hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳腫瘍幹細胞抗原および微小環境を標的とした複合的免疫療法の開発

また、再発悪性神経膠腫8症例に対してVEGFR1/VEGFR2ペプチドワクチン療法を施行し、重篤な有害事象なく2例の不変(stable disease: SD)が得られた。ヒストリカルコントロールと比較して、VEGFR1/VEGFR2ペプチドワクチンにより生存期間の延長傾向が認められた。ワクチン投与前後のVEGFR特異的細胞傷害性T細胞(CTL)の解析(6症例)を行った結果、ワクチン後にVEGFR1特異的CTLが6例中6例、VEGFR2特異的CTLの誘導は6例中2例で誘導されていた。また、血清中sVEGFR2のELISA解析(8症例)を行ったところ、ワクチン後に8例中4例で低下していた。以上、本研究によりVEGF阻害(腫瘍免疫抑制の制御作用および腫瘍増殖・腫瘍血管新生の抑制作用)による新たな免疫療法の有効性が示唆された。脳神経外科BCSCの免疫学的微小環境に関与する免疫抑制分子であるVEGF/VEGFR系を同定し、脳腫瘍患者におけるVEGF/VEGFR系の関与およびVEGFRワクチン後の免疫学的変化を明らかにしている。本研究の目的であるBCSCの免疫学的微小環境に関与する免疫抑制分子を同定し、さらにBCSCおよびグリオーマにおける新たな免疫抑制機構の存在を明らかにしている。・VEGFおよび腫瘍抗原ワクチンによる免疫抑制の制御効果の解析VEGFおよび腫瘍抗原ワクチンによる免疫抑制分子の発現変化および免疫抑制性細胞の誘導能の制御効果を解析する。具体的にはVEGFRワクチンおよびVEGFRおよび腫瘍抗原ワクチンが施行された患者リンパ球および血清における免疫抑制性因子の発現・産生を経時的に解析する。・BCSCモデルにおける免疫抑制分子の発現およびBCSC免疫抑制の制御効果の解析in vivoにおけるBCSCによる免疫抑制を解析するため、マウス由来神経幹細胞にがん遺伝子を導入して誘導されたBCSCの脳内移植モデルを作成し、マウス脳内免疫抑制分子の発現解析を行う。コントロールとして正常脳組織、BCSCを血清で分化誘導した腫瘍細胞を脳内移植したモデルの脳組織との比較検討を行う。1ヒトBCSCによる免疫抑制・抵抗性の解析:我々が樹立した複数のヒトBCSC株を用いて,in vitroにおける免疫抑制性因子の発現・産生の解析を行う。コントロールとして、グリオーマ細胞およびBCSCから血清で分化誘導した腫瘍細胞を用いて比較検討する。また、ヒトBCSCと末梢血単核球との共培養による、免疫抑制性細胞の誘導能をコントロールと比較解析する。2VEGF阻害によるヒトBCSC免疫抑制の制御効果の解析:VEGF阻害抗体を用いて、in vitroにおけるBCSCによる免疫抑制分子の発現および免疫抑制性細胞の誘導能の制御効果を解析する。さらに、実際にVEGFRワクチンが施行された患者血清における免疫抑制性因子の発現・産生を経時的に解析する。3BCSCモデルにおける免疫抑制分子の発現
政党による所属議員の再選と党議拘束の両立

本研究は、政党が票と議席を獲得するために、どのように立法組織を設計するのかを、日本の国会に焦点を当てて検討した。票と議席を増やし、政権を獲得・維持するためには、政党は、所属議員が特殊利益と一般利益の両方を有権者にもたらすことで再選可能性を最大化できるように、立法組織を構築する必要がある。本稿は、政党が、特殊利益を扱う委員会では、議員が選挙区の細かな要求に対応できるように、彼らの要求に沿って所属委員会を決定し、自律的な委員会運営を許す一方、一般利益を扱う委員会では、有権者全体からの支持を得られる政策形成を促すために、党内で平均的な政策立場をとる議員を任命し、議事を管理していることを示した。本研究は、平成23年度から25年度の3年間にまたがる。交付申請書に記載した「研究実施計画」では、本研究の過程を、(1)先行研究の検討と理論的考察、(2)データの収集と分析、(3)中間報告とフィードバック、(4)学術雑誌への投稿の4段階に分け、24年度は、(2) (3)を行う予定であった。実施は、予定を上回るペースで進んでおり、極めて順調である。一部の論文は、既に学術雑誌に投稿し、受理された。具体的には、交付申請書の「研究目的」に示したように、本研究の目的は「いかにして政党は、個々の議員の再選と党としての一体性を両立しているのか」を問うことであり、この問いに対して、「政党は、個別利益分野では、議員の関係委員会・部会への所属希望を認め、審議内容にも自律性を与える一方、一般利益分野では、党の政策に忠実な議員を委員会・部会に任命して審議内容を統制することで、所属議員の再選と党としての一体性を確保している」という仮説を提示した。24年度は、この仮説を実証するためのデータ収集と分析を行った結果、仮説を強く支持する実証的証拠が得られた。この成果を“Electoral Incentives, Party Discipline, and Legislative Organization"というタイトルで論文としてまとめ、European Political Science Review(EPSR)に投稿し、3名のレフリーによる査読を経て、受理された。EPSRは25年からImpact Factorの対象となるなど、高い評価を受けている。また、論文の知見は、比較政治学の分野では、政党が個々の議員の再選と政党の一体性という一見矛盾する目標を両立する手段があることを示しており、日本政治の分野でも、日本における国会や委員会の重要性や機能を示しており、一定の独自性、新規性を持つと考える。政党は、議員の個々の選挙事情に対応する一方、党として集合的決定を行なわなくてはいけないという矛盾した目標を抱えている。本研究では、政党がいかにして所属議員の再選と党としての一体性の維持を両立しているかを明らかにすることを目的とした。本研究は(1)先行研究の検討と理論的考察、(2)データの収集と分析、(3)中間報告とフィードバック、(4)学術雑誌への投稿の4段階に分けられ、最終年度である25年度は予定通り(4)を実施した。まず、知見として、「政党は、個別利益分野では、議員の関係委員会・部会への所属希望を認め、審議内容にも自律性を与える一方、一般利益分野では、党の政策に忠実な議員を委員会・部会に任命して審議内容を統制することで、所属議員の再選と党としての一体性を確保している」という主張を理論的に確定し、それを2003年から2007年の日本の委員会を分析することにより、実証した。その成果は、Fujimura (2012)に続き、Fujimura (2013); Sasada, Fujimura, and Machidori (2013)において、公表した。3年の研究機関に海外査読誌に3本の論文を掲載することができたのは、国際的に成果を示すことができたという点で大きな貢献であると考える。また、本研究で使用したデータをウェブページにて一般公開することを進めている。既に、アメリカのWestern Kentucky UniversityとRice Universityの研究者からの依頼によりデータを提供した。彼らは本データをもとに研究を進めている。政党は矛盾する目的を抱えている。一方では、党内の議員ごとに異なる選挙事情に応える必要がある一方、政権運営、政策形成のためには所属議員に統一的行動を課さなくてはならない。本研究の目的は、政党はいかにして所属議員の個別の選挙区事情に配慮しつつ、統一的行動を議員に課しているのかを明らかにすることである。平成23年度は、収集したデータからを用いて、建林正彦・藤村直史「政権末期における自由民主党の政策形成と議員行動の変容:2009年自由民主党議員への政治意識調査から」(『法学論叢』169巻9号)を公表した。この論文は、選挙制度が議員の選挙活動や政党の一体性に与える影響を分析したものである。

選挙制度が政党の一体性に影響をあたえることは従来も指摘されてきたことであるが、本論文では、単に制度だけではなく、政治アクターがその制度を理解し使いこなすことが決定的意味をもつということを明らかにした点に意義があると考える。また、理論部分を、Naofumi Fujimura. "Electoral Institutions and Legislators' Representation of Constituencies: Empirical Evidence from Japan's SNTV and SMD Systems" Essex-Kobe Research Collaboration Seminar (Kobe University, Japan, September 23, 2011)において報告した。現時点で草稿ではあるが、選挙制度によって議員の選挙事情がいかに変わるのかを理論的に検討したものであり、公表に向けて修正することで、選挙制度が議員の行動に及ぼす影響をより詳細に明らかにできると考えられる。本研究は、平成23年度から25年度の3年間にまたがる。交付申請書に記載した「研究実施計画」では、本研究の過程を、(1)先行研究の検討と理論的考察、(2)データの収集と分析、(3)中間報告とフィードバック、(4)学術雑誌への投稿の4段階に分け、24年度は、(2) (3)を行う予定であった。実施は、「当初の計画以上に進展している」と言える。「当初の計画以上に進展している」とする理由は、(1)研究成果の一部を既に学術雑誌に投稿し、査読を経て受理されたこと、(2)研究課題を別の側面から解明する着想を得て、そちらもワーキングペーパーにまとめ、海外の学会で報告したことの2点である。(1)については、「研究実績の概要」で記述したように、研究成果をEuropean Political Science Reviewに掲載することができた。(2)については、研究を進めるうえで、本研究の問いを解明するためには、公認にも焦点を当てる必要があると考えるに至った。そこで、平成24年度にデータの収集と分析を行い、知見をワーキングペーパーとしてまとめた。このペーパーを、アメリカ西部政治学会に申請し、審査を経て、報告申請が受理された。25年3月に、“Nomination Errors under the Single Nontransferable Vote System: Evidence from Japan"というタイトルで、アメリカカリフォルニア州ロス・アンジェルスで報告した。研究の過程は、(1)先行研究の検討と理論的考察、(2)データの収集と分析、(3)中間報告とフィードバック、(4)学術雑誌の投稿の4段階に分けられ、平成23年度は、(1)のすべてと(2)の前半を行う予定であった。研究は順調に進み、(1)については、まず先行研究を検討し、従来の研究では解明されていない点をより明確した。そのうえで、「国会の委員会への所属やそこでの審議を統制することにより、個々の議員の再選と党としての一体性を両立している」という本稿の仮説が従来の研究では明らかにされていない点を解明できるということを確認すると同時に、先行研究からの示唆により理論を修正した。
脳内各種神経伝達物質による全身麻酔作用桟序解明へのアプローチ

過去3年間のマイクロダイアリシス法を用いた実験成果を論文にまとめた。I.ラットの線条体ドーパミンに対するハロセン麻酔深度(MAC)の影響をマイクロダイアリシス法を用い検討した成果を論文にまとめた。Brain Researchにacceptedされ印刷中II.各種吸入麻酔薬のラットの線条体ドーパミンに対する影響をマイクロダイアリシス法で検討し論文にした。III.麻酔最小必要量(MAC)と老化及び脳内神経伝達物質との関係について論文にまとめた麻酔と蘇生に投稿中IV.マイクロダイアリシス法によりラットの線条体にドーパミンを直接注入投与し、麻酔最小必要量(MAC)に影響するかを検討しその結果を論文にして投稿準備中1.はじめに揮発性吸入麻酔薬の中枢への作用は麻酔薬の種類によって異ることが予想される。そこで、同じ麻酔深度の下で各種吸入麻酔薬の中枢神経伝達物質の放出・代謝に対する影響をマイクロダイアリシス法を用い、ラットの線状体内の細胞間隙に放出されるド-パミンとその代謝物を測定し比較検討した。2.対象と方法雄性SDラットを用い、麻酔はハロセン,エンフルレン,セボフルレン,イソフルレン各々IMACで比較した。マスクで導入後.特製の円筒に入れ.酸素をキャリア-として順次各麻酔を2時間づつ連続的に投与し各々測定した。測定項目は線状体内ド-パミンとその代謝物.3.4ージヒドロキシフェニル酢酸(DODAC)とホモバニリン酸(HVA)をマイクログイリシス法,液体クロマトグラフィで測定し比較検討した。3.結果と考察ド-パミンの細胞間隙に放出量は,ハロセンを100%とするとセボフルレン(51.5±9.8%),エンフルレン(37.5±7%)と有意に低下した。(P<0.01)。イソフルレン(71.6±16.8%)と低下したが有意ではなかった。中間代謝産物のDOPACでエンフルレン(70.1±14.0%)とハロセンに比べ有意に低下した(p<0.05)。他の吸入麻酔素では代謝産物(DOPAC,HVA)には有意な変化はみられなかった。以上より,これらの4種類吸入麻酔素により,線状体ド-パミンの放出,代謝に代し影響があることが示された。III.麻酔最小必要量(MAC)と老化及び脳内神経伝達物質との関係について論文にまとめた麻酔と蘇生に投稿中IV.マイクロダイアリシス法によりラットの線条体にドーパミンを直接注入投与し、麻酔最小必要量(MAC)に影響するかを検討しその結果を論文にして投稿準備中I.ラット線条体へのド-パミン投与によるMACへの影響われわれは,前年ハロセンを用い麻酔深度による線条体ド-パミン,ノルエピネフィリン,セロトニンの影響を検討し,麻酔深度により,線条体ド-パミンが増加することを発見した。今回は更に麻酔作用機序と線条体ド-パミンとの関係を検索する目的でマイクロダイアリシス法により,ド-パミンを直接線条体内に投与しMACの影響を検討した。SD雄性ラットの各MACをtail clamp法により測定,1週間後にマイクロダイアリシス法により,ド-パミン68pmol,及び60180pmolの二段階に分け投与しMACを測定した。対照値のMACは,0.94±0.13%,少量投与で0.93±0.07%と変化はなかっが,多量投与では0.68±0.13%と約28%有意に低下した。II.加齢によるMACの変化と線条体ド-パミンの変化加齢によりMAC低下を示すFisher344ラットを対象に,MAC及びマイクロダイアリシス法により線条体ド-パミンを測定した。生後2ケ月,5ケ月のMACは各々1.00±0.04%,0.96±0.03と差はなかったが18ケ月では0.78±0.11と有意に低下した。一方,線条体ド-パミンも,2ケ月,5ケ月に比べ18ケ月で有意に増加した。III.老化による脳内各神経伝達物質への影響先迷のMACに有意差がみられたFisher344ラットを用い,生後2ケ月と24ケ月のラットの脳7ケ所(線条体,海馬,視床下部,中脳,小脳,延髄,皮質)に分け,ホモジナイズしてノルエピネフィリン,ド-パミン,セロトニンを測定した。ド-パミン,ノルエピネフィリンには,各部分での差はみられなかったが,セロトニンで視床下部,中脳に有意の差がみられた。過去3年間のマイクロダイアリス法を用いた実験成果を論文としてまとめた。I.ラットでの線条体ドーパミンに対するハロセン麻酔深度(MAC)の影響をマイクロダイアリス法を用いて検討した成果を論文にまとめた。Brain Researchraccepted現在印刷中III麻酔最小必要量(MAC)と老化及び脳内神経伝達物質との関係についてを論文にまとめ、麻酔と蘇生に投稿中。IVマイクロダイアリス法によりラットの線条体にドーパミンを直接注入投与により麻酔深度(MAC)に影響するかの研究成果を論文にして投稿準備中
労働組合組織率の低下と労働法

現行労働法の基本スキームは、労働関係においては私的自治がその前提を欠くために、これを集団的自治によっておきかえるというものである。したがって、集団的自治が機能しなくなると、労働関係を規律するための適切な手段が欠けることになる。しかし、そもそも労働組合がこのような機能を営むには限界があるし、何より、現状はこのようなスキームが機能していないことを示している。そこで、本研究においては、労働法がこのような事態に対しいかに対応することができるかについて検討した。その際の主な視点は、集団的関係の再構築、個別法的対応、紛争処理システムの整備という3つである。集団的関係の再構築という課題は、本来であればもっとも有効な手段であろうが、実際には困難な問題が多く、とりわけ、集団的自治自体にも問題があることが看過できない。個別法的対応としては、労働関係の両当事者の利益に配慮した合理的契約内容をもった標準労働契約を呈示するという手段が考えられる。もっとも、このためには、何が合理的な契約内容なのかという点などについて、さらに検討する必要があるが、合理的な内容を形成する方法として、集団的規制を参照するという方法のほかに、裁判という手段を用いることが有効なのではないかと考えられる。もっとも、そのためには、裁判所が労働関係のもつ特殊性に対して正しい認識をもつことが必要であるし、そもそも裁判所の利用が今以上に容易になる必要がある。本研究は、労働組合組織率の低下が労働法の諸分野にいかなる影響を及ぼすかを検討するものであるが、本年度は、当初の計画に従い、主に労働者保護法の機能変化に焦点を絞り、実態面からの調査を行うとともに、理論的検討も行った。労働時間の短縮状況が示すように、近時の労働時間法改正は着実に実務に影響を与えている。しかし、それが集団的労使関係に代替する機能を果しているかというと、簡単には答えられない。一方で、従来から集団的労使関係が展開しているところでは、かかる法改正が労使交渉に影響を与えることはあっても、それに代替しているとまで言えないし、他方、従来から集団的労使関係が展開していない所では、そもそもこのような立論が無理である。しかし、全般的にみれば、法律の規定する基準が実際の労働条件を規定する場が増えているとは言えそうである。そこで、京都における実態を把握するため、いくつかの中小企業にインタビューを行った。担当者は、いずれも、本研究の問題意識を正確には理論しなかったが、おおむね近時の労働時間改正につき不満を表明した。それは、法律により当該企業の時間規制及び割増賃金のあり方を変えざるを得なかったことを示しており、法改正のインパクトの大きさが感じられた。もっとも、明らかに違法な状態にある企業もあり、実際の労働条件がどの程度変化していいるのか、簡単には言えない。アンケート調査等を通じて労働者保護法の機能変化をさらに明らかにする必要があるが、労働者保護法が労働条件形成にとってもつ意味につき大方の傾向は確認できた。労働組合組織率の低下は、労働法に様々な影響を与えると考えられるが、その一つとして紛争処理の問題がある。本年度は、当初の予定を若干修正し、主としてこの問題を検討した。労働組合の役割は、主として団体交渉を通じて労働条件の維持、改善をはかることにあるが、紛争処理という観点からみても重要な機能をはたしている。したがって、組合の組織率が下がると、様々な問題が生じると考えられる。まず、労働条件を使用者が一方的に決定するため、労働条件の悪化を招き、また、労働条件の決定過程に労働者が関与できないため、当該労働条件に対し不満が生じると思われる。また、労働組合は、集団的な利益紛争ばかりでなく、労働者個々人と使用者との間の紛争についても、これに介入することで、紛争の円満な解決をはかれるが、組合が存在しない場合には、かかる形での紛争解決は望めない。このように、労働組合の組織率低下は、なるほど一方で集団的な利益紛争を減少させはするであろうが、反対に個別的な紛争を増加させると思われる。しかし、我が国においては、個別的労使紛争の処理について、労働委員会のような専門機関は設けられていない。

したがって、今後は、個別的労使紛争の処理のために、特別な手当てをする必要があるのかを検討する必要がある。これにあたっては、紛争の性質に応じた対応が求められる一方、コストの問題も無視できないと考えられる。本年度は、理論面での研究を中心に行った。労働組合組織率の低下に伴い、集団的労使関係の機能低下が予想されるが、前年度までのヒアリング調査によれば、数字以上に集団的関係の機能が低下しているのではないかとの印象を得た。このような事実認識に基づき、労働法が、今後、労働関係の当事者間に社会的公平にかなった規範をいかなる形で提供していくべきなのか、との問題を検討した。この方法には、集団的関係を再構築するという方法がまず考えられる。近時における最高裁判決は、有力学説と同じく、労働条件が多数組合との間で協議されているか否かという点を重視しており、これによれば、集団的関係の再構築という手段は非常に重要なものとなる。ただ、現在のように、組合加入が労働者の任意にまかされた状況を前提にする場合と、たとえば強制加入の従業員組織の場合とでは、集団的決定の正統性の点で相違があることに注意しなければならない。冒頭に述べた事実認識に従えば、何らかの法定組織を規定する必要性があるように思われるが、その際、この点を十分に考慮すべきである。他方、集団的決定の限界を認識しつつ、個別的関係を中心に労働者保護をはかることで社会的公平を確保するという手段も考えられる。従来の労基法は最低基準を提供するものであったが、これに加えて労働契約法を制定することで、基準的労働条件を法定していくというものである。ただ、この場合、我が国の労基法運用の現実を考慮する一方で、民法典の典型契約とは区別された労働契約法制のあり方を考える必要がある。いずれにしても、裁判制度が労使紛争にとって必ずしも利用しやすいとは言えない現状を考えると、監督行政を放棄して、すべてを契約法に委ねることは不可能である。
ワーク・ライフ・バランスの視点を踏まえたドイツの教員研修改革の比較制度論的探究

ドイツでは近年、いくつかの州が教員の研修制度の改革に着手している。特に実践的な見地から興味深い事例として、(1)研修の体系的提供を図るべく勤務時間管理の制度を変更したハンブルク都市州、(2)研修を再構築するべく事業者に対する「認証」を導入したとされるヘッセン州、を対象として文献調査、公文書調査のほか、研修を実際に提供している組織や部局、研修に参加している教員に対する聞き取り調査を実施する。この研究課題は、社会変化への対応を積極的に図り、同時に教員の職務内容の見直しとワーク・ライフ・バランスの確保にも目配りした教員研修のあり方の提案につながるものである。
動員としての教育―クリティカル・ペダゴジーの新展開―

本研究は、動員を核とする民主主義教育の理論として、クリティカル・ペダゴジーを描き出すことを目的とする。従来、動員は否定的なものとして捉えられ、教育とは関係すべきではないと見なされている。本研究ではこうした見方から距離を取り、動員としての教育の過程、および諸個人が能動的に行為する能力を確保するための理路の探究を行う。これにより、民主主義の担い手の育成における動員の意義と内実を明らかにする。
安全な医療提供に欠かせない院内薬品の適正使用推進策の研究

安全な医療提供システムを考える時、医療用薬品だけでなく、従来は余り注目されてこなかった補助的な薬品の適正使用も大切である。今回は、薬品関連の医療事故の誘因を探るとともに、医療現場の実地調査を通して「院内薬品全般の適正使用」の対策の構築を目的として調査・研究に取り組んだ。1はじめに、判例集のデータベースに注目して、過去30年間に医療事故として係争された事例に登場する消毒薬を抽出して、医療事故を引きこした背景を調査した。2 2つの施設を実地に訪問して、1)使用(在庫)消毒薬の種類、2)消毒薬を起因とするアクシデント・インシデント事例、3)院内での消毒薬の保管状況の実際を把握、4)「消毒薬の扱い」についての看護職者の研修の状況などを調査した。3 2の結果を参考としながら、東海4県内の病院について、a使用消毒薬の種類、b消毒薬の希釈・調製の実態、c消毒薬の計量操作とシリンジの使用実態、d消毒処置現場での医師からの指示の出方、eその他の消毒関連問題などについて、調査票を郵送して回答を得た。また、3つの医療機関では、勤務する看護師(約1600人対象)を対象として、「消毒」に対する意識調査を行った。4 A県の病院の耳鼻咽喉科における鼻咽喉内視鏡の消毒操作の実態調査を行った。具体的には、日常に使用中の消毒液(グルタールアルデヒド)の濃度の推移と有効性の目安となる水素イオン濃度測定を6ヶ月間調査した。並行して看護スタッフの消毒操作の実態の調査を行った。これらの調査結果は、学会での発表および一部は論文として公表した。院内には消毒薬や検査用試薬のように補助的な役割であっても使用頻度が多く、必要不可欠な薬品が多く存在する。医療機関において安全な医療提供システムを考える時、医療用薬品だけでなく、補助的な薬品の適正な使用も大切である。本課題では、薬品関連の医療事故の誘因を探るとともに、医療現場を実地調査する中から、「院内薬品の適正使用」への対策を構築するための調査・研究に取り組むこととした。3年計画の初年度として以下の点に取り組んだ。1過去30年間に医療事故として係争された問題をまとめた判例集に注目してその中から薬品関連の事例を抽出・整理に取り掛かった。今年度は、裁判事例に登場する医薬品にはどのようなものがあるか、またそれらの出現頻度を調査した。2院内在庫の薬品類はどのように保管されているかについて、2つの施設を実地に訪問して消毒薬を中心として以下の調査をした。1)院内で使用(在庫)消毒薬の種類2)消毒薬を起因とするアクシデントあるいはインシデント事例3)院内での消毒薬の保管状況の実際を把握4)「消毒薬の扱い」についての看護職者の研修の状況5)消毒薬の扱いあるいは消毒作業について日ごろ感じている点など3先導的な立場の研究者(山口大学医学部:神谷、尾家博士)を訪問して、消毒薬の抱える以下の問題について意見交換をした。1)病院内における消毒薬の保管上の問題点2)市販消毒薬の問題点と留意点3)希釈作業などによる事故事例などとその対策今年度に実施した調査などは、次年度に実施予定の大規模(100施設以上)調査の際の調査項目を決める上で重要な参考資料となるとともに本研究課題推進のための礎となった。本課題では,薬品関連の医療事故の誘因を探るとともに、医療現場を実地調査する中から、「院内薬品の適正使用」への対策を構築するための調査・研究に取り組むこととした。

今年度は、前年度を参考として以下の点に取り組んだ。1.過去30年間に医療事故として係争された問題をまとめた判例集に注目してその中から薬品関連の事例を抽出・整理に取り掛かり、前年度は、裁判事例に登場する医薬品にはどのようなものがあるか、またそれらの出現頻度を調査した。今年度は、「消毒薬」を取り上げ、化学的な分類に従って、裁判判決文中に登場する程度を調べた。学会で発表。2.東海4県内の病院から層化(病床規模別)無作為法で220施設を抽出し、a使用消毒薬の種類、b消毒薬の希釈・調製の実態、c消毒薬の計量操作とシリンジの使用実態、d消毒処置現場での医師からの指示の出方、eその他の消毒関連問題などについて、調査票を郵送して回答を得た。また、3つの医療機関では勤務する看護師(約1600人対象)を対象として、「消毒」に対する意識調査を行った。現在これらの集計・解析の作業を行っている。学会発表準備中。3.院内における消毒薬取り扱い上の具体事例に注目した。A県の病院の耳鼻咽喉科における鼻咽喉内視鏡の消毒操作の実態調査として、消毒液(グルタールアルデヒド)の濃度の推移と有効性の目安となるpH測定を6ヶ月間行った。同じ施設で、看護スタッフの消毒操作の適切性の調査を現場観察によって行った。学会発表し、論文化準備中。次年度は、1および2で得られた資料の詳細な解析を行って論文化に取り組みたい。院内には消毒薬や検査用試薬のように補助的な役割であっても使用頻度が多く、必要不可欠な薬品が多く存在する。医療機関において安全な医療提供システムを考える時、医療用薬品だけでなく、補助的な薬品の適正な使用も大切である。本課題では,薬品関連の医療事故の誘因を探るとともに、医療現場を実地調査する中から、「院内薬品の適正使用」への対策を構築するための調査・研究に取り組むこととした。今年度は、以下の点に取り組んだ。1.東海4県内の病院から層化(病床規模別)無作為法で220施設を抽出し、a使用消毒薬の種類、b消毒薬の希釈・調製の実態、c消毒薬の計量操作とシリンジの使用実態、d消毒処置現場での医師からの指示の出方、eその他の消毒関連問題などについて、調査票を郵送して回答を得た。これらを、1)病院全体の取り組み、2)院内薬剤部の役割、3)看護職者の意識の3点に分けて解析した。それぞれを日本薬学会第126年会(平成18年3月、仙台)、第16回日本医療薬学会年会(平成18年9月、金沢)、第44回日本病院管理学会学術総会(平成18年10月、名古屋)において発表した.現在、これらの投稿の準備中である。2.院内の具体事例として、A県の病院の耳鼻咽喉科における鼻咽喉内視鏡の消毒操作の実態調査として、消毒液(グルタールアルデヒド)の濃度の推移と有効性の目安となるpH測定を6ヶ月間行った。これらの調査結果とともに現場における消毒・消毒薬の取り扱いについての提言をまとめて論文として発表した。
アデノウイルスベクターによるIL-13Rα2遺伝子の癌細胞への導入-IL13トキシンによる癌遺伝子治療

今回、我々はIL-13-toxinの適応を拡大するため、アデノウィルスベクターをもちいて、IL-13-toxin抵抗性のガン細胞にIL-13Rα2鎖遺伝子を導入し、発現させることでIL-13-toxinに対する感受性を上昇させることを試みた。[方法]IL-13Rα2鎖遺伝子をCMVプロモータと共に、アデノウィルスシャトルベクターpΔE1sp1Bへ組み込み、Ad5由来のアデノウイルスベクターpJM17とともにリン酸カルシウム法で293細胞にトランスフェクトした。CPE確認後、293細胞を培養液ごと回収し、-80°Cへ保存した。また一部の上清を新しい293細胞へ感染させ、最終的に15cmディシュ40枚分の293細胞に感染させたあとウイルスを抽出し、CsCl超遠心法で濃縮した。[結果]作成したAd-IL-13Rα2のtiterは1x10^<10> pfu/mlと十分なものであった。アデノウイルスの感染効率の高いマウス樹状細胞株FL-1に感染させ、IL-13Rの発現をFACSで確認したところ約26%の細胞でIL-13Rα2の発現を確認した。しかし、脳腫瘍細胞株T98G、大腸癌細胞株HT29、WiDrではIL-13Rα2の発現は認められなかった。また、IL-13-toxinをもちいたAssayにおいても、その効果を確認できなかった。[考案]Ad-IL-13Rα2は少なくとも、マウスの樹状細胞株FL-1ではIL-13Rを発現させ得たが、脳腫瘍及び大腸癌細胞株では発現が弱く、効果を確認することができなかった。原因としてCMVプロモータ活性が弱いため腫瘍細胞株では十分量のレセプターを発現できないことが考えられ、現在CAEプロモータを用いたAd-IL-13Rα2を作成中である。
古代北日本海域における交易システムとエミシの社会構造の考古学的研究

本年度は下記の3点を中心として研究を行った1、本州東北地方および北海道の遺跡データベースを作成し、GIS(地理情報システム)による解析作業を行った。2、青森県福島城跡およびサハリン・セディフ遺跡における調査を行った。3、中国吉林省で行われた国際シンポジウムでの報告とあわせて中国東北部における土城の踏査、出土資料の調査を行った。1では、東北地方および北海道における古代集落遺跡のデータベースを報告書および現地調査によって作成し、GISによって解析作業を進めた。2では、8・9月に青森県五所川原市に所在する福島城跡内郭の発掘調査に参加し、内郭を区画する柵跡や堀跡を検出した。10世紀後半代における交易拠点としての福島城跡の利用の一端が明らかとなり、2007年2月までに遺構・遺物の分析を終了し、研究成果をまとめた。また6月後半にサハリン・セディフ遺跡において、10世紀代の竪穴住居跡を一軒と堀・土塁跡の発掘調査を行った。セディフ遺跡はサハリシ南部においてオホーツク海に面した古代の大規模集落遺跡であり、今回の調査によって竪穴住居跡の廃絶の後に、堀・土塁といった防御施設が構築されていることが明らかとなった。これらの成果については、2007年2月に東京で開催された『北アジア遺跡調査報告会』において調査成果を報告した。3では、7月後半に吉林省吉林大学で開催された国際シンポジウム『北東アジアにおける遼・金・蒙元期の都市』において日本列島東北地方北部の古代環壕集落と交易システムの関連性について口頭発表を行った。この際に、吉林省内の土城の現地踏査を行ったほか、黒龍江省博物館展示の実見・写真撮影を行った。本年度は東北地方における土器様相、手工業生産技術の展開およびロシア沿海州の土城の調査、サハリン白主土城の調査を中心として行った。東北地方における調査では、古代における須恵器・鉄生産技術の段階を7世紀から10世紀にかけて検討を行った。9世紀後葉を画期として、手工業生産技術の伝播と交易システムに変容がおきていることが明らかとなった。この成果は平成18年度初頭に論文として公表するため入稿した。また環壕集落における区画施設の意義について、環壕集落遺跡を集成し、東日本における区画の成立について分析を行った。なおこの成果は平成17年度に論文を作成し入稿した。国内の調査ではこのほかに、集落動態の空間的分析を行うために、GISへの地理情報入力を行った。ロシアウラジオストックにおいて開催された国際シンポジウムに参加し、古代北日本の交易システムについて、および電磁気探査の考古学への応用について報告を行ったほか、ロシア科学アカデミー所蔵の土城出土遺物を実見した。またシャイギン山城ほかウラジオストック周辺の4箇所の土城の踏査を行った。また野外調査として、津軽福島城跡、サハリン白主土城の調査を行った。津軽福島城跡は、城柵官衙に類する内郭を持つ遺跡であるが、従来10・11世紀に成立していたものとされていた。今年度は方形区画の調査を行い、これが中世段階に構築されたものである可能性が高いことが判明した。また青森県教育委員会の調査では、外郭東門も中世段階に構築されていることが判明した。従来の見解では福島城の外郭に囲まれた部分が、本州北端の交易港としての機能をもっていたことを推測していたが、若干の修正が必要であることが判明した。サハリンにおける調査では、サハリン島最南端に位置する白主土城の発掘調査を行い、その成果は北アジア遺跡調査報告会において報告を行った。
無機蛍光物質の表面制御に基づく化学応答性イメージング材料の開発

無機蛍光体の発光挙動の変化を利用して、化学的あるいは物理的情報を検出(センシング)あるいは可視化(イメージング)する技術の構築を目指して研究を行った。水溶液の酸化還元性に応答して発光の明滅スイッチングを示す蛍光体や特定の有機分子の存在に応答して発光が増強される蛍光体を設計し、種々の無機合成法を駆使して微細構造が制御された蛍光体材料を作製した。その結果、ハンドリングが容易で簡便に情報をイメージングできる材料群の開発に成功した。本研究は、化学的環境との相互作用による発光色の変化や発光・消光の制御が可能な無機蛍光体材料開発の基盤を構築することを目的としている。初年度(平成25年度)は、蛍光体材料の表面微細構造と界面における化学反応との関係に注目し、酸化還元反応に応答して発光明滅スイッチングを示すCePO4:Tb3+およびCeO2:Sm3+ならびに有機分子の挿入により分子応答性スイッチングを示すY-Eu系層状水酸化物およびMg-Al-Eu系層状複水酸化物の構造設計およびプロセス開発に焦点を当てて研究を進めた。さらには新物質の開拓を目指して表面構造を制御したCaNb2O6、CaWO4およびCeVO4のプロセス設計と発光特性の調査も行った。CePO4:Tb3+およびCeO2:Sm3+では、単結晶的なナノ粒子および薄膜状の試料を作製し、それぞれの発光特性と酸化還元応答性との関係を調べた。その結果、粒子の最表面として露出する結晶面の種類によって応答性が変化することがわかり、適切な結晶面が露出したナノサイズの試料においては数秒単位と高速な酸化還元応答が可能であることが見出された。水熱反応により作製した層状複水酸化物では、高温焼成による酸化物への変換と室温での水溶液への浸漬による水酸化物への変換を交互に繰り返す際、水溶液中に特定の有機分子が存在するときにのみ、発光が増強されることがわかり、有機分子センシングとして利用できる可能性が示された。新物質のプロセス設計には、不混和な溶媒を利用した液液二相系における合成反応などを導入し、新たな表面形態を有する粒子を作製することに成功した。これらの材料については次年度に外場応答性の詳細な調査を行う。液液二相系を利用した合成については、Y-Eu系層状水酸化物にも適用でき、合成時における層間への特定の有機分子の取り込みとそれに伴う発光増強が確認された。第二年度(平成26年度)は、蛍光体材料に新規な形状・形態を付与すること、およびそこから生じる新たな表面微細構造と界面における化学反応との関係に注目した。具体的には、酸化還元反応に応答して発光明滅スイッチングを示すSiO2@CePO4:Tb3+コアシェル粒子およびCeO2:Sm3+中空粒子の創製、有機分子の挿入により分子応答性スイッチングを示す層状イットリウム水酸化物やMg-Al-Eu系層状複水酸化物薄膜材料の創製に焦点を当てて研究を進めた。また、新物質の開拓を目指して初年度に引き続き、表面構造を制御したCaNb2O6、CaWO4およびCaMoO4のプロセス設計と発光特性の調査も行った。SiO2@CePO4:Tb3+では、高分子錯体を利用することでコアシェル粒子が作製でき、その粒子が酸化還元応答性を示すことがわかった。CeO2:Sm3+では、鋳型を用いてサブミクロンサイズの中空粒子が得られ、同サイズの中実粒子よりも良好な酸化還元応答性を示すことを明らかにした。ゾルーゲル法により作製したMg-Al-Eu系薄膜では、一度高温焼成により酸化物とした薄膜を室温で水溶液に浸漬する際、水溶液中に特定の有機分子が存在するときにのみ、有機分子を取り込んだ層状複水酸化物に変換された。それと同時に有機分子との相互作用によりEu3+の発光が増強されることがわかり、簡便な有機分子センシングデバイスとして利用できる可能性が示された。新物質の開拓では、Nb、W、Moを含む複合酸化物が、金属イオンの価数変化と格子欠陥の有無による新たな化学的応答性を示すことがわかり、今後、詳細にその構造を検討していく。最終年度は、これまでの研究で得られた新形態の蛍光体材料の合成プロセスの再検討と応答性の向上について集中的に研究を進めた。まず、ナノ結晶CePO4:Tb3+膜をSILAR法で常温合成する手法を開発し、良好な応答性を得た。SiO2@CePO4:Tb3+コアシェル粒子では、トリポリリン酸を用いたゾルーゲル過程を新たに導入することで、SiO2コアに再現良くCePO4:Tb3+シェルを作製することが可能となり、酸化剤・還元剤の濃度に定量的に応答させることができた。CeO2:Sm3+中空粒子では、鋳型となるカーボン粒子の合成法を見直した結果、サイズの揃った中空粒子が得られるようになり、より高い酸化還元応答性を示し、なおかつ回収が容易な蛍光イメージング粒子を実現することができた。新物質の開拓では、形態を制御したBa2V2O7およびYVO4:Eu3+の液相合成ならびにCaMoO4:Eu3+薄膜の発光増強とナノ構造化に取り組んだ。

さらに、タングステン酸系で新たにY2WO6:Eu3+に注目し、表面微細構造の制御により酸化還元に応答して蛍光スイッチング現象を示すことを明らかにした。研究期間全体を通しては、酸化還元に応答して実際に蛍光特性が変化する材料(CePO4:Tb3+、SiO2@CePO4:Tb3+、CeO2:Sm3+、CaWO4:Eu3+、Y2WO6:Eu3+)、その可能性が示唆される材料(CeVO4:Eu3+、YVO4:Eu3+、Ba2V2O7、CaNb2O6)、有機分子の挿入により分子応答性蛍光スイッチングを示す材料(層状イットリウム水酸化物、Mg-Al-Eu系層状複水酸化物)について、材料設計、材料合成、特性評価を系統立てて進めた。その結果、従来にない無機蛍光体を用いたイメージングおよびセンシング機能を生み出すことに成功するとともに、その学術的基盤を構築することができた。無機蛍光体の発光挙動の変化を利用して、化学的あるいは物理的情報を検出(センシング)あるいは可視化(イメージング)する技術の構築を目指して研究を行った。水溶液の酸化還元性に応答して発光の明滅スイッチングを示す蛍光体や特定の有機分子の存在に応答して発光が増強される蛍光体を設計し、種々の無機合成法を駆使して微細構造が制御された蛍光体材料を作製した。その結果、ハンドリングが容易で簡便に情報をイメージングできる材料群の開発に成功した。初年度(平成25年度)から引き続き、第二年度(平成26年度)も酸化還元応答性および分子応答性の発光スイッチング機能を有する無機蛍光体材料について、材料デザイン、合成、評価、試験の実験を行った。材料デザインの観点からは、SiO2@CePO4:Tb3+コアシェル粒子、CeO2:Sm3+中空粒子、Mg-Al-Eu系層状複水酸化物薄膜という3種類の新規な材料構造を新たに設定し、それぞれの発光特性およびスイッチング機能付与の可能性について検討することができた。新物質については、これまで研究の中心としてきたセリウム化合物以外での物質探索において、CaWO4の欠陥制御によりWO42-による自家発光およびドープされたEu3+の発光のいずれも化学的応答性を示すことを見いだした。このように欠陥活性をもつ蛍光体の機能性を制御するというアイデアとその実現は本年度の最大の成果であり、次年度以降にその大きな展開が見込まれる。無機材料化学平成25・26年度に得られた結果を基にして、同様の研究体制・手順を維持しながら、無機蛍光体材料の新たな構造づくりをさらに進め、表面微細構造と蛍光スイッチング特性との関係をより深く追究するとともに、イメージング材料として実用的レベルでの取り扱いやすさを検討する。また、連携研究者とともに、電気化学的な応答性を目指した測定系の確立と試料作製を行う。さらにこれまでの研究に引き続いて、用途に即した励起・発光特性を有する新規な無機蛍光物質の探索と評価を行う。具体的には、極めて欠陥活性が高いと予想されるバナジン酸化合物やタングステン酸化合物の構造をコントロールして、より高速かつ高感度な蛍光明滅スイッチングを起こすことのできる蛍光体を開発する。最後に、新たな展開として、酸化亜鉛薄膜に機能性有機分子をドープした新規な無機ー有機ハイブリッド膜を作製し、酸化亜鉛の外場応答性を有機分子の物性変化につなげられるようなイメージング材料を創製する。初年度(平成25年度)の研究計画に沿って、酸化還元応答性および分子応答性の発光スイッチング機能を有する無機蛍光体材料について、材料デザイン、合成、評価、試験の実験を行った。
高次元多変量データにおけるモデル選択規準の一致性

複数の目的変数と説明変数の間の関係を記述した多変量線形回帰モデルと正準判別分析モデルにおいて,有効な説明変数を選ぶ変数選択問題を扱う.そのような変数選択法に用いられる従来の手法として, AICやCp規準などの変数選択規準をすべての説明変数の組に対して計算し変数選択規準が最小となる変数の組み合わせを最適な変数とする変数選択規準総当たり法が挙げられる.しかし,説明変数ベクトルの次元数が大きい場合,変数選択規準総当たり法は物理的に実行不可能であり,適切な漸近理論の下で真の変数の組み合わせが最適な変数として選ばれる確率が漸近的に1となる性質,即ち,一致性の議論はされていない.本研究の目的は標本数だけでなく目的変数の次元数または説明変数の次元数が大きな高次元データに対しても高速で一致性をもつ変数選択法を提案することである.多変量線形回帰モデルにおいては,一般化Cp規準を用いた簡便な変数選択法に注目して新たな変数選択法を提案し,標本数は必ず無限大であるが目的変数の次元数,説明変数の次元数は無限大でもそうでなくてもよいという漸近理論の下で提案手法が一致性をもつことを示した.さらに,提案手法を実行するために必要な行列演算を工夫することで計算の高速化も行った.数値実験により,提案手法は次元数の大小に依らず標本数が大きければ高い確率で真の変数の組み合わせを選択し, Group Lasso型罰則項を用いた罰則付き推定法よりも計算時間がかなり短いことを確認した.また正準判別分析においても,一般化情報量規準を用いた簡便な変数選択法に注目し,標本数は必ず無限大であるが説明変数の次元数は無限大でもそうでなくてもよいという漸近理論の下で一致性をもつ高速な変数選択法を提案した.当初計画していたのは多変量線形回帰モデルに対してのみであったが,正準判別分析モデルにおいても,次元数の大小に依らず標本数が大きければ高い確率で真の変数の組み合わせを選択する高速な変数選択法を提案することができたから.本研究課題の目的は様々な多変量モデルにおいて高次元下でも一致性をもつ変数選択法を提案することにある.多変量線形回帰モデル,正準判別分析モデルにおいては高次元下でも一致性をもち高速な変数選択規準を提案することができた.今後,他の多変量モデル,例えば正準相関分析モデルやGMANOVAモデルなどにおいても変数選択法を提案し,その提案手法の高次元下での一致性について取り組むことは重要である.また,本研究課題によって提案される変数選択法とスパース推定による変数選択法に関する変数選択法の性能を数値的に比較することも重要である.複数の目的変数と説明変数の間の関係を記述した多変量線形回帰モデルと正準判別分析モデルにおいて,有効な説明変数を選ぶ変数選択問題を扱う.そのような変数選択法に用いられる従来の手法として, AICやCp規準などの変数選択規準をすべての説明変数の組に対して計算し変数選択規準が最小となる変数の組み合わせを最適な変数とする変数選択規準総当たり法が挙げられる.しかし,説明変数ベクトルの次元数が大きい場合,変数選択規準総当たり法は物理的に実行不可能であり,適切な漸近理論の下で真の変数の組み合わせが最適な変数として選ばれる確率が漸近的に1となる性質,即ち,一致性の議論はされていない.本研究の目的は標本数だけでなく目的変数の次元数または説明変数の次元数が大きな高次元データに対しても高速で一致性をもつ変数選択法を提案することである.多変量線形回帰モデルにおいては,一般化Cp規準を用いた簡便な変数選択法に注目して新たな変数選択法を提案し,標本数は必ず無限大であるが目的変数の次元数,説明変数の次元数は無限大でもそうでなくてもよいという漸近理論の下で提案手法が一致性をもつことを示した.さらに,提案手法を実行するために必要な行列演算を工夫することで計算の高速化も行った.数値実験により,提案手法は次元数の大小に依らず標本数が大きければ高い確率で真の変数の組み合わせを選択し, Group Lasso型罰則項を用いた罰則付き推定法よりも計算時間がかなり短いことを確認した.また正準判別分析においても,一般化情報量規準を用いた簡便な変数選択法に注目し,標本数は必ず無限大であるが説明変数の次元数は無限大でもそうでなくてもよいという漸近理論の下で一致性をもつ高速な変数選択法を提案した.当初計画していたのは多変量線形回帰モデルに対してのみであったが,正準判別分析モデルにおいても,次元数の大小に依らず標本数が大きければ高い確率で真の変数の組み合わせを選択する高速な変数選択法を提案することができたから.本研究課題の目的は様々な多変量モデルにおいて高次元下でも一致性をもつ変数選択法を提案することにある.多変量線形回帰モデル,正準判別分析モデルにおいては高次元下でも一致性をもち高速な変数選択規準を提案することができた.今後,他の多変量モデル,例えば正準相関分析モデルやGMANOVAモデルなどにおいても変数選択法を提案し,その提案手法の高次元下での一致性について取り組むことは重要である.また,本研究課題によって提案される変数選択法とスパース推定による変数選択法に関する変数選択法の性能を数値的に比較することも重要である.
機能性流体を用いたマイクロ制御弁

高出力密度の流体パワーを用いたマイクロマシンを実現するため,印加電界で粘度を制御可能なER流体(電気粘性流体とも呼ぶ.本研究では粒子分散系を用いる)または磁界に吸引される磁性流体を用いた2種類のマイクロ制御弁を提案し,試作および実験により各特性を検討するとともに,応用について検討した.1.ER流体を作動流体としたマイクロ制御弁の試作:まず12層の平行平板電極から成るラージモデルを試作し,流量によらず電界強度にほぼ比例して圧力制御できること,バンド幅は30Hzであることなどを実験的に確認するとともに,粒子分散系ER流体のレオロジー方程式を導いた.つぎにこの方程式に基づき,一辺12mmの立方体形状の3ポートマイクロ制御弁を設計・試作し,5kV/mmで0.4MPaの負荷圧力変化が得られることを確認した.さらにサーボ系を構成し,長さ40mmのゴム人工筋を用いた小形1軸マニピュレータの制御を試みた。2.磁性流体を用いたマイクロ制御弁の試作:まずストップ弁ラージモデルを試作し,許容圧力が電磁石電流に比例し,磁性流体の飽和磁化強度の増大や2段化で向上できることを実験的に確認した.またV字溝を有する磁極による流量制御動作も確認した.つぎに電磁石の小形化のため永久磁石を利用したマイクロ切換弁を提案し,一辺20mmの立方体形状の制御弁を試作し,印加圧力8kPa,周波数7Hzの切換え動作を実験的に確認した.さらに最適設計実現のため,流れ場中に磁界により保持された磁性流体の分布形状の数値解析法についても検討した.3.管内走行マイクロマシンへの応用:1と2の性能を比較し良好な性能が得られた前者を外径9.8mmの円筒形として設計・試作し,ベローズ形アクチュエータを用いインチウォーム式に走行する内径14mmの管内走行用マイクロマシンに搭載した.平均速度0.9mm/sで走行可能なことを実証し,本制御弁の有効性を示した.高出力密度の流体パワーを用いたマイクロマシンを実現するため,印加電界で粘度を制御可能なER流体(電気粘性流体とも呼ぶ.本研究では粒子分散系を用いる)または磁界に吸引される磁性流体を用いた2種類のマイクロ制御弁を提案し,試作および実験により各特性を検討するとともに,応用について検討した.1.ER流体を作動流体としたマイクロ制御弁の試作:まず12層の平行平板電極から成るラージモデルを試作し,流量によらず電界強度にほぼ比例して圧力制御できること,バンド幅は30Hzであることなどを実験的に確認するとともに,粒子分散系ER流体のレオロジー方程式を導いた.つぎにこの方程式に基づき,一辺12mmの立方体形状の3ポートマイクロ制御弁を設計・試作し,5kV/mmで0.4MPaの負荷圧力変化が得られることを確認した.さらにサーボ系を構成し,長さ40mmのゴム人工筋を用いた小形1軸マニピュレータの制御を試みた。2.磁性流体を用いたマイクロ制御弁の試作:まずストップ弁ラージモデルを試作し,許容圧力が電磁石電流に比例し,磁性流体の飽和磁化強度の増大や2段化で向上できることを実験的に確認した.またV字溝を有する磁極による流量制御動作も確認した.つぎに電磁石の小形化のため永久磁石を利用したマイクロ切換弁を提案し,一辺20mmの立方体形状の制御弁を試作し,印加圧力8kPa,周波数7Hzの切換え動作を実験的に確認した.さらに最適設計実現のため,流れ場中に磁界により保持された磁性流体の分布形状の数値解析法についても検討した.3.管内走行マイクロマシンへの応用:1と2の性能を比較し良好な性能が得られた前者を外径9.8mmの円筒形として設計・試作し,ベローズ形アクチュエータを用いインチウォーム式に走行する内径14mmの管内走行用マイクロマシンに搭載した.平均速度0.9mm/sで走行可能なことを実証し,本制御弁の有効性を示した.本年度は,電気粘性流体を用いた制御弁と磁性流体を用いた制御弁それぞれについて,試作,検討をおこなった.1.電気粘性流体を用いた積層電極形制御弁の試作:電気粘性流体を用いた制御弁の基本特性を把握するため,26[mm]×40[mm]の平面電極を0.5[mm]間隔で12層積層した構造で,印加電圧02.5[kV]により電極間を通過する電気粘性流体の粘度を変化させ粘性圧力損失を制御する制御弁を試作し,静特性,動特性を測定した.その結果,流量に依存せず電界強度にほぼ比例して上流,下流間の差圧を00.3[MPa]の範囲で制御できること,入力電圧から差圧への伝達関数のバンド幅が30[Hz]であることなどを確認した(研究発表文献2)).また実験結果にもとづきビンガム流体のレオロジー方程式に一部補正を加えたレオロジー方程式を導き,くし形電極を用いた圧力制御ERバルブを設計,試作し,油圧駆動のゴム人工筋FHA(Flexible Hydraulic Actuator)を用いた1軸マニピュレータの駆動に応用し,実験的検討をおこなった(研究発表文献3)).2.磁性流体を用いた制御弁の試作:70[mm]×60[mm]×40[mm]のラージモデルを試作し,まずストップ弁を構成し許容圧力を測定した.

その結果,電磁石の電流00.5[A]に比例して許容圧力を011[kPa]まで制御できること,磁性流体の飽和磁化の増大で許容圧力を向上できること,2段化により許容圧力を比例的に向上できることなどを確認した.また磁極を交換し流量制御弁を構成し,電磁石電流により流量を制御できることを確認した.さらに,電磁石のマイクロ化を可能とするため,永久磁石を利用し,通常は永久磁石で磁性流体を保持し,流量を切換えるときのみ瞬間的に大電流を電磁石に通電するマイクロ切換弁を提案し,ラージモデルを用い切換え動作確認などの基礎的な実験的検討をおこなった(研究発表文献1)).高出力密度の流体パワーを用いたマイクロマシンの制御要素として,印加電界で粘度を制御可能なER流体(電気粘性流体)および磁界に吸引される磁性流体を用いた二つのマイクロ制御弁を提案し,試作および実験により各特性を検討するとともに,応用について検討した.(1)ER流体を作動流体としたマイクロ制御弁の試作:前年度の研究で得られた粒子分散系ER流体のレオロジー方程式(研究発表1))に基づき,一辺12mmの立方体形状の3ポートマイクロERバルブを設計・試作し,5kV/mmで0.4MPa程度の負荷圧力変化が得られることを実験的に確認した(研究発表4)).またこのマイクロERバルブでサーボ系を構成し、長さ40mmのゴム人工筋を用いた1軸マニピュレータの制御を実現した(研究発表5)).(2)磁性流体を用いたマイクロ制御弁の試作:前年度試作したラージモデルの動作確認に基づき,一辺20mmの立方体形状のマイクロ切換弁を試作した.まず付加鉄心で漏洩磁束を低減し許容圧力の向上を図った(研究発表2)).つぎに流路切換え実験により,印加圧力8kPa,周波数7Hzの切換えが可能なことを確認した(研究発表2),3)).さらに最適設計のための第一段階として,流れ場中に磁界により保持された磁性流体の分布形状の数値解析法について検討した(研究発表3)).(3)管内走行マイクロマシンへの応用:良好な性能が得られたマイクロERバルブを外径9.8mmの円筒形として設計・試作し,負荷圧力変化0.2MPa(研究発表5)),ステップ応答の立上り時間6.4s,立下り時間8.4s(研究発表6))を確認するとともに,内径14mmの管内走行用マイクロマシンに搭載し,速度0.9mm/sで直進走行可能なことを実験的に確認した。