hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超硬合金を直接切削できるコーテッド超硬工具の工具形状確立と仕上げ面評価

研究期間の最終年度である平成30年度は,昨年度の実施状況報告書における計画通り,ダイヤモンドコーテッド超硬エンドミルを用いた超硬合金の直彫り加工により得られた仕上げ面(以後,直彫り加工面)の品質評価に焦点を当てて進めた.仕上げ面の評価には,表面形状,粗さ,組成分析,抗切力試験,残留応力を適用し,当初の予定より,より包括的な評価を試みた.直彫り加工面の表面粗さは,従来の手仕上げにより研磨面よりも,粗さは若干劣った.しかしながら,仕上げ面粗さに考慮した多パスの放電加工の場合より,明らかに良好な仕上げ面粗さとなった.また,直彫り加工の切削条件においても,表面性状に差異が認められ,比較的微小な送り条件とすると,表層付近の炭化タングステンが微細に粉砕されて,微細かつ不規則な凹凸形状を示すことが仕上げ面の組成分析から明らかにした.抗切力試験はTAS 026B-2007に則り実施した.直彫り加工面の抗切力は,荒加工ならびに多パスによる仕上げ加工まで施した放電加工面より,明らかに良好な傾向を示した.また,放電加工後に手仕上げによる研磨を適用した仕上げ面よりも,若干,良好な抗切力を示すことを明らかにした.また,これらの傾向と表層の残留応力が概ねリンクすることを定量的に明らかにした.これらのことから,直彫り加工面の品質は,表面形状の点で研磨面より若干劣るものの,それ以外の評価項目では,既存プロセスと同等もしくは優れた品質を有することを明らかにした.昨年度の実施状況報告書における計画通り,ダイヤモンドコーテッド超硬ドリルを用いたセラミックスの穴加工も実施し,超硬合金を対象とした場合と同様の工具刃先状態の変遷が認められることを明らかにした.研究期間全体を通じ,本研究により,超硬合金の高効率かつ低コストな形状創成法を確立するための評価結果ならびに具体的な指針を提示することができた.平成28年度は,ダイヤモンドコーテッド超硬エンドミルを用いた超硬合金の直彫り加工において,一刃あたりの送り条件が切削機構に及ぼす影響を解明するとともに,それが仕上げ面性状に与える影響を明らかにした.加えて,前述の直彫り加工中における工具刃先温度を測定することで,工具が加工中に晒される熱環境について検討を加えた.工作物の超硬合金成分である炭化タングステンについて,平均粒径5ミクロンを有する超硬合金を採用し,これに対し一刃あたりの送りを,粒径より極めて小さくした場合(0.5ミクロン),同程度とした場合(5ミクロン),倍程度(10ミクロン)とした場合の3種類の送り条件による影響を検討した.その結果,0.5ミクロンの一刃あたりの送りの場合に,最も工具寿命が短いとともに,仕上げ面性状に明確な凹凸形状が認められた.一方,5ミクロン,10ミクロンの場合,工具寿命は0.5ミクロンよりも飛躍的に伸長した.切削加工中の工具温度について測定した.工具温度測定実験では,工具温度に支配的な切削速度(工具回転数)を変化させて,数種類の条件で実験を行った.一般的な鉄鋼材料の切削加工では,高硬度材料の切削加工を行うと,極めて高い切削温度となり,これが工具摩耗(工具寿命)に支配的な影響を及ぼす.これに対し,超硬合金の直彫り加工においては,工具逃げ面温度で最大でも500度程度であり,ダイヤモンドコーティングの摩耗に支配的な影響を及ぼす程度の温度は認められなかった.これは,超硬合金が高い脆性を示すために,工具刃先と工作物の接触により,工作物側で亀裂が工具の進行に先んじて進展することによると考えられる.これらと並行して,ダイヤモンドコーテッド超硬ドリルを用いた超硬合金の穴あけ加工について,基礎的な工具摩耗の進展形態について確認し,ドリルコーナ部においてエンドミル加工時と同様のコーティング剥離が認められた.エンドミル加工においては,当初の予定では,超硬合金の直彫り加工における切削工具の刃先形状について,FEMモデルを用いて解析的に検討を加えることを予定していた.しかしながら,FEMモデルでは,まだ超硬合金の直彫り加工における刃先で生じる現象の高精度な再現は困難であった.しかしながら,これらを実験的に明らかにするために,複数の切削条件による切りくず排出形態を検討することで,当初の目的を概ね達成することができた.また,これらと併せて,切削途中における工具刃先の工具温度測定を予定していたが,これについては,予定通りの測定を実施でき,これまで得られていなかった新たな知見を得ることに成功した.ドリル加工については,当初の予定では,平成29年度より検討する内容であったが,上記のエンドミル加工の実験と並行して進めることができ,基礎的な切削特性を明らかにすることができた.これらのことから,進捗状況については「おおむね順調に進展している」と判断した.平成29年度は,ダイヤモンドコーテッド超硬エンドミルを用いた超硬合金の直彫り加工において,従来のダイヤモンドをコーティングした状態のまま切削に供するのでなく,コーティングした後に刃先処理を施した工具による切削特性を検討した.切削工具にコーティング処理を施すと,工具の最外層の機械的特性,しゅう動特性の制御が可能になる利点があるが,その反面,工具刃先部の丸み半径が増大するという切削工具としての欠点も同時に生じる.昨年度までの工具では,この丸み半径が大きい状態のまま切削に供し,偶発的に発生する刃先部コーティングの部分的な剥離を活用して,丸み半径の小さな刃先の発現を期待していた.

しかしながら,上記の作用では,切削当初は丸み半径の大きな刃先での切削となるため,剥離が生じるまで大きな切削抵抗が生じること,偶発的に生じるコーティング剥離により仕上げ面性状が急激に変化することが問題となる.そこで,平成29年度では,ダイヤモンドコーティング処理を施した丸み半径の大きな工具刃先に対し,丸み半径を極小化するための刃先処理を施し,これを用いた場合の従来工具との切削特性の違いを明らかにした.当初計画では,適切な刃先形状をFEMにより検討する予定であったが,昨年度からの成果より実験的に十分検討できると判断し,FEMによる検討は省略した.本実験により,刃先処理を施すことで,切削開始当初より良好な表面性状の仕上げ面が得られるとともに,切削工具の工具寿命の伸長効果も得られることを明らかにした.これと並行して,ダイヤモンドコーテッド超硬ドリルによる超硬合金の穴あけ加工に関する検討も当初の計画通り実施した.本実験では,工具の摩耗進行形態と加工穴エッジ部ならびに内面性状について,種々の条件ごとに明らかにすることができ,当初の計画以上の成果を得ることができた.エンドミル加工の刃先処理工具に関する実験においては,当初計画ではFEMモデルを用い,直彫り加工に供するに適した刃先形状を検討することとしていた.しかしながら,平成28年度の進捗状況で挙げている通り,微小な刃先部での現象の高精度なモデル化が困難であった.また,代替的な対策として,実験的に種々の切削条件により検討する対策を取ることができたため,FEMモデルによる刃先形状の検討は実施しなかった.結果的には,刃先処理を施した切削工具が,従来の処理を施さない工具より良好な表面性状ならびに工具寿命が得られることを明らかにでき,当初の研究目的に沿った知見を得ることができた.これらの観点より,エンドミル加工に関する研究の進捗状況について「おおむね順調に進展している」と判断した.ドリル加工の工具摩耗形態と加工穴品質に関する実験においては,当初計画していた代表的な切削条件のみでの検討に留まらず,複数の切削条件下における摩耗形態を包括的に明らかにすることができた.また,当初はドリルマージン部の摩耗が工具寿命に支配的であるとの見込から,切りくず排出の様子を高速度カメラにより撮影することを計画していた.しかしながら,工具寿命は工具刃先部の突発的かつ大規模なコーティング剥離に支配されていることが明らかとなり,高速度カメラを用いた検討は取りやめた.これらのことから,ドリル加工に関する研究においても「おおむね順調に進展している」との判断に至った.研究期間の最終年度である平成30年度は,昨年度の実施状況報告書における計画通り,ダイヤモンドコーテッド超硬エンドミルを用いた超硬合金の直彫り加工により得られた仕上げ面(以後,直彫り加工面)の品質評価に焦点を当てて進めた.仕上げ面の評価には,表面形状,粗さ,組成分析,抗切力試験,残留応力を適用し,当初の予定より,より包括的な評価を試みた.直彫り加工面の表面粗さは,従来の手仕上げにより研磨面よりも,粗さは若干劣った.しかしながら,仕上げ面粗さに考慮した多パスの放電加工の場合より,明らかに良好な仕上げ面粗さとなった.また,直彫り加工の切削条件においても,表面性状に差異が認められ,比較的微小な送り条件とすると,表層付近の炭化タングステンが微細に粉砕されて,微細かつ不規則な凹凸形状を示すことが仕上げ面の組成分析から明らかにした.抗切力試験はTAS 026B-2007に則り実施した.直彫り加工面の抗切力は,荒加工ならびに多パスによる仕上げ加工まで施した放電加工面より,明らかに良好な傾向を示した.
マウス皮膚上皮ＳＰ細胞から角膜上皮細胞への形質転換誘導因子の同定

マウス表皮細胞から角膜上皮細胞への形質転換に及ぼす輪部実質由来因子の関与を検討した。輪部実質細胞(MLSF)のトランスクリプトーム解析により、複数のWnt阻害因子がMLSFで高発現することが明らかとなった。Wnt阻害因子(sFRP2)添加後の表皮細胞において、K12, PAX6遺伝子発現量の増加傾向を認め、Wntシグナルの形質転換への関与が示唆された。輪部実質細胞を含むゲル上で表皮sp細胞を培養する三次元培養モデルにおいてもK12遺伝子の発現を認めた。Wntシグナル調節に同時に複数の因子が関与することも考えられ、今後これら因子の組み合わせについて、培養モデルを用いた詳細な検討が必要である。b)皮膚上皮sidepopulation (sp)細胞の角膜上皮細胞への形質転換;野生型(C57BL/6)マウスから角膜を摘出後、ディスパーゼ処理にて上皮を除去する。上皮を除去した角膜実質上に、K12Cre/RTGマウス由来の表皮sp細胞を播種(1x104/cm2)し、角膜上皮様細胞への形質転換を行った。培養は、Ca++を添加した角膜上皮分化用培地CnT-30 (CELLnTEC)を用いて行い、角膜上皮細胞への形質転換の確認は、K12Cre/RTGマウス由来のK12の発現に伴い発現するGFPを蛍光顕微鏡下で確認した。初年度には、以上の形質転換実験を繰り返し、形質転換の確かさを確認した。c) Wntシグナル関連因子の添加;我々はすでに5種類のWntシグナル関連因子(Sfrp2,Dkk3,Sostdc1,Wif1,Wnt16)が角膜輪部実質細胞で高発現していることを確認している。初年度には添加に用いる因子の準備を行った。初年度では、1)生直後のK12Cre/RTGマウス背部皮膚からHoechst 33342にて染色後、cell sorterにより表皮sp細胞の分離を行い、特異的未分化マーカー(α6-integrin, CD34)の発現をreal-time PCRで確認した。2)野生型(C57BL/6)マウスから摘出し、上皮を除去した角膜実質上にK12Cre/RTGマウス由来の表皮sp細胞を播種し、角膜上皮細胞への形質転換の確認を、K12の発現に伴うGFPの発現を蛍光顕微鏡下で繰り返し確認した。2年目には、すでに角膜輪部実質細胞で高発現していることを確認している5種類のWntシグナル関連因子(Sfrp2,Dkk3,Sostdc1,Wif1,Wnt16)の影響を確認した。1)プラスティック培養皿上に播種したK12Cre/RTGマウス由来の表皮sp細胞に種々のWntシグナル関連因子を添加してK12の発現をン確認したが、K12の発現は認められなかった。2)羊膜上に播種したK12Cre/RTGマウス由来の表皮sp細胞に種々のWntシグナル関連因子を添加してK12の発現を確認したが、K12の発現は認められなかった。本研究ではWntシグナル関連因子の形質転換への影響を試みているが、これまでに試みた試験では、形質転換は確認できなかった。これまでの試験と、他方からの知見により形質転換医はWntシグナルにより誘導される因子が関与している可能性が示唆されてきた。そこで、本研究においても形質転換医関わる因子の再探索を行う予定とする。我々は、ケラチン12(K12)の発現により緑色蛍光蛋白質(GFP)が発現するマウス(K12Cre/ZEGマウス)を用いた検討により、遺伝子操作を必要とせず、環境因子のみでマウス表皮細胞から角膜上皮様細胞(K12陽性細胞)への形質転換が可能であることを明らかにしてきた。本研究では、特定の因子添加で表皮細胞から角膜上皮細胞への形質転換を行うことを目的に、角膜輪部実質細胞由来因子の関与について検討を行った。マウス角膜実質線維芽細胞(MCSF)と輪部実質線維芽細胞(MLSF)のトランスクリプトーム解析により、MLSFで高発現する複数の因子が明らかとなり、これら因子には、5種類のWntシグナル関連因子が含まれていた。また、その多くが、sFRP2やDKK3などのWnt阻害因子であり、Wnt阻害因子のノックアウトが角膜上皮の表皮様分化を促進することからも、これらによるWntシグナルの調節が角膜上皮の分化に関与する可能性が考えられた。そこで、これらの候補因子の関与についてin vitroでの検討を行ったところ、Wnt阻害因子であるsFRP2添加後のマウス表皮細胞において、K12遺伝子およびPAX6遺伝子発現量の増加傾向を認めることが分かり、角膜輪部のWntシグナルが形質転換に関与する可能性が示唆された。一方、ヒト角膜輪部線維芽細胞をI型コラーゲンと混合して培養したコラーゲンゲル上でマウス表皮side population (sp)細胞を培養する三次元培養モデルにおいてもK12遺伝子の発現が認められることが明らかとなり、形質転換における上皮-実質間相互作用を検討する上で有用なツールであると考えられた。Wntシグナルの調節には同時に複数の因子が関与することも考えられることから、今後これらの因子の組み合わせについて、培養モデルを用いた詳細な検討が必要であると考えられた。

輪部実質細胞(MLSF)のトランスクリプトーム解析により、複数のWnt阻害因子がMLSFで高発現することが明らかとなった。Wnt阻害因子(sFRP2)添加後の表皮細胞において、K12, PAX6遺伝子発現量の増加傾向を認め、Wntシグナルの形質転換への関与が示唆された。輪部実質細胞を含むゲル上で表皮sp細胞を培養する三次元培養モデルにおいてもK12遺伝子の発現を認めた。Wntシグナル調節に同時に複数の因子が関与することも考えられ、今後これら因子の組み合わせについて、培養モデルを用いた詳細な検討が必要である。形質転換実験の1サイクルに時間を要するため、複数回の確認を行うのに予定以上の時間を必要とした。我々の検討した因子は、おもにWntシグナル抑制因子であり、WntシグナルまたはWntシグナルに誘発される因子が、形質転換に関与している可能性がある。そこで、今年度には3次元培養法を導入して、さらなる形質転換に必要な用件を探索する。具体的方法として1)ヒト角膜実質より単離された輪部角膜実質細胞、角膜実質細胞(中央部)およびヒト皮膚実質細胞をコラーゲンゲル内に培養する。2)1)で培養したコラーゲンゲル状を羊膜で被い、さらにウサギ角膜上皮細胞を培養する。3)1)作製したコラーゲンゲル上、2)で作製した3次元培養から羊膜+上皮細胞を剥離したコラーゲンゲル状、さらに上皮細胞を剥離したヒト角膜輪部上にK12Cre/RTGマウス由来の表皮sp細胞を播種し、形質転換を試みる。4)この方法により、少なくともヒト角膜輪部上においては形質転換がおこると推測され、また、ヒト角膜輪部実質細胞を用いた3次元培養でも形質転換の可能性が推測される。そこで、形質転換に必要な因子の検索のため、3条件を選出して実質細胞に発現している、遺伝子およびタンパク質の検索を行う。眼科初年度に予定していたWntシグナル関連因子の添加;我々はすでに5種類のWntシグナル関連因子(Sfrp2,Dkk3,Sostdc1,Wif1,Wnt16)が角膜輪部実質細胞で高発現していることを確認しているおり、添加実験用に準備を進めてきた。これら5種類を含むWnt関連因子を、まずは単独でsp細胞播種時に添加し、GFPの発現を継時的に蛍光顕微鏡下で観察する。また、フローサイトメトリーによるGFP陽性細胞数の定量を行う。Wntシグナル関連因子の重複添加;複数のWnt関連因子により形質転換が促進される可能性がある。そこで、複数の因子を同時または継時的に添加してより効率的に形質転換がおこるか、顕微鏡下での経時的な観察ならびにフローサイトメトリーによるGFP陽性細胞数の定量を行う。Wnt経路阻害物質添加による抑制;Wnt経路阻害物質(endo-IWR 1, R&D Systems)を添加し、形質転換が抑制されるか確認する。また、形質転換が促進されたWnt関連因子に対する阻害物質が利用可能な場合には、当該因子の直接阻害による確認を行う。研究計画の進行がやや遅れているため残額が生じた次年度に実験用試薬として使用予定
福井県における広葉樹植栽モデルの構築 : 植栽の成否を分ける土壌特性について

【目的】福井県内の潜在自然植生の概念に基づく植樹地7箇所について,平成26年度に植生調査を行った結果,年間生長量に大きな差異が見られた.そこで,土壌の違いが植生に及ぼす影響について明らかにすることを目的とした土壌調査を行うこととした.【方法】当初計画では全7箇所の植樹地が調査対象であったが,調査掘削時に殆どの植樹地が建設発生土を利用した植栽基盤であることが判明した.そのような植栽基盤にも対応可能な試験方法を確立する必要があり,当初計画を変更して試験的に切土斜面の2調査地について以下に示す試験を実施した.物理性試験:粒度試験による土性の判定,長谷川式簡易現場透水試験による透水性の測定,簡易動的コーン貫入試験による硬度(支持力)の測定.化学性試験:ケルダール法による窒素の測定,トルオーグ法による可給態リン酸の測定.酸性度,電気導電率,全有機炭素,陽イオン交換容量,交換性陽イオン量について現在試験を行っている.【成果】1)両調査地の土性は共に壌質砂土(LS),最終減水能(mm/hr)は18300以上,透水係数は1.5×10^<-4>9.6×10^<-6>であった.Nd値(10以上で根系の伸長が困難とされる)は一方の調査地は2m深まで10以下であった.他方の石や瓦礫を非常に多く含む調査地では,表層20cm以下は全て10以上となった.2) Nd値が10以上の植栽基盤における植栽木の根の状況を確認するため,樹木を掘り起こしたところ,石や瓦礫の空隙に沿うように根を伸長させ, Nd値が測定不能な岩盤面で根が約90度折れ曲がった形態として左右に伸長していた.3)全窒素は表層から下層に漸減していた.リン酸は値のばらつきが大きかったため,測定方法の見直しを行っている.今後は,他の植樹地についても同様の試験を行い,植生調査結果と照合して評価を行う予定である.【目的】福井県内の潜在自然植生の概念に基づく植樹地7箇所について,平成26年度に植生調査を行った結果,年間生長量に大きな差異が見られた.そこで,土壌の違いが植生に及ぼす影響について明らかにすることを目的とした土壌調査を行うこととした.【方法】当初計画では全7箇所の植樹地が調査対象であったが,調査掘削時に殆どの植樹地が建設発生土を利用した植栽基盤であることが判明した.そのような植栽基盤にも対応可能な試験方法を確立する必要があり,当初計画を変更して試験的に切土斜面の2調査地について以下に示す試験を実施した.物理性試験:粒度試験による土性の判定,長谷川式簡易現場透水試験による透水性の測定,簡易動的コーン貫入試験による硬度(支持力)の測定.化学性試験:ケルダール法による窒素の測定,トルオーグ法による可給態リン酸の測定.酸性度,電気導電率,全有機炭素,陽イオン交換容量,交換性陽イオン量について現在試験を行っている.【成果】1)両調査地の土性は共に壌質砂土(LS),最終減水能(mm/hr)は18300以上,透水係数は1.5×10^<-4>9.6×10^<-6>であった.Nd値(10以上で根系の伸長が困難とされる)は一方の調査地は2m深まで10以下であった.他方の石や瓦礫を非常に多く含む調査地では,表層20cm以下は全て10以上となった.2) Nd値が10以上の植栽基盤における植栽木の根の状況を確認するため,樹木を掘り起こしたところ,石や瓦礫の空隙に沿うように根を伸長させ, Nd値が測定不能な岩盤面で根が約90度折れ曲がった形態として左右に伸長していた.3)全窒素は表層から下層に漸減していた.リン酸は値のばらつきが大きかったため,測定方法の見直しを行っている.今後は,他の植樹地についても同様の試験を行い,植生調査結果と照合して評価を行う予定である.
3次リンパ組織形成における制御性T細胞誘導による自己免疫制御の可能性探求

自己免疫性疾患は、全身性エリテマドーデスなどの全身性のものと、臓器あるいは標的特異的なものに大別されるが、いずれも本来は抑制されている、自己の成分に対する免疫反応が起ることが根本的原因である。しかしながら、自己の成分に対する免疫反応抑制(免疫寛容)が誘導、成立する機構並びにその破綻については未解明な部分が多く、抜本的治療法が確立されていない。なかでも、臓器特異的な疾患について、免疫寛容の誘導機構とその破綻による発症機序を解明することは、全身性の疾患を理解し、その原因追究と治療法の開発にも重要かつ有効な情報を提供するものと期待できる。本研究は、自己免疫反応を抑制する抗原特異的Treg細胞が、TCR-Tgマウスにおいて観察された大規模な3次リンパ組織様構造において誘導されているのか、このTreg細胞に自己免疫性胃炎を抑制する能力あるかなどを検証し、治療目的の応用可能性を検討する。とくに、Tx-AIGでは不完全な3次リンパ組織様構造しか形成されず、Treg細胞は誘導されないのに対し、TCR-Tgマウスでは大規模な3次リンパ組織様構造が誘導されるとともにTreg細胞が誘導ことに着目し、この2つのモデルの比較やサイトカイン、ケモカインの投与、抑制等によって、効率的にTreg細胞を誘導する方策を検索する等、この3次リンパ組織形成過程が自己免疫反応を制御するための新たな標的として、自己免疫疾患の治療法開発に結びつけ得るかの探索を目的とした。その結果、NFκBをはじめとする多くの転写因子群が、2次、3次リンパ組織のダイナミックな構築変化・形成による微小環境の影響を受け、時には冗長な、時には相反する機能を発現し、その制御を複雑化していることが判明した。同時に、これらの因子の発現が微小環境形成に影響を与えていることも明らかになった。
抽象モデル検査のためのグラフ探索アルゴリズムの形式化と検証

本年度は、抽象モデル検査のためのグラフ探索アルゴリズムの形式化と検証へ向けて、特に時間を扱うシステムの解析に関連した研究を行った。時間を扱うシステムを対象としたのは、時間という連続的なものを扱うシステムにおいてモデル検査を行うには、抽象化が不可欠なためである。主な成果は以下の2点である。抽象モデル検査のためのグラフ探索アルゴリズムの候補として、以前より我々が提案してきた抽象到達可能性検査を拡張し、その上で最適化アルゴリズムの一つであるA^*アルゴリズムを定式化した。抽象アルゴリズムの上で最適化アルゴリズムを考え、その正当性を証明することにより、種々の具体アルゴリズムとその正当性を統一的に得ることを可能にした。さらに、このA^*アルゴリズムを、時間を扱うシステムの一つであるLinearly Priced Timed Automataの解析に応用した。2.時間付き多重集合書き換えの導入と、その上の解析。従来、時間を扱うシステムとして、時間付きオートマトンと時間ペトリネットが非常によく研究されてきた。我々はこれらのシステムを包括し、さらに拡張する概念として、時間付き多重集合書き換えというシステムを導入した。また、モデル検査などの解析を行うために必要となる到達可能性・有界性・被覆性といった基本的性質のそれぞれについて、時間付き多重集合書き換えが不変制約・対角線制約と呼ばれる規則を含む場合と含まない場合に関して決定可能性が成り立つかどうかを調べた。さらに時間付き多重集合書き換え上での時間制約に関する帰納的解析の手法を与え、それをプロトコルの解析に応用した。
概日リズムのPDHペースメーカーホルモン受容体の発現クローニング

甲殻類の色素拡散ホルモンとして当初発見された神経ペプチドPigment-Dispersing Hormone(PDH-)が一連の節足動物、昆虫で相次いで単離・同定され、近年、概日リズムのペースメーカーペプチドであることが強く示唆されている。PDHの受容体を同定し、概日リズム発現の分子機構を明らかにするために、特有の内在性PDHペプチドを持ち、概日リズムの発現が明らかなショウジョウバエについて、下記の実験を遂行し、成果を得た。(1)PDHペプチドの化学合成および放射ラベル誘導体の調製ショウジョウバエのPDH(18-ペプチド)およびトリチウムによる放射標識が可能な前駆体として、デヒドロロイシン(ΔLeu)を4位に含むPDHアナログを化学合成した。この前駆体ペプチドについて、3H2ガスによるトリチウム標識を実施(アマシャム社に依頼)して[3H]PDHを合成した。測定の結果、ロイシン残基にトリチウム原子7個が導入された放射標識ペプチドがHPLCで単一画分として得られた。得られた[3H]PDHをトレーサーとして、ショウジョウバエ脳ホモジネートに対して結合試験を実施し、特異的結合の測定を試みた。その結果、結合タンパクの存在を示唆する結果が得られた。しかしながら、試料によって十分な再現性を得ことができていないため、現在詳しい条件検討を行なっている。(3)PDHペプチドに対する脳内結合タンパク質(受容体)の発現クローニングショウジョウバエ頭部のcDNAライブラリーを、国際研究機関であるBerkeley-Drosophila Genome-Projectより入手した。現在、これを培養真核細胞に形質導入するため、条件等を検討している。今後、機能発現クローニングにより、PDHペプチド受容体のクローニングを試みる予定である。また、他の時計タンパク質のクローニングも併せて行ない、それらとPDHとの相互作用についても検討してゆく。
生体内活性物質セロトニンの反射機構に関する研究

本研究では末梢性5-HT3受容体を介する体性神経活動修飾作用(骨格筋収縮)に着目し、中枢においてどの様なメカニズムによりこの反射が発現するのかを明らかにすることを目的とした。ラットを用いて末梢性知覚性求心性神経から中枢、そして遠心性運動神経とセロトニンによる一連の系を結合させるため、求心性知覚神経の重要な中継核である節状神経節とその枝である迷走神経咽頭枝および上喉頭神経、なかでもそれらに含まれる運動神経に着目した。ウレタンおよびクロラロース麻酔したラットにおいてセロトニン(150mug/kg)を静脈内投与すると、求心性迷走神経活動は増加し、それに引き続いて迷走神経咽頭枝および上喉頭神経活動の興奮が観察された。これらの作用は5-HT3受容体拮抗薬であるondansetron前処置により有意に抑制された。しかし、5-HT2受容体拮抗薬であるketanserinでは抑制されなかった。また、頚部迷走神経両側切断によりこの反射効果は消失した。迷走神経咽頭枝および上喉頭神経の遠心性神経には運動性神経が含まれており、これらの細胞体は延髄に存在すると考えられる。しかし、axon自体は求心性知覚神経の重要な中継核である節状神経節を経由している。実際にトレーサーを使用した実験で疑核にそれらの細胞体の存在を確認した。したがって、axonはただ単に通過しているのみであることが推察される。以上の結果より、末梢神経の入力側に5-HT3受容体を介する反射誘発機構が存在していることを示すものであり、また出力側には骨格筋を支配する運動神経に影響を及ぼす反射機構が存在することを示唆するものである。これらの成果は1994年中に米国整理学会誌に掲載される予定である。
並列計算によるニューラルネットワークシミュレータの高速化と電力系統への応用

まず、ベンチマーク用のデータを得るために、現用のホップフィールド型ニューラルネットワークシミュレータを用いて、実用規模の火力発電機定期補修計画問題題を解き平均収束時間を求めてみた。具体的には,発電機数30、40、50、60で、52期間(2年間に相当)のケースについて、ニューラルネットワーク(NN)で解いた。厳密解法である分枝限定法は30機系までが限界であり、EWS(SUN SS-10)で、20機系で約50分であったものが、30機系では約15時間となり、40機では1ケ月でも解が得られなかった。一方、NNでは、30機系、40機系を20回解いたときの時間は、それぞれ約30分(1.5分/回)、50分であった。20回解く理由は,NNで求められる解は最小解でなく極小解なので、多数回解いてその中の最良解を最小解とみなすという手順が必要であるからである。並列計算による高速化を研究するため、トランスピュータを用いた並列計算機(現在4並列まで可能)により、ニューラルネットワークシミュレータを動作させた。具体的には、ニューロンをほぼ同じ大きさの4個のグループに分け、各グループ独立にニューロンの状態更新を行う並列計算部と、適当な間隔で通信により他グループのニューロンの値を得る同期部とを交互に繰り返すアルゴリズムについて研究した。結論としては、この計算機の特徴である通信速度の遅さが特徴的に現れ、50機系で約10%の速度向上しか得られなかったが、通信速度の早い計算機を仮定したシミュレーションによれば約40%の高速化が可能であることが判明し、一応初期の目的は60%程度達成された。
新規な無機リン系難燃材料の創製

合成時の諸条件を検討した結果、酸以外の水溶液では加水分解反応が進行せず、また強酸では副生成物である環状イミド三リン酸イオン類が生成しやすくなることが分かった。そこで弱酸である0.2Mプロピオン酸水溶液中で80°Cで8時間加水分解反応を行うことで、架橋窒素原子が1つ酸素原子に置換されたNa_4cP_4(NH_3・H_2O(純度約2%)を含む混合物を得た。この混合物を少量の水に溶かし、硝酸を加えてpH2.5に調整後、アセトンを溶液の3/4体積量加えると、Na_2H_2cP_4(NH)_4・2H_4Oが沈殿した。これは溶液が酸性になるとcP_4(NH)_3^<4->に比べて塩基性が高いcP_4(NH)_4^<4->にプロトンが付加し、溶解度が低下するためである。それをろ別してろ液にアセトンを加え、純度約95%のNa_4cP_4(NH)_3・H_2Oを得た。^<31>PNMR測定の結果、cP_4(NH)_3^<4->には磁気的環境の異なる2種類のリン原子が存在するため、2本の一重線が観測された。磁気的に非等価な隣接^<31>P核からのカップリングでシグナルが二重線に開裂することが予想されたが、分子構造が歪んでいるためにカップリング定数が小さくなったと考えられる。^<31>PNMR測定および電位差滴定により決定したcP_4(NH)_3^<4->の酸解離定数,pK_1,は共に3.09となった。また、全ての架橋原子が酸素原子および窒素原子であるcP_4,cP_4(NH)_4^<4->のpK_1はそれぞれ1.79および3.73であった。cP_3(NH)_n^<3->(n=0-3)系で見られたように、cP_4(NH)_n^<4->(n=0,3,4)系でも架橋窒素原子数と配位子の塩基性がほぼ直線関係にあることがわかった。Na_4cP_4(NH)_3・H_2OのTG-DTA測定の結果。300°C前後におけるイミノ基の脱離による発熱反応が2段階で発生した。これは化学的性質の異なる2種類の窒素原子が存在するためであると考えられ、燃焼時に比較的広範囲の温度に渡って難燃効果を発揮できる可能性を示唆している。以前の論文に従ってNa_4cP_4 (NH)_4・2H_2Oを合成し、酸、塩基、有機溶媒といった様々な水溶液中で加水分解させ、Na_4cP_4 (NH)_3塩の合成を試みた。諸条件を検討した結果、酸以外の水溶液では加水分解反応が進行せず、また強酸では副生成物である環状イミド三リン酸イオン類が生成しやすくなることが分かった。そこで弱酸である0.2Mプロピオン酸水溶液中で80°Cで8時間加水分解反応を行うことで、架橋窒素原子が1つ酸素原子に置換されたNa_4cP_4 (NH)_3・H_2O(純度約2%)を含む混合物を得た。この混合物を少量の水に溶かし、硝酸を加えてpH2.5に調整後、アセトンを溶液の3/4体積量加えると、Na_2H_2cP_4(NH)_4・2H_2Oが沈殿した。それをろ別してろ液にアセトンを加え、純度約95%のNa_4cP_4 (NH)_3・H_2Oを得た。^<31>P NMR測定の結果、cP_4 (NH)_3^<4->には磁気的環境の異なる2種類のリン原子が存在するため、δ_P=-1.5ppm,-7.9ppmに2本のシングレットが観測された(Fig.2)。磁気的に非等価な隣接^<31>P核からのカップリングでシグナルがダブレットに開裂することが予想されたが、分子構造が歪んでいるためにカップリング定数が小さくなったと考えられる。Na_4cP_4(NH)_3・H_2Oの合成最適条件検討の結果、純度約95%のNa_4cP_4(NH)_3・H_2Oを得ることができた。^<31>P NMR測定の結果、cP_4(NH)_3^<4->には磁気的環境の異なる2種類のリン原子が存在するため、δ_P=-1.5ppm,-7.9ppmに2本のシングレットが観測された(Fig.2)。直接電位差滴定法によって求められたcP_4(NH)_n^<4->(n=0,3,4)のK_Hより、架橋窒素原子数と配位子の塩基性がほぼ直線関係にあることがわかった。

この関係から、cP_4(NH)^<4->,cP_4(NH)_2^<4->のK_Hを予想することが可能となった。^<31>P NMR法によって求められたcP_4(NH)_3^<4->に関するK_Hは直接電位差滴定法による結果とほぼ一致した。分子の互変異性により、イオン基ごとの微視的な定数を求めることはできなかった。また、固有ケミカルシフトに関する議論より、プロトンは4つのリン原子に等価に結合し、分子内水素結合が同時に4つのリン酸基で形成されていることがわかった。合成時の諸条件を検討した結果、酸以外の水溶液では加水分解反応が進行せず、また強酸では副生成物である環状イミド三リン酸イオン類が生成しやすくなることが分かった。そこで弱酸である0.2Mプロピオン酸水溶液中で80°Cで8時間加水分解反応を行うことで、架橋窒素原子が1つ酸素原子に置換されたNa_4cP_4(NH_3・H_2O(純度約2%)を含む混合物を得た。この混合物を少量の水に溶かし、硝酸を加えてpH2.5に調整後、アセトンを溶液の3/4体積量加えると、Na_2H_2cP_4(NH)_4・2H_4Oが沈殿した。これは溶液が酸性になるとcP_4(NH)_3^<4->に比べて塩基性が高いcP_4(NH)_4^<4->にプロトンが付加し、溶解度が低下するためである。それをろ別してろ液にアセトンを加え、純度約95%のNa_4cP_4(NH)_3・H_2Oを得た。^<31>PNMR測定の結果、cP_4(NH)_3^<4->には磁気的環境の異なる2種類のリン原子が存在するため、2本の一重線が観測された。磁気的に非等価な隣接^<31>P核からのカップリングでシグナルが二重線に開裂することが予想されたが、分子構造が歪んでいるためにカップリング定数が小さくなったと考えられる。^<31>PNMR測定および電位差滴定により決定したcP_4(NH)_3^<4->の酸解離定数,pK_1,は共に3.09となった。また、全ての架橋原子が酸素原子および窒素原子であるcP_4,cP_4(NH)_4^<4->のpK_1はそれぞれ1.79および3.73であった。cP_3(NH)_n^<3->(n=0-3)系で見られたように、cP_4(NH)_n^<4->(n=0,3,4)系でも架橋窒素原子数と配位子の塩基性がほぼ直線関係にあることがわかった。Na_4cP_4(NH)_3・H_2OのTG-DTA測定の結果。300°C前後におけるイミノ基の脱離による発熱反応が2段階で発生した。これは化学的性質の異なる2種類の窒素原子が存在するためであると考えられ、燃焼時に比較的広範囲の温度に渡って難燃効果を発揮できる可能性を示唆している。
白血球のアクアポリンを介した全身性炎症反応の制御に関する研究

侵襲時における免疫応答と白血球機能を明らかにし、敗血症や重症外傷など高度侵襲に対する新しい治療の開発につなげるため、全身性炎症反応(Systemic Inflammatory Response Syndrome; SIRS)患者の好中球のアクアポリン発現と形態機能変化に注目して研究を行った。平成18年度、19年度では、SIRS患者の好中球は有意に活性化され、細胞骨格の変化が生じてマイクロパーティクル産生が増加すること、また同時に好中球の細胞膜に存在し形態機能変化に関わるAquaporin (AQP)9の発現がSIRS患者において有意に亢進していることを明らかにした。さらに、in vitroにおいて、好中球の活性化に伴い、細胞膜の一部と共に放出されるマイクロパーティクル産生とAQP9発現が有意な相関を示すこと、AQP9の発現と細胞内アクチン重合が好中球の刺激後1分で最高値に達し、その変化がほぼ同時に起きていることからAQP9が活性化した好中球の細胞骨格変化に深く関わっていることを示した(第64回米国外傷外科学会発表)。平成20年度では、平成18、19年度で得られた研究結果をもとに、in vitroの追加実験を行った。特異抗体を用いてAQP9をブロックしたところ、活性化好中球からのマイクロバーティクル産生が有意に抑制され、AQP9がマイクロパーティクルの産生、放出過程に重要な役割を果たすことを証明した。現在、以上の研究結果をまとめ、雑誌に投稿中である。また、現在AQP9をブロックした状態で細胞内アクチン重合を測定し、AQP9の発現が好中球の細胞骨格変化にも直接関わっているかどうか検討しており、今後まとめる予定である。侵襲時における免疫応答と好中球の機能を明らかにして、敗血症や重症外傷など高度侵襲に対する新しい治療の開発につなげるため、全身性炎症反応(Systemic Inflammatory Response Syndrome ; SIRS)患者の好中球の形態機能変化に注目して以下の実験を行った。SIRS患者の好中球において、好中球の細胞膜に存在し、形態機能変化に関わることが報告されたAquaporin(AQP)9の発現を、フローサイトメトリ法を用いて測定した。その結果、AQP9はSIRS患者の好中球において有意に発現が亢進しており、FMLP刺激によって発現はさらに増強した。また、好中球の活性化に伴い、細胞膜の一部と共に放出されるマイクロパーティクル産生能もSIRS患者において同時に亢進しており、好中球のマイクロパーティクル産生とAQP9発現は有意な相関を示した(第64回米国外傷外科学会で発表)。さらに、AQP9の発現は細胞内アクチン重合と同様、FMLPの刺激後1分で最高値に達し、その後、刺激前の値に戻った(第64回米国外傷外科学会で発表)。以上の結果は、SIRS患者における好中球の形態機能変化にAQP9が深く関わっていることを示唆している。今後、さらにSIRSの病態変化に伴うAQP9発現と好中球の形態機能の変化について、in vivo、in vitroで研究を進める予定である。侵襲時における免疫応答と白血球機能を明らかにし、敗血症や重症外傷など高度侵襲に対する新しい治療の開発につなげるため、全身性炎症反応(Systemic Inflammatory Response Syndrome; SIRS)患者の好中球のアクアポリン発現と形態機能変化に注目して研究を行ってきた。平成18年度では、SIRS患者の好中球は有意に活性化され、細胞骨格の変化が生じてマイクロパーティクル産生が増加すること、また同時に好中球の細胞膜に存在じ形態機能変化に関わるAquaporin(AQP)9の発現がSIRS患者において有意に亢進していることを明らかにした。平成19年度では、平成18年度で得られた研究結果を詳細に検討する目的で、in vitroの追加実験を行った。特異抗体を用いてAQP9をブロックしたところ、活性化好中球からのマイクロバーティクル産生が一部抑制され、AQP9がマイクロパーティクルの産生、放出過程に有意に関与していることが証明された。また、新たな実験系として、AQP9をブロックした状態で細胞内アクチン重合を測定し、AQP9の発現が好中球の細胞骨格変化に直接関わっているかどうか検討中である。さらに、in vitroにおいて、好中球の活性化に伴い、細胞膜の一部と共に放出されるマイクロパーティクル産生とAQP9発現が有意な相関を示すこと、AQP9の発現と細胞内

アクチン重合が好中球の刺激後1分で最高値に達し、その変化がほぼ同時に起きていることからAQP9が活性化した好中球の細胞骨格変化に深く関わっていることを示した(第64回米国外傷外科学会発表)。平成20年度では、平成18、19年度で得られた研究結果をもとに、in vitroの追加実験を行った。特異抗体を用いてAQP9をブロックしたところ、活性化好中球からのマイクロバーティクル産生が有意に抑制され、AQP9がマイクロパーティクルの産生、放出過程に重要な役割を果たすことを証明した。現在、以上の研究結果をまとめ、雑誌に投稿中である。また、現在AQP9をブロックした状態で細胞内アクチン重合を測定し、AQP9の発現が好中球の細胞骨格変化にも直接関わっているかどうか検討しており、今後まとめる予定である。
偏微分方程式の初期値問題

上記課題について平成3年度中に行われた研究実績は次のとうりである。1。双曲型方程式に対する初期値問題の解の存在及び解の一意性についての研究(梶谷邦彦,岩崎敷久西谷達雄,松本和一郎)2。双曲型作用素の解の特異性の伝播(梶谷邦彦,西谷達雄)3。双曲型方程式の解析性の伝播(官武貞夫,猪狩勝寿)4。波動方程式の解の散乱についての研究(井川満,田村英夫,望月清)5。楕円型作用素のレゾルベントに対する評価の研究(井川満,田村英夫)6。非線型波動方程式の〓期問題に対する解の大域的な存在についての研究(望月清,上見練太郎)7。非線型波動の散乱問題についての研究(望月清,田村英夫)8。非線型偏微分方程式のビスコシイテイ解の研究(石井仁司)9。弾性体の振動による波動の研究(梶谷邦彦,宮武貞夫,上見練太郎,石井仁司)上記課題について平成3年度中に行われた研究実績は次のとうりである。1。弾性体の振動による波動の研究(梶谷邦彦,宮武貞夫,上見練太郎,石井仁司)
経済成長理論の新構築-東アジアの経済成長を中心として-

最近の東アジアの高度経済成長に関する研究は、高度成長のメカニズムの解明にかなり貢献しているといえる。それらのほとんどの研究において、東アジアのそれぞれの国における高度成長は人的資本の蓄積、効率的な資源配分、選別的な政府の政策介入および技術進歩などによるものであると結論付けている。しかし、東アジアの高度経済成長を的確に捉えている成長モデルは未だに存在しない。したがって、われわれは東アジアNIEsにおける政府の役割、産業政策、産業構造の変化、技術進歩などを緻密に分析することによって、この課題は解決されるものと確信し、まず、内生的成長モデルを用いて新成長理論の構築を試みた。その結果、既存の新古典派成長理論の欠点はかなり改善され、いままでの経済成長理論の進歩に大きく貢献できたことは言うまでもない。しかし、内生的成長モデルは最適化行動や市場均衡を考察する点で、新古典派成長理論の延長に過ぎず、さまざまな欠点が露呈された。したがって、今後の課題は内生的成長モデルの基本的な骨格を生かしながら、より現実を反映していると考えられる進化論的成長の概念を導入し、それをいかにモデル化するかにある。従来の新古典派成長理論において、長期的な経済成長率は、外生的に与えられた労働人口の成長率と技術進歩率に等しく、労働生産性と実質賃金率は技術進歩率に等しい比率で上昇し、利潤率と所得分配率は一定であった。このように長期的な成長率が外生的に与えられると、所得分配経済政策、市場構造、国際貿易などの様々な要因は、経済の長期的な動向に何ら影響を与えないことになる。本研究では、新古典派成長理論の枠組にとらわれず、技術進歩を内生化することによって経済成長率の実態を分析した。分析の結果、長期的な経済成長率は新古典派成長理論のように外生的に与えられた労働人口の成長率と技術進歩率の和によって決定されるものではなく、内生化された貯蓄率、資本の限界生産性、資本の効率性によって決定されることが明らかになった。平成7・8年度に購入したマクロデータを用いて、東アジアの高度経済成長のモデル化を試みた。まず平成7年には、新古典派の成長理論を現在の東アジアの経済状況に適用し、その普遍性や整合性を検討した結果、次のような限界が露呈された。つまり、新古典理論における経済成長は、外生的に与えられた人口の成長率と技術進歩率の和によって決定される。しかし、現実的な経済成長はこれらの要因のみならず、内生化された技術進歩、経営組織の改善、政府の役割、情報などによって決定されることが明らかになった。従って、平成8年度には、内生的成長モデルを用いて新成長理論を試みた結果、新古典派成長理論の欠点はかなり改善されたとは言え、内生的成長モデルそのものが本質的には新古典派理論と同一であることが明らかになった。当然ながら、今後の課題は進化論的な成長の概念を導入し、内生的成長モデルを一層改善させねばならないと考える。
非水溶液用高性能pHセンサーの開発と応用

本研究は、非水溶液用高性能pHセンサーを開発して非水溶液系のpH測定法を確立するとともに,酸塩基パラメーターとしてのpHの非水溶液化学における有用性を示すことを目的とするものである。1.pHセンサーとして窒化ケイ素(Si_3N_4)型および酸化タンタル(Ta_2O_5)型電界効果トランジスタ(pH-ISFET)と酸化イリジウム電極を耐溶媒性を重視して作製し,種々の非水溶媒中の応答感度,応答速度,応答領域などを従来からpHセンサーとして用いられているガラス電極と比較しながら検討した。使用した2種のpH-ISFETおよび酸化イリジウム電極はいずれもネルンスト勾配で応答した。また応答速度もガラス電極よりずっと速く,ときにはガラス電極で数時間を要する酸塩基滴定が数十秒の短時間で迅速に行えた。応答するpH領域のガラス電極より広い場合が多かった。またこれらのpHセンサーはプロトンの溶媒和センサーとしても熱力学的に応答した。2.以下の研究でこれらの高性能pHセンサーの有用性を示した。(1)酸塩基に対して不安定な溶媒であるγ-ブチロラクトン中の酸塩基平衡の研究は,応答の遅いガラス電極では困難であるが,応答の速い2種のpH-ISFETを用いて酸解離定数や自己プロトリシル定数の決定を行い、良好な結果を得ることができた。(2)酸化イリジウム電極を用いるpH測定によって数種の溶媒中のアルカリ土類金属イオンの加溶媒分解反応と水酸化物生成について定量的な知見を得ることができた。(3)pH-ISFETを用いて種々の溶媒間のプロトンの移行活量係数を決定した。以上,速やかに応答する高性能pHセンサーの開発により,非水溶液のpH測定が容易になり,非水溶液化学の分野でpH測定法の応用性を広げることができた。近年、非水溶液におけるpHの概念の重要性について認識が深まり、非水溶液のpH測定法の確立が強く望まれている。しかし、非水溶液のpH測定に通常用いられるガラス電極には応答速度が遅いなどの欠点があり、その有用性と信頼性は十分でない。本研究では、非水溶液用の高性能pHセンサーを開発し、それを非水溶液化学の研究に応用することを目的とするものである。本年度の研究内容と成果は次のようである。(1)窒素硅素(Si_3N_4)型および酸化タンタル(Ta_2O_5)型のpH-ISFETを非水溶液中で始めて使用し、これらが種々の非水溶媒中のpHに対してネルンスト応答することを確認した。(2)これらのpH-ISFETの応答特性についてガラス電極と比較しながら詳細に検討し,応答速度がガラス電極の場合よりもずっと速いことを見いだした。(3)これらのpH-ISFETを用いるとガラス電極では不可能な非水溶媒中の酸塩基の迅速滴定が可能になることを多くの例で示した。(4)Ta_2O_5型pH-ISFETをγ-ブチロラクトン中の酸塩基平衡の研究に応用し、種々の酸および塩基の共役酸の解離定数とホモ共役反応定数の決定を行った。(5)これらのpH-ISFETがプロトンの溶媒間移行活量係数に対して熱力学的かつ速やかに応答することを確かめ、プロトンの溶媒間移行活量係数の決定に応用した。(6)市販の水溶液用pH-ISFETは、その支持材料が非水溶媒に侵されるので、非水溶媒中で使用可能にするための加工法を確立した。以上の研究成果は、非水溶媒中のpH測定の信頼性と迅速性を向上させるものである。本研究は,非水溶液用高性能pHセンサーを開発して非水溶液系のpH測定法を確立するとともに,酸塩基パラメーターとしてのpHの非

水溶液化学における有用性を示すことを目的とするものである。1.pHセンサーとして窒化ケイ素(Si_3N_4)型および酸化タンタル(Ta_2O_5)型電界効果トランジスタ(pH-ISFET)と酸化イリジウム電極を耐溶媒性を重視して作製し,種々の非水溶媒中の応答感度,応答速度,応答領域などを従来からpHセンサーとして用いられているガラス電極と比較しながら検討した。使用した2種のpH-ISFETおよび酸化イリジウム電極はいずれもネルンスト勾配で応答した。また応答速度もガラス電極よりずっと速く,ときにはガラス電極で数時間を要する酸塩基滴定が数十秒の短時間で迅速に行えた。応答するpH領域もガラス電極より広い場合が多かった。またこれらのpHセンサーはプロトンの溶媒和センサーとしても熱力学的に応答した。2.以下の研究でこれらの高性能pHセンサーの有用性を示した。(1)酸塩基に対して不安定な溶媒であるγ-ブチロラクトン中の酸塩基平衡の研究は,応答の遅いガラス電極では困難であるが,応答の速い2種のpH-ISFETを用いて酸解離定数や自己プロトリシス定数の決定を行い,良好な結果を得ることができた。(2)酸化イリジウム電極を用いるpH測定によって数種の溶媒中のアルカリ土類金属イオンの加溶媒分解反応と水酸化物生成について定量的な知見を得ることができた。(3)pH-ISFETを用いて種々の溶媒間のプロトンの移行活量係数を決定した。以上,速やかに応答する高性能pHセンサーの開発により,非水溶液のpH測定が容易になり,非水溶液化学の分野でpH測定法の応用性を広げることができた。
スポーツ医学に於ける全身冷却療法の確立を目指して

全身冷却療法(whole-body cryotherapy,以下WBC)は、-100°Cから-120°Cの超低温環境を作りその冷却空間に入る全身の冷却療法である。WBCは運動後の筋肉痛、筋損傷に効果があるとされ普及している。しかし、WBCについての基礎的研究はなく、その作用機序は未だ解明されておらず、WBCの適切な使用のガイドラインもない。本研究ではWBCにより惹起される生理的身体反応について、また運動誘発性筋損傷に対するWBCの効果についてラットを用いて生理学的、病理学的、分子病態学的に統合的に検討し、WBCの適応、適正な使用方法、副作用等を講じる。