hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト循環内腫瘍細胞の培養法の開発

がん細胞におけるEMT(partial EMT)はCTCの発生などに関与している。そこで、EMTを誘導した様々ながん細胞を用い、コラーゲンゲルを浸潤し、アノイキス抵抗性や、細胞培養プレートの底面に再付着する性質を持つ細胞を検討した。ある遺伝子を乳癌細胞に強制発現したところ、浸潤能の亢進と、アノイキス耐性能の獲得を、研究代表者らが開発した実験系で確認した。この細胞は効率良くEMTが誘導されており、現在も引き続きin vitroとマウスの実験系での検証を続けている。近年、原発固形腫瘍からの遺伝子診断に基づく薬剤感受性診断など、いわゆるオーダーメイド治療が進められている。一方で、「上皮間葉転換(EMT)」や「がん幹細胞」の概念が浸透するに伴い、原発巣細胞の形質の不均一性(heterogeneity)の問題が浮上している。EMTの獲得に伴い、形質変化したがん細胞が、間質内浸潤後、効率よく循環内腫瘍細胞(CTC)として生存し、遠隔転移の種となることが知られるようになった昨今、CTCを用いた新たなオーダーメイド治療の開発が必要である。現在、CTCの検出方法は徐々に発展しているが、未だ分離したCTCを培養することができていない。そこで、本研究では研究代表者のこれまでのEMTの研究実績をもとに、CTCをin vitroでの培養を試みる。本年度は、最近の研究結果をもとにin vitroの実験系で樹立されたがん細胞を用いて検討した。これまでに、コラーゲンゲルを用いた通常のチャンバーアッセイでは、細胞が底面のコラーゲンより剥離することなく接着したままであったが、コラーゲンの硬さを変更し、さらに改良したチャンバーを用いると浸潤した細胞がコラーゲンより剥離し、浮遊することが確認された。しかし、浮遊している細胞は底面に接着することがなかった。そこで、底面のコーティングなどの改良や液性因子の添加によって、一部の細胞が付着することが確認された。そこで、現在これらの現象とCTCの関連性を検討している。これらの系が確立されたのち、実際担癌患者の血液サンプルを用いて、CTCを検出ならびに初代培養法に応用する予定である。再発した口腔癌患者の血液を用いて、遠心分離後上清は核酸精製用に用い、沈殿物に含まれるであろう細胞成分の培養をさまざまな手法で試みたが、現在までに培養ができていない。他方、invitroでの実験は順調に進んでいる。EMTの獲得に伴い、形質変化したがん細胞が、間質内浸潤後、効率よく循環内腫瘍細胞(CTC)として生存し、遠隔転移の種となることが知られるようになり、CTCを用いた新たなオーダーメイド治療の開発が必要である。現在、CTCの検出方法は徐々に発展しているが、非常に高額な経費が必要なことや、分離マーカー分子が不十分であることなど改善点も多く、さらに、分離したCTCを培養することもできていない。そこで、本研究では研究代表者のこれまでのEMTの研究実績をもとに、CTCをin vitroでの培養を試みることを目的に研究を実施した。新規のマーカー分子と思われる複数の遺伝子を細胞に導入し解析したところ、その中のある1つの遺伝子によって、高い運動性や抗癌剤耐性も確認され、非常に興味深いことに、細胞培養用plateから離脱し、CTC様に振る舞うことがわかった。近年、CTCが上皮と間葉細胞の両方を有するhybrid型の形質を持つことが知られており、現在それらに関して解析を行っている。さらにこれらの細胞特性を癌生物学的に検討し、実際のCTC検出への応用性を現在も検討している。患者由来のサンプルには量的な限界があり、現在はinvitroでの実験を進めている。ここで判明した結果を工夫して、患者のサンプルに応用しようと考えている。がん細胞の多くは浸潤後、接着することができず浮遊してしまうという可能性もある。浮遊している細胞の生存活性の検討、コラーゲンゲルの改良、液性因子の浮遊細胞生存への影響などを改良しながら継続して研究を進める。初代培養細胞を用いて同様に検討する。がん生物学
日本の学校化社会成立の諸相―学校システム「周辺」部に注目して

この研究は、1930年代から高度成長期までを一つながりのスパンとして時期区分して、収集した関連資料を整理した前研究である「日本の学校化社会成立の諸相」研究に続くものである。教育制度の社会史研究の分析枠組みとして「境界線の学校史」という研究の枠組みを設定した。そのもとに、前研究で注目した学校化社会の各レベルの周縁にある諸学校として、工業高校、定通教育機関、夜間中学、朝鮮学校を対象とし、さらに教科教育との関係で道徳教育を、普通教育との関係で専門教育を検討の素材として転換点を迎えている日本の学校が直面する課題の歴史的意味と位置づけについての知見を得た。生活の時空間から切り離された「教えるー学ぶ(教えられる)」という関係だけの独自な場の上で成り立つ学校を維持することはそもそも容易ではない。このような学校の性格に注目し、戦後の学校システムの拡大の構造について検討を加える本研究の問題設定は、昨今の学校にかかわる諸問題がこうした基盤的問題に根ざすものであるという認識をもとにしている。本研究では、学校は外部社会から常にその存在を脅かされ続け、その存在を維持するために常に学校を脅かすような教育問題という潜在的な脅威を抱えもつ存在と捉えた。その維持は大きくは子どもの生活というものに媒介されて浮かび上がる教育課題への対応を前提とする。学校と教育は等値されて捉えられるが、実際においては、学校が機能するということがそのまま教育を充実させることを意味するわけではない。むしろその間の齟齬に注目して、見えなくなった教育課題が問題の原型に存在するのではないかと捉えられる。その時期その時期に浮かび上げられる課題(政治、経済、「生活」など)に注目しながら、学校化社会が作りあげられていくなかで見えなくなっていった課題を描き出す作業の具体的な実施の方法と計画を検討した。その際に、周辺に存在した諸学校に注目し、「一条校」、公教育の周辺の学校などそれぞれの段階に学校が配され、区分されながら全体の学校システムを維持拡大してきたと捉えた。そのうえでその構造を学校化社会の形成過程のなかに捉え出す検討を実施した。工業学校、定通教育、夜間中学、朝鮮学校などを素材として分析するのみならず、職業教育や生活指導といった学校の諸領域にも注目することで、これまで総論的に論じられてきた日本の学校化社会について、周辺に注目したことでみえる構造とそこでの実践を押さえその特徴を描き出す全体の枠組みを明確にして作業を開始した。日本の学校化社会の基本的性格を深めるために関連諸ディシプリンと議論をしながら論点を広げ、さらに研究のコアの枠組みに関して新たな視点を得た。教育思想史学会ならびに教育目標・評価学会の、二つの学会で報告を行った。前者においては、学校批判の展開をホブスボームらの長短の20世紀のなかで捉える作業を通して学校化社会を位置づける視座を得た。さらに、長い20世紀に大きく規定されながら、日本の固有な社会の変動によって学校のあり方が定められていた点を押さえた。また後者では、教育と福祉の関係が問われる今日、教育の評価が学校という基盤との関係でどのように展開をするかの整理を行った。さらに、日本教育社会学会の課題研究「戦後の教育政治を問い直す」に参加して、戦後の学校の基盤を近接諸領域の研究の成果を踏まえて考えることができた。なかでも教育領域の政策と言説の戦後の展開について福祉領域との比較で、今日のケアと教育の関係を押さえるための論点を整理した。特に、政策と援助技術論が整合的であった福祉領域に対して、教育という介入行為が福祉国家のなかで固有なスタンスをとったのではないかという視点を確認することができた。さらに、日韓歴史シンポで韓国の研究者とともに共同研究を踏まえた報告を行った。韓国の戦後70年と比較し、日本の戦後社会の展開をひとつの特殊性として押さえ、1960年代から70年代にかけての高校進学率向上の位置づけについての知見を得た。それも踏まえながら、研究を位置づける英文論文の執筆を進めている。学校化社会への過渡期として1930年代から50年代を一つの時期として捉えて、通史的な観点を踏まえたこの時期の位置づけを試みたものである。他方、周辺の諸学校に関して、10回にも及ぶ研究会と個別の打ち合わせを通して、個別の研究ならびに研究の枠組みを絡めながらその外延・内包について次第にはっきりさせることができた。戦後の学校制度の枠組みの本格的な再編が進められるなかで、人間形成の場としての学校のあり方が問われている。人びとに受け入れられている学校はどのように構築されてきたか。本研究では、学校を出ることを前提とする社会である学校化社会の性格を、その確立期に焦点をあてながら辿り、学校体系の周辺に位置づく諸学校や実践に注目しながらその軌跡を検討する。学校体系の秩序の周辺にある学校や実践のなかに体系を支える重要な課題が集約的に存在するものとして、夜間中学、朝鮮学校、工業高校、定時制高校、通信制学校の諸学校と、中学校を中心とした生活指導、技術教育を対象として定めた。学校化社会については、脱学校的視点に基づく近代批判の一環としての検討や、教育社会学を中心として学歴社会論の枠組みでの検討が進展してきた。しかし、いずれも学校の内部の営為を踏まえて論じたものではなく、学校それ自体が脆弱な基盤しかもたないにもかかわらず社会に存在できてきたのはなぜかという視点は持ち得ていない。

本研究では、そうした内側からの学校を定着させるための営み、なかでも学校を成り立たせるための論理と工夫の中にこそ学校のあり方を定める基盤があるという見方をもって、教育制度の社会史の視点に基づいた学校と社会の関係史として、学校化社会の形成史研究にアプローチする。本研究では、社会と学校との間に引かれた境界線に注目し、絶え間ない外界からの要請を受け止めながら学校の論理のもと両者の関係を作り直していくというダイナミズムを事例対象から読み取ってきた。境界で起きる内と外との間の相互浸透性や葛藤の克服の過程が、日本の学校化社会を学校の内側から支えていたのであり、その検討を通して戦後の学校の転換期の歴史的な位置づけへの視点を得ようとしている。総論的な検討として、学校化社会に至る歴史的な経緯の大きな位置づけを1930年代から50年代の学校の展開史のなかに押さえた。あわせて、学校という特別な場が成立する際の境界線に注目した学校史研究の方法論を深めた。社会と学校との間に引かれる境界に注目してそれぞれの学校や実践を押さえることで、「境界線の学校史」叙述の枠組みを作り上げた。以上を踏まえながら、各論的に周縁の学校・実践を検討し課題を共有した。夜間中学については、戦後義務教育制度の周縁に位置するものとして把握し、その成立と再編の過程に存在したせめぎ合いや葛藤を浮かび上がらせた。政府の対応、夜間中学校での論争の検討を通して、戦後の義務教育制度の政治を読み解く作業を行った。外国人学校については、195060年代の公立朝鮮学校の個別事例を対象に朝鮮学校の各種学校認可取得運動に注目しその法的地位と公益性の検討をおこなった。工業高校については、1960年代後半の職業高校における小学科の多様化について、政策をめぐる言説と多様化の実態を検討し、職業教育が果たしてきた機能について再評価の視点を得ようとした。定通教育については、学校化社会形成期において、生徒が従事する労働が、労働領域の明確化、労働条件の改善、専門性の確立という問題に直面しており、その対策として学校教育を活用することが重要になっていた点が検討された。さらに、義務教育学校の教育課程の外縁にある生活指導と技術教育に注目した。生徒指導については全国生活指導研究会における宮坂哲文と竹内常一の取り組みに着目して、これまでとは違った新しい意味づけを境界線の議論を用いて行った。技術教育については、戦後、「職業科」がどのような労働者像を養成しようとしているか、さらに戦後の技術教育が「技術・家庭科」として確立される中でいかなる葛藤を生み出し、何が削られていったかについて検討を深めた。本年の研究では、個別の学校研究に加えて、社会の必要への対応としての教育とそれを超えた共通の教育という二つの教育の実態を踏まえた把握を行い、職業教育、普通教育というカテゴリーで整理された制度的な枠組みを捉え直してきた。なかでも、普通教育のコアに位置づく人格と価値をめぐる教育と、職業への対応を含みながらそれに解消されない職業教育(教科)のあり方に注目して、教育の内容の境界線の動揺を対象に検討を試みた。一条校の中核である義務教育への特設道徳の導入は普通教育の扱う領分の拡張を促した。特設道徳の導入が、戦後社会の再編成という政治的な課題の文脈のみならず、人格や価値をめぐる教育に対して戦後の全面主義的道徳と社会科で対応してきたことへの不十分さという人間形成論上の内なる動因によるものである点に着眼した。
低エミッションエネルギーシステムに適合した高効率酸素分離の研究

本研究は、研究代表者が考案している微細繊維構造体を用いた高効率熱交換器を、低温空気に適用した酸素分離技術に応用し、小型で高効率な酸素分離システムの構築を目指すものである。まず、高効率熱交換器の伝熱性能評価を行った。その結果、繊維媒体熱交換器は、従来の蓄冷材と比較して、数分の1程度の大きさで、98%近い効率を得ることが可能となった。水蒸気の凝結による熱交換器流路の閉塞状態を定量的に予測し、1日1回の乾燥作業で霜の堆積を除去できることがわかった。本システムに空気蒸留塔を設置した場合の空気分離プロセスの高効率化を行った。次に、熱流体機器システムのシミュレーションソフトウェアHYSYS Processを用いて、空気冷却システムに蒸留塔を設置した場合の酸素分離性能の予測を行った。その結果、従来の複式蒸留塔に替わり単式蒸留塔を用いることで、空気の圧縮機および熱交換器でのエクセルギー損失を低減でき、空気分離に必要な所要動力が従来形式に比べて14%削減可能であることがわかった。また、LNG火力発電所での空気分離を想定した場合、LNG冷熱を用いることにより、空気分離に必要な所要動力は、従来と比較して40.7%削減可能である。さらに、本研究で提案した冷熱利用プロセスでは、水蒸気などの空気中の不純物は前段階の再生式熱交換器で処理されるため、これまで困難とされてきた低温圧縮が技術的に可能であると考えられる。この酸素分離システムを燃焼エネルギーシステムに適用した場合の評価を行った結果、パイプラインでの二酸化炭素輸送を想定した場合、石炭ガス火力発電システムで0.9%、天然ガス火力複合発電システムで2.2%の正味効率向上が可能である。この向上は一見わずかに考えられるが、火力発電システムのエネルギー消費は膨大であり、この効率向上の社会的意義は高い。以上の結果から、研究成果は100%以上の目標が達成された。本研究は、研究代表者が考案している微細繊維構造体を用いた高効率熱交換機構を、低温空気に適用した酸素分離技術に応用し、小型で高効率な酸素分離システムの構築を目指すものである。研究代表者がすでに作成している繊維媒体中の複合伝熱解析の数値シミュレーションコードを改良して、低温空気の熱交換特性の動的挙動を検討した。低温空気の熱交換特性を有効にするために、すでに測定している繊維媒体(セラミック繊維媒体)の比熱や繊維直径などの物性値を使用して、気体の往復流動時間間隔等の動的解析と最適化を行ったところ、媒体厚さ数10cmでも酸素製造に十分な熱交換が行えること、空隙率が小さく媒体厚さが大きいほど切替時間が長くなること、等を明らかにした。上記の解析と平行して、液体窒素と空気を繊維媒体熱交換システムに透過する簡易実験装置の設計と製作を行った。データロガーと真空ポンプを用いた断熱システム、低温温度計を組み込んだ実験装置を設計した。各熱交換器部位の水蒸気の凝縮と蒸発現象を、デジタルマイクロスコープで観察できる構造とした。また、繊維媒体中を透過する際の気体の圧力損失を予備実験により評価した。その結果、圧力損失による仕事損失は、全体の所要エネルギーのおよそ2%程度以下であることがわかった。以上の解析および予備実験により、コンパクトな熱交換システムを構成する繊維媒体の熱交換特性を明らかにするとともに、水や二酸化炭素の不純物を熱交換時に取り除き、乾燥した分離酸素と窒素によって繊維媒体内に凝縮した水や固形二酸化炭素を取り除くシステムを構築できる可能性を示した。以上の結果から、本年度の研究成果は100%以上の目標が達成された。

本研究は、研究代表者が考案している微細繊維構造体を用いた高効率熱交換機構を、低温空気に適用した酸素分離技術に応用し、小型で高効率な酸素分離システムの構築を目指すものである。前年度の成果を基に、圧縮機により空気を圧入し繊維媒体熱交換器で冷却した後、膨脹弁により低温にして空気を液化する実験装置を製作し、酸素分離の実プラントに近いシステムの実験を行った。まず、圧縮機と冷却熱交換器を前段に設けた液体空気分離実験装置を製作した。また、熱交換器部に観測窓を設け、その中を透過する赤外線光のスペクトルの減衰を購入した分光放射測定装置によって計測することにより、熱交換器内部の水蒸気と二酸化炭素の凝縮と蒸発の動的挙動を非接触その場観察した。実験では、低温窒素および空気を流す配管の切替バルブを手動で操作したため、定量的な評価は行えなかったが、微細構造体の熱物質移動現象を観察できることが明らかとなった。したがって、今後、切替時間の高速化、切替周期の最適化により、将来実用化した場合の大型実験プラントの基礎データが取得できると考えられる。さらに、既存の実験式を用いて、伝熱性能および圧力損失を従来の蓄冷式熱交換器と比較し、構築した熱交換器は数分の一の大きさで熱交換が可能であることがわかった。繊維媒体熱交換器の1次元モデルを用いた温度分布の非定常数値解析を行い、切替時間を短くすることで、熱効率を高くすることが可能であることがわかった。酸素/二酸化炭素燃焼プラントにおける酸素製造プロセスの最適化を行い、所要動力を従来に比べ71%に低減することができ、1.4%の発電効率の向上が可能であることがわかった。二酸化炭素の循環システムに関しては、海洋深層水の汲み上げによる生物生産性向上による二酸化炭素の海洋固定の成立性を環境的見地から検討した。以上の結果から、本年度の研究成果は100%以上の目標が達成された。本研究は、研究代表者が考案している微細繊維構造体を用いた高効率熱交換器を、低温空気に適用した酸素分離技術に応用し、小型で高効率な酸素分離システムの構築を目指すものである。研究最終年度として、まず、高効率熱交換器の伝熱性能評価を行った。その結果、繊維媒体熱交換器は、従来の蓄冷材と比較して、数分の1程度の大きさで、98%近い効率を得ることが可能となった。水蒸気の凝結による熱交換器流路の閉塞状態を定量的に予測し、1日1回の乾燥作業で霜の堆積を除去できることがわかった。本システムに空気蒸留塔を設置した場合の空気分離プロセスの高効率化を行った。次に、熱流体機器システムのシミュレーションソフトウェアHYSYS Processを用いて、空気冷却システムに蒸留塔を設置した場合の酸素分離性能の予測を行った。その結果、従来の複式蒸留塔に替わり単式蒸留塔を用いることで、空気の圧縮機および熱交換器でのエクセルギー損失を低減でき、空気分離に必要な所要動力が14%削減可能であることがわかった。また、LNG火力発電所での空気分離を想定した場合、LNG冷熱を用いることにより、空気分離に必要な所要動力は、従来と仕較して40.7%削減可能である。さらに、本研究で提案した冷熱利用プロセスでは、水蒸気などの空気中の不純物は前段階の再生式熱交換器で処理されるため、これまで困難とされてきた低温圧縮が技術的に可能であると考えられる。
問題行動・指導・評価をめぐる歴史・社会学的研究:子どもへの<まなざし>に着目して

教育の場において大人と子どもは非対称的な関係にある。そこには子どもへの<まなざし>ともいうべき文化的・社会的規範があり、それは教育事象自体を成り立たせているものである。本共同研究は主に社会構築主義・エスノメソドロジーの方法を駆使し、教育実践現場における相互行為場面から今日流通する教育言説、さらには歴史的資料までをも射程にとらえ、「子どもへの<まなざし>」に関する総合的研究を行った。本共同研究は教育における「問題行動」「教育評価」「教育指導」の側面から文化的規範としての子ゼもへのくまなざし」に援近を試みるもめである。その範囲は教脊実践場面の分析から教育言説の歴史的考察まで広範なものであり,本年度は主としてその準備期間に充てられた。まず前期においては主に研究代表者・分担者・協力者らチームスタッフ全体による研究会や文献精読を行い,本共同研究における理論的分析枠組の共有及び構築に努めた。また後期からはそれに並行する形で公立小学校へ定期的に参与観察を主とした調査を開始した。具体的には1・6年生の授業場面や課外活動のビデオ撮影,観察記録等の作成を行った。特に音声を含む映像データは膨大なものとなり,大学院生の協力を得ながらPCデータへと処理・管理を行った。以上の素材をもとに定期的に研究会及び合宿を開き,チーム全体のなかで検討・考察を重ねた。そしてこれらの活動の成果をもとに,調査地である小学校において校長はじめ調査対象となった教員参加のもとビデオデータ検討会を行い,同様に本学卒業の初等教員たちとの研究会も開催した。これによってチーム内で蓄積しつつある知見を,常に現場教員にフィードバックすると同時に,初等教育実践者の視点を積極的に求めることで考察に幅と厚みをもたせることに成功してきており,今後一層の議論がチーム内・現場教員・各学会内において期待されている。また以上の調査・検討会から生じた新たな疑問点を明確にすべく,調査地の1年生・6年生の実態を把握するための質問紙調査を行った。なかでも1年生児童に対する質問紙調査は対象の回答能力の問題から例に乏しく,教育研究分野において実験的な試みとして位置づけることができる。なお平成20年度からはこれらの調査・ビデオデータ検討会の成果の発表を計画しており,本年9月には日本教育社会学会大会にて共同発表を行う予定である。本年度は前年度で得られた知見をもとに、以下2つの下位テーマを設定した上で教育における「子どもへの<まなざし>」の総合的研究を推進した。1「教育実践場面における『学校的社会化』の研究」:教師による<まなざし>のもと、いかにして子どもは学校生活に溶け込んでいくのであろうか。いわば子どもの「学校的社会化」がそこでは行われており、そのメカニズムを明らかにすることが本研究の主たる関心である。これは子どもが「児童になる」過程(=「児童」の成立過程)を探究しようとする研究であり、「社会化」「評価」「授業の成立」「学校的身体の成立」といった教育研究にとっての重要テーマに関連する研究として位置づけることができる。調査内容としては、昨年度の継続で2008年4月末までは茨城県内の小学校の参与観察を実施し、9月からは都内の公立小学校で調査を再開し、研究分担者・連携研究者・研究協力者によって週1回の参与観察・ビデオ撮影を実施し、同時にフィールドノーツや映像データのトランスクリプト作成を行ってきた(2009年7月までこの調査は継続予定である)。同時に本学卒業生である小学校教員との年2回の研究会に加え、調査対象校とのデータセッションも行い、実践者である教員たちとの共同的な意見交流も推進している。2「『子どもへの<まなざし>』の歴史的成立過程の研究」:1において教育実践場面に着目する一方、本年度より明治期以降の小学校の学籍簿・個性調査簿等の歴史資料の収集に着手している。今年度は都内・茨城県内・山形県内の小学校で資料収集を実施したが、今後より一層の資料収集と分析を進めていく予定である。この調査は日本の近代学校制度成立期における「児童理解・評価・指導」体制の確立と浸透に関する歴史社会学的接近であり、本研究のメインテーマである「子どもへの<まなざし>」の多角的な研究を推進する上で重要な意義を持つと考えている。本年度は前年度に設定した2つの下位テーマ、(a)「教育実践場面における『学校的社会化』の研究」(b)「『子どもへの<まなざし>』の歴史的成立過程の研究」をもとに、それぞれの角度から「子どもへの<まなざし>」の接近を試みた。まず(a)においては子どもが教師による<まなざし>のもと学校生活に溶け込んでいく「学校的社会化」のメカニズムを明らかにするべく、これまで蓄積した小学校授業場面の映像データ、トランスクリプト、フィールドノーツ等を用いた分析を行い。その成果を第61回日本教育社会学会で実表した。その結果本テーマは「社会化」「評価」「授業の成立」「学校的身体の成立」等の重要テーマに関連しながら、教育学研究において重要な位置づけをもつものとして注目を集めている。

さらにこの研究成果は本学卒業生である小学校教員との年2回の研究会でも報告され、実践者である教員たちとの共同的な意見交流も推進している。また(b)においては、前年度より明治期以降の小学校の学籍簿・個性調査簿等の歴史資料の収集に着手してきたが、今年度は今後より一層の資料収集と分析を進めていくための基礎構築として、山形県内の複数の小学校、茨城県内の小学校を訪問し、資料収集とともに各学校所蔵資料のリスト化、内容の記録・データベース化に加え研究チーム内におけるデータセッションに取り組んだ。これら歴史資料は現在把握しているだけでも膨大な数量にのぼり、今後も継続して収集・整理・加工のうえ、分析を進めていくことになる。なおこの調査は日本の近代学校制度成立期における「児童理解・評価・指導」体制の確立と浸透に関する歴史社会学的接近であり、本研究のメインテーマである「子どもへの<まなざし>」の多角的な研究を推進する上で重要な意義を持つものであり、本年度までの基礎的調査・研究をもとに今後大きな発展をみせるものとして期待されている。
M & Aが市場競争及び技術競争に与える影響

本研究の目的は、M & A(合併・買収)が企業の市場支配力や技術競争力に与える影響を実証的に明らかにすることである。分析の結果、我が国において多くみられる合理化を目的とした合併は、市場シェアの低下や事業資産の減少を通じて、企業の技術開発インセンティブや技術利用能力を低下させることが明らかとなった。他方で、合理化により、企業の研究開発効率は高まる可能性も示された。本研究では、合併が企業の技術力に与える影響を、技術開発力の指標である研究開発費や特許出願件数と、技術利用能力の指標として作成した事前発明審査請求率(合併前に出願された発明の審査請求率)に対する影響として評価した。その結果、合併は平均して研究開発費、特許出願、事前発明審査請求率のすべてを低下させることが分かった。そして、それらの効果の大部分は、マーケットシェアの低下や事業資産の減少によるものであることが明らかになった。特に、研究開発や特許出願については、事業整理以外の要因は全体として影響を与えておらず、シナジー効果は小さいことが推測される。さらに、技術利用の観点からは、事業整理の影響をコントロールしても、合併は事前発明審査請求率を一時的に低下させることが分かった。これは、合併に伴う組織の混乱や知財部のコスト意識の変化など、事業整理以外の要因によって技術の利用機会が低下することを示している。合併の形態による効果の違いに注目してみると、我が国に特徴的なグループ企業同士の合併や対等合併は、マーケットシェアや事業資産の変化という経路を通じてのみ、研究開発や特許出願への効果に違いを生じさせる。ただし、特にグループ内合併は大規模な事業整理が伴うことが多く、合併後の研究開発・特許活動への負の効果は大きい。技術利用については、グループ内合併や対等合併の場合、事業整理等による技術利用能力の低下が一部抑えられる効果があることが明らかとなった。本研究は、合併の影響をイベントスタディーとして分析するだけでなく、それと事業整理等の影響とを区別している点に新規性がある。また、これまで焦点の当てられてこなかった技術利用能力に着目しつつ、我が国の合併の特徴を考慮した分析を行っている点も重要な貢献のひとつである。合併・買収は、規模の拡大、新技術の獲得、新事業への参入等を短期間で実現する手段としてその重要性を増しつつある。ただし、我が国で行われている合併・買収には、不況や競争の激化に対応するための、合理化を目的とした組織再編が多いと考えられる。しかし、その場合でも、合併という組織変化は企業の研究開発能力や技術力に少なからぬ影響を及ぼしているはずである。したがって、この影響を考慮しない短視眼的な合併は、技術力の低下を通じて長期的には企業の競争力を低下させる恐れがある。本研究の目的は、合併による研究開発・特許化活動に対するシナジー効果の有無や、合併が技術の創出・活用能力に及ぼす影響を明らかにすることである。データの制約から分析対象は限られているが、分析結果は、我が国で多く実施されている合理化を目的とした合併が、それに伴う事業整理や選択と集中により、研究開発投資や特許出願件数を大きく減少させることを示している。また、合併による研究開発や特許活動に対するシナジー効果はほとんどなく、むしろ組織の機能が完全に統合されるまでに時間がかかることから、一時的に技術の利用機会を低下させることも示唆している。他方で、事業整理等の合理化は研究開発効率を上昇させる効果があることも確認された。すなわち、競争の激化や経営環境の悪化に対応するための合理化を目的とした合併は、研究開発投資や特許出願の絶対水準を減少させ、長期的な競争力の低下をもたらす可能性があるが、他方で、研究開発効率を高めるという側面もある。したがって、合併の意思決定に際しては、両者の影響を考慮して長期的な観点からの意思決定を行う必要があると言える。
基底膜細胞表面高分子物質の炎症修復機構とその臨床応用

我々は、多発性関節不全症の患者腫瘤から線維性腫瘍を切除し、その一部を細片とし、これをヌードマウスの皮下に注入しガン組織の転移を試みた。二ヶ月後肥厚したマウス皮膚を剥離し、これよりペプシンによりコラーゲンを抽出した。得られたコラーゲンを塩分画によりコラーゲンの分子種を分別定量した。その結果、ヌードマウス皮膚には線維種の保持する短鎖内膜コラーゲンVI型が存在することを知った。またこの短鎖コラーゲンで免疫したウサギ抗血清を用いて反応させたところ、タイプVIコラーゲン抗体と反応するバンドが55kdの部位に存在することを証明することができた。この短鎖コラーゲンはヒト先天性疾患マルファン氏病の上行性大動脈壁を抽出して得たコラーゲンに対してもタイプVIコラーゲン抗血清が反応した。このように短鎖コラーゲンは現在まで知られていなかった組織にかなり広範に存在することが推定される。のみならず、タイプIコラーゲンの分布範囲に広く普遍的に存在し、I型とその平衡的存在を示している可能性が高い。関節形成不全症においてもタイプIコラーゲン量よりこの短鎖VIコラーゲン量が多かったという成績はI型の共存および生成に必要な随伴性コラーゲンである可能性が高い。さらに、この腫溜より細胞を分離し細胞のクローン化を試みた。その血清中にはタイプVIコラーゲンが高密度に存在していることをSDS電気泳動で証明することができた。一方、プロテオグリカン構成体であるムコ多糖について高速液体クロマトグラフィーを用いng台で30分以内に12種の分子種を分別することができた。これに新しくコンドロイチナーゼB及び20スルファターゼを用いコンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸の構造をより正確に把握することに成功した。その構造二糖レベルでの分別は異型性に富む炎症修復、線維化過程における細胞間マトリックスの構造変動をより的確に把握する研究に極めて有効であると考えられる。炎症性細胞増殖で見られる基底膜高分子物質を研究する目的で,細胞増殖の旺盛な多発性線維腫を選び,その高分子コラーゲンについて検討した.なお,関節軟骨の加重増殖部位を選び,これより高分子プロテオグリカンを抽出し,この精製ムコ多糖分子種を高速液体クロマトグラフィーで同定した.ヒト多発性線維腫は同時に多発性関節形成不全を併っていた.この組織よりコラーゲンを抽出し, SDSボリアクリルアミドゲル電気泳動によりその分子腫を検討した結果,多量の短鎖コラーゲンが存在することを発見した.この短鎖コラーゲンは50KD, 55KD, 60KDの三本鎖から成るヘリックス構造を示すことを知った.このアミノ酸組成はコラーゲンの主要構成成分であるグリシン,プロリンが多い他,シスチンがこの短鎖コラーゲンに含まれていることを知った.これをrotatory shadowing電子顕微鏡でその主体構造を撮ることに成功した.このhelixの長さ105nmを有する短鎖コラーゲンは,モノマー,ダイマーの構造を有し,ダイマーはループ状の形態をとるものも検出された.同時にglobularタイプを示す末端部がペプシン処理により遊離し,球状構造として把えることができた.今回われわれはこの増殖性腫瘤に初めて短鎖コラーゲンを検出した.さらにこの短鎖コラーゲンは分子種上,分布率の高いタイプIコラーゲンよりも高い割合で存在するという全く新しい見解を呈示することになった.一方,ヒト関節軟骨よりムコ多糖を精製して,高速液体クロマトグラフィーで検討したところ,従来認められていなかったデルマタン硫酸が10%存在することを発見した.このデルマタン硫酸は,関節面のうちその荷重の高い部分に多く存在し,かつ,デルマタン硫酸の異性体も共存することを知った.この硫酸基の構造決定に高速液体クロマトグラフィーが極めて有効であり,炎症修復の過程で重要な役割をもつことが示唆された.我々は、多発性関節不全症の患者腫瘤から線維性腫瘍を切除し、その一部を細片とし、これをヌードマウスの皮下に注入しガン組織の転移を試みた。

一方、プロテオグリカン構成体であるムコ多糖について高速液体クロマトグラフィーを用いng台で30分以内に12種の分子種を分別することができた。これに新しくコンドロイチナーゼB及び20スルファターゼを用いコンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸の構造をより正確に把握することに成功した。その構造二糖レベルでの分別は異型性に富む炎症修復、線維化過程における細胞間マトリックスの構造変動をより的確に把握する研究に極めて有効であると考えられる。
赤タマネギ添加による種子の発芽促進機構の解明

赤玉葱添加による発芽促進機構の解明について植物ホルモンの関与と細胞壁分解酵素の活性化を見出し、プロテオーム解析による機能解明を行い、代謝回転の促進と情報伝達、インドール酢酸の関与を明らかにし、赤玉葱添加発芽種子の機能性について、GABAの増加による高血圧抑制機能と、ポリフェノールの増加による抗酸化性の増加とを見出し、赤玉葱添加発芽玄米が、機能性食品として有望であることを示した。各種玄米の発芽を行い、ORAC値、RS含量等を測定し、赤玉葱発芽玄米が有意に低い難消化性を示した。また、高いβ-セクレターゼ阻害活性を示すことから、赤玉葱発芽玄米が、糖尿病及び認知症の両方の予防に有効であることを示した。赤タマネギ添加発芽玄米の特長と発芽促進機構の解明および機能性の向上効果について研究を開始した。(1)赤タマネギによる発芽促進機構を明らかにするため、ジベレリン阻害剤(ウニコナゾールP)を添加した結果、発芽促進効果が抑制されたことから、赤タマネギ添加による発芽の促進にはジベレリンが関係していることが明らかになった。発芽中の各種の酵素活性を調べた結果、発芽により、αーアミラーゼ、セルラーゼ等が活性化し、赤タマネギの添加によって、セルラーゼ、キシラナーゼ等の細胞壁分解酵素が特に活性化されるということを見いだした。(2)未発芽種子、水浸漬による発芽種子および赤タマネギ添加発芽種子の3種類についてプロテオーム解析を行った結果、水浸漬発芽種子において、シトレートシンターゼやプロテインキナーゼの増加が認められ、赤タマネギ添加発芽種子では、シャペロニンおよびインドール酢酸合成酵素の増加が認められ、発芽においては、クエン酸回路の回転の促進およびリン酸化を介した情報伝達が行われ、特に、赤タマネギ添加による発芽促進については、植物ホルモンが関与していることが推察された。(3)赤タマネギ添加発芽イネ種子の機能性について検討した結果、発芽による増加が報告されているγーアミノ酪酸(GABA)の増加が、赤タマネギ添加によってさらに促進されること、使用した3品種の全てで、ポリフェノールの増加によるDPPHラジカル消去活性が増加するということが明らかになった。この赤タマネギ発芽玄米を小麦粉に3割添加してパンを試作した結果、食味、耐老化性、抗酸化性の優れたパンとなった。これにより、赤タマネギ添加発芽イネ種子は、抗高血圧機能および抗酸化機能がきわめて強いことが示され、機能性食品の素材として有望であることが明らかになった。本研究では、当研究室で開発した「赤タマネギ添加発芽玄米」について、発芽促進機構を解明し、微生物の増殖阻害効果を検証し、その特徴と機能性を明らかにして用途開発を行うことを目的としている。26年度は、発芽促進が植物ホルモンの増加によることを明らかにし、GABAおよびポリフェノールの増加による機能性の向上を明らかにした。本課題の申請書において、27年度の研究計画として、(1)発芽促進機構の解明、(2)抗菌性の解明、(3)抗酸化性等の機能性の検討、(4)稲以外の作物への効果の検討、が挙げられていた。(1)については、すでに26年度に前倒しでジベレリン、インドール酢酸等の植物ホルモンの増加によることを明らかにした。(2)については、普通タマネギ添加でも発芽処理16時間後の菌数低減効果はあるものの24時間後には菌数が増加したのに対し、赤タマネギ添加の場合は、24時間後においても菌数増加が起こらず、抗菌効果が数日間継続することを見出した。(3)については、26年度のDPPHラジカル消去試験に加えて、27年度には新たに水溶性および脂溶性のORAC値の測定を行い、赤タマネギ添加発芽玄米の場合はH-ORAC値の増加することを明らかにした。(4)については、米以外に、大麦、大豆、小豆においても、赤タマネギ添加によって顕著に発芽が促進されることを見出した。上記の研究成果に加えて、赤タマネギ添加発芽玄米は、アミラーゼ活性がきわめて強いこと、グルタミン酸が顕著に増加することを見出し、機能性食品の素材として有望であることを明らかにした。申請書および実績報告書に記載した研究を実施し、(1)発芽促進機構の解明、(2)抗酸化性等の機能性の検証、(3)抗菌性の検討、(4)米以外の作物種子への効果の検討、(5)特性解明と用途開発、の5点について、有望な研究成果を得た。赤玉葱添加による発芽促進機構の解明については植物ホルモンの関与と細胞壁分解酵素の活性化を見出し、プロテオーム解析による機能解明については代謝回転の促進と情報伝達、インドール酢酸の関与を明らかにし、赤玉葱添加発芽種子の機能性については、GABAの増加による高血圧抑制機能とポリフェノールの増加による抗酸化性の増加とを見出し、赤玉葱添加発芽イネ種子が、機能性食品として有望であることを明らかにした。発芽玄米は、発芽時に玄米中のフィチン酸がフィターゼによってリンとイノシトールに分解され、吸収されやすい形に変化し、同時にGABA(γ-アミノ酪酸)が増加する。、血糖上昇の抑制効果や糖尿病合併症改善効果、血中コレステロール低下効果が報告され、発芽玄米食が脂質異常症や高血糖を改善すると報告されている。

本年度の研究は、各種玄米(一般汎用米:コシヒカリ、紫黒米:おくのむらさき、巨大胚芽米:恋あずさ)を用い、既報1)に従い、水発芽および赤玉葱発芽を行い、ORAC値、RS含量、グルタミン酸含量、ポリフェノール含量、GABA含量、グルコース含量、炊飯物性値を測定し、発芽による機能性成分と玄米の種類における相違を明らかにし、既報で報告した120分後のAUC(血糖曲線下面積:area under curve)の推定式に従い、3品種の玄米、水発芽玄米、赤玉葱発芽玄米のAUCの値を算定した結果、3品種とも水発芽に比べ、赤玉葱発芽が1%の危険率で有意に低い値を示した。また、認知症予防に有効な食材を探策するために、アセチルコリンエステラーゼ阻害活性、β-セクレターゼ阻害活性の測定を行った。この結果、3品種の赤玉葱発芽特に「おくのむらさき」が水発芽に比べて高いβ-セクレターゼ阻害活性を示した。以上の結果、「おくのむらさき」の赤玉葱発芽が血糖値、および認知症予防に有効であることが示唆された。赤玉葱添加による発芽促進機構の解明について植物ホルモンの関与と細胞壁分解酵素の活性化を見出し、プロテオーム解析による機能解明を行い、代謝回転の促進と情報伝達、インドール酢酸の関与を明らかにし、赤玉葱添加発芽種子の機能性について、GABAの増加による高血圧抑制機能と、ポリフェノールの増加による抗酸化性の増加とを見出し、赤玉葱添加発芽玄米が、機能性食品として有望であることを示した。各種玄米の発芽を行い、ORAC値、RS含量等を測定し、赤玉葱発芽玄米が有意に低い難消化性を示した。また、高いβ-セクレターゼ阻害活性を示すことから、赤玉葱発芽玄米が、糖尿病及び認知症の両方の予防に有効であることを示した。申請段階で計画した3つの研究改革について、それぞれ順調な成果が得られた。(1)赤タマネギ添加による発芽促進機構の解明については植物ホルモンの関与と細胞壁分解酵素の活性化を見いだし、(2)プロテオーム解析による機能解明については代謝回転の促進と情報伝達、インドール酢酸の関与を明らかにし、(3)赤タマネギ添加発芽種子の機能性については、GABAの増加による高血圧抑制機能とポリフェノールの増加による抗酸化性の増加とを見いだし、赤タマネギ添加発芽イネ種子が、機能性食品素材として有望であることを明らかにした。28年度は最終年度であるので、本研究の集大成を行い、赤タマネギ発芽種子の特性解明と用途開発を中心に研究を推進、集約する。米、大麦等において、抗酸化性、難消化性等の機能性を検討し、抗菌性を確保しながら、機能性食品素材としての新用途開発に取り組む。食品科学申請書では、27年度以降の計画として、(1)赤タマネギによる発芽促進機構の解明、(2)赤タマネギ添加発芽における抗菌性の解明、(3)抗酸化性の詳細な検討、(4)抗酸化性以外の機能性に関する検討、(5)イネ以外の麦類や豆類の種子における赤タマネギ添加発芽の検討などを記載した。上記(1)から(5)について、計画通り研究を実施する予定である。分析装置である近赤外分光計の3月分の借料を28年度の4月に支払うため。26年度は赤タマネギ添加発芽イネ種子の発芽促進機構の解明、プロテオーム解析および抗酸化性を中心とする機能性評価と発芽種子配合パンの試作まで進め、順調な成果が得られたが、GABAの増加を確認するための委託分析が3月になり、結果も得られてデータの報告も受けたが、その委託分析費用の支払いが分析機関からの報告・請求の翌月(新年度4月)となってしまい、26年度の試験費用約26万円が未使用となってしまった。分析装置である近赤外分光計の3月分の借料を28年度の4月に支払う予定である。
熱水系地下生命環境の解明～同位体マルチプロファイルからのアプローチ～

1.酸素およびホウ素同位体を用いたオマーンオフィオライト海洋地殻岩の熱水循環の研究について論文をまとめ,国際誌に投稿した.投稿論文の主旨は以下の通りである.(1)酸素同位体比にもとづき,熱水変質の反応条件(温度,水/岩石比)を推定した.変質鉱物組成のみにもとづく温度の見積もりでは,熱水変質の最高温度しかもとめられなかったが,酸素同位体の結果により,上部地殻の大部分が軸付近での高温変質ののち,低温熱水変質を受けていることが明らかになった.また,熱水循環は下部ハンレイ岩までおよび,1程度の水/岩石比で反応したと見積もった.(2)ホウ素濃度は深度に沿って減少するが,高温変質を受けた下部地殻でも有意に高い値を示す.これにより,これまでの考え方とは逆に,高温変質でもホウ素は岩石に取り込まれ,熱水変質した海洋地殻はホウ素の大きなシンクとなっていることを明らかにした.特に,重いホウ素(11B)に富む下部地殻は,沈み込み帯における島弧火山岩の高いホウ素同位体比を説明できる可能性が示唆される.(3)ホウ素同位体比は,深度に沿って明瞭な増加傾向を示した.また,酸素同位体比とは逆相関を示し,オマーンオフィオライト海洋地殻のホウ素同位体比は熱水とほぼ平衡に達しており,基本的に変質温度に支配されていることを明らかにした.海洋地殻全体の平均ホウ素同位体比は7.9‰であり,熱水変質を通じて10‰以上増加することが示された.2.オマーンオフィオライト海洋地殻について微量元素の深度プロファイルを作成し,熱水変質における各元素の挙動を明らかにした.3.トルードスオフィオライト海洋地殻岩および海底下の鉱床帯について,ホウ素同位体を適用した共同研究を行い,硫化物鉱床の生成プロセスについて明らかにした.中央海嶺における熱水循環の詳細を明らかにするため,オマーンオフィオライト海洋地殻岩の同位体地球化学的研究を行った.主な成果は以下の3項目にまとめられる.1.オマーンオフィオライト海洋地殻の酸素・水素同位体比酸素同位体比が示す温度と変質鉱物組成が示す温度との比較から,上部地殻は海嶺軸上で高温の熱水変質を受けたのち,軸から離れたところでも継続的に低温の熱水循環があったが,下部地殻と反応したのは300°C以上の高温の熱水に限られることがわかった.また,モホ面付近まで水/岩石比1-2程度で熱水の流入があったことが示された.下部地殻では大規模な海水の超臨界二相分離が起こり,海水と明らかに異なる水素同位体比を持つ熱水が周囲の岩石と反応している可能性が示された.2.珪酸塩におけるホウ素同位体分析手法の改良イオンクロマトグラフィーを用いたホウ素の化学分離について詳細に検討し,標準岩石試料を用いて分析法の精度・確度および再現性について評価した.その結果,既存の分析法の10分の1である100ng相当でのホウ素同位体分析が可能となる手法を新しく確立することが出来た.3.オマーンオフィオライト海洋地殻のホウ素濃度・同位体比ホウ素濃度は深度とともに減少傾向を示したが,海洋地殻全体を通して新鮮な岩石のホウ素濃度より高く,岩石中のホウ素は海水から付加されたことを意味する.ホウ素同位体比は深度にそって増加傾向を示し,反応温度上昇にともなう同位体分別係数の減少を反映していると考えられた.フラックス計算から,海洋地殻は下部地殻も含めてホウ素の大きな吸収源となっており,河川による海洋へのインプットフラックスのおよそ30%を除去すると見積もられた.さらに,熱水変質を通じて海洋地殻のホウ素同位体比は10‰近く増加することが明らかになった.1.酸素およびホウ素同位体を用いたオマーンオフィオライト海洋地殻岩の熱水循環の研究について論文をまとめ,国際誌に投稿した.投稿論文の主旨は以下の通りである.(1)酸素同位体比にもとづき,熱水変質の反応条件(温度,水/岩石比)を推定した.変質鉱物組成のみにもとづく温度の見積もりでは,熱水変質の最高温度しかもとめられなかったが,酸素同位体の結果により,上部地殻の大部分が軸付近での高温変質ののち,低温熱水変質を受けていることが明らかになった.また,熱水循環は下部ハンレイ岩までおよび,1程度の水/岩石比で反応したと見積もった.(2)ホウ素濃度は深度に沿って減少するが,高温変質を受けた下部地殻でも有意に高い値を示す.これにより,これまでの考え方とは逆に,高温変質でもホウ素は岩石に取り込まれ,熱水変質した海洋地殻はホウ素の大きなシンクとなっていることを明らかにした.特に,重いホウ素(11B)に富む下部地殻は,沈み込み帯における島弧火山岩の高いホウ素同位体比を説明できる可能性が示唆される.(3)ホウ素

同位体比は,深度に沿って明瞭な増加傾向を示した.また,酸素同位体比とは逆相関を示し,オマーンオフィオライト海洋地殻のホウ素同位体比は熱水とほぼ平衡に達しており,基本的に変質温度に支配されていることを明らかにした.海洋地殻全体の平均ホウ素同位体比は7.9‰であり,熱水変質を通じて10‰以上増加することが示された.2.オマーンオフィオライト海洋地殻について微量元素の深度プロファイルを作成し,熱水変質における各元素の挙動を明らかにした.3.トルードスオフィオライト海洋地殻岩および海底下の鉱床帯について,ホウ素同位体を適用した共同研究を行い,硫化物鉱床の生成プロセスについて明らかにした.
血中グリチルレチン酸濃度が尿中コルチゾール/17-OHCS比に及ぼす影響

甘草の主成分のグリチルリチン(GL)はコルチゾール(F)の代謝酵素を阻害し、偽アルドステロン症を誘発する。本副作用は甘草含有漢方薬でもみられ、甘草エキス2.5g/日以上を含む製剤で発症頻度が高まるとされているが、甘草エキスが少量の漢方薬でも発症の報告がある。この理由として、漢方薬エキス顆粒剤の製造過程で抽出されるGL量が構成生薬により異なることが予想され、低K血症発症頻度の高い漢方薬はGL量が多いと考えられる。偽アルドステロン症発症頻度とGL量の関係を検討するため、本研究では甘草エキスを1.5g/日含有する抑肝散(YKS)投与中の患者の低K血症発症頻度を調査した。また副腎皮質からのF分泌を反映する17-OHCSを利用したF代謝阻害の評価を検討するため、GL投与に関する文献を調査した。YKS投与中の51名のうち18名(35.3%)が低K血症を発症していた。低K血症発症までの投与日数は中央値122日であった。18名中6名は低K血症誘発薬剤を併用しており、低K血症発症までの日数は中央値24日と非併用群に比較して短かった。これらの低K血症はYKS投与によりF代謝が阻害されたためと予想され、さらに低K血症誘発薬剤の併用によりそのリスクが高まると考えられた。GL投与の文献調査では偽アルドステロン症の症例報告が10件、健常ボランティアを対象とした投与試験が16件あった。GL投与試験の文献のうち血中Fを測定したものが8件、血中コルチゾン(E)が3件、尿中Fが9件、尿中Eが5件、F及びEの尿中テトラヒドロ体が3件であったが17-OHCSは無かった。文献ではEとFの比を用いてFの代謝阻害を評価していたが、これらの測定項目には副腎皮質からのF分泌が影響すると考えられ、副腎皮質からのF分泌を反映する17-OHCSで補正した尿中F/17-OHCS比もF代謝阻害の評価に利用する必要があると考えられた。
パラレル機構を用いた金属加工用工作機械に関する研究

パラレル機構を用い、金属の切削加工を目的とした工作機械を製作した。パラレル機構としてボールねじとサーボモータを3組使い、ベースから三角錐型に配置してエンドプレートの1点の位置を3自由度で制御するハイブリッド構造を採用した。エンドプレートにはギア付きサーボモータ2組を搭載し、主軸を5自由度で駆動する。各ジョイントはボールベアリングを組み合わせた構造とした。本研究で考慮している加工は鋼・アルミのエンドミル・ドリル加工・研磨であり、高い剛性と同時に高速運動制度が要求される。高速度運動性能は満足な結果が得られたが、剛性が不足したため設計変更を行い改造した。その結果、剛性は向上したが、寸法が大きくなったため運動性能としては一長一短であることがわかった。従来の金属切削用工作機械は位置制御だけを取り入れているのがほとんどであるが、ドリル加工などに応用する際に力制御が行えればより高度な加工が可能となる。そこで、力制御の可能性について検討を行った。また、エンドミル加工・ドリル加工だけでなく主軸に測定プローブをとりつけて3次元座標測定機として使用する可能性を検討した。パラレル機の運動精度を測定・検定する方法は今のところ絶対的なものがない。本研究では、直線運動精度の測定結果を用いる方法に加えて、円運動測定法を用いて機会のパラメータ誤差を同定する方法について研究を進めた。円運動測定装置としてはボールバー測定装置を採用した。軌跡パターンの解析フーリエ級数を導入したことにより、パラメータ誤差全部については同定できなかったが主要なパラメータ誤差を求めることができ、機械の誤差が真円度で4分の1程度に向上した。パラレル機構を用い、金属の切削加工を目的とした工作機械を実際に製作した。パラレル機構としてボールねじと中空サーボモータを3組使い、ベースプレートから三角錐型に配置してエンドプレートの1点の位置を3自由度で制御する構造を採用した。エンドプレートにはギア付きサーボモータ2組を搭載し、仮設の主軸を計5自由度で駆動する。ベースプレートは廃品となったフライス盤の構造体を利用した。各サーボモータを固定するプレートは新しく設計・製作した。各ジョイントはボールベアリングを使用した。制御用コンピュータには汎用のパソコンとモータコントローラボードを使用し、ソフトウェアは自作したが、それでも十分な性能が発揮できた。本研究で考慮している加工は鋼・アルミのエンドミル加工・ドリル加工・研磨であり、高い剛性と同時に高速運動性能が機械に要求される。そこで主軸先端の運動精度・速度・加速度・剛性の測定を行い、金属を切削加工するのに十分な性能が得られているかを解析した。各測定にはリニアスケールやストレートエッジと電気マイクロメータを使用した。そうして、3本のボールねじ長さの初期値やシリアル部のサーボモータの初期回転角などの機構のパラメータのキャリブレーションの効率的な方法を模索した。また既存の小型高周波スピンドルモータを取り付け、ケミカルウッドとアルミニウムを対象に小径ドリル加工を試みた。すると、運動精度を向上させるためのキャリブレーションがドリル加工を安定しておこなうためにもには必要不可欠であることがわかった。(1)パラレル機構応用工作機械の改造前年度試作したパラレル機構応用工作機械は,パラレル機構に中空サーボモータを3個用い、ベースプレートから三角錐型に配置してエンドプレートの1点の位置を制御する機構を取っていた。ごれではエンドプレートに搭載したギア付きサーボモータ2組の出力が小さいため、自由な姿勢を取れなかった。そこで、大型のモータに改造して、大きな切削抵抗が加わっても安定になるようにし、かつ各部の構造体を再設計して、剛性を向上させた。(2)パラレル機構のキャリブレーション法の研究DBB法を用いて、パラレル機構の運動精度をキャリブレーションする方法について研究した。すなわち、最も誤差が顕著に現れた運動軸ごとにDBB法で測定された半径誤差と誤差原因から定まる軌跡パターンの間に成立する連立方程式を解いて、誤差原因とその大きさを求める方法を開発した。

この方法の妥当性を検証するために、シミュレーションと実測による確認を行って、機構パラメータの修正を行った。その結果、運動誤差を初期の1.7mmから、修正後の0.4mmまで大幅に減少させることに成功し、本方法の妥当性が確かめられた。1.試作機の構造の変更高い剛性と高速運動は特にエンドミル・ドリル加工機に望まれているものである。しかし、高い剛性を得ようとすれば各要素が大きく・重くなりがちであるので、この両者は両立するのは難しい。前年度まででは特に剛性面で満足な性能を得ることができなかったので、問題を解決するためにジョイント部の構造の見なおしを行うことにし、試作機を改造した。その結果、剛性は向上したが、寸法が大きくなったため運動性能としては一長一短であることがわかった。2.新しい利用法の検討エンドミル加工・ドリル加工だけでなく主軸に測定プローブをとりつけて3次元座標測定機として使用する可能性を検討した。3.キャリブレーション方法の検討パラレル機の運動精度を測定・検定する方法は今のところ絶対的なものがない。今回は、直交型工作機械の精度測定として広く使用されている円運動測定法を用いて機械のアクチュエータ長さやジョイント位置などのパラメータ誤差を同定する方法について研究を進めた。円運動測定装置としては交差格子スケールを用いるのが円中心位置や絶対半径の情報が正確に得られるため望ましいが、測定装置が高価であることや高度の据え付け技術が要求されるのでここでは採用せず、DBB測定装置を採用した。軌跡パターンの解析にフーリエ級数を導入したことにより、パラメータ誤差全部については同定はできなかったが主要なパラメータ誤差を求めることができ、機械の誤差が真円度で4分の1程度に向上した。