hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
扁桃に存在するヘリコバクター・ピロリの培養可能性の検討とIgA腎症発症との関連

Journal of gastroenterologyに以下の研究論文が受理された。扁桃におけるピロリの培養可能性を検討し、さらに扁桃と胃におけるピロリの存在率を比較した。また、CagA陽性ピロリの感染が胃炎、潰瘍、胃癌発症に重大な役割を果たすことが明らかとなったため、扁桃に存在するピロリがCagA蛋白を有するか検討した。材料として反復性扁桃炎およびIgA腎症の診断のもと扁桃摘出術を施行した55例を用いた。扁桃におけるピロリ存在の有無を免疫組織化学で、胃におけるピロリ感染の有無を尿素呼気試験およびピロリ特異的血清IgG抗体を用いて検討した。摘出扁桃を用いて複数の条件でピロリ培養を試みた。扁桃に存在するピロリがCagA蛋白を有するかをピロリCagA特異的IgG抗体を用いた免疫組織化学で判定した。反復性扁桃炎症例41例中29例(70.7%)で扁桃にピロリを認めた。IgA腎症症例14例中14例(100%)で扁桃にピロリを認めた。全55症例中で、尿素呼気試験、ピロリ特異的血清IgG抗体ともに陽性であった15症例すべてにおいて扁桃にピロリが存在した。免疫組織化学で扁桃にピロリの存在が確認できた43例で培養を試みるも全症例でピロリは培養されなかった。全55症例で扁桃にピロリを認めた42例中38例(88.4%)。でピロリがCagAタンパクを有していた。これらの結果より以下のように考察できた。ピロリは扁桃を経由して胃に感染していると予想された。ピロリがIgA腎症発症の責任抗原の1つであるとするとその免疫応答は扁桃で行われている事が示唆された。扁桃のピロリは球状で存在し、生きているが培養できない状熊にあると思われた。扁桃に存在するピロリも胃と同様にCagAタンパクを高率に有していた。また、(1)elastofibromaの原因に関する論文、(2)逆流性食道炎が喉頭に与える影響を検討した論文がそれぞれ受理された。現在、以下の研究結果をAmer1Can Journal of gastroenterologyに投稿中である。IgA賢症14例中14例(100%)で扁桃にピロリを認めた。全55症例で扁桃にピロリを認めた43例中38例(88.4%)でピロリがCagAタンパクを有していた。扁桃のピロリは球状で存在し、生きているが培養できない状態にあると思われた。これらの研究結果は胃ピロリ感染を完全に阻止できる手がかりとなり、将来、公衆衛生の面で非常に意義になると考えられる。扁桃に存在するピロリとIgA腎症発症の関係を解明することでIgG腎症発症を抑制することが出来ると予想される。

反復性扁桃炎症例41例中29例(70.7%)で扁桃にピロリを認めた。IgA腎症症例14例中14例(100%)で扁桃にピロリを認めた。全55症例中で、尿素呼気試験、ピロリ特異的血清IgG抗体ともに陽性であった15症例すべてにおいて扁桃にピロリが存在した。免疫組織化学で扁桃にピロリの存在が確認できた43例で培養を試みるも全症例でピロリは培養されなかった。全55症例で扁桃にピロリを認めた42例中38例(88.4%)。でピロリがCagAタンパクを有していた。これらの結果より以下のように考察できた。ピロリは扁桃を経由して胃に感染していると予想された。ピロリがIgA腎症発症の責任抗原の1つであるとするとその免疫応答は扁桃で行われている事が示唆された。扁桃のピロリは球状で存在し、生きているが培養できない状熊にあると思われた。扁桃に存在するピロリも胃と同様にCagAタンパクを高率に有していた。また、(1)elastofibromaの原因に関する論文、(2)逆流性食道炎が喉頭に与える影響を検討した論文がそれぞれ受理された。
共和政期ローマ貴族の「家」認識--貨幣イコノロジーの分析を手がかりに--

共和政ローマにおける家門意識の特徴を明らかにすべく、本研究では、貨幣図像を分析した。具体的には、まずは前2世紀以来、第二次三頭政治期にいたる時期の貨幣について、家門を誇示すると思しき図像をリストアップする作業を行った。その結果、計97種を析出することができた。これらを図像内容に応じて分類すると、(1)神・伝説的人物の子孫、16種、(2)祖先の武勇・軍功、45種、(3)祖先の民事的行政的功績、15種、(4)祖先の宗教的功績、15種、(5)祖先の祭司職、16種、(6)その他、9種、となる、同一家系による同一内容の重複をひとまとめに計算すると、(1)9種、(2)31種、(3)11種、(4)10種、(5)12種、(6)7種、となる。全体的傾向としては、貨幣鋳造責任者の一族の国家的功績が、モチーフの中心をなしており、このことは共和政期の家門意識と国家意識との密接な結合を表している。他方で、神話的世界や祖先の祭司職が描かれるところに、上記にとどまらない家門意識の重層性が窺える。貨幣鋳造責任者の家系のランクごとに区分すると、祖先の国家貢献を強調する態度は、コンスル家系においてより顕著であり、新人家系では対して一族の神話的起源の強調度合いが高まる。時代的変化については、家門のモチーフが前130年代より急増することは、つとに先行の諸研究により指摘されていたところであるが、これを前139年のガビニウス法制定という一つの出来事に帰するより、前2世紀前半より徐々に進行しつつあった、貨幣図像の表現方法そのものに対する考え方の変化によるもの、とするのがより妥当であろう。本年度は、諸機関に所蔵のローマ貨幣史の諸文献(H.A.Grueber, Coins of the Roman Republic in the British Museum ; E.Babelon, Description historique etchronologiquedes monnaies de larepublique romaine ;E.A.Sydenham, The Coinage of the Roman Republic; M.H.Crawford, Roman Republican Coinage)を調査し、共和政期において家門を誇示すると思しき図像をピックアップし、リストを作成した。その結果、前189-180年より前50年まで(内乱期以降を除く)全部で70種類のものが見いだされた。時期的には、初出が前2世紀前半、ただし一例にとどまり、残りは前130年代以降となっている。このことが何を意味するか、特に前2世紀前半が前180年代の一例のみで、次が前130年代まで見いだされないのはなぜか、そして前130年代以降に頻出するようになるのはなぜか、大きな問題である。今後の課題としたい。図像の内容の詳細についての検討はまだ途中であり、次年度に継続したい。ただ本年度の大まかなサーヴェイによると、これらはほぼ、(1)祖先の軍事的功績、(2)祖先の民事・宗教的功績、たとえば穀物供給、法の制定、建築事業、神殿の奉献など、(3)祖先の祭司職、(4)神々や王に由来する血筋、のいずれかを描いたもの、との類別が可能と思われる。数的には、(1)が多数を占めている。このことはいわゆるノビリタスの「勲功貴族」的な基本的性格からして、十分予想されたところであるが、しかし同時に(3)(4)のような要素が混入している点が注目される。

純粋に「血」が貴族性を保証したところの、初期ローマのパトリキーや中世の封建貴族とは異なるところがノビリタスの特質であるが、そこにまた前者と同性質の要素が併存しているところが、ノビリタスの複雑性であり、興味深いところと思われる。本年度は昨年に引き続き、ローマ共和政期において家門を誇示すると思しき貨幣図像をピックアップし、リストを作成する作業を継続し、完了した。その結果、前189/0年より第二次三頭政治期の前41年までの間に、計97種の図像を析出することができた。これらを図像内容に応じて分類すると、(1)神・伝説的人物の子孫、16種、(2)祖先の武勇・軍功、45種、(3)祖先の民事的行政的功績、15種、(4)祖先の宗教的功績、15種、(5)祖先の祭司職、16種、(6)その他、9種、となる。同一家系による同一内容の重複をひとまとめに計算すると、(1)9種、(2)31種、(3)11種、(4)10種、(5)12種、(6)7種、となる。全体的傾向としては、貨幣鋳造責任者の一族の国家的功績が、モチーフの中心をなしており、このことは共和政期の家門意識と国家意識との密接な結合を表している。他方で、神話的世界や祖先の祭司職が描かれるところに、上記にとどまらない家門意識の重層性が窺える。貨幣鋳造責任者の家系のランクごとに区分すると、祖先の国家貢献を強調する態度は、コンスル家系においてより顕著であり、新人家系では対して一族の神話的起源の強調度合いが高まる。時代的変化については、家門のモチーフが前130年代より急増することは、つとに先行の諸研究により指摘されていたところであるが、これを前139年のガビニウス法制定という一つの出来事に帰するより、前2世紀前半より徐々に進行しつつあった、貨幣図像の表現方法そのものに対する考え方の変化によるもの、とするのがより妥当であろう。
ウイルス脳内感染による薬物依存脆弱性の亢進

我々はEGFP遺伝子を組み込んだウイルスを用いて母胎に感染したウイルスが胎児の脳に侵入しドーパミン神経細胞に直接感染することで、薬物依存への脆弱性を引き起こす可能性を調べた。その結果、海馬や大脳皮質等に強いウイルス感染が確認できたが、ドーパミン神経細胞が存在する中脳では感染が確認できなかった。そこでウイルスの直接感染ではなく、間接的に胎児のドーパミン神経細胞へ影響を与える可能性を母胎免疫活性化法を用いて検討した。その結果、先行研究の結果と同様に母胎免疫活性化されたマウスでは、運動量の増加や後統合失調症のエンドフェノタイプであるPrepulse Inhibitionで疾患が見られた。ウイルスは末梢組織では直接MHCIの機能を阻害したり、発現そのものを抑制することが知られている。そこで本実験では、母胎に感染したウイルスが胎児の脳に侵入しドーパミン神経細胞に直接感染することで、ドーパミン神経細胞に発現するMHCIが減少し、薬物依存への脆弱性を引き起こす可能性を調べた。方法は新生児の脳室にウイルスを注入し、脳室から脳内に移行し神経細胞へ感染した後、胎児の脳におけるウイルスの分布を観測した。ウイルスにはEGFP遺伝子を組み込むことで、擬陽性の可能性が無くウイルスの存在を評価することを可能にした。その結果、海馬や大脳皮質等に強いウイルス感染が確認できた。しかし、ドーパミン神経細胞が存在する中脳では感染が確認できなかった。そこで中脳以外の脳領域に発現するMHCIが薬物依存への脆弱性を引き起こす可能性を考慮し、どの脳領域でMHCIが発現しているかを調べた。実験は健常マウスから薬物依存に関係する様々な脳領域を取り出し、MHCIの発現量をリアルタイムPCR法により調べた。また各脳領域ではMHCIが局在する神経細胞の結合部である後シナプス(スパイン)の量が異なる。そこで個々のスパインにおけるMHCIの発現量を比較するために、スパインのマーカータンパク質であるNeurogranin(Nrgn)の発現量も同時に調べ、Nrgnの発現量に対するMHCIの発現量の比を計算することでMHCIの発現量をスパイン量で規格化し評価した。その結果、ドーパミン神経細胞を含む中脳でもっとも多くMHCIが発現し、先行研究によりMHCIが発現することが知られていた海馬に比べ、約10倍ものMHCIがドーパミン神経細胞に発現することが明らかになった。本研究の遂行に最も重要である実験を2つおこない、その内の1つが申請書の仮説を支持するものであった。仮説を支持しなかった実験においては実験条件の検討をおこなう必要がある。方法はマウスの新生児の脳室にウイルスを注入し、脳室から脳内に移行し神経細胞へ感染した後、胎児の脳におけるウイルスの分布を観測した。以上の結果から、新生児の脳室へのウイルス注入による胎児のドーパミン神経細胞への直接感染ではなく、間接的に影響を与える可能性を検討することにした。すなわち、MHCIは様々なサイトカインによってその発現が制御されることが知られており、ウイルスが直接目的細胞に到達し作用しなくても、他の神経細胞に感染することでサイトカインが分泌され、ドーパミン神経細胞のMHCI発現を変化させる可能性が考えられる。これらの可能性を検討するために発達期のウイルス感染モデルとして良く用いられている、炎症誘発剤であるpolyinosinic-polycytidylic acid(poly(I:C))を胎児期に投与し、MHCIの発現量が減少するかを調べることとした。新生児の脳室へのウイルス注入による胎児のドーパミン神経細胞への直接感染が起こっていないことを確認した。従って次はウイルスの間接的作用としてウイルスがサイトカインの発現制御を介してMHCIの発現を制御する可能性を検討する。現在は2016年4月の研究代表者の移動に伴い、研究機器を新しくセットアップし、本研究遂行のために必要な実験系を立ち上げている。我々は前年度の結果から、新生児の脳室へのウイルス注入による胎児のドーパミン神経細胞への直接感染が観測できなかったことから、ウイルスがドーパミン神経細胞に間接的に影響を与える可能性を検討した。すなわち、ウイルスが直接目的細胞に到達し作用しなくても、免疫細胞を活性化することで間接的にドーパミン神経細胞のMHCI発現を変化させる可能性を考えた。これらの可能性を検討するために発達期のウイルス感染モデルとして良く用いられている母胎免疫活性化モデルを用いた。すなわち、炎症誘発剤であるpolyinosinic-polycytidylic acid(poly(I:C))を胎児期(9GD)に投与し、胎児が生まれ成獣(9W-12W)になった後に中脳の腹側被蓋野を切り出しMHCIの発現量が減少するかを調べる。まず母胎免疫活性化法により生まれた胎児が従来の報告と同様の行動異常を示すかを調べるためにPrepulse Inhibition (PPI)試験を行った。当試験では先行する小さな刺激による直後の強大な刺激からの不随意的な保護システムを評価する。

発達期のウイルス感染モデルマウスは統合失調症モデルとしてよく用いられており、統合失調症の患者では上記の抑制システムが働かないことが知られ、動物に対しても統合失調症の指標として良く用いられる。我々の実験でもPPIが母胎免疫活性化法により生まれた胎児で阻害されていることが確認できた。また自発的行動量を1週間計測した結果、行動量が母胎免疫活性化法により生まれた胎児で上昇していることが確認できた。ただし本結果は実験個体数が少なく、今後繰り返し行うことで統計的に優位な結果であることを証明する必要がある。我々はEGFP遺伝子を組み込んだウイルスを用いて母胎に感染したウイルスが胎児の脳に侵入しドーパミン神経細胞に直接感染することで、薬物依存への脆弱性を引き起こす可能性を調べた。その結果、海馬や大脳皮質等に強いウイルス感染が確認できたが、ドーパミン神経細胞が存在する中脳では感染が確認できなかった。そこでウイルスの直接感染ではなく、間接的に胎児のドーパミン神経細胞へ影響を与える可能性を母胎免疫活性化法を用いて検討した。その結果、先行研究の結果と同様に母胎免疫活性化されたマウスでは、運動量の増加や後統合失調症のエンドフェノタイプであるPrepulse Inhibitionで疾患が見られた。これまでの実験では、新生児の脳室へのウイルス注入による胎児のドーパミン神経細胞への直接感染は観測出来なかった。この可能性の一つとしてウイルス注入の時期が考えられる。すなわち胎児期や新生児期といった発達期の脳は著しくその構造が変化する。本実験では生後直後の一点に絞り実験をおこなったが、この時期では脳構造がある程度確立しており、構造的にウイルスがドーパミン神経細胞に到達しにくい可能性がある。またMHCIは様々なサイトカインによってその発現が制御されることが知られている。従ってウイルスが直接目的細胞に到達し作用しなくても、他の神経細胞に感染することでサイトカインが分泌され、ドーパミン神経細胞のMHCI発現を変化させる可能性が考えられる。これらの可能性を検討するために発達期のウイルス感染モデルとして良く用いられている、炎症誘発剤であるpolyinosinic-polycytidylic acid(poly(I:C))を胎児期に投与し、申請書と同様の検討をおこなう予定である。またMHCI発現の局在をより詳細に調べるために、神経細胞トレーサーと組み合わせ、どの脳領域に存在する神経細胞とドーパミン神経細胞とのシナプス結合を形成するスパインに発現するか調べる予定である。ウイルスの間接的作用として、サイトカインの発現制御を介しMHCIの発現が制御される可能性を検討する。まず初めに、炎症誘発剤であるpolyinosinic-polycytidylic acid(poly(I:C))を胎児期に投与し、発達期のウイルス感染モデルマウスを作成する。ウイルス感染モデルマウスが確立できたか調べるためにPrepulse Inhibition (PPI)試験を行う。当試験では先行する小さな刺激による直後の強大な刺激からの不随意的な保護システムを評価する。
海洋深層水からのレアメタルの多元素同時分離回収システムに関する実証研究

本研究ではリチウム、ストロンチウム、ルビジウムおよびモリブデンに対して高選択性を有する新規吸着分離剤を開発すると共に、これらのレアメタルの分離回収プロセスをハイブリッド化することにより、海水からの多元素同時分離回収システムを創成することを目的としている。本研究では、以下の研究を行った。(1)無機系イオン形状記憶型吸着剤の開発ストロンチウム吸着剤としてゼオライト系吸着剤、ルビジウム吸着剤として二酸化マンガン系吸着剤、およびモリブデン吸着剤としては酸化鉄系吸着剤を開発した。(2)吸着平衡と速度の測定と吸着機構の解明ターゲット金属の吸着量の時間変化を測定し、吸着速度のpH、金属イオン濃度、吸着剤量の依存性を明らかにした。(3)新規吸着剤の造粒手法の開発(1)および(2)で開発した新規吸着剤の造粒方法の開発を行い、バインダーの種類・量などについて検討した。(4)模擬海洋深層水からのレアメタルの分離回収の基礎実験開発した吸着剤を充填したカラムを用いて、模擬海洋深層水を用いたリチウム、ストロンチウム、ルビジウムおよびモリブデンの分離回収を各々個別に行う。実験に使用する海洋深層水は、平成17年度末に我々の研究グループが下関水産大学校と共同でサンプリングを行った東京都・沖ノ鳥島沖の海洋深層水のイオン分析結果を参考にして作成した「模擬海洋深層水」を用いた。模擬海洋深層水中の共存イオンの阻害を抑制しながら、各元素を高選択的に分離回収できるよう、供給液速度、吸着後のカラム洗浄(スクラビング)、溶離条件の最適化を行った。(5)模擬海洋深層水からの4元素同時分離回収の基礎実験ラボスケールの4元素同時分離回収システムを製作し、海洋深層水からのリチウム・ストロンチウム・ルビジウム・モリブデンの吸脱着挙動、分離挙動対する実験条件の影響について詳細に調べた。4元素の中で、リチウムとストロンチウムは高い回収率を達成したが、ルビジウムとモリブデンは低い回収率に留まった。これについては今後も引き続き検討していく。(6)海水からの4元素同時分離回収システムの実証試験1ヶ月に亘るリチウム・ストロンチウム・ルビジウム・モリブデンの選択的分離回収の実証試験を海水からのレアメタル回収用パイロットプラントを用いて行い、吸着カラムモジュールの選択的分離特性の変化及び長期間の耐久性について評価した。パイロットプラントは、佐賀大学海洋エネルギー研究センターに設置してある海水リチウム回収基礎研究装置を仕様変更して「海水レアメタル同時回収基礎研究装置」として使用した。長期間の回収試験により、リチウムについては高い選択率と回収率を達成したが、ストロンチウムやルビジウム、モリブデンについては低い選択率と回収率に留まった。

本研究ではリチウム、ストロンチウム、ルビジウムおよびモリブデンに対して高選択性を有する新規吸着分離剤を開発すると共に、これらのレアメタルの分離回収プロセスをハイブリッド化することにより、海水からの多元素同時分離回収システムを創成することを目的としている。平成20年度は以下の研究を行った。(1)無機系イオン形状記憶型吸着剤の開発ストロンチウム吸着剤としてゼオライト系吸着剤、ルビジウム吸着剤として二酸化マンガン系吸着剤、およびモリブデン吸着剤としては酸化鉄系吸着剤を開発した。(2)吸着平衡と速度の測定と吸着機構の解明ターゲット金属の吸着速度を(1)で示した実験条件の下で振盪法を用いて吸着量の時間変化を測定し、吸着速度のpH、金属イオン濃度、吸着剤量の依存性を明らかにした。(3)新規吸着剤の造粒手法の開発(1)および(2)で開発した新規吸着剤の造粒方法の開発を行い、バインダーの種類・量などについて検討した。(4)海水からのリチウム・ストロンチウム・ルビジウム・モリブデンの吸着分離(3)で開発した粒状吸着剤をカラムに詰め、(2)と同様の条件下でカラム吸着実験を行い、海水に共存する成分に対する吸着選択性を明らかにした。平成21年度は以下の研究を行った。(2)新規吸着剤の造粒手法の開発(1)および(2)で開発した新規吸着剤の造粒方法の開発を行い、バインダーの種類・量などについて検討した。(3)模擬海洋深層水からのレアメタルの分離回収の基礎実験以上で開発した吸着剤を充填したカラムを用いて、模擬海洋深層水を用いたリチウム、ストロンチウム、ルビジウムおよびモリブデンの分離回収を各々個別に行う。実験に使用する海洋深層水は、平成17年度末に我々の研究グループが下関水産大学校と共同でサンプリングを行った東京都・沖ノ鳥島沖の海洋深層水のイオン分析結果を参考にして作成した「模擬海洋深層水」を用いた。模擬海洋深層水中の共存イオンの阻害を抑制しながら、各元素を高選択的に分離回収できるよう、供給液速度、吸着後のカラム洗浄(スクラビング)、溶離についての条件を最適化を行った。平成22年度は以下の研究を行った。
光ファイバを用いた内視鏡型レーザスペックルひずみ/損傷計測システムの開発

内視鏡によるひずみ変位計測システム開発の上での最大の課題はレーザ光路の小型化と面外並進成分の認識の2点であった.これを解決すべく以下の点について研究を行い、検討した。まず最初の光路の小型化については計測の原理上ある程度の長さの光路は必ず必要であるので,これを如何にコンパクトにするかが問題となった.これに対しては観察方向にミラーを設け,光の進路曲げることにより,空間的なスペースの拡大を伴わず,光路の確保が可能であることを確認した.次の面外並進成分の抽出に対してはこれまでの2センサー法では解決できないので,新たに傾斜4センサー法の開発を行うことにした.4つのセンサーを斜め45度方向に一直線に並べ,これから得られる水平方向ならびに垂直方向のスペックル移動成分,合計8つから剛体回転3成分,剛体回転2成分,垂直ひずみ,水平ひずみ,せん断ひずみと入射光軸まわりの回転成分の和の合計8つの成分を抽出する手法を開発した.また1個のセンサーの中で,4つの小さいウインドウを設け,先の傾斜4センサー方を1個のセンサーで実現することにより,全成分抽出とセンサーの小型化を計ることができた.以上を総合することにより小型で全成分抽出が可能な内視鏡型ひずみ/変位システムの原理を構築することができた.内視鏡によるひずみ変位計測システム開発の上での最大の課題はレーザ光路の小型化と面外並進成分の認識の2点であった.これを解決すべく以下の点について研究を行い、検討した。まず最初の光路の小型化については計測の原理上ある程度の長さの光路は必ず必要であるので,これを如何にコンパクトにするかが問題となった.これに対しては観察方向にミラーを設け,光の進路曲げることにより,空間的なスペースの拡大を伴わず,光路の確保が可能であることを確認した.次の面外並進成分の抽出に対してはこれまでの2センサー法では解決できないので,新たに傾斜4センサー法の開発を行うことにした.4つのセンサーを斜め45度方向に一直線に並べ,これから得られる水平方向ならびに垂直方向のスペックル移動成分,合計8つから剛体回転3成分,剛体回転2成分,垂直ひずみ,水平ひずみ,せん断ひずみと入射光軸まわりの回転成分の和の合計8つの成分を抽出する手法を開発した.また1個のセンサーの中で,4つの小さいウインドウを設け,先の傾斜4センサー方を1個のセンサーで実現することにより,全成分抽出とセンサーの小型化を計ることができた.以上を総合することにより小型で全成分抽出が可能な内視鏡型ひずみ/変位システムの原理を構築することができた.本年度は開発の第一段階として計測ヘッド部寸法約60mm×30×25mmの小型ひずみ計測システムを試作した.このシステムは小型1/4インチCCDカメラと小型半導体レーザを用いることにより小型システムとした,また現有システムである1光束2センサシステムと新たに提案する1光束1センサシステムの小型計測ヘッド部を作製した.さらに小型計測システムの計測分解能向上のためミラーを用いた計測システムについても検討した.得られた結果を以下にまとめて示す.1.単軸引張試験により1光束2センサシステムと1光束1センサシステムの精度検定試験を行った.両システムともレーザスポット径d(計測標点距離)が0.35mmという小標点距離であっても精度の良いひずみ計測が可能であった.このときのレーザ波長λは633nm,センサ距離Lは20mm,センサ角度θは60°であった.ビーム径が細くなるとともにスペックルパターンが粗くなるので,センサ距離Lを小さくする必要があることがわかった.しかしセンサ距離Lが小さくなると計測分解能が悪化した.そのため本実験の波長λでの標点距離とセンサ距離の限界は,それぞれd=0.35mm,L=20mm程度であることがわかった.2.1光束1センサシステムでは剛体変位の影響を取り除くため,計測対象に計測ヘッド部を固定する方法を考案した.これにより精度良くひずみが計測できることが分かった.また従来システムでは計測位置がずれていくような数%にも達するひずみ計測に対しても同一点のひずみが計測可能であることが分かった.3.システム小型化のためセンサ距離Lを小さくする必要があるが,このことは計測分解能の低下を招く.そこで計測分解能の低下を防ぎながらなおかつ小型化する方法として,スペックルをミラーで正反射させセンサ距離Lを稼いぐ方法を考案した.ミラーにより導光することにより,観察距離を稼ぎながらスペックル移動を捉える計測システムが有効であることが分かった.本年度はレーザ光を任意位置へ導入する方法について重点的に検討を行った.さらに微小スポット径による計測手法として有効な方法についても検討した.1.レーザ光を計測対象まで導入する方法としてまずミラーによる手法を確立した.溶射平滑試験片の疲労試験にこれを適用した.このサンプルの疲労荷重負荷条件下におけるき裂発生ならびにはく離挙動を計測する際,ミラーとハーフミラーの組み合わせにより,種々の位置における観察を容易にすることができた.2.次に微小スポット径による計測の可能性を調べるために,セラミックスサンプルに発生したき裂の開口変位分布を計測することを試みた.ここでは微小スリットを有するミラーを用いてレーザ照射領域を制限することにより,計測領域の絞り込みを行った.レーザ照射を絞り込んだ方向にはスペックルサイズは大きくなり,計測が出来なくなるが,それと直行する方向,この場合き裂開口変位方向には従来通りの計測が可能であることを明らかにした.

3.最後に生体用材料の中でも微小なサンプルを対象にする歯科用材料に対するスペックル法の適用について検討した.歯科用コンポジットは半透明な材料であり,直接計測しようとすると,透過光のためスペックルゲージが使えないことがわかった.そこで酸化マグネシウム蒸着処理によりこれを回避することにより計測可能となることを明らかにした.引張り試験のみならず圧縮試験や疲労試験に対しても適用可能であることも明らかにした.内視鏡によるひずみ変位計測システム開発の上での最大の課題はレーザ光路の小型化と面外並進成分の認識の2点である.まず最初の光路の小型化については計測の原理上ある程度の長さの光路は必ず必要であるので,これを如何にコンパクトにするかが問題となった.これに対しては観察方向にミラーを設け,光の進路曲げることにより,空間的なスペースの拡大を伴わず,光路の確保が可能であることを確認した.次の面外並進成分の抽出に対しではこれまでの2センサー法では解決できないので,新たに傾斜4センサー法の開発を行うことにした.4つのセンサーを斜め45度方向に一直線に並ベ,これらから得られる水平方向ならびに垂直方向のスペックル移動成分,合計8つから剛体回転3成分,剛体回転2成分,垂直ひずみ,水平ひずみ,せん断ひずみと入射光軸まわりの回転成分の和の合計8つの成分を抽出する手法を開発した.また1個のセンサーの中で,4つの小さいウインドウを設け,先の傾斜4センサー法を1個のセンサーで実現することにより,全成分抽出とセンサーの小型化を計ることができた.以上を総合することにより小型で全成分抽出が可能な内視鏡型ひずみ/変位システムの原理を構築することができた.
群体性動物におけるallorecognitionの研究

1.イソカイメン類に於いてもallorecognition反応が認められた.その反応様式は,クロイソカイメンとダイダイイソカイメンでは,若干異なっていた.同じpopulationの個体間で癒合する組み合わせは,両種とも一組も見つからなかった.この事実から,イソカイメン類のallorecognitionを支配する遺伝子には,非常なpolymorphismが存在することが示唆される.一方,一つの雌個体より得られた幼生の間での癒合率は,80%を超え,成熟個体より予想される癒合率よりはるかに高かった.幼生時には,allorecognition能が未熟なために癒合してしまうと考えられる.2.チゴケムシに於いても,群体間で明らかにallorecognition反応と思われる現象を観察した.その反応は,他の群体性動物と同様に癒合と非癒合で示される.非癒合の場合には,虫体の形成が阻害され,境界部に空白の虫室が残る.3.イタボヤ類には,2群体が癒合してから数週間後に一方の群体の個虫が無くなり吸収されてしまう遅延性のallorecognition反応(colony resorption)がある.吸収する・されるの優劣は遺伝的に決められhierarchyを示すことが明らかになった.個虫の無くなるのは,無性生殖が阻害され,個虫の世代交代時に次世代の個虫の供給が止まってしまうためである.allorecognitionがカイメンやコケムシ,そしてホヤなどの群体性動物に普遍的に認められると言うことは,群体性故にこの機能を保持しているのか,或いは,この機能が動物にとって基本的な機能なのかどちらかの可能性を示唆する.この問題を解決するには,カイメンやコケムシのallorecognitionについての遺伝学的研究や認識機構の解析,さらに,他の動物門についてもallorecognition機能の有無の検定などが必要と思われる.1.イソカイメン類に於いてもallorecognition反応が認められた.その反応様式は,クロイソカイメンとダイダイイソカイメンでは,若干異なっていた.同じpopulationの個体間で癒合する組み合わせは,両種とも一組も見つからなかった.この事実から,イソカイメン類のallorecognitionを支配する遺伝子には,非常なpolymorphismが存在することが示唆される.一方,一つの雌個体より得られた幼生の間での癒合率は,80%を超え,成熟個体より予想される癒合率よりはるかに高かった.幼生時には,allorecognition能が未熟なために癒合してしまうと考えられる.2.チゴケムシに於いても,群体間で明らかにallorecognition反応と思われる現象を観察した.その反応は,他の群体性動物と同様に癒合と非癒合で示される.非癒合の場合には,虫体の形成が阻害され,境界部に空白の虫室が残る.3.イタボヤ類には,2群体が癒合してから数週間後に一方の群体の個虫が無くなり吸収されてしまう遅延性のallorecognition反応(colony resorption)がある.吸収する・されるの優劣は遺伝的に決められhierarchyを示すことが明らかになった.個虫の無くなるのは,無性生殖が阻害され,個虫の世代交代時に次世代の個虫の供給が止まってしまうためである.allorecognitionがカイメンやコケムシ,そしてホヤなどの群体性動物に普遍的に認められると言うことは,群体性故にこの機能を保持しているのか,或いは,この機能が動物にとって基本的な機能なのかどちらかの可能性を示唆する.この問題を解決するには,カイメンやコケムシのallorecognitionについての遺伝学的研究や認識機構の解析,さらに,他の動物門についてもallorecognition機能の有無の検定などが必要と思われる.1.イタボヤ類におけるallorecognitionの研究では,Botrylloides fuscusのallorecognitionについて組織学的・遺伝学的に調査した.この種では,成長端接触では自己・非自己の認識が出来るのに,切断面接触では認識が出来ずに癒合してしまうBotrylloides violaceus型のallorecognitionを示した.また,同一集団内でも異なる集団間でも癒合する組合わせが多く,他の多くのイタボヤ類とは異なり,癒合性遺伝子の多型の頻度が少ないことが明かとなった.さらに,Botrylloides simodensisを用いてallorecognitionにおける血球の役割について,血球の走化性を調べることで明らかにしようと試みた.その結果,非癒合群体の血漿に対して血球の走化性が大きく,走化性を示す血球は,69種類の内lymphocyteーlike cellとmorula cellの2種類であった.2.イソカイメン類のダイダイイソカイメンとクロイソカイメンにallorecognitionが存在した.ダイダイイソカイメンでは,非癒合の2群体接触後組織の癒合が起り,その後中膠細胞が境界面に集合し,最終的には境界面にコラ-ゲン様の物質で仕切が形成される.一方,クロイソカイメンでは,2群体癒合後,やはり中膠細胞が境界面に集合してくるが,コラ-ゲン様の物質による仕切は形成されない.しかし,集合してくる細胞の数はダイダイイソカイメンよりはるかに多い.両種間では,拒絶反応が示されたが,組織の癒合は起らず,接触部域に繊維性の物質を分泌し,境界部に中膠細胞が集合してくる.接触部域は繊維性の物質で架橋されたようになる。3.コケムシ類では,チゴケムシを用いてallorecognitionの存否を調べた.

その結果,異系統群体間では,成長端接触時に接触部域の両群体で個虫の死が起る拒絶反応と,一方が他方の上にのりあげて相手群体を死滅させる反応が認められた.1.イタボヤ類におけるallorecognitionの研究では,青森県浅虫で10m四方の範囲から採集したBotryllus schlosseriの集団内での癒合・非癒合の割合を調べ,さらに,allorecognitionの様式について観察した。その結果,癒合する組合わせが少なく,癒合性遣伝子の多型がこの集団にも存在することが明かとなった。また,allorecognitionの様式は,アメリカ西海岸モンテレイの集団やイスラエルの地中海沿岸の集団と同様であった。そして,遠く離れた浅虫,モンテレイ,イスラエルの3集団間での癒合・非癒合を調べたところ,浅虫とイスラエルの集団間では癒合する組合わせが無かったが,浅虫とモンテレイの間では12%,イスラエルとモンテレイの間では4.5%の癒合率を示した。これは,集団間に共通の癒合性遣伝子型が保存されていることを意味し,これら遠隔3集団が共通の起源に由来することを示唆している。2.イソカイメン類のダイダイイソカイメンとクロイソカイメンの異種間での認識反応の存在が確認された。異種間では,同種間の様に組織の癒合後拒絶反応が起るのではなく,組織の癒合は起きないが,同種間の拒絶反応と同様に,接触面に多量の中膠細胞が集合してくる。これは,イソカイメン類では中膠細胞が組織適合性を認識なる主要な細胞であることを示唆する。3.コケムシ類のチゴケムシでのallorecognitionの研究では,同一群体で群体が癒合することを確認した。さらに,異群体間でも癒合する場合が存在することも明かとなり,群体ホヤやイソカイメンと同様に癒合性,即ち組織適合性に関して遺伝子的な支配が行われていると考えられる。認識に関与する組織あるいは細胞については,詳細な情報を得ることが出来なかった。1.イタボヤ類におけるallorecognition反応には,即時型の群体特異性(colony specificity)と遅延型のcolony resorptionがあることが,すでに我々によって報告されている.今回,ウスイタボヤBotryllus schlosseriにおいて,後者のcolony resorptionの反応が2群体の組み合わせによって,ある群体が相手群体を吸収したり,逆に吸収されたりすることが観察された.そこで様々な系統の群体間でどちらが優勢なのかを調べたところ,各群体の優位性に階層が有ることが明らかとなり,このヒエラルキーは遺伝的に決定されていることを示唆するデータを得た.2.シモフリボヤの被嚢中に存在する被嚢細胞の中に,ラテックスビーズを貪食する細胞が多く分布していることを発見した.この細胞は他の被嚢細胞と比して移動能が高く,液胞中にパーオキシダーゼ活性を持つなど,異物排除に深く関与していると思われる.ホヤは,体の外側を被嚢によって被われているので,被嚢細胞が非自己成分の侵入に対する初期認識細胞と考えられる.3.コケムシの自己・非自己認識に関与する細胞の候補としては,体腔細胞が考えられるが,コケムシの体腔細胞についての研究報告はほとんどなかった.
選択的ニューロン死決定因子としてのCaチャネルと生存因子としてのKチャネル:スライスパッチクランプ法による解析

短時間の一過性脳虚血後、海馬CA1野では神経細胞死が発生するが同じアンモン角において隣接するCA3野では、同程度の虚血負荷が与えられているにも関わらず神経細胞死は発生しない。これまでの我々の研究では、一過性脳虚血中海馬CA1野において領域選択性に発生する高濃度の細胞内Ca^<2+>濃度上昇がセカンドメッセンジャーとして重要な機能を果たし細胞死決定因子として作動していることを示唆する結果が得られている。本研究では、細胞内Ca^<2+>濃度測定法およびwhole-cell voltage clamp法を用いて、虚血に対して比較的耐性を示すCA3神経細胞を対照としながら、一過性脳虚血中、海馬CA1野においてのみ観察されるこの高濃度細胞内Ca^<2+>濃度上昇の原因を検索した。その結果、CA1錐体細胞においてはCA3錐体細胞に比ベ1.Ca^<2+>の流入を招くNMDA型グルタミン酸受容体の機能増大が存在する、2.電位依存性のCa^<2+>チャネルを開くNon-NMDA型グルタミン酸受容体の機能増大が存在する、3.細胞内において小胞体からのCa^<2+>放出を促すCa^<2+>induced Ca^<2+>releaseおよびIP_3 induced Ca^<2+>releaseタイプの機能増大が存在する、ことが明らかにされた。以上の結果は、海馬CA1錐体細胞においてはその受容体においてもCa^<2+>buffering systemにおいても細胞内Ca^<2+>上昇を起こしやすい機能が存在していることを示唆しており、これらの機能駆動により海馬CA1錐体細胞を死に導く高濃度の細胞内Ca^<2+>濃度上昇が一過性脳虚血中発生するものと考えられる。今後は、このように濃度上昇をしたCa^<2+>のsecond messengerとしての働きを検索することが虚血性神経細胞死の治療法の開発を考えるうえで重要な課題となるであろう。
計測装置におけるセキュリティ要件の解明と対策技術の開発検討

今年度の前半においては、安価で測定環境が構築可能な超音波距離センサに関して、従来の測定タイミングを模擬するなりすまし攻撃に耐性を持つ、変調を用いたアナログ信号情報を使った対策手法を提案した。本手法により、自身の出力する信号にアナログ信号的特徴を付与することによりなりすまし攻撃の難易度が高まることが明らかとなった。また、測定環境構築に付随して、測定を行うセンサ自体から発生する電磁雑音に、測定を行うタイミング情報が含まれることを明らかにした。これは、センサが測定している範囲を超えてタイミングを取得できる可能性を示しており、その場合センサ自体が攻撃者を認識することが困難となる。そこで、電磁波によるなりすまし攻撃の検討を超音波距離センサ及び同様の飛行時間式距離測定を行うLiDARに対して基礎検討を行い超音波センサと同様に電磁波により測定タイミングを取得である結果を得た。今年度は、安価で再現のしやすい飛行時間式距離測定センサである超音波距離計を対象に攻撃評価のための評価環境構築を目標に掲げ、評価環境の構築を終え、さらに、超音波を発する際に変調を用いることで攻撃者に模擬の困難な送信波の基礎検討を進め、おおむね良い成果を得られている。また、来年度の目的であるアナログ信号の特徴量についても電磁波工学の観点から検討をすすめており、電磁波から測定タイミングを得るという新たな着想を得た。また、今年度対象とした超音波距離計以外にも飛行時間式距離測定方式に共通する事象であるため対象を拡張できる可能性を示した。今後は、今年度作成したToF方式へのなりすまし攻撃環境を使用し、測定に用いる信号にアナログ信号的特徴を付与し自身の発した信号を判別する手法について検討する。また、それらのアナログ信号に付随した情報を利用したより効果の高いシステムレベルでの対策手法の確立を目指す。さらに、今年度明らかにした電磁波による動作タイミング取得の可能性について、電磁波の発生源である回路及び配線パターンなどのボードの構成などの原因について検討し、環境電磁工学の分野における対策手法の検討を行う予定である。当初実験における消耗品が当初の予定より少なく済み、さらに残予算が少額のため不必要な支出を避け次年度に合算して必要な消耗品の購入に使用する。
発生工学を用いた自己リン酸化型CaMKIIとシンタキシンの結合の意義の解明

1)シンタキシンに関して、神経型の1A以外のアイソフォームである3種類について、1A同様の相互作用が成り立つかどうかを検証した。その結果、上皮細胞型のシンタキシン2でほぼ同様の性状のCaMKII結合が起こることを証明した。しかし、結合の強さは1Aのそれよりも弱かった。また結合に必要なアミノ酸残基をいくつか同定することに成功した。2)シンタキシン1A,1Bに関して、CaMKII結合に関わるノックインマウスを作成するため、R151Gを変異導入したターゲッティングベクターを完成させた。またES細胞に導入して、スクリーニングを完了した。3)結合の定量化を量るため、SCG10とtubulinの結合を例に用いて、表面プラズモン共鳴法によって解析した。その結果、結合の親和性が変化していなくても、結合量の変化が認められる例があり、プラズモン共鳴での速度解析で差が認められることが明らかとなった。4)シンタキシンに関してもう一つ、カルシウム依存性で生ずる結合分子を同定した結果、これはミオシンVという分子モーターであった。この結合でミオシンVの運動性は変わりがなかった。またこの結合の分子機構を検討し、カルシウム依存性のカルモジュリン解離とリンクしていることを証明した。5)成長円錐に関する抑制的分子であるNogo receptorに関して、そのホモログの1つNgRH2に関する結合実験を解析した。既知のリガンドのいくつかはまったく結合しなかったが、一部に同等に結合するものを見出した。本基盤研究は2ヵ年の予定であり、本年度は以下の成果が得られた。1.シンタキシンとミオシンVの相互作用について既にシンタキシンとミオシンVの相互作用がCa^<2+>依存性に起こることを明らかにしていたが、重大な進展が見られた。以下の結果を元に現在、論文投稿中である。1)分担研究者の渡部が結合の定量化に成功し、この結合がほぼ1:1の量比で起こる特異性の高い反応であることを証明した。2)この結合を阻害する抗体を作成したところ、伝達物質放出は効率よく阻害された(上智大学熊倉鴻之助教授、笹川展幸助教授との共同研究を継続中)3)この結合は、シナプス小胞上にあるミオシンVが担っていることを大脳皮質シナプスで確認した。さらにミオシンVは刺激によって、シナプス膜近傍に集合することを発見した(新潟大学車田正男教授、星野嘉恵子助手との共同研究を継続中)。4)ミオシンVの運動性はシンタキシンとの結合でも保持されていることを証明した(群馬大学石川良樹講師との共同研究を継続中)。2.成長円錐のプロテオミクスについて:既に成長円錐のプロテオミクスについては、第一段階の解析が終了し・成長円錐及びその膜画分でそれぞれ600種類ずつ、重複を除くと約1,000種類の蛋白質が完了した。3.成長円錐の特異蛋白質で微小管脱重合能をもつSCG10の生化学的、および細胞生物学的解析を進めている。本年度は、SCG10が成長円錐のPドメインとCドメインの境界域に集合すること、そのリン酸化部位のうち、S50を不活性化するとその集積が失われることを発見した(ローザンヌ大学G.Grenningloh博士と共同研究を実施中)。前年度に引き続き、シンタキシンに関するカルシウム依存性相互作用の解析を継続した。1)CaMKII結合能が低い変異R151Gを入れたノックインマウスを作成中であり、ターゲッティングベクターはシンタキシン1A,1Bとも完成した。IAについては、導入ES細胞のスクリーニングにも成功した。2)CaMKIIとシンタキシンとの結合がシンタキシンの立体構造の調節を介していることを証明するため、これをパルスESRで解析可能とするため、いくつかの変異体を作成した。3)ミオシンVの結合に関しては、原子間力顕微鏡による結合部位を確定した。

この結合はミオシンVのneck domainに結合するというきわめてユニークな性質を持ち、しかもカルシウム依存性はカルシウム依存性にneck domainからのカルモジュリン遊離が起こるという既知の事象と、リンクしていることを証明した。またこの結合はミオシンVの運動性それ自体は変化させないことを確認した。また抗体の細胞内導入によって、この相互作用は開口放出の調節に関与する明確な証拠を得た。以上の結果は、シンタキシンとミオシンVの結合が、開口放出時の小胞サイクリングに深く関わっていることを明らかにしたものである。4)シンタキシンに関する非神経型アイソフォームとミオシンVの相互作用を解析し、ある種の非神経型シンタキシンには神経型と同様、ミオシンV結合を有すると思われる予備的な証拠を得ている。
リーマン多様体における可微分曲線の位相的研究

本年度はリーマン多様体、特に対称空間における可微分曲線が与えられたとき、その管状近傍に対して自然に決まるflowとそのモノドロミーを求め、かつこれらを決定する幾何学的量を決定することを目標とした。この研究は可微分G-多様体の軌道空間の可微分構造を調べるために、可微分ベクトル場のなすリー環の研究が動機となっている。最初に、全てのこのようなリー環を誘導する括弧積をもちかつ写像普遍性をもつalgebraを構成し、その性質を調べた。このalgebraは括弧積をもつベクトル束の可微分な断面のなすalgebraに対しても普遍的な性質をもち、又括弧積に関する条件がこのベクトル束の幾何学性質を決めることも分かる。このalgebraの詳しい性質を調べるには、リーマン多様体における可微分曲線の上記のような性質を考察する必要がある。現在までに、定曲率空間、射影空間、リー群等の対称空間に対してはflowを表す微分方程式が決定されるが、この微分方程式は非線型であるが、線型微分方程式の問題に還元される。又これを決定する幾何学的量も具体的に決まる。これらの結果は、上記の研究分担者とのセミナーや議論、他大学研究者との研究打合わせ、又この研究に関連した研究集会における発表や討論による所が肝要であった。又この結果は現在preprintとなっているが、いずれ論文として発表する予定である。
集水域の都市開発に伴う京都市深泥池浮島湿原の生態遷移

京都市深泥池浮島の沈下した冬季に浮島の表層水の水質を測定すると、pHが6を越える池の水から浮島の内部にかけてpHと電気電動度の低下が見られ、pHの高い池の水が浮島に影響していた。浮島のミズゴケ湿原の過去10年間の変動を調べると、浮島内部ではミズゴケ湿原の拡大・新生が見られるが、浮島周辺部では縮小・消滅ばかりであり、拡大・新生と縮少・消滅はpH5から6を境に入れ替わっていた。深泥池浮島でシュレンケにマット状に広がりビュルテ形成の始まりとなるハリミズゴケについて室内実験で水質と成長の関係を調べた。深泥池のpHの異なる水で栽培すると、伸長成長はpHの上昇に連れて低下したが、乾重増はpHが上昇しても低下しなかった。Tris-MES緩衝液でpH5から7まで栽培すると、pH6以上で伸長も乾重増も停止して、枯死した。しかし、カルシウムイオンを加えるとpH7での伸長を除いて成長は回復した。pH7での伸長にはカルシウムイオンに200倍希釈Hoagland液を加える必要があり、とくにリン酸イオンは不可欠であった。ただし、リン酸イオンは20mMの濃度で、オルトリン酸なら0.1mMでハリミズゴケを枯死させた。これらの実験から、pHとカルシウムイオン濃度単独の上昇は影響しないが共同するとミズゴケを加害するという今までの定説とは異なって、富栄養化によるpHの中性化がミズゴケを枯死させること、カルシウムイオンはこれを緩和すること、少量のリン酸イオンは中性での伸長を促進するが、少し多くなるとかえってミズゴケを枯死させることがわかった。現在でも深泥池の林が残っている集水域からの雨起源の流入水は貧栄養でミズゴケの生育に適しており、pHを中性化させる水道水やリン酸を含む生活排水の流入が停止されれば、減少しつつある深泥池浮島のミズゴケ湿原は生残・回復するものと思われる。
マイクロガスタービン用高性能動圧型気体フォイル軸受技術研究開発

フォイル軸受は,気体を作動流体とする動圧型すべり軸受である.フォイル軸受には様々な種類が存在するが,その中でもバンプ型フォイル軸受は他の形式のものよりも負荷容量が高いため世界中で注目されている.バンプ型フォイル軸受は薄板を波形に成形したバンプフォイルと,軸受面となる円筒状のトップフォイルの2枚のフォイルで構成される.このバンプフォイルがトップフォイルを弾性的に支持し気体圧力に応じて適当に変形することによって,軸とトップフォイルの間のくさび型隙間を維持する.またフォイル間に生じる摩擦力は安定運動に必要な減衰を主にもたらしている.フォイル軸受は気体を作動流体とするため潤滑油を必要としない.そのため,潤滑油を軸受に供給する補機を排除することができ軸受システムの小型軽量化を図ることができる.その他にも,高速運転,高温低温運転,メンテナンスフリーなどフォイル軸受の使用には多くの利点がある.上記の利点がうまく合わさり,フォイル軸受の利用が進んでいる分野にエアサイクルマシン(ACM)がある.上記したように,フォイル軸受には多くの利点があり実際に利用されている例もあるが,負荷容量と減衰が小さいことから高速一定回転の機器にしか適用できず利用される範囲が限定されている.利用範囲を拡大していくためには,軸受性能を計算により求めフォイル軸受設計のコスト,リードタイムを低減することが重要になる.しかしながら重要な軸受性能の一つである減衰は,その発生に摩擦が関係しているため,非線形な現象であり現在でも検討されている例が少ない.そこで本研究では,実際に第1世代,第2世代バンプフォイル軸受を試作し実験を行うことによって軸受パラメータが減衰に与える影響について調べた.実際の実験では偏角,偏心,プリロードを変化させた実験を行い,それぞれのパラメータが軸受に与える影響を明らかにした.フォイル軸受には、金属フォイルが軸受面として使われているため、軸受の性能を正しく計算するには、フォイル構造と圧縮性流体(空気膜)の関連運動解析が必要である。相界面科学を考慮し非線形特性が多く含まれているフォイル構造のモデル化と圧縮性のある空気の解析を連携し、フォイル軸受の性能を正確に予測することが可能な解析手法を構築する。提案した計算手法に基づいてフォイル軸受の設計補助システムを開発する。この設計補助システムを用いることで、技術者はフォイル形状と運転条件を入力するだけで軸受設計に必要な全ての情報を得ることができる。軸受設計にかかる時間やコストが大きく削減されることが期待される。フォイル軸受は,気体を作動流体とする動圧型すべり軸受である.フォイル軸受には様々な種類が存在するが,その中でもバンプ型フォイル軸受は他の形式のものよりも負荷容量が高いため世界中で注目されている.バンプ型フォイル軸受は薄板を波形に成形したバンプフォイルと,軸受面となる円筒状のトップフォイルの2枚のフォイルで構成される.このバンプフォイルがトップフォイルを弾性的に支持し気体圧力に応じて適当に変形することによって,軸とトップフォイルの間のくさび型隙間を維持する.またフォイル間に生じる摩擦力は安定運動に必要な減衰を主にもたらしている.フォイル軸受は気体を作動流体とするため潤滑油を必要としない.そのため,潤滑油を軸受に供給する補機を排除することができ軸受システムの小型軽量化を図ることができる.その他にも,高速運転,高温低温運転,メンテナンスフリーなどフォイル軸受の使用には多くの利点がある.上記の利点がうまく合わさり,フォイル軸受の利用が進んでいる分野にエアサイクルマシン(ACM)がある.上記したように,フォイル軸受には多くの利点があり実際に利用されている例もあるが,負荷容量と減衰が小さいことから高速一定回転の機器にしか適用できず利用される範囲が限定されている.利用範囲を拡大していくためには,軸受性能を計算により求めフォイル軸受設計のコスト,リードタイムを低減することが重要になる.しかしながら重要な軸受性能の一つである減衰は,その発生に摩擦が関係しているため,非線形な現象であり現在でも検討されている例が少ない.そこで本研究では,実際に第1世代,第2世代バンプフォイル軸受を試作し実験を行うことによって軸受パラメータが減衰に与える影響について調べた.実際の実験では偏角,偏心,プリロードを変化させた実験を行い,それぞれのパラメータが軸受に与える影響を明らかにした.実験装置の設計はほぼ完了されました。現在、フォイル軸受が制作中です。効率的に研究費の使用ができた。フォイル軸受実験を翌年に行うこととした。フォイル軸受を製作するために,加工費用(100千円)と材料費用(30千円)が必要である.また,実験装置の構築に加振器(360千円),加工費用(100千円)と材料費(30)が必要である.また国内学会発表の旅費(130千円)と打ち合わせの旅費(35千円)が必要である.また,気体軸受の解析を行うためにMATLAB使用料(150千円),実験用ノートパソコン(150千円)が必要である.