hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全駆動マルチロータの構造・制御系の統合最適設計フレームワークの確立

これらの成果は,2件の国際会議論文にて発表した.今後の研究方針は,得られた成果の実機検証と,より一般のメカニズムや制御目標に対応するための数値的手法の提案である.必要な実験機と実験環境のほとんどは構築が完了している.当初実施を検討していた物体のマニピュレーション実験は,扱う機体のロータどうしの空気力学的干渉や地面効果による外乱力が大きいことから,実施が難しいことが考えられる.代替案として,壁面の検査を模擬し,壁面に対する押付力を維持したまま移動を行うタスクを,従来のマルチロータと本研究で対象とする全駆動マルチロータとで比較する実験を実施する可能性が高い.また,本研究でこれまでに提案した手法は,マルチロータ特有の数学的性質を利用して求めた最適制御問題の解析解を前提としており,マルチロータ以外のメカニズムへの知見の活用が容易ではない.数値的な最適制御手法や,強化学習の分野で盛んに研究されている価値関数の近似手法などを活用して,より一般のメカニズムや評価関数に対して本手法に基づいた最適制御・最適設計を適用できるように研究を遂行したい.
空間関係処理における大脳半球間相互作用:空間解像度と機能の分割と統合

この研究では,位置関係などの空間の情報処理における脳の機能について検討した。上下などの質的空間関係は左右半球で統合的な処理を行うことを明らかにした。一方,1.4cmなどの量的空間関係では左右半球の相互作用を出来るだけ抑え,処理を分離させることで効率的に処理されることが示された。これらの結果から空間の情報処理の違いによって,脳の情報処理の様式がダイナミックに変化することが分かったこの研究では,位置関係などの空間の情報処理における脳の機能について検討した。これらの結果から空間の情報処理の違いによって,脳の情報処理の様式がダイナミックに変化することが分かった平成20年度は空間関係情報処理における大脳半球相互作用の検討に使用する,線画を用いたマッチング課題について詳細な検討を行った。本研究ではマッチング課題に用いる刺激の空間関係を質的および量的に操作することで,空間関係の違いによる情報処理の差を検討する。そのため,適切な課題条件を設定することがきわめて重要である。検討の結果,質的空間関係と量的空間関係の処理が,注意の分配方法によって異なる影響を受けることがわかった。具体的には,自動的に注意が分配される場合,質的空間関係の処理に対し,量的空間関係に比べ大きな促進効果があることがわかった。一方,意図的に注意が分配される場合には,小さい範囲に注意が分配されたときは質的空間関係が,大きい範囲に注意が分配されたときは量的空間関係の処理が促進されることがわかった。これらの予備的な検討から得られた結果はそれら自体,新しい知見である。そのため今年度はこれらの成果を論文としてまとめ,国際的な学術誌に投稿した。現在,審査中である。また,今後本研究で用いる予定の脳画像計測について,方法論的問題点を中心にシンポジウムを開催し,その内容を講演論文としてまとめた。加えて,空間情報処理の大脳半球機能差が,座席選択の左右差に与える影響についても検討し, Applied Cognitive Psychologyに論文を投稿し,受理された。平成21年度は,申請者のモデルと大脳半球相互作用における代表的モデルであるBanichによる分業モデルとの比較検討を目的に行動実験を行った。3つの実験を行って結果を分析したところ,申請者のモデルを支持する結果が得られた。現在この結果をまとめ国際的な論文誌に投稿する準備を進めている。また,平成21年度から脳画像実験を開始した。まだ,十分なデータ数がないものの,実験は順調に進んでいる。平成21年の6月には脳画像実験の経験が豊富なメルボルン大学のチームと詳細な打ち合わせを行い,現在も緊密な連絡を取りながらデータの取得と分析を行っている。十分なデータがそろい次第,詳細な分析に移ることが出来るであろう。加えて,これまで予備的に行ってきた空間関係処理に与える注意の影響および課題難易度の効果に関する検討を論文としてまとめ出版することが出来た。この論文は国際的な論文誌であるActa Psychologicaに採択され,平成22年のうちに掲載される予定である。これ以外にも,これまでの研究成果はCognitive Science,Attention,Perception,& Psychophysicsなどの論文誌に投稿され現在審査を受けている。また,今回の実験を含むさまざま研究場面で必要となる心理測定に関わる基礎的な問題について検討を行った。具体的には,効果量や信頼区間の取り扱いに焦点をあてた検討を行い論文としてまとめ基礎心理学研究に論文として発表した。本研究の目的は,空間関係の視覚情報処理における大脳左右半球の相互作用を明らかにすることである。この研究において申請者は空間関係を(1)質的空間関係と(2)量的空間関係のふたつに分類し検討を行った。この検討にあたり,質的空間関係は左右半球で統合的な処理を行うことで効率的に処理されるという仮説をたてた。一方,量的空間関係は左右半球の相互作用を出来るだけ抑え,処理を分離させることで効率的に処理されるという仮説をたてた。これらの仮説の検討にあたり,行動実験を用い相互作用の機能的側面について,そして脳画像計測により機能と神経機構との関連について検討を行った。これまでの行動実験の結果から,上述の仮説を支持する結果が得られた。今年度は,これまでの行動実験の結果を英文で論文としてまとめた。この成果は心理学,認知科学の分野において国際的に高い評価を得ている伝統的な学術論文誌であるCogniti ve Scienceに掲載された。また,Cognition and Emotion, Brain and Cognitionなど心理学,認知神経科学の分野で国際的に評価の高い学術論文誌にもそれぞれ論文を掲載することが出来た。また,現在,脳画像計測を行った実験については結果をまとめ,論文として投稿する準備を進めている。脳画像計測を行った実験の結果は平成23年度中に論文を完成させ,国際的な学術論文誌に投稿する予定である。
東南アジア大陸山地部におけるヒト・モノ・情報の流動と生業構造変化に関する空間分析

本研究では,ラオスを中心にしてヴェトナムと中国雲南省を含む「東南アジア大陸山地部」において,「ヒト・モノ・情報の流動」が農山村の生業構造変化にどのような影響を与えているのか,空間的視点から地域間を比較検討しつつ明らかにすることを目的とした。その結果,以下の5点について新しい知見が得られた。1.「ヒト・モノ・情報の流動」,すなわちグローバル化に対して焼畑農民が,農外活動を導入する,もしくは商品作物を導入するなど,生業構造を変化しつつ対応している。2.アクセスの悪い山地の集落では,伝統的な焼畑農耕が維持されているが,近年になり農外活動が導入され始めた。3.ハイブリッド種トウモロコシなどの商品作物の導入には,初期にそれを導入した世帯が地域全体の普及に大きな役割を果たしていることが明らかになった。4.山岳地域から中国へ輸出される農林産物の仲買構造を解明し,全体的な流通システムを明らかにすることができた。5.国際ツーリストの増加によって農山村部の観光地化が進展し,社会的な影響が与えられるようになってきた。以上の結果から,今後も「ヒト・モノ・情報の流動」が農山村部の生業構造変化に大きな影響を与えると考えられる。特に,観光地化の進展と農山村部の変化は新しい現象であり,調査を継続させていく予定である。東南アジア大陸山地部におけるヒト・モノ・情報の流動に関して,国内では,これまでの研究成果に関する文献や情報の収集を実施した。また,空間分析データ構築のためのラオス国内のデジタルデータ,およびヴェトナム北部の地形図を入手した。現地調査に関しては,ラオス北部ウドムサイ県,およびヴェトナム北部ライチャウ省とラオカイ省で実施した。ラオスでは国立農林業研究所,そしてヴェトナムではヴェトナム農業科学研究所とヴェトナム国立大学ハノイ校の自然資源・環境研究センターと共に調査を実施し,今後も共同で研究する体制を確立した。調査の結果,ラオスでは中国からの影響が大きく,特に中国国境付近のラオス農山村では,ハイブリッド・トウモロコシとゴムの栽培が開始されている。これらの商品作物は,ほぼ全量が陸路で中国へと輸出されており,国内では使用されていない。また,焼畑によるハトムギの栽培もラオス北部で開始されており,.ハトムギはタイへと輸出されている。一方のベトナム北部の農山村では,盆地では水稲作に特化しており,傾斜地などは焼畑ではなく常畑で国内向けのハイブリッド・トウモロコシや茶,食用カンナなどを栽培しており,中国への輸出に特化した作物栽培はほとんど見られなかった。ラオスとヴェトナムの栽培作物の違いは,国内市場規模の違いと理解することができよう。ラオスの場合,国内市場が小規模のため,中国市場の影響を受けやすい。加えて,これまで焼畑による土地生産性の低い陸稲作を中心とした農業を行ってきたため,土地生産性の高い商品作物の導入と土地利用の転換は容易に進んだ。ラオス農山村部には,中国商人と密接に結びついている仲買人が農産物の買取に訪れており,仲買人からの情報によって,栽培作物種を変更させている可能性が高い。今後は,こうした仲買人の動向を中心に,近年の変化が大きいラオスを中心に調査を進めていく。東南アジア大陸山地部におけるヒト・モノ・情報の流動に関して,2000年以降継続的に実施してきた研究成果と昨年実施した調査結果(ラオス北部ウドムサイ県,およびヴェトナム北部ライチャウ省とラオカイ省)に関して,第1回ラオス研究国際会議(2005年5月2023日,アメリカ合衆国イリノイ州北イリノイ大学)で発表した。また,渡米の際に,ハワイ州に位置する米国立東西センター(East-West Center)で,東南アジアの環境研究を専門としている研究者(Dr.Jeff FoxとDr.Terry Rambo)と情報交換をおこない,また過去の資料収集を実施した.昨年度の現地調査では,近年もっとも変化が大きいラオスを中心に調査地を絞り込むことにした.そして今年度は,ラオスにおいて,海外に輸出されている農林産物の動向,および社会主義時代の農山村-都市間の農林産物仲介についての調査を実施した.調査の結果,北部における農林産物取引は,中国市場の影響が大きく,ベトナム市場はほとんど影響していないことが明らかになった.主として中国と取引されている農産物はトウモロコシ,サトウキビ,ゴムである.

特にサトウキビとゴムは契約栽培の形態が多く,中国との直接取引によって実施されている.ラオスの仲買人を介して取引されるトウモロコシは,都市部の仲買人が農山村部に出かけてトウモロコシを買い取り,その後,中国に自ら運搬することが明らかになった.林産物に関しては,主として都市部の仲買人を介して中国に送られていることもわかった.そして,定期市や常設市場などの場所でも,農林産物の買取が実施されている.このような農林産物の仲買は,1986年のラオス版ペレストロイカであるチンタナカンマイ以降に見られるようになった.社会主義時代の仲買は政府によって管理されており,規模の大きな村に置かれていた政府販売店(ハンカーコンラット)で農林産物の買取と日用品の販売が実施されていた.来年度は,政府販売店から個人仲買人に変化し,また定期市や常設市場などが立地することなり,その影響で,村落自体がどのように変化したのか明らかにしていきたい.東南アジア大陸山地部におけるヒト・モノ・情報の流動の研究に関して、特にラオス山地部住民の生業変化、自然資源管理、そして政策との関係を,ハワイ大学地理学科コロキウム(2007年5月2日、アメリカ合衆国)、国際地理学連合アジア太平洋カンファレンス(2007年7月4日、オーストラリア)、第8回東南アジア地理学会カンファレンス(2007年11月30日、シンガポール)で発表した。今年度の調査は、ラオス北部山岳部に位置するポンサリー県コア郡フエイペー村と山間盆地部に位置するウドムサイ県ナモー郡マイナータオ村で実施した。フエイペー村では,生業として維持されている焼畑と自然資源利用について、そしてマイナータオ村では、中国向けのスイカとピーマン栽培についてその土地利用を調査した。フエイペー村の事例では、グローバル化の影響で国境を超えたヒト・モノ・情報の流動が活発になっている状態にもかかわらず、大きな変容は見られず、従前と同様に焼畑による陸稲栽培を中心とした生業構造が維持されていることが明らかになった。一方、マイナータオ村の事例では、地理的に中国国境が近いことも影響し、近年、急速に換金作物の栽培が導入されはじめている。特に、中国輸出向けのスイカとピーマンの栽培が、わずか1年で多くの農家に導入されており、土地利用が大きく変化した。この変化には、周辺集落からの影響があったことも明らかになり、中国からの直接的な影響も大きいが、中国とマイナータオ村の間には、情報伝達の面で仲介となる周辺村落の存在が大きいことが明らかになった。また,ラオスでの現地調査後には、タイ王国チェンマイ市のクイーンシリキット植物園にて,ラオスの植物サンプルの同定について,研究者と協議し,今後も双方の研究協力を維持することを確認した。
非均質構造材料の設計・評価・モデリングへのニューラルネットワークの応用

非均質構造材料には、多様な要求に応えるために複数の素材を積層化、分散化、傾斜機能化によって組み合わせたいわゆる複合材と、均質構造材料を接着・接合・溶接した構造が含まれる。均質材と比較すると、これらに共通する特徴として、構成素材の物性値の差、混合比率、混合法が材料のマクロ性能(剛性、破壊強度、継ぎ手効率、振動特性、熱、電気特性など)を決定する制御パラメータとして加わることが挙げられる。このために、設計、評価、モデリングなどの作業が格段に難しくなる。本研究では、悪構造(ill-posed)の逆問題解析や最適化問題解析において特に大きな能力を発揮するニューラルニットワークと高精度の定量的な解析能力を有する計算力学シミュレーションを組み合わせた、非均質構造材料に対する高精度かつ高効率の設計・評価・モデリング手法について総合的に研究を行う。本年度は、次の研究を行った。(1)従来定式化の困難であった傾斜機能材料の熱弾塑性域における構成則を、ランダム球状粒子分散モデルを仮定したマイクロメカニックモデル解析とニューラルネットワークを組み合わせて構築した。(2)ニューロ非破壊検査法については、3次元欠陥を電位差法で評価する問題を対象に、3次元き裂部材の自動有限要素法解析と並列処理技術を用いて学習データ作成プロセスの大幅な効率化を達成した。また、ニューラルネットワークと並列有限要素法解析コードを組み合わせ超音波非破壊検査システムを構築し、斜め欠陥の同定を行った。(3)ニューラルネットワークに基づく逆問題解析手法を繊維強化複合材積層梁の固有振動数と振動モードの変化からその損傷位置や程度を同定する問題に適用した。(4)概略形状を4分木を利用して階層化し、符号化形態表現法を利用してリスト化し、この概略形状と外力の関係から、ニューロを用いて簡易な力学モデルへと変換した。非均質構造材料には、多様な要求に応えるために複数の素材を積層化、分散化、傾斜機能化によって組み合わせたいわゆる複合材や、均質構造材料の接着・接合・溶接部を含む構造などが含まれる。このために、その設計、評価、モデリングのあらゆる作業が格段に難しくなる。本研究では、悪構造(ill-posed)の逆問題解析や最適化問題解析において特に大きな能力を発揮するニューラルネットワークと高精度の定量的な解析能力を有する計算力学シミュレーションを組み合わせた、非均質構造材料に対する高精度かつ高効率の設計・評価・モデリング手法について総合的に研究を行う。本年度は、はじめに対象とする具体的な非均質構造材料の選定とそれらの設計・評価・モデリング上の課題の整理を行った。その結果、積層型複合材、傾斜機能材、溶接構造材、接合材を対象とし、それらを1.解析手法、2.非破壊評価手法、3.設計・モデリング手法という観点から総合的に研究することにした。主な成果としては、1.では球状粒子分散モデルを用いた、き裂を有する傾斜機能材料の熱衝撃破壊問題の数値解析法が開発された。2.では超音波による欠陥同定問題を対象としてニューラルネットワークの逆問題解析手法を適用し、学習パターンなどが学習効率や同定精度に与える影響を定量的に評価した。3.では、有限要素法振動解析を対象として、同一の振動特性を有する簡略化モデルを導出する手法を提案した。

均質材と比較すると、これらに共通する特徴として、構成素材の物性値の差、混合比率、混合法が材料のマクロ性能(剛性、破壊強度、継ぎ手効率、振動特性、熱、電気特性など)を決定する制御パラメータとして加わることが挙げられる。このために、その設計、評価、モデリングのあらゆる作業が格段に難しくなる。本研究では、悪構造(ill-posed)の逆問題解析や最適化問題解析において特に大きな能力を発揮するニューラルネットワークと高精度の定量的な解析能力を有する計算力学シミュレーションを組み合わせた、非均質構造材料に対する高精度かつ高効率の設計・評価・モデリング手法について総合的に研究を行う。本年度は、非均質構造材料の評価法とニューラルネットワーク手法の融合をさらに進めた。従来定式化の困難であった傾斜機能材料の非線形構成方程式をニューラルネットワークによりモデル化し、それを組み込んだ傾斜機能材の有限要素法解析コードを開発し、傾斜機能材の熱衝撃問題の解析を行なった。非破壊検査法については、3次元欠陥を電位差法で評価する問題を対象に、3次元き裂部材の自動有限要素法解析と並列処理技術を用いて学習データ作成プロセスの大幅な効率化を達成した。その結果、隣接する3次元複数欠陥のサイズおよび位置を良好な精度で同定できるようになった。また、ニューラルネットワーク手法の基礎研究として、逆問題へ適用する際に、学習データの構造を変換し、適切化を図る手法を新たに開発した。これをモデル簡略化問題と同じ数学構造を有する構造同定問題へ適用し、その適切化プロセスの理論について詳細に検討した。非均質材料には、複合材と、均質構造材料を接着・接合・溶接した構造が含まれる。これらに共通する特徴として、構成素材の物性値の差、混合比率、混合法が材料のマクロ性能を決定する制御パラメータとして加わることが挙げられる。本研究では、ニューラルネットワークと計算力学シミュレーションを組み合わせた、非均質構造材料に対する高精度かつ高効率の設計・評価・モデリング手法について総合的に研究を行う。最終年度の本年度は、次の研究を行った。(1)従来定式化の困難であった傾斜機能材料の熱弾塑性域における構成則を、ランダム球状粒子分散モデルを仮定したマイクロメカニックスモデル解析とニューラルネットワークを組み合わせて構築した。これを用いて傾斜機能の熱衝撃問題の解析を行った。(2)ニューロ非破壊検査法については、3次元欠陥を電位差法で評価する問題を対象に、3次元き裂部材の自動有限要素法解析と並列処理技術を用いて学習データ作成プロセスの大幅な効率化を達成した。その結果、隣接する3次元複数欠陥のサイズおよび位置を良好な制度で同定できた。また、ニューラルネットワークと並列有限要素法解析コードを組み合わせ超音波非破壊検査システムを構築し、斜め欠陥の同定を行った。(c)分子動力学法において、ニューラルネットワークに原子間力を学習させ、ポテンシャルの精度を維持しながら計算時間の短縮を図った。(d)ニューラルネットワークに基づく逆問題解析手法を繊維強化複合材
量子ナノワイヤー"単一次元鎖磁石"の証明と合理的設計法の開拓

2)新しい単一次元鎖磁石の構築に成功し、Mn-Fe系、Mn-Cr系、Mn-Mn系のヘテロ金属一次元鎖を見い出し、その磁化緩和現象を確認した。3)単一次元鎖磁石を構成するIsingスピンユニット錯体を合成し、その緩和現象と単一次元鎖磁石の緩和現象の相関を明らかにし、スピン緩和現象がユニット間の相互作用により連続的に評価できることを証明した。2)新しい系の開拓として、Mn(III)-Ni(II)1:1組成からなる2種類の化合物を見出した。この2種類は極めて興味ある化合物である。両者は同じ一次元鎖構造をとっているが、配位子の立体障害のために鎖間の環境が異なる.この構造の違いをそのまま磁性に反映した結果を得た。すなわち、鎖問の相互作用がある系は単一次元鎖磁石の性質が見られず、バルク的であり、もう一方は単一次元鎖磁石になったのである。化合物自体も新規な系で、これで、3例目となる単一次元鎖磁石を見出したことになる。この両化合物を検討することによって単一次元鎖磁石と古典磁石の狭間で両者間の制御を見出すことができる可能性がある。
未着手微生物からの骨格新規薬物資源の開発

新規薬物資源の開拓を目指し、これまで調査報告のない微生物に特化した生理活性物質探索を行った。高温環境や水圏からの分離菌の培養物、活性汚泥・温泉バイオマットなどの微生物集塊よりエキスを調製し、グラム陽性・陰性菌・カビ・酵母に対する微生物生育拮抗作用物質を探索した。その結果、3種の水圏細菌から4系統計7つの新規物質を得た。未着手分類群に特化した調査戦略を継続することにより、薬物資源を効果的に拡張できよう。創薬研究に資する化合物資源開拓のため、未着手微生物より新規生理活性物質を探索する研究の一環として、今年度は自然環境中に安定して存在する微生物集塊を調査した。1)朝日町小川温泉にて採集したバイオマットの抽出物が、グラム陽性菌および陰性菌に対し、生育阻害作用を示した。前者に対する作用を指標に活性物質の精製を試みたが、活性の濃縮が進まず同定には至っていない。2)大学近郊の浄化センター3か所からの活性汚泥を調査した結果、一か所の抽出物が大腸菌に対して生育阻害作用を示した。イオン交換クロマトに対する挙動から、塩基性物質であることが示唆されるものの、精製は難航している。3)アシツキは15度前後の清流に寒天質の集塊を形成する藍藻で、嘗て北陸から中国地方にかけて食された。食経験のある生物材料は人体に対する安全性が高く有望であることから、アシツキを富山県某所にて採取した。抽出エキスは幾つかのグラム陽性菌の生育を阻害したことから、ブドウ球菌に対する活性を指標に精製を進めた結果、末端二重結合を持つ脂肪酸を得た。本脂肪酸はニシンおよび珪藻2種の油からGCにて検出されているが、単離されたのは初めてとなる。様々な生理活性の評価に向けて、現在増量中である。この他、下記の成果も得ている。4)小川温泉で採取した温排水地底泥より分離した粘液細菌より、新規リゾポディン類縁物質を2種得た。5)食用藍藻イシクラゲが含む抗真菌物質ノストフンギシデジンの構成アミノ酸のうちbeta-hydroxytyrosineのキラリティを決定した。6)海洋産Lysinibacillus fusiformisより、新規アシロイン化合物を得た。以上得られた成果から、未着手微生物に特化した生理活性物質探索は新規化合物資源の確保に有望であり、引き続き調査を継続する必要がある。1)微生物コレクションの拡大Iー嫌気性細菌のコレクション収蔵調査対象分類群を広げるため、平成22年度に岩手県大槌湾にて採集した海洋試料から得た嫌気性細菌の単菌化を継続した。分離培地より釣菌したコロニーを30°C、光照射条件下、アネロパウチにて固体培養したが、光合成嫌気菌と思しき着色性のスワームを含め、全て2度目の継代で生育しなかった。2)「環境再現培養法」の確立と有用性検証I-ミクソバクテリアの子実体形成を指標としてコレクション中のMyxococcus属8株を、滅菌した植物遺骸75 gに餌料としての大腸菌培養液30 mLとV22液体培地100 mLを添加した組成中で500 mLフラスコにて静置培養した。7株が2週間後までに子実体形成を完了した。培養器を毎日動かしたものよりも静置したもののほうが早く子実体を形成したことから、振動は子実体形成を阻害することが判明した。EtOHで抽出したものの十分な試料量が得られず、HPLC分析での比較が不可能であった。なお、抗微生物試験の結果は液体培養抽出物と同等であった。3)抗菌・抗真菌スペクトルの固有性評価に基づく有望株の選定と活性分子の単離・構造決定千葉県富津沿岸由来Lysobacter属のアルファプロテオバクテリア特異的抗菌物質は、培養ロット間での活性再現性が取れていない。培養器の形状、培地の組成、培養期間などの条件を検討中である。静岡県清水市沿岸由来カビの抗ブドウ球菌成分は、当初アルコールによる分解が疑われたことから、完全にアルコールを排除した分画スキームにて精製を進めた。HPLC分取で得た単一ピークを数十ugスケールでHPLC分析したところ、保持時間の極めて近い複数成分が分離した。その結果、本物質の複雑なNMRスペクトルは回転異性体に由来するというより、むしろ類似物質の混在による可能性が濃厚になった。1)嫌気性菌の分離には成功したものの継代が出来なかったため、コレクションの多様性拡大が達成できていない。2)環境再現培養法はミクソバクテリアの子実体形成を高確率で誘導したものの、二次代謝産物生産量の増大もしくはプロファイルの多様化は確認できていない。3) Lysobacter属細菌の培養再現性が取れないために、アルファプロテオバクテリア特異的抗菌物質の取得に向けた大量培養の条件が決定出来ていない。1)嫌気性細菌の取得に向けた分離試料、分離法、継代法の精査を行う。

具体的には、嫌気環境試料の採取、液体培養による嫌気性菌の集積・維持ステップの導入などが考えられる。2)環境再現培養法によりミクソバクテリアの子実体形成能は維持できるが、二次代謝の増大効果は認められていない。また、培養スケール拡大が容易でない点も問題であり、その解決も含めて本培養法のの改良・工夫を行っていく。3)カビ由来の抗ブドウ球菌物質の精密分離に向けた分取条件の確立を行う。当初の計画に加え、新たな着想に基づく微生物資源の開拓も必要であると認識している。すなわち、未培養の微生物からどのように二次代謝産物を得るかを考えた場合、環境中に存在する安定した微生物生態系を直接成分検索に供するというアプローチが考えられる。この場合、生産者の特定は困難であるものの、難培養微生物の二次代謝産物が得られる可能性がある。そこで、温泉バイオマット、活性汚泥、群体形成ラン藻に着目し、富山県内での試料採取と抽出成分の抗微生物活性検定および活性成分の追跡を行っている。前年度に引き続き、微生物分離用資材、培養器具、培地成分、および化学検索に必要な有機溶媒、HPLCカラムなどの消耗品を中心に支出する予定である。
赤色進化系統におけるプロトン駆動力により制御される光捕集適応機構の解明

光合成生物の集光性色素タンパク質は、光エネルギーの捕集と過剰エネルギーの散逸という二つの役割を担う。中でも、チラコイド膜内外で生じるプロトン濃度勾配に依存した光エネルギー消光は、緑藻や植物といった緑色進化系統では広く研究されているが、珪藻や渦鞭毛藻といった赤色進化系統においては研究例がほとんどない。珪藻の集光性色素タンパク質FCPは、タンパク質組成や色素組成が植物の集光性色素タンパク質LHCと大きく異なるため、光捕集・散逸機構が異なると考えられている。本研究は珪藻におけるプロトン濃度勾配に依存した光エネルギー伝達メカニズムを明らかにする。
次世代シーケンサーを用いたパーキンソン病の遺伝因子に関する研究

パーキンソン病患者サンプル64例を8×8のマトリックスに配置し,各8行各8列についてサンプルをプーリングした.候補となるライソゾーム遺伝子6遺伝子について,それぞれのプールDNAをPCRにて増幅し(合計24kb相当の領域),ライブラリーを作成し,IlluminaGAIIxシングルエンド100塩基の解析にて各ライブラリーあたり1レーン相当の解析を行った.アレルあたり1,0002,000のdepthに相当する塩基配列が得られた.dbSNPに多型として登録のない変異に着目して,マトリックスによる整数計画法を用いて変異とそのサンプルを同定した.検索した範囲で3個の変異が同定され,いずれも64例中1例にヘテロ接合性に認められた.うち1個の変異はライソゾーム病の病原性変異として報告のある変異であり,うち2個の変異は多型・病原性変異データベースに登録のない変異だった.これらの変異が真の変異かどうかを直接塩基配列決定にて解析したところ,いずれの変異・サンプルとも正しいことを確認できた.本解析により,(1).十分なdepthがあれば,8サンプルのプーリングは変異同定において現実的な手法である.(2).整数計画法によるエラーの補正は有用である.(3).マトリックスによるプーリングによってバーコードを用いずにサンプルと変異の対応が可能であることが示唆された.今後は,変異を認めた遺伝子について,さらに大規模なサンプルで塩基配列解析を行い,パーキンソン病の遺伝因子検索を進める.パーキンソン病患者サンプル64例を8×8のマトリックスに配置し,各8行各8列についてサンプルをプーリングした.候補となるライソゾーム遺伝子6遺伝子について,それぞれのプールDNAをPCRにて増幅し(合計24kb相当の領域),ライブラリーを作成し,IlluminaGAIIxシングルエンド100塩基の解析にて各ライブラリーあたり1レーン相当の解析を行った.アレルあたり1,0002,000のdepthに相当する塩基配列が得られた.dbSNPに多型として登録のない変異に着目して,マトリックスによる整数計画法を用いて変異とそのサンプルを同定した.検索した範囲で3個の変異が同定され,いずれも64例中1例にヘテロ接合性に認められた.うち1個の変異はライソゾーム病の病原性変異として報告のある変異であり,うち2個の変異は多型・病原性変異データベースに登録のない変異だった.これらの変異が真の変異かどうかを直接塩基配列決定にて解析したところ,いずれの変異・サンプルとも正しいことを確認できた.本解析により,(1).十分なdepthがあれば,8サンプルのプーリングは変異同定において現実的な手法である.(2).整数計画法によるエラーの補正は有用である.(3).マトリックスによるプーリングによってバーコードを用いずにサンプルと変異の対応が可能であることが示唆された.今後は,変異を認めた遺伝子について,さらに大規模なサンプルで塩基配列解析を行い,パーキンソン病の遺伝因子検索を進める.パーキンソン病患者サンプル64例を8×8のマトリックスに配置し,各8行各8列についてサンプルをプーリングした.候補となるライソゾーム遺伝子6遺伝子について,それぞれのプールDNAをPCRにて増幅し(合計24kb相当の領域),ライブラリーを作成し,IlluminaGAIIxシングルエンド100塩基の解析にて各ライブラリーあたり1レーン相当の解析を行った.アレルあたり1,0002,000のdepthに相当する塩基配列が得られた.dnSNPに多型として登録のない変異に着目して,マトリックスによる整数計画法を用いて変異とそのサンプルを同定した.検索した範囲で3個の変異が同定され,いずれも64例中1例にヘテロ接合性に認められた.うち1個の変異はライソゾーム病の病原性変異として報告のある変異であり,うち2個の変異は多型・病原性変異データベースに登録のない変異だった.これらの変異が真の変異かどうかを直接塩基配列決定にて解析したところ,いずれの変異・サンプルとも正しいことを確認できた.本解析により,(1)十分なdepthがあれば,8サンプルのプーリングは変異同定において現実的な手法であることが示された.(2)マトリックスによるプーリングによってバーコードを用いずにサンプルと変異の対応が可能であることが示された.今後は,変異を認めた遺伝子について,さらに大規模なサンプルで塩基配列解析を行い,パーキンソン病の遺伝因子検索を進める.
腸管吸収促進剤を用いた分子標的化抗がん剤ハイブリッドペプチドの経口製剤化の検討

本研究では、経粘膜吸収促進剤である胆汁酸を用い上皮増殖因子受容体(EGFR)を標的とした抗がん剤EGFR2R-lyticハイブリッドペプチドの消化管吸収性を改善させることを目的とした。ペプチドと胆汁酸との静電的相互作用を利用した経口製剤を作製した。腸管モデル細胞Caco-2を用いた膜透過試験の結果、ペプチド単体と比べ経口製剤で膜透過性の有意な向上が見られ、さらに、皮下移植した担癌モデルマウスを用いた抗腫瘍効果試験の結果、経口製剤では抗腫瘍効果の増強が確認された。以上より、胆汁酸と組み合わせることで、腸管におけるペプチドの吸収効率を改善させ、経口投与後の薬効を向上させることができた。EGFR2R-lyticハイブリッドペプチドは細胞殺傷を担うペプチド配列(Lytic)と上皮増殖因子受容体(EGFR)に結合する標的ペプチド配列から構成され、EGFR高発現癌細胞選択的に殺細胞効果を示し、従来の薬剤耐性癌細胞皮下移植担がんマウスモデルに対しても高い抗腫瘍効果を示し、新規抗がん剤としての有用性が確認された。さらに、生体適応性の高分子材料と組み合わせた徐放性注射製剤ではペプチドの血中動態が改善され、抗腫瘍効果が増強されることが示された。EGFR2R-lyticハイブリッドペプチドの臨床応用に向け、投与形態について頻回注射による患者への負担を軽減するためには経口製剤化が望ましい。しかし、ペプチド性の薬物は消化管粘膜透過性が低く、消化酵素などによって分解されやすいため、薬理効果を十分発揮できないという問題がる。本研究では、従来からの経粘膜吸収促進剤である胆汁酸を用い、ハイブリッドペプチドの消化管吸収性を改善させ、臨床応用可能な経口投与製剤として創製することを目的としている。H28年度に得られた研究実績を以下に示す。EGFR2R-lyticハイブリッドペプチドと胆汁酸との静電的相互作用を利用した製剤検討の結果、ペプチドと胆汁酸の最適な混合比が1:2であることが分かった。次に、ヒト結腸癌由来培養細胞株Caco-2を腸管モデル細胞として用いた膜透過試験の結果、経口製剤ではペプチド単体より透過量が多く、小腸内のpH条件ではペプチドが経口製剤から時間依存的に放出されることが確認された。さらに、EGFR高発現ヒト胃癌細胞株MKN45を皮下移植した担癌マウスを用いた抗腫瘍効果試験の結果、ペプチド単体に比べ経口製剤では抗腫瘍効果の増強が確認された。H28年度の研究計画の内容に関して、予定していた腸管吸収促進剤である胆汁酸を用いたハイブリッドペプチドの経口製剤調製ならびに、Caco-2単層膜を用いたin vitro透過試験において、経口製剤ではペプチドの透過量がペプチド単体に比べ有意に増加することが確認出来た。消化管内pH変動によるin vitro溶出性や安定性試験により、経口製剤が胃のpH条件下で安定性を示し、小腸のpH条件下ではペプチドが時間依存的に製剤から放出されることが確認出来た。さらに、EGFR高発現ヒト胃癌細胞株MKN45を皮下移植した担癌マウスを用いたin vivo抗腫瘍効果試験において、経口製剤ではペプチド単独を上回る抗腫瘍効果が確認出来ているため、おおむね順調に進展している。我々はがん細胞を特異的に攻撃する新規分子標的化学合成ハイブリッドペプチドを設計し、これまでにin vitroとin vivoレベルでその薬効及び現行の抗がん剤と比較した優位性を明らかにしてきた。本研究では、従来からの消化管吸収促進作用を有する胆汁酸を用い、上皮増殖因子受容体(EGFR)を標的としたEGFR2R-lyticハイブリッドペプチドの消化管吸収性を改善させ、臨床応用可能な経口投与製剤として創製することを目的とした。EGFR2R-lyticハイブリッドペプチドのlytic部分はカチオンリッチなため、アニオン性の胆汁酸との静電的相互作用を利用した製剤検討の結果、ペプチドと胆汁酸の最適な混合比(モル比)が1:2であることが分かった。さらに、EGFR高発現ヒト胃癌細胞株MKN45を皮下移植した担癌マウスを用いた抗腫瘍効果試験の結果、経口製剤では抗腫瘍効果の増強が確認された。今後は、正常マウスに対し、有効用量以上の高用量を含む用量設定を行い、血液一般検査及び生化学検査によって毒性の評価を行う。また、臓器の病理組織学的解析や体重、摂食量、行動など一般状態観察なども合わせ、毒性評価する。ペプチド静脈内投与後では血中ペプチド濃度が一過性に上昇するに対し、経口製剤ではペプチドが胆汁酸に包まれているので、経口投与後腸管上皮細胞膜から血中へゆっくりと透過させるため、急性毒性軽減の可能性が期待される。

また、2次元単層培養法と3次元多重培養法における経口製剤の薬効評価の比較検討を行う予定である。医歯薬学H28年度には腸管吸収促進剤を用い静電的相互作用により作製したペプチド経口製剤ではペプチドの膜透過量が増加し、抗腫瘍効果が改善されることが確認できた。引き続き、次年度には経口製剤の安全性試験、2次元単層培養法と3次元多重培養法における経口製剤の薬効評価の比較検討を行う。H29年度の研究費の使用計画としては、次の項目で使用予定である。EGFR2R-lyticハイブリッドペプチドの薬理作用を最大に発揮させ、臨床応用可能な経口製剤として創製するために、安全性試験の動物購入、保守費用等。細胞培養を行う上で必要な細胞培養用プラスチック及びガラス器具類、実験で必要となる試薬類等。その他として、研究成果発表のための費用等である。
高齢者における夜間頻尿と死亡率・骨折発生との関連-大規模疫学調査からの検討-

70歳以上の高齢者に対する疫学調査を行い、夜間頻尿と骨折の発生・死亡率との関連を調査した。5年間の追跡期間中、骨折について、関連する因子を補正した後の夜間頻尿を有する群のハザード比は2. 01(1. 04-3. 87, p=0. 04)であり、転倒による骨折のハザード比は2. 20(1. 04-4. 68, p=0. 04)であった。5年間の死亡率は、夜間頻尿を有する群で高く、補正後のハザード比は1. 98(1. 09-3. 59, p=0. 03)であった。70歳以上の高齢者では夜間頻尿は骨折発生と死亡率上昇の独立した危険因子であった。平成21年度は2003年に行った疫学調査後の長期経過観察のうち、3年分のデータを集積し、そのデータを解析して成果発表を行った。1)骨折との関連2003年に行った疫学調査の後、3年間のデータを集積し、解析を行った。その結果、骨折は3年間の経過で28名に認められ、夜間頻尿を有する症例の4.9%で発生し、夜間頻尿を有しない群では2.3%の発生率であった。この結果をコックスの比例ハザードモデルを用いて解析すると、夜間頻尿は独立した骨折の危険因子であり、そのハザード比は2.45倍であることが明らかとなった。転倒に伴う骨折については23名に認められ、夜間頻尿を有する症例の4.1%で発生し、夜間頻尿を有しない群では1.9%の発生率であった。この結果をコックスの比例ハザードモデルを用いて解析すると、夜間頻尿は独立した転倒による骨折の危険因子であり、そのハザード比は2.63倍であることが明らかとなった。骨折の部位は、下肢、上肢、骨盤および脊椎の順であった。2)死亡との関連2003年の疫学調査の後5年間のデータ解析では死亡は32名でみられた。夜間頻尿を有する群では5.8%の死亡率であるのに対して、夜間頻尿を有しない群では2.6%の死亡率であった。これらをコックスの比例ハザードモデルを用いて解析すると、夜間頻尿は死亡の独立した危険因子であり、そのハザード比は2.2倍であることが明らかとなった。3)夜間頻尿と医療資源の消費との関連2003年の調査後、30ヶ月の医療資源消費を算出し、夜間頻尿との関連について調査を行った。その結果、夜間排尿回数が多いほど、医療資源の消費が多い事が明らかとなった。平成22年度は2003年に行った疫学調査後、5年分のデータを集積し、そのデータを解析した。5年間のデータ解析においても、骨折の発生、死亡率ともに夜間頻尿が独立した危険因子であることが明らかとなった。平成22年度は疫学調査後の長期経過観察のデータ集積と解析、成果発表を行った。1)骨折との関連2003年に行った疫学調査の後、5年間のデータを集積し、解析を行った。その結果、骨折は夜間頻尿を有する症の7.2%で発生し、夜間頻尿をしないでは3.5%の発生率でった。この結果をコックスの比例ハザードモデルを用いて解析すると、夜間頻尿は独立した骨折の危険因子であり、そのハザード比ほおよそ2倍であることが明らかとなった。2)死亡との関連2003年の疫学調査の後5年間のデータ解析では53名でみられた。夜間頻尿を有する群では9.7%の死亡率であるのに対して、夜間頻尿を有しない群では4.2%の死亡率であった。これらをコックスの比例ハザードモデルを用いて解析すると、夜間頻尿は死亡の独立した危険因子であり、そのハザード比は1.97倍であることが明らかとなった。これらの結果は各種学会で報告するとともに、論文として出版された。70歳以上の高齢者に対する疫学調査を行い、夜間頻尿と骨折の発生、死亡率との関連を調査した。初回の疫学調査は2003年に行い、対象者に対して各種の健康状態をインタビューにて調査を行った。長期経過観察を行った対象者は784名であった。骨折発生と死亡について夜間頻尿の有無による影響を多変量で補正したコックスのハザードモデルにて解析を行った。夜間頻尿(一晩に2回以上)は784名中359名(45.7%)に認められた。5年間の追跡期間中、骨折による入院は41例で発生し、そのうち転倒による骨折が32例であった。

全骨折について、転倒と関連する因子を補正した後の夜間頻尿を有する群のハザード比は2.01(95%信頼区間:1.04-3.87,p=0.04)であり、転倒による骨折のハザード比は2.20(95%信頼区間:1.04-4.68,p=0.04)であった。5年間の追跡期間における死亡は53例でみられた。死亡率は、夜間頻尿を有する群で高い結果であった。性別・年齢を補正後のハザード比は1.91(95%信頼区間:1.07-3.43,p=0.03)であり、さらに喫煙、糖尿病、虚血性心疾患、腎疾患、脳卒中の既往、抗うつ剤、眠剤、利尿剤の使用の有無で補正した結果も変化がみられなかった(ハザード比:1.98,95%信頼区間:1.09-3.59,p=0.03)。5年間の前向きコホートスタディーの結果、70歳以上の高齢者では夜間頻尿を有する群において骨折発生、死亡率ともに高く、夜間頻尿は骨折発生と死亡率上昇の独立した危険因子であった。
高出力球面誘導モータの性能評価手法の開発と実用性向上のための制御性向上

本研究では球面モータの動力評価、効率評価に必要な回転中のトルク計測手法を提案、実証した。従来のモータと異なり、球面モータは3自由度、すなわち三つの空間軸周りの回転の自由な組み合わせで回転でき、トルクも同様で、かつ両者の軸方向が同一とは限らない。そのため、従来は同時に測定する手法が見られず、開発中の球面誘導モータの性能評価、改良のために、6軸力覚センサと、機械的な球体の駆動装置の組み合わせにより実現した。本研究の目的は球面誘導モータを対象として、球面モータの動的な、すなわち回転中の3軸トルクの測定手段を開発すること、およびそれに基づきモータの効率の評価改善などを行うことであり、初年度は測定手段の開発が主目標であった。事前の研究により、6軸力覚センサを用いて静止時の測定は実現しており、回転させつつの測定が課題である。このためには、外部から気圧を調整可能な吸盤状のパッドを用い、負圧によって球面への押し付け力を調整し、摩擦力を可変とすることで回転中の負荷トルクを与えるものとした。このパッドに力覚センサを固定することで回転中の負荷トルクの測定が可能であることは確認した。ただし、気圧は手動調整にとどまっており、目標負荷トルクに応じて自動調整する手段が不足する。今後、気圧制御可能な電磁弁と組み合わせて測定トルクをフィードバックするものとする。本モータ自体の課題点として、ロータ表面に摩擦やクッション性を持たせることが難しい点がある。これは誘導モータの性質上、ロータの銅層鉄層と電機子の距離は狭いことが望ましく、ロータ上に厚いゴム層などを設けられないことによる。そこで、本モータをロボットの移動手段として用いるために、ロータと別のゴムボールのような球体を接触させて間接的に動力を外部に取り出す手段を考案、検証した。ロータとボールの中心を通る軸を仮にヨー軸とおくと、ヨー軸まわりは同方向に、ピッチとロール軸まわりの回転は逆方向に回転が取り出せる。これをタイヤ代わりとできるほか、上記負荷トルクがブレーキにしかならないことに対して、増速方向の外力を作用させた場合のモータの特性の検証にも使用できると考えている。そのほか、実験装置面の改良や球面モータでカメラを駆動するなどの関連実験も行った。本年度は、球面誘導モータの動力特性の測定方法の検討を引き続き行った。目的の一つは球面モータの動的な特性、すなわち回転中のトルク特性を測定することであり、モータの効率を得ることである。無負荷でトルクを生じれば加速してしまうため、適宜負荷を与えつつトルクを出力し、測定条件の角速度で回転させる必要がある。当初は、モータ本体を速度制御し、摩擦パッドを押し付けることで動摩擦力で負荷をかけ、パッドに生じるトルクを6軸力覚センサで測定する手法を進めた。回転中の可変負荷は実現したが安定性を欠いたため本手法は断念した。代替手法として、外部からロータを所定の角速度で回転させつつ、球面モータはトルク出力する方法を採用した。これには(1)上記摩擦手法が動摩擦制動により負荷トルクの方向が限定されるが、本案は角速度とトルクを独立に操作しうるため測定条件の幅が広い(2)上記案が速度制御までを球面モータ側で担当するためトルク変動が避けられないが、本案は一定トルクの出力で良く、平坦な特性が得やすい、という明確な利点がある。しかし外部から回転させる複雑さが欠点であり、当初案ではなかった。本手法の実現には、本研究の動機でもある玉乗りロボットで用いた、複数の全方向移動車用車輪による球体駆動を行う。このために小型高精度の車輪を新たに設計開発した。この車輪を用いた駆動系の開発を現在進めている。平行して外部業社にモータの電機子の試作製造を委託した。これはモータのある程度の量産化が可能かの検証と、製法の異なるモータの効率比較をするためのものである。現時点で実現には目処が付いている。関連して、球面モータを走行駆動装置として用いるための予備研究を行った。既存の玉乗りロボットに、球面タイヤと見なした空気入りのゴム球を接触させて摩擦伝動することで、3自由度の動力を路面に伝える手法を試み、有効であることを確認した。本研究は、球面モータの評価手法を開発することと、球面誘導モータの性能向上を目的としていた。本研究の前段階で球面誘導モータの原型は実現していたが、その特性は十分に評価できておらず、改良の指標も明確ではなかった。これは、そもそも球面モータの評価手法が無かったことによる。従来の1軸のモータは、モータから回転角速度とトルク(リニアモータの場合は、直動の速度と推力)を出力させ、これを適宜負荷に吸収させながら、トルク計などで測定すれば良い。この角速度×トルクによって動力が算出でき、入力電力との比が効率となる。一方、球面モータは大きく異なる。角速度は3自由度、すなわち三つの直交軸周りの角速度を合成したものとなり、トルクも同様に3自由度ある。角速度とトルクの回転軸が一致した場合は従来のモータと同様であるが、異なる場合(現在の回転と異なる方向へのトルク出力)があり、たとえば、両者が直交する場合には動力は0となる。よって、球面モータを評価するためには、3軸の回転と3軸のトルクを独立して取得する必要がある。このために本研究で実証できた方法は、(1)トルクの測定は6軸力覚センサを用いる(2)角速度を外部から与えつつ、球面モータ側でトルクを出力する、ことの組み合わせである。前者については、単軸のモータと異なり回転中心にセンサを置くことができないための提案である。

後者については、動力測定の方法として二つ、指定速度に制御したモータを外部から制動することで速度とトルクを生じさせる手法と、一定速度を外的に強要した上でトルクを出す方法があり、両者を試み後者で成果を得た。当初計画から遅れがあり、モータの改善までは至らなかったが、3年目の成果としてこの手法によりモータの回転中の特性評価を実現したこと、および現実的な民生技術によるモータの少量試作が可能であることを確認し、後続の研究で性能改善を図ることとした。本研究では球面モータの動力評価、効率評価に必要な回転中のトルク計測手法を提案、実証した。従来のモータと異なり、球面モータは3自由度、すなわち三つの空間軸周りの回転の自由な組み合わせで回転でき、トルクも同様で、かつ両者の軸方向が同一とは限らない。そのため、従来は同時に測定する手法が見られず、開発中の球面誘導モータの性能評価、改良のために、6軸力覚センサと、機械的な球体の駆動装置の組み合わせにより実現した。予定よりも動力負荷方法の開発が遅れており、本格的な測定には至っていない。摩擦による負荷方法は、原理確認段階で、人の手によって物をこすりつけて行った際には有望と考えられたが、安定して定量的な負荷をかけるには押し付け力の操作に課題があった。そこで、別記の通り、もともと負荷性能も限定的であった本方法は破棄することとして、手段としては複雑化するが、外部から球体を回す手法に方針転換した。そのために必要な開発を進めたことによる遅れがある。研究開発努力が足りなかったことも否定はできない。そのために本来2年目に予定していたモータの効率改善については進んでおらず、依然として評価手法の開発段階にある。一方で、当初計画の3年目にある、自身で内製した電機子に対する、外部で専門家によって作られた電機子の特性の違いなどを検証するための準備作業を行った。既存の電機子に比べて、性能向上が期待されるコア形状の設計の変更を行い、各種情報をそろえた上で現在試作を委託しており、この点はほぼ計画に沿っている。メカトロニクスまずは本課題の第一目標である、球面モータの評価手段の開発を優先して進める。球面モータの研究発表はいくつかあるが、評価手段が限られており、従来のモータのような評価による性能向上が行えていないため、評価手段の構築は同分野全体への貢献となることから、優先度が高い。これを受けて、当方のモータの動特性の評価を行い、今後のモータの性能向上に繋いでいくと共に、同性能を一般に公開することで、球面モータを応用したロボット開発などの研究のきっかけを提供していきたいと考えている。上記の外注の試みも、現在では代表者自身が手作りしていたものを外部発注できるようになれば、他の研究者の入手性向上にもつながるという考えがあり、この点については目処が付いたと考えている。主な要因は業務時間の活用に関する問題であり、この点については外的要因はあったものの、解消する努力が不足した。また、本研究に関連した内容で急の執筆依頼を受けて、研究本体の遅延の挽回に影響がでることは明白であったにもかかわらず引き受けて原稿としてはまとめたが、諸般の事情で出版にはつながらず、結果的にこれも判断ミスであった。
エナメル質の再石灰化に及ぼすエキシマレーザー光照射の影響

再石灰化反応の促進と同反応領域の拡大を目的として,人工的に脱灰したエナメル質にエキシマレーザー光照射と再石灰化液を同時に作用させ,再石灰化液組成および種々の照射条件から検討した。エナメル質片は,上下顎大臼歯から3片を分離し,脱灰のみ群,浸漬作用群,レーザー光照射と再石灰化液の同時作用群とした。人工脱灰は,0.1m乳酸緩衝液(pH4.5,0.3mM HAp)で,37°C,4hr.振盪して行った。レーザー光照射は,フルエンス:50mJ/cm^2,パルス:1,0004,000shotsで条件を設定した。再石灰化液の組成は,Ca:0.30.5mM, P:1.85.3mM, F:05.2mM, NaHCO_3:020mM, CMC:0.51.0%で10条件を設定した。エナメル質片は,1M-KOHにて洗浄後、分析に供試した。エナメル質表面観察は,SEM像およびレーザー顕微鏡で行い,ビィッカース硬度の測定を行った。大部分の再石灰化液において,レーザー光の照射条件(50mJ/cm^2,4,000shots)を一定にした同時作用群は浸漬作用群に比較して,大部分の脱灰エナメル質表層に明らかな再結晶物質の沈着が認められ、また硬度の回復が良好であった。なかでも再石灰化液(Ca:P:F:3.0mM, 1.8mM, 5.2mM, CMC:1.0%)の同時作用群のエナメル質表層のレーザー顕微鏡像は、浸漬作用群と比較して脱灰により生じた凹凸が良好に修復されていた。さらに、再石灰化液(Ca:P:F:3.0mM: 1.8mM: 0.6mM, NaHCO_3: 20mM, CMC:1.0%)とレーザー光照射の条件を変えて同時作用させたエナメル質表層のSEM像は、レーザー光照射量の増加に伴って再結晶物質の沈着量が増加し、この傾向は硬度の回復とも一致した。Ca:P:Fの一定組成を有する再石灰化液をエナメル質に作用させ,同時にKrFエキシマレーザー光照射を行うことで,アパタイト様結晶が,光化学反応により誘起される可能性が示唆された。