hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
作業意図を考慮したパワー増幅型マスタ・スレーブシステムのスケーリング則

宇宙空間や原子炉等、人間の立ち入りが困難な極限環境では、人間型ハンドロボットによる巧緻な作業の実現が期待されている。しかし、高度な判断を必要とする作業は自律的に人間型ハンドロボットを制御するよりも人間が遠隔地からロボットを操作することが実際的で有用と考える。本研究では物体との把持・操作を伴う作業のための遠隔操作システムの制御方法を研究した。本研究の成果は、極限環境でのロボット遠隔操作だけでなく、ヒューマノイドロボットへの作業教示、医療分野での遠隔触診など、幅広い応用へ展開できる。しかし、高度な判断を必要とする作業は自律的に人間型ハンドロボットを制御するよりもマスタ・スレーブによる制御が実際的で有用と考える。しかし、重量物が把持可能な人間型ハンドロボットのマスタ・スレーブの研究開発例はない。そこで、本研究では物体との把持・操作を伴う作業で必要不可欠な力・モーメントを考慮したパワー増幅型マスタ・スレーブシステムのスケーリング則を研究する。本研究の成果は、原子力・海底・宇宙等の極限環境でのロボット遠隔操作、ヒューマノイドロボットへの作業教示、医療分野での遠隔触診など、幅広い応用へ展開できる。平成27年度は,1シミュレーションシステムの構築,2パワー増幅型マスタ・スレーブシステムの構築について実施した。1では、ロボットハンドの動作を模擬したCGシミュレーションシステムを構築した。構築したシミュレーションシステムは、実機を用いた実験においてスレーブ側のハンドロボットの状況を操作者に提示するモニタとしても次年度以降に活用する。2では,人間よりも高い指先力50Nを有する高出力な人間型ロボットハンドをスレーブに用いてパワー増幅型マスタ・スレーブシステムを構築した。構築したシステムは、次年度以降に提案するマスタ・スレーブシステムのスケーリング則の操作感等の心理的評価も実施する。平成27年度の目標と設定したシミュレーションシステムの構築、パワー増幅型マスタ・スレーブシステムの構築の研究を進めた。しかし,実験機の問題により一部の研究に遅れが生じたが研究課題の大半は計画通り進めている.宇宙空間や原子炉等、人間の立ち入りが困難な極限環境では、人間型ハンドロボットによる巧緻な作業の実現が期待されている。平成28年度は,1従来のスケーリング則の適用,2力・モーメントを考慮したスケーリング則について研究を進めた.1では、コンスタントスケーリングを前年度構築した3次元の力覚提示が可能なマスタ・スレーブシステムへ適用している.2では,人間よりも高い指先力を有する高出力な人間型ロボットハンドをスレーブに用いてパワー増幅型マスタ・スレーブシステムを対象として物体の回転操作を対象としたスケーリング則を研究している.また,海外との遠隔操作実験の準備のため,通信遅延に対応してロボットハンドの状態を確認できる遠隔操作システムも構築している.これらの結果に基づき,平成29度は海外との遠隔操作実験を目標とする.平成28年度の目標と設定した従来のスケーリング則を3次元の力覚提示を伴うマスタ・スレーブシステムに適用した。また、力・モーメントを考慮したスケーリング則の研究している.ロボットハンドに問題があり,一部の研究に遅れているが研究課題の大半は計画通り進めている.宇宙空間や原子炉等,人間の立ち入りが困難な極限環境では,人間型ハンドロボットによる巧緻な作業の実現が期待されている.しかし,高度な判断を必要とする作業は自律的に人間型ハンドロボットを制御するよりもマスタ・スレーブによる制御が実際的で有用と考える.しかし,重量物が把持可能な人間型ハンドロボットのマスタ・スレーブの研究開発例はない.そこで,本研究では物体との把持・操作を伴う作業で必要不可欠な力・モーメントを考慮したパワー増幅型マスタ・スレーブシステムのスケーリング則を研究した.1シミュレーションシステムの構築では,ロボットハンドの動作を模擬したCGシミュレーションシステムを構築した.2パワー増幅型マスタ・スレーブシステムの構築では,人間よりも高い指先力50Nを有する高出力な人間型ロボットハンドをスレーブに用いてパワー増幅型マスタ・スレーブシステムを構築した.3従来のスケーリング則の適用では,コンスタントスケーリングを3次元の力覚提示が可能なマスタ・スレーブに適用した.4力・モーメントを考慮したスケーリング則では,人間よりも高い指先力を有する高出力な人間型ロボットハンドをスレーブに用いてパワー増幅型マスタ・スレーブシステムを対象として物体の回転操作を対象としたスケーリング則を研究した.5力・モーメントを考慮したスケーリング則の評価では,1で構築したシミュレーションシステムで評価実験を行った.6通信遅延を考慮した制御方法では,海外との通信実験を考慮して通信遅延に耐性のある制御方法を研究した.これらの研究は,原子力・海底・宇宙等の極限環境でのロボット遠隔操作,ヒューマノイドロボットへの作業教示,医療分野での遠隔触診など,幅広い応用へ展開できる.

宇宙空間や原子炉等、人間の立ち入りが困難な極限環境では、人間型ハンドロボットによる巧緻な作業の実現が期待されている。しかし、高度な判断を必要とする作業は自律的に人間型ハンドロボットを制御するよりも人間が遠隔地からロボットを操作することが実際的で有用と考える。本研究では物体との把持・操作を伴う作業のための遠隔操作システムの制御方法を研究した。本研究の成果は、極限環境でのロボット遠隔操作だけでなく、ヒューマノイドロボットへの作業教示、医療分野での遠隔触診など、幅広い応用へ展開できる。前年度に得られた結果に基づき、平成28年度は従来のスケーリング則を3次元の力覚提示を伴うマスタ・スレーブシステムに適用する。また、力・モーメントを考慮したスケーリング則の提案してシミュレーションシステムおよび実機にて主観的および客観的に評価する。前年度に得られた結果に基づき、平成29年度は提案した力・モーメントを考慮したスケーリング則によりシミュレーションシステムおよび実機にて主観的および客観的に評価する。また,作業意図の解析して内容に応じてスケーリングを切り替える手法を研究する.さらに,海外との遠隔操作実験を実施する.ロボット予定していた実験用の物品の手配が遅れており,次年度に使用することになった.手配が遅れている実験用の物品と当初より予定していた直接経費の利用を予定する.
環境水中の極微量元素のスペシエーションとその新しい分離濃縮法に関する研究

メンブランフィルターによる濃縮:蛍光性染料であるローダミン6Gとモリブドリン酸イオンとのイオン対を形成させ、メンブランフィルターでろ過捕集し、メチルセルソルブに溶解したのち蛍光強度を測定する。この濃縮蛍光光度定量法は高感度な方法であり、O.1μg1^<-1>レベルのリンをケイ素や界面活性剤の妨害なしに定量することができる。湖沼水などに含まれる非常に低濃度のリンを短時間で定量することができた。フミン酸と銅との相互作用:高感度でかつ迅速簡便なASVによるフミン酸共存下での銅の形態別定量法を確立した。この手法は高感度で10^<-7>M程度の銅(II)化学種の定量が可能である。ついで、フミン酸ならびにモデル化合物(EDTA、フェニルアラニンなど)のpHおよび伝導度滴定曲線の比較を行い、さらにフミン酸の元素分析、IRスペクトルの情報から官能基を推測し、結合サイトとの関連を明らかにした。さらに、フミン酸の銅錯形成能力のイオン強度依存性を検討し、イオン強度の増加にともない銅錯形成能力が増加することを明らかにした。また、これらの結果から、熱力学的安定度定数を評価した。化学修飾電極による溶出ボルタンメトリー:2^-(サリチリデンアミノ)チオフェノール(SATP)を修飾剤としたCPEでは、銅(II)はこの電位をかけることなく銅(II)-SATP錯体として選択的に電極表面上に濃縮される。この方法による植物標準試料の`りょうぶ'や頭髪中の銅の定量結果は保証値とよく一致した。含硫黄有機物であるシステインが銅と錯体を形成するので、銅(II)シクロヘキシル酪酸塩で修飾したCPEを用いてシステインのボルタンメトリーを行った。システインは銅(I)-システイン錯体として電極上に濃縮され電位を正方向に掃引することによって、システインの濃度に比例する銅(I)から銅(II)への酸化波が得られるのでシステインを間接的に定量することができた。本研究においてはまず,ゲルマニウムーフェニルフルオロン錯体の種々のメンブランフィルタ-(MF)への捕集挙動を比較検討し,またこれを利用してゲルマニウムを黒鉛炉原子吸光法により定量する条件の検討を行った.孔径3μmの硝酸セルロ-ス製,ポリエ-テルサルホン製,硝酸セルロ-ス・酢酸セルロ-スの混合セルロ-ス製,PTFE製MFを用いた場合,ゲルマニウム0.1ー1.0μgを含む10mlの試料溶液から錯体を定量的に捕集できるが,再生セルロ-ス製,ポリカ-ボネ-ト製MFには定量的には捕集されなかった.MFの孔径が同程度であっても,その材質により錯体の捕集挙動が異なることが明かとなった.またゲルマニウムの黒鉛炉原子吸光測定において,マトリックスモディファイヤ-としてパラジウムをDMFに加えることにより,ゲルマニウムの原子吸光シグナルに約5倍の増感がみられ,メンブランフィルタ-捕集ー黒鉛炉原子吸光法によって極低濃度のゲルマニウムの定量が可能であることがわかった.フミン酸と重金属イオンとの錯形成に関しては,以下の知見が得られた.フミン酸の銅錯形成能力(条件安定度定数,錯化容量)が,イオン強度の増加にともない増加する.

この要因を解明するため,電位差測定法によりフミン酸の見かけの酸解離定数(pKa')を測定し,pKa'がイオン強度の増加にともない小さくなることを明らかにした.この結果から,イオン強度の増加に伴う銅錯形成能力の増大はフミン酸の官能基の解離が促進されることに起因すると結論づけた.銅の陽極溶出ボルタンメトリ-において,フミン酸の電極表面への吸着がlabileな銅の測定を妨害する.この際,ドデシル硫酸ナトリウムを添加すると,フミン酸の吸着が防がれ,フミン酸共存下でのlabileな銅の定量が可能となり,フミン酸の銅錯形成能力の評価に適用することができた.この手法は高感度であり,試料が微少である場合極めて有用である.フミン酸と銅との相互作用:高感度でかつ操作の迅速簡便を期待してASVによるフミン酸共存下での遊離の銅の測定について検討を行った。フミン酸が共存するとフミン酸が電極表面へ吸着銅(II)イオンの測定を妨害する。そこでフミン酸の吸着を防ぐため、種々の界面活性剤の添加効果について比較検討を行い、ドデシル硫酸ナトリウ(SDS)の添加が最も効果的であることを見いだした。このことは、電気毛管曲線による検討からSDSの電極表面への強い吸着によりフミン酸の吸着を防ぐことによることがわかった。この手法は高感度で10^<-7>M程度の銅(II)化学種の定量が可能である。フミン酸中の官能基群と銅の結合サイトとの関連性を明らかにするために、フミン酸ならびにモデル化合物(EDTA、フェニルアラニンなど)のpHおよび伝導度滴定曲線の比較を行い、一方、フミン酸の元素分析、IRスペクトルの情報から官能基を推測し、結合サイトとの関連を明らかにした。さらに、フミン酸の銅錯形成能力のイオン強度依存性を検討し、イオン強度の増加にともない銅錯形成能力が増加することを明らかにし、熱力学的安定度定数を評価した。化学修飾電極による溶出ボルタンメトリー:2.2'-ジチオジピリジンを修飾とした電極で、銀(I)を濃縮すると、銀(I)はジスルフィド基との相互作用により過塩素酸イオンを対イオンとして電極上に濃縮される。濃縮された銀(I)を還元したのち、その酸化波を測定することで銀を高感度に定量することができた。また、ニッケルはチオールやジスルフィド基を含む有機物と錯体を形成するので、ニッケル(II)ーシクロヘキシル酪酸塩で修飾した電極を用いてリポ酸の電気化学的挙動についての考察を行った。リポ酸はニッケル(0)ーリポ酸錯体として電極上に濃縮されるので、このニッケル(0)の酸化波を測定することで定量された。また、修飾する有機酸金属塩の種類よって電極反応が異なることも判明した。
酸化亜鉛ナノワイヤーの発光色制御とコア/シェル型ヘテロ構造の形成

触媒金属を用いた大気圧CVD法によるZnO、CdO、MgO及びSnO_2のナノ構造体の成長に成功した。高基板温度で成長したZnO及びCdOナノロッドは気相-液相-固相成長と気相-固相成長の競合により円錐化していた。このZnOナノロッドの円錐化の抑制にZnとH_2Oの原料交互供給法が有効であることが明らかになった。さらに大気圧CVD法で作製したコア/シェル構造におけるシェル層材料候補Cu-Ga-O薄膜では強い黄色発光が観察された。触媒金属原料となるAuナノコロイド溶液もしくはNiO薄膜作製用EMOD溶液を塗布したa面もしくはc面サファイア基板上へのZn粉末とH_2Oを原料とする大気圧化学気相堆積(AP-CVD)法によるZnOナノ構造の成長と形状制御の可能性を検討した。ZnとH_2Oの同時供給によってAuナノコロイド溶液塗布サファイア基板上に作製したナノロッド(NRs)の形状が基板温度(T_s)の上昇に対して柱状から円錐状に変化した。この円錐化は、NRs成長に触媒金属を介した気相-液相-固相(VLS)機構による軸方向成長と気相一固相(VS)機構による直径方向成長とが競合し、T_sの上昇に伴い後者の寄与が増大することによって生じる。VS機構とは対照的にVLS機構ではZnとH_2Oとが時間的に分離して供給されても、合金液滴として蓄積されているZnと外部から供給されるH_2Oとが反応し、ZnO結晶の成長が進行する。したがって原料の交互供給によってVS成長の抑制とVLS成長の増強の可能性が期待される。この予測どおりAuナノコロイド溶液塗布サファイア基板上への成長実験では、交互原料供給によってNRs成長が可能であり、この方法がT_sの上昇に伴う円錐化の抑制に有効であることが明らかになった。一方、NiO用EMOD溶液塗布サファイア基板上への交互原料供給によるナノ構造成長実験では、タイムシーケンスとT_sに依存してマイクロメートルスケールの柱状構造、傾斜成長NRsあるいは垂直配向KRsなど多様な形状を有するZnO結晶が成長することが確認された。また、このAP-CVD法によって作製した薄膜の不純物分析からは不純物としてLi、C、Na、Ca、K、Al、Siなどが取り込まれていること、フォトルミネッセンス測定からはドナー性不純物であるHの濃度がT_s及びH_2OとZnの原料供給比によって制御可能であることを示唆する結果が得られた。昨年までに明らかにした最適成長条件の下で大気圧CVD法によるZnOナノロッド(NRs)への希土類元素ユウロピウム(Eu)の添加を試みたが、フォトルミネッセンス(PL)測定ではEu^<3+>イオンの内殻遷移発光線は観察されなかった。そこでコア層をZnOから混晶CdZnOに変更し、シェル層にZnOを用いたコア/シェル構造を作製することとした。その予備実験としてCd粉末とH_2Oを原料、Auナノコロイド溶液を触媒とする大気圧CVD法によるCdO NRsの成長を試み、この原料系での単結晶CdO NRsの成長の可能性を初めて明らかにした。CdO NRsにおいても、ZnO NRsと同様に基板温度の上昇に伴うテーパリングの上昇が見られた。更にNRs気相-液相-固相(VLS)機構による軸方向成長と気相-固相(VS)機構による直径方向成長の成長時間依存性の調査からは、成長開始数十秒以降で軸方向成長は飽和し、直径方向成長のみ緩やかに進行することが明らかになった。光音響分光測定からは、基板温度上昇に伴う真性欠陥由来の吸収帯の増強が見られた。またCdOナノ構造の形態は基板温度以外にも、基板の面方位や触媒溶液濃度によって多様に変化し、らせん状にねじれたNRs、幹となるNRの側壁から枝状のNRが成長したナノツリー(NTs)、さらにはNTsをユニットする3DNTsネットワークが得られた。これらの構造の多様性には、VLS機構とVS機構の競合以外に触媒Au微粒子の分裂やマイグレーションの関与が考えられる。CdZnO NRsの成長を試みているが、これまでのところCdOとZnOが相分離し、CdO NRs表面をZnO微粒子が修飾する構造が得られているのみである。NRsの成長実験と並行してNRs成長用テンプレートとして応用可能なZnO薄膜の有機金属化学気相堆積法及び大気圧CVD法による作製実験とPL評価実験も行った。本年度は、コア/シェル構造のシェル部分の材料の選択に重点を置いた研究を行った。

シェル層の候補材料にはZnOよりバンドギャップエネルギーが大きくかつpn接合が形成できるデラフォサイトp型酸化物半導体CuGaO_2を考え、予備実験としてCuCl,GaCl_3及びH_2Oを原料とする大気圧化学気相堆積法によるサファイア基板上への薄膜成長と評価実験に取り組んだ。その結果、基板温度が800°C以下の場合はアモルファス薄膜、900°C以上ではスピネル構造を持つCuGa_2O_4が優先的に成長することが明らかになった。当初の目的としていたデラフォサイトCuGaO_2薄膜の成長には至っていないが、このCu-Ga-O系薄膜のフォトルミネッセンス(PL)スペクトルでは多くの場合比較的強い黄色発光、成長条件によっては青色発光や白色発光も観察され、新しい発光材料としての興味深い結果が得られた。次にZnOとの混晶化によるバンドギャップエネルギーの増加を目的にMgOナノロッドの成長を試みることとした。まず、O原料にはH_2O、Mg原料にMg粉末を用いた方法でのナノロッド化の可能性を探ったが、ナノロッドの成長は確認されなかった。そこでMgI_2とMgB_2を候補に成長実験を行ったところ、両者でナノロッドの成長が確認され、特に後者の原料を用いた場合、再現性よくナノロッドが成長可能であることが明らかになった。またMgOナノロッドの成長実験と並行してSn粉末とH_2Oを原料とするSnO_2ナノロッドの成長実験も行い、初期的な結果ではあるがPL励起下で市販のSnO_2粉末に比べて非常に強いオレンジ色発光を示しており、成長したナノロッドが非常に良好な結晶性を有していることが明らかになった。以上のように研究期間内に研究課題名に掲げているコア/シェル構造の形成には至らなかったが、当該研究を継続し、コア/シェル構造をデザインする上で有意義なコア層材料の選択肢を増やすことができた。
太平洋島嶼部住民の移民経験に関する文化人類学的研究

全4年度にわたる本研究の全体としての研究成果は以下の3点にまとめられる。本研究は太平洋島嶼部において、移民の主要な潮流(島嶼部小国家群から先進経済への移民)と並行して見出される小地域内の移民・移住に注目し、日本において初めて組織的な情報を収集した。本研究は、この面で、太平洋島嶼部住民の移民経験について既存の主要な理論的枠組みからは漏れ落ちてきた事象を明らかにし、太平洋島嶼部住民の移民について、学術的な認識を充実させるものである。第二に、移民(人の大量移動)が派生させる現象である移民と(彼らの移住先地域の)先住民との関係に関連して、ニュージーランドにおける先住民マオリと白人移民、太平洋諸島民の三者間関係にアプローチした。ソロモン諸島国国内の移民と先住民の間に生じた民族紛争についても知見を得た。第三に、本研究でアプローチした移民現象について共通に、「移民」概念では捉えきれない社会的広がりを認識した。移民が出身地との間で椎持発展させている社会関係の多様な形態を観察し、移民つまり人の大量移動が、社会の分裂-故地の社会と移動した人々の社会との分裂-であると同時に、双方の空間を覆う社会的ネットワークの拡大であり、個々人にとって生活空間の選択枝を増大させると同時に、移民を送り出す(送り出した、または送り出しつつある)社会にも変化をもたらす多元的な現象であることを指摘した。本研究は、文化人類学の理論と方法によって、太平洋島嶼部の多様な移民形態を対象に、移住者と受入れ社会の社会文化的相互関係を調査して、太平洋島嶼部住民の移民経験研究に寄与しようとする。本研究の主要な研究形態は実地調査と理論的分析であり、全4年計画の初年度に当たる今年度は、実地調査による資料収集に当てた。研究組織メンバーは、若干の変更を除いて、ほぼ当初の計画通りに調査を実施した。清水はハワイ州(アメリカ合衆国)において、ミクロネシア人移民を受け入れるホスト社会の条件を調査(2000年7-8月、5週間)、棚橋はオークランド市(ニュージーランド)およびクック諸島ラロトンガにおいて、人口動態の統計資料を収集(9月、2週間)、中原はハワイ州(アメリカ合衆国)において日系移民の芸能を調査(7-8月、約7週間、および11-12月、4週間)、風間はキリバス共和国においてキリバス人の海外生活経験を調査した(7-8月、5週間)。さらに、研究協力者として、伊藤泰信(九州大学大学院博士後期課程学生)がニュージーランドにおいてマオリ人の移民表象を調査(9-10月、40日間)、黒川洋子(ハワイ大学大学院博士課程学生)が日系人フラ活動を調査した(8-9月、5週間)。当初、関根はソロモン諸島国において、国内移民による社会的摩擦の調査を予定したが、それが武力紛争に発展したため、調査は不可能となり、隣国ヴァヌアツ共和国においてソロモン諸島移民を調査した(8-9月、10日間)。また、棚橋は大学の校務により、計画通りに調査期間をとれなかった。二人の予算を振り当てて、中原がハワイ調査をより長期に行った。本年度は資料収集が緒についたところであり、今年度に収集した資料を主素材とした研究成果を刊行するには至っていない。しかし、研究組織メンバーは刊行物の中で、本年度の調査成果を反映させている。本研究は、文化人類学の理論と方法によって、太平洋島嶼部の多様な移民形態を対象に、移住者と受入れ杜会の社会文化的相互関係を調査して、太平洋島嶼部住民の移民経験研究に寄与しようとする。本研究の主要な研究形態は実地調査と理論的分析であり、全4年計画の第2年度に当たる今年度は、実地調査による資料収集に当てた。研究組織メンバーは、若干の変更を除いて、ほぽ当初の計画通りに調査を実施した。清水はミズーリ州(アメリカ合衆国)において、合衆国中西部都市の環境に対するミクロネシア人移民の適応様態を調査(2001年7-9月、39日間)、棚橋はオークランド市(ニュージーランド)およ

ぴクック諸島ラロトンガにおいて、クック諸島マオリ人の労働移民経験を調査(8月、22日間)、中原はハワイ州(アメリカ合衆国)において日系移民の音楽活動について歴史と現状を調査(5-7月、89日間)、関根はフィジー共和国においてソロモン島移民の民族的自己表象を調査(7-9月、36日間)、(風間はフィジー共和国ランビ島においてバナバ島(キリバス)からの移民の生活実態を調査した(7-8月、39日間)。さらに、研究協力者として、伊藤泰信(日本学術振興会特別研究員)がニュージーランドにおいてマオリ人の自己及び他者表象を調査(8-10月、37日間)、黒川洋子(ハワイ大学大学院博士課程学生)が日系人フラ活動を調査した(8月、26日間)。1月26-27日に、国内研究会を実施し、今年度に実施した実地調査の成果を相互に報告するとともに、研究組織全体としての研究の施行状況をチエックし、平成14年度に必要な調査補充について検討した。本研究は、文化人類学の理論と方法によって、太平洋島嶼部の多様な移民形態を対象に、移住者と受入れ社会の社会文化的相互関係を調査して、太平洋島嶼部住民の移民経験研究に寄与しようとする。本研究の主要な研究形態は実地調査と理論的分析であり、全4年計画の第3年度に当たる今年度は、過去2年度の実地調査の成果を補充する調査および資料収集に当てた。研究組織メンバーは、若干の変更を除いて、ほぼ当初の計画通りに調査を実施した。清水はアメリカ合衆国カンザス市およびニューヨーク市において、ミクロネシア人が合衆国都市に移住し定着を果たした歴史的環境を、ライフヒストリーの聞き取りを中心に調査(2002年8-9月、28日間)、棚橋はニュージーランド・オークランド市およびクック諸島ラロトンガにおいて、クック諸島マオリ人の民族アートをめぐる教育と市場形成について調査(8月、22日間)、中原はアメリカ合衆国ハワイ州ホノルルにおいて二度(7月-6日間、12月-20日間)および沖縄那覇市において(9月、8日間)、日系移民の音楽活動とそれにともなうハワイ・沖縄間の人的交流を調査、関根はソロモン諸島マライタ島およびホニアラ市において、フィジー共和国在住ソロモン移民の出身母村を調査(8月、16日間)、風間はフィジー共和国スヴァおよびランバサにおいてキリバスおよびバナバ島からの移民の生活実態を調査した(8月、12日間)。2003年1月25-26日に一橋大学において研究会を実施し(清水、中原、風間、研究協力者伊藤泰信が出席)、今年度に実施した実地調査の成果を相互に報告するとともに、研究組織全体としての研究の実施状況をチエックし、平成15年度に予定している成果刊行について打ち合わせを行なった。本年度は、全4年計画で行なう本研究の全体計画の中で、最終年度に当たり、過去3年間に行なった実地調査の総括を行い、調査成果を主資料源とする研究報告書の作成を主要な研究活動とする。本科研費研究によって調査研究を行ったのは、代表者、分担者4名、および研究協力者2名(伊藤泰信、黒川洋子)である。これら本研究メンバーは9月末を目途に、報告書原稿の作成に努力した。当初、一橋大学において研究打合会を開催することを計画したが、メンバーの本務の事情により、開催することを得なかった。また、多忙を極めた本務、研究計画上より優先すべき研究課題との重合などの事情により、全てのメンバーが研究成果報告書に参加することを得ず、6名による7編の論文により研究成果報告書を構成し、印刷した。さらに、利用の便宜を考慮して、研究成果報告書と同一内容の論文集をB5版で印刷し、国内主要大学図書館に寄贈した。
トポロジカル超伝導体のNMRによる研究

質量を持たないディラック電子の存在などで注目されているトポロジカル絶縁体研究は理論・実験共に着実に進んでいる。一方で、トポロジカル超伝導体は特異な性質や量子コンピューターなどへの応用が期待されており、複数の候補が上がっているがまだ進んでいない。本研究では、複数の候補物質について試料作製及びNMR測定を行い、トポロジカル超伝導体の理解を深めることを目的とする。今年度は最近発見されたトポロジカル超伝導体候補物質CuxBi2Se3単結晶試料の作製及び物性評価、InxSn1-xTe、PbTaSe2の超伝導対称性研究を行った。超伝導状態になると、結晶の3回対称とは異なる2回対称が超伝導物性に現れ、スピン三重項超伝導であるCuxBi2Se3では、2回対称が現れる方向が論文によって異なることが問題になっていた。今回新たに複数の試料を作成し物性測定を行った結果、2回対称が現れる方向が試料によって異なることを発見し本質的なものであると裏付けた、本研究結果は日本物理学会第73回年次大会で報告した。この結果については現在論文を投稿中である。トポロジカル結晶絶縁体SnTeにInをドープすることで超伝導が発現するInxSn1-xTeはトポロジカル超伝導体の候補として注目を集めていたが、超伝導対称性を決定するためにNMR測定を行った結果、通常のフルギャップシングレット超伝導体であるというこを発見しPhysical Review B紙に論文として報告した。同様にトポロジカル超伝導候補物質であるPbTaSe2の超伝導対称性をNMR法を用いて研究し、超伝導対称性を明らかにした。この結果もPhysical Review B紙に論文として報告した。また、日本物理学会2017年秋季大会にて本研究に関するシンポジウム招待講演を行った。さらに、物理学科誌2018年2月号にて、本研究に関する解説を発表した。今年度は最近発見されたトポロジカル超伝導体候補物質CuxBi2Se3単結晶試料の作製及び物性評価、InxSn1-xTeの超伝導対称性研究を行った。CuxBi2Se3で課題となっていた、2回対称性の現れる角度が試料によって異なることを証明し、物理学会にて報告できた。

この結果もPhysical Review B紙に論文として報告した。また、日本物理学会2017年秋季大会にて本研究に関するシンポジウム招待講演を行った。さらに、物理学科誌2018年2月号にて、本研究に関する解説を発表した。NMR測定用に同位体77SeをエンリッチしたCuxBi2Se3試料の作製を行い、NMR測定でナイトシフト及び、スピン-格子緩和時間の測定をし、超伝導対称性及び、スピン三重項超伝導特有の磁場相図の作製を行う。トポロジカル超伝導体候補物質PbTaSe2の超伝導対称性を決定する。
障害肝細胞の代謝制御におよぼす腸管分泌蛋白の関与に関する研究

Spurague Dameyラットを用い,(日)N群正常群,(月)LC群肝硬変(Thycncetamide投与)群,(火)Oj群閉塞性黄疸(総胆管結紮)群の3群を作成。これらに70%肝切除を行い,障害肝再生に対する腸管分泌蛋白の関与を検討した。【肝切除実験の成績(切除後24時間)】1.残存肝再生能残存肝の形態的再生,肝細胞内のオルニチンジカルボキシラーゼ活性や(木)S期細胞比率は,いずれもLC,OII群ではM群に比して有為に低値を示した。2.残存肝並びに腸管粘膜の蛋白合成能in vivo Florlingdsase法残存肝では,N,LC,Oj群それぞれ172±27,63±22,75±18%/day,腸管ではそれぞれ128±43,96±23,101±18%/dayと,II群の残存肝,腸管ならびにLC,Oj群の腸管ではともに蛋白合成能の亢進(術前値の110 160%)が認められたが,LC,Oj群の残存肝の蛋白合成は逆に抑制されていた。3.腸管分泌蛋白合成量(腸管由来サイトカインTNF,ILI,IL6)と残存肝での摂取率腸管粘膜の遊離細胞を培養液中でインキュベートし,培養液中の分泌蛋白,特に腸管由来のサイトカインをin vivoにて定量。TNFやILIでは3群間に差を認めなかったが,LC,Oj群のIL6分泌能はN群に比して有意の高値を示した。また残存肝でのこれらの摂取率をin vivoにて検索。LC,Oj群のIL6分泌能はN群に比して有意の高値を示した。これに対して肝での摂取率をみると,腸管由来のIL6は6891%が肝で摂取されていたが,LC,Oj群ではN群に比して有意の低値を示した。これらサイトカインの残存肝再生能におよぼす効果をみると,障害肝といえどもin vivo,in vitroともにサイトカイン,特にIL6の投与は残存肝における蛋白合成能を亢進することから,残存肝のサイトカイン摂取率の低下が障害肝切除後の肝再生障害の一因と考えられた。【目的】平成7年度は基礎的実験として肝硬変や閉塞性黄疸などの障害肝細胞の代謝動態と腸管分泌蛋白の関係につき検討。【実験材料・方法】1.実験材料:Sprague-Daurey ratを用い,(1)N群:正常,(2)LC群:肝硬変(Thyoacetamide投与),(3)OJ群:閉塞性黄疸(総胆管結紮)の3群を作成。2.実験方法:1)障害肝・腸管粘膜の蛋白合成能(Flooding dose法),2)腸管遊離粘膜細胞の分泌蛋白(腸管由来サイトカイン:TNF,IL-1,IL-6),3)腸管分泌蛋白の合成能と肝での摂取率を測定。【実験成績】1.障害肝並びに腸管粘膜の蛋白合成能(in vivo):1)障害肝の蛋白合成能:LC,OJ群ではそれぞれ66.3±10.8,78.4±16.1%/dayとN群の110.4±12.7%/dayに比して有意に低値。2)腸管粘膜の蛋白合成能:LC,OJ群ではそれぞれ112.9±34.2,106.6±27.3%/dayに比して有意に高値。3.腸管分泌蛋白の合成能と肝での摂取率(in vivo):1)腸管分泌蛋白合成能:総蛋白,サイトカインいずれもLC,OJ群ではN群に比して高値。2)肝での摂取率:総蛋白,TNF,IL-1は,LC,OJ群ではいずれもN群に比して高値。IL-6は,LC,OJ群ではそれぞれ42.4±16.1,31.9±12.4%とN群の10.1±7.2%に比して有意に高値であり,これは肝の蛋白合成能と有意の負の相関を示した。【まとめ】障害肝ラットにおいては肝の蛋白合成能は低下しているが逆に腸管の蛋白合成能は亢進しており,生体防御の立場から腸管由来の分泌蛋白は肝の蛋白合成をup-regulateあるいはcompensateしている可能性が示唆された。2.残存肝並びに腸管粘膜の蛋白合成能in vivo Florlingdsase

法残存肝では,N,LC,Oj群それぞれ172±27,63±22,75±18%/day,腸管ではそれぞれ128±43,96±23,101±18%/dayと,II群の残存肝,腸管ならびにLC,Oj群の腸管ではともに蛋白合成能の亢進(術前値の110 160%)が認められたが,LC,Oj群の残存肝の蛋白合成は逆に抑制されていた。3.腸管分泌蛋白合成量(腸管由来サイトカインTNF,ILI,IL6)と残存肝での摂取率腸管粘膜の遊離細胞を培養液中でインキュベートし,培養液中の分泌蛋白,特に腸管由来のサイトカインをin vivoにて定量。TNFやILIでは3群間に差を認めなかったが,LC,Oj群のIL6分泌能はN群に比して有意の高値を示した。また残存肝でのこれらの摂取率をin vivoにて検索。LC,Oj群のIL6分泌能はN群に比して有意の高値を示した。これに対して肝での摂取率をみると,腸管由来のIL6は6891%が肝で摂取されていたが,LC,Oj群ではN群に比して有意の低値を示した。これらサイトカインの残存肝再生能におよぼす効果をみると,障害肝といえどもin vivo,in vitroともにサイトカイン,特にIL6の投与は残存肝における蛋白合成能を亢進することから,残存肝のサイトカイン摂取率の低下が障害肝切除後の肝再生障害の一因と考えられた。
アオコ抑制のための底泥中のアナベナ休眠細胞の発芽特性解析

アナベナ属は休眠細胞という形態をとることが知られているが,休眠細胞がアオコ形成に与える影響はほとんど評価されていない.本研究では最初に休眠細胞の発芽速度実験を行い,発芽の最適条件では13日間で発芽が完了すること,底泥からのリンの回帰量として休眠細胞由来のものがあることがわかった.次に実験より求めた発芽速度をもとに休眠細胞の発芽予測モデルを構築し,ダム貯水池における発芽量を推定するとともに,現地の環境因子を解析することで,休眠細胞がアナベナによるアオコの形成に与える影響を評価した.その結果,休眠細胞の発芽は貯水位を高く保つことで抑えられる可能性が示唆された.現在,休眠細胞を含んだ底泥の処理や回収方法として,遠心分離・重液分離,超音波を用いた処理などの方法が用いられているが,休眠細胞を傷つけてしまう可能性がある.また,底泥中の休眠細胞は,いつ,どのような環境条件で形成され,曝露されていたのかも不明であり,以上の理由から,休眠細胞に関する正確な評価を行えていないのが現状である.底泥中に存在する休眠細胞の生理生態の機構解明は,ブルームの発生機構を解明し,その発生の予知および予防対策を進めていくうえで極めて重要であるが,単一種のシストを実験に利用できるだけ大量に得ることは困難である.そこで本研究では,カビ臭被害を出す藍藻類A. macrosporaの大量培養を行い,休眠細胞の形成特性を解明し,純粋な休眠細胞のみを大量に形成・回収する技術開発と休眠細胞の発芽評価方法の確立を目的として研究を行った.A. macrosporaを大量培養し,分液漏斗を用いることで純粋な休眠細胞を大量に回収することに成功した.大量培養にはCT培地とM11培地を用いたが,CT培地での培養がM11培地での培養に比べ,特異的に大量の休眠細胞を生産することが明らかとなった.休眠細胞回収に分液漏斗を用いることで,全生産量の5割強の休眠細胞を回収できることが明らかとなり,休眠細胞を大量生産し,効率よく純度の高い状態で回収する技術を確立できた.また,休眠細胞には幾つかの形態があることが判明した.CT培地,M11培地それぞれで形成させた休眠細胞をともに発芽させることに成功し,休眠細胞の発芽評価方法を確立できた.アナベナ属は休眠細胞という形態をとることが知られているが,休眠細胞がアオコ形成に与える影響はほとんど評価されていない.本研究では最初に休眠細胞の発芽速度実験を行い,発芽の最適条件では13日間で発芽が完了すること,底泥からのリンの回帰量として休眠細胞由来のものがあることがわかった.次に実験より求めた発芽速度をもとに休眠細胞の発芽予測モデルを構築し,ダム貯水池における発芽量を推定するとともに,現地の環境因子を解析することで,休眠細胞がアナベナによるアオコの形成に与える影響を評価した.その結果,休眠細胞の発芽は貯水位を高く保つことで抑えられる可能性が示唆された.アナベナ属は,休眠細胞という形態をとることで劣悪な環境を乗り切る機構をもつが,休眠細胞がアオコ形成に与える影響はほとんど評価されていない.そこでアナベナ休眠細胞の発芽速度定量実験から休眠細胞の発芽予測モデルを構築し,ダム貯水池における発芽量を予測するとともに,現地の環境因子を解析することで,休眠細胞がアナベナによるアオコの形成に与える影響を評価した.研究は宮城県の北北西に位置する漆沢ダム貯水池を対象に実施した.年間平均栄養度は中栄養状態であるが,夏季には藍藻類アナベナを主とするアオコが発生する.本研究では日照時間,気温,降水量を対象として,アオコの発生年と非発生年についてt検定を行い,気象条件がアオコ形成に与える影響を評価した.その結果,日照時間については6月の上旬(p<0.05)と月間(p<0.01),7月の上旬(p<0.05)と月間(p<0.05)について,気温については7月の中旬(p<0.05)のみアオコの発生と非発生年において有意な差が得られた.降水量に関しては,有意差はみられなかった.次に休眠細胞発芽速度定量実験を行い,現地環境とアオコの発生に関する解析を行った.さらに得られた発芽速度と休眠細胞の発芽率に関する既往の研究の結果から,現地における休眠細胞の発芽を推定するモデルを構築した.その結果,構築したモデルの計算結果から,アナベナの発芽は6月の貯水位低下に伴って発生し,統計解析からはこの時期に日射に恵まれること,7月中旬の気温が高いことが,アオコ形成に影響していることがわかった.また,休眠細胞の発芽は貯水位を高く保つことで抑えることが可能であることが示唆された.本研究では,宮城県漆沢ダム貯水池の湖底泥における休眠細胞数の違いがアオコ発生に及ぼす影響を室内実験により評価した.また,室内実験から得られた結果と既往研究により得られた現地のデータから,休眠細胞の影響を考慮した藻類競合モデルを作成し,室内実験の結果を検証するとともに,現地の環境条件において休眠細胞数がアオコ発生に及ぼす影響を考察した.底泥は最確法(MPN法)により休眠細胞の計数を行い,27,000cells/g-wetという結果を得た.室内実験は,採取した底泥とそれの比率を10%,1%に変えた底泥の3系を用い,そこにろ過した現地の表層水5Lを加えた水槽で行った.

この水槽にはAnabaena spp.と競合させるため,現地で出現する緑藻類Scenedesmus sp.を1,000cells/mL投入し,藻類種の変動を多波長励起蛍光光度計を用いて測定した.その結果,室内実験およびモデル解析の双方から,休眠細胞数がアオコ発生に強く影響することが分かった.また,従来のアオコ発生に必要不可欠とされていた水中の窒素,リンに全く依存せずに休眠細胞による発芽のみで優占化できることが分かり,少なくともアオコ発生の初期段階では貧栄養下でも底泥中の休眠細胞数が多ければAnabaena spp.が優占化する可能性があることが分かった.現地は中貧栄養であり,夏季は特にリン枯渇が著しいが,休眠細胞による発芽で短期間に個体数を増やし,その後,リン摂取速度が他の藻類より数倍速い特性や,窒素固定・垂直移動が可能な能力を利用し,限られたリンをAnabaena spp.が独占的に利用することで,漆沢ダムにおいてアオコが発生・維持される機構を示唆することができた.環境生態工学アナベナ休眠細胞の大量培養,回収することができたことから,今後,アナベナ休眠細胞の生理生態機構の解明研究に応用することが可能となった.以上から,研究はおおむね順調に進展している.底泥におけるアナベナ休眠細胞の時空間分布に関して,貯水池の湖底から採取した底泥を用いて発芽実験を実施し,MPN法により休眠細胞数を評価できた.アオコ形成に及ぼすアナベナ休眠細胞の影響について,アナベナ休眠細胞の発芽特性に関して,発芽のタイミングおよび速度を明らかにするために発芽実験を室内で行い,発芽速度を定式化できた.さらに本実験を通じてアナベナ休眠細胞由来の内部負荷量を新たに見積もることができた.以上から,研究はおおむね順調に進展している.これまでに調査対象とした漆沢ダム貯水池において,湖底にはAnabaena属の休眠細胞が大量に存在すること,貯水位が低下した年ほどAnabaena属の発生量が多い傾向がみられたことを示すとともに,Anabaena属の休眠細胞数の違いがAnabaena属の優占化に影響を与えることを室内実験やモデル解析を通じて明らかにしている.このことからアオコ発生対策を検討するうえでも底泥の休眠細胞の発芽状況を検討することは需要な課題と考えられるが,現地における休眠細胞の発芽の時期や量の評価は,十分に出来ていない.そこで,Anabaena休眠細胞の発芽速度定量実験から休眠細胞の発芽予測モデルを構築し,漆沢ダム湖における発芽量を予測するとともに,現地の環境因子を解析することで,休眠細胞がAnabaenaのアオコの形成に与える影響を評価する予定である.また,アナベナはカビ臭(ジェオスミン)を産生することが知られており,アナベナ休眠細胞のカビ臭含有の定量的評価もあわせて実施したい.前年度に引き続き,水槽を用いた発芽実験を行うとともに,発芽実験を行った底泥サンプルに対して底泥表面から数mm単位でスライスして休眠細胞数の存在量を測定,実験前後の休眠細胞数の変化から底泥表面のどの層までが休眠細胞が発芽できるかを明らかにする.さらに休眠細胞の発芽の抑制は水柱の初期アナベナ数を減少させるが,アオコ発生にどの程度,影響するかは評価できていない.そこで底泥における休眠細胞数の違いがアオコ発生に及ぼす影響に関する室内実験を行う.具体的には水槽に休眠細胞を含まない底泥を混合させて人工的に休眠細胞数を変化させた底泥を敷き詰め,現地のろ過水を用いてアナベナ休眠細胞の発芽状況,藻類種の優占状況をモニタリングする.なお,水中には現地でみられる緑藻類や珪藻類を予め優占化させておき,その藻類との競合実験を行う予定である.また,アナベナはカビ臭(ジェオスミン)を産生することが知られており,アナベナ休眠細胞のカビ臭含有の定量的評価もあわせて実施したい.
マイクロ流体デバイスを用いた植物１細胞サリチル酸応答解析

植物防御応答に重要な分子サリチル酸(SA)に対する細胞応答機構を明らかにするために、本研究ではSA応答性PR1プロモーターレポーターシロイヌナズナ(pPR1植物)由来のプロトプラストをマイクロ流体デバイス内に封入することで、多細胞体ではなく、一細胞レベルでのSA応答解析系を立ち上げることを目指した。高感度解析や遺伝学的解析に適した新規pPR1植物を構築しつつ、既存の核局在型YFPによるpPR1植物プロトプラストを用いたデバイス中でのSA応答観測系の構築を行なったが、植物体の葉では検出できるpPR1活性によるSA応答がプロトプラスト状態では検出できないことを見出した。現在、原因を調査中である。植物防御応答に重要な分子サリチル酸(SA)は細胞内/細胞間での自己シグナル増幅制御機構を持つ。このような分子に対する細胞応答機構を明らかにするには、多細胞体を用いた研究では出力が複雑になりすぎるため、一細胞レベルでの解析が必須である。そこで、本研究ではSA応答性プロモーターレポーター植物由来のプロトプラストをマイクロ流体デバイス内に封入し、タイムラプスイメージングと組み合わせることで、様々なパターンでのSA刺激下で、定量的な一細胞レベルの細胞応答を測定する系を構築し、SAシグナル系分子機構のさらなる理解を進めることを目指している。H28の成果としては、すでに構築済みであった核局在型eYFPを用いたPR1レポーター植物に関して、防御応答変異体と交配した後代でほとんどサイレンシングを受けることが明らかとなり、今後の遺伝学的な解析に支障をきたすことが明らかとなった。これまでに構築し、主に用いていた3種のラインは、すべて遺伝学的には1コピー挿入体に見えるが、最大20コピーほど同一座位に挿入されていることが定量的PCRにより示され、これがサイレンシングの主要な原因になっていると考えられた。そこで、成熟が早く、かつ半減期が短い、より鋭敏なレポーターである核局在型Venusを用いたレポーターコンストラクトを再度作製し、植物に形質転換し、現在、定量的PCRを用いて真の1コピー挿入形質転換を選抜しようとしている。また、この第二世代レポーター植物では、植物成熟細胞が核相を増やした場合に一細胞あたりのレポーターコピー数が増え、蛍光シグナルが強く観測される問題などにも対処できるよう、内部標準となるAct2遺伝子のプロモーターレポーターを核局在型eCFPにより構築し、上記PR1と同一コンストラクトに挿入してある。これらにより、より実用的な測定系を構築できると考えられる。H28においては、まず研究代表者の異動に伴い、研究の進捗に大きな遅れが生じた。しかし、偶然見出したサイレンシング問題に関しても、その期間をうまく使いつつ、第二世代のレポーター植物の準備を開始することができ、この第二世代レポーターの利用は、H29の遺伝学的解析実験に大きなアドバンテージとなると考えられる。また、異動後の現職においては研究グループ内でマイクロ流路デバイスを自身で設計・作製・利用する環境が既にあったため、今後の研究の飛躍的なスピードアップが期待される。また、異動にともないより低光障害で正確なタイムラプスイメージングを行うことができる高感度共焦点顕微鏡も利用可能となり、本研究遂行のためにさらに良い研究環境となった。以上のように、H28は本研究の進展が遅々とした年度ではあったが、H29におけるより効率的な本研究の遂行に資する年度でもあった。植物防御応答に重要な分子サリチル酸(SA)は細胞内/細胞間での自己シグナル増幅機構を持つ。そこで、本研究ではSA応答性プロモーターレポーター植物由来のプロトプラストをマイクロ流体デバイス内に封入し、タイムラプスイメージングと組み合わせることで、様々なパターンでのSA刺激下で、定量的な一細胞レベルの細胞応答を測定する系を構築し、SAシグナル系分子機構のさらなる理解を進めることを目指した。H28に明らかとなった核局在型eYFPを用いたPR1レポーター植物のサイレンシング問題を受けて、H29は新たにレポーター植物を構築し直し、定量的PCRを用いて真の1コピー挿入形質転換体を得ることを試みた。この際、SA応答検出系の時間的精度を上げるため、より成熟が早く、かつ半減期が短い、より鋭敏なレポーターとなる核局在型VenusやmStrawberryを用いたレポーター植物を再度作製し直し、現在、定量的PCRを用いて真の1コピー挿入形質転換を選抜しようとしている。また、SAはジャスモン酸(JA)との強い相互作用があるため、PR1レポーターとJAマーカー遺伝子であるVSP1を用いたプロモーターレポーターを異なる色の蛍光タンパク質で構築し、一つの植物中で同時にSAとJAの応答を検出できる二重レポーター植物も構築した。デバイスに関しては、まずはチャンバー型デバイスを用いてeYFPによるPR1レポーター植物由来のプロトプラストをチャンバー中にトラップし、SA応答の観測を試みた。しかし、植物個体としてはSA処理によってeYFPシグナルが検出できるにも関わらず、プロトプラスト状態ではSA処理後にeYFPが検出できないという問題が生じた。現在、その原因を調査中である。高感度解析や遺伝学的解析に適した新規pPR

1植物を構築しつつ、既存の核局在型YFPによるpPR1植物プロトプラストを用いたデバイス中でのSA応答観測系の構築を行なったが、植物体の葉では検出できるpPR1活性によるSA応答がプロトプラスト状態では検出できないことを見出した。現在、原因を調査中である。上記のように、H28での研究代表者の異動に伴う研究進展の遅れがあったが、H29においては、H28に計画していたマイクロ流路系の条件設定、サリチル酸の濃度や処理方法によるPR1プロモーター活性の観測実験、それに対する防御応答変異の与える影響調査など、研究計画に記した内容を一つ一つ行なっていく。当初の予定だとH29に直面していたであろう多くの潜在的な問題がH28の予期せぬ様々な困難との遭遇により解決したはずであるので、研究期間は限られるが効率的に当初の予定に沿って進めていきたい。植物病理学
電場配向性を有する新規ポリアセチレン液晶の構造と非線形光学効果

これまで、申請者等は[Rh(シクロオクタジエン)Cl]2等の錯体が芳香族アセチレン類の新しい立体規則性重合触媒であり、アミンを助触媒として使用すると選択的にシス体のポリアセチレンを高収率で与えることを報告してきた。新規の脂肪族のアセチレンモノマーであるHC≡C(CH_2)xCOOR(アルキル基)の場合はメタノールを使用すると、このRh錯体触媒で重合でき、可溶性のポリアセチレンのポリマーが生成することも見出した。このポリアセチレンポリマーが実際に頭-尾結合で重合し、シス体構造を取っているかを^1Hや^<13>CNMR、レーザーラマンスペクトルを測定して確認した。X=0の時、ポリマーは擬ヘキサゴナル構造(カラムナ-液晶とも呼ぶ)またx=2のときはスメクチック液晶を作ることを見出した。X=0の時、ポリマーの側鎖のアルキル基が短いときは形成されるカラムを構成しているポリマー鎖に乱れが存在し、それが長いときは7本のシス体のポリアセチレン鎖がきちんと束ねられていることが明らかになった。これまで完全にシス体構造を有する置換ポリアセチレンは合成されておらず、従って、三次の非線形光学定数、x^<(3)>をキャストしたフィルムを用いて測定した。その結果、理論計算と大いに異なり、基板に用いた石英ガラスのそれに近いx^<(3)>の値が得られた。このことは実際のポリマー平面構造ではなく螺旋構造をとることを意味していることが判った。。。
口蓋裂患者の上・下顎歯列弓形態に影響を及ぼす因子に関する研究

粘膜骨膜弁法にて行った手術は、上顎骨の劣成長、歯列弓の瘢痕拘縮および口蓋容積の減少を引き起こすことが明らかになっており、現在、歯列矯正、bone graftなど上顎歯列弓に対する治療が主となっている。しかし、上顎歯列の狭小化、浅い口蓋、鼻中隔の変形により鼻呼吸の障害などを引き起こし、舌の位置的変化による下顎歯列弓への影響が多かれ少なかれ存在することが考えられる。これは、第一には上顎歯列弓の影響が咬合を介して下顎歯列弓に影響を及ぼすという考え方と、第二には上顎歯列弓形態の異常に起因する舌、粘膜、口腔周囲の筋肉の不調和な活動といった機能の異常が間接的に下顎歯列弓形態に少なからず影響を与えている結果と推察される。第一の点に関しては、当科における報告において、上顎歯列弓形態の異常が咬合を介して下顎歯列弓形態に影響を及ぼしていることが示唆されている。今回、上顎舌房容積の減少によって引き起こされる舌を介した下顎歯列弓への影響を明らかにする目的で本研究を行い以下の結果を得た。1.口蓋裂手術群の上顎舌房容積は健常児に比較して有意に小さかった。2.上顎舌房容積小群と大群の下顎歯列弓長径、幅径は健常児に比較して有意に小さく、歯冠軸の傾斜度においても健常児に比較して有意に小さく歯冠軸は大きく舌側に傾斜していた。3.上顎舌房容積と下顎の歯冠軸の頬舌的傾斜度との相関は認められなかった。以上の結果より、術後の下顎歯列弓の形態変化は、上顎舌房容積の減少による低位舌によるものよりは、むしろ咬合状態の変化が咀嚼筋動態を変化させ下顎骨に影響を与えるものと推察された。唇顎口蓋裂患児の、術後の上顎舌房容積が下顎歯列弓へおよぼす影響を明らかにすることを目的として、本研究を行った。資料は当科にて手術を行った患者のうちHellmanの咬合発育段階IIIAに達した両側性唇顎口蓋裂(BCLP)10名、片側性唇顎口蓋裂(UCLP)13名、口蓋裂(CP)13名、および対照として健常児23名、計59名の上下顎石膏模型の上下顎石膏模型である。計測方法は上下顎歯列弓平行模型を作成し、歯列弓上の中切歯(乳中切歯)の舌側歯間乳頭部、両側第1大臼歯の近心舌側歯間乳頭部の3点で決定された基準平面において固定した後、それに垂直な方向から、規格写真を撮影し、画像解析ソフト【コスモゾーン】を用いて二次元の計測(歯列弓長径、幅径)を行った。また上顎舌房容積の計測は、上顎歯列模型の口蓋部分にあらかじめ比重を計測しておいた粘土を填入し、その咬合側平面は切縁・咬頭頂を含む面と可及的に一致するように、粘土面を平滑なガラス棒に押しつけ、余剰粘土を溢出させて平滑な面とした。また後縁面は、左右上顎結節突出点を結ぶ線から咬合平面に対し、垂直に粘土を切り離した面とした。唇・頬側は、前歯切縁、犬歯の尖頭、臼歯の舌側咬頭頂を結ぶ線上で粘土を咬合平面に垂直に切り離し、外郭面を形成した。粘土を模型より取り外し、電子天秤にて重量を計測し、粘土の比重より上顎舌房容積を算出した。これらを検索した結果、以下のことが明らかになった。1.口蓋裂手術群の舌房容積は健常児に比較して有意に小さかった。2.口蓋裂手術群の下顎歯列弓長径、幅径、歯冠軸の傾斜度は健常児に比較して有意に小さかった。今後、上顎舌房容積との下顎歯列弓の長径、幅径、頬舌的傾斜度との相関関係を調べ、口蓋容積の減少による低位舌の下顎への影響を検討し、解析中である。

3.上顎舌房容積と下顎の歯冠軸の頬舌的傾斜度との相関は認められなかった。以上の結果より、術後の下顎歯列弓の形態変化は、上顎舌房容積の減少による低位舌によるものよりは、むしろ咬合状態の変化が咀嚼筋動態を変化させ下顎骨に影響を与えるものと推察された。