hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
市民参加による大学附属植物園を利用した環境教育プログラムの開発

大阪市立大学理学部附属植物園の森をフィールドとして、ほぼ同じ立地条件にある森でも構成する樹種が異なるとCO_2固定能が異なることを明らかにした。またそれらの森に生息する昆虫相、クモ相、鳥類相を調べ、人為的に造成された森でも造成から60年を経過すると絶滅危惧種を含む多様な種が生息する豊かな生態系が再現されていることを明らかにした。これらの研究成果に基づいて環境教育プログラムを作成し、市民や子ども向けの環境講座や森の教室として実施した。大学附属植物園の樹林型を利用して、森の役割を明らかにするとともに、植物園発の環境教育プログラムを開発し、地元交野市との協力による「交野環境講座」として5回実施した。1. 11樹林型の過去30年分の樹木成長量データベースを作成し、現地再調査を行って、枯死木、新規導入木等の再計測を行った。さらに胸高直径と樹高から樹体炭素蓄積量を推定するためのアロメトリ関数を作成するためサンプル木(初年度4本)の伐倒調査を行い、葉・枝・幹分離とそれぞれの関数化を行った。2. 1950年の植物園開設からから現在までの植物園と大阪市内の気温を比較すると、どちらも最高気温が約1°C、最低気温が約2°C上昇していた。ただし日最低気温の月平均値は植物園が大阪市内より34°C低くヒートアイランド現象を免れていると推察された。3.環境教育プログラムのタイトルと内容例を示す。「スパイダーウォッチング」ではクモが生息できる自然環境を学んだ。キシノウエトタテグモやカトウツケオグモなどの希少種を含む49種が観察された。子どもはクモや虫に対しても先入観なしに接しており、幼少期に自然体験の機会を持つことは重要と言える。「森に秘められたチカラ」では樹木によるCO_2固定を理解するため、手作り樹高計による樹高測定などから樹木の生長を実感した。また光合成測定装置を用いて様々な葉のCO2吸収を測定し、人が放出するCO_2量と比較することで森の役割を具体的なものとして提示した。これらの他、「徘徊性昆虫類調査」では甲虫類11種が採集された。「鳥の観察会」では野鳥44種、オオタカ、ミゾゴイなど猛禽類や絶滅危惧種の飛来も確認され、食物生態系の上からも生物層の厚さが伺えた。これらのプログラムに参加した親子からは日頃経験することの出来ない自然とのふれあいの機会をもっと持ちたいなどの感想が寄せられた。日本の11樹林型を再現展示している大阪市大理学部附属植物園をフィールドとした研究と活動の実績は以下の通りである。1.異なる樹林におけるCO_2固定能の評価:園内の2つの常緑樹林の樹木炭素蓄積量は2つの落葉樹林のそれに比べ25倍と大きな差が認められた。個々の個体成長速度には常緑-落葉間で大きな差異が認められず、枯死個体のサイズ分布に差異が認められた。今後は樹林によりこのような差異が生じた経緯の解明を試みる。2.植物園の鳥の多様性と特徴:園内は落葉樹林、常緑樹林、混交樹林、針葉樹林、河岸林からなる。2010年112月に実施した18回の調査での延べ出現種数・個体数ともに混交林と河岸林で多く、これらの森は動物性ならびに植物性の餌が豊富で、生物多様性を支える森であることが示された。また種数・個体数の季節変化から植物園が渡りの中継地として重要であることが示された。暗い針葉樹林では鳥がほとんど観察されなかったのに対し、メタセコイア、ヒマラヤスギ、ヌマスギなどの明るい針葉樹林でカラ類などが採餌していた。平地の植物園としては特異な現象で、人為的なコレクションの森が多様な鳥を擁していると考えられた。3.環境教育プログラムの開発・実施:交野市環境保全課と協力して観察・体験型の「環境講座」を5回、都市と森の共生をめざす研究会(代表:植松)と協力して野鳥観察会などの「森の教室」を3回実施した。1.植物園の樹林におけるCO_2固定能の評価:園内の広葉樹を伐倒調査した結果、後藤ら(2003)のアロメトリー式を適用できる事が明らかになった。その結果、同一環境条件下とみなせる園内の常緑ならびに落葉樹林でも、林木炭素蓄積速度は立木密度や枯死樹木損失量の影響を受け、林分間や年度間で大きな差を生じていた。25.5haの敷地の内、樹林造成エリア(一部自生木を含む)の胸高直径5cm以上の7388本について毎木調査し、総計約1050tの炭素を蓄積していると推定した。森の植物園の樹木が蓄積している総炭素量が算出された意義は大きく、環境教育プログラムの中で、森の働きを考えるきっかけになると期待する。

2.植物園の温度環境:植物園を含む私市地区の夏季夜温が大阪市内より低いのは、園及び周辺の生駒山地から天野川に流入する冷気流によることが、定点ならびに移動観測で明らかになった。3.生物多様性の調査:園内で111種のクモが確認され、キシノウエトタテグモ、カトウツケオグモ等の稀少種が含まれていた。また35回、のべ404名による鳥類のラインセンサス調査では出現種数と個体数が河岸林、開平地で多く、暗い森で少なかった。メジロ・シジュウカラなどの山地性野鳥が優先したが、天野川由来の平地性の野鳥も観察された。冬鳥には餌の種類と量が豊富で優れた越冬場所だった。野鳥の出現は餌となる花、実、種子、昆虫、クモ、それらの卵、ミミズ等の有無に依存しており、草刈りの時期や頻度の影響が大きかった。4.環境教育プログラムの開発:「交野環境講座」や「森の教室」など年間10回程度の市民向けプログラムを開発・実施した。市民参加による伐倒調査やクモの調査の他、基礎研究の成果を市民に還元する内容で、本研究が目的としたプログラムが実施できたと考える。
群アソシエーションスキームの交差数による特徴付け問題について

本年度も研究環境の充実をはかるために,関連図書を多数購入することができた,また,旅費として利用することにより,関連する研究集会などに積極的に参加することが可能となった,このことは,より良い発想を得るために,学外の専門家たちとの研究打ち合わせを行う非常に良い機会となった.アソシエーションスキームは,可移置換群を抽象化した強い正則性のある組み合わせ構造である.その正則性は交差数と呼ばれ,アソシエーションスキームをその交差数によって特徴付けることは自然な問題である.特に,有限群から作られる群アソシエーションスキームの場合について解決することは,有限群論との関係からも非常に大切なことであるが,今までのところ結果も少なく,大変難しい問題である.本研究の最終目標は,以前に得られていた対称群における結果を,対称群を含むより一般的な3互換群に対してまで拡張することにあった.この目的達成の第一段階として,まずは特殊な例として,対称群と非常によく似た構造を持つE型ワイル群について解決する予定であった.しかし,非常に残念ながら,この第一段階すら最終年度までに解決することはできなかった.ただし,具体的な構造などもかなり分かってきたことや,難しい点などが明らかになってきたため,解決に近づいてきたものと確信している.また,この目標に関すること以外についても,満足できる研究成果を得ることも出来ず,研究発表を行うことや論文としてまとめることも出来なかった。いままでのところ,大きな成果は得られなかったが,地道な研究が目標の達成に繋がるものと期待し,今後も研究を続けていく予定である.アソシエーションスキームは可移置換群が持つ性質(強い正則性)を抽象化して得られる組み合わせ構造である.その正則性は交差数と呼ばれるパラメータで表されている.そのため,アソシエーションスキームの交差数による特徴付けは自然な問題である.本研究では,有限群から作られる群アソシエーションスキームをその交差数により特徴付ける問題を考えてきた.しかしながら,今までのところ,群アソシエーションスキームについては対称群についての場合にしか解決されておらず,まだまだ新しい発想や手法が必要なこともあり,大変難しい問題である.本研究の目的は対称群での結果を3互換群に対してまで拡張することであるが,本年度は主に対称群に非常によく似た構造を持つE型ワイル群について解決することを試みた.所属機関には関連図書があまり多くなかったため,多数の書籍を購入することができ,研究に利用することが可能となった.また,高性能なコンピューターと計算用ソフトを購入することにより,実験や公差数の計算などを行うことが可能となった.さらには,旅費として利用することで,代数的組合せ論関係の研究集会などに積極的に参加することが可能となった.このことは,より良いアイデアを得るために,学外の専門家たちとの研究打ち合わせを行う非常に良い機会となった.本年度は,E型ワイル群にいて解決するという目的は,残念ながら達成できなかった.また,目覚ましい研究成果を得ることも出来ず,研究発表を行うことや論文としてまとめることも出来なかった.しかしながら,本年度に行った地道な研究は,次年度以降の成果に繋がるものと期待し,今後も研究を続けていく予定である.本年度も研究に必要となる図書を多数購入することにより,研究環境の充実をはかることが出来た.また,旅費として利用することにより関連する研究集会などに積極的に参加することが可能となった.このことは,より良い発想を得るために,学外の専門家たちとの研究打ち合わせを行う非常に良い機会となった.アソシエーションスキームは可移置換群がもつ強い正則性を抽象化することで得られる組み合わせ構造である.その正則性は交差数と呼ばれるパラメータで表されている.そのため,アソシエーションスキームをその交差数によって特徴付けることはとても自然な問題である.この問題を,有限群から作られる群アソシエーションスキームの場合について解決することは,有限群論との関係からも非常に大切なことである.しかし,今までのところ,群アソシエーションスキームの場合については対称群についての場合にしか解決されておらず,今までにない発想や新しい手法が必要なこともあり,大変難しい問題である.本研究の目標は対称群での結果を3互換群に対してまで拡張することであるが,まずは,対称群とよく似た構造を持つE型ワイル群について解決することを試みてきた.これは昨年度に引き続き研究してきたことではあるが,残念ながら本年度も達成することはできなかった.また,目覚ましい研究成果を得ることも出来ず,研究発表を行うことや論文としてまとめることも出来なかった.しかし,目的達成につながらないかもしれないが,一般化された8角形と射影平面との間に何らかの関係があることが見えてきたことは収穫であった.このような地道な成果から大きな成果につながり,本研究の目標が達成ができるものと期待し,今後も研究を続けていく予定である.本年度も研究環境の充実をはかるために,関連図書を多数購入することができた,また,旅費として利用することにより,関連する研究集会などに積極的に参加することが可能となった,このことは,より良い発想を得るために,学外の専門家たちとの研究打ち合わせを行う非常に良い機会となった.アソシエーションスキームは,可移置換群を抽象化した強い正則性のある組み合わせ構造である.その正則性は交差数と呼ばれ,アソシエーションスキームをその交差数によって特徴付けることは自然な問題である.

特に,有限群から作られる群アソシエーションスキームの場合について解決することは,有限群論との関係からも非常に大切なことであるが,今までのところ結果も少なく,大変難しい問題である.本研究の最終目標は,以前に得られていた対称群における結果を,対称群を含むより一般的な3互換群に対してまで拡張することにあった.この目的達成の第一段階として,まずは特殊な例として,対称群と非常によく似た構造を持つE型ワイル群について解決する予定であった.しかし,非常に残念ながら,この第一段階すら最終年度までに解決することはできなかった.ただし,具体的な構造などもかなり分かってきたことや,難しい点などが明らかになってきたため,解決に近づいてきたものと確信している.また,この目標に関すること以外についても,満足できる研究成果を得ることも出来ず,研究発表を行うことや論文としてまとめることも出来なかった。いままでのところ,大きな成果は得られなかったが,地道な研究が目標の達成に繋がるものと期待し,今後も研究を続けていく予定である.
集団間葛藤を乗り越えるための認知基盤としてのワーキングメモリキャパシティ

本研究の目的は、ワーキングメモリキャパシティ(WMC)が集団間葛藤の生起過程および解消過程に及ぼす影響について検討を行うことである。H30年度は、外集団成員への嫌悪感情や差別につながる存在論的恐怖と感染脅威に着目し、2つの研究を行った。存在脅威管理理論に基づいた研究の結果、存在論的恐怖が顕現化されると、「優秀な集団は上に立ち、他の集団を導くほうがよい」といった社会的支配志向性が高まること、この傾向は自文化が外集団から受容されているという情報に接すると抑制されることが示された。しかしながら、WMCは、情報接触による社会的支配志向性の抑制効果と関連していなかった。一方、存在論的恐怖が顕現化すると、WMC高群は低群よりも愛国心が高まることが示された。これまでに、嫌悪感情の喚起は、病原体の感染を避けるための心理的メカニズムであり、感染症脅威は外集団成員に対する顕在的・潜在的な偏見と関連すること、感染脆弱意識には個人差があることが示されている。これらの知見を踏まえた研究により、過去の疾病を思い出すことによって感染症脅威が高められると、WMC高群において感染脆弱意識が低い者よりも高い者は、ホームレスなどのスティグマをもつ集団に対して「支援や援助の必要性はない」と非寛容になる傾向が見出された。文化的世界観の防衛や感染症脅威への対処が必要な状況下では、WMC高群は低群よりも外集団に対して否定的な態度を形成する可能性があることが示唆された。集団間葛藤の生起過程と解消過程を解明するためには、当事者を取り巻く社会的文脈において顕現化された動機や目標と、認知資源(WMC)の個人差を考慮する必要があることが示された。本研究の目的はワーキングメモリキャパシティ(WMC)が集団間葛藤の生起過程および解消過程に及ぼす影響について検討することである。本年度は生起過程に焦点をあて、2つの研究を行った。ひとつ目の実験では、安全基地(secure base)プライミングが内集団バイアスを低下させるという先行研究に基づき、プライミング3(安全基地・お金・統制)×WMC 2(高・低)が、内集団成員と外集団成員に対する印象評定に及ぼす影響を検討した。分析の結果、安全基地プライミングは統制群よりもポジティブ感情を喚起することが示されたが、プライミングが内集団バイアスに及ぼす影響は確認されなかった。しかしながら、WMC低群は高群よりも内集団バイアスが強いことが明らかになった。ふたつ目の実験では、通常は偏見や差別を示しやすい認知的完結欲求が高い個人が、内集団肯定化(in-group affirmation)を行うことにより、外集団を好ましく評価する傾向が生じるという研究知見を踏まえ、内集団肯定化2(長所・短所)×認知的完結欲求2(高・低)×WMC2(高・低)が外集団成員に対する好ましさに及ぼす影響について検討した。実験では、参加者が所属している内集団の長所を記述することにより、内集団肯定化の操作を行った。分析の結果、先行研究と一致して、内集団肯定化は認知的完結化欲求低群よりも高群において、外集団成員に対する肯定的評価と結びつくことが示された。さらに、その効果がWMC低群においてのみ認められることが明らかとなった。WMCが集団間葛藤の生起過程に関与していることが示された。申請者はこれまでワーキングメモリキャパシティが集団間葛藤の生起過程について実証的な検討を行い、仮説を概ね支持する結果を得ている。全体として本研究は順調に進展していると考える。これまでの研究から、外集団や外集団成員の行動について否定的に報じたメディアに接することが、外集団成員に対する否定的な態度形成や外集団成員への排斥行動を引き起こすことが示されている。メディアが報じる外集団に関する限定的かつ感情的な情報を処理する過程にWMCが関与していることが予想される。本年度はこれらの知見を踏まえ、メディアが報じた外集団脅威情報の処理にWMCが及ぼす影響、ならびに外集団脅威報道触後の外集団成員排斥にWMCが及ぼす影響について検討を行った。主な知見は以下のようにまとめられる。まず、メディアが報じた外集団と日本の間に生じた否定的事象(慰安婦問題など)について、WMC低群は高群よりも自国にとって脅威であると評価する傾向があることが示された。また、WMCが乏しいほど外集団脅威報道接触後に国家アイデンティティ、とりわけ愛国心が高まることが確認された。さらに、愛国心の高まりは、否定的な集団間情動と集団実体性の認知を媒介して外集団成員排斥と結びつく可能性があることが明らかとなった。これらの結果は、WMCの個人差がメディアによって報じられる外集団に関する情報の処理過程に影響を及ぼしていることを示唆しており、WMCの観点から集団間葛藤の生起過程ならびに解消過程について検討することの重要性を示していると考えられる。本年度は、これまでに収集したデータに基づき学会発表を行った。また、現在は学術論文の執筆を進めており、ある程度成果の発信が順調に進んでいると言える。未発表ではあるが、外集団成員の集団実体性の高さを操作したシナリオを用いて、集団実体性の高さとWMCの個人差が、外集団成員の受け入れに及ぼす影響に関する実験も行っている。これらのデータについて現在分析を進めており、成果について発表することを予定している。

本研究の目的は、ワーキングメモリキャパシティ(WMC)が集団間葛藤の生起過程および解消過程に及ぼす影響について検討を行うことである。H30年度は、外集団成員への嫌悪感情や差別につながる存在論的恐怖と感染脅威に着目し、2つの研究を行った。存在脅威管理理論に基づいた研究の結果、存在論的恐怖が顕現化されると、「優秀な集団は上に立ち、他の集団を導くほうがよい」といった社会的支配志向性が高まること、この傾向は自文化が外集団から受容されているという情報に接すると抑制されることが示された。しかしながら、WMCは、情報接触による社会的支配志向性の抑制効果と関連していなかった。一方、存在論的恐怖が顕現化すると、WMC高群は低群よりも愛国心が高まることが示された。これまでに、嫌悪感情の喚起は、病原体の感染を避けるための心理的メカニズムであり、感染症脅威は外集団成員に対する顕在的・潜在的な偏見と関連すること、感染脆弱意識には個人差があることが示されている。これらの知見を踏まえた研究により、過去の疾病を思い出すことによって感染症脅威が高められると、WMC高群において感染脆弱意識が低い者よりも高い者は、ホームレスなどのスティグマをもつ集団に対して「支援や援助の必要性はない」と非寛容になる傾向が見出された。文化的世界観の防衛や感染症脅威への対処が必要な状況下では、WMC高群は低群よりも外集団に対して否定的な態度を形成する可能性があることが示唆された。集団間葛藤の生起過程と解消過程を解明するためには、当事者を取り巻く社会的文脈において顕現化された動機や目標と、認知資源(WMC)の個人差を考慮する必要があることが示された。今後はワーキングメモリキャパシティが集団間葛藤の生起過程ならびに解消過程について、心的プロセスを含めたより精緻な現象理解を行うことを目指している。今後の研究の推進方策については、以下のように進めることを計画している。まず、これまでに得た知見を踏まえて、今後の課題を再検討し、当初の研究目的と照らし合わせながら、さらに検討を行う必要がある課題を明らかにする。その上で、得られた知見を補強するための実験や調査を行う予定である。また、実験や調査と並行して、昨年度までに得た実証データについては、その内容を精査し、学会発表および論文としてまとめることを計画している。研究の実施を迅速に進めるため、研究備品(図書)の購入を前倒ししたために生じた。購入した備品(図書)については、3年間を通して研究実施において使用する。
心筋における内向き整流特性カリウムチャネルの分子多様性の解析

心筋細胞において内向き整流カリウムチャネルは静止膜電位を深く保ちカリウムの平衡電位より脱分極側で外向き電流を通しにくくすることによって心筋特有の長い活動電位を作ることに寄与していると考えられている。心筋の内向き整流カリウムチャネルを分子レベルで調べることを目的として、Northern blotで心臓に発現することが判明しているIRK1とIRK2についてこの2種類のチャネルがヘテロ4量体を形成するかどうかを両者の遺伝子をタンデムに結合させて検討したがIRK1とIRK2共にホモでのみチャネルを形成することが判明した。単一心房筋細胞および単一心室筋細胞を用いたRT-PCRによる検討をおこなったところ、心房筋、心室筋ともにIRK2は発現しているがIRK1は発現していないことが明らかとなった。恐らく、IRK1は心臓の結合組織か、もしくは内皮細胞等の非筋細胞に発現していると考えられた。したがって、本研究によりこれまでその分子レベルでの組成が不明であったiK1チャネルがIRK2によって形成されていることが初めて明らかとされた。一方、心臓にはATPによって調節されるATP感受性カリウムチャネル(K_<ATP>)がある。心臓のK_<ATP>をクローン化して他の種類のK_<ATP>と比較検討をおこない分子レベルでK_<ATP>を解明することを目的として、サブユニットであるBIRとuK_<ATP>をクローン化した。また、スルフォニル尿素受容体SUR2A,SUR2Bを新たにクローン化した。SUR2A,SUR2B共に培養細胞(HEK)においてBIRもしくはuK_<ATP>とともに共発現させることによってK_<ATP>が出現した。SUR2AとBIRはともに心臓に発現が見られるが、SUR2AとBIRを構成サブユニットとするK_<ATP>を培養細胞系に発現させ解析したところ、心臓のK_<ATP>チャネルの性質と非常に似ていることが明かとなった。以上から心臓の内向き整流カリウムチャネルを分子レベルで明らかとすることができた。心筋細胞において内向き整流性カリウムチャネル(iK1チャネル)は静止膜電位を深く保ち、カリウムの平衡電位より脱分極側で外向き電流を通しにくくすることにより心筋細胞特有の長い活動電位持続時間に寄与することが知られている。最近、我々は3種類のIRKチャネル(IRK1-3)をクローニングしたが、IRK1、IRK2が心臓に発現していた。IRK1およびIRK2チャネルはアフリカツメガエル卵母細胞発現系でそれぞれ古典的な内向き整流性カリウムチャネルを発現した。また、IRK1およびIRK2チャネルを母卵細胞に共発現し、パッチクランプ法で単一チャネルコンダクタンスおよびチャネル開閉のキネテイクスの解析をおこなったところ、両チャネルはヘテロ多量体を形成せず各々のチャネル活性を観察するのみであった。さらに、これら3種類のIRKチャネルの脳内での機能を明らかにするために、それらの発現をin situ hybridization法により検討した。3種類のIRKチャネルはすべてニューロンに存在し、海馬、嗅球、大脳皮質に発現が見られたが、その他の分布は異なっていた。すなわち、IRK1mRNAは脳全体に、IRK3mRNAは前脳に強く発現していた。IRK2mRNAは小脳顆粒細胞に特に強い発現がみられ、三叉神経運動核、梨状葉、橋核にも存在した。これらIRKチャネルmRNAの異なる分布は脳内ニューロンの興奮の調節にそれぞれ特異的な機能を有することが示唆される。

心筋細胞において内向き整流カリウムチャネルは静止膜電位を深く保ちカリウムの平衡電位より脱分極側で外向き電流を通しにくくすることによって心筋特有の長い活動電位を作ることに寄与していると考えられている。心筋の内向き整流カリウムチャネルを分子レベルで調べることを目的として、Northern blotで心臓に発現することが判明しているIRK1とIRK2についてこの2種類のチャネルがヘテロ4量体を形成するかどうかを両者の遺伝子をタンデムに結合させて検討したがIRK1とIRK2共にホモでのみチャネルを形成することが判明した。単一心房筋細胞および単一心室細胞を用いたRT-PCRによる検討をおこなったところ、心房筋、心室筋ともにIRK2は発現しているがIRK1は発現していないことが明らかとなった。恐らく、IRK1は心臓の結合組織か、もしくは内皮細胞等の非筋細胞に発現していると考えられた。したがって、本研究によりこれまでその分子レベルでの組成が不明であったiK1チャネルがIRK2によって形成されていることが初めて明らかとされた。一方、心臓にはATPによって調節されるATP感受性カリウムチャネル(K_<ATP>)がある。心臓のK_<ATP>をクローン化して他の種類のK_<ATP>と比較検討をおこない分子レベルでK_<ATP>を解明することを目的として、サブユニットであるBIRとuK_<ATP>をクローン化した。また、スルフォニル尿素受容体SUR2A,SUR2Bを新たにクローン化した。SUR2A,SUR2B共に培養細胞(HEK)においてBIRもしくはuK_<ATP>とともに共発現させることによってK_<ATP>が出現した。SUR2AとBIRはともに心臓に発現が見られるが、SUR2AとBIRを構成サブユニットとするK_<ATP>を培養細胞系に発現させ解析したところ、心臓のK_<ATP>チャネルの性質と非常に似ていることが明らかとなった。以上から心臓の内向き整流カリウムチャネルを分子レベルで明らかとすることができた。
脱細胞化生体組織を利用した移植細胞の生着補助材料の開発

本研究課題は、生体内の任意の部位に血管新生と創傷治癒を誘導する生体材料を作製し、移植細胞の生着率を向上させる材料開発の基盤確立を目的としている。平成30年度は、脱細胞化生体組織の加工手法を検討し、脱細胞化肝臓や脱細胞化神経の粉末化やゾル化手法を確立した。粉末化またはゾル化した脱細胞化生体組織はシリンジにより、動物体内に注入可能なことを明らかにした。さらに、ラット皮下埋植試験を行い、脱細胞化組織粉末、ゾルの血管新生誘導能を比較評価し、脱細胞化肝臓が高い血管新生誘導能を有することを明らかにした。また、細胞試験を用いて脱細胞化組織の神経突起伸長促進を評価し、その他の脱細胞化生体組織と比較して、脱細胞化脳と脱細胞化脊髄が高い神経突起伸長促進能を示した。以上から、脱細胞化生体組織の原料組織の種類により、血管新生誘導能や組織再生能が異なる可能性を見出した。平成30年度の到達目標である種々の脱細胞化生体組織の加工方法を確立した。また、脱細胞化神経組織の組織特異的機能を明らかにした。以上から、おおむね順調な進捗だと判断した。平成30年度は、おおむね予定通り進行した。今後は、細胞試験により、脱細胞化生体組織の血管新生促進、創傷治癒誘導能について評価する。また、細胞移植の際の生着補助材料としての有効性を動物試験にて評価する。平成29年度は、生体組織から細胞を除去した脱細胞化生体組織の作製、細胞試験と動物試験による脱細胞化生体組織の機能評価に取り組んだ。特に、年齢の異なる原料動物と種々の組織から作製した脱細胞化生体組織の機能比較を行い、原料特異的な機能について解析した。高静水圧法を利用し、成体ブタ組織と胎児ブタ組織(肝臓、骨格筋、心筋など)から脱細胞化生体組織を作製した。組織学的染色と残存DNA定量により、細胞が除去されていることを確認した。脱細胞化生体組織の機能評価として細胞毒性試験と細胞遊走性試験を行い、原料動物の年齢、組織の種類により細胞遊走性が異なることを見出し、胎児由来脱細胞化生体組織が高い細胞遊走性を示した。また、すべての脱細胞化生体組織で細胞毒性は認められなかった。酵素分解試験において、成体由来脱細胞化生体組織と比較して、胎児由来脱細胞化生体組織が早期に分解されることが明らかになった。また、組織の種類によっても分解速度が異なることが明らかになった。脱細胞化生体組織のラット皮下埋植試験において、材料内部への細胞浸潤が胎児由来脱細胞化生体組織で早期に観察された。以上から、脱細胞化生体組織の原料動物年齢や組織の種類により、創傷治癒や血管新生誘導能が異なる可能性を見出した。平成29年度では、設定目標の脱細胞化生体組織の作製と特性評価、細胞試験および動物試験に取り組み、成体と胎児動物由来の脱細胞化生体組織では機能が異なることを明らかにした。また、平成30年度の目標である脱細胞化生体組織の成型加工の予備実験を行い、種々の脱細胞化生体組織を粉末化することに成功した。平成29年度は、おおむね予定通り進行した。今後は、脱細胞化生体組織の成型加工に取り組み、注射針による注入可能な剤形の脱細胞化生体組織化材料の作製を目指す。細胞と脱細胞化生体組織加工材料の混合し、培養試験等を実施する。また、細胞移植の際の生着補助材料としての有効性を細胞試験および動物試験にて評価する。、平成30年度は、おおむね予定通り進行した。
重粒子線の虚血心筋への局所応用による血流改善および抗不整脈効果

交感神経除神経や心筋血流が不均一であることは致死性不整脈の原因の一つであると考えられている。これらの不整脈の原因はカテーテルによる心筋焼灼では現在でも十分に治療できない。シンクロトロンから得られる重粒子線は,2次元方向に加えて深さ方向にもその線量を限局可能であるという3次元限局所照射という特徴を利用した低侵襲癌治療として用いられている。家兎心筋において重粒子線照射により限局した焼灼と局所心臓交感神経除神経が可能かどうか検討し,虚血心筋における不整脈治療として適応できるか評価した。野兎10羽に,放射線医学総合研究所の粒子加速器(HIMAC)を用いて重粒子線の照射を行った。加速粒子は炭素イオン(拡大Bragg peak beam 6cm,290MeV/u),照射線量90Gy,照射野は前胸部20x20mm、到達深度20mmとした.心機能評価、組織学的評価、^<125>I-metaiodobenzylguanidin(MIBG)によるauto radiographyで交感神経除神経評価を照射後4週に施行した。組織学的には左室自由壁外側1/2に限局して心筋壊死を認め,autoradiographyでは照射部に一致したMIBGの取り込み欠損を認め,均一な交感神経除神経を確認した。照射部位と他の左室前壁の非照射野との間に収縮能や心筋血流に差を認めなかった。次に10羽の家兎に対しマイクロスフェアー法により心筋虚血を作成し,2週間後に6羽に対し重粒子照射を行った。虚血作成後4週にVT誘発試験を施行した。重粒子線照射家兎(n=6)において,不応期は均一化しVT誘発は阻止された。一方,重粒子線非照射家兎(n=4)は全て誘発された。重粒子線は照射局所の心外膜側に限局した焼灼が可能であり,均一な局所心臓交感神経除神経領域を作り出せる。当初・抗不整脈効果は照射による心筋の直接的なダメージと考えられたが、不応期の均一な延長作用など心筋焼灼のみでは説明が困難でありKイオンチャンネルの変性などの関与も考慮にいれ今後の研究が必要である。交感神経除神経や心筋血流が不均一であることは致死性不整脈の原因の一つであると考えられている.これらの不整脈の原因はカテーテルによる心筋焼灼では現在でも十分に治療できない.シンクロトロンから得られる重粒子線は,2次元方向に加えて深さ方向にもその線量を限局可能であるという3次元限局所照射という特徴を利用した低侵襲癌治療として用いられている.家兎心筋において重粒子線照射により限局した焼灼と局所心臓交感神経除神経が可能かどうか検討し,虚血心筋における不整脈治療として適応できるか評価した.野兎10羽に,放射線医学総合研究所の粒子加速器(HIMAC)を用いて重粒子線の照射を行った.加速粒子は炭素イオン(拡大Bragg peak beam 6cm,290MeV/u),照射線量90Gy,照射野は前胸部20×20mm,到達深度20mmとした.心機能評価,組織学的評価,^<125>I-metaiodobenzylguanidin(MIBG)によるauto radiographyで交感神経除神経評価を照射後4週に施行した.組織学的には左室自由壁外側1/2に限局して心筋壊死を認め,autoradiographyでは照射部に一致したMIBGの取り込み欠損を認め,均一な交感神経除神経を確認した.照射部位と他の左室前壁の非照射野との間に収縮能や心筋血流に差を認めなかった.次に8羽の家兎に対しマイクロスフェアー法により心筋虚血を作成し,2週間後に4羽に対し重粒子照射を行った.虚血作成後4週にVT誘発試験を施行した.重粒子線照射家兎(n=4)において,VT誘発は阻止された.しかし,重粒子線非照射家兎(n=4)は全て誘発された。重粒子線は照射局所の心外膜側に限局した焼灼が可能であり,均一な局所心臓交感神経除神経領域を作り出せる.そして,虚血心筋における不整脈治療として適応できる.交感神経除神経や心筋血流が不均一であることは致死性不整脈の原因の一つであると考えられている。

照射部位と他の左室前壁の非照射野との間に収縮能や心筋血流に差を認めなかった。次に10羽の家兎に対しマイクロスフェアー法により心筋虚血を作成し,2週間後に6羽に対し重粒子照射を行った。虚血作成後4週にVT誘発試験を施行した。重粒子線照射家兎(n=6)において,不応期は均一化しVT誘発は阻止された。一方,重粒子線非照射家兎(n=4)は全て誘発された。重粒子線は照射局所の心外膜側に限局した焼灼が可能であり,均一な局所心臓交感神経除神経領域を作り出せる。当初・抗不整脈効果は照射による心筋の直接的なダメージと考えられたが、不応期の均一な延長作用など心筋焼灼のみでは説明が困難でありKイオンチャンネルの変性などの関与も考慮にいれ今後の研究が必要である。
分子疫学的手法を用いた地域におけるHIV感染伝播経路の解析

遺伝子解析を行ったウイルスは53株で、env-V3の塩基配列分析からサブタイプを同定した結果、日本人男性でサブタイプBが49株、サブタイプAEが1株、外国人女性でサブタイプAEが3株であった。これらのウイルス株の中でサブタイプB株に着目すると、2001年以降に検出したサブタイプBの株では遺伝的に多様な広がりをもっていることが観察された。この傾向はpol領域でも認められた。env-V3のcrown tetrapeptideモチーフに関しても、サブタイプBの49株中に、主流であると言われているGPGRが27株の他にGIGPRモチーフをもつ株が2株、GPGQが8株、GPGGが4株、GPGKが4株、APGRが3株、GMGRが1株存在し、多様性が増加する傾向は示された。遺伝的に非常に近縁でV3 loop内で同一の珍しい特徴をもつアミノ酸の挿入や欠失がみられる複数の株が2グループ確認された。その1つは2001年に検出したサブタイプBの3株であり、V3loopの19番目と20番目の間にIleあるいはMetの挿入、24番目にアミノ酸の欠失がみられ、アミノ酸レベルでは9098%の相同性を示した。この3株に対してpol領域について系統樹解析を行うと、V3同様に非常に近縁で、アミノ酸レベルでは98100%と高い相同性がみられた。また別の特徴的配列をもつ2株はcrown tetrapeptideモチーフ内にIleの挿入変異がみられ、V3領域においてアミノ酸レベルでは97%の相同性を示した。これらの感染源が同一であると考えられるウイルスの存在は、地域におけるコミュニティーでのHIV感染の伝播経路を推定することができた。pol領域の解析により、多型の可能性も考えられるが薬剤耐性変異をもつウイルスがみつかり、薬剤を投与している感染者から新たに感染したと考えられる例もみられた。伝播経路や感染の広がり、また薬剤耐性変異ウイルスを調べる等、分子疫学的手法を用いることは有用な手段であると考えられた。1992年から2002年までに大阪府内におけるHIV感染に対してリスクの高い行動をとっていると思われる人々を対象に行った抗体検査で陽性となった検体の中で遺伝子解析が可能であったウイルスは31株であった。塩基配列分析からサブタイプを同定した結果、サブタイプBが27株、サブタイプAEが4株であった。V3領域の塩基配列を基に系統樹解析を行った結果、サブタイプBの中でも2001年以降のものについては各株間で多様性が増加する傾向が見られた。また、遺伝的距離が非常に近い2つのグループが確認された。この2グループについてアミノ酸配列について比較を行うと、V3 loop内で同一の特徴をもつアミノ酸の挿入や欠失がみられた。その1つのグループは2001年に検出したサブタイプBの3株であり、アミノ酸の相同性は9098%と高く、V3 loopの19番目と20番目の間にIleあるいはMetの挿入、24番目にアミノ酸の欠失が共通してみられた。またもう一つのグループはアミノ酸の相同性は97%と高く、GPGRモチーフ内にIleの挿入という特徴的配列をもつ2株であった。このグループ内のそれぞれの検体は感染者の年齢も違うことより、同一人物ではないが感染源が同一である可能性が高いと考えられた。また、聞き取り調査の結果、同性間性的接触により感染した例も確認され、性的なつながりをもつグループ内での感染の広がりが確認され、性行為による感染拡大をおさえるための働きかけが必要であることが示唆された。2002年に1人の男性から検出されたウイルスは個体内で多様な塩基配列をもっており、少なくとも2つの異なるウイルス集団に分けられると考えられた。この2つの集団の片方はアミノ酸の欠失や挿入をもつといった、異なる遺伝的特徴を有していた。ひきつづき2003年からの検体5例および確認検査で依頼のあった検体も含めて遺伝子解析を行うと、この男性のもつウイルス集団の片方(アミノ酸の欠失や挿入をもたないグループ)は2003年に陽性が確認された検体2例と非常に近縁であり、類似したアミノ酸配列を有することが確認された。これらの結果をうけ、最近2002年、2003年においてHIV陽性が確認された検体の遺伝子解析を行った結果、いくつかの近縁な塩基配列をもつグループがみつかった。また別の1人の感染者の体内には、遺伝的に異なる少なくとも2つのウイルス集団が存在することが明らかとなり、加えてそれぞれのウイルスが少し異なるルートで感染がひろがりつつあることを示すデータが得られたことより、異なる株の重感染をおこした感染者である可能性が示唆された。

遺伝的に非常に近縁でV3 loop内で同一の珍しい特徴をもつアミノ酸の挿入や欠失がみられる複数の株が2グループ確認された。その1つは2001年に検出したサブタイプBの3株であり、V3loopの19番目と20番目の間にIleあるいはMetの挿入、24番目にアミノ酸の欠失がみられ、アミノ酸レベルでは9098%の相同性を示した。この3株に対してpol領域について系統樹解析を行うと、V3同様に非常に近縁で、アミノ酸レベルでは98100%と高い相同性がみられた。また別の特徴的配列をもつ2株はcrown tetrapeptideモチーフ内にIleの挿入変異がみられ、V3領域においてアミノ酸レベルでは97%の相同性を示した。これらの感染源が同一であると考えられるウイルスの存在は、地域におけるコミュニティーでのHIV感染の伝播経路を推定することができた。pol領域の解析により、多型の可能性も考えられるが薬剤耐性変異をもつウイルスがみつかり、薬剤を投与している感染者から新たに感染したと考えられる例もみられた。伝播経路や感染の広がり、また薬剤耐性変異ウイルスを調べる等、分子疫学的手法を用いることは有用な手段であると考えられた。
組織内の意思決定構造を考慮した建設契約の紛争解決プロセスに関する研究

インフラストラクチュアーの建設プロジェクトは大規模かつ複雑であるために、極めて多様なリスクをともなう。そのため、建設契約には、将来に起こりうる全ての事象を記述することが不可能となる。すなわち、建設契約は典型的な不完備契約であり、事後的な契約変更や紛争の発生は不可避である。そのため、建設契約の不完備性に対処するために、効率的に契約変更および紛争を解決するためのルールを設計する必要性がある。本研究では、組織としての意思決定要因である取引の長期的関係が紛争解決プロセスに与える影響について分析した.平成18年度では、大本・小林・大西(2001)による個人間での和解交渉プロセスのRubinstein型交渉ゲームモデルを基礎として,組織としての継続性を重視する意思決定原理によって紛争解決過程がどのような影響を受けるかを分析した。その結果,長期的関係を重視する企業の紛争は抑制されることが明らかになった.さらに,わが国における大手建設企業へのアンケート調査を実施した結果から,売上規模及び長期的関係をどれだけ企業が重視しているかに応じて紛争解決過程が影響を受けることを指摘した.このような組織的意思決定構造及び近年の建設市場における長期的関係性が必ずしも成立しない環境では,いったん紛争に至ってしまうと紛争に係るコストや時間がかかってしまうことから、クレームや紛争に発展する前に、予防することが重要であることを指摘した。海外工事での契約約款であるFIDICでは、中立公正な第三者の立場として、エンジニアに代わり紛争の判断を行うDAB(Dispute Adjudication Board)といった代替的な紛争解決手段によって,問題点を早期に抽出することによって、紛争を予防することが可能であることを指摘した.インフラストラクチュアーの建設プロジェクトは大規模かつ複雑であるために、極めて多様なリスクをともなう。海外工事での契約約款であるFIDICでは、中立公正な第三者の立場として、エンジニアに代わり紛争の判断を行うDAB(Dispute Adjudication Board)といった代替的な紛争解決手段によって,問題点を早期に抽出することによって、紛争を予防することが可能であることを指摘した.近年、建設契約紛争が長期化し多大なコストが費やされている。本研究では、紛争当事者の組織における内部意思決定構造が紛争解決プロセスに与える影響について分析した上で、より効率的な紛争解決プロセスを検討することを目的とする。そのために、平成18年度では、紛争処理プロセスにおける組織的意思決定構造のプロトタイプモデルの構築を試みた。近代組織論では、すべての人間が、いわゆる合理的経済モデルで要求するような合理性を有しておらず、組織の存在によって、初めて合理的に意思決定ができることを主張している。紛争解決においても、企業全体の状況に関して十分な知識を有さない下層レベルの個人が企業全体の意思決定を行えば、非合理的な選択につながる可能性がある。このような、個人の「合理性の限界」を前提として、近年の建設企業を取り巻く市場環境の変化が組織内意思決定構造に与える変化をそのメカニズムの解明を試みた。また、プロトタイプモデルの検証のため、近年のわが国の建設プロジェクトにおける紛争処理プロセスにおける紛争当事者の組織内意思決定構造の実態を調査し、紛争解決に至るまでの一連の意思決定を同定した。さらに、それらの意思決定が紛争当事者の組織内でどのような経緯で行われたのかを明らかにした。意思決定に至るまでに、組織内のどのような立場の人間が情報を伝達し、最終的な意思決定を行っているのかについて着目して事例の収集を行い、実証分析を行った。平成18年度で構築した、紛争解決プロセスにおける組織的意思決定構造モデルに基づいて、紛争当事者間の和解交渉モデルの定式化を行った。大本・小林・大西(2001)による個人間での和解交渉プロセスをRubinstein型の交渉ゲームモデルを基礎とした和解交渉モデルの紛争当事者が組織的意思決定原理を有する個人として捉えたときに、和解交渉プロセスのモデルがどのように影響を受けるかを分析した。また、国内における建設契約に関して、発注者が官である場合と民である場合では、組織的意思決定構造が異なるために、その紛争解決プロセスに相違が生じると考えられる。官及び民の組織的意思決定構造の違いを明確に定義した上で、組織的意思決定構造を考慮した和解交渉モデルを用いて、均衡解の相違を分析した。さらに,わが国における大手建設企業へのアンケート調査を実施した結果から,売上規模及び長期的関係をどれだけ企業が重視しているかに応じて紛争解決過程が影響を受けることを指摘した.

このような組織的意思決定構造及び近年の建設市場における長期的関係性が必ずしも成立しない環境では,いったん紛争に至ってしまうと紛争に係るコストや時間がかかってしまうことから、クレームや紛争に発展する前に、予防することが重要であることを指摘した。海外工事での契約約款であるFIDICでは、中立公正な第三者の立場として、エンジニアに代わり紛争の判断を行うDAB(Dispute Adjudication Board)といった代替的な紛争解決手段によって,問題点を早期に抽出することによって、紛争予防することが可能であることを指摘した.
II型可溶型TNF受容体を用いた重度変形性顎関節症に対する局所抗サイトカイン療法

本研究では,変形性顎関節症に対する新規関節腔内注入薬として可溶型腫瘍壊死因子受容体(sTNFR-II)を対象に考えており,既に関節リウマチの治療薬として使用されているエタネルセプトにより,関節軟骨破壊に関与する一部のマトリックスメタロプロテアーゼの関節軟骨細胞からの産生を抑制する傾向がみられた.また,併せて変形性顎関節症に特異的なタンパク質を同定することで,本治療の効果判定の指標としたり、新規治療に応用するため,顎関節滑液中のタンパク質に関してもサイトカインアレイ解析や網羅的解析を行った.本研究では,変形性顎関節症に対する新規関節腔内注入薬として可溶型腫瘍壊死因子受容体(sTNFR-II)を対象に考えており,既に関節リウマチの治療薬として使用されているエタネルセプトにより,関節軟骨破壊に関与する一部のマトリックスメタロプロテアーゼの関節軟骨細胞からの産生を抑制する傾向がみられた.また,併せて変形性顎関節症に特異的なタンパク質を同定することで,本治療の効果判定の指標としたり、新規治療に応用するため,顎関節滑液中のタンパク質に関してもサイトカインアレイ解析や網羅的解析を行った.II型可溶型TNF受容体を用いた重度変形性顎関節症(TMJ OA)に対する局所抗サイトカイン療法の実現を目的に,本年度は以下の実験を行った.ラット新生児膝関節より採取した軟骨細胞を単離後初代培養し,サブコンフルエントの時点でTNFα(10 ng/ml),IL-1β(10 ng/ml)を単独,同時添加し,その6,18時間後に完全ヒト可溶型TNFα/LTαレセプター製剤(エンブレル[○!R])(300ng/ml)を培養液中に添加,TNFα,IL-1β添加時から12,24時間後の培養軟骨細胞におけるMMP3,9,13遺伝子発現をreal-time RT-PCRで定量し,エンブレル[○!R]の効果を検討した.その結果,IL-1β単独添加により上昇したmmp発現はエンブレル[○!R]により抑制されなかったが,TNFα単独,TNFαとIL-1β同時添加により上昇したmmp発現に対しては抑制傾向がみられた.特にTNFα単独添加24時間後のmmp3発現が,TNFαとIL-1β同時添加12,24時間後のmmp13発現がエンブレル[○!R]により有意に抑制された.現在はin vivoでの検討のため,TMJ OAモデルラットの作製とエンブレル[○!R]の顎関節腔内局所注入を試みている.さらに,TMJ OAに特異的な蛋白質を同定する目的で,健康被験者1名,TMJ OA患者2名の顎関節滑液を対象にサイトカインアレイ解析により174種類のサイトカインの発現を調べた.その結果,健康被験者に比べ患者で2倍以上の発現量であったサイトカインが各々17種,23種検出され,その内IL-1RII,SDF-1βが患者群で共通して多かった.一方,健康被験者に比べ1/2以下の発現量であったサイトカインは各々1種,3種でIGFBP-6が共通して少なかった.今後は解析サンプル数を増加しさらに解析を進め,本疾患特異的タンパク質の同定と新規治療法の開発を目指す.本研究目的の一環として,変形性顎関節症患者の顎関節滑液中タンパク質の網羅的解析を行い,特異的タンパク質の同定を試みた.実験1:質量分析計(LC/MS System阻)を用い,健康被験者(Co)群,変形性顎関節症(OA)群,関節リウマチ(RA)群(各N=2)の顎関節滑液中タンパク質の網羅的解析(LC/MS解析)を行った.結果1:いずれの滑液からもアルブミン,IgG,トランスフェリン等の血清内主要タンパク質が多く検出され,疾患特異的タンパク質となりうるべきタンパク質は検出されなかった.実験2:そこで,血清内主要タンパク質による微量タンパク質のマスキングを抑制するために,Co群(N=3),OA群(N=3),非復位性関節円板前方転位(woR)群(N=2),RA群(N=2)に関して血清内主要タンパク質のカラム除去処理を行い,LC/MS解析を行った.結果2:除去カラム未使用と比べ,各群の検出タンパク質数は増加し,Co群に比べOA群,woR群,RA群で検出タンパク質が多い傾向がみられた.しかし,各疾患に有意な存在が報告されているタンパク質が検出されず,同一群内での検出タンパク質にもばらつきがあった.実験3:さらに微量タンパク質の検出を高めるために,OA滑液(N=1)に関し,ZipTipによる分画を行った上で,LC/MS解析を行った.結果3:カラム処理,トリプシン処理,ZipTip処理の順で前処理を行うと,ZipTip未処理と比べ検出タンパク質は増加する傾向がみられたが,処理ステップ増加に伴うタンパク質の喪失もみられた.以上より,LC/MS解析による本疾患の特異的タンパク質同定には前処理方法のさらなる検討が必要である.しかしその同定が可能となれば,II型可溶型TNF受容体による局所抗サイトカイン療法の効果判定への応用だけでなく,本疾患に体する新規治療法開発も期待できる.
気泡発生音と発生気泡径の相関に関する研究

ヒートパイプの作動液中で発生する気泡の流動状態と発生音の関係について実験的に検討した。ヒートパイプ下部に蒸留水を入れ、側面にマントルヒーターを巻いて4050°Cに加熱した。系内は真空ポンプで2050mmHgに減圧した。流動状態はデジタルビデオで観察し、さらに外部マイクロフォンを接続して音声信号を取り込んだ。ビデオ画面は30分の1秒ごとの静止画面に分割するとともに、各画面ごとの音声信号は時間波形及びパワースペクトルとして表示した。ビデオ画面と音波解析はコンピュータ及び音波解析装置を用いて行った。ヒートパイプの流動状態は4種類に分類できた。それらを微細気泡流、不均一気泡流、単一スラグ流、不均一スラグ流と命名した。微細気泡流は12mmの気泡が多数生ずる流動状態であり、パワースペクトルの40Hz付近にバックグラウンドより強いピークが生ずる。不均一気泡流は420mmの気泡が発生し、パワースペクトルの40Hz付近と200Hz付近にバックグラウンドより強いピークが生ずる。単一スラグ流は砲弾型の気泡が成長を続けヒートパイプ端板に作動液をたたきつける現象である。単一スラグ流が生じる前には必ず静止状態が存在する。静止状態ではパワースペクトルはバックグラウンドと同一になる。その後、端板に衝突した作動液がヒートパイプ内壁を流下することで液面に気液二相流が生じる。このときのパワースペクトルは40Hz付近に極めて強いピークが観察される。不均一スラグ流は砲弾型の気泡と微細気泡が同時に存在する。ただし、単一スラグ流ほど大きな気泡には成長しない。パワスペクトルは40Hz付近で強くなるが、その強さは単一スラグ流と不均一気泡流の中間に位置する。以上の結果より、気泡発生に伴って生ずる音波により、気液流動状態を検知しうることが明らかになった。
乗り心地向上のための鉄道車両連結器用能動制御型緩衝器の開発

本研究は鉄道車両の乗り心地の向上を可能とする鉄道車両連結器用能動制御型緩衝器の開発を行うものである。具体的に研究期間中、以下の研究内容を行った。1.鉄道車両において走行時走行方向の加速度データを収集し、計測した加速度データからジャークを実時間で求める手法を検討し、実時間でジャークを求めるフィルタを構築した。また、加速度およびジャークにより乗り心地への影響を検討し、鉄道車両走行時における進行方向の加速度およびジャークの実効値が乗客に不快感を与えることを明らかにし、乗り心地向上のための最適な加速度およびジャークのパターンを模索した。2.ER流体を用いた緩衝器の基本特性について理論解析を行い、ERバイパスバルブをシリンダ外に設けた緩衝器の設計・開発を行った。理論解析設計を元に、実験室レベルでの緩衝器プロトタイプを試作し、その基本特性を測定し、理論解析および基礎実験より得られた緩衝器の基本特性に基づき、実験室レベルでの緩衝器プロトタイプの性能確認実験を行った。また、実用寸法の緩衝器の理論設計を行った。3.能動制御を行い、ER緩衝器のピストンが一定速度の運動条件下、緩衝容量が最大200%に増大可能であること、およびピストン抗力が目標値に維持可能であることが確認された。車両走行状況を模擬した正弦波状のピストン運動条件下においても、ピストン抗力を目標値に維持できることが確認された。さらに、ジャークを制御するために、ピストン抗力のパターン追従制御を行い、ピストン抗力が設定された目標パターンを追従可能であることを明らかにした。4.広い駆動域において、ピストン抗力を高精度に目標値に維持追従させるため、PID切換制御を導入し制御システムの構築と改良を行った。その結果、現存のER流体は均一性や安定性に問題があり、単一の制御器によっては広駆動域での高精度制御を行うことが困難であること、問題解決のためにはさらに駆動制御法について検討を進める必要のあることを明らかにした。本年度では、まず鉄道車両において走行時走行方向の加速度データを収集し、計測した加速度データから、直接に計測不可能なジャークを実時間で求める手法を検討し、実時間でジャークを求めるフィルタを構築した。また、加速度およびジャークにより乗り心地への影響を検討し、鉄道車両走行時における進行方向の加速度およびジャークの実効値が乗客に不快感を与えることを明らかにした。同時に、ER流体を用いた緩衝器の基本特性について理論解析を行い、ERバイパスバルブをシリンダ外に設けた緩衝器の設計・開発を行った。理論解析設計を元に、実験室レベルでの緩衝器プロトタイプの試作改良を行った。また基礎実験により本装置の基本特性を測定し、理論解析および基礎実験より得られた緩衝器プロトタイプの基本特性に基づき、ピストン抗力の能動制御による最適連結力を維持するための制御システムを構築し、実験室レベルでの緩衝器プロトタイプを用いて性能確認実験を行った。ERパイパスバルブに印加する電界に能動制御を行い、ER緩衝器のピストンが一定速度の運動条件下、緩衝容量が最大200%に増大可能であること、およびピストン抗力が目標値に維持可能であることが確認された。さらに、ジャークを制御するために、ピストン抗力のパターン追従制御を行い、ピストン抗力が設定された目標パターンを追従できることが確認された。