hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
立体視映像コンテンツの情緒表現と機能性

本研究では、立体視(3D)映像を、エンタテイメントや文化を支える新たなメディアとして確立するために、「3D映像ならでは」の情緒表現を可能とする、機能的な奥行き感の演出アプローチを提案・検証した。具体的に、感情を喚起する画像群(感情画像)を対象として、両眼視差を付加する3D化技術を用いた実験的な検討を行った。結果から、いずれの感情においても3D化によって覚醒度が上昇し、その奥行き方向の再生範囲を拡大する視差操作によって、その傾向が増進することが認められた。さらに、感情画像による覚醒度の増進に伴う時間知覚の変化に着目し、3D表現による覚醒度の増進と評価時間の延長傾向について基礎的な知見を得た。本研究では、立体視映像を、エンタテイメントや文化を支える新たなメディアとして確立するために、「立体視映像ならでは」の情緒表現を可能とする、機能的な奥行き感の演出アプローチを提案する。具体的に、立体視映像コンテンツに含まれる両眼視差を定量化し、体験者の感情との対応付けを行うことによって、その制作手法を、疲労や負担を回避する消極的なものから、より高次のパラダイムに到達させることを目的としている。初年度は、世界的に著名な立体視映像コンテンツから、情緒表現と判断されるシーンを分析し、感情毎に視差操作の特徴を定量化し、これを他の静止画像に適用・評価することで、その機能性を検証した。具体的に、感情を喚起する画像の大規模なセットであるInternational Affective Picture System(Lang et al.,2005)から抽出した元画像と、各画像に含まれる単眼情報に基づいて両眼視差を付加した立体視条件、そして感情別の視差操作を反映した条件間で、情動価と覚醒度に与える影響を、Self-Assessment Manikin(Bradley et al.,1994)を用いて比較・検討した。結果から、立体視化と視差操作の反映により、覚醒度を増進する可能性が示唆された。また、上記の視差操作は、いずれの感情においても再生範囲を拡張するものであるため、感情喚起への影響が、視差操作によるものか、視差の増大によるものかを峻別するための追試も行っている。結果から、感情喚起を促すための視差操作においては、空間の範囲が重要であり、その拡張率の設定によって、影響の度合いが異なることが明らかとなった。また、拡張率の上昇に伴い、情動価と覚醒度に及ぼす影響の度合いが、相反する方向に顕著となる傾向が認められた。前年度までの研究では、感情を喚起する画像の大規模なセットであるInternational Affective Picture System(Lang et al.,2005)から抽出した元画像と、各画像に含まれる単眼情報に基づいて両眼視差を付加した立体視条件、視差操作を反映した条件間で、情動価と覚醒度に与える影響を、Self-Assessment Manikin(Bradley et al.,1994)を用いて比較・検討した。当該年度の成果としては、前年度に引き続き、感情喚起を促すための視差操作の要件について検討を行い、再生される空間の範囲の重要性と、その拡張率の上昇に伴う情動価と覚醒度に及ぼす影響の度合いにかかる知見を得た。さらに当該年度は、感情を喚起する画像の立体視化と視差操作による覚醒度の増進が時間知覚に及ぼす影響について、時間評価と応答時間を指標とした検討を行った。結果から、呈示時間の延長に伴い、視差操作条件の評価時間に延長がみられ、その傾向は覚醒度の高い画像において顕著であることが認められた。本研究では、立体視(3D)映像を、エンタテイメントや文化を支える新たなメディアとして確立するために、「3D映像ならでは」の情緒表現を可能とする、機能的な奥行き感の演出アプローチを提案する。具体的に、立体視映像コンテンツに含まれる両眼視差を定量化し、体験者の感情との対応付けを行うことによって、その制作手法を、疲労や負担を回避する消極的なものから、より高次のパラダイムに到達させることを目的とする。前年度までの成果として、感情を喚起する大規模なカラー写真セットを対象として、両眼視差を付加する3D化技術を用いた実験的な検討を行った。結果から、いずれの感情においても3D化によって覚醒度が上昇し、その奥行き方向の再生範囲を拡大する視差操作によって、その傾向が増進することを認めている。加えて、感情画像による覚醒度の増進に伴う時間知覚の変化に着目し、3D表現による覚醒度の増進と評価時間の延長傾向について基礎的な知見を得た。これに対して本年度では、昨年度まで使用していた静止画の代わりに、動画による2種類刺激映像(アクティブおよびリラックス)を試作し、提示方式として広視野・高解像度で表現する3Dマルチディスプレイを構成した。これらを用いた際の3D表現による覚醒度の増進と、時間知覚への影響を検証した結果、2D、3Dという両眼視差の有無、アクティブ、リラックスという刺激内容、3Dマルチディスプレイおよび提示時間という、各要因の及ぼす主効果と交互作用に関する特徴的な傾向を認めることができた。

本研究では、立体視(3D)映像を、エンタテイメントや文化を支える新たなメディアとして確立するために、「3D映像ならでは」の情緒表現を可能とする、機能的な奥行き感の演出アプローチを提案・検証した。具体的に、感情を喚起する画像群(感情画像)を対象として、両眼視差を付加する3D化技術を用いた実験的な検討を行った。結果から、いずれの感情においても3D化によって覚醒度が上昇し、その奥行き方向の再生範囲を拡大する視差操作によって、その傾向が増進することが認められた。さらに、感情画像による覚醒度の増進に伴う時間知覚の変化に着目し、3D表現による覚醒度の増進と評価時間の延長傾向について基礎的な知見を得た。本研究で実施した実験的研究の成果として、立体視映像コンテンツの視差操作における空間の範囲の重要性と、その拡張率の上昇に伴う情動価と覚醒度に及ぼす影響の度合いに関する知見を得た。この成果は、以下の国際会議論文として発表した。さらに、感情を喚起する画像の立体視化と視差操作による覚醒度の増進について、時間知覚に及ぼす影響に着目し、時間評価と応答時間を指標とした検討を行った。結果から、呈示時間の延長に伴う視差操作条件の評価時間の延長がみられ、その傾向は覚醒度の高い画像において顕著であることを認めることができた。この成果は、当初計画を越える新規性・独創性の高いものであり、当該分野における先駆的な取り組みと考える。本成果発表としては、2015年6月に開催される日本人間工学会第56回大会をはじめとして、国内外で積極的な発信を行っていく。先端メディアと人間工学本研究の今後の推進にかかる基本方針としては、当初計画に従い、情緒表現を意図した動的な視差操作の定量化と、機能性の検証を行っていく。具体的には、前年度からの課題として視差操作の動画像への適用アプローチについて、情緒表現に加えて時間知覚の観点からも、その方法論や有効性を検証していく。本研究で実施した実験的研究の成果として、立体視映像コンテンツの視差操作による感情表現とその効果に関する基礎的なデータを取得した。さらに、感情喚起への影響源を同定するための追試を行うことで、空間の拡張率の影響が顕著であり、その拡張率の上昇に伴い情動価と覚醒度に及ぼす影響が相反する傾向を認めることができた。これらの成果は、当初計画を順調に達成することで得られたものであり、当該分野における新たな知見を与えるものである。追試による成果についても、2014年6月に開催される日本人間工学会第55回大会をはじめとして、国内外で積極的な発信を行っていく。本研究の今後の推進方策は、当初計画に従い、情緒表現を意図した動的な視差操作の定量化と、機能性の検証を行っていく。具体的には、初年度の実験的研究を通して得られた知見を活用することで、特定の感情表現を意図した視差操作を、動画像に対して適用するアプローチを考案し、その有効性を検証していく。
難燃性Mg合金を用いた超音波接合継手の凹み量低減と接合性向上に寄与する組織制御

本研究課題の主な目的となる超音波スポット接合継手の凹み量低減を目指し,今年度は,凹み量を制御した接合継手を用意し接合性の評価と継手内部の組織変化にどのような影響を及ぼすのかについて評価を行った.凹み量を制御したことによる評価をするために,接合パラメータの接合エネルギー,出力,加圧力は一定として,それに加えて凹み量を0.1mmごとに制御した接合を実施した.ここで,接合の実験をしている中で,試験片をボルトで固定した場合と固定しない場合で凹み量に差が生じ,固定無の方が凹み量が大きくなることが分かり,固定の有無についても検討した.ここで,凹み量の条件は,固定無の場合,凹み量:0.10mm,0.20mm,0.30mm,0.40mm,制御なし,固定有の場合,凹み量:0.10mm,0.20mm,制御なしとした.固定無の場合,凹み量が0.30mm以上になると凹み部からき裂が生じた.また,固定有の場合も凹み量制御なしにおいて凹み量が0.38mmになった場合に凹み部からき裂が生じた.(制御なしの場合に,凹み量にばらつきがあり,0.38mmが凹み量が一番最大であった)これらの結果から凹み量が0.30mmを超えると接合時の過剰な応力集中などの要因で割れが生じることが分かった.また,接合強度は固定有で凹み量:0.20mmでより高い強度が得られ,凹み量制御の必要性が見いだされた.しかし,これについては試験のサンプル数が少なく,今後追加実験を実施しより慎重な評価をする必要がある.継手内部の組織変化については,凹み量を制御したことでLPSO相の劇的な形態変化などは見られず,母材の形態を維持した状態で接合されていた.さらに界面近傍を評価したところ,微細化した結晶粒からなるバンド状の組織が形成されていることも確認できた.当初の計画では,H30年度は凹み量を制御した継手に対して微細組織観察から接合性に寄与する組織形成の影響について評価する予定であった.しかし,昨年度に過剰な凹みにおいて凹み量が組織変化に寄与する影響を評価し,H30年度もその続きでデータ解析などしていく中で本来の目的である凹み量を制御した継手の評価も並行して実施している.H30年度は,凹み量を制御して接合したサンプルを用意し,接合性の評価と微細組織の評価を行った.これらの実験をしていく中で,試験片の固定の有無によっても接合性に違いが見られるなど当初考えていなかった現象も見られ評価する項目も増えてきた.このような状況の中で凹み量が0.30mmを超えるとき裂が生じることや凹み量:0.20mmのときにより高い接合強度が得られたこと,継手内部の微細組織(LPSO相の形態)は母材の形態を維持した状態で接合されていること,接合界面近傍では微細化した結晶粒からなるバンド状の組織が形成され接合が達成されていることなどの知見が得られている.以上のことから凹み量を制御したことによる接合強度の評価や微細組織の評価などを実施しており,進捗状況としては概ね順調に進展していると考えている.H31年度/令和元年度の当初の計画は,凹み量を制御した継手の微細組織観察(ミクロ観察とナノ解析)でった.上記の現在までの進捗状況にも記載した通り,研究は概ね順調に進展していると捉えている.しかし,接合強度と微細組織の関係性についてはまだ不明な点もありより詳しくデータ解析をしていく必要がある.また,現状の結果として凹み0.20mmでより高い接合強度が得られていることから,サンプル数を増やして信頼性のあるデータ取得をする必要性もあると考えている.この0.20mmという条件に着目して出力を変化させた場合の接合条件の最適化についても興味深い点である.本研究課題の主な目的となる超音波接合継手の凹み量低減を目指し,今年度は,凹み量が継手内部の組織変化にどのような影響を及ぼすのかについて評価を行った.凹み量のみの影響を評価するために,接合パラメータの接合エネルギー,出力,加圧力は一定とし,試験片のあわせを若干ずらし,凹み量が約0.1mmごとに異なる継手(凹み量=0.47,0.56,0.67mmの3パターン)を準備した.凹み量=0.56mmの試料については,接合強度の評価も実施し,破断荷重が約1500N,破断形態がプルアウト破断を示し,良好な接合性を得ることができた.3パターンの試料について,断面をカットし微細組織観察を実施した.いずれの凹み量においても,これまでの研究から明らかになっている,接合界面近傍における微細化した結晶粒からなるバンドが形成されていた.また,本研究では,超音波振動の方向に対して押出方向に沿って伸びるLPSO相の方向が直交するように試験片を切り出したことにより,接合後の組織の変化から継手内部の塑性変形の様子を観察することができた.押出方向に沿って伸びていたLPSO相は,超音波振動を印加したことにより超音波振動の方向に再配列し,継手の中央から外側に向かって材料が押し出されているような挙動を示した.さらに,継手の端部ではLPSO相が湾曲した形態を示し,継手内部で激しい塑性変形が起こっていることがとその挙動が明らかになった.

その微細組織変化は凹み量の変化によって異なり,凹み量が大きくなるほど,超音波振動の方向に再配列したLPSO相の細分化が観察され,継手の中央部においては不規則なLPSO相の形態を示すことも明らかになった.また,凹み量=0.67mmの試料においては,接合界面から縦方向にバンド状のものが伸びている様子も観察され,急激な板厚減少により複雑な応力状態になっているものと考えられる.当初の計画では,H29年度は試験片や研究備品等の準備や凹み量を制御した接合実験,継手の接合強度評価を予定していた.しかし,上記の研究実績の概要に記載した通り,H29年度は接合パラメータを一定とした条件のもと,凹み量の影響を評価した.その中で,凹み量によって超音波接合プロセスにおける塑性変形挙動が異なることが明らかになった.一方で,凹み量を制御した接合実験も並行して実施しており,接合条件を定格出力:1200 W,発振周波数:20 kHz,加圧力:1980 N,接合エネルギー:2300 J一定に設定し,凹み量を0.1mmごとに制御した条件を追加して接合した.この条件で接合したところ,超音波接合器の特性上,設定した凹み量に達した段階で接合が終了する仕組みになっていることが分かり,設定した凹み量により接合エネルギーが異なることになることになる.接合強度の評価も実施しているが,引張試験機のチャックの不具合で正当な値を得ることができず,今後チャックの改善を検討する必要がある.凹み量による影響について新たな知見が得られたことと凹み量を制御した接合実験も並行して実施し,超音波接合器の特性を得たこともあり進捗状況は概ね順調に進展していると捉えている.本研究課題の主な目的となる超音波スポット接合継手の凹み量低減を目指し,今年度は,凹み量を制御した接合継手を用意し接合性の評価と継手内部の組織変化にどのような影響を及ぼすのかについて評価を行った.凹み量を制御したことによる評価をするために,接合パラメータの接合エネルギー,出力,加圧力は一定として,それに加えて凹み量を0.1mmごとに制御した接合を実施した.ここで,接合の実験をしている中で,試験片をボルトで固定した場合と固定しない場合で凹み量に差が生じ,固定無の方が凹み量が大きくなることが分かり,固定の有無についても検討した.ここで,凹み量の条件は,固定無の場合,凹み量:0.10mm,0.20mm,0.30mm,0.40mm,制御なし,固定有の場合,凹み量:0.10mm,0.20mm,制御なしとした.固定無の場合,凹み量が0.30mm以上になると凹み部からき裂が生じた.また,固定有の場合も凹み量制御なしにおいて凹み量が0.38mmになった場合に凹み部からき裂が生じた.(制御なしの場合に,凹み量にばらつきがあり,0.38mmが凹み量が一番最大であった)これらの結果から凹み量が0.30mmを超えると接合時の過剰な応力集中などの要因で割れが生じることが分かった.また,接合強度は固定有で凹み量:0.20mmでより高い強度が得られ,凹み量制御の必要性が見いだされた.しかし,これについては試験のサンプル数が少なく,今後追加実験を実施しより慎重な評価をする必要がある.継手内部の組織変化については,凹み量を制御したことでLPSO相の劇的な形態変化などは見られず,母材の形態を維持した状態で接合されていた.さらに界面近傍を評価したところ,微細化した結晶粒からなるバンド状の組織が形成されていることも確認できた.当初の計画では,H30年度は凹み量を制御した継手に対して微細組織観察から接合性に寄与する組織形成の影響について評価する予定であった.しかし,昨年度に過剰な凹みにおいて凹み量が組織変化に寄与する影響を評価し,H30年度もその続きでデータ解析などしていく中で本来の目的である凹み量を制御した継手の評価も並行して実施している.H30年度は,凹み量を制御して接合したサンプルを用意し,接合性の評価と微細組織の評価を行った.
金属系薄板の座屈後繰返し構造特性を応用した軽量化耐震・制振要素の開発

本研究では,作用するせん断応力度がせん断降伏応力度以下で座屈するような金属系軽量薄板を対象に,薄板の幅厚比,形状及び周辺枠剛性が繰返し履歴挙動に与える影響を解明した.その成果をもとに,繰返し挙動をモデル化しエネルギー吸収能力を検討した上で,安定的な繰返し特性を得るための諸条件を明らかにした.そしてその成果を応用発展させた具体的な耐震・制振部材を開発するための基本的な方策について検討し,その有用性を示すとともに,薄板化耐震・制振部材の可能性を示した本研究では,作用するせん断応力度がせん断降伏応力度以下で座屈するような金属系軽量薄板を対象に,薄板の幅厚比,形状及び周辺枠剛性が繰返し履歴挙動に与える影響を解明した.その成果をもとに,繰返し挙動をモデル化しエネルギー吸収能力を検討した上で,安定的な繰返し特性を得るための諸条件を明らかにした.そしてその成果を応用発展させた具体的な耐震・制振部材を開発するための基本的な方策について検討し,その有用性を示すとともに,薄板化耐震・制振部材の可能性を示した本研究では,作用するせん断応力度がせん断降伏応力度以下で座屈するような金属系軽量薄板の繰返し履歴挙動に薄板の幅厚比,形状及び周辺枠剛性がどのような影響を及ぼすかを解明することを目的としている.さらにその繰返し挙動をモデル化するとともに,エネルギー吸収能力を明らかにし,繰返し座屈性能評価式を構築する.そして,その成果を応用発展させた具体的な耐震部材・制振部材の開発とその展開を図ることを全体計画としている.このような全体目的,計画の中で,本年度は,幅厚比が比較的大きく弾性座屈応力度が降伏応力度を下回る薄板のせん断応力下における繰返し載荷実験を行い,その荷重変位関係は大変特徴的であり,複雑な挙動を示すことを再確認し,その挙動を明らかにした.具体的には正方形薄板に対して純せん断応力状態下での繰返し実験を行い,履歴曲線のモデル化を試みた.実験パラメータは,薄板の幅厚比,載荷履歴,周辺境界条件である.幅厚比は,100250の間で4種類,載荷履歴は繰返し回数を1回,3回とした2種類,周辺境界条件は,周辺固定支持した境界条件と2辺を固定,他2辺の面内方向を自由とすることで境界条件応力状態を変えた場合の2種類である.これら変数による履歴曲線の違いを比較検討し,個々の履歴特性について考察を加え,影響因子の重要度を明らかにした.またその履歴曲線モデルを構築する上で重要な棚状を呈する耐力と荷重上昇開始点に対して半理論的な考察,裏付けを行なった.併せて,繰返しせん断力を受ける薄板は局部座屈の反転,張力場の形成が交互におき,最終的には中央あるいは角部からのき裂により耐力劣化するため,そこまでの繰返しエネルギー吸収能力および累積最大経験変位との関係を評価した.これらを通して,薄板の繰返し履歴挙動の安定性並びにエネルギー吸収能力の向上にはある程度の薄板化及び境界条件の自由度増加の有用性を明らかにしている.本年度は,実応力状態及び境界条件を考慮した金属系軽量薄板の繰返し履歴特性のモデル化及び繰返しせん断座屈を許容した金属系軽量薄板のエネルギー吸収能力評価を目的として,逆対称曲げせん断力を受けるH形鋼ウエブを対象とした実験を行った.この実験と平成18年度に行った実験とを合わせて,2つの異なる応力状態,境界条件下における繰返しせん断力を受けた場合の座屈を伴う履歴曲線を比較検討した上で,逆対称曲げせん断力を受けるH形鋼ウエブパネルの繰返し履歴曲線をモデル化した.実験パラメータは,幅厚比として弾性限界幅厚比近傍のものを3種類,辺長比として1,2の2種類である.またフランジ剛性が履歴曲線に与える影響についても検討した.これらの結果を用いて,逆対称曲げせん断力を受けるH形鋼ウエブパネルのエネルギー吸収能力評価を行い.より安定した履歴挙動,エネルギー吸収能力など有する条件を明らかにした.具体的には,履歴曲線の最大耐力,棚上耐力は幅厚比のみで評価できることを示し,フランジの影響は,その全塑性モーメントの足し合わせて可能であることを示した.また破断及び性能保証限界までの吸収エネルギーを算出し,その値は,限界幅厚比程度のウエブ幅厚比で,ウエブ断面積に対するフランジ断面積が2程度のものがエネルギー吸収能力に優れていることを確認した.さらに,辺長比が2になると1のものに比較してエネルギー吸収性能は格段に劣ることを示し,その度合いはウエブ幅厚比が大きいものほど大きいことを明らかにした.本研究課題は,作用するせん断応力度がせん断降伏応力度以下で座屈するような金属系軽量薄板の繰返し履歴挙動に薄板の幅厚比,形状及び周辺枠剛性がどのような影響を及ぼすかを解明することを目的として実施した.その結果から繰返し挙動をモデル化するとともに,エネルギー吸収能力を明らかにし,繰返し座屈性能評価式を構築した.本年度は特に,薄板をより効果的に活用し,薄板を用いた耐震・制振部材の開発に向けて申請者が考案した発展的手法の有用性を検証した上で,実用化のための具体的な製品開発に向けて実験を行い,金属系薄板部材に予め大変形を加えておく繰返し履歴安定化法を施した後の繰返し履歴特性の確認と,実用化に向けた繰返し履歴挙動のモデル化をおこなった.具体的には, H形断面ウエブを対象に,幅厚比,周辺境界,繰返し履歴安定化のために予め与える変位量をパラメータとした載荷実験を行った.

繰返し履歴安定化法を施した後(大変形繰返し後)の載荷履歴は,正負交番漸増変位繰返し載荷とした.この繰返し履歴特性を明らかにするとともに,最終的なエネルギー吸収能力を整理した.その結果,大変形繰返し後の履歴安定化のための幅厚比範囲を確定するとともに,周辺境界条件についは適度な剛性が必要なこと,初期に与える大変形範囲は,地震等による予測応答変位の3倍程度を見込んでおけば良いことを明らかにした.この実験により,これまで敬遠されがちであった,薄板を用いたせん断パネルをエネルギー吸収要素として使用することの可能性を示した.またその具体的な手法についてもある程度の方向性を示した.本研究全体を通して,構造部材として薄板を有効活用する方法の一端を示せており,今後の薄板構造の発展に寄与する資料を示せたと考えている.
支持塩を用いない新規電解システムの開発と有機電解合成反応への応用

有機電解合成において反応溶液に大量に加えられる支持塩(支持電解質ともいう)の存在は、グリーンケミストリーの観点から決して望ましいものとは言えない。このような問題に対し、本研究は支持塩を全く用いない新規有機電解システムの開発を目的とし、電解セルの設計から実際の有機電解反応まで行おうとするものである。これまでの研究において、有機電解合成の支持塩の問題を解決するために、フロー式の薄層電解セルを作製し、種々の有機化合物の電解メトキシ化ならびに電解アセトキシ化反応を支持塩を用いずに実施したところ、所望の電解反応を円滑に行うことができ、目的の化合物を中程度から良好な収率で得ることに成功している。そこで、本システムのさらなる汎用化を図るために大量合成を指向して、三つの薄層電解セルを積層させたフローセルを作製し、フランの電解メトキシ化反応を実施した。その結果、一つのフローセルを用いたときの3倍の収量を得ることができ、このシステムの汎用性を高めるとともに大量合成の可能性を示すことができた。次に薄層電解セル内の混層流を利用した電解システムの開発を行った。その結果、マイクロ流路中での混層流を利用することにより、求核剤の陽極での反応を抑制し、基質を選択的に酸化することに成功した。さらに、電解媒体にイオン液体を用いることにより、陽極で発生したカチオン中間体を室温付近においても安定化し、カチオン中間体をほとんど分解させることなく求核剤と反応させ、所望の生成物を高収率で得ることにも成功した。これらの研究において得られた結果は、電解反応における支持塩の必要性を覆す画期的な方法または陽極置換反応が内包する問題を簡便に解決する画期的な方法であり、今後、有機電解反応の汎用化ならびに環境調和性の向上に大きく貢献するものと考えられる。
磁場掃引法による円偏光ガンマ線を用いたメスバウア分光法の研究

偏光メスバウア分光により、物質中のスピン配向の知見を一層明確に得ることが可能となるので、その手法の新らしい開発を行った。偏光メスバウア分光に不可欠の偏光ガンマ線源は、磁場掃引法により得られることはすでに報告者が実行発表したが、それの応用としてさらに有効なフィルター法を目的とした。フィルター法ではガンマ線源を磁場中でゼーマン分裂させ、それをさらに振動させることが分光測定にきわめて有利である。そこでそうした駆動機構として、従来の電磁コイル駆動法にかわり、報告者の発案によるピエゾ圧電アクチュエータによる駆動装置を試作し実験した。この駆動法は強磁場低温下で使用可能である点に大きな利点がある。駆動部分は、二枚のバイモルフ型圧電アクチュエータの中間にメスバウア線源を固定し振動させるもので小型であり、超電導マグネット間に組み込み可能である。この方式は従来のパイル型ピエゾ圧電素子では不可能であった大きなドップラー速度(数10mm/s)を発生させることが出来、又、分解能についても【^(57)Fe】メスバウア分光において0.30mm/sを達成した。低温冷却時の装置特性をみる為に、液体窒素温度に冷却し、ヘルベー転位点以下のマグネタイトの分光を行い、この温度領域においても加振可能で、分光に充分耐えうることを検証した。今後この駆動法は、液体ヘリウム温度、超電導マグネットの磁場下での加振に期待が持たれる。フィルター法に使用するメスバウア線源としては、主にPd【^(57)Co】を用い、外磁場によりそのゼーマン分裂位置を変え(又は偏光を変え)ることにより、Fe金属フィルターとの間で特定の分裂線のみを共鳴吸収させた。同様の利用が期待出来、ゼーマン分裂位置を大きくとれる常磁性体線源てして【^(57)Co】in【Rh_2】(【Z_(n1-x)】【Co_x】)【O_4】を試作中である。
浸水の実観測データに基づいた自律的な避難経路予測の実現とその情報提供

本研究は、災害死の最大の原因である水害の減災を目的として、浸水被害の実観測データを用いた避難経路の自律的な予測を目指す。浸水の継続的なモニタリングが行われていない従来では,安全な避難経路がわからず避難中の死者が数多く発生してきた。そこで、浸水の実観測の実施およびその分析結果から危険箇所の予測と安全性の高い避難経路の自律的な選定手法を提案する。危険箇所の予測と安全性の高い避難経路の自律的な選定手法を提案し,既往研究ではできなかった実用可能な避難経路の情報提供を目指し、モニタリング、浸水推定手法、避難経路選定システムなどを開発し、その精度を評価した。本研究は、災害死の大きな原因である水害の減災を目的として、浸水被害の実観測データを用いた避難経路の自律的な予測を目指す。浸水の継続的なモニタリングが行われていない従来では、安全な避難経路がわからず避難中の死者が数多く発生してきた。そこで、浸水の実観測データを用いたデータ同化により、現状未解明である浸水の発生メカニズムを明らかにする。その知見から危険箇所の予測と安全性の高い避難経路の自律的な選定手法を提案し,既往研究ではできなかった実用可能な避難経路の情報提供を実現する。本研究の初年度目標として、危険箇所の推定として補正手法の確立を目指した。実観測データを用いてデータ同化を行い、実時間で高精度に浸水深を予測する補正手法を確立する。はじめに、水害を伴う可能性のある降雨の多発地帯に、浸水観測機器を設置し、日中、夜間帯の観測を行った。次に、観測データを利用して小河川および水路の水位推定、実時間での予測手法を開発し、評価を行った。さらに2年目の目標である、最適な避難経路の選定と評価に向けて、危険箇所や地形に応じた避難経路推定の基礎となる機能を開発し、可視化システムを構築した。本年度の達成目標は、1)実観測の実施と観測データの蓄積や2)浸水深の予測と実観測値との比較の2項目であった。小河川、水路での水位上昇を観測し、観測データをもとに水位上昇の予測手法を確立することで浸水の可能性を推定する。本年度はこれまでに開発した観測機器を改良して設置し、予定していた2項目について、計画通り実施した。しかし、本年度の対象地域での降水量が少なく、十分な評価を行えるだけの観測値が得られなかった。この点については2年目以降に、観測範囲や使用する機器を増やした評価に十分なデータを収集することで解決を図る。十分な評価が行えなかったことで、全体の進捗にやや遅れが生じている。そのため、本年度は2年目以降の観測データの収集の準備および、次年度に予定していた避難経路の選定システムについて前倒しをして開発を進めた。研究は,災害死の最大の原因である水害の減災を目的として,浸水被害の実観測データを用いた避難経路の自律的な予測を目指す.浸水の継続的なモニタリングが行われていない従来では,安全な避難経路がわからず避難中の死者が数多く発生してきた.そこで,浸水の実観測データを用いたデータ同化により,現状未解明である浸水の発生メカニズムを明らかにする.その知見から危険箇所の予測と安全性の高い避難経路の自律的な選定手法を提案し,既往研究ではできなかった実用可能な避難経路の情報提供を実現する.提案手法はソフトウェアとして開発し,実環境での精度や減災効果,地震や津波等の他災害への拡張性を評価した後,浸水多発地域で活用する.2年目では,危険箇所の予測の精度向上を目指して,モニタリングの精度向上や浸水予測を中心に実時間で高精度に浸水深を予測する手法を開発するとともに最短の避難経路選定について検討した.これは従来,避難者の判断に任されていた経路選定について,推定した危険箇所を実時間で反映させた避難経路生成と,避難者の歩行履歴に基づいた避難経路の選定手法であり,時間や距離を考慮して,危険箇所やその付近を回避する複数経路を生成し,危険箇所の推定結果に応じ,危険度合いや被害拡大の可能性に基づいて経路の最適化を講じるものである.初年度に開発したモニタリングおよび予測手法を用いて危険箇所を推定し,避難経路選定を実施するシステム開発を行った.本年度の研究開発目標である,実時間での経路生成について,地理空間情報を考慮した避難経路を実時間生成を検討した.また,初年度では対象地域の降水量が少なく十分なデータが集まらなかったことから,推定精度評価にやや遅れが生じていた.そこで2年目では,初年度より対象地域を拡大したモニタリング実験を行い,観測データの収集,蓄積を行った.より危険の少ない経路選定を行えるよう1年目に実施した危険箇所の推定について、精度向上を目指した推定や予測手法を開発した.本研究は、災害死の最大の原因である水害の減災を目的として、浸水被害の実観測データを用いた避難経路の自律的な予測を目指す。そこで、浸水の実観測データの実施およびその分析結果から危険箇所の予測と安全性の高い避難経路の自律的な選定手法を提案する。最終年度となる平成29年度は、モニタリング、浸水推定手法、避難経路選定システムの高精度化を実施した。レーダ降水強度を取り入れた浸水モニタリングシステムを開発し、既往の浸水時モニタリングデータおよび平成28年度までに収集したモニタリングデータを用いてその精度評価を行った。浸水推定手法の高度化として、豪雨時、浸水発生時に危険箇所を推定する手法を開発するとともに降雨予測に基づいた経路推定提示を行うシステムを開発した。

さらにモニタリングの対象地域を拡大し、地形や都市構造など地域差を鑑みた浸水推定について浸水実績値に基づいた検討を行った。最後に、避難経路選定システムおよび浸水推定結果の情報提供による被害発生可能性の変動について効果測定を行うシミュレーションを開発した。これは従来、避難者の判断に任されていた経路選定について、歩行速度や情報へのアクセシビリティなど歩行者の特性を考慮したシミュレーションの基幹機能の構築であり、将来的に降雨予測に合わせた高精度な浸水予測や危険箇所および最適な避難経路の選定、情報提供タイミングの効果測定をリアルタイムで実現するシミュレーションの開発へとつなげることを予定している。本研究は、災害死の最大の原因である水害の減災を目的として、浸水被害の実観測データを用いた避難経路の自律的な予測を目指す。浸水の継続的なモニタリングが行われていない従来では,安全な避難経路がわからず避難中の死者が数多く発生してきた。そこで、浸水の実観測の実施およびその分析結果から危険箇所の予測と安全性の高い避難経路の自律的な選定手法を提案する。危険箇所の予測と安全性の高い避難経路の自律的な選定手法を提案し,既往研究ではできなかった実用可能な避難経路の情報提供を目指し、モニタリング、浸水推定手法、避難経路選定システムなどを開発し、その精度を評価した。2年目の前半には、初年度で十分に行うことのできなかった浸水発生予測の精度を行うため、当初予定していた観測機器以外の機器を用い、対象地域を広げて観測データの収集、蓄積を行う。雨季を通じてデータを収集したのち、初年度に開発した予測手法について精度評価を実施する。その後、予測結果を、本年度開発した避難経路の選定システムに組み込むことで、避難経路の自動選定を実現する。さらに選定結果が危険箇所を避けた経路となっているか評価を行う。なお、シミュレーションおよび実空間での精度の両面から評価を行い、実際の活用可能性について検討する。最終年度である3年目には,モニタリング,浸水予測手法,避難険路選定システムについて更なる高精度かを目指す.さらにこれまでの成果をとりまとめ,シミュレーションなども活用した多角的な評価実験を行うとともに,他地域での浸水推定事例を増やし,拡張性評価へとつなげる.センサネットワーク
空間性認知・行動からみた仮想現実空間の特性

我々は、自然空間と同等な視覚心理的特性をもつ現実性の高い人工現実空間の提示・実現を目指している。本研究では、人工現実空間の現実性が、自然空間のそれと比較してどのような視覚特性をもつかを測定した。人工現実空間の幾何学的特性をしらべるために、視覚心理学で開発された方法の一つである並木実験法を用い、人工現実空間の平面曲率を求めてみた。並木実験法では平行並木法と等距離並木法という2種類の測定で得られたそれぞれの平面曲率から視空間が楕円的空間、ユークリッド空間あるいは双曲的空間のいずれの特性をもつかを決定する。人工現実空間(明室)と人工現実空間(暗室)とを対象に、平行並木法と等距離並木法による実験結果から平面曲率の算定が行った。人工現実空間(明室)での平面曲率は-0.281から+0.207の範囲に分布し、その平均値は+0.103となった。人工現実空間(暗室)の平面曲率は-0.105から+0.167の範囲に分布し、その平均値は-0.086であった。自然空間での実験によって従来算出されている平面曲率の値は負に分布するのにたいし、人工現実空間・人工暗室空間において得られた平面曲率の値は0に近い。したがって自然空間に比べ本研究で用いられた人工空間はユークリッド空間により近い特性を示すものであるといえる。明確な結論を得るためには今後、被験者数を増やしさらに精密な測定を行うとともに、他の知覚特性を調べることが必要である。
多様な電子相関を示す現実物質のための多体電子状態計算手法の開発

電子ガス、原子・分子、格子模型のために開発されてきた多体電子状態計算手法を発展させ、組み合わせることにより、波動関数理論であるトランスコリレイティッド法、密度汎関数法と低エネルギーソルバーを組み合わせた三段階手法、多体摂動論に基づく手法、動的平均場理論に基づく手法など、固体の電子相関効果を精度よく取り入れることのできるいくつかの新しい第一原理計算手法を開発し、さまざまな物質に適用してそれらの有用性を実証した。(1)波動関数理論のひとつであるトランスコリレイティッド法に基づいた固体の電子状態計算手法を開発し,半導体(Si,C)でのテスト計算を行って,ハートリー・フォック近似で過大評価されていたバンドギャップの値が大幅に改善されることを示した。また金属のフェルミ面での異常が解消されることを,電子ガスの計算によって示した。(2)密度汎関数法を用いた電子状態計算をもとに,繰り込み群のコンセプトに基づいたダウンフォールディングの手続きによって,フェルミ面の近くの低エネルギー有効模型を導き、この有効模型を精度の高い計算手法で解くことによって、物性を予測するハイブリッド手法,DFT-PIRGの方法をSr_2VO_4に対して適用した結果、Sr_2VO_4が反強磁性絶縁体と金属の相境界の近傍にあることがわかった。さらに、実験的には解明されていないスピン、軌道秩序についても予測が可能になった。(3)GW近似の高速・大規模化とLaMnO_3への応用を行った。また,第一原理手法で求めたLa_<3/2>Sr_<1/2>NiO_4の種々のパラメタを用いて有限系での厳密対角化およびモンテカルロシミュレーションを行った。(4)補助的一不純物問題の解法としてNCAf2v'と名付ける方法を開発し,LMTOバンド計算に組み込んだコードを開発し,CeSbなど幾つかの系への適用を開始した。(5)電子ガスに埋め込まれた1原子系の研究に着手したが,今年度はその準備段階としてLDAにおける電子状態、とりわけ、スピン分極の様子を調べた。その結果、sp電子系であるB、C、N、Oにおいては電子ガスの電子密度が薄くなるとともにスピン分極が出現することを見いだした。(1)咋年に引き続き固体の電子状態計算に向けたトランスコリレイティッド法のコード開発とテストを行った。また,新たに全エネルギーの評価を行い,シリコンおよびダイヤモンド(炭素)の格子定数が計筑できることを示した。さらに,双直交形式のトランスコリレイティッド法を再定式化し,ハバード模型に適用してその有効性を確かめた。(2)LSDAではなくLSDA+U法から出発したGW近似を提案し,U+LGWA法と名付けた。これを行うと,V203ではバンドギャップ,磁気モーメントなどが実験結果と一致し,また遮蔽されたクーロン相互作用から求めるU, Jが出発のU, Jとよく一致することを見出した。(3)低エネルギーソルバーの候補として,ガウス基底型の演筑子で密皮演筑子を履開する手法に基づく量子モンテカルロ法の定式化と改良に取り組み,ハバード模型のレベルで実用段階として使える手法を手にすることができた。(4)補助的-不純物問題の解法としてNCAf2vcと名付ける方法のコード化を行い,LMTOバンド計筑に組み込み,Ceプニクタイト,Ce金属への組織的適用を行った。温度変化に伴うフェルミ面構造の移り変わり,光電スペクトルの定且的計筑による再現など,実験結果との良好な対応が得られること,また一方,角度分解光電スペクトルにおいてDMFT計筑の限界とおぼしき状況などの現れることなどを見出した。(5)断熱近似を超えたイオンの量子振動効果を明らかにするため,質量の違う2種の粒子からなる4体クーロン系の拡散量子モンテカルロ計算を実施し,質量比の変化に伴う構造変化を見出した。(6)マルチカノニカル法を,結晶化を特徴づける秩序パラメータで拡張した。さらに(拡張)マルチカノニカル法に基づく系の新しいモデル化手法,熱力学的ダウンフォールディング法を提案した。これらの手法を用いて、シリコンの固液転移の高精度シミュレーションに成功した。(1)相関多体波動関数を用いて電子相関効果を考慮した電子状態計算手法であるトランスコリレイティッド(TC)法を,単原子系でない共有結合性結晶であるシリコンカーバイド(Sic)やイオン性結晶である水素化リチウム(LiH)さまざまな固体系に適用して、格子定数やバンドギャップの実測値が良く再現されることを確かめた。(2)密度汎関数法と低エネルギーソルバーの組み合わせによる強相関電子系の電子状態計算法、いわゆる三段階手法を確立した。またガウス基底型の演算子で密度演算子を展開する手法に基づく量子モンテカルロ法の定式化と改良に取り組み、ハバード模型のレベルで実用段階として使える手法を手にすることができた。(3)GW近似を用いた計算を高速化するため、(1)並列化、(2)新しいアルゴリズムの開発、(3)積基底の縮小、(4)エネルギー積分計算の解析近似を行った。

その結果、単位胞に20個以上の原子を含む系(磁気秩序状態を含む)、波動関数を固定したままの(エネルギー)自己無撞着計算などを可能にした。(4)複雑な結晶構造をもち、かつ多彩な性質の物質が含まれるAuCu_3型Ce化合物系への動的平均場による第一原理計算の組織的適用を進め、適用上のノウハウの蓄積行った。(5)超臨界領域のアルカリ金属液体における異常遮蔽、金属の低速イオン阻止能に関する新たな知見、強磁性低密度電子ガス系のためのSTLS理論の改良と交換相関エネルギー汎関数のスピン分極依存性,4体クーロン系の束縛機構について新たな知見を得た。1.相関多体波動関数を用いて電子相関効果を考慮した電子状態計算手法であるトランスコリレイティッド(TC)法により、密度汎関数法の1電子波動関数が改善される効果を調べた。またハバード模型への適用に際して、オンサイト以外の相関効果を考慮するための定式化を行い、その効果を明らかにした。またタンパク質やDNAのような巨大生体分子の全系波動関数を、フラグメント分子軌道法を利用して効率よく求める手法を開発した。2.密度汎関数法と低エネルギーソルバーの組み合わせによる強相関電子系の電子状態計算法、いわゆる三段階手法を、鉄ヒ素系新超伝導体、BEDT-TTF型誘起伝導体に適用した。また低エネルギーソルバーとして、多変数変分モンテカルロ法の吟味と実装を行った。5.フォノン交換引力とクーロン斥力の両者を対等に取り扱った微視的な動的電子問有効相互作用V(q, ω)から直接的に超伝導転移温度を評価する手法をグラファイト層間化合物(GIC)に適用し、実測されたアルカリ金属GICの転移温度を説明することに成功した。6.マルチオーダー・マルチサーマル法と熱力学的ダウンフォールディング法の応用に向けて、電子状態計算に用いるさまざまな交換相関ポテンシャルの影響を調べた。
携帯ゲーム端末による「生活者としての外国人」のための自律学習型日本語教材の開発

200文字日本では外国人配偶者や日系人労働者などが増加し、定住化が進んでいる。こうした「生活者としての外国人」のうち、生活に必要な会話や意思疎通ができるようになった人でも、読み・書きが思うようにできないために、社会参画に課題を抱えている人が多数いる。そこで、いつでもどこでもスマートフォンさえあれば日本語の文字(ひらがな・カタカナ)を自律的に学ぶことができる「文字学習支援ルール」を開発した。日本に在留する外国人登録者は約215万人で、在留資格等から判断すると、日本語を学ぶ機会がない外国人は、推定90万人ほどいると考えられる。つまり、現状では、5人に1人しか日本語を学ぶ機会がない。現在、こうした日本語教室にすら通えない多くの外国人に日本語学習の機会を与え、日本社会への参画を促すことは大きな課題となっている。本研究の目的は、こうした日本語学習支援の対象外となってしまっている「生活者としての外国人」にスポットを当て、携帯端末による支援を目指すことである。初年度であるH21年度は、まず、「生活者としての外国人」に関連する先行研究を収集し、文献調査を行った。この調査より、「日常会話はある程度自然習得が可能だが、読み書き能力を習得することはほぼ不可能」であることが判明した。読み書き能力の基礎となる文字習得はその性格上、自然習得は不可能である。また、教室での日本語教育でも、必要性の高い会話に重点が置かれる傾向があり、必ずしも文字教育に十分な時間が割けるとは限らない。そこで、本研究では、文字学習の支援に焦点を当てることにした。計画段階では、携帯ゲーム端末での支援を考えていたが、今回は、学習者の利便性などを着検討し、Googleが提供する携帯端末用のOSであるAndroid上で動く自習用の文字学習システムの開発を行うことにした。このシステムは携帯上で動くため、空いた時間があれば非常に短時間でも学習を進めることができる。また、Android端末はタッチパネルを装備しているため、手書き入力による文字学習も可能である。本年度は、文字学習システムを端末で表示するため、ブラウザの制約(画面サイズ、利用できるフォントなど)を考慮した上で、音声と画像・文字を組み合わせた出題・解答・フィードバック形式の問題までの作成を行った。H21年度は、「生活者としての外国人」に関連する先行研究を収集し、文献調査を行った。読み書き能力の基礎となる文字習得はその性格上、自然習得は不可能で、教室での日本語教育でも、文字教育に十分な時間が割けるとは限らない。H22年度は、Googleが提供する携帯端末用のOSであるAndroid上で動く自習用の文字学習システムの開発を行った。「生活者としての外国人」の特性より、既習語彙を利用することで学習効率を高め、短時間でも学習できるようにした。学習システムでは、まず、表示された単語から、既習の語彙を選択する。次に、文字を見る、または、文字パズル、のうち一つを選択する。この2種類の練習画面を用いて、文字の学習を行う。その後、本研究で最も力を入れている「手書き入力」で文字を学ぶことができる。ただし、正しく文字が書けているかどうかを判定するシステムは、まだ実用に耐えうる精度ではないため、今後この精度を高める必要がある。この点が大きな課題である。また、ネットワーク機能の追加と学習履歴の管理も進めているが、できるだけ少ない単語で多くの文字が学べるようにシステムを構築するさらなる工夫が必要である。日本に在留する外国人登録者は220万人を超え、外国人配偶者や日系人労働者などが増加し、定住化が進んでいる。こうした「生活者としての外国人」は、安定した生活を営むための手段として、日本語力の必要性を感じ、学びたいという意欲を持っている。しかし、様々な制約があり、日本語を学ぶ機会がない人も多い。そこで、誰もがいつでもどこでも日本語が携帯電話で学べるように、日本社会で自立するのに必要な読み書き能力の基礎である「文字学習」を支援するツールの開発を行ってきた。H23年度は、H22年度までに開発したアンドロイドを搭載したスマートフォン(携帯端末)による文字学習支援ツールの充実及び改善を行った。一つは、「手書き入力機能」である。学習者が手書きで入力した文字が、正しく書けているのかどうかを判定するシステムに課題があったため、精度を上げた。

これにより、以前よりも正しく判定される確率が高まった。もう一つは、「単語の充実」である。昨年度までのものは、試作の段階であったため、学習者が遭遇するだろうと思われる単語を10個のみシステムに搭載し、ツールの作成を行ってきた。今年度は、外国人就労者が多数住む愛知県のe-learningシステムで利用されている単語リストの利用が許可された。そこで、これまでに作成してきた単語リストと許可を得た単語リストから、ひらがな及びカタカナの単語を選定、システムに搭載した。単語には英語及びポルトガル語での訳語も用意した。開発当初よりも、スマートフォンが普及し、「生活者としての外国人」にも本教材を利用してもらえる環境が整ってきたといえる。本教材をアンドロイドマーケットに登録し、利用してもらえるように実用化の準備を進めている。課題は、ネットワーク機能の追加と学習履歴の管理、少ない単語で多くの文字が学べるシステムの構築であり、現在、改善を進めている。
T.Forsythensisのプロテオーム解析による病原性蛋白質の解明

急速な進行と重度の破壊を特徴とする侵襲性歯周炎患者群と、緩慢な進行を特徴とする慢性歯周炎患者群より採取したT.forsythensisの臨床分離株をAP-PCR法により解析すると、2つのグループでは検出される遺伝子型に違いが認められた。そこで、さらにこれらの株より蛋白質を抽出し、二次元電気泳動により発現している蛋白質に違いがあるかどうか、特徴的な泳動パターンがあるかどうかを検討した。17の臨床分離株(侵襲性歯周炎群:8、慢性歯周炎群:9)およびT.forsythensisATCC43037(標準株)を血液寒天培地および液体培地で培養後、Tris bufferによる洗浄、TCAにより蛋白質抽出・濃縮を行い、二次元電気泳動を行った。その結果、T.forsythensis全菌体では主に酸性蛋白質(p12-7)が認められ、標準株と慢性歯周炎群の株では同じような泳動パターンが認められた。侵襲性歯周炎群のものからは一部で標準株と異なるスポットが認められたが、すべての株で共通するものは見いだせず、これらが病原性の違い、また歯周病の病態の違いにまで影響しているかどうかを断定することはできなかった。サンプル数を増やしていくことにより差異が認められる可能性はあると思われる。また、十分液体培地での培養期間を変えると認められるバンドパターンが変化することから、T.forsythensis培養条件など外的環境に影響を受けやすく、発現する蛋白が大きく変化している可能性が高いと思われ、これが病原性に関係する可能性があると思われた。細菌の発現する蛋白質は、その培養条件や処理条件により修飾を受けると考えられる。二次元電気泳動での再現性を高めるため、本年度はT.forsythensis ATCC43037(標準株)を用いて、培養期間・培地の選択、また細菌回収から蛋白質抽出のプロセス、泳動条件の検討を中心に実験を進めた。当初、ATCC mediumを用いてT.forsythensisを7-14日間培養し、菌液を準備することを予定していた。しかし、培養時の馬血清に含まれていると思われる蛋白質が泳動時に見えてしまうこと、また、馬血清の量を減量・または使わないと細菌を発育させることが難しいこと(特に臨床分離株では顕著)ということから、現在は血液寒天培地にて7日間程度培養後、BHI brothを改良したもので1日培養させるという方法をとることとした。菌体からの蛋白質抽出・濃縮はTCAを用いて行っている。泳動後の質量分析の際に、ポリプロピレンと思われるピークが一部認められた。蛋白溶解液の作成までの過程で、使用している器具(チューブなど)からの混入が原因と思われる。現在、使用器具の変更と共に、実験手法に問題はないかを調べている。二次元電気泳動を実施しているものの、ゲル蛋白のパターンが安定しないため、詳細な質量分析までは至っていない。但し、認められるバンドには偏りがあることから、現在PIのレンジを狭めて、主にミニゲルを用いてトライアルを繰り返している。再現性の問題は泳動条件というよりは、細菌の培養条件により左右されているようである。液体培地での培養期間を変えると認められるバンドパターンが変化することから、T.forsythensisが培養条件など外的環境に影響を受けやすく、発現する蛋白が大きく変化している可能性が高いと思われる。T. forsythensis ATCC43037(標準株)を用いての泳動条件の検討を引き続き行うと共に、標準株と臨床分離株(重度の症状を示す侵襲性歯周炎患者)の泳動パターンとの比較を行っている。.昨年度までの実験結果を参考に、T. forsyth enstsを血液寒天培地で7-10日間培養した後、コロニーを回収、BHI broth中で1日培養させることで菌体を準備した。また、TCAにより蛋白質抽出・濃縮を行う前に、培養液を取り除く目的で、Tris bufferによる洗浄を行うことにした。ミニゲルによるトライタルの結果、2次元電気泳動によりT. forsyth ensls全菌体からの蛋白を検出することができ、そのほとんどは酸性蛋白質であることがわかった。また、臨床分離株4種からの濃縮サンプルで同様の実験を行っているが、標準株と比べた場合、蛋白質のスポット位置に大きな違いは今のところ認められていない。ただし、微量ながら一部で疑わしいスポットも認められているため、これらの回収と質量解析を現在試みている。前回の報告の通り、液体培地での培養期間を変えると認められるバンドパターンが変化することから、T. forsythensisが培養条件など外的環境に影響を受けやすく、発現する蛋白が大きく変化している可能性が高いと思われる。これらのことをふまえ、今後、臨床サンプル数を増やし、質量分析などを進めていく予定である。

その結果、T.forsythensis全菌体では主に酸性蛋白質(p12-7)が認められ、標準株と慢性歯周炎群の株では同じような泳動パターンが認められた。侵襲性歯周炎群のものからは一部で標準株と異なるスポットが認められたが、すべての株で共通するものは見いだせず、これらが病原性の違い、また歯周病の病態の違いにまで影響しているかどうかを断定することはできなかった。サンプル数を増やしていくことにより差異が認められる可能性はあると思われる。また、十分液体培地での培養期間を変えると認められるバンドパターンが変化することから、T.forsythensis培養条件など外的環境に影響を受けやすく、発現する蛋白が大きく変化している可能性が高いと思われ、これが病原性に関係する可能性があると思われた。