hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい個人情報保護法制とグローバル企業の情報法コンプライアンスの研究

2016年10月15日23日、モロッコのマラケシュで開催されたプライバシーコミッショナー会議に参加し、企業における個人データのビッグデータとしての利用時の適法性判断基準、それを担保する制度の定立、及びグローバルな視点での企業のデータ・コンプライアンスについて、各国のデータ保護機関の関係者らと議論を行った。特にU.S Department of CommerceによるEU-U.S. Privacy Shieldについてのworkshopでの議論、NYMITYによるEU一般データ保護規則(General Data Protection Regulation : GDPR)への企業コンプライアンスに関する提案などが、わが国への示唆を与えてくれた。そのほか、日本経営倫理学会研究発表大会において「ビッグデータとしての個人情報の利用と保護に関する課題と提言ー個人情報保護委員会が担う役割を中心としてー」をテーマに研究報告を行い、また本研究テーマに関係する論文・論考を2本公表した。現在、単著『経営戦略としてのコンプライアンス(『情報法コンプライアンスと内部統制第2版』の執筆、および研究協力者とともに、共著『プライバシー・個人情報保護の将来像(仮題)』KDDI総研編『情報法研究私史ー理論・実務融合化実践論(仮題)』の出版に向けて研究を継続している。わが国では、2017年5月に改正個人情報保護法が施行された。EUでは、2018年5月25日、EU一般データ保護規則(GDPR)が施行予定である。GDPRの施行を前に、EUはわが国のデータ保護の十分性認定を行うための交渉を開始した。わが国は、EUデータ保護指令において、1998年から長期にわたってデータ保護の十分性を認められておらず、実質的な経済障壁となっていたため、EUによる十分性認定は悲願であった。その一方で、GDPRは域外適用され、制裁金は最大2000万ユーロまたは前年世界売上高の4%のいずれか大きい額(79条)と規定されており、わが国のグローバル企業にとっては、グループ横断的な情報法コンプライアンス体制の構築を迫られることとなった。特に、個人データ違反(personal data breach)を発見した場合、72時間以内に監督機関に報告するデータ侵害通知義務(31条)が規定されており、クライシス対応体制の整備は喫緊の課題となっている。一方、わが国の改正個人情報保護法では、匿名加工情報(第2条9項)が規定された。GDPRでは、前文第23条に「anonymous data」の定義を置き、データ保護の原則を適用しないと規定しているが、具体的な方法論は示されていない。従って、わが国の改正個人情報保護法における匿名加工情報の規定は、世界に先駆けてビッグデータのための情報利活用の指針を示したものと評価できる。わが国の企業は、データ保護の「守り」を固めつつ、ビッグデータを介した新産業の創造のための「攻め」の戦略を描くときであろう。このような問題意識を持ち、2017年9月27日30日にホンコンで開催されたプライバシーコミッショナー会議に参加し、各国のコミッショナーやデータ保護機関の関係者らと議論を行った。また、学会での研究報告を2回行い、著書(分担執筆)1本、論考2本を公表した。
低体温循環停止における「人工冬眠」併用による効率的な臓器保護法の開発

大動脈手術等で広く使用されている超低体温循環停止法における臓器保護効果の改善と低体温による出血傾向の回避のため、「能動的低代謝」=「人工冬眠」を併用することによる新規の低体温循環停止法のための基礎的知見を得ることが本研究の目的である。ラット低体温循環停止モデルに対し、能動的低代謝促進因子を投与し、代謝における影響を測定することで、生体における候補因子の低代謝促進効果を確認する。さらに同因子のヒトにおける効果を確認するため、ヒトiPS細胞から作製したミニ心臓モデルに対し同因子を投与し、代謝レベルを評価する。これらにより、低体温循環停止を伴う心臓血管外科の新規治療法開発につなげる。
酵母液胞膜におけるチャンネル電流のパッチクランプ法による測定

1)培養条件を工夫することにより、酵母の一培体A型細胞(Saccharomyces cerevisiaeのX2180ー1A)を巨大化した上で、浸透圧ショックにより最高20μmの巨大液胞を無傷で遊離させる事に成功した。2)液胞膜上にあるH^+ーATPaseのH^+PUMPの膜電位依存性を測定した。巨大液胞膜にWholeーvacuoleーrecordingの測定モ-ドを適用したところ、外液にATPが無くしかもCa^<2+>濃度が0.01μMと低い時には、膜電位がOmV近傍では殆ど電流は流れないが、これにATPを4mM添加すると液胞内へ向かう膜電流(ピ-クで100pA)が誘引された。その電流は、設定したH^+濃度勾配(内側pH=5.5、外側pH=7.5)と逆方向へ流れ、しかもそれがATPによって誘引され、さらに液胞膜H^+ーATPaseの特異的阻害剤Bafilomycin A_1により阻害を受けしかもその50%阻害濃度が10nMと低いことにより、H^+ーATPaseのH^+PUMP活性に対応するものと考えられる。さらに4mM ATP添加時及びそれにBafilomycin A_1添加時の膜電流の膜電位位存性を各々求めその両者の差により、H^+ーATPaseのH^+PUMP活性の膜電位依存性を導出した。3)液胞膜全体に流れる電流は外液のCa^<2+>濃度によって大きく変化することをWholeーvacuoleーrecordingの測定モ-ドで確認した。外液のCa^<2+>が0.01μMと小さい時は、膜電流は主として陰イオンからなりそのVーI特性(膜電流と膜電位との関係)は対象なohmicな傾向を示す。一方、Ca^<2+>が2mMと大きくなると新たにK^+イオン電流が誘引されそれは液胞内へ向かう(内向き)整流特性を示しその電流値もnoisyとなる。4)液胞にExcisedーpatchーrecordingの測定モ-ドを適用して個々のイオン輸送蛋白活性を測定したところ、slaymannが発見したCa^<2+>依存外向き整流性K^+チャンネル電流以外に新たに内向き整流性K^+チャンネル電流を観測した。膜全体としては少なくともこの2種類チャンネル電流が重畳され全体として内向き整流性を示すと考えられる。
血管内皮細胞と細胞外マトリックス分子の生物学的機能

本研究は、内皮細胞の代謝と機能を知る目的で細胞外マトリックスを視点として、血管内皮細胞が如何なる細胞外マトリックス(主にコラーゲン)分子を合成し、この分子が如何なる様式で他の細胞外マトリックス分子と作用して高分子会合体を形成し、または内皮細胞と相互作用して生物学的機能を発揮するかを知ることにある。本年度は、細胞外マトリックスのうちで、内皮細胞の合成するコラーゲン分子を同定し、特にこのうちでも短鎖コラーゲンの範疇に入ると思われる新しい内皮コラーゲン鎖構造、それが構成する分子構造、さらにその遺伝子構造と発現様式についての解析を行った。ウシ胎児大動脈由来初代内皮細胞、ウシ頸動脈由来内皮細胞よりmRNAを抽出、cell-translation法よってmRNAの翻訳活性を測定した。翻訳産物を純化した細菌性コラゲナーゼ感受性試験、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気詠動によりコラーゲンポリペプチドを同定すると、180kDaあたりに数本、75kDaあたりに二三本が存在することが判定した。さらにこれらのmRNAを用いてα2(I),α1(III),α2(V),α2(IV),α1(VIII)コラーゲン鎖特異的cDNAでハイプリダイズするmRNAを同定したところ、各々反応を示し、両内皮細胞が、α2(I),α2(V),α2(IV),α2(VIII),α1(XI)コラーゲン鎖特異的mRNAを転写していることがわかった。VIII型コラーゲン分子がウシ大動脈内皮、大脳毛細血管内皮に存在するかを明かにする目的で、ウシ大動脈内皮、大脳毛細血管内皮、ウシ角膜内皮細胞が合成するデスメ膜を材料に生化学的、免疫学的方法で解析した。その結果、ウシ大動脈にはタンパク化学的にVIII型コラーゲンが存在することが明らかになった。現在その分子の鎖構成について検索している。
ダイオキシン類による途上国の汚染と影響に関する環境化学的研究

ダイオキシン類によるアジア途上国の汚染を、調査した研究は少ないため、昨年度、これらの都市ゴミ集積場で採取した土壌を化学分析に供したところ、高濃度のダイオキシン類が検出された。本年度は、追加地点としてマレーシアのゴミ集積場の土壌汚染を調査したところ、最も高濃度のダイオキシン類が検出された。これらの値は、先進国に比べ明らかに高い値を示し、相当量のダイオキシン類が生成していることが判明した。このような環境下で、ダイオキシン類によるヒトおよび野生動物への暴露をみるため、インド、カンボジア、ベトナム、フィリピンの集積場周辺からヒト母乳、インドからカラス類を採取した。また、対照群として、集積場から5km以上離れた地点からヒト母乳とカラス類を用いた。分析したすべてのカラスおよびヒト母乳からダイオキシン類が検出され、その汚染がアジア途上国のヒトおよび生態系にも及んでいることが明らかになった。インドの都市ゴミ集積場のカラスおよびヒト母乳中ダイオキシン類蓄積濃度は、対照群に比べ明らかに高くなっており、ゴミの燃焼に伴って発生したこれら化合物が周辺住民や生態系を汚染していることが判明した。ヒト母乳で最もダイオキシン類蓄積濃度が高かったのは、インドの周辺住民で日本など先進工業国に匹敵する高い値であった。次いでベトナムとフィリピンが同レベルであり、カンボジアが最も低値であった。幼児のダイオキシン類一日摂取量を求めたところ、調査したいずれの地域も大人のTDI(一日許容摂取量)を超えていた。インドのゴミ集積場カラスのTEQ値は、日本の同種に比べ低値であった。これは、日本に比べインドはPCB製剤の汚染が進行していないため、コプラナPCBsの蓄積濃度が低かったことに起因する。本結果を11月に米国・ソルトレイクシティで開催されたSETAC23nd AnnualMeetingでポスター発表を行った。
液性因子処理滑膜由来幹細胞様細胞を用いた細胞療法が自家腱移植モデルに与える効果

日本白色家兎の左膝関節上嚢内の滑膜組織から採取した滑膜由来幹細胞様細胞をコラゲナーゼ処理し4週間培養して1.5×10^6個以上の滑膜由来幹細胞様細胞を採取した。これらの第一継代細胞を用いて、細胞の3次元的培旋が可能なfibrinに包埋し、cell-fibrin sheetを作製した。ここでfibrinsheetにTGF-betal(10ng/ml)を投与し、右膝前十字靱帯をin situ凍結解凍処理した理想化自家腱移植モデルの靱帯周囲にそのsheetを縫着(自家細胞投与)した。12週で屠殺し、超微細構造学的解析を行った。右膝前十字靱帯実質部中央より採取した各切片を包埋したブロックを作製し、靱帯の長軸に対して垂直になるように各ブロックをマイクロトームに設置した。切り出した超薄横断切片を、酢酸ウラニル・クエン酸鉛染色を行って透過型電子顕微鏡を用いてコーラゲンフィブリルの横断面構造を観察した。倍率1万倍で撮影し、最終倍率4万倍で印画した。無作為に選択したコラーゲンフィブリルの画像データをdigitizerを用いてpersonal computerに入力した。コラーゲンフィブリルの長径と短径を画像解析ソフトを用いて計測し、短径をコーラゲンフィブリルの直径とした。TGF-betalを前投与し培旋自家滑膜幹細胞様細胞を投与した群では、それらを投与しない群に比べ、明らかにコーラゲンフィブリルの直径が大きく、正常群に近似していた。以上の結果は、腱移植モデルに対するEx vivoにおける液性因子処理培養自家滑膜由来細胞投与は、無治療群に比べて有意に再構築マトリックス(線維性結合組織)の力学的特性を増強させる可能性を示唆した。(1)新しい細胞療法の開発日本白色家兎の左膝関節上嚢内の滑膜組織から採取した滑膜細胞をコラゲナーゼ処理し4週間培養して滑膜由来幹細胞様細胞を採取した。これらの第一継代細胞を用いて、細胞の3次元的培養が可能なfibrinに包埋し、cell-fibrin sheetを作製した。各細胞の浸潤に関して共焦点レーザー顕微鏡および光学顕微鏡を用いて定量化した結果、1.5×10^6個以上の滑膜由来幹細胞様細胞がfibrin sheet内に包埋されていることが明らかとなり、in situ凍結解凍処理(自家移植腱モデル)への自家細胞投与が可能となった。(2)液性因子処理滑膜由来幹細胞様細胞を用いた細胞療法が自家腱移植モデルに与える効果日本白色家兎を使用し、上述の方法にてcell-fibrin sheetを作製した。12週で屠殺し、組織学的観察および万能引張試験機を用いた生体力学的評価を行った。力学的試験は大腿骨-前十字靱帯-脛骨複合体を摘出し、Video-dimension analyserを組み込んだ生体軟組織材料試験システムを用いて37°生理食塩水中での力学的パラメータの測定を行い、断面積、引っ張り強度、弾性率、破断伸び、最大破断荷重を測定した。その結果、組織学的には線維芽細胞様細胞がACL深層まで浸潤していた。力学的評価では、その引張強度は正常群のとの間に有意差を認めなかったが、TGF-beta1非投与群およびfibrinsheetのみを投与した群は、正常群より有意に低かった(p<0.05)。弾性率に関する比較も同様な結果であった。液性因子処理滑膜由来幹細胞様細胞を用いた細胞療法が自家腱移植モデルに与える効果日本

白色家兎の左膝関節上嚢内の滑膜組織から採取した滑膜由来幹細胞様細胞をコラゲナーゼ処理し4週間培養して1.5×10^6個以上の滑膜由来幹細胞様細胞を採取した。これらの第一継代細胞を用いて、細胞の3次元的培養が可能なfibrinに包埋し、cell-fibrin sheetを作製した。ここでfibrinsheetにTGF-beta1(10ng/ml)を投与し、右膝前十字靱帯をin situ凍結解凍処理した理想化自家腱移植モデルの靱帯周囲にそのsheetを縫着(自家細胞投与)した。12週で屠殺し、超微細構造学的解析を行った。右膝前十字靱帯実質部中央より採取した各切片を包埋したブロックを作製し、靱帯の長軸に対して垂直になるように各ブロックをマイクロトームに設置した。切り出した超薄横断切片を、酢酸ウラニル・クエン酸鉛染色を行って透過型電子顕微鏡を用いてコーラゲンフィブリルの横断面構造を観察した。倍率1万倍で撮影し、最終倍率4万倍で印画した。無作為に選択したコラーゲンフィブリルの画像データをdigitizerを用いてpersonal computerに入力した。コラーゲンフィブリルの長径と短径を画像解析ソフトを用いて計測し、短径をコーラゲンフィブリルの直径とした。TGF-beta1を前投与し培養自家滑膜幹細胞様細胞を投与した群では、それらを投与しない群に比べ、明らかにコーラゲンフィブリルの直径が大きく、正常群に近似していた。以上の結果は、腱移植モデルに対するEx vivoにおける液性因子処理培養自家滑膜由来細胞投与は、無治療群に比べて有意に再構築マトリックス(線維性結合組織)の力学的特性を増強させる可能性を示唆した。
人形浄瑠璃の操り方の変遷に関する研究―江戸系鉄砲ざしの検証と再現―

本課題研究は、うなづき構造の史的発展過程において現在の文楽の前段階に位置付けられる鉄砲ざしの操り方を検証し、文楽の高度な人形操作への発展過程について考察を行うことを目的とする。鉄砲ざしの事例としては、江戸系といわれる神奈川県の相模人形芝居五座を取り上げ、五座のかつての江戸系鉄砲ざしを知る伝承者への聞取り調査、用具類の調査を行った。調査結果をもとに江戸系鉄砲ざしのかしらを復刻するとともに、そのかしらを用いて江戸系鉄砲ざしの遣い方を再現し、映像資料を作成した(DVD,約20分)。製作したDVDは関係各所へ提供した。本課題研究では,うなづき構造の史的発展過程において現在の文楽の前段階に位置付けられる鉄砲ざしの操り方を検証し、文楽の高度な人形操作への発展過程について考察を行うことを目的とする。本研究で取り上げる資料は神奈川県の相模人形芝居五座で伝承されてきた江戸系鉄砲ざしである。五座の古い伝承者に聞取調査を行い,調査結果を整理し,今や消えようとしている鉄砲ざしの遣い方を文字と映像によって資料化する。その上で,その資料をもとに文楽の操り方と併せて考察することで,鉄砲ざしから文楽の操り方への発展過程の解明を目指す。五座の聞取調査のうち,既に足柄座・前鳥座は終了している。本年度は林座の座長・座員・古い関係者等に聞取調査を計三回行った。その中で主なかしらの実見,古い遣い手のかしらの持ち方・構え等の撮影を行った。また,座の関係者所蔵の古い舞台写真や台本類を収集,複写して資料とした。戦前戦後の様子を直接知る人は既に少なくなっていたが,一例をあげるとかつては人形衣装の裾に握る玉がついていて,足の動きは細かな裾裁きはなく,大きな動きであったことなど,大きくおおらかに演じられていた様子など,かつての人形の演じ方・操り方等に関する証言を得た。また,再現映像の演目(場面)を,絵本太功記十段目木登りから段切りまでに決定し,必要なかしらの制作に取り掛かった。演目選定の理由は江戸系鉄砲ざしの遣い方や型が分かりやすく,いきる場面ということである。鉄砲ざしのかしら研究としては,以前に調査を行っていた国立歴民博所蔵の阿波人形のかしらについて,「国立歴史民族博物館所蔵阿波人形のかしら-天明四利重作子供かしらを中心に-」(『民俗と歴史』29号,2011年3月)として資料紹介し,その価値を論じた。本課題研究は,うなづき構造の史的発展過程において現在の文楽の前段階に位置付けられる鉄砲ざしの操り方を検証し,文楽の高度な人形操作への発展過程について考察を行うことを目的とする。本研究で取り上げる資料は神奈川県の相模人形芝居五座で伝承されてきた江戸系鉄砲ざしという遣い方である。本研究ではまず,五座の古い伝承者に聞取調査を行い,調査結果を整理し,今や消えようとしている鉄砲ざしの遣い方を文字と映像によって資料化する。そして,それらの資料をもとに現在の文楽の操り方と併せて考察することで,鉄砲ざしから文楽の操り方への発展過程の解明を目指す。五座の聞取調査のうち,南足柄市の足柄座と平塚市の前鳥座は概ね終了していたが,本年度に急きょ,前鳥座で今まで未接触だった旧座員と連絡が取れため、追加で2回聞取調査を行った。前鳥座に関しては更に追加の調査として,かしら・道具類の撮影・記録を行った。今回の聞取調査で,戦前戦後の様子を直接知る人は既に少なくなっている中,前鳥座の戦前から戦後にかけての中断・復活の事情や上演の機会・稽古の様子・人形の遣い方等について複数の方からいろいろな証言を得ることができた。また,厚木市の長谷座に関しては、戦前戦後の座のことを知る旧座員で当時のことをお話いただける方を探索したが高齢や健康状況,転居等のため,今年度見出すことはできず,聞取調査は実現しなかった。長谷座の話者については今後も探索を継続するつもりである。長谷座資料としては他に,旧座長宅より新たに浄瑠璃の床本類が発見されたので,まず本格的な調査のための予備調査を行った。一方、再現映像の演目(場面)を,絵本太功記十段目木登りから段切りまでに用いるかしらのうちの光秀かしらが完成した。もう一つの必要なかしら久吉の制作に向けて打ち合わせを行った。本課題研究では、うなづき構造の史的発展過程において現在の文楽の前段階に位置付けられる鉄砲ざしの操り方を検証し、文楽の高度な人形操作への発展過程について考察を行うことを目的とする。

本研究で取り上げる事例は神奈川県の相模人形芝居五座(厚木市の長谷座・林座、小田原市の下中座、平塚市の前鳥座、南足柄市の足柄座)で伝承されてきた江戸系鉄砲ざしである。五座の古い伝承者への聞取調査、用具調査等の結果をもとに、今や消えようとしている鉄砲ざしの遣いを文字と映像によって資料化し、その資料をもとに文楽の遣い方と併せて考察することで、鉄砲ざしから文楽の操り方への発展過程の解明を目指す。22年度24年度においては聞取調査や用具等の関係資料調査を行い、その整理及び、江戸系鉄砲ざしのかしら・手足、衣装等の用具整備を行った。25年度は集大成として、それまでの調査成果と製作したかしら等を用いて相模人形芝居に伝わる江戸系鉄砲ざしの遣い方を再現し、映像に記録、資料化した(DVD、約20分)。映像の内容としては、江戸系鉄砲ざしのかしらの特徴、鉄砲ざしの構え、いくつかの演技の型、そしてそれを用いての一場面(絵本太功記十段目松ノ木登りの場面)の上演を、鉄砲ざしとそうでない場合とをできる限り比較しつつ撮影し、収録した。比較することによって江戸系鉄砲ざしの特徴が具体的に明確になったと思う。制作した映像資料(DVD)は、相模人形芝居五座をはじめ、関係市町村の教育委員会及び図書館、研究機関等に配布した。本課題研究では、うなづき構造の史的発展過程において現在の文楽の前段階に位置付けられる鉄砲ざしの操り方を検証し、文楽の高度な人形操作への発展過程について考察を行うことを目的とする。本研究で取り上げる資料は神奈川県の相模人形芝居五座で伝承されてきた江戸系鉄砲ざしである。五座の古い伝承者に聞取調査を行い、調査結果を整理し、今や消えようとしている鉄砲ざしの遣い方を文字と映像によって資料化する。その上で、その資料をもとに文楽の操り方と併せて考察することで、鉄砲ざしから文楽の操り方への発展過程の解明を目指す。24年度の聞取調査は小田原市の下中座と厚木市の林座各1回、下中座4名林座3名の、いずれも古い座員の方にお話を伺った。24年度は長谷座の台本調査も行った。約100点について実見・撮影等の調査を実施、以前に調査済のかしらと衣裳のデータと併せて整理を行った。また、25年度の課題研究最終年度に実施予定の鉄砲ざしの再現映像撮影に向けての準備として、鉄砲ざしの用具製作を行った。24年度は人形の衣裳・小道具等を発注、製作が完成した。鉄砲ざし以前の研究としては、資料紹介「三重県松阪市崑崙舎所蔵中国木偶人形」を『昭和女子大学文化史研究』第16号(昭和女子大学文化史学会、2013年3月)に発表した。この中国の木偶人形は平成18年度20年度基盤研究(C)「人形浄瑠璃「かしら」のうなづき構造成立に関する研究」という課題研究の中で調査を行った資料である。日本にある中国伝来の木偶人形を中国の人形戯研究者見解を紹介すると共に、日本の人形との比較の視点から、共通点相違点等を指摘し今後の課題を示した。本課題研究に充てる時間が予想以上にとれていない。また,聞取調査の対象者が高齢のため話者の発掘・調査の実現がなかなか予定通り進まないことがあったため,達成度としてはやや遅れている感がある。25年度が最終年度であるため、記入しない。予定していた聞取調査及び用具製作はおおむね順調に完了できた。また、以前に調査した長谷座に関して、24年度は台本調査を行うことができた。しかし、聞取調査対象者が高齢のため、体調等の具合でなかなか調査の実現までに至らないことがある。高齢の方が多いゆえに、話者の新たな掘り起こしにも時間がかかる。よって、おおむね順調に進んではいるが、それ以上の進展は難しい。
脳が進化により獲得した遺伝子による多様な個性形成メカニズムの解明

多様な個性の獲得には、脳の進化が重要である。すなわち、脳の進化に関与する遺伝子の同定は、多様な個性形成メカニズムの解明へと繋がると考えられる。われわれはこれまでに質量分析計を用いて、lncRNAに存在する小さなORFが翻訳されている事例を発見している。そこで、進化的に哺乳類以降のみに存在し、脳特異的に発現するポリペプチドの解析を行うことにより、進化による多様な個性形成メカニズムを解明する。
箸による多様な食物ハンドリング機能を持つ食事介助ロボットに関する研究

本研究では、手の不自由な障害者がいつでもどこでも好きなものを、なじみ深い箸を使って食べることができる食事介助ロボットを開発した。このロボットは、水平多関節型で先端部に箸操作機構をもち、コンピュータ画面に表示された食べ物を指定すると、箸で自動的に口元まで持っていくシステム構成となっている。箸の閉じ位置と把持力を計測し制御することにより、多様な食べ物をハンドリングすることができるようになった。本研究は、手の不自由な障害者の食事動作を支援する箸をもつロボットに関するものである。この研究の目的は、障害者がいつでもどこでも好きなものを、一般に最も広く食事に用いられている箸を使って食べることができる、安全で操作性の良い食事介助ロボットを開発することである。本年度ではまず、食事介助ロボットに要求される性能と作業機能を抽出し、ロボット化の問題を探った。とくに、箸を用いた食事の分析をおこない、ロボット手首部の自由度構成と箸部の動作形態を定めることができた。そして、箸を操作するための多自由度手首機構と食物を掴むときの力制御機能をもつ箸部を設計した。また、介助ロボットを被介助者自身で直接制御する方法として、新しいポインティングデバイスを購入し操作制御系を構成した。また,箸部の制御については、センサ情報から食べものの重さと固さをリアルタイムで計測するとともにデータベースから壊れやすさを取り出して、力制御をおこなう方式をとる。このような力制御系を設計した。箸の力制御はあらゆる食品に対応しなければならないので、従来の研究成果であるロボットハンドによる不定形物体の整形制御、指による操り制御、適応把握などの技術を適用する。本年度の一つの成果としては、茶碗に入れた暖かいご飯のような不定形な食物のハンドリングについて検討し、カセンサに温度センサを併用することでこれを実現している。本研究の成果については、国際会議Malaysia Japan International Conference on Advanced Technologyにおいて発表した.また、関連する触覚技術やしごとアシストシステムの研究については、国内の学術講演会で発表した。2年目に当たる本年度は、ロボットの小型化とその制御システムの製作をおこなった。食事介助ロボットをテーブル上に置けるよう、本体高さと幅が50cm以下の水平多関節型5軸ロボットを新たに製作した。また、箸部については、箸根本に3軸力覚センサを取り付けた偏心カム機構によるものを製作し本体に取り付けた。制御系は、ノートPCをコントローラとし、複数のH8マイコンによるロボット各軸サーボ系を構成した。新しいロボットの操作制御システム構成のうち、食べ物のトレイの画像処理、ハンズフリーポインティングデバイス等は従来のロポットの方式をそのまま採用した。食事時の箸の動作分析をすすめ、特有の食事動作「分解」と「合成」が重要であることがわかった。「分解」とは,たとえばハンバーグのような柔らかくて大きい食べ物を食べやすい大きさに切って順に食べていく動作である。また、「合成」とは、肉を野菜に乗せて口に運んだり、煮物をまとめて食べたりする動作である。この二つの動作について基本的実験を行って可能であることがわかった。本研究の現在までの成果について、第26回日本ロボット学会学術講演会にて発表した。現在、学会論文誌の学術論文として投稿準備中である。また、関連する人間とのコミュニケーションに必要な技術や人間機械協調システムの研究については、東海大学紀要の論文として発表している。本研究は、手の不自由な人の食事動作を支援する、箸をもつロボットに関するものである。この研究の目的は、障害者や高齢者がいつでもどこでも好きなものを、広く食事に用いられ慣れ親しんでいる箸を使って食べる事ができる、安全で操作性の良い食事介助ロボットを開発することである。初年度では、食事介助ロボットに要求される性能と作業機能を抽出し、ロボット化の問題を探り、多自由度ロボットと箸部を設計した。第2年度では、箸をもつ小型5自由度ロボットの機構部を製作した。また、箸動作として,「切る」と「合成する」の2つの動作を実現した。本年度は最終年度として、製作した小型食事ロボットの制御システムを完成させた。このシステムでは、カメラによりコンピュータディスプレイに写された食べ物を、ハンズフリーポインティングデバイスで指定すると、画像処理によりその位置を計算しロボットに位置指令を出す。ロボットは、指定された食べ物を箸で把持し、オペレータの口元に持ってくるのでそれを箸から食べるということになる。食べ物の特性は柔らかいものから固いもの、また、壊れやすいものなど多様である。そこで、箸機構を用いた把持実験、すなわち、未知の多種類の食べ物に対して特性を測定する実験をおこなった。箸により食べ物を掴んだ後、変位と反力を測定し、食べ物の弾性特性、粘性、破壊する直前の最大許容力を求めた。この情報をデーターベースとして、多様な食物に対応することにした。

また、システムの全体の制御系の構築をおこない、安全性の検討も行って本ロボットが食事介助ロボットとして十分な性能であることを確認した。なお、実用化にはフィールドによる実験的検証がさらに必要であると考える。
塊状磁極同期機に生じる表面損失の原理解明と損失低減対策

本研究では,塊状磁極同期機のグルーブによる表面損失の低減原理を解明するために,1.5 kVAの実験機を製作し,発電モードにおける特性を実験と有限要素解析により調べた。また,グルーブの効果をより明確に把握するため,その特性を,同一体格の2台の同期機(グルーブなし塊状磁極同期機及びグルーブなし積層磁極同期機)のものと同一出力の下で比較した。その結果,次のことがわかった。グルーブを施すことにより,1)塊状磁極の表面損失が低減できる。2)界磁電流の増加と負荷角が低下する。3)磁極の磁気飽和が生じやすくなる。平成26年度は,第1に,グルーブの無い塊状磁極同期機の表面損を測定して,有限要素解析の精度検証をした。表面損の原理解明もした。第2に,来年度の表面損低減構造の試作のために,有限要素解析による構造設計をした。第1の測定方法を述べる。同一寸法の塊状磁極同期機と積層磁極同期機の鉄損の差を表面損失と仮定して,無負荷時と負荷時の表面損失を測定する方法を確立し,測定した。鉄損測定時の両機の機内の磁束の状態を一致させた。機内磁束が一致しているかを確認するために,鉄損に併せて負荷角と電流位相角も測定した。来年度もこの方法で測定する。第1の測定結果を述べる。端子電圧が同一であるにもかかわらず,負荷時の方が無負荷時よりも表面損が約4倍も大きいことを明らかにした。これは,これまでに応募者らがコンピュータ解析によって見出していた現象と同一である。解析結果を実測によって裏付けることができた。同期機の設計において,負荷時の表面損を評価することが重要であることを見出した。塊状磁極同期機と積層磁極同期機の負荷角と電流位相角の測定結果が良く一致した。これによって,測定方法が妥当であることが示された。第1の表面損の原理解明結果を述べる。負荷時の磁極片の磁気飽和の影響で表皮深さが深くなり,表面損失が増加していることを明らかにした。磁極端高さを高くすることによって表面損失を低減できることを解析によって明らかにした。これによって同期機の設計指針を示すことができた。第2の構造設計結果を述べる。グルーブ付き塊状磁極同期機の表面損失を解析するための3次元有限要素モデルを作成した。様々なグルーブ寸法で解析して,グルーブ寸法と表面損失低減効果との関係を把握した。これによって,来年度に試作するグルーブ寸法を決定した。来年度の計画を遂行できる見通しを得た。平成27年度は,第1に,前年度に実施した有限要素解析による構造設計の検討結果を参考に,試作するグルーブ寸法を最終決定した。第2に,試作機の製作を業者に発注した。第3に,納品された試作機の表面損測定に取り組んだ。第1の寸法決定では,予算との兼ね合いから,異なるグルーブ寸法を持つ5台の試作機を製作することとした。グルーブの深さ・幅・ピッチの効果を効率的に比較できるように寸法を工夫した。第2の発注では,予算を抑えるために,塊状磁極同期機の回転子のみを製作した。固定子は既存のものを使用することとした。固定子と回転子の組み立ての都合により,この固定子を製作した業者に回転子を発注した。異なるグルーブ寸法を持つ5台の塊状磁極回転子に加えて,これらとの比較のためにグルーブの無い塊状磁極回転子も製作した。さらに,同一寸法の塊状磁極同期機と積層磁極同期機の鉄損の差を表面損失と仮定して測定する方法を採用している都合により,積層磁極回転子も製作した。すべての回転子は,グルーブを除いて同一寸法である。また,塊状磁極と同一ロット材の環状試料と角棒試料も製作した。無事にすべての試作を完了させたことにより,塊状磁極の表面損失の発生原理の解明,および表面損失の高精度解析の実現に向けた実験環境を整えることができた。第3の測定では,グルーブなし塊状磁極機の表面損失測定を完了した。前年度に確立した測定方法を使用した。時間の都合により,5台のグルーブ付き塊状磁極機の測定ができなかった。交付申請書に記載した平成27年度の研究実施計画の通りに研究が進んでいるものの,進度はやや遅れている。また,環状試料と角棒試料を用いたBH曲線と導電率の測定が,時間の都合によりできなかった。有限要素解析を実施するためにはこのBH曲線と導電率が必要となるため,今年度は仮のBH曲線と導電率を使用した解析を済ませた状態で終わった。塊状磁極同期機は,低コストなどの利点を持つ一方で,表面損失によって磁極が過熱して損傷する懸念を有している。そのため,構造設計時に表面損失を高精度計算することが望まれている。ところが,現状の計算方法は精度が不十分である。表面損失の発生原理も十分に解明されていない。そこで本研究では,これらの問題点を解消するとともに,表面損失の低減対策として知られるグルーブ(磁極の表面に施した溝)の原理解明と実機検証などを目的に,以下の研究に取り組んだ。平成26年度は,グルーブの無い塊状磁極同期機の表面損失を測定して,有限要素解析(FEA)の精度を検証した。また,表面損失の発生原理も解明した。

その結果,塊状磁極同期機の設計段階において,負荷時の表面損失を評価することが重要なことを見出した。加えて,磁極端高さを高くすることにより表面損失が低減できることなど設計に有用な指針が得られた。平成27年度は,平成26年度に得られた知見を基に,表面損失が低減できるグルーブ付き塊状磁極同期機を試作した。併せて,実験環境を整えた。平成27年度は,この実験環境を利用して,グルーブ無し塊状磁極同期機の表面損失を測定した。平成28年度は,平成27年度に試作した実験機を用いて,グルーブ付き塊状磁極同期機の諸特性を測定した。また,FEAを用いて,グルーブを施した磁極の現象分析も行った。その結果,グルーブを施すことにより,効率の低下なしに効果的に表面損失を低減できることがわかった。また,磁極表面が磁気飽和しやすくなり,界磁電流の増加や負荷角の低下を引き起こすことも明らかになった。本研究では,塊状磁極同期機のグルーブによる表面損失の低減原理を解明するために,1.5 kVAの実験機を製作し,発電モードにおける特性を実験と有限要素解析により調べた。また,グルーブの効果をより明確に把握するため,その特性を,同一体格の2台の同期機(グルーブなし塊状磁極同期機及びグルーブなし積層磁極同期機)のものと同一出力の下で比較した。その結果,次のことがわかった。グルーブを施すことにより,1)塊状磁極の表面損失が低減できる。2)界磁電流の増加と負荷角が低下する。3)磁極の磁気飽和が生じやすくなる。交付申請書に記載した平成26年度の研究実施計画の通りの研究内容を問題なく実施できた。進捗がやや遅れているものの,問題は時間のみであり実施自体に困難はないため,来年度には平成27年度の研究実施計画をすべて完了できる見込みである。この成果をまとめて学会発表する。併行して,平成28年度の研究実施計画も進めていく。工学交付申請書に記載した平成26年度の研究実施計画の通りの研究内容を実施できたことから,平成27年度も交付申請書に記載した通りに研究を推進する。グルーブ寸法の違う同期機をできるだけ多い台数製作した結果の端数が次年度使用額となった。当初,測定精度の高いトルク検出器を購入する計画であった。しかし,測定を実施した結果,既存のトルク検出器でも測定ができた。このため,トルク検出器を購入する代わりに,来年度にグルーブ付き塊状磁極同期機を購入する資金を増額することにした。測定に必要な消耗品や測定装置を購入する。グルーブ付き塊状磁極同期機を購入する。グルーブ寸法の違う同期機をできるだけ多い台数製作して,表面損失の違いを比較検討することが重要であるため,この使途は非常に有用である。
1価陽イオンポンプのエネルギー変換と活性発現調節の分子機構

Na,K-ATPaseのsteady stateにおける最大のリン酸化酵素量と種々の化学修飾及びATP又はacetyl phosphateで生じる動的な構造変化の解析結果はNa,K-ATPaseが4量体構造をとることを示している。H,K-ATPase触媒鎖Tyr-10とTys-7のkinaseによるリン酸化はCaに依存せず一方Ser-27のそれはCaを要求することが明らかになった。またこれらリン酸化に関与するProtein kinasesとPhosphatasesの同定を試みた結果、Ser-27のリン酸化には80kDのconventional PKCがTyr残基のリン酸化にはSRCのC-末端部位に対する抗体とは反応するが、N-末端部位に対する抗体、Yes及びLynに対する抗体とも反応しない、新奇の60kDのTyr-kinaseの関与が明かにされた。一方Phosphatasesについて免疫学的に区別しうる数種の活性の存在があきらかにされたが、脱リン酸化に直接関与する分子種の同定にはいたらなかった。又同一の触媒鎖のTyrとSer残基が同時にリン酸化を受けるか否かにかんしては、否定的な結果がえられた。外来性の基質を添加しても両KinasesはもっぱらH,K-ATPase触媒鎖N-terminalのリン酸化のみを行い、表面活性剤の存在で初めて添加した基質がリン酸化された。これらの結果その他はH,K-ATPase触媒鎖N-terminalのごく近くに、特異的にTyr-10,Tyr-7及びSer-27残基の可逆的リン酸化を行う酵素系が存在することを示唆している。これらリン酸化に伴う酵素活性の変動は現在迄のところ、検出できていない。これらの結果は可逆的リン酸化が酵素活性を調節するよりむしろ細胞骨格蛋白との相互作用に関与している可能性も示唆している。Na^+,K^+-ATPaseをphosphatase基質[^<32>P]Paranitorophenylphosphate(pNPP)Mg^<2+>とNa^+の存在下でリン酸化すると定常状態で[^<32>P]ATPでリン酸化されるほぼ倍量のEPが形成された。このEPはcold pNPP chaseで消失した。[^<32>P]ATPから形成したE_1PにPNPを添加し合成される[^<32>P]pNPP量を測定した結果、ほとんど全てのE_1PがADP感受性を示すにもかかわらず、PNPに対する感受性はE_1Pの50%であった。SDS処理で得られた高純度のNa^+,K^+-ATPase標品、又DOC-NaI処理標品を用いouabainの結合量、CDTA存在下でのATPの結合量及びATPからのEP形成量を比較した結果、その比は約1:0.75:0.5となり、E_1PのPNP感受性も考慮するとNa^+,K^+-ATPaseの膜中での機能単位は(αβ)_2よりさらに高度のオリゴマーである可能性が高い。H^+,K^+-ATPaseをacetylphosphate(AcP)でリン酸化すると飽和ATP濃度で得られるEP量の約倍の値を示す。この量はPiからのEP量、CDTA存在下のATP結合量とも一致する。ATPによるリン酸化でTrp蛍光は増加し、BIPM蛍光は減少する。AcPによるリン酸化で約2倍量のEPが形成される状態でTrpの蛍光、BIPM蛍光の程度は共にATPによるEP蓄積時の約半分に減少した。これらの結果はE:EからのEP:Eの形成に比べEP:EPの形成により、Trp残基とCys-241に結合したBIPM probeの微少環境がそれぞれ親水的及び疎水的に変化していることを示唆する。

内因性tyrosine kinaseでリン酸化されたH^+,K^+-ATPase標品をTPCK-Trypsinで限定分解し、リン酸化部位を含むペプチド断片をゲル濾過及び逆相HPLCで分離精製したところ、Insulinより低分子量の2種類の放射性ピークが得られた。各ピークに相当する画分をアミノ酸シークエンサーで分析した結果、得られた配列はα鎖のN末端部に相当し、Tyr^<10>に加え、Tyr^7もリン酸化部位であることが新たに判明した。また、得られたN末端部のペプチドはいずれもMet1が欠損しており、成熟したH^+,K^+-ATPaseの鎖にはMet^1が存在しない可能性が示唆された。さらに、リン酸化の方法により最終的に得られた2種類のピークの量比の変動を観察した結果、内在性のtyrosine kinaseによってTyr^<10>、Tyr^7の順にリン酸化されることが示された。リン酸化されたα鎖を酸化水分解するとTyr(P)以外にSer(P)も存在することが示された。このリン酸化が何によって生じるかを確かめるため、Ca^<2+>,PKC及びPKAを加えてSer(P)の出現の有無を確かめた結果Ser(P)はPKCとPKAでそれぞれ時間に依存して生じることが明らかになった。Ser(P)の形成部位を確かめるためにリン酸化H^+,K^+-ATPaseをTPCK trypsinで処理したところ、SDSゲル電気泳動上、α鎖の移動が検出できないにも関わらずSer(P)の放射能は速やかに消失した。得られた可溶性分画から3種類の放射能性ペプチドを精製した。ピークIとピークIIは既に得ていたTyr^7とTyr^<10>およびTyr^<10>がそれぞれリン酸化されたもので3番目のペプチドはSer^<27>がリン酸化されたものであった。以上の結果との他はH^+,K^+-ATPaseのN末端ドメインが多重リン酸化を受ける部位であることを明白に示している。1)ブタ腎Na^+, K^+-ATPaseをNa^+存在下50mMPyridoxal 5′-diphospho-5′-adenosine (AP_2PL)で処理して得られた標品はAP_2PLprobeをα鎖のLys^<480>に0.5/α含みNa^+に依存したATPからのEP形成能は50%に低下した。この標品をさらにfluorescein 5′-isothiocyanate (FITC)で処理するとLys 501にFITCが0.9/α結合し、ATPからのEP形成能は5%以下に低下したがacetylphosphateからのそれはほとんど影響を受けなかった。Mg^<2+>存在下のNaE_1へ種々の濃度のATPを添加すると、AP_2PL蛍光の速やかな減少後緩慢な増加が観察されたが、FITC蛍光の変化は検出されなかった。一方KE_2へNa^+と種々の濃度のATPを添加すると同様なAP_2PL蛍光の二相性の変化が生じたがFITC蛍光の変化は単相性でextentもrateもmM ATPで飽和した。
インスリン,GLUT-2両遺伝子を発現した下垂体由来細胞の分泌特性

平成5年度には以下の検討(13)を行った。1.2型グルコース・トランスポータ(GLUT-2)遺伝子を真核細胞発現用ベクターに組み込み、ヒトインスリン遺伝子発現下垂体由来細胞(AcT-20)細胞にトランスフェクト、抗生物質培地にて選択し、ヒト・インスリン,GLUT-2両遺伝子発現AtT-20細胞を作成した。2.ノザン・プロット法によりヒト・インスリン,GLUT-2両遺伝子発現AcT-20細胞のGLUT-2遺伝子のmRNAを検出した。3.ヒト・インスリン,GLUT-2両遺伝子発現AtT-20細胞培養液中のインスリン、プロインスリン分画をラジオイムリアッセイ法及び高速液体クロマトグラフィー法にて測定した。今後、ヒトインスリン、GLUT-2両遺伝子発現AtT-20細胞のインスリン分泌特性を以下のように検討する。In vitro perifusion systemを用い、ブドウ糖ステップ状負荷時の2相性インスリン分を測定し、膵ランゲルハンス島及び、灌流時のインスリン分泌動態と比較検討する。また、ヒト・インスリン、GLUT-2両遺伝子発現ArT-20細胞を糖尿病動物腹腔内に10^8個移植、各種ブドウ糖負荷時の血糖制御状態、インスリン分泌動態を検索、低血糖発症の有無を検討する。
ソングバードを用いた発話コミュニケーション障害「吃音」動物モデルの確立と応用

本研究は、発話コミュニケーション障害「吃音」動物モデルの確立、及びその研究応用を目的として研究を施行した。音声発声学習能をもつ鳴禽類ソングバードを実験動物モデルとして用い、(1)後天的環境要因探索からの検証、(2)遺伝的要因からの検証実験を行った。本研究の目的は、発話コミュニケーション障害「吃音」動物モデルの確立、及びその研究応用である。会話によるコミュニケーションは、人間として生きていく上で重要な行為である。しかし、「吃音(どもりstuttering)」では、思考したことを言葉として表出できない、会話が流暢にできないといった問題が起こる。「吃音」は世界中の全ての言語において人口の1%でみられる。発症原因は未だ明らかにされておらず、その治療方法も確立していない。この現状を踏まえ今回、吃音研究の推進を可能とする新規実験動物モデルの作成を試み、それを利用した新たな吃音発症機序の理解・治療の確立を目指す。その研究戦略として、音声発声学習能をもつ鳴禽類ソングバードを用いている。ソングバード脳内にはヒト言語野に相当する神経核群が存在し、これらによって構成される神経回路は近年の研究により哺乳類と多くの点で相同な機能をもっていることが明らかにされている。当該年度においては、後天的環境要因探索からの検証として、聴覚遅延フィードバック[Delayed Auditory Feedback(DAF)]環境による、音声発声学習異常とその固定化の発声行動への影響を検証する実験を施行した。DAF環境では、動物個体が発声した音声を数十ミリ秒から200ミリ秒の遅延を与えて聴覚入力させる。これによって、発声出力と聴覚入力との符号性のアンバランスが誘発されるために、ヒト正常成人で人為的な吃音様症状がみられる。今回は、学習臨界期中の幼鳥をDAF環境で飼育し、これによって自発的に誘発されてくる人為的特定音素の繰り返し発声パターンの固定化を検証する予定にしている。これによって産生される動物個体の学習によって、(I)個体ごとに実際に獲得した通常発声時中の特定音素の繰り返し回数・頻度と、(II)メス個体提示時の状況依存的吃音発症時のその障害程度の2点のパラメーターの行動相関を特に重点的に解析していく。H22年度から、後天的環境要因探索からの検証として、聴覚遅延フィードバック[Delayed Auditory Feedback(DAF)]環境による、音声発声学習異常とその固定化の発声行動への影響を検証する実験を施行している。DAF環境では、動物個体が発声した音声を数十ミリ秒から200ミリ秒の遅延を与えて聴覚入力させことによって、発声出力と聴覚入力との符号性のアンバランスが誘発される。これまでの結果、学習臨界期中の幼鳥をDAF環境で飼育すると、発声パターン中に繰り返し音素が生成される動物個体が現れることが分かってきた。またこの現象が観察される割合を明らかにすべく現在解析を進めている。音声発声学習能をもつ鳴禽類ソングバードを実験動物モデルとして用い、次の2点にフォーカスした、(i)後天的環境要因探索からの検証、(ii)遺伝的要因からの検証実験を行った。(i)後天的環境要因探索からの検証では、聴覚遅延フィードバック[Delayed Auditory Feedback(DAF)]環境による、音声発声学習異常とその固定化の発声行動への影響をみた。またこの現象が観察される割合を明らかにすべく現在さらに解析を進めている。(ii)

遺伝的要因からの検証実験では、ングバードのinbreeding選択交配による吃音高頻発系統の樹立をめざし、現在の飼育・実験トレーニング環境下で出現してくる吃音様症状をもつ個体群のinbreedingによる選択繁殖・継代を施行してきた。これによって得られる個体群の吃音症状の出現個体頻度・症状の度合いを解析し、吃音個体が正常よりも出現しやすい家系の樹立が進んでいる。本研究提案の申請時に記述した研究計画通り進行している。24年度が最終年度であるため、記入しない。H24年度においては、当初からの研究計画通り、以下の3点にフォーカスした研究を進めていく。(i)後天的環境要因探索からの検証の継続(ii)遺伝的要因からの検証実験の継続(iii)行動薬理実験からのソングバード「吃音」様症状の行動表現型妥当性の検証、特にヒト吃音に影響が報告されている薬物等の薬理行動学実験による吃音様症状への影響を検証する。
イオン液体を溶媒に用いた高分子ゲルの創製とナノ構造導入による機能化

室温で液体状態の塩である「イオン液体(IL)」が注目を集めている。ILは熱的・(電気)化学的安定性、難揮発性などの特徴から様々な材料への応用が期待されている。本研究代表者はこれまでIL中で刺激に応じて溶解状態を変化させる高分子化合物に注目しIL中の高分子の溶存状態や相転移ダイナミクスに関する研究を展開してきた。本研究の最終目標はIL中における高分子の相転移や、それに基づく自己組織化現象等を利用し、高度で社会的にも有用な分子システムを構築することである。ポリベンジルメタクリレート(PBnMA)のIL中でのLCST型相分離ダイナミクスを動的光散乱測定(DLS)から評価したところ本系のLCST型相分離が極めて鋭敏に起きていることが明らかになった。しかし化学構造上PBnMAと類似点が認められるスチレンとメタクリル酸メチルのランダム共重合体は同じLCST型相分離を示すものの、そのダイナミクスは緩慢であることがわかった。両者の相転移ダイナミクスの対照性は凝集セグメントのシークエンス分布の違いから議論された(The Journal of Physical Chemistry B,2007,111,4750.)。一方ILを溶媒に用いた高分子溶液(ゲル)に関する従来の研究と今後の展望、未解決の問題を"相溶系""相変化系"という切り口で網羅した総合論文をまとめ採録決定に至った(Macromolecules,2008,in press,)。ここでは液体に内在する複数の相互作用がその特異性を引き出す事例を挙げ、構造形成性液体(異常エントロピー液体)としての水とILの類似性を指摘した。また多重な外部刺激に誘起されてIL中で溶存状態を大きく変えるランダムコポリマーを設計・評価し、これを一成分とするブロックコポリマーを合成した。熱や光に応じてIL中で自己組織化するブロックコポリマーは、ILの持つ、そのユニークな性質を保ちつつ可逆的にゲル化(固体薄膜化)させる潜在的可能性を秘めており基礎学術的にはもちろん材料化学的見地からも興味深いと考えられる。本研究成果は近くアメリカ物理学会にて発表予定である。プラスとマイナスのイオンのみからなる塩であるにも係わらず、室温で液体状態の「イオン液体(IL)」が注目を集めている。この液体は特に蒸気圧が無視できるほど小さいため、蒸発しない。本研究ではこのILの中である種の高分子化合物が外部刺激に応答して可逆に溶解性を変化させることに着目して研究を進めている。poly(N-isopropylacrylamide)(PMPAm)は水中で低温相溶・高温相分離のいわゆるLCST型相変化を示すことが有名である。この高分子が典型的なILである1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethane sulfone)imide([C_2mim][NTf_2])中でこれとまったく逆のUCST型の相変化を示すことを報告した。この相変化はILのルイス塩基的な相互作用に影響されていると考えられた。一方、poly(benzyl methaclylate)(PBzMA)がILの中でLCST型の相変化を示すということを見出した。さらにはPBzMAイオンゲルはILの中で低温膨潤・高温収縮の不連続的(一次転移的)な体積変化を起こすことを見出した。また、相変化する温度はILの構造、あるいは高分子構造の設計によって容易に制御可能であった。さらに、スチレン(St)とメタクリル酸メチル(MMA)のランダム共重合体(P(St-co-MMA))の[C_2mim][NTf_2]溶液の相変化に関して検討した。結論としてP(st-co-MMA)はそれぞれの成分が約半分含まれる共重合体でPBzMAと類似のLCST型の相変化を示した。ただしその相変化はPBzMAと比較して緩慢であった。これは凝集可能なStセグメント間に、ある確率を持って導入されるMMAが分子内、あるいは分子間の凝集を阻害してしまう効果があるためと考えられた。また、PBzMA溶液の動的光散乱測定(DLS)の温度依存性から、本溶液の相分離ダイナミクスを検討したところPBzMAの高温相分離現象はある温度で突然、高分子の凝集が始まることがわかった。これはIL中の高分子の溶媒和のされ方が極めて特殊であるということを示唆する結果と考えられる。

一方ILを溶媒に用いた高分子溶液(ゲル)に関する従来の研究と今後の展望、未解決の問題を"相溶系""相変化系"という切り口で網羅した総合論文をまとめ採録決定に至った(Macromolecules,2008,in press,)。ここでは液体に内在する複数の相互作用がその特異性を引き出す事例を挙げ、構造形成性液体(異常エントロピー液体)としての水とILの類似性を指摘した。また多重な外部刺激に誘起されてIL中で溶存状態を大きく変えるランダムコポリマーを設計・評価し、これを一成分とするブロックコポリマーを合成した。熱や光に応じてIL中で自己組織化するブロックコポリマーは、ILの持つ、そのユニークな性質を保ちつつ可逆的にゲル化(固体薄膜化)させる潜在的可能性を秘めており基礎学術的にはもちろん材料化学的見地からも興味深いと考えられる。本研究成果は近くアメリカ物理学会にて発表予定である。