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東アジアの外国人介護職の国際移動をめぐる比較研究：制度、スキル、言説

本研究は急速な少子高齢化が進行する東アジアにおいて、移民ケア労働者の国際移動に関する制度、ケアのスキル、移民に対する言説について、日本と台湾を中心に比較を行うものである。移民レジームとケアレジームという概念を導入し、その交錯点を探ることによって、1)移民労働者の市民権、2)ケア労働の専門性・ケア制度との関係や労働市場における位置づけを明らかにし、グローバル化の中での移民ケア労働者の再配置を比較することができた。研究成果は国際社会学会(ISA)、国際政治学会(IPSA)、オックスフォード大、香港城市大、国立台湾大、Collegio Carlo Albertoなどで報告され、論文として出版された。また、12月にはイタリアのトリノにあるCollegio Carlo Albertoで開催されたComparing Care-Migration Regimes Across Familialist Welfare States in Europe and Asiaと題する国際会議に招待され、"Migration Policies and Care in East Asia"と題する報告を行った。同会議は家族ケアを移民に依存している南ヨーロッパを対象として移民レジームとケアレジームの交錯点を探る試みであり、筆者らのアプローチがグローバル化するケアを把握する上では適切であることが確認された。調査は夏に台湾に1カ月、春にフィリピンとインドネシアと台湾でフィールドワークを行った。また、オックスフォード大学の移民研究所のDBのレビューも行った。本研究は移民研究と社会福祉研究という2つの領域の学際的な研究であり、2つの政策の結節点に移民ケア労働者を位置付け、制度やスキルや言説を明らかにすることが目的である。初年度の今年は、5月にオックスフォード大学で行われた社会政策分野の研究者によるFamily at Risk国際会議で始まり、ケアを考える際に重要な家族という空間に関する理解を深めることが出来た。同会議ではエスピン・アンデルセンの福祉レジーム論に修正を加え、福祉国家の類型によってどのように労働力を確保しているかという報告もあり、大変刺激を受けた。同会議での報告に修正を加えた論文は、査読を経て出版される予定である。9月には移民政策の日韓比較に関する神戸大学でのシンポジウムで、「日韓のケアワークと移民」と題する論文を執筆し報告を行った。日韓の移民政策は民族的な絆を重視しているという点で共通しているが、「脱民族化」と「再民族化」、「脱家族化」と「再家族化」という2つのベクトルでケア労働における移民の再配置を分析すると、全く異なった結果が得られることが明らかになった。11月にはアジア・太平洋アクティヴエイジング会議で共同研究者らとパネル報告を行った。EPAによる受入れの経験から何が学べるのか、看護・介護の制度やスキルの国際比較、経済合理性と制度の持続可能性、定住のための問題点について最新の調査の報告と討論を行った。以上の国際会議の他にも、マドリッドやクアラルンプール、ハワイ、東京などの国際学会で報告や討議を行った。調査は共同研究者と共に2012年9月と2013年2月に台湾でフィールドワークを行い、移民ケア労働者に関わる政府、介護施設、斡旋業者、NGO、移民などにインタビューを行った他、台湾国立大学の図書館等で文献収集を行った。その成果の一部は2013年6月に香港で開催される国際会議で報告される予定である。本研究の目的は、東アジアの少子高齢化によって増加している外国人介護職の国際移動に関して、以下の点の比較研究を行うものである。第1に法制度、リクルートメントの主体やプロセス、移民の権利保障を通じて、国際移動のリスクとコストを明らかにすること、第2に東アジアの介護職のスキルの評価と制度化について、第3に移民に対する言説構築を労働市場とジェンダーの視点から明らかにすることであり、最終的には送り出し国、受け入れ国、移民にとってもメリットのある介護職の国際移動のモデルについて検討することである。従来、社会福祉研究と移民研究はほとんど接点を持たなかったが、本研究を通じて福祉レジーム論の考え方を発展させ、福祉レジームと移民レジームの交錯点から移民の権利とケアの質を把握することを試みた。家族主義的な福祉国家である東アジアにおいて、移民ケア労働者は2つのレジームにより配置されている。そこで第1の軸として2つのレジームから「家族化ー脱家族化」「再民族化ー脱民族化」の指標を抽出すると、日本の移民ケア労働者は「脱家族化・脱民族化」に配置されており、台湾では「脱民族化・(再)家族化」、韓国では「再民族化・(再)家族化」に配置されている。第2の軸として「(ケア労働の)有資格ー無資格」「(在留資格の)定住ー一時滞在」を抽出すると、日本の移民ケア労働者は「有資格・定住」、台湾は「無資格・一時滞在」、韓国は混在型となっていることが明らかになり、ケア労働と移民の社会的地位の両方を向上させる戦略が求められている。

社会学東アジアにおけるケアのグローバル化を把握する理論的な枠組みとして移民レジームとケアレジームの交錯点を探るという試みについて国際会議で報告をしたところ、大変好評であり、ヨーロッパでも同様の試みに招待されるなど評価されていることを感じた。今後はさらに理論的に精緻化すると同時に、台湾と日本に関するフィールドデータを充実させていきたい。2012年度は国際学会における報告と調査が順調に進展した。特にオックスフォードでは移民研究やインドネシア研究を行っている研究者と議論を行うことが出来、今後の研究の糧とすることができた。調査に関しては、今年度は2回にわたる台湾調査によって、良い人脈とデータの収集が出来たが、同時に台湾の福祉制度に関するさらなる調査が必要だと感じている。また、9月に行われた日韓の移民政策の比較のシンポジウムの経験から、韓国については同じ分析枠組みでの比較が難しいのではないかと考え始めている。なぜならば、日本と台湾に関しては明確な政策的意図により移民ケア労働者が流入しているため、制度の評価を含めた比較を行うことが可能であるが、韓国は在外同胞の訪問就業制により就労制限がない形で朝鮮族がケア労働に就労しているケースが多く、統計的にも把握が困難である。さらに、韓国の移民研究は雇用許可制による生産労働者と国際結婚の花嫁が中心であり、神戸大学のシンポジウムで韓国側の移民研究者に朝鮮族女性の研究を行っている研究者を知っているかと尋ねたが、知らないとのことであった。もしかしたら、移民研究者ではなく、社会福祉の研究者をあたった方が良いのかもしれない。上記のような理由により、当初の計画では3カ国を同じ枠組みで比較する予定であったが、研究方法論を多少変更せざる終えないのではないかと考えている。今年度は引き続き調査を継続するとともに、理論的な考察を充実させる予定である。保健医療社会学会、多文化精神医学会、国際社会学会などでの報告や一般向けの講演会などが予定されており、多くの分野の方々と議論を深めながら研究を進めていきたい。また、安部政権の介護分野への技能実習生の導入の動きもあり、議論の材料となるようなデータを提供できればと考えている。今年度はまず台湾調査の中間報告を香港の国際学会で報告し、コメントを得る予定である。また、6月に釜山で開催されるエイジングに関する国際シンポジウムにも招待されており、報告を行う予定である。調査については、台湾での調査を継続すると共に、韓国調査の足がかりを作りたいと考えている。2月に台湾で収集した資料の読み込みを進めると同時に、夏の調査では移民を含めた関係者のインタビューを継続すると同時に、日本と比較可能なデータを収集する打ち合わせが出来ればと考えている。また、日本においても合格者がいる施設を中心にフォローアップ調査を行いたいと考えている。共同研究者とも共著論文を発表する予定である。分担者が大学業務に忙殺されたため、研究時間が確保できなかった。昨年からの繰越金を利用し、研究を継続。台湾、韓国等への調査費及び国際学会に参加するための旅費と資料収集・文献購入のために使用する予定である。
子宮頸管リモデリング制御におけるプロゲステロンシグナリングの作用分子機構

臨床検体よりヒト子宮頸部線維芽細胞培養系を確立し、E2存在下で継代後、IL-6, IL-8, IL-1beta, PTGS2および各種MMPの分子動態についてリアルタイムRT-PCRで解析を行った。いずれの分子群もLPS刺激(2.0μg/ml)により発現誘導され、この変化はIL-6, IL-8を除きP4(1.0μM)添加により有意に抑制された。低濃度のLPS刺激(0.2μg/ml)では、いずれの分子誘導もP4で抑制され、P4をLPS刺激前に投与した場合により顕著であった。プロゲステロンは頸管組織において早産病態関連分子の転写抑制作用を有し、至適時期の治療導入で早産リスク低減に寄与する。陣痛発来前の予定帝王切開時に採取した子宮頸部線維芽細胞より初代培養系を確立。エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、Toll様受容体4 (TLR4)の発現をリアルタイムPCR解析で確認した。LPSにより、IL6,IL8のmRNAの誘導、培養液中への分泌を、リアルタイムPCRおよびELISAにて確認した。この系を用いて、LPS and/orプロゲステロン添加/非添加の条件で12, 24時間培養し、mRNAを抽出し、PCRアレイ解析、及びリアルタイムRT-PCRにより、細胞外マトリクス関連分子およびLPSの作用するToll様受容体4 (TLR4)の発現動態を解析した。プロゲステロン経膣的投与による子宮頸管局所濃度の増加は、TLR4の下流シグナルに作用し、子宮頚部維芽細胞より産生されるMMP群を転写レベルで抑制する事により、頸管リモデリングを制御し、早産予防に寄与している可能性が示唆される。1.子宮頸管リモデリングに特異的な分子動態を誘導した子宮繊維芽細胞初代培養系の確立に向けて、非妊娠時(良性婦人科疾患による子宮摘出前)および陣痛発来前(予定帝王切開時)に子宮頸部組織の生検・採取について、倫理委員会の承認を得た。2.プロゲステロンのジェノミック作用解析の予備実験として、卵巣ステロイドホルモン受容体を有するヒト高分化型腺癌細胞Ishikawaを、卵巣ステロイド非添加(Cont)、エストラジオール添加(E: 10nM beta-Estradiol)、エストラジオール+プロゲステロン添加(E+P: 10nM beta-Estradiol+10μM Progesterone)にてそれぞれ培養し、抽出タンパクを蛍光色素で標識し二次元電気泳動に展開した。さらに、画像解析ソフト(Progenesis)を用いてマッチングし、蛍光強度による比較定量で1.4倍以上に統計的有意な発現変化を示した蛋白スポットを質量分析装置で同定した。発現変化は1Cont<E<E+P, 2Cont<E>E+P, 3Cont=E<E+P, 4Cont<E=E+P, 5Cont>E<E+P, 6Cont>E>E+Pの6つに分類され,これらの分子動態はプロゲステロンのノンジェノミック作用を反映している可能性が示唆された。3.プロゲステロンのノンジェノミック作用解析の予備実験としてマウス卵巣顆粒膜細胞の初代培養モデルを用いて、特異的リン酸化抗体を用いたウェスタンブロッティングによるシグナル解析を行った。近年、プロゲステロン投与による早産リスクの低減が示されているが、子宮頸管組織への作用分子機構は明らかになっていない。本研究では、頸管リモデリングの中心を担うヒト子宮頸部線維芽細胞の培養系を用いて、LPSにより誘導される分子動態に対するプロゲステロンの効果を検証した。予定帝王切開時に子宮頸部組織を採取し、継代培養による純化を行い、エストロゲン(10nM beta- estradiol)存在下で前培養・継代後アッセに使用した。LPS (2.0μg/ml) and / or P4(1.0μM)添加/非添加の条件で12h培養を行った。mRNAを抽出し、リアルタイムRT-PCRにより、既知の早産病態関連分子:IL-6, IL-8, IL-1beta, PTGS2、およびPCRアレイ解析により抽出した各種MMPの分子動態について解析を行った。リアルタイムPCR解析において、いずれの分子もLPS添加による有意な発現増加を認め、この変化はIL6, IL8を除くすべての分子でP4添加により有意に抑制された。この系において低濃度LPS(0.2μg/ml)で刺激を行うと、IL-6, IL-8を含むすべての分子に於いてP4添加による発現抑制を認め、さらにLPS刺激の一時間前にプロゲステロンを前投与した場合、より顕著な抑制効果を認めた。

プロゲステロンは、子宮頚部維芽細胞より産生されるInterleukins,プロスタグランディン, MMP群を転写レベルで抑制する事により、頸管リモデリングを制御し、早産予防に寄与していると考えられる。この抑制効果は、低濃度LPS刺激および刺激前投与で有意に高く、早産病態が顕性化する前からの予防的投与の重要性が示唆された。今後は、P4添加による各分子動態の相違に着目し、プロゲステロンが阻害する細胞内シグナルの同定および解析を進めてゆく。周産期医学生殖内分泌診療とは関係なく臨床検体を別途採取するため、患者からの同意を取れない場合が多く、研究推進の迅速性に影響した。臨床検体の使用に関する学内倫理委員会の承認に時間を要した。その間に、既に確立された培養モデルを用いた予備実験を行った。プロゲステロンがターゲットとするTLR4シグナリングの下流の分子を同定し、特異的分子誘導剤や阻害剤を用いた解析進める。PCRアレイ解析において、フォーカスされている他の細胞外マトリクス関連分子についても、個々に解析を進める。一方で、線維芽細胞培養系を用いたフォーカスドプロテオミクスにより、LPSにより誘導されプロゲステロンにより調節を受ける分子群を蛋白レベルで網羅的に解析する。マウス早産モデルに、同定された標的分子やシグナル伝達経路に特異的な誘導剤/阻害剤を投与し、早産誘導あるいは予防への効果を判定する。以上の結果を統合し、頸管リモデリング制御におけるプロゲステロン作用メカニズムの詳細を解明するとともに、新しいシグナル分子標的治療の開発を視野に入れた早産予防戦略の礎とする。1.臨床検体より採取し継代培養した子宮繊維芽細胞初代培養系にLPSを添加し、頸管リモデリング特異的分子動態誘導モデルの確立を行う。2.プロゲステロン添加/非添加の条件で培養し、抽出タンパクを可溶化し蛍光色素で標識する。二次元電気泳動へ展開し質量分析器を用いてプロゲステロン添加により特異的動態を示す分子群の同定を行う。3.プロゲステロン添加/非添加の条件で培養し、抽出タンパクをリン酸化特異的抗体を用いたイムノブロッティングを行い、プロゲステロンがノンジェノミックに作用するシグナル伝達経路を明らかとする。4.同定された標的分子、シグナル伝達経路をターゲットとした機能解析へと展開する平成25年度はPCRアレイで得られた知見をもとに、個々の分子の転写レベルでの解析を先行させた。そのため、当初予定していたプロテオミクス解析は次年度に持ち越されることとなり、その分の諸経費が差額として生じた。フォーカスドプロテオミクス解析に用いる、蛍光試薬、ドライストリップなどの購入に充てる。二次元電気泳動装置、質量分析器(Bruker:イオントラップ型amaZon ETD, Qtof型maXi)、リアルタイムPCR分析装置(7500 FAST, 7900FAST/Applied Biosystems製)、DNAシーケンサー、遠心器、CO2インキュベーター、蛍光顕微鏡、分光光度計、検体処理およびタンパク質精製に必要な設備はすべて整っている。したがって、細胞培養関連試薬、電気泳動用試薬、遺伝子解析試薬、抗体等の消耗品の購入を行う。
クロロフィル脱金属反応の精密解析と光合成超分子分解研究への展開

光化学系II型の光合成反応中心の一次電子受容体の生成やクロロフィル代謝で重要な反応であるクロロフィル類の中心金属の脱離反応(脱金属反応)を生体外で速度論的に解析し、分子構造に依存した脱金属反応特性を明らかにした。また、クロロフィル脱金属反応によって緑色光合成細菌の主要な光捕集超分子であるクロロゾーム型の色素集積超分子の分解を誘起し、その挙動を構成クロロフィル分子の脱金属反応特性に関する情報を取り入れて解析した。高効率の太陽光エネルギー変換を実現している光合成において、クロロフィル色素は重要な役割を果たしている。光合成で機能するクロロフィル色素は環状テトラピロール部位の中心に金属が配位した構造である。この中心金属の脱離反応(脱金属反応)は光化学系2タイプの光合成反応中心の一次電子受容体の生成やクロロフィル分解の初期過程における重要な反応であるにもかかわらず、それらのメカニズムの解明は遅れているのが現状である。そこで、クロロフィル色素の脱金属反応の精密な速度論的解析から、クロロフィル類の脱金属反応特性とクロロフィル分子構造の相関を解明することをねらいとした研究を推進した。平成24年度は主に、天然クロロフィルから周辺官能基を変換した半天然クロロフィル誘導体や合成亜鉛クロロフィル誘導体を対象とした脱金属反応の速度論的解析を実施した。その結果、クロロフィル類の脱金属反応特性は環状テトラピロール部位に直結した置換基に主に影響を受け、その効果は置換基の電子吸引性・電子供与性の強さと相関があることを明らかにした。これらの研究成果は査読付学術論文4報、研究解説1報で発表しているとともに、現在、査読付原著論文1報を投稿している。クロロフィル類は光合成の主要色素であり、その光機能性部位である環状テトラピロール部分の中心には主にマグネシウムが配位している。このクロロフィルの中心金属の脱離反応(脱金属反応)は光化学系2型の光合成反応中心の一次電子受容体の生成やクロロフィル分解初期過程で重要であるにもかかわらず、メカニズム解明が遅れている。そこで本研究では、分子構造が異なる天然クロロフィル類やテトラピロール環に結合する置換基を系統的に改変した合成クロロフィル類を調製し、それらの単量体レベルでの脱金属反応を速度論的に解析することで、脱金属反応特性と分子構造との相関を明らかにする研究を行った。また、クロロフィル類が秩序だって自己集積した光合成超分子の分解を構成クロロフィル分子の脱金属によって誘起し、その挙動を解析した。平成25年度は主に、クロロフィル分子構造と脱金属反応特性の相関に関して詳細な情報を得るために、クロロフィルcおよびそれらの類縁体の脱金属反応解析と、ホルミル基を複数導入した合成クロロフィル誘導体の脱金属反応解析を行った。クロロフィルc関連の反応解析では、テトラピロール環の構造や17位アクリル酸残基が脱金属反応特性に与える影響を明らかにした。また、ホルミル基を有する合成クロロフィル誘導体の反応解析では、テトラピロール環に直結した複数の置換基の足し合わせの効果で脱金属反応特性が変化することを示した。あわせて、緑色光合成細菌の主要アンテナ超分子・クロロゾームタイプの色素集積超分子を酸性条件下で反応させ、その分解挙動を構成クロロフィル分子の脱金属反応特性を考慮して解析した。平成25年度に得られたこれらの研究成果は査読付論文2報、学会発表4件で発表しているとともに、現在査読付論文1報を投稿中である。クロロフィル類は光合成の主要色素であり、光機能性部位である環状テトラピロールの中心に主にマグネシウムを有する。クロロフィルからの中心金属の脱離反応(脱金属反応)は光合成反応中心の一次電子受容体の生成やクロロフィル分解過程において重要な反応であるにもかかわらず、機構解明が遅れている。そこで、多様な分子構造のクロロフィル類の脱金属反応に関する速度論的解析を行い、これまでは統合的に理解されていなかった脱金属反応特性とクロロフィル分子構造の相関解明を目指した研究を推進した。平成23年度は主に、光合成生物から単離精製した天然クロロフィル類や有機化学的に構造改変した合成クロロフィル類の脱金属反応を弱酸性条件下で誘起し、反応特性を解析した。その結果、クロロフィル環に直結した置換基の物理化学的特性と脱金属反応特性に相関があることを明らかにした。また、クロロフィル類の脱金属反応特性は環状テトラピロール骨格にも大きな影響を受けることを見出しつつある。これらの研究成果は査読付論文1報、学会発表4件で発表しているとともに、現在、査読付学術論文1報と英文総説1報を投稿中である。今年度は、主に半天然クロロフィル誘導体や合成亜鉛クロロフィル誘導体を対象とした脱金属反応解析を当初の計画通りに順調に遂行できたと考える。得られた結果から、クロロフィル類の脱金属反応特性に対する環周辺の置換基や環構造の影響を系統的に明らかにすることができ、これらの成果を査読付論文、研究解説、学会発表で報告することができたことから、達成度をこのように評価した。当初の研究計画では平成23年度は、天然クロロフィル類と合成クロロフィル類の脱金属反応の精密解析を計画しており、今年度は実際にそれらに関する研究を順調に遂行した。

得られた結果から天然クロロフィル類の脱金属反応特性に対するクロロフィル分子構造の影響を明らかにすることができ、これらの研究成果を研究実績の概要の欄で記載したように論文と学会発表で発表した。今年度までの研究の遂行状況がおおむね順調であることから、来年度も当初の計画通りに推進する方針である。すなわち、平成25年度はクロロフィル脱金属反応によって誘起される光合成色素集積超分子の分解挙動を解明するための研究を推進する予定である。今年度の研究の遂行状況がおおむね順調であることから、今後も当初の計画どおりに推進する方針である。すなわち、平成24年度はクロロフィル類などの環状テトラピロール分子の環構造をはじめとした分子構造が脱金属反応特性に与える影響を系統的に解明するための研究を推進する予定である。平成25年度はクロロフィルの脱金属反応によって誘起される光合成超分子の分解の動的挙動を解明する研究を推進する予定である。平成25年度は、研究遂行に必要な薬品、ガラス器具類などの消耗品費と研究成果発表に必要な旅費などに使用する予定である。平成24年度は、研究遂行に必要な薬品、ガラス器具類などの消耗品費と研究成果発表のための旅費に使用する予定である。
ＴＭＡベースのナノインデンテーション試験法の開発と高温粘弾性特性評価への応用

インデンテーション試験をバーコビッチ圧子を取り付けたTMAを用いて実施し、シール製品の粘弾性特性を評価した。時間温度換算則を適用することにより、高温におけるクリープコンプライアンスを表すマスターカーブを求め、ガスケット材料の高温環境での10年間に相当する長期粘弾性特性の予測を可能とした.弾性・粘弾性対応原理を適用することにより、フランジ締結体の高温における長期応力緩和の予測に適用できることを示した。本研究では,短時間のインデンテーション試験から得られた高分子材料のクリープコンプライアンスに対して時間ー温度換算則を適用し,材料の高温・長期粘弾性特性を予測する方法の確立を目指している.高温状態に置かれた高分子材料には,粘弾性特性とは無関係の大きな永久変形が生じるが,本年度は,この影響を考慮するために高分子材料で構成されるシートガスケットの予ひずみの補正方法に関して検討を行った.今年度の成果を箇条書きにより,列記すると以下の通りである:(1) TMAにバーコビッチ圧子を取り付けてインデンテーション試験を行い,高分子材料の高温におけるクリープコンプライアンスを求めた。(2)高分子材料の各温度におけるクリープコンプライアンスに時間ー温度換算則を適用することにより,基準温度TRのマスター曲線を作成した。マスター曲線は1本の直線で表されることからW.L.F式の適用の妥当性を確認した。マスター曲線は105時間領域まで外挿可能である。(3)マスター曲線に基づきガスケットのクリープひずみを予測するために,クリープコンプライアンスと高分子材料のクリープひずみの関係式を示した。(4)高分子材料で構成されるシートガスケットのクリープひずみに関して予測と実験を比較すると,対数時間に対する変化率は等しい。(5)予ひずみを補正したクリープひずみ予測式は測定結果とほぼ等しい。提案するクリープひずみ予測方法は,高温における長期クリープ・リラクゼーション特性の予測に有用である。本年度は,下記の三項目について研究を実施した.一番目に,TMA(熱機械分析装置)ベースのナノインデンテーション試験機の開発を行った.TMAが通常備えている球状プローブによるインデンテーションでは,応力とひずみの評価における代表値があいまいである.そこでプローブ先端にナノインデンテーションで標準的に用いられている三角錐圧子を装着できるように改造した.TMAには,広範囲な試験温度に対応可能な低温用電気炉を設置した.その後,押込み荷重と押込み変位の校正,熱膨張の影響および補正方法の検討を行った.改造したTMAによって高温ナノインデンテーション試験を実施し,測定データの妥当性を検証した.以上より,高分子材料の高温粘弾性特性の評価に対して十分な精度での測定が可能なことを確認した.二番目に,高分子材料の高温粘弾性特性の評価方法の確立のための基礎実験として,高分子材料・シール材料について比較的短時間の高温粘弾性特性のデータを,温度を変えながら取得した.長い時間領域までの粘弾性特性を前述の各温度の粘弾性特性に時間ー温度換算則を適用することによって,マスターカーブの作成を試みた.これにより,三角錐圧子を用いる場合のマスターカーブ構築法を確立し,これにより長時間の高温粘弾性特性の推定が可能となった.三番目に,シール製品の高温微少リーク特性の把握を行った.次年度以降のシール製品の高温粘弾性特性評価に先立ち,試験荷重,試験温度を決定するための予備調査を行った.シール製品が組み込まれた状態でのシール面の面圧分布のFEM解析を実施するとともに,密封性能試験から,所定のシール面圧,内圧,温度等におけるシール製品の微小リーク特性を評価した.本研究では、短時間のインデンテーション試験から得られた高分子材料のクリープコンプライアンスに対して時間ー温度換算則を適用し、材料の高温・長期粘弾性特性を予測する方法の確立を目的としている。一方、高分子材料で構成される非石綿シートガスケットを高温機器で使用する場合に長期にわたる密封性能が要求されている。研究の最終年度は、主として、非石綿シートガスケットがフランジ継手で使用される場合への応用に関して研究を実施した。研究期間全体を通じて得られた成果を箇条書きにより列記すると、以下の通りである:(1) TMAにバーコビッチ圧子を取り付けてインデンテーション試験を行い,高分子材料の高温におけるクリープコンプライアンスを求めた。球状圧子を用いても同様にクリープコンプライアンスを求めることができることを示した。(2)高分子材料の各温度におけるクリープコンプライアンスに時間ー温度換算則を適用することにより,基準温度におけるマスター曲線を作成した。マスター曲線は10万時間の領域まで外挿可能である。(3)フランジ継手で使用される場合を想定したガスケットのクリープひずみをマスター曲線に基づき予測するために,クリープコンプライアンスとガスケットのクリープひずみの関係式を弾性体・粘弾性体の対応原理を適用して導出した。(4)フランジ継手で使用されるガスケットのクリープひずみに関して予測と実験を比較すると,対数時間に対する変化率は等しい。ただし両者の絶対値には差異が認められる。(5)前項の差異は予ひずみに起因すると考え、予ひずみを補正したクリープひずみ予測式を導き出したところ、フランジ中のガスケットのクリープひずみをほぼ正確に予測できることを示した。

提案するクリープひずみ予測方法は,フランジの高温における長期応力緩和の予測に有用である。機械工学,機械材料・材料力学当初計画では(1)シール製品の高温粘弾性特性の評価と(2)締結体全体のコンプライアンス解析を,主に調査研究することになっている.(1)については,昨年度までの成果に基づき,高温長期クリープコンプライアンスを予測できるようになった.さらに対応原理を用いてクリープコンプライアンス式のシール製品への適用が可能となり,また予ひずみの補正方法に関して進展があった.ただし,インデンテーション試験において,クリープコンプライアンスからの塑性変形の除外方法については課題が残っている.(2)については,シール面圧と運転条件の関係を推定するために用いるシール面圧を与えている締結体全体のコンプライアンスを求めるためのFEM解析モデルが完成した.以上より,研究はおおむね順調に進展していると判断した.申請段階での計画では,(1)TMA(熱機械分析装置)ベースのナノインデンテーション試験機の開発,(2)高分子材料の高温粘弾性特性の評価方法の確立,(3)シール製品の高温微小リーク特性の実験モデルの決定,の3つの研究課題を掲げた.それぞれの研究課題に関して,当初の目標をほぼ達成し,次年度以降の研究の基礎データも取得できた.以上より,研究はおおむね順調に進展していると判断した.次年度,最終年度は次の研究項目を実施し,研究のまとめとする予定である.研究の担当としては,研究代表者はシール材料の高温粘弾性特性評価全般,研究分担者は微小リーク特性とシール面圧の減少の解析を主に行う.シール材料の高温粘弾性特性評価については,課題として残されているクリープコンプライアンス評価における塑性変形の除外方法について検討し,三角錐圧子,球圧子の両方について除外方法の妥当性を検証する.インデンテーション試験から予測されるシートガスケットの高温長期粘弾性特性は,高温ガスケット密封特性試験の結果,フランジ継手試験体の高温試験結果と比較し,本予測方法の妥当性を検証する.最終的には,シール製品の高温シール特性と,シール製品の粘弾性モデルに基づき,シール材の高温寿命予測につなげられる定量的な評価を実施し,まとめとする.次年度以降,次の研究項目を実施する予定である.一番目に,研究初年度に確立したTMAを用いるインデンテーション試験によるマスターカーブ構築法に基づき,シール材料の長時間・高温粘弾性特性を評価する.同時に粘弾性体がガラス状弾性領域からゴム領域に移る温度である転移温度を,TMAを用いて各種シール材料について測定を行う.TG-DTA(示差熱-熱重量同時測定)による転移温度の測定および測定結果の比較も行う.転移温度は時間換算則に用い,クリープコンプライアンスのマスターカーブの作成を行う.二番目に,マスター曲線からガスケットのクリープひずみを予測する方法を検討する.
EPR効果におけるオフターゲットデリバリーの抑制によるナノメディシンの効果増強

本研究では、腫瘍以外のoff-target deliveryの抑制を目指すことで、ナノメディシンの血中滞留性・腫瘍集積性(EPR効果)の増強およびそれによるナノメディシンの抗がん治療効果増強戦略の探索を目的とする。網内系(RES)機能抑制作用を持つ臨床静注用脂肪乳剤Intralipidに注目し、高分子ナノ製剤の肝臓、脾臓への集積の減少、血中半減期の増加および腫瘍デリバリーの促進作用を検討し、その作用機序を解明する上、その臨床応用の可能性を明らかにしたい。この結果を生かすことにより、抗がんナノメディシンのoff-targetの抑制・副作用の減少とより効率のよい抗がん作用が期待される。
茎径周期変動の制御によるブルーベリーのライフサイクル調節

ブルーベリー茎径の周期的な変動に着目して,人為的な光環境の影響および休眠期から萌芽期にかけての茎径の変化の様子について検討した。葉の展開には関連しない周期的な変化を確認し、環境要因に起因する茎径変化の様子をモデル化した。茎径の非破壊連続計測については、ひずみゲージを用いたカンチレバー式の変位計を供試したが、研究の過程では感圧導電性のエラストマーセンサの供試も試み、既往の茎径計測装置よりも簡便なモニタリング手法も示すことができた。本研究では、太陽光併用型植物工場におけるブルーベリーのポット栽培を想定して、天候に起因する環境要因が茎径の周期的な変動に及ぼす影響を解明する。さらに、人為的に与えるストレスが茎径の周期的な変動に及ぼす影響についての解析を行い、人為的な周期変動制御のブルーベリーの個体管理技術への適用を試みる。本年度は、ボット栽培の特性を生かしたブルーベリーの生育モニタリングシステムを試作し、人為的に光環境を操作したときの、茎径の変化についての解析を行った。ブルーベリー茎径の計測について、歪みゲージを用いたカンチレバー式の変位計を供試した。変位計は、装置本体からカンチレバーが張り出した構造であり、レバーの根元に貼り付けられたストレインゲージでレバー先端の変位を検知する。装置本体は茎にゴムバンドで縛り付け、レバーは、レバー先端と茎との間にはシリコンチューブを挟んでピンチコックで固定した。供試した装置が、ブルーベリーの茎径の変化を把握するうえで、充分な精度を持つことと、数ヶ月におよぶ長期的な連続計測に適用できることを確認した。また、樹木への取り付けの部位によっても変化の様子が異なったため、個体間の比較を行う際にはその影響についても考慮する必要があることを示した。人為的な光環境の制御として、連続明条件と連続暗条件のもとでのブルーベリー(品種:ノーザンハイブッシュ)の茎径の変化について検討した。通常の栽培条件下では、肥大成長と合わせて24時間周期による茎径の変化が観察されたが、人為的な光環境のもとでは、環境の制御を行ってから徐々に周期的な変化が観察し辛くなった。特に連続暗条件下ではその傾向が顕著であった。いずれの条件でも肥大成長はしばらくの間継続した。1.休眠期から萌芽期にかけてのブルーベリーの様体についてモニタリングするとともに、休眠が打破される様子について調査した。様体の指標としては、カンチレバー式の変位計により非破壊・連続的に茎径を計測するものとし、休眠打破については、萌芽率(全体の芽の数に対する萌芽した芽の割合)を調査した。いずれも、人為的に低温状態とする試験区を設けた。低温での栽培期間を長くすることで萌芽が促進されたが、茎径の成長や周期的な変動との関連について明確な傾向は確認できなかった。2.萌芽期のブルーベリーについて、萌芽の推移と茎径変化との関連について検討した。芽が緑色になる時期から茎径の収縮と膨張からなる周期変化が明確になり、肥大成長も促された。いずれも葉の展開とは別に確認される水分移動や成長に起因するものであり、茎径が萌芽開始時のブルーベリーの様体を早期にモニタリングする指標となることが示唆された。肥大成長は、前年に蓄積された樹体内の貯留養分にも関連すると考えられ、栽培履歴の影響についても検討する必要がある。3.今後のマルチモニタリングを想定し、より簡易な茎径のモニタリング手法として、ひずみゲージを貼付けたゴムシートの適用を試みた。シートは茎に巻きつけてクリップで固定することで使用する。既往の手法にくらべて、安価、軽量であることが特徴である。茎径の変化に応じたセンサからの出力を確認したが、膨張過程と収縮過程では異なる遷移過程をたどり、さらに温度変化の影響を強く受けた。膨縮の傾向を探るセンサとしては有効であるが、変化の絶対量を扱う際には注意が必要である。以上の成果について、「ブルーベリーの生育モニタリングに関する研究ーゴムシートを用いた茎周囲長計測ー」(農業食料工学会関東支部第51回年次大会)、「萌芽期のブルーベリーの茎径変化」(農業環境工学関連5学会2015年合同大会)として公表した。1)環境要因と茎径変化の関係初年度は、光環境の影響による茎径の変化の様子についての解析を行い、人為的に明暗の周期を変えることで、茎径の膨縮、および肥大成長の様子が変化することを示した。本年度は、ライフサイクルを調節するうえで重要となると考えられる休眠期から萌芽期にかけてのブルーベリーの様体について検討した。その際、低温状態を変化させた実験区を設けることで、人為的な熱環境の制御の可能性についても考察した。温度制御により萌芽の様子は変化したが、それに応答する茎径の変化は確認できなかった。休眠期においては茎径以外の指標をモニタリングする必要があると考えられたが、萌芽期においては、葉の展開前に、周期変動や肥大成長を確認でき、有効な指標となることが示唆された。2)モニタリング手法の確立初年度は、ブルーベリーの茎径変化をモニタリングするにあたり、カンチレバー式の装置の適用により、適切なモニタリングが可能であることを示した。本年度は、より簡易な茎径のモニタリング手法として、ひずみゲージを貼付けたゴムシートの適用を試みた。茎径変化について、おおよその傾向は把握できるが、絶対量としての計測結果についての信頼性は劣る。次年度は、主な課題である熱膨張の影響をキャンセルすることで、適切な計測手法として確立する計画としている。

簡易な計測手法の確立とあわせて、センサネットワークのシステムを用いることで、茎径以外の情報もモニタリングできる環境を整備した。1.ブルーベリー茎径の非破壊・連続モニタリングについて、ストレンゲージ添付のゴムシートを用いた手法について検討した。熱膨張の影響をキャンセルする方策として、1アクティブー1ダミー法と同様に多点計測に対してレファレンスを統一した手法も有効であることを確認した。センサの試作精度にばらつきが生じ、個々の計測結果が不安定になることもあったが、ストレンゲージの変わりに、感圧導電性のエラストマーセンサを利用することで解決の見通しを得た。既往の茎径計測装置よりも簡便な手法として、多点計測にも適用できる果樹の連続的な生育モニタリング手法としての適用が期待できる。2.連続的にモニタリングしたブルーベリーの茎径について、周期的な変動と肥大成長による変化を分離して解析する手法について検討した。1)日ごとの最大茎径あるいは最小茎径を基準に肥大成長量を算出する手法、2)周期的な変動が安定する深夜0時の茎径を基準とした回帰直線を肥大成長とする手法、3)同じく、深夜0時の茎径を基準にスプライン近似を行う手法について比較した。スプライン近似による解析結果から肥大成長の成分を抽出することで不規則な茎径の変化も連続的に捉えることが可能都となり、不規則な変化を引き起こす外的要因とも関連付けることができた。3.前年までに得られた知見、さらに上記の解析手法を統合して、水分移動に伴う茎径の変化をモデル化した。案出したモデルは茎径の周期的な変動が、光、熱環境の変化に依存する様子を再現し、環境調節やストレスの付与がブルーベリーの周期的な挙動を制御できることを示唆するものとなった。長期的なモニタリングを継続することで、「休眠」から「果実肥大」に至るサイクルの短縮について検証を行うことが今後の課題となる。ブルーベリー茎径の周期的な変動に着目して,人為的な光環境の影響および休眠期から萌芽期にかけての茎径の変化の様子について検討した。葉の展開には関連しない周期的な変化を確認し、環境要因に起因する茎径変化の様子をモデル化した。茎径の非破壊連続計測については、ひずみゲージを用いたカンチレバー式の変位計を供試したが、研究の過程では感圧導電性のエラストマーセンサの供試も試み、既往の茎径計測装置よりも簡便なモニタリング手法も示すことができた。ブルーベリーの生育モニタリングシステムについて、茎径の変化に着目し、カンチレバー式の装置がブルーベリーの生育モニタリングの手法として適切であることを確認している。同様の装置は、果菜類を対象としての報告があるが果樹を対象とした試みは見当たらない。ブルーベリーの茎径変化は果菜類で報告されている変化よりも大きいが、供試システムの精度や計測範囲などについて、本研究を通じて詳細の検討がなされている。当初の計画にあった他の情報(温湿度、土壌温度、水分、日射量、CO2濃度など)との統合やネットワークを介したデータの管理システムの構築までは至っていないが、検討したシステムを用いて、実際の生育モニタリングに着手している。人為的な光環境化が茎径に及ぼす影響について生育モニタリングを行い、肥大成長および周期変動の変化について検討した。
逆動力学を用いないロボットマニピュレータの高性能制御

ロボット制御において,従来必要不可欠とされてきた逆動力学を用いない実用的な制御手法のパラダイムを提唱した.具体的には,関節毎に独立に設けたロバストなサーボ制御器と逆キネマティクスのみをベースとする提案手法が,DD(ダイレクトドライブ)ロボットのような非常に干渉の強い系においても適用可能であることを実証した.具体的な項目は以下のとおりである.(1)関節のロバストサーボコントローラの開発外乱抑圧特性やシステム定数変動に対するロバスト性を改善するための2自由度制御を提案し,諸方法の関係を明確にした.またロバストサーボ制御系の安定問題を吟味し,本手法が簡単な制御系できわめて高性能のロボット制御が可能であることを実証した.また,エンコーダの分解能が低い場合にも高いロバスト性を有する瞬時速度オブザーバを提案した.(2)ロボット制御の統一的実現インピーダンス制御・コンプライアントモーション制御・力制御・ハイブリット制御など,ほとんどすべてのロボット制御の統一的実現法をまとめ,実験によってその有効性を確認した.(3)ロバストな力制御系適応制御やニューラルネットなどの学習機構を用いず,固定係数のロバスト力制御器によって,さまざまな特性をもつ対象物体を安定につかむ新しい手法を実現した.(4)衝突過程の制御軌道制御から力制御へ移行する際に生じる衝撃力を緩和する手法を,衝突検出を力センサまたは外乱オブザーバのみで行い実現した.また,障害物回避軌道計画に関しする実用的な高速アルゴリズムを開発した.(5)柔軟関節の制御制御対象を2慣性共振系で表現し,状態オブザーバやH∞制御を用いた制振制御法を開発した.とくに外乱オブザーバを用いる共振比制御を提案し,シミュレーションや3慣性系実験装置による実証を行った.ロボット制御において,従来必要不可欠とされてきた逆動力学を用いない実用的な制御手法のパラダイムを提唱した.具体的には,関節毎に独立に設けたロバストなサーボ制御器と逆キネマティクスのみをベースとする提案手法が,DD(ダイレクトドライブ)ロボットのような非常に干渉の強い系においても適用可能であることを実証した.具体的な項目は以下のとおりである.(1)関節のロバストサーボコントローラの開発外乱抑圧特性やシステム定数変動に対するロバスト性を改善するための2自由度制御を提案し,諸方法の関係を明確にした.またロバストサーボ制御系の安定問題を吟味し,本手法が簡単な制御系できわめて高性能のロボット制御が可能であることを実証した.また,エンコーダの分解能が低い場合にも高いロバスト性を有する瞬時速度オブザーバを提案した.(2)ロボット制御の統一的実現インピーダンス制御・コンプライアントモーション制御・力制御・ハイブリット制御など,ほとんどすべてのロボット制御の統一的実現法をまとめ,実験によってその有効性を確認した.(3)ロバストな力制御系適応制御やニューラルネットなどの学習機構を用いず,固定係数のロバスト力制御器によって,さまざまな特性をもつ対象物体を安定につかむ新しい手法を実現した.(4)衝突過程の制御軌道制御から力制御へ移行する際に生じる衝撃力を緩和する手法を,衝突検出を力センサまたは外乱オブザーバのみで行い実現した.また,障害物回避軌道計画に関しする実用的な高速アルゴリズムを開発した.(5)柔軟関節の制御制御対象を2慣性共振系で表現し,状態オブザーバやH∞制御を用いた制振制御法を開発した.とくに外乱オブザーバを用いる共振比制御を提案し,シミュレーションや3慣性系実験装置による実証を行った.ロボットマニピュレータの制御における逆動力学計算の問題点を明らかにし、これを用いない実用的で高性能な制御手法の提案と、DDロボットのような干渉の強い系における実験的検証が本研究の目的であるが、申請書などにも述べたとおり、平成4年度は装置の製作と操作の習熟にかなり注力した。まず、平成4年9月末日に、ほとんど予定通りダイレクトドライブロボット(米国IMI社製)が納入され、若干のトラブルがあったものの、500μsの制御周期が余裕をもって達成可能であることなど、基本動作を確認した。以下に、研究計画に述べた番号を使って具体的に今年度の成果を述べる。(1)関節のサーボコントローラについては、今年度は、制御対象の変動による安定性の解析を主に行い、2自由度制御系のフリーパラメータQの設計に帰着させる手法を一部開発した。また、シャフトエンコーダの分解能が低い場合に適用できる瞬時速度オブザーバにおいて、慣性モーメントの適応同定を組み合わせる新しい方法を開発し、ロバストと適応の一つの融合形態を提案した。(2)位置制御を介したロボット制御の統一的実現については、CCDカメラとDSPを用いた画像処理系の構築がすすみ、トラッキングに関する新しい高速アルゴリズムの提案を行い、移動物体の位置姿勢の高速認識を可能にした。能動視覚における、可認識度という新しい指標を提案し、マニピュレーションにおける可操作度との協調をとりながら行う、構造的トラッキング法を提案した。(3)ロバストな力制御系に関しては、加速度制御をマイナーループとする方式(加速度制御形2自由度力制御)の実験を行い、優れた性能を引き続き確認している。(4)衝突過程制御については、申請時からの進展はない。(5)柔軟関節の制御については、2慣性系の制御を対象として、SFLACと称するオブザーバと状態フィードバックを基本とする方式、さらに共振比制御と呼ぶ別の方式を提案し、CADを用いたシミュレーションによってそのすぐれた性能を確認している。逆動力学を用いないロボットマニピュレータの制御法として,申請者らが提案している手法の有効性を,軸間の干渉の強いDDロボットにおいて実証することが研究目的である.

昨年度に納入されたIMI社製のDDロボット実験装置を用いて,本年度は本格的な研究に取り組んでいるが,その中間的な成果をまとめると以下のようになる.(1)関節のロバストサーボコントローラの検討外乱抑圧特性やシステム変動に対するロバスト性を改善する諸方法の関係を明確にする意味で,2自由度ロバストサーボ系の安定性(線形制御系の意味での安定性や非線形干渉力による不安定化の解析)に関する議論を行い,制御系設計における有用なノウハウを得た.(2)ロボット制御の統一的実現ロバスト位置制御系を内含する形のインピーダンス制御・コンプライアントモーション制御・力制御・ハイブリッド制御など,ほとんどすべてのロボット制御の統一的実現法の整理はすでにほとんど完了し,実験によるその有効性を確認した.(3)ロバストな力制御系柔硬とりまぜた対象物体を安定に把握するために,従来から用いられてきた適応制御やニューラルネットなどの学習機構を用いず,あくまで固定係数のロバストな力制御器によって,さまざまな特性をもつ対象物体を安定に素早くつかむ新しい手法を実現した.(4)衝突過程の制御軌道制御から力制御へ移行する際に生じる衝撃力を緩和する方法を考案した.衝突検出を力センサまたは外乱オブザーバのみで行う場合と,目(テレビカメラ)を付けた場合とを検討する予定である.前者は所期の成果を得ているが,後者は今後の課題である.(5)柔軟関節の制御減速機や力センサの剛性が低い場合や,アームが剛体とみなせない場合を取り扱うものであり,今年度はこの項目に関してかなりの進展が得られた.すなわち,制御対象を表現する2慣性共振系の制御法として,状態オブザーバを用いるSFLACの提案,H∞制御やμシンセシスを用いた手法,さらに原点にたち返って,低次元コントローラを用いる共振比制御といった手法を考案し,シミュレーションや別途購入した3慣性系実験機による実証を行った.以上の他に,障害物を回避する実時間軌道生成に関する研究を開始し,良好な結果を得ているので,これについても今後研究を継続したいと考えている.本研究の目的は,ロボット制御に関わる従来の誤った常識を打ち破り,逆動力学を用いない真に実用的なロボット制御のパラダイムを築くことにある.具体的には,関節毎に独立に設けたロバストなサーボ制御器と逆キネマティクスのみをベースとする提案手法が,DD(ダイレクトドライブ)ロボットのような非常に干渉の強い系においても適用可能であることを,本格的な実験によって証明することにある.研究期間は3年間とし平成4年度から以下の各項目を並列的に進行させた.初年度は装置の製作と操作の習熟に注力した.平成5年度以降より高度なロボット制御の実現へと進んだ.申請時点での計画に基本的に変わる所はなかったが,平成6年度は最終年度であるので以下のように結論をまとめた.(1)関節のロバストサーボコントローラの開発外乱抑圧特性やシステム変動に対するロバスト性を改善する諸方法の関係を明確にした.
頭頚部扁平上皮癌症例における末梢血中微小癌細胞検出法の開発

これらの捕捉した微小転移癌細胞からpoly(A)RNAを抽出し、RT-PCR法にて以下の転移関連遺伝子の発現を解析したところ、次のような結果を得た。1.CD44スタンダード;すべての患者からその発現が認められた。2.CD44v6;10名中2名で発現が認められた。3.CD44v9;10名中9名で発現が認められた。4.E-カドヘリン;10名中1名で発現が認められた。以上の結果から本システムは(1)末梢血中の転移癌細胞を捕捉、回収可能であること、(2)回収した細胞から各種癌関連遺伝子の解析が可能であることが示された。また、各患者の採血時の病態と遺伝子発現状況を比較検討することにより、予後の予測、治療法の選択など臨床応用の可能性が強く示唆された。平成10年度、私は頭頚部悪性腫瘍の大半を占める扁平上皮癌に注目し、抗上皮抗体でラベルした磁気ビーズを用い、扁平上皮癌患者における末梢血中微小癌細胞の検出および解析法の可能性について検討した。【平成10年度・研究計画】1,ヒト口腔扁平上皮癌細胞株NAおよびHSC4を培養し、1×10^6個から段階希釈した癌細胞浮遊血液を作製する。この細胞浮遊液をボランティアの健常人末梢血に混入し、担癌患者末梢血のモデルとする。3,捕捉した細胞よりmRNAを抽出し、逆転写した後にnested PCR法にてサイトケラチン19のmRNAの発現を解析する。4,上記の方法によりサイトケラチン19を指標とした末梢血中微小癌細胞の検出限界について検討する。【平成10年度・研究結果】1,扁平上皮癌細胞株NAおよびHSC4を健常人末梢血に混入して、本方法により検出限界を検討した。その結果サイトケラチン19のmRNAを標的遺伝子としたrested PCR法では、両細胞ともに5mlの全血中10^3個の細胞が検出可能であった。2,同様に抽出したmRNAからRT-PCR法によりCD44の各種バリアントフォーム(v6、v9)のmRNAの発現を解析した。その結果、両細胞ともv6、v9両バリアントを発現していた。また、これらを指標としたPCRでは5mlの全血中10^2個の細胞が検出可能であった。現在、より効率の良い実験条件を検討中であり、扁平上皮癌患者末梢血についても解析を進めている。
種々の媒質中の局在中心の光スペクトルにおけるフォノンサイドバンドの研究

サイト選択蛍光の解析から、非晶質中の単一サイトにある色素分子の光スペクトル、ならびにサイトエネルギー分布を決める方法を開発した。さらに、そのフォノンサイドバンドの形状から、電子格子相互作用で重み付けされた振動モードの状態密度スペクトル(以下WDOSと略記)を求めることに成功し、これを使ってレーザー誘起蛍光スペクトルの温度変化が再現されることを確かめた。これは、この方法の正しさを実証する結果である。次に、色素を含むいくつかのポリマーやゾルゲルガラス、ならびに色素蛋白質に対してこの方法を適用し、それぞれについてWDOSを求めた。励起レーザー光照射に対してホールバーニング効果が顕著な試料においても、励起レーザー光の波長を掃引し、蛍光を高分解能、固定波長で測定する方法を導入することにより、単一サイトの光スペクトルを求めることができた。同じ色素をいくつかのポリマーに添加した場合、WDOSのピークエネルギーはポリマーによって異なるが、ピークエネルギーで規格化した場合には、スペクトルはどれもほぼ重なることが知られた。また、このように決めたWDOSは、中性子散乱の実験から求められた振動モードの状態密度スペクトルとも簡単な関係にあることがわかった。さらに、母体となるポリマーのラマンスペクトルとの比較から、ピークエネルギーより高振動数領域でWDOSはラマンスペクトルを振動数の二乗で割ったものに相当することがわかった。これらの結果を、非晶質特有の低振動数モードという観点から、フラクトン描像をまじえて議論した。なお、Eu^<3+>やSm^<2+>イオンを含むガラスについて、そのフォノンサイドバンドが現われるメカニズムを研究し、それがイオンと分子振動の間の静電的な相互作用に基づく協同遷移として理解できること、ならびにイオンのまわりの結晶場によるJ混合効果が重要であることも明らかにした。我々は、レーザー誘起蛍光の飽和効果を利用して、ポリマー中の単一サイトにある色素分子の光スペクトルを決めることができることを明らかにした。さらに、これを解析する一般的な方法を導き、これを用いて、上の光スペクトルのフォノンサイドバンドの形状から、電子格子相互作用で重みづけされた振動モードの状態密度スペクトル(以下WDOSと略記)を求めることに成功した。これは非晶質物質でWDOSが求められた最初の例である。このスペクトルを用いて計算で求めたいろいろの温度におけるレーザー誘起蛍光スペクトルは実験結果をうまく再現した。これは上の方法の正しさを示す結果である。そこで次に我々はこの方法が生体高分子にも適用できることを確かめるためにZn置換ミオグロビンを対象に実験を行い、色素をドープしたポリマーの場合と全く同じやり方で第一サイトにあるミオグロビンの蛍光スペクトルを求め、さらにヘム電子とまわりのペプチド鎖の結合強度で重みづけされた蛋白質の振動モードの状態密度スペクトル(WDOS)を決定した。これらのスペクトルとホールバーニングスペクトルのフォノンサイドバンドとの比較も行なった。また、吸収帯の低エネルギー領域でサイト選択を行なうことにより、飽和効果を利用することなく、より簡便な方法で単一サイトの蛍光スペクトルが求められることも明らかにした。色素をドープしたポリマーについて実験的に求めたWDOSから振動モードの状態密度スペクトルを計算し、ポリマーのラマンスペクトルから推定したものと比較することによりフラクトン描像の妥当性についても検討した。なおEu^<3+>イオンを含むガラスについて、そのフォノンサイドバンドが現われるメカニズムについても研究した結果、イオンと分子振動の間の静電的な相互作用が重要であり、さらにイオンのまわりの結晶場によるJ混合効果も考慮する必要があることが明らかになった。

次に、色素を含むいくつかのポリマーやゾルゲルガラス、ならびに色素蛋白質に対してこの方法を適用し、それぞれについてWDOSを求めた。励起レーザー光照射に対してホールバーニング効果が顕著な試料においても、励起レーザー光の波長を掃引し、蛍光を高分解能、固定波長で測定する方法を導入することにより、単一サイトの光スペクトルを求めることができた。同じ色素をいくつかのポリマーに添加した場合、WDOSのピークエネルギーはポリマーによって異なるが、ピークエネルギーで規格化した場合には、スペクトルはどれもほぼ重なることが知られた。また、このようにして決めたWDOSは、中性子散乱の実験から求められた振動モードの状態密度スペクトルとも簡単な関係にあることがわかった。さらに、母体となるポリマーのラマンスペクトルとの比較から、ピークエネルギーより高振動数領域でWDOSはラマンスペクトルを振動数の二乗で割ったものに相当することがわかった。これらの結果を、非晶質特有の低振動数モードという観点から、フラクトン描像をまじえて議論した。なお、Eu^<3+>やSm^<2+>イオンを含むガラスについて、そのフォノンサイドバンドが現われるメカニズムを研究し、それがイオンと分子振動の間の静電的な相互作用に基づく協同遷移として理解できること、ならびにイオンのまわりの結晶場によるJ混合効果が重要であることも明らかにした。