痛現象を惹起させ、温度痛反応閾値、電気的痛反応閾値、主観的疼痛評価、および心理状態を記録することにより、1)ストレス誘発鎮痛の発現様相に性差は関係あるか2)ストレス誘発鎮痛発現時の主観的疼痛反応に性差があるかを明らかにし、慢性疼痛を有する患者に対する治療に携わる上で、性差を考慮した診断、治療手法の確立に寄与したいと考えています。本年度は、既に上記2点について、1)ストレス誘発鎮痛の発現様相には性差が存在しないこと、2)ストレス誘発鎮痛時の主観的疼痛反応には性差が存在し、男性では鎮痛による閾値上昇に伴い、主観的疼痛が減少するのに対し、女性では鎮痛による閾値の上昇が主観的疼痛認識に影響を及ぼさないことを明らかにし、発表を行いました。
低コストマルチスペクトル画像リモートセンシング用小型無人機の開発と評価

本研究では農業リモートセンシング用マルチスペクトル画像を低コストで取得可能な小型無人航空機を開発し,実環境における観測テストを行った.開発した機体GAV-3は全備重量約1.6kgの固定翼機で,手投げ発進して不整地への着陸回収が可能である.計測ミッションでは観測高度100mまで上昇し,滞空して画像撮影を行う.水平飛行中の機体姿勢および高度は自動制御により一定に保たれ,地上操縦者は水平面内のコースを指定するだけで観測を行う事が可能である.本研究では農業リモートセンシング用マルチスペクトル画像を低コストで取得可能な小型無人航空機を開発し,実環境における観測テストを行った.開発した機体GAV-3は全備重量約1.6kgの固定翼機で,手投げ発進して不整地への着陸回収が可能である.計測ミッションでは観測高度100mまで上昇し,滞空して画像撮影を行う.水平飛行中の機体姿勢および高度は自動制御により一定に保たれ,地上操縦者は水平面内のコースを指定するだけで観測を行う事が可能である.近年リモートセンシング技術の農業分野への応用が進み,作物の栄養診断,病害発生評価,土地利用状況の評価などにおける有効性が明らかになっている.しかし人工衛星または有人飛行機からの観測は高コストで即時性に欠けるなどの理由により,一般の農家が利用可能な実用段階には至っていない.そこで本研究では,新しい観測手段としてマルチスペクトルカメラを搭載した小型無人飛行機の開発を行う.これにより10cm級の地上解像度を持つ精密な観測画像を,現在の人工衛星や有人機よりも低コストかつ即時的に得ることができる.またその画像データを用いて作物の栄養診断や病害被害度および発生範囲の判定を試み,地上での観測結果と比較して画像遠隔計測ツールとしての有効性を評価する.平成23年度においては無人機の設計および開発の【第1段階】として,デジタルカメラ型マルチスペクトラルセンサ(TETRACAM ADC3,重量約500g)および,自動制御用機器を加えた600gの機材を搭載可能な小型無人機を作成した,設計は本研究に先立ち作成した試作無人機にならい,20%ほど大型化した電動プロペラ機とした.機体開発の第1段階では,機体の操縦およびカメラのシャッター操作は地上からのラジコン操作により手動で行うものとした.作成した機体を岩手大学滝沢農場において試験飛行を行い,基本的な飛行性能の確認(高度約100mでの水平飛行)および搭載機器(マルチスペクトラルセンサ,地上データリンク装置)の動作を確認した.近年リモートセンシング技術の農業分野への応用が進み,作物の栄養診断,病害発生評価,土地利用状況の評価などにおける有効性が明らかになっている.しかし人工衛星または有人飛行機からの観測は高コストで即時性に欠けるなどの理由により,一般の農家が利用可能な実用段階には至っていない.そこで本研究では,新しい観測手段としてマルチスペクトルカメラを搭載した小型無人飛行機の開発を行う.これにより10cm級の地上解像度を持つ精密な観測画像を,現在の人工衛星や有人機よりも低コストかつ即時的に得ることができる.またその画像データを用いて作物の栄養診断や病害被害度および発生範囲の判定を試み,地上での観測結果と比較して画像遠隔計測ツールとしての有効性を評価する.平成23年度においては無人機開発の【第2段階】として無人機制御用機器の開発を進めた.周辺機器として,MEMS絶対圧センサを用いた気圧高度計およびMEMS相対圧センサを用いた小型軽量な大気速度計を開発した.またこれらの機器およびヒロボー製慣性計測装置と小型MCUを接続するためのI2Cバスインターフェース回路を開発した.小型MCU側においては,I2Cバス,シリアル通信,PWM信号入出力およびPIDコントローラの処理を行うリアルタイム制御プログラムを作成した.開発中の制御基板を用いて地上局(ノートPC TOUGHBOOK)と機体間の無線データ通信(ZigBee)により慣性センサを用いた機体運動計測が可能であることを確認した.また機体動特性のモデリング作業に必要な,PID制御による飛行制御系を開発し,UAVの高度および機体姿勢の安定化を実現した.近年リモートセンシング技術の農業分野への応用が進み,作物の栄養診断,病害発生評価などにおける有効性が示されている.しかし人工衛星または有人飛行機からの観測は高コストで即時性に欠け,一般の農家が利用可能な段階には至っていない.そこで本研究では,農業リモートセンシングのための新たな画像遠隔計測ツールとしての小型無人機を開発する.これにより10cm級の地上解像度を持つ観測画像を低コストかつ即時的に得ることが期待される.H24年度に岩手大学では全長1.1m,スパン1.8m,全備重量1600gで自動飛行用制御システムを搭載する無人航空機GAV-3の機体を完成した.微風状態(地上風速2m/s以下)での飛行実験により姿勢安定化のための適当なピッチ角比例ゲイン,微分ゲインおよび釣り合い飛行条件を決定した.次に姿勢安定化制御を行った状態で気圧高度および上昇率に対する適当なゲインを決定し,高度維持制御系を開発した.本機の主なミッションは搭載したマルチスペクトラルセンサADC3を用いて高度100m以上からNDVI画像を撮影することである.飛行実験により,本機がセンサを搭載した状態で観測高度まで実用的な時間で上昇可能(30秒程度)なことを確認した.撮影モードでは機体は自律的に一定高度を保ち水平飛行を行い,操縦者は平面内のコース指示のみを行うことで機体を容易に撮影地点上空に誘導できることを模擬観測実験により確認した.

また東北農研では計測予定圃場で,水稲,ダイズ,コムギを栽培した.無人機からの計測により作物の栄養診断が可能かどうか検討するため,窒素施肥レベルを変えて栄養条件の異なる作物を栽培した.また,同様に病害感染および被害度識別が可能かどうか検討するため,水稲にいもち病菌を人工接種していもち病感染イネを作成した.機体動特性のモデリング作業に必要な,PID制御による飛行制御系は飛行実験を経て試行錯誤的に設計する必要があるが,天候の不順が多く,十分な回数の野外飛行実験を実施するために当初の見込みより多くの時間を要した.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度においても動特性のモデリング作業を継続し,これに基づいた制御系を開発した後,上空からのMNDVI値の計測実験を行う予定である.また制御用基板についてもGPS機能を追加し,指定地点飛行能力を得ることを目指す.また圃場におけるリモートセンシング実験を行い,その成果発表を予定している.24年度が最終年度であるため、記入しない。