hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
展開型構造に関する基礎理論の構築とその応用可能性の検証

本研究は,宇宙構造物の輸送・建設技術として重要な構造形式の一種である展開構造の新たなコンセプトの提案,並びにその動力学的構造解析手法の構築を目的としている。これまでの研究では,太陽電池パネルを想定した無数の正方形パネルの平面直交二方向同展開を可能にする「連動式パネルユニット」を提案している。本年度は主に下記の(1)(3)を行なった。(1)これまでの研究では,宇宙空間において固定端がない正方形パネルを連続体として動力学にモデル化し,「連動式パネルユニット」の展開挙動を表わす支配方程式を導出している。本年度は,導出した支配方程式を用い,回転バネと粘性ダンパーを用いて展開する場合の振動制御理論を発表した。本成果からは,展開後のロック時に衝撃が加わらないように過減衰で展開を止めるために必要な最小限の粘性減衰抵抗を推定することができる。(2)展開構造を宇宙で展開した後,その形状を保持するためロック機構に作用する衝撃力は,その後の構造全体の振動の原因となる。そのため,アクチュエータで展開する場合には,展開終了直前にブレーキをかけて,展開速度・加速度をゼロにして展開を止める必要がある。本年度は,その展開動力の推定法として,展開挙動の支配方程式ならびに高次関数を用いた逆動力学法を一般化し,加えて,三角関数を用いた計算法を新たに発表した。(3)これまでの研究で提案してきた「連動式パネルユニット」は,正方形パネルの面内方向に動力を加えて展開する方式である。このことを構造力学的な観点から考えると,一般的にトラス構造物などに用いられる面内剛性の高い安定な三角形フレームでも同じような展開構造を構成できないだろうかと思われる。そこで本年度は,これまでの展開構造の発展版として,パネル平面に垂直な回転軸で三角形パネルを連結し,それらを平面直交二方向同時に収納展開できる展開構造の構成方法を発表した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,(1)環境問題・エネルギ問題の解決策としての太陽発電衛星の実現に向けた新しい展開型構造の提案,(2)宇宙での展開挙動の理論予測を可能にする動力学計算手法の構築,(3)提案する展開型構造の宇宙での展開の信頼性の向上,の3つである。これまでの研究では,太陽発電衛星のような大型平面状構造物の平面直交二方向同時収納展開を可能にする新たな展開原理の提案,及び,境界条件が無い不安定構造としての展開型宇宙構造物の動力学的構造解析手法の基礎研究を行なってきている。本年度の研究ではまず,提案する基本原理である「連動式パネルユニット」をある特定のパターンで連結・拡張することで,別途で伸展マストを用いずに宇宙で太陽電池パネルを平面直交二方向同時収納展開することを可能にする方法を明らかにした。また,これまでのパネルユニットの連結・拡張法は,構造全体が一体となって展開する全体連動型であり,一カ所が故障しただけでも構造全体が動かなくなる恐れがあったが,本年度の研究では,構成するパネルユニットを各々独立に展開できるようにし,一カ所が故障しても残り部分は使用可能となるような構成法についても明らかにした。一方,境界条件が無い不安定構造としての展開型宇宙構造物の動力学計算手法に関して,これまでの研究では,シザーズ機構のユニットを例題とし,一定の自己釣合モーメントを展開動力として数値計算を行なってきたが,本年度の研究では,宇宙において展開後の構造振動の原因となる展開速度および加速度が0になるように展開を止めることができる展開動力の逆計算法を明らかにした。また現在は,提案するパネルユニットの展開動力として形状記憶合金や超弾性合金の応用可能性を検討しており,本年度は,折り曲げられた超弾性合金が元の形状に戻ろうとする際の復元力の近似計算法を明らかにした。本研究は,環境問題・エネルギ問題の解決策としての太陽発電衛星の実現に向けた新しい展開型構造の提案,並びに,宇宙での展開挙動の理論予測を可能にする動力学的構造解析手法の構築を目的としている。本年度の研究では主に下記の(1)(5)を行なった。(1)これまでの研究で提案してきた展開構造の基本要素である「連動式パネルユニット」を各々独立に展開できる多自由度系の個別展開型連結方式を考案し,日本航空宇宙学会で発表した。また,折り曲げた超弾性合金の復元力を展開時の回転バネとして用いる方法を示した。本成果は,これまでの全体連動型の展開方式に比べて,宇宙での展開の信頼性が向上されることが期待されている。(2)「連動式パネルユニット」を動力学的にモデル化し,それから得られる宇宙での展開挙動の支配方程式とその数値計算例を国際学会IASSで発表した。本成果は,宇宙での展開にかかる時間と展開動力の大きさの検討に応用することができる。(3)これまでの研究で提案してきた逆動力学計算法を「連動式パネルユニット」の支配方程式に適用し,その計算結果をアメリカ航空宇宙学会AIAAで発表した。本結果からは,宇宙で振動しないように展開を止めるために必要なアクチュエータの制御法を推測することができる。(4)これまでの研究から得られたシザーズ機構のユニットの支配方程式を用い,宇宙での展開時に生じることが予想される自由振動・減衰振動・過減衰の数値計算結果をJAXA/ISASのシンポジウムで発表した。本結果からは,宇宙で振動しないように展開を止めるために必要な最小限の粘性減衰係数を推測することができる。

(5)シザーズ機構の動力学モデルを一般化し,その支配方程式の導出法とその数値計算例が査読付き国際雑誌に掲載された。本研究から得られた支配方程式は,逆動力学計算や振動解析などに用いることができる。本研究の目的は,環境問題・エネルギ問題の解決策としての太陽発電衛星の実現に向けた新しい展開型構造の提案,並びに,宇宙での展開挙動の理論予測を可能にする動力学的解析手法の構築である。本年度は,昨年度から継続している研究の成果を,2つの国内会議および2つの国際学会で口頭発表しており,査読付き国際雑誌にも掲載されている。いずれの成果も,展開型構造の新しい原理およびその動力学計算法を提案するものであり,当初の目的の達成に向かっておおむね計画通り研究が進展しているものと考える。本研究は,宇宙構造物の輸送・建設技術として重要な構造形式の一種である展開構造の新たなコンセプトの提案,並びにその動力学的構造解析手法の構築を目的としている。これまでの研究では,太陽電池パネルを想定した無数の正方形パネルの平面直交二方向同展開を可能にする「連動式パネルユニット」を提案している。本年度は主に下記の(1)(3)を行なった。(1)これまでの研究では,宇宙空間において固定端がない正方形パネルを連続体として動力学にモデル化し,「連動式パネルユニット」の展開挙動を表わす支配方程式を導出している。本年度は,導出した支配方程式を用い,回転バネと粘性ダンパーを用いて展開する場合の振動制御理論を発表した。本成果からは,展開後のロック時に衝撃が加わらないように過減衰で展開を止めるために必要な最小限の粘性減衰抵抗を推定することができる。(2)展開構造を宇宙で展開した後,その形状を保持するためロック機構に作用する衝撃力は,その後の構造全体の振動の原因となる。そのため,アクチュエータで展開する場合には,展開終了直前にブレーキをかけて,展開速度・加速度をゼロにして展開を止める必要がある。本年度は,その展開動力の推定法として,展開挙動の支配方程式ならびに高次関数を用いた逆動力学法を一般化し,加えて,三角関数を用いた計算法を新たに発表した。(3)これまでの研究で提案してきた「連動式パネルユニット」は,正方形パネルの面内方向に動力を加えて展開する方式である。このことを構造力学的な観点から考えると,一般的にトラス構造物などに用いられる面内剛性の高い安定な三角形フレームでも同じような展開構造を構成できないだろうかと思われる。そこで本年度は,これまでの展開構造の発展版として,パネル平面に垂直な回転軸で三角形パネルを連結し,それらを平面直交二方向同時に収納展開できる展開構造の構成方法を発表した。本研究の目的は,大型宇宙構造物である太陽発電衛星の実現に向けた新しい展開型構造の提案とその理論解析手法の構築である。本年度は当初の計画通り,太陽電池パネルで構成された平面状構造物を宇宙で平面直交二方向同時収納展開する際の方法として,別途で伸展マストを用いない方法とその展開挙動を明らかにし,日本航空宇宙学会で発表した。また,宇宙での展開後の構造振動の原因となる展開速度や加速度が0になるように展開を止めることができる展開動力の逆計算法も明らかにし,国際学会IASS,JAXAのシンポジウム,日本建築学会大会で発表した。
ヘリコバクター・ピロリ菌cagY解析による発癌因子CagAと疾患との関連

研究の目的胃がん発症に深く関与するとされるヘリコバクター・ピロリ菌(ピロリ菌)の発癌因子の一つCagAはナノ注射針として機能するIV型分泌装置を介して胃上皮細胞内に直接注入され、宿主細胞の異常増殖を引き起こすと考えられている。近年の研究により、CagAの遺伝子多型による発癌強度の違いが明らかにされてきている。一方、IV型分泌装置の構造・分泌機構は依然不明な点が多い。本研究ではIV型分泌装置の構成遺伝子の中でもcagA同様に特徴ある繰り返し配列が認められる遺伝子cagYの解析による発癌因子CagAと疾患との関連についての解明を目的とした。研究方法以下の方法により、ピロリ菌cagYと発癌因子CagAの多型、ならびに疾患との関連を比較検討した。1.これまでのcagA解析結果を基に、cagY遺伝子について未解析ピロリ菌の培養・DNAの抽出・精製後、PCR法にてcagY遺伝子の増幅、精製をした。2.1)のPCR direct Sequence法による遺伝子解析装置から得られたデータについて、遺伝子情報処理解析ソフトGENETYXにてcagYの遺伝子配列を解析した。3.2)によって得られた各菌株の遺伝子配列をアミノ酸解析し、Multiple Aligment樹形図解析等によりcagYとcagAの多型と疾患との関連を比較検討した。研究成果本研究で解析したピロリ菌疾患別臨床分離株148株(胃癌43,胃炎56,十二指腸潰瘍49)の多型解析と疾患との関連を比較した結果、CagAの遺伝子多型に加え、新たにcagYに存在する特定領域に疾患特異的と考えられるアミノ酸配列を有していることが新しい知見として示唆される成果となった。また、さらにこの配列は、現在保有する臨床分離株の中では数少ないcagA欧米型の胃癌由来株からも関連性が示唆され、今後さらなる追究が必要と考える。
プロフィラクティック食品の消化管有害反応低減によるメタボロミック放射線療法

放射線療法による消化管有害反応の標的細胞の評価方法を確立し、腹部悪性腫瘍に対する放射線療法にて消化管症状のためのプロフィラクティック食品化合物の絞り、還元型CoenzymeQ10が非常に有効であるとの結果を得た。還元型CoenzymeQ10が放射線照射による消化管障害を防護する事を実証し、投与方法の重要性(持続投与)を証明した。還元型Coenzyme Q10の消化管防護作用は体重減少や生存率に寄与していた。数種類のヒト癌細胞を用いたIn vitro試験とヒト膵臓癌細胞を用いたIn vivo試験の結果から、還元型Coenzyme Q10は放射線照射の抗腫瘍効果を減弱しないことを確認できた。今回の申請では、H27年度中に1放射線照射後の正常組織と腫瘍細胞での細胞死に関与するROSの関与と分子機序を検討し、H27H28年度にかけては2メタボロミクス解析による放射線消化管障害の代謝産物の同定と有害反応軽減する候補物質の同定、3プロフィラクティック食品を投与し、担癌ラットを用いた放射線照射による消化管防護と抗腫瘍効果の増加効果を確認することとした。1に関しては正常組織に関しては腸管における放射線照射後のROSの発生がクリプトを中心に起こっていることを明らかにし、プロフィラクティック食品である還元型コエンザイムQ10がそのROSの発生を抑制することを明らかにした。癌細胞に関しては主に培養細胞を用いたROSの発生と細胞増殖機能の解明を実施したが、これまで数種類のヒト癌細胞株の実験において還元型コエンザイムQ10が細胞増殖を抑制しないことを確認できている。2のメタボロミクス解析に関してはまず、放射線単独の代謝産物の変動を検討した。2Gy,20Gyの線量設定を実施し、大きく変動のある代謝物を検討したが、照射された腸管サンプルを用いた我々の実験系の中ではタウリンが最も顕著に変動していた。3に関して還元型コエンザイムQ10を投与した場合の変化をメタボロミクス解析したが、現時点では代謝産物に大きな変化は確認できなかった。H27年度の主たる実験項目である、正常組織とがん細胞におけるROSの発生に関するIn vivo, in vitroの実験に関してはこれまでに確立してきた実験系であることもあり、予定通りおおむね順調に進展していると言える。2のメタボロミクス解析に関してはその実験条件の確立に時間と費用を要した。検討するラットのn数の如何に確定するかが困難であったが、合計7回の実験を繰り返し、n数がより多い方が実験結果が判定しやすいことが判明し、現時点ではn数を5ー8匹に設定している。実験条件がほぼ確立しつつあり、本年度も本実験を継続していく予定である。プロフィラクティック食品の消化管有害反応低減によるメタボロミック放射線療法を研究の目的としている。Sterotactic bodyradiotherapy(SBRT)の主眼は、肺癌から肝細胞癌や膵臓癌などの上腹部の悪性腫瘍に移行しつつあるが、腹部への照射では主として近接する消化管の有害反応がDose limiting factorとなる。消化管を防護することによる有害反応の軽減は新規がん放射線治療の成否に繋がるが、食欲低下や下痢等の腹部放射線療法に関連する消化器症状に関しては、その分子機序や標的細胞が不明なことが多い。我々はこれまでレドックス制御に着目し、放射線照射に対する消化管の標的細胞とその機序、防護法を見出してきた。本申請では放射線療法による消化管有害反応の標的細胞の評価方法を確立し、腹部悪性腫瘍に対する放射線療法にて消化管症状を有する患者血液をメタボロミクス解析し、その改善のためのプロフィラクティック食品化合物の絞り込みを行うが、現時点では還元型Coenzyme Q10(以下CoQ10)が非常に有効であるとの実験結果を得ている。有効な化合物の評価するための動物実験モデルは我々の先行研究で既に確立しており、今回は更に自家発癌モデル動物を用いて候補化合物が放射線療法を軸とする抗がん治療の有効性を保持したまま消化管防護効果を発揮することを確認する。今回の申請では、1放射線照射後の正常組織と腫瘍細胞での細胞死に関与するROSの関与と分子機序を検討し、2メタボロミクス解析による放射線消化管障害の代謝産物の同定と有害反応軽減する候補物質の同定、3プロフィラクティック食品を投与し、担癌ラットを用いた放射線照射による消化管防護と抗腫瘍効果の増加効果を確認する。4プロフィラクティック食品を併用メタボロミック放射線療法の臨床試験と、臨床検体を用いたメタボロミクス解析を目標とする。これまでプロフィラクティック食品の第一の候補として還元型コエンザイムQ10の投与における、放射線線防護効果を確認できており、さらにその分子機序の解明に取り組んでいるが、照射後のメタボロミクス解析から、放射線照射に関連する代謝変動を確認できており、その足掛かりを得ている。我々はこれまでレドックス制御に着目し、放射線照射に対する消化管の標的細胞とその機序、防護法を見出してきたが、本申請では放射線療法による消化管有害反応の標的細胞の評価方法を確立し、腹部悪性腫瘍に対する放射線療法にて消化管症状を有する患者血液をメタボロミクス解析し、その改善のためのプロフィラクティック食品化合物の絞り、還元型CoenzymeQ10が非常に有効であるとの実験結果を得た。その上で還元型CoenzymeQ10が放射線照射による消化管障害を防護する事を実証した。

また、それらの研究の過程において還元型Coenzyme Q10の投与方法が非常に重要であることを発見した。つまり単発的に高濃度の投与をするよりも、長期的に持続して投与する方が防護効果が高いことを証明した。更に、その還元型Coenzyme Q10の消化管防護作用は体重減少や生存率に寄与することを実証し得た。また、臨床応用を検討するにあたり、還元型Coenzyme Q10が腫瘍に対する放射線の効果を減弱しないことが重要となるが、数種類のヒト癌細胞を用いたIn vitro試験とヒト膵臓癌細胞を用いたIn vivo試験の結果から、還元型Coenzyme Q10は放射線照射の抗腫瘍効果を減弱しないことを確認できた。これらの結果を踏まえて臨床試験の申請書作りに着手している。放射線療法による消化管有害反応の標的細胞の評価方法を確立し、腹部悪性腫瘍に対する放射線療法にて消化管症状のためのプロフィラクティック食品化合物の絞り、還元型CoenzymeQ10が非常に有効であるとの結果を得た。還元型CoenzymeQ10が放射線照射による消化管障害を防護する事を実証し、投与方法の重要性(持続投与)を証明した。還元型Coenzyme Q10の消化管防護作用は体重減少や生存率に寄与していた。数種類のヒト癌細胞を用いたIn vitro試験とヒト膵臓癌細胞を用いたIn vivo試験の結果から、還元型Coenzyme Q10は放射線照射の抗腫瘍効果を減弱しないことを確認できた。これまでの実験結果からは腸管への放射線照射は代謝物の変動としてタウリンが重要な役割をきたしていることが示唆されている。その原因解明が重要だと考えているが、タウリンは胆汁の成分として抱合された形で肝臓から分泌され、腸管で吸収を受けるという肝腸循環をしていることが知られている。そのため、メタボロミクス解析で得られた結果は腸管に放射線照射がなされることによって、タウリンを含む複数の化合物の吸収阻害が起こっている可能性を仮説として提唱している。その仮説の証明としてタウリンの経口投与と径静脈投与を比較することを検討している。メタボロミクス解析から得られた知見をもとに、質量分析などによる確認を実施していく予定である。放射線腫瘍学メタボロミクス解析に用いる実験動物の匹数が検討段階で一部で少なくなったため。プロフィラクテック食品を用いた放射線防護効果に関してメタボロミクス解析と質量分析に検討を実施したが、代謝物の同定とその確認の時間を要し、最適な質量分析方法に関しての検討に時間が必要であったため。今年度にメタボロミクス解析の精度向上の目的で実験動物を購入し、消耗品代として計上する予定。今回の検討において、有益な代謝物の同定がほぼ確定しており、今後は更なる質量分析を実施していく予定である。
AlGaN系量子井戸構造における構造最適化モデルの構築

AIGaN混晶半導体においてフォトルミネッセンス(PL)測定、時間分解PL測定、励起スペクトル測定を行い、励起子系光物性の評価を行った。まず、Si添加AIGaN混晶薄膜においてバンド端発光の偏光特性を評価した結果、これまでに報告されている値よりも高いAl組成比でバンド端発光における主な偏光成分がc軸偏光からc面内偏光へと入れ替わることが明らかとなった。この相違は、格子歪の違いを反映したものと考えられる。そこで、Si濃度の変化に伴い格子歪が変化することに注目し、偏光特性のSi添加濃度を調べた。その結果、Si濃度の増大に伴う格子歪の変化を反映してバンド端発光の主な偏光成分がc軸偏光からc面内偏光へと入れ替わることが明らかとなった。次に、高Al組成AlGaN混晶薄膜においてPLスペクトルの励起パワー密度依存性を測定した結果、局在励起子発光線の低エネルギー側に励起子分子と考えられる新たな発光線(XX)が観測された。このことを確認するために励起スペクトル測定を行った結果、励起子分子の2光子吸収ピークが明瞭に観測され、XX線が励起子分子発光線であることが確認された。励起子共鳴ピークと2光子吸収ピークのエネルギー差から励起子分子の結合エネルギーを導出したところ、GaNおよびAlNにおける励起子分子結合エネルギーよりも大きいことが分かった。この結果は、AlGaNにおける励起子分子の結合エネルギーがAl組成比に対して線形に変化せず、ボーイングを有することを示している。AlGaN系混晶半導体においてフォトルミネッセンス(PL)測定、反射スペクトル測定によって励起子系光物性を評価した。まず、a面AlN薄膜において反射スペクトルの温度依存性を測定し、自由励起子の共鳴構造を室温においても明瞭に観測した。さらに、反射スペクトルを解析して励起子の縦型-横型分裂エネルギーを7.3meVと導出し、この値を用いて励起子の振動子強度を6.2×10^-3と見積もった。この値はGaNにおいて報告されている値(5.4×10^-4)よりも約1桁大きい。加えて、PLスペクトルの温度依存性を測定した結果、温度上昇に伴い励起子ポラリトンの上分枝からの発光が観測された。これは、温度上昇に伴う励起子ポラリトンの下分枝から上分枝への遷移を反映したものと考えられる。次に、高Ga組成および高Al組成のAlGaN混晶薄膜においてPLスペクトルの温度依存性を測定し、励起子の局在エネルギーを導出し、局エネルギーと励起子発光線幅の関係を解析した。その結果、高Ga組成のAlGaNでは励起子の局在エネルギーが励起子発光線幅の1.7乗に比例して増大するのに対して、高Al組成のAlGaNでは1.2乗に比例して増大することを明らかにした。この結果は、高Al組成のAlGaNでは高Ga組成のAlGaNよりも励起子が強く局在化していることを示している。これは、高Al組成のAlGaNにおける励起子ボーア半径が高Ga組成のAlGaNよりも小さいことを反映したものと考えられる。
鞭毛軸糸ダイニン-微小管結合過程の直接観察

鞭毛軸糸微小管上にはダイニン外腕が24nmごとに,7種存在する内腕はそれぞれが96nmごとに一列に規則正しく配列している.そのような規則性が生じる機構はまだほとんど明らかになっていない.本研究はダイニン配列機構を,その結合過程を直接観察することによって追求することを目的としている.まず,レーザー光を用いた全反射光学系を組み立て,蛍光標識したダイニンと微小管の相互作用の観察を行ったところ,ダイニン外腕と微小管の結合には協同性があることが確認された.さらに,ダイニン外腕を微小管へ結合させる因子ODA-DCを昆虫培養細胞中で発現した試料を用いて,その微小管結合性を定量化した.それと平行して,ダイニン内腕を微小管に結合させる因子の探索を行い,これまでウニ精子鞭毛などで見つかっていたテクチンと呼ばれる蛋白質がダイニン内腕のe亜種の結合に関与していることを発見した.テクチンは軸糸微小管の内部にあって,その縦方向の周期性を規定する重要蛋白質であると考えられていたが,ダイニンの結合性との関連が明らかになったのは,これが初めてである.また,蛍光標識したダイニン内腕サブユニットを生細胞の鞭毛内に電気穿孔法でとりこませてから鞭毛の小部分を光退色させる実験により,ダイニン内腕が数時間の半減期でダイナミックにターンオーバーしているという現象を発見した.これらの知見は,ダイニン内腕と外腕が軸糸微小管とどのように結合するかという問題に関して,重要な示唆を与えるものである.鞭毛軸糸微小管上にはダイニン外腕が24nmごとに,7種存在する内腕はそれぞれが96nmごとに一列に規則正しく配列している.そのような規則性が生じる機構はまだほとんど明らかになっていない.本研究はダイニン配列機構を,その結合過程を直接観察することによって追求することを目的としている.まず,レーザー光を用いた全反射光学系を組み立て,蛍光標識したダイニンと微小管の相互作用の観察を行ったところ,ダイニン外腕と微小管の結合には協同性があることが確認された.さらに,ダイニン外腕を微小管へ結合させる因子ODA-DCを昆虫培養細胞中で発現した試料を用いて,その微小管結合性を定量化した.それと平行して,ダイニン内腕を微小管に結合させる因子の探索を行い,これまでウニ精子鞭毛などで見つかっていたテクチンと呼ばれる蛋白質がダイニン内腕のe亜種の結合に関与していることを発見した.テクチンは軸糸微小管の内部にあって,その縦方向の周期性を規定する重要蛋白質であると考えられていたが,ダイニンの結合性との関連が明らかになったのは,これが初めてである.また,蛍光標識したダイニン内腕サブユニットを生細胞の鞭毛内に電気穿孔法でとりこませてから鞭毛の小部分を光退色させる実験により,ダイニン内腕が数時間の半減期でダイナミックにターンオーバーしているという現象を発見した.これらの知見は,ダイニン内腕と外腕が軸糸微小管とどのように結合するかという問題に関して,重要な示唆を与えるものである.鞭毛軸糸微小管上にはダイニン外腕が24nmごとに,各種内腕はそれぞれが96nmごとに,一列に規則正しく配列している.そのような規則性が生じる機構はまだほとんど明らかになっていない.我々の研究室ではダイニン外腕を微小管上に結合させる蛋白質を同定し,それが微小管上に協同的に結合することが,規則的配列機構にとって重要であることを示唆してきた.本研究はそのようなダイニン配列機構を,その結合過程を直接観察することによって追求することを目的としている.本年度は,レーザー光を用いた全反射光学系を組み立て,蛍光標識したダイニンと微小管の相互作用の観察を開始した.予想どおり,ダイニンと微小管の結合には協同性があることが確認されたが,その詳しい解析は来年度に残された.それと平行して,ダイニン内腕を微小管に結合させる因子の探索を行い,これまでウニ精子鞭毛などで見つかっていたテクチンと呼ばれる蛋白質がダイニン内腕のe亜種の結合に関与していることを発見した.テクチンはこれまで軸糸微小管の内部にあづて,その縦方向の周期性を規定する重要蛋白質であると考えられていたが,ダイニンの結合性との関連が明らかになったのは,これが初めてである.さらに,生細胞内に蛍光標識したダイニンサブユニットをとりこませ,その蛍光退色の回復過程を詳細に解析した.その結果,鞭毛内のダイニン内腕は数十分というオーダーで常時置き換わっているという,重要な結果が得られた.このプロセスを一分子レベルで直接観察することは,今後の興味深い課題である.鞭毛軸糸微小管上にはダイニン外腕が24nmごとに,7種存在する種内腕はそれぞれが96nmごとに,一列に規則正しく配列している.そのような規則性は軸糸の規則正しい運動に必須であると考えられるが、規則性が生じる機構はまだほとんど明らかになっていない.我々の研究室ではダイニン外腕を微小管上に結合させる蛋白質複合体ODA-DCを同定し,それが微小管上に協同的に結合することが規則的配列機構にとって重要であることを示唆してきた.本研究はそのようなダイニン配列機構を,その結合過程を直接観察することによって追求することを目的としている.本年度は,昨年度組み立てた全反射蛍光顕微鏡によるダイニンと微小管の相互作用の解析を続行するとともに、生化学的にダイニンと微小管の結合を定量した。

その結果、ダイニン微小管の結合には顕著な共同性があることが改めて確認された。実験の途中で、蛍光標識したODA-DCとダイニンの標品が生理的イオン強度下で不溶性になるという問題が発生したため、ガラス器内の結合を直接観察するまでには至らなかった。しかし、ダイニンと微小管の結合に関しては、ODA-DCの第3のサブユニットの構造を決定したほか、内腕と微小管の結合にテクチンと呼ばれる蛋白質が関与していることを見いだした。また、蛍光標識したダイニン内腕サブユニットを生細胞の鞭毛内に電気穿孔法でとりこませてから鞭毛の小部分を光退色させる実験により、ダイニン内腕が数時間の半減期でダイナミックにターンオーバーしているというめざましい現象を発見した。これらの知見は、内外のダイニン腕が軸糸微小管とどのように結合するかという問題に関して、重要な示唆を与えるものである。
高電界加速管のエネルギー圧縮系への応用

高電界RF下においての金属材料に対する放電特性を調べた。高電界試験は、50MWのRF入力で140MV/mの電界が得られるような導波管の幅と高さの両方を狭くした狭導波管を用いた。この手法で達成できる電界値や放電頻度、及び物質表面の放電痕の観測などを銅及びステンレス材で調べた。放電発生率はステンレス(AISI-316L)材の方が銅(OFC)材よりも低く、RFパルス幅および加速勾配への依存性も異なることがわかった。X-bandで得られる高電界を利用した陽電子ビームのエネルギー広がりを均一化するシステムを開発するための基礎研究として、高電界で安定したビーム加速を実現するために、放電の少ない加速管製作の確立が必要である。この研究では、高電界導波管を用いて、材料や加工方法・洗浄処理などが金属表面が高電界に曝されたときの放電特性にどのような差異があるのかを調べるものである。シンプルな構造の導波管で放電特性を研究することは、複雑な形状の加速管を用いるよりも放電抑制に有効な材質や表面処理などの研究を効率よく行うことができる。20年度は、導波管への高周波の入出力をベーテホールカプラーから分配して、波形をモニターする放電解析システムを確立した。高電界試験の手順、解析・評価方法などを確立した。ステンレス製の狭導波管を使用して放電頻度の測定・解析と銅製及びステンレス製の高電界試験後の表面観察を行った。放電頻度は、銅製よりもステンレス製の方が低く、耐放電性に優れていることがわかった。また、放電に曝された後の表面観察を行ったところ、銅製の方が山谷がするどく突起物が多く、これに較べてステンレス製では山谷は大きく滑らかであった。これらの結果について研究会などで報告し議論した。高電界RFを印加して物質の放電特性に重点をおいた研究は稀少なので、今後予定している他材料を使用しての高電界試験の結果等に興味を持つ方や質問者が多かった。DCを印加しての研究結果と比較しても矛盾がなく、大きな研究成果が得られた。本研究の目的は、X-bandで得られる高電界を利用した陽電子ビームのエネルギー広がりを均一化するシステムを開発するための基礎研究である。高電界で安定したビーム加速を実現するためには、放電の少ない加速管製作の確立が必要となる。その基礎研究として、材料や加工方法・洗浄処理などが金属表面が高電界に曝されたときの放電特性にどのような差異があるのかを調べた。電極間にDC高電圧をかけて表面のプロセシングをした後に、放電頻度を測定し、多くの金属に対して耐放電特性の系統的評価を進めたりして研究している例はあるが、実際の加速器に近いRF下で多くの材料に対して放電特性を評価した例はない。本研究で使用した試験供試体(狭導波管と呼ぶ)は、シンプルな構造の導波管であるが、50MWのRF入力で150MV/mのRF高電界を発生させることができる。複雑な形状の加速管を用いるよりも放電抑制に有効な材質や表面処理などの研究を効率よく行うことがでる。平成21年度に確立した放電観測・解析のシステム系を使用して、銅製とステンレス製狭導波管の高電界試験が完了した。同じ電界強度とパルス幅で比較すれば、銅の放電頻度の方がステンレスより大きいことがわかった。また、試験方法などが確立したため、今後、多くの金属に対して耐放電特性の系統的評価をすることが可能である。2009年5月4日8日にバンクーバー(カナダ)で開催されたParticle Accelerator Conferenceで「High-gradient RF breakdown studies with narrow waveguide」というタイトルで、これまでの研究成果についての発表を行った。
比較法律学方法論の基礎づけと展開-条理裁判の分析を手がかりとして-

申請の研究は、各国の条理裁判の分析を通して、裁判官の法律適用の方法的な構造差を制約している比較方法論的な原点の解明を企図したものである。幸い、1997年の7月末から3ヶ月間ドイツのゲッチンゲン大学法学部の客員教授として招聘されることになり、ヨーロッパの比較法的資料収集もそれだけ容易になり、また当初から企図していた国際的な思想交流や議論は、大いに促進されることになった。模索していた原点は後期ヘックの類型に関するある示唆を小生なりに再解釈するという点に見いだすことになった。本研究の成果の発表として、97年10月21日にドイツ滞在をしめくくる講演をゲッチンゲンの科学アカデミーで催した。この講演は、本科研費の題目である条理の原理的問題への小生の解答の試みを提示する機会となった。講演のタイトルは、“Die Natur der Sache und die Patternangemessenheit als Stutzpunkt der Rechtsvergleichung"(「比較法の支点としての条理とパタン適合性」)。講演は、シュライバー学長の司会のもとに行われ、ドライヤー、ディーゼルホルスト、シュタ-ク、マイヴァルト、ベーレンツなどゲッチンゲン大学法学部の多くの教授が参加。議論の部で、かれらの様々な角度からの意見や批判に触れることになり諸批判から多大の示唆を得ることができた。シュライバー学長のすすめで、講演草稿である欧文ペ-パ-を比較法関係の雑誌に掲載するべく、目下推敲の最終段階である。そこで得られた知見は、1998年秋の日本法哲学会でも報告することになっている。本研究の今後の展望としては、この原理的観点をさらに多くの実用的な素材に応用して実証を重ねる課題が残されている。それについては、次年度以降、「血液製剤によるHIV感染薬害の法的処理に関する比較法的法理論的検討」というテーマ設定のもとに科研費を申請しさらなる発展を企図したいと考えている。
自閉症児にみられる大脳新皮質発達異常に関与する分子メカニズムの解明

自閉症の発症早期に見られる解剖学的な異常として、大脳の前方領域が肥大化することが知られている。前方領域は言語機能や社会的行動の調節などを担う領域であり、大脳前方肥大化が自閉症発症に関与する可能性が十分に考えられるが、その関連は明らかになっていない。本研究により、大脳前方肥大と自閉症発症にFgfシグナルが関与する可能性が示唆された。大脳皮質は知覚・記憶・言語・認知・判断といった高次知的機能を有しており、その形成異常は自閉症を含めた様々な神経疾患の原因となっていると考えられている。自閉症は、言語障害・コミュニケーション障害・限定された興味・反復行動などを主徴とする発達障害であり、発症率も子供の1ー2%と高く、社会的にも大きな問題となっている。しかし、その発症の原因は殆ど分かっておらず治療法も確立していない。申請者は、自閉症の原因候補遺伝子が複数含まれるFgfシグナルに注目し、その異常が大脳前方肥大化と自閉症発症に関与する可能性を考えた。そこで本研究では、Fgfシグナル関連因子の変異マウスを用いて、大脳前方肥大化とそのメカニズムの解析、さらには行動解析を行うことにより、大脳前方肥大化が自閉症様行動を引き起こす機構を明らかにすることを目指して研究を行った。その結果、Fgfシグナルの異常により、大脳前方が肥大化すること、肥大した領域ではニューロン数が増大していることを明らかにした。さらに、自閉症発症との関与を調べる際に用いられる代表的な行動解析を行い、Fgfシグナル関連因子の変異マウスが自閉症様行動をとるのかを検討した結果、予備的ではあるが反復行動の増大や社会性行動の低下が観察された。以上の結果から、Fgfシグナルの異常が自閉症発症早期に見られる前頭皮質の肥大のみならず、さらには自閉症という疾患の発症を示す可能性が示唆された。本研究では、Fgfシグナル関連因子の変異マウスを用いて、大脳前方肥大化とそのメカニズムの解析、さらには行動解析を行うことにより、大脳前方肥大化が自閉症様行動を引き起こす機構を明らかにすることを目指して研究を行った。その結果、新たな知見として、Fgfシグナルの異常により大脳前方が肥大すること、肥大領域においてニューロン数が増大することを見出した。この結果をもとに、肥大のメカニズムに迫ることができるため、研究は概ね順調に進展していると考えられる。また、行動異常についても予備的ではあるが、Fgfシグナルの異常により自閉症様の行動をとることが示唆された。こちらについては、次年度に引き続き検証を行う予定である。前年度の研究結果から、Fgfシグナル関連因子の変異マウスにおいて大脳前方肥大が観察された。そこで、Fgfシグナルがいかなる発生時期において機能することで大脳前方形成に関与するのかを調べた。その結果、胎生期の非常に早い時期こそが大脳前方肥大に関与する重要な時期であることが示唆された。この結果から、疾患において見られる大脳形成の異常は胎生期の早い段階におけるFgfシグナルの異常に起因している可能性が考えられる。また、前年度に引き続き、FgFシグナル関連因子の変異マウスが自閉症様行動を示すのかを調べた。その結果、Fgfシグナル関連因子の変異マウスでは有意に反復行動が増大すること、社会性行動が低下することが明らかとなった。以上の結果から、Fgfシグナルの異常により、自閉症という疾患の発症を示す可能性が示唆された。これまでの結果から、Fgfシグナルの異常により大脳前方が肥大すること、肥大領域においてニューロン数が増大することを見出した。今後は、肥大した領域において増大したニューロンを分取し、どのような遺伝子発現異常を示しているのかを解析する。さらに、どの時期におけるFgfシグナルが肥大に関与するのかについても解析を行う。また、行動解析については、引き続き自閉症関連行動解析を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。神経発生生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢者による学習支援が児童養護施設入所児童の心身の健康、生活行動に及ぼす影響

本研究は、児童養護施設における高齢者の学習支援が児童養護施設入所児童の心身の健康、生活行動に及ぼす影響について明らかにすることを目的として実施した。2018年度は、調査研究に協力可能な児童養護施設、および児童への学習支援を希望するシニアボランティアの各選定を2018年9月より開始した。その結果、兵庫県A市のA児童養護施設より調査研究の許諾(入所児童数19名:小学校1年生から6年生)が得られ、65歳以上の男性シニアボランティア2名より本事業への参加希望が出された。学習支援ボランティアに対する基礎的資料を得ることを目的として、ボランティアによる社会参加を希望する高齢者大学の学生270名を対象として、ボランティアに対する意識、社会参加の程度、精神的健康度(WHO-5)、健康度自己評価、老人用うつ尺度短縮版(Geriatric Depression Scale, GDS,Short-version)15項目版、社会的孤立の程度等に関する自記式アンケート調査を行った。児童に対するボランティア実施の意欲は高く希望者も多かったが、活動場所、活動方法がわからず、かつ社会的に孤立状態にある高齢者の存在が確認された。複数の児童養護施設への活動機会の提供と両者のマッチングが重要になることが示唆された。2019年度にA児童養護施設の入所児童19名に対して学習支援事業を週1回、計10回実施する予定であるが、学習支援の一部として伝統文化の伝承事業プログラムも予定している。2018年度は、伝統文化の伝承事業に関する国内外の研究報告をレビューし、その分析結果について国際会議において発表を行った。本研究の現在までの進捗状況としては、おおむね順調に予定通り進んでいる。2019年度より教育支援活動を開始するが、児童養護施設の要望に合わせて、毎週月曜日から金曜日の午後3時30分から午後5時30分に支援を実施する予定である。小学校低学年の児童においては、基本的な日本語の読み書き、計算ドリルが主であるが、ソーシャルスキルトレーニング(SST)の実施により、児童の自己肯定感の醸成も目指している。2019度は、シニアボランティアは65歳以上の男性2名、女性1名で実施する。学習支援の内容は、学校における授業内容と合わせて里山公園における季節見つけ等の自然活動を通した教育、食育推進シニアボランティアとの間の伝統食の調理等も実施する予定にしている。
EWS-Fli1を分子標的としたEwing肉腫の新しい治療法の開発

Ewing肉腫(ES)は悪性骨軟部腫瘍の中で最も予後不良の腫瘍であるが、その90%以上に染色体転座t(11:22)がみられ、その転座の結果、異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。EWS-Fli1は強力な転写因子として働き、正常線維芽細胞をtransformする活性を有するため、ESの癌化の原因そのものと考えられている。これまでに我々は、EWS-Fli1の発現を抑制することでES細胞の増殖が抑制され、その際細胞は細胞周期のG1期に停止すること、EWS-Fli1の標的遺伝子がG1/S期移行に関連した因子であることを明らかにしてきた。本研究の目的は、転写因子EWS-Fli1から標的遺伝子までのシグナル伝達経路の詳細を明らかにし、その経路を阻害することでES細胞の増殖を有効に抑制できるか検討を加え、ESの新しい分子標的治療を開発することである。ES細胞にEWS-Fli1アンチセンスを作用させると、細胞はG1期停止を起こす。そこで、この細胞からmRNAを抽出してプローブを作成し、cDNA microarrayにhybridizationさせた。結果をコンピューターで解析し、EWS-Fli1による細胞癌化に、どのような遺伝子発現変化が伴うか検討した。その結果、G1/S期移行に重要である転写因子E2F1がEWS-Fli1の標的遺伝子であることが明らかになった。EWS-Fli1を強制発現させるとE2F1の発現が誘導され、ES細胞にアンチセンスを作用させるとE2F1の発現は抑制された。ES細胞にE2F1結合配列をもったデコイオリゴを作用させると、細胞の増殖が有意に抑制された。本研究より、E2F1はEWS-Fli1の標的遺伝子であり、ESの増殖に深く関わっていること、ESの新しい遺伝子治療のターゲットとして有用であることが明らかになった。
Charge Coupled Davice(CCD)を用いた高圧下時間分割X線回折実験システムの開発

本研究の目的は地球内部の温度圧力条件を再現し,地殻、マントル、さらに中心核を構成する物質の構造の究明することである.そのために今年度は,高圧・高温下での物質の変化過程を秒単位で時間分割単結晶X線回折方法によって測定・観察するシステムを検討してきた.構造の変化の運動論や,その転移や分解反応の機構を解明するためには、高温・高圧システムと二次元X線強度測定検出装置を用いて測定を迅速に行う時間分割測定が可能なCharge Coupled Devise(CCD)検出器を購入することにした.近年開発されたCCDを色々な観点から検討し結果,理学電機社の技術人と設計し,開発をすることにした.購入した理学電機製のCCD検出器の性能テスト(位置分解能,検出効率,ダイナミックレンジ,再現性等),また回折強度データ整理と表示のソフト開発を行なってきた.研究室に既に存在する回転対陰極強力X線発生装置に設置したHUBER社製の四軸自動回折計にCCD検出器を取り付け一体型の装置にした.時間軸を考慮した加圧状態出の結晶の構造変化の動的過程を遂時測定するため,外熱型の電気抵抗加熱装置を内蔵したダイヤモンドアンビル加圧装置を改良し,最高温度550°C,30GPaまで加圧できるシステムの開発は既に終了した.将来このシステムは高圧下での結晶変態のカイネティックスの研究のみならず、物性測定や地球科学現象等の研究に多大な貢献をすると思われる.さらにSPring-8やPFでの利用は新分野の開拓にもなろう.(1)構造相転移の逐次解析(非晶質過程、マルテンサイト転移、融解等)、(2)分解反応(離溶、脱水、脱ガス、放射線損傷等を含む)、(3)結晶成長過程(気相成長、融液成長を含む)、(4)固体反応、(5)電子遷移状態解析等の現象を扱う物性物理、金属、材料科学、無機科学、電子工学などの諸科学に非常に強力な実験手段になる本研究の目的は地球内部の温度圧力条件を再現し,地殻、マントル、さらに中心核を構成する物質の構造の究明することである.そのために今年度は,高圧・高温下での物質の変化過程を秒単位で時間分割単結晶X線回折方法によって測定・観察するシステムを検討してきた.構造の変化の運動論や,その転移や分解反応の機構を解明するためには、高温・高圧システムと二次元X線強度測定検出装置を用いて測定を迅速に行う時間分割測定が可能なCharge Coupled Devise(CCD)検出器を購入することにした.近年開発されたCCDを色々な観点から検討し結果,理学電機社の技術人と設計し,開発をすることにした.購入した理学電機製のCCD検出器の性能テスト(位置分解能,検出効率,ダイナミックレンジ,再現性等),また回折強度データ整理と表示のソフト開発を行なってきた.研究室に既に存在する回転対陰極強力X線発生装置に設置したHUBER社製の四軸自動回折計にCCD検出器を取り付け一体型の装置にした.時間軸を考慮した加圧状態出の結晶の構造変化の動的過程を遂時測定するため,外熱型の電気抵抗加熱装置を内蔵したダイヤモンドアンビル加圧装置を改良し,最高温度550°C,30GPaまで加圧できるシステムの開発は既に終了した.将来このシステムは高圧下での結晶変態のカイネティックスの研究のみならず、物性測定や地球科学現象等の研究に多大な貢献をすると思われる.さらにSPring-8やPFでの利用は新分野の開拓にもなろう.(1)構造相転移の逐次解析(非晶質過程、マルテンサイト転移、融解等)、(2)分解反応(離溶、脱水、脱ガス、放射線損傷等を含む)、(3)結晶成長過程(気相成長、融液成長を含む)、(4)固体反応、(5)電子遷移状態解析等の現象を扱う物性物理、金属、材料科学、無機科学、電子工学などの諸科学に非常に強力な実験手段になる本研究の目的は地球内部の温度圧力条件を再現し,地殼、マントル、さらに中心核を構成する物質の構造の究明することである.そのために今年度は,高圧・高温下での物質の変化過程を秒単位で時間分割単結晶X線回折方法によって測定・観察するシステムを検討してきた。構造の変化の運動論や,その転移や分解反応の機構を解明するためには、高温・高圧システムと二次元X線強度測定検出装置を用いて測定を迅速に行う時間分割測定が可能なCharge Coupled Devise(CCD)検出器を購入することにした.近年開発されたCCDは欧米のSIMENS、NONIUS、QUANTUM社,国内で浜松フォトニクス社,理学電機製のCCDを色々な観点から検討し結果,理学電機社の技術人と設計し,開発をすることにした.購入した理学電機製のCCD検出器の性能テスト(位置分解能,検出効率,ダイナミックレンジ,再現性等)を年度内に終了する.電気的に検出光子数が瞬時に記憶回路に転送システム,また回折強度データ整理と表示のソフト開発を行なってきた.研究室に既に存在する回転対陰極強力X線発生装置に設置したHUBER社製の四軸自動回折計にCCD検出器を取り付け一体型の装置にした.時間軸を考慮した加圧状態出の結晶の構造変化の動的過程を遂時測定するため,外熱型の電気抵抗加熱装置を内蔵したダイヤモンドアンビル加圧装置を改良し,最高温度550°C,30GPaまで加圧できるシステムの開発は既に終了した.このシステムを用いて構造相転移のカイネティクスの研究について粉末X線回折法で予備実験をエネルギー分散検出装置を用いて行なった.

本研究の目的は地域内部の温度圧力条件を再現し,地殻、マントル、さらに中心核を構成する物質の構造の究明することである.そのために今年度は,高圧・高温下での物質の変化過程を秒単位で時間分割単結晶X線回折方法によって測定・観察するシステムを検討してきた.構造の変化の運動論や,その転移や分解反応の機構を解明するためには、高温・高圧システムと二次元X線強度測定検出装置を用いて測定を迅速に行う時間分割測定が可能なCharge Coupld Devise(CCD)検出器を購入することにした.近年開発されたCCDは欧米のSIMENS、NONIUS、QUANTUM社,国内で浜松フォトニクス社,理学電機製のCCDを色々な観点から検討し結果,理学電機社の技術人と設計し,開発をすることにした.購入した理学電機製のCCD検出器の性能テスト(位置分解能,検出効率,ダイナミックレンジ,再現性等)を年度内に終了する.電気的に検出光子数が瞬時に記憶回路に転送システム,また回折強度データ整理と表示のソフト開発を行なってきた.研究室に既に存在する回転対陰極強力X線発生装置に設置したHUBER社製の四軸自動回折計にCCD検出器を取り付け一体型の装置にした.時間軸を考慮した加圧状態出の結晶の構造変化の動的過程を遂時測定するため,外熱型の電気抵抗加熱装置を内蔵したダイヤモンドアンピル加圧装置を改良し,最高温度550°C,30GPaまで加圧できるシステムの開発は既に終了した.このシステムを用いて構造相転移のカイネティクスの研究について粉末X線回折法で予備実験をエネルギー分散検出装置を用いて行なった.本研究の目的は地球内部の温度圧力条件を再現し,地殻、マントル、さらに中心核を構成する物質の構造の究明することである.そのために今年度は,高圧・高温下での物質の変化過程を秒単位で時間分割単結晶X線回折方法によって測定・観察するシステムを検討してきた.構造の変化の運動論や,その転移や分解反応の機構を解明するためには、高温・高圧システムと二次元X線強度測定検出装置を用いて測定を迅速に行う時間分割測定が可能なCharge Coupled Devise(CCD)検出器を購入することにした.近年開発されたCCDは欧米のSIMENS、NONIUS、QUANTUM社,国内で浜松フォトニクス社,理学電機製のCCDを色々な観点から検討し結果,理学電機社の技術人と設計し,開発をすることにした.購入した理学電機製のCCD検出器の性能テスト(位置分解能,検出効率,ダイナミックレンジ,再現性等)を年度内に終了する.電気的に検出光子数が瞬時に記憶回路に転送システム,また回折強度データ整理と表示のソフト開発を行なってきた.研究室に既に存在する回転対陰極強力X線発生装置に設置したHUBER社製の四軸自動回折計にCCD検出器を取り付け一体型の装置にした.時間軸を考慮した加圧状態出の結晶の構造変化の動的過程を遂時測定するため,外熱型の電気抵抗加熱装置を内蔵したダイヤモンドアンビル加圧装置を改良し,最高温度550°C,30GPaまで加圧できるシステムの開発は既に終了した.このシステムを用いて構造相転移のカイネティクスの研究について粉末X線回折法で予備実験をエネルギー分散検出装置を用いて行なった.
高分子オルガノゲルのアメーバ様の電場変形と人工筋肉材料・デバイスへの応用

○本研究は、平成19年度より大型プロジェクト(グローバルCOE(拠点リーダー)、先端融合イノベーション拠点創出プロジェクト(副拠点リーダー)、知的クラスター事業(副研究統括)の発足に伴い研究が企業との連携研究分野に展開している。○アメーバ様変形を利用した駆動材料の応用は、ロボティック分野への展開を進めている。そこで求められる多様な変形特性を達成するためのデバイス化技術をターゲットにしている。○微粒子分散材料のアクチュエータ材料への応用を検討し、新たな高性能駆動材料への可能性を見いだした。現有の誘電性高分子材料とは一線を画す方向が示唆された。○大変形によっても導電性の変化しない(あるいはほとんど変化しない)柔軟弾性変形材料の開発を進め200%変形に対しても20%以内の抵抗増加にとどまる材料を得た。この材料は歪みセンサー材料としても有効である。○マルチウォールカーボンナノファイバーを電極材料に用い、誘電性高分子へのドーピングを併用することで屈曲特性の大幅な改善を見ることに成功した。○一次元伸縮性に優れる材料の開発コンセプトを提示することができ、実用材料へ向けた素材の作り込みに関する研究を開始した。○変形特性に限界のある従来の高会子材料にブレイクスルーを求めて新たなコンセプトに基づく駆動素材の開発に着手した。誘電性高分子材料の持つ駆動電圧限界を大幅に引き下げるための検討を開始した。○クリープ変形に伴う物性の変化に与える添加物の効果:ポリ塩化ビニル(PVC)のフタル酸エステル系可塑剤の構造を系統的に変化させ、アメーバの偽足変形様のクリープ変形への影響を検討し、アルキル鎖の鎖長、分岐の有無等の影響を明らかにした。その結果、変形量・速度の面からエネルギー損失の少な可塑剤構造の最適化について知見を得ることができた。さらに、デバイス化に向けた、変形の詳細を明らかにし、パテント化を進めている。駆動電圧を1kVから200V(電流は1μA以下)へ低下することに成功したことで、実用化に近づいた。この条件で得られる実用的な歪みは100%程度である。この値は通常の誘電体高分子の示す電歪量を遥かに凌ぐものである。○構造形成機能を持つゲル化剤の駆動特性への影響:本年度は、構造形成機能を持つ素材として、磁性流体を検討し、その高濃度固定マイクロカプセルを作製、磁場による表示材料としての応答性を見出した。特に、磁性流体含有量50%以上を達成することに成功し、粒径サイズも201000μmで制御可能な方法を提案した。この方法は、実用的なデバイスとして求められている条件である。また、磁性流体の示す磁場による可逆的な膜形成を利用した平膜型リアクターとしての利用を確認した。検討した条件下では磁場による活性の制御は観察できなかった。電場応答性物質を同時包括下場合についても検討した。○タンパク質が形成するゲル構造と電場応答オルガノゲルとしての機能:兎由来の精製されたアクチンとミオシンを用いて、ずり応力下でゲル化を検討し、ファイバー状のゲルを得ることができた。このゲルのATPに対する活性を検討し、ATP添加によって収縮することを確認した。平成16年度に、現象の全容を把握することに主眼を置いた検討を行ったので、平成17年度はそれに引き続いて関連する現象の詳細解析を行った。1アメーバ様変形に及ぼす可塑剤の構造の詳細を検討し、ほぼ同じ分子量での可塑剤構造の影響を明らかにした。また、マトリックスに用いるポリマーの分子量の影響を検討した。高分子量化することで、90%以上の可塑剤含有量のゲルの調製が可能となり、その変形挙動から新たな変形運動を誘起できることを示した。2すなわち、電極アレイ上をローリングしながら移動させることが可能となった。材料の粘着性が電場印加によって変化することを利用した柔軟移動体で空気中での駆動が可能なものである。3デバイス化に関しては、企業との連携によって、光学デバイスとしての利用が可能であることを明らかにし、材料開発を絡めた4件の特許出願を行った。