hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大脳皮質-自律神経活動および内分泌反応に基づくリラックス度の客観的評価法の確立

リラックス度の高低を判別するのに有効なパラメータをF検定(帰無仮説:各パラメータの係数がゼロである)で調べたところ、呼吸数(bpm)、心拍変動の高周波帯(0.150.4Hz)パワー(ms^2)および唾液中のコルチゾール(μg/dl)の三つの変量が抽出された。判別関数zは、z=-1.63×呼吸数+0.005×心拍変動の高周波帯パワー+4.74×唾液中コルチゾール+0.11であり、マハラノビスの汎距離を用いた場合の誤判別率は17.8%であり、判別率は82.2%であった。このリラックス度の評価式は、メンタルストレスの客観的評価に利用できることはもちろんのこと、ストレス感受性の高い人がバイオフィードバックなどの訓練によって、ストレス抵抗性の増強をはかる際のリラックス度を評価する目安としても役立つものと考えられる。
中東経済の構造と政策-イラン、エジプト、シリアの比較研究を中心として-

本研究の主な目的は、イラン、エジプト、シリアの3ヶ国の経済政策の個別検討と比較を通して、それらに共通な経済構造とそれを支える社会の枠組を明らかにすることにあった。具体的には現代の中東諸国における経済政策をイラン、エジプト、シリアを例にとりながら、以上の二つの観点から検討することにより、中東地域が共通に抱える問題の根源を明らかにすることに主眼を置いた。この3ヶ国が位置する中東地域には、1972年のオイル・ショックで莫大なオイル・ダラーがもたらされ、一時的には産油国のみならず、周辺の非産油国もその石油収入の恩恵にあずかったが、それは一時的な経済ブームを巻き起こしたにとどまり、長期にわたる持続的、安定的な経済発展へとはつながらなかった。超大国にとっての最重要拠点の一つである中東地域は、その地域の自立や内発的発展の芽を絶えず摘み取られてきた。本研究で研究の対象とした3ヶ国は、東西冷戦構造下では、政治的、経済的に重要な戦略拠点とみなされ、つねに米ソ両大国の政策の影響にさらされた。それぞれの国が、時代と国際関係の変化によって、自由主義政策、社会主義政策、イスラーム政策といった政策を個々にとったが、いまだに開発主義の文脈でいうところの経済的発展や成功を収めてはいない。したがって本研究ではその根源的原因を、中東地域の経済的構造の分析から始め、第二次世界大戦後の東西冷戦構造の中でとられた経済政策とそこではめこまれた枠組がいまなお影響を与えている点、1980年代以降の構造調整策の具体的内容とそれが社会全体にもたらした正負の効果、一向に改善されないばかりか、悪化すらしている庶民の日常の経済生活を支えている伝統的部門の経済活動とネットワーク等について考察した。本年度はイランの経済の構造について、重点的に研究をすすめた。本研究におけるイランへの主な関心は、1925年のパフラヴィー朝成立以降、精力的に行われたイランの近代化政策が、なぜ破綻をきたし、資本主義でも共産主義でもない、イスラームへの再興というかたちをとったのか、またそこでの経済の構造転換はいかに行われ、そして近代西欧的な発展志向とは異なる経済のあり方は、どのようなものであるかという点にあった。これらを検討するために、まずイラン革命の思想的背景を、シャリーアティーの『イスラーム再構築の思想』の翻訳を完了した。そこでは近代化政策が疎外してきた多くの伝統的価値観が明らかとなった。そして次に、いわゆる発展途上国に分類される国々は、近代の国家と経済への反強制的な構造転換によって、伝統的な経済構造に歪みがもたられたことによって、かえって発展から疎外された点について、脱開発的な発展論を検討しながら明らかにした。このような検討を通して、イランにおいてはいまなお、伝統経済部門が強い影響力を維持している点に着目しながら、近現代におけるイラン経済の歴史的変遷、伝統的なイスラーム経済の活動の基盤や、その特性、国家主導の経済発展との関係、世界規模における構造調整への対応、グローバリゼイションの影響、イスラーム諸国会議(OIC)の開催などについて具体的に検討を行った。本年度については、イランの経済政策の現状把握のために、Iran Dailyを検索し、経済問題に絞って、現在のイランが政策上かかえる問題点を抽出し、整理した。そこから明らかになったのは、石油産業への依存から脱却するための産業育成が、石油価格の下落ではかどっていないことである。税収不足に陥った政府は、他の部門からの徴税に躍起となっているが脆弱な徴税システムのもとでは、さしたる成果は望めないのが現状である。ただし、このような徴税システムの欠如は、近代化の失敗というよりも、重厚長大ではないが、国家の統制を受けない民間の産業活力を維持する結果ともなっている。これは、昨年度から今年度前半にかけて研究したイランの伝統部門の社会的・経済的役割とも深く関連している。

したがって今年度は、歴史的背景もふまえながら、イランの税制システムの変遷に関する研究に着手した。これは土地所有形態とも密接に関わる重要な問題であり、イスラーム法に照らした所有と課税の歴史的実状、ワクフの位置づけなどが検討され、次年度へとつなげられた。またエジプトに関して、そこに根強く残る伝統社会の相互補完的な経済・社会関係について考察を行なった。次年度以降の比較研究に備えて、伝統部門において、イスラーム指導者、イスラーム社会のネットワーク、地域社会、家族などが果たす役割と機能を明確にすることに努め、国家の経済政策との関連性について検討をすすめた。本年度は、イランにおいては「弟3次経済・文化発展計画」が国会に提出され、審議が行なわれた年でもあり、その具体的政策をIran Dailyの検索資料をもとに検討を行なった。そこから明らかになったことは、イランも現在、他の第三世界諸国と同様の経済問題を抱え、イスラーム的な社会・経済政策の推進を全面に掲げているイランにおいてさえも、その解決のために政府はIMF的な構造調整型の政策を採る姿勢をみせている。構造調整は、経済再建の万能的処方とみなされる傾向があるが、多くの第三世界においてそれはうまく機能していないのが現状である。なぜならば構造調整政策は、端的に言えば、当事国が伝統的にもっている社会、経済構造を、経済先進諸国にとって有利なように改革、調整するものであることから、しばしば拒絶反応をおこすのである。しかしグローバル化が進展する現在、構造調整的な政策をまったく無視することも困難である。したがって最終年度の本年度は、この構造調整政策を軸として、イラン、エジプト、シリアを比較し検討した。そのための文献調査に加えて、エジプトやシリアの政策に詳しい専門家と共同に研究を進め意見交換を行なって比較した。そこでは3国に伝統的なイスラーム社会・経済構造の強弱と、構造調整の成功の度合いの関係を検討し、それぞれが抱える経済問題の根源について考察した。
頭頸部扁平上皮がんのリンパ節転移に対する集学的抗転移治療の開発

本研究では、頭頸部扁平上皮がんのリンパ節転移を阻止する治療の開発を究極的な目的としている。リンパ節転移に至る過程のうち、i)腫瘍細胞塊の原発巣からの離脱と組織内の浸潤、ii)腫瘍細胞の移動に先立つ標的臓器(本研究においてはリンパ節)における組織改変の誘導、の二点を標的としてそれらを並行して抑制することで真に効果的な転移抑制を図る。前者においては集団的細胞運動という特徴的な細胞運動が観察され、その維持に必須な因子としてすでにナトリウムイオン/プロトン交換輸送体1(NHE1)を見出している。また後者に関しては、腫瘍細胞から分泌されてリンパ流や血流に乗って標的に至る液性の誘導因子としてリジルオキシダーゼ様因子2 (LOXL2)をすでに見出している。両因子のノックダウンや、それぞれに対する阻害剤の併用により、集学的に転移過程を阻害することで、上記の「真に効果的な転移抑制を」目指している。初年度は、後者であるLOXL2について、それが単なる液性因子として細胞外に分泌されているのでなく、現在各方面で大変高い注目を集めている細胞外小胞(Extracellular Vesicles: EVs)、なかでもその粒径からエクソソームと呼ばれるものの画分に含有されることが判明したことから、それが患者血液から観察されうるのか、について検討した。約40例の患者血清由来エクソソーム画分において検討したところ、健常者血清エクソソームに比して高い(平均値として約9倍)量のLOXL2含量が観察された。この傾向は特に、比較的病期として初期の症例、すなわちリンパ節転移の開始前後において強く、血清エクソソームLOXL2含量が、転移の危険性を反映している可能性があることが分かった。現在論文のリバイス作業中であり、早期の出版が期待される。本研究が新規治療法の確立を目指しているものであるため、前述したような臨床試料中における対象分子の動態は、研究の真価を決める重要な要件である。この臨床試料における検討とともに、集学的転移抑制治療の動物モデルにおける効果検討の準備が並行しており、準備状況としては順調であると考えている。この中で、当初よりLOXL2のバイオマーカーとしての価値には注目・期待してはきたが、実際の測定から比較的初期のがんにおいてより強い相関が得られたことは、好ましい予想外の展開である。扁平上皮がんのマーカーとして、すでにSCC-agが実用に供されているが、それは比較的高度の進行がんの検出に適しているとされる。LOXL2においてわれわれが見出している傾向は、がん診断に対してSCC-agと相補的な価値・位置づけをもたらすことの期待を新たにもたらしたと言え、この点に関して論文投稿における査読者からの評価も得ている。そしてそれがこれから転移を起こす可能性がある腫瘍細胞の存在を示唆することが描出できるなら、転移の危険度診断系としての開発の可能性も拓かれる。今後は、進行中のモデル作成の樹立を目指すことに加え、前項に挙げた臨床試料における検討の深化を併せ行う。具体的には、現在のところ初診時の血液においてのみ行っている検討を、処置前後や再発時との比較、さらには初発部位、喫煙・飲酒ら生活習慣、パピローマウイルス感染の有無などの要因とLOXL2含量の相関についてのものへと拡充する。このために例数の追加が必須であり、関係諸方面の協力態勢を構築中である。またLOXL2の挙動に関して不思議な点もおおい。たとえば血清画分中では活性が観察されないのに、エクソソーム画分にすると活性が発生することや、細胞系では92 kDaとして観察されるものが臨床試料中では50 kDaとして観察されることなど、いまだ未解明の分子過程が数多く存在することが強く示唆される。これらのことが、集学的抑制による転移抑制の試みに影響してくる可能性が想定されるので、これらを可能な限り併せて検討していく。一方、NHE1を介する腫瘍細胞の集団的細胞運動機構についても未解明か問題が山積している。NHE1が存在することが集団に何をもたらすのか、それがどのような分子機作に依っているのか、などである。観察事実は集団としての平面極性維持への関与を強く示唆しているが、いまだその分子機作を具体的に明らかにするに至っていない。上記同様、こうした問題が集学的抑制による転移抑制の試みに影響してくる可能性をにらみ、並行して解析を行っていく。また、LOXL2, NHE1ともに、特異的抑制剤が存在しはするものの、いずれも試薬レベルである。臨床における使用を企図した抑制剤の探索を並行して行っていく。

初年度は、後者であるLOXL2について、それが単なる液性因子として細胞外に分泌されているのでなく、現在各方面で大変高い注目を集めている細胞外小胞(Extracellular Vesicles: EVs)、なかでもその粒径からエクソソームと呼ばれるものの画分に含有されることが判明したことから、それが患者血液から観察されうるのか、について検討した。約40例の患者血清由来エクソソーム画分において検討したところ、健常者血清エクソソームに比して高い(平均値として約9倍)量のLOXL2含量が観察された。この傾向は特に、比較的病期として初期の症例、すなわちリンパ節転移の開始前後において強く、血清エクソソームLOXL2含量が、転移の危険性を反映している可能性があることが分かった。現在論文のリバイス作業中であり、早期の出版が期待される。本研究が新規治療法の確立を目指しているものであるため、前述したような臨床試料中における対象分子の動態は、研究の真価を決める重要な要件である。この臨床試料における検討とともに、集学的転移抑制治療の動物モデルにおける効果検討の準備が並行しており、準備状況としては順調であると考えている。この中で、当初よりLOXL2のバイオマーカーとしての価値には注目・期待してはきたが、実際の測定から比較的初期のがんにおいてより強い相関が得られたことは、好ましい予想外の展開である。扁平上皮がんのマーカーとして、すでにSCC-agが実用に供されているが、それは比較的高度の進行がんの検出に適しているとされる。LOXL2においてわれわれが見出している傾向は、がん診断に対してSCC-agと相補的な価値・位置づけをもたらすことの期待を新たにもたらしたと言え、この点に関して論文投稿における査読者からの評価も得ている。そしてそれがこれから転移を起こす可能性がある腫瘍細胞の存在を示唆することが描出できるなら、転移の危険度診断系としての開発の可能性も拓かれる。今後は、進行中のモデル作成の樹立を目指すことに加え、前項に挙げた臨床試料における検討の深化を併せ行う。具体的には、現在のところ初診時の血液においてのみ行っている検討を、処置前後や再発時との比較、さらには初発部位、喫煙・飲酒ら生活習慣、パピローマウイルス感染の有無などの要因とLOXL2含量の相関についてのものへと拡充する。このために例数の追加が必須であり、関係諸方面の協力態勢を構築中である。またLOXL2の挙動に関して不思議な点もおおい。たとえば血清画分中では活性が観察されないのに、エクソソーム画分にすると活性が発生することや、細胞系では92 kDaとして観察されるものが臨床試料中では50 kDaとして観察されることなど、いまだ未解明の分子過程が数多く存在することが強く示唆される。これらのことが、集学的抑制による転移抑制の試みに影響してくる可能性が想定されるので、これらを可能な限り併せて検討していく。一方、NHE1を介する腫瘍細胞の集団的細胞運動機構についても未解明か問題が山積している。NHE1が存在することが集団に何をもたらすのか、それがどのような分子機作に依っているのか、などである。観察事実は集団としての平面極性維持への関与を強く示唆しているが、いまだその分子機作を具体的に明らかにするに至っていない。
骨格筋線維の機能特性や適応変化に対するp38マップキナーゼの作用

セリン/スレオニンキナーゼの一つである分裂促進因子活性化タンパク質キナーゼ(Mitogen-activated Protein Kinase, MAPK)は、外界からの様々な刺激により活性化(リン酸化)され、さらにその下流の基質を順次リン酸化することにより、細胞の機能発現を調節している。MAPKファミリーにはERK1/2, JNK, p38MAPKなどが含まれ、骨格筋においても、近年、MAPKファミリーに関する研究論文が数多く報告されており、その重要性が注目されている。我々の研究室では、ERK1/2に関する平成30までの研究成果を論文としてまとめ、海外の英文専門誌であるPflugers Archives-European Journal of Physiologyに投稿し、掲載が受理された。また、平成30年度は、p38MAPKが骨格筋の組織化学的・生化学的特性にどのように作用しているかを明らかにすることを目的に、いくつかの実験を行った。特に、性成熟期の下肢骨格筋におけるリン酸化p38MAPKは足底筋や腓腹筋表層部で発現量が多くみられること、さらに熱ストレスに対して発現量の増加がみられるなど、興味深いデータが得られた。さらに、熱ストレスに対する熱ストレスタンパク質(Heat shock protein, HSP)の骨格筋内の応答についての研究成果をまとめ、現在、海外の英文専門誌であるJournal of Histochemistry and Cytochemistryに投稿中である。生後89週齢における数種類のラット下肢骨格筋のp38MAPK発現量の違いの検討、および熱ストレスに対する応答についての研究成果を得ており、順調に研究が進んでいる。平成31年度以降、さらにラット骨格筋を用いて再生筋線維におけるp38MAPKの応答や機能の解明、ならびに免疫組織化学的なアプローチを実施していく予定であり、オリジナリティーの高い研究成果が期待できる。残額が少額のため、次年度繰り越しとして使用する予定である。
ラフィド藻G.semenのブルーム発生・消減の支配要因の解明と湖沼質改善

湖沼の富栄養化は植物プランクトンの異常発生(ブルーム)をもたらし、親水・景観用水としての価値逓減、利水に際しての着臭や浄水コスト増大、水中生物の斃死などを惹起する。長崎県下では数多くの小貯水池や湖沼に水資源を頼っているが、その多くが植物プランクトンの発生に悩まされている。それには蓄積した栄養塩を利用する植物プランクトンの発生が大きく影響している。数ヶ年の調査で注目すべき植物プランクトン・ラフィド藻Gonyostomumsemenのブルームが毎年高密度に発生することが明らかになった。この種は、遊泳能力をもち比較的大型(70μm)で水中に1m程の薄い層をなして集積する性質があること、また年間に数度発生・消滅を繰り返すことが分かってきた。具体的には現地にメソコスムを設置し、詳細な調査により以下のことが明らかとなった。1.G.Semenのブルーム発生・消滅の要因について:成層期の底層は貧酸素となり、NH_4-N、PO_4-Pが溶出し常時豊富に存在するが、降雨後にブルームの発生があることから、降雨によって供給されるNO_3-Nがブルーム発生の重要な要因であり、制限因子であること、NO_3-Nを使い尽くすと死滅することも明らかとなった。2.G.Semenの鉛直日周運動を支配する条件について:この種は弱酸性の水域に棲息し、走光性であり日中光を求めて上昇移動するが、pH8を超える水域にまでは上昇し得ず、その直下に高濃度に集積する性質があること、また、光のない夜間は下降移動し栄養塩PO_4-Pを摂取することも明らかとなった。3.G.Semenのブルームを発生させない対策について:メソコスムにより隔離しNO_3-Nを供給しない状態に置くと1週間で30%以下にプランクトン量は減少することから、NO_3-Nの流入を削減することが有効であることが分かった。ラフィド藻Gonyostomumsemenは遊泳能力をもつ走光性の比較的大型の植物プランクトンで、そのブルームは高濃度に集積する性質がある。わが国では研究報告の殆どない種であるが、北欧や米国では人体への影響もあることから、研究対象とされている。川原大池(長崎半島中部)では毎年G.semenのブルームの発生・消滅が繰り返えされていることが観測されている。ブルーム発生の時季は6月初旬から9月中旬である。したがって、水温がブルーム発生のトリガーの一つであることに疑いはないが、他の要因はまだよく分からない。川原大池は最深部で9m程度であるが、この種のブルームは1m以下の薄い層をなして高濃度(測定値6000cells/ml)に集積し、湖の広い範囲に発生する。そのブルームを形成する水深は3m7mの範囲を日周期で移動することが観測された。この種の光合成に最適な光量は、文献によると、7590μmolm^<-2>s^<-1>とされているが、ブルーム層の光量はこれよりもかなり少なく深い位置にブルームは存在する。この原因を調べると,pHであることが判明した。植物プランクトンの活動が盛んな表層のpHは、一般的に光合成のために高い値を示すが、この種は、日中、光を求めて上昇移動するが,pHが8を超える層には移動しえないことが分かった。pHが8を超える表層の厚さは、無降雨期間が長いと厚くなり、降雨があると薄くなる。

したがって、表層のpHが8を超える層の厚さの増減により、G.semenの鉛直上昇移動の範囲が変化することとなる。一方,夜間は下降移動する。理由は、底泥から溶出する豊富な栄養塩を求めるためと考えられているが,最も栄養塩が豊富な底泥直上までは下降移動しないことから、下降移動を制限する要因を調べた。夏季には、湖は水温成層し、鉛直循環が衰え,水表面からの酸素供給がなくなるため、低層は貧酸素もしくは無酸素状態となる。このため、この種は呼吸に必要な酸素が乏しい下層には移動し得ないことが分かった。今回の調査で,G.semenの生息条件や鉛直移動特性が明らかになった。湖沼の富栄養化はプランクトンの異常発生(ブルーム)をもたらし、親水・景観用水としての価値逓減、利水に際しての着臭や浄水コスト増大、水中生物の斃死などを惹起する。長崎県下では数多くの小貯水池や湖沼に水資源を頼っているが、その多くが植物プランクトンの発生に悩まされている。それには蓄積した栄養塩を利用する植物プランクトンの発生が大きく影響している。その中で注目すべき植物プランクトン・ラフィド藻Gonyostomumsemenのブルームが毎年高密度に発生することが明らかになった。この種は、遊泳能力をもち比較的大型(70μm)で水中に1m程の薄い層をなして集積する性質があること、また年間に数度発生・消滅を繰り返すことが分ってきた。具体的には現地にメソコスムを設置し、詳細な調査により以下のことが明らかとなった。1.G.Semenのブルーム発生・消滅の要因について:成層期の低層は貧酸素となり、NH_4-N,PO4-Pが溶出し常時豊富に存在するが、降雨後にブルームの発生があることから、降雨によって供給されるNO_3-Nがブルーム発生の重要な要因であり、制限因子であること、NO_3-Nを使い尽くすと死滅することも明らかとなった。2.G.Semenの鉛直日周期運動を支配する条件について:この種は弱酸性の水域に棲息し、走光性であり日中光を求めて上昇移動するが、pH8を超える水域にまでは上昇し得ず、その直下に高濃度に集積する性質があること、また、光のない夜間は下降移動し栄養塩PO_4-Pを摂取することも明らかになった。3.G.Semenのブルームを発生させない対策について:メソコスムにより隔離しNO_3-Nを供給しない状態に置くと1週間で30%以下にプランクトン量は減少することから、NO_3-Nの流入を止めることが有効であることが分かった。
好塩基球と肥満細胞に選択的に発現する活性型受容体CD200R3のリガンド同定

CD200R3はCD200受容体(CD200R)ファミリーに属する細胞表面分子で、好塩基球とマスト細胞に選択的に発現している。CD200RはリガンドであるCD200を認識することにより、細胞内に抑制性シグナルを伝達するが、CD200R3はアダプター分子DAP12と会合して、細胞内に活性化シグナルを伝達する。CD200R3はCD200Rとともにペア型受容体として、好塩基球とマスト細胞を正ならびに負に制御していると考えられるが、CD200R3はCD200Rとは異なりCD200とは結合しない。したがって、CD200R3にはCD200とは別のリガンドが存在すると考えられる。昨年度作製した分泌型CD200R3をプローブとして、内在性ならびに外来性リガンドの検索をおこなったが、会合分子の同定には至っていない。一方、昨年度の研究で同定したCD200類似遺伝子をクローニングし、細胞に遺伝子導入したところ、細胞表面に蛋白質として表出することが判明した。そこで、この遺伝子導入細胞をラットに免疫して、B細胞ハイブリドーマを作製し、CD200とは反応せずCD200類似分子を特異的に認識するモノクローナル抗体を得た。この抗体を用いてCD200類似分子の発現パターンを調べたところ、ユビキタスな発現パターンを示すCD200とは異なり、ごく限られた臓器内のユニークな細胞に発現が限局していることが明らかとなった。現在、CD200Rファミリー分子との結合能ならびに生体内での役割を解析している。私たちは、マウスの好塩基球と肥満細胞(マスト細胞)を特異的に認識する2つのモノクローナル抗体(Ba91とBa103)を樹立し、その標的分子がCD200受容体様分子のひとつであるCD200R3であることを明らかにした。これらの抗体を用いた解析から、CD200R3はアダプター分子DAP12と会合して細胞表面に表出し、活性化型受容体として機能することが明らかとなったが、CD200受容体(CD200R)のリガンドであるCD200とは結合しないことが判明した。そこで本研究ではまず、CD200R3リガンド検索のためのプローブとして、CD200R3とIgG-Fcの融合蛋白ならびに分泌型CD200R3-GFP融合蛋白を作製した。これらプローブでマウスの各組織細胞を染色したが、有意な結合を示す細胞は検出されなかった。内在性リガンドのみならず外来生リガンドの可能性を考慮して、入手可能ないくつかの消化管寄生虫との結合を調べたが、明らかに染色される寄生虫はまだ見つかっていない。そこで、CD200R3の結合能を高める目的で、高レベルでCD200R3を発現する細胞株を樹立し、現在これをプローブとして、CD200R3リガンド検索を進めている。もうひとつのアプローチとして、遺伝子データベースを用いてCD200と類似性のある遺伝子検索をおこなった。その結果、アミノ酸配列ならびに蛋白構造の観点からCD200と相同性のある候補遺伝子が見つかった。そこで、この遺伝子産物のリコンビナント蛋白ならびに発現細胞を現在作製中である。
SiC表面上でのカーボンナノチューブ生成機構の解明と表面変性による生成の制御

カーボンナノチューブ(CNT)に関連した研究は、その物理的、化学的な性質を解明しようとする基礎的観点と電気素子としての応用的観点の双方からその重要性が認識され、最近数多くなされている。このような状況の中で、楠等はSiC(000-1)C面を加熱することにより高密度のCNTが形成されることを見出した。さらに興味深いことに、SiC(0001)Si面(C面の裏側)ではCNTは生成されず、グラファイト層が形成される。C面でのCNT生成メカニズムやなぜSi面ではCNTができずグラファイト層ができるのかはまだわかっていない。したがって本研究では、CNTの初期生成過程を走査トンネル顕微鏡(STM)で観察し、CNTの生成メカニズムの解明を目指した。さらに将来のCNTデバイス作製への展望を鑑みCNTの選択成長を試みた。SiC(000-1)C面を1700°Cで10分間加熱してSTM観察すると、結晶方位の異なったグラファイト(あるいはグラフェン)で構成されたドメインが多数存在した。このとき、ドメイン境界ではカーボンナノキャップ(CNC)と思われる半球状の突起が観察された。これがCNT成長の核となっていると思われるが、CNCからCNTへと成長していく直接的な証拠を発見することはできなかった。申請者は以前にSi表面上への水素吸着に関する研究を手がけ、水素吸着によってSi表面物性が変わるという興味深い現象を初めて見出した。このような表面変性というアイデアをSiC表面に適用し、CNT生成の自己組織的な制御を目指した。本研究ではSiC表面にレーザー照射を行った後1700°Cで加熱を行い、そのときのCNT生成の様子を調べた。レーザー照射した表面ではCNT成長が見られず、レーザー照射がCNT成長を阻害することがわかった。しかし、実験条件にかなり依存することが予想されるので、さまざまな条件での実験が必要であると思われる。カーボンナノチューブ(CNT)に関連した研究は、その物理的、化学的な性質を解明しようとする基礎的観点と、電気素子としての応用的観点の双方からその重要性が認識され、最近数多くなされている。しかしC面でのCNT生成メカニズムやなぜSi面ではCNTができずグラファイト層ができるのかはまだわかっていない。そこで本研究では、CNTの初期生成過程を走査トンネル顕微鏡(STM)で観察し、CNTの生成メカニズムの解明を目指した。SiC(000-1)C面を1700°Cで10分間加熱(直接通電)してSTM観察すると、結晶方位の異なったグラファイト(あるいはグラフェン)で構成されたドメインが多数存在した。これがCM1成長の核となっていると思われるが、CNCからCNTへと成長していく直接的な証拠を発見することはできなかった。SiC(000-1)C面をカーボンボート上で1700°C60分間加熱した試料を透過型電子顕微鏡で観察すると、長さ220nm程度のCNTが基板に垂直に成長した。このときCNTはSiC基板から直接成長したのではなく、基板上のカーボン層と思われる層の上に成長していた。このメカニズムについてはまだわからないが、カーボンボートより供給されたC原子がCNT成長に関与しているのではないかと思われる。

カーポンナノチューブ(CNT)に関連した研究は、その物理的、化学的な性質を解明しようとする基礎的観点と電気素子としての応用的観点の双方からその重要性が認識され、最近数多くなされている。このような状況の中で、楠等はSiC(000-1)C面を加熱することにより高密度のCNTが形成されることを見出した。さらに興味深いことに、SiC(0001)Si一面(C面の裏側)ではCNTは生成されず、グラファイト層が形成される。C面でのCNT生成メカニズムやなぜSi面ではCNTができずグラファイト層ができるのかはまだわかっていない。したがって本研究では、CNTの初期生成過程を走査トンネル顕微鏡(STM)で観察し、CNTの生成メカニズムの解明を目指した。本年度は以下のような結果が得られた。申請者は以前にSi表面上への水素吸着に関する研究を手がけ、水素吸着によってSi表面物性が変わるという興味深い現象を初めて見出した。このような表面変性というアイデアをSiC表面に適用し、CNT生成の自己組織的な制御を目指した。本研究ではSiC表面にレーザー照射を行った後1700°Cで加熱を行い、そのときのCNT生成の観察を試みた。レーザー照射した表面ではCNT成長が見られず、レーザー照射がCNT成長を阻害することがわかった。しかし、実験条件にかなり依存することが予想されるので、さまざまな条件での実験が必要であろう。
神経麻痺疾患に対する低出力レーザー治療効果評価に関する研究

当講座では、星状神経節相当部・乳様突起部に低出力レーザーを照射し、神経麻痺の改善を臨床的に認めており、臨床効果を数量的評価し比較検討することは、神経麻痺に対する低力レーザー治療効果の客観的評価に必須であり本研究を計画しこれまでに、神経麻痺疾患患者、特に下唇知覚麻痺患者を対象とし、知覚低下の程度を知るうえで認識閾値、痺痛域値の診査を当科で考案したVAS(Visual Analogue Scale)スケールとSW知覚テストを用いて評価を試みた.その結果、臨床的には70%以上の患者において改善が見られた.しかし、これらの評価を再検討してみると、疾患患者の統一性、画一性、個体差、環境因子、等々様々な因子が複雑に絡み合っているためにその評価において慎重な統計的評価の必要性が生じ、評価基準を確立するには今後さらなる症例の加算と検討の追加が必須と感じた.さらに、われわれは低出力レーザーの硬組織(特に歯)形成に対する影響を検討することを計画し、第一段階としてまずマウス歯胚へのレーザー照射の影響を観察し、RT-PCR法及び、組織学的観察で検討した。結果、照射群においては、第1、第2臼歯ともにamelogenin、DSPPのm-RNAの弱い発現をみた。また、組織学的所見では、照射群で歯胚発育の遅延が認められた。今後も本研究の継続とさらに他種のレーザー装置による実験系を考案しており、継続してさらなる検討を加えていく予定である.当講座では、星状神経節相当部・乳様突起部に低出力レーザーを照射し、神経麻痺の改善を臨床的に認めてる。作用機序における一部は考察されたが、臨床効果を数量的評価し比較検討することは、神経麻痺に対する低力レーザー治療効果の客観的評価に必須であり本研究を計画した。本年度に、神経麻痺疾患患者、特に下唇知覚麻痺患者を対象とし、知覚低下の程度を知るうえで認識閾値、痺痛域値の診査を当科で考察したVAS(Visual Analogue Scale)スケールとSW知覚テストを用いて評価を試みているが、疾患患者の統一性、画一性に問題があり、現段階では確立された客観的評価には至っていない。さらに、われわれは低出力レーザーの硬組織(特に歯)形成に対する影響を検討することを計画し、第一段階としてまずマウス歯胚へのレーザー照射の影響を観察し、RT-PCR法及び、組織学的観察で検討した。照射は出生直後、生後1日目の計2回行った。2回目のHe-Nレーザー照射終了24時間後に第1、第2臼歯歯胚を摘出し、RT-PCR法によりamelogenin、DSPPのm-RNA発現を指標とし検討した。また、組織学的観察もおこなった。今後も本研究の継続とさらに他種のレーザー装置による実験系を考案しており、継続してさらなる検討を加えていく予定である.
ブラストシスチス・ホミニスの分類に関する電子顕微鏡的研究

Blastocystis hominisは、1912年にヒトの腸内に生息するイ-ストの一種として報告された嫌気性の真核微生物である。その後の本微生物の分類に関しては、子嚢菌類・原生動物・藻菌類等と提案されたが、最近の分子生物学的手法によるrRNAの解析結果からは同定できず、分類位置不明の微生物として現在に至っている。本研究では、動物細胞と真菌類とが異なった膜ステロール成分を有していることに着目し、膜ステロール成分から本微生物の分類学的位置を考察した。真菌類特有のエルゴステロールと結合するポリエン系抗生物質アンフォテリシンB、エルゴステロール合成を阻害するアモロルフィン、コレステロールと結合し難溶性の複合体を形成するジギトニンを用い、本微生物の増殖への影響を調べた。アンフォテリシンB、アモロルフィンは全く影響を及ぼさなかったのに対して、ジギトニンは増殖を完全に抑制した。以上の事から、本微生物がステロール成分としてエルゴステロールをもたず、コレステロールを有していると考えられた。次に、この結果を検証するために、アンフォテリシンB及びコレステロールと特異的に結合しフィリピン-コレステロール複合体を形成するフィリピンを用い、フリーズ・フラクチャー法による電顕観察を行った。アンフォテリシンB処理した細胞の細胞膜面には全く変化が認められなかったのに対し、フィリピン処理した細胞の細胞膜面にはフィリピン-コレステロール複合体を示す陥没・突起が多数観察された。以上の培養実験ならびにフリーズ・フラクチャー法による電顕観察から、本微生物が膜ステロール成分としてコレステロールを含んでいることが判明し、膜ステロール成分に関しては真菌類よりも動物細胞に近い生物であることが明かとなった。
新生児スクリーニングで発見されるMCAD欠損症例の急性発症リスク評価に関する研究

乳幼児突然死の原因となるMCAD欠損症について、新生児マススクリーニング発見患者の急性発症リスク評価のため、A.血中異常代謝産物濃度・B.酵素活性・C.遺伝子型に関するデータベースを構築した。3年間で新たに27例を診断し、累積診断数は61例となった。AとBは全般に良好な相関性を示したが、両者に乖離を示す一部症例が保有する変異酵素は、患者細胞を破砕する通常の活性測定法では活性低下が遮蔽され、培養細胞による脂肪酸代謝能の測定が有用であった。代表的な変異は主にC8-CoAへの反応性が低下しているのに対し、これらの一部変異はC6-CoAへの反応性の低下が主体であることが判明した。タンデムマス法による新生児マススクリーニングの有用性が最も高い対象疾患と考えられる中鎖アシルCoA脱水素酵素(MCAD)欠損症について、前年までの取り組みに引き続き、国内各地からの診断依頼症例のリンパ球酵素活性を測定した。新規依頼は19例あり、うち9例を罹患者と判定した(マススクリーニング8例,発症者1例)。これら新規診断例を含め、これまでに酵素活性低下を認めた45例中33例(30家系)について行った遺伝子解析では、c.449-452delCTGA, p.128X(20例23アレル,うち発症患者4例)が最多を占めた。以下はc.50G>A, p.R17H(7例7アレル,発症例なし),c.1085G>A, G362E(5例6アレル,発症1例),c.157C>T, p.R53C(5例5アレル,発症1例),c.843A>T, p.R281S(4例4アレル,発症例なし)の順となっている。マススクリーニング発見症例の急性発症リスク評価を目的とする変異酵素の機能評価では、課題に挙げた(1)患者リンパ球での酵素活性と強制発現系での酵素活性との間に乖離があった変異(p.R17H, p.R53C)および(2)残存活性の高さに比して患者血液中の異常代謝産物濃度が高い変異(p.E253K, p.K271E)のうち、アレル頻度の高いR17H変異について検討した。この変異部位は成熟酵素タンパクには含まれないことから、脂肪酸β酸化系が局在するミトコンドリアへの移送に問題がある可能性を推測したが、強制発現系で傾向標識した変異酵素の局在観察では、ミトコンドリア内への分布が観察され、患者細胞での低活性を説明することは困難な結果となっている。タンデムマス法による新生児マススクリーニングの有用性が最も高い対象疾患と考えられる中鎖アシルCoA脱水素酵素(MCAD)欠損症について、前年に引き続き国内各地からの診断依頼症例のリンパ球酵素活性を測定した。新規依頼は14例あり、うち6例を罹患者と判定した(マススクリーニング5例,同胞スクリーニング1例)。これら新規診断例を含め、これまでに酵素活性低下を認めた症例(40家系)について行った遺伝子解析では、上位5種の変異(c.449-452delCTGA, p.R17H, p.R53C, p.G362E, p.R281S)が全80アレル中47アレルを占めた。マススクリーニング発見症例の急性発症リスク評価を目的とする変異酵素の機能評価では、残存活性の高さに比して患者血液中の異常代謝産物濃度が高い変異として、p.E253Kおよび新規症例に見出されたc.1231G>T (p.V411L)の検討を行った。p.E253Kが同定された症例はホモ接合体で、血清中の異常代謝産物マーカーであるC8-アシルカルニチンは、生後3年余りの経過観察中、時に3μMに及ぶ異常高値を示している。これは残存活性の乏しい患者群に相当する所見であるにも関わらず、本例のリンパ球での活性は正常対照群平均値の109%と全く正常レベルであった。p.V411Lが同定された症例は、リンパ球酵素活性は93%と正常レベルであったが、血清C8-アシルカルニチンの軽度高値が持続的に認められたため、遺伝子解析を実施した。結果は、null変異であるc.449-452delCTGAとの複合ヘテロ接合体であったことから、p.V411L変異酵素は野生型酵素の倍近い活性を有するものと推計された。この2症例は患者細胞で単一の変異酵素機能を評価することが可能であることから、リンパ球破砕液を用いて、広範囲の基質C8-CoA濃度での酵素反応を測定したが、正常対照との差異は観察されなかった。酵素診断症例のうち、変異アレルの組み合わせから単一の変異酵素の機能を評価できる患者の検体が得られたので、強制発現系ではなく患者リンパ球を用いて、基質濃度に対するkinetic studyを行ったが、実測データの非線形回帰プログラムによる解析では、Km, Vmaxとも正常対照と同等であった。検討した2症例はいずれも、血清中異常代謝産物濃度の高値が続いていることから、これまで使用してきた酵素活性測定法では、一部の変異については機能低下を正しく評価できず、それはKm, Vmaxを求めても解決しないことが明らかとなった。今後の研究を進めていく上では、酵素機能評価法の改良が必要となる。

その解決策は別途検討しなければならないが、タンデムマス法による新生児マススクリーニングへの移行が全都道府県で完了し、MCAD欠損症の陽性例が急増している状況で、酵素活性測定法の「盲点」による誤った除外診断がなされる危険性が明らかとなったことは重要である。検討症例の経過観察結果から、そのような「誤診」を避けるには、血清アシルカルニチン分析による再検が有用と考えられる。初回濾紙血でC8-アシルカルニチンが陽性となった新生児については、濾紙血で再検せずに要精査とし、必ず血清C8-アシルカルニチンを確認することが望まれる。除外診断には、血清分析結果と酵素活性がともに正常であることを要件とし、正常活性であっでも血清C8-アシルカルニチンの異常値が続く場合は、慎重に経過観察しながら遺伝子解析を考慮する必要がある。これらの点については、学会報告などの形で随時提唱する方針である。中鎖アシルCoA脱水素酵素(MCAD)欠損症について、平成2628年度、新生児マススクリーニング(NBS)陽性32例の確定検査を行い、22例を罹患者、6例を保因者、4例を正常個体と診断した。有症状精査例は6例あり、2例を罹患者、1例を保因者、3例を正常個体と診断した。平成28年度の新規罹患者のうち、血清中鎖アシルカルニチン(C8)の推移に比して、リンパ球酵素活性が不釣り合いに高いケースが2例あり、c.449_452del/p.E253K, p.K271E/p.Y397Nという複合ヘテロ変異が同定された。c.449_452del, p.Y397Nはnull variantであること、同様の矛盾が以前にもp.E253K/p.E253K, c.449_452del/p.K271E, c.449_452del/p.Y411Lという遺伝子型の症例で観察されていたことから、我々の酵素活性測定法では、p.E253K, p.K271E, p.Y411L変異酵素の機能低下を正しく示せないと考えられた。その要因として、人工電子受容体が生体内での活性低下をマスクする可能性を考え、生理的電子受容体electrontransfer flavoprotein (ETF)による活性を評価するため、培養患者リンパ球に重水素標識パルミチン酸(dC16)を代謝させ、細胞内アシルカルニチン生成量を測定する方法を試みた。活性喪失型変異例での検討から、正常群の13%(リンパ球酵素活性と同等)への低下を示したdC4/dC8, dC4/dC10を指標としたところ、c.449_452del/p.E253K症例は正常群の14%, p.K271E/p.Y397N症例は1020%, c.449_452del/p.Y411L症例は4050%を示し、それぞれC8AC値の推移に矛盾しない結果と判断された。c.449_452del/p.K271E, p.E253K/p.E253K症例については、検体提供への協力を要請している。脂肪酸代謝能測定は、NBS陽性全例に実施するには煩雑であることから、確定検査としてはまず血清C8レベルとリンパ球酵素活性を測定し、両者に矛盾がある場合は脂肪酸代謝能測定を追加して、遺伝子型ごとの重症度情報を集積していく必要がある。乳幼児突然死の原因となるMCAD欠損症について、新生児マススクリーニング発見患者の急性発症リスク評価のため、A.血中異常代謝産物濃度・B.酵素活性・C.遺伝子型に関するデータベースを構築した。3年間で新たに27例を診断し、累積診断数は61例となった。AとBは全般に良好な相関性を示したが、両者に乖離を示す一部症例が保有する変異酵素は、患者細胞を破砕する通常の活性測定法では活性低下が遮蔽され、培養細胞による脂肪酸代謝能の測定が有用であった。代表的な変異は主にC8-CoAへの反応性が低下しているのに対し、これらの一部変異はC6-CoAへの反応性の低下が主体であることが判明した。
生合成酵素の立体構造に基いた細胞内スフィンゴ脂質濃度の制御機構についての研究

新規のセリンパルミトイル転移酵素(SPT)遺伝子4種類をクローニングし,全ての遺伝子〓いて大腸菌内大量発現系を構築した。それぞれの組み換え酵素の精製法を確立し,精製酵素標〓用いて一連の性状解析を行なった。以下に本研究で得られた結果をまとめる。(1)いずれの細菌由来のSPTもピリドキサール-5'-リン酸(PLP)を補酵素とし、420nm付近に〓クを持つ特徴的な吸収スペクトルを示した。(2)いずれのSPTもPLPと酵素のリシン残基との間で形成しているSchiff塩基の歪みに由来す〓偏光二色性スペクトルを示した。(3)アミノ酸基質であるL-セリンの結合によって、420nmの吸収ピークの増加が,円偏光二色性〓クトルにおいては、吸収ピークの符号の反転が観察された。これらのスペクトル変化の基質〓依存性より、L-セリンに対するSPTの解離定数を算出することができた。(4)定常常態下での酵素活性を測定し、Ordered Bi Bi機構に基づいた速度論的解析を行ない、〓のSPTについてKm,kcatなどの反応速度定数を求めた。(5)精製標品を抗原として、各SPTに対するポリクローナル抗体を作製した。金コロイドを利用〓免疫電子顕微鏡法により、SPTの菌体内部での局在を調べた。試験管内では水溶性酵素とし〓挙動を示すSPTであるが、電子顕微鏡観察の結果,細胞内膜近傍に偏在する像が得られたこ〓ら、菌体内部では表在性膜タンパク質として存在しているのではないかと考えられた。(6)Sphingobacterium由来SPTに関して、酵素タンパク質のアミノ酸基質複合体の結晶化とX線〓構造解析による立体構造決定に成功した。この構造に基づいて2つめの基質であるパルミト〓CoAが結合した後の反応中間体の構造モデルを作製した。以前に報告したSphingomonas paucimobilis由来セリンパルミトイル転移酵素(SPT)に加え、新たに3種類の細菌より新規のSPT遺伝子を単離し、大腸菌内で大量発現させ、精製法と精製酵素の保存法を確立した。補酵素に起因する特徴的なスペクトル変化を指標としてSPTと一連の基質誘導体や生成物誘導体との反応を解析し、下記の知見を得た。第一に、基質であるL-セリンとL-セリンのアミノ基を欠いた構造をした誘導体である3-ヒドロキシプロピオン酸のSPTとの結合過程を、それぞれ滴定実験とストップドフロー法によって解析した。その結果、基質結合によるSPTのスペクトル変化は、分子外アルジミン中間体生成に起因するものであり、ミカエリス複合体生成には起因しないことが明らかとなった。第二に、種々のセリン誘導体とSPTとの反応を解析し、SPTによる基質認識にはL-セリンのα-カルボキシル基が非常に重要であることを示した。第三に、培養細胞実験系において、スフィンゴ脂質涸渇に対する細胞応答を研究する場合に汎用されてきた一連のSPT阻害剤に焦点を絞り、それらのSPT阻害機構を解析した。まず、生成物誘導体であるミリオシンについては、酵素の活性中心で分子外アルジミン複合体を形成することにより、強力に且つ競争的に酵素活性を阻害することが明らかになった。さらに、基質誘導体であるβ-クロロ-L-アラニンとL-サイクロセリンについては、いずれも特徴的なPLP-付加物を形成することによって不可逆的にSPTを失活させることが明らかになった。以上の実験結果から、これら化合物によるSPT不活性化について詳細な反応機構が得られた。さらに、細菌SPTのうちの1種については、このほどタンパク質結晶化とX線回折による結晶構造解析に成功し、細菌SPTの立体構造を決定しつつある。本助成を受けて行った研究により得た上述の知見は、細胞生物学的手法で得られるSPTに関する実験結果に対して酵素学的な裏付けを与え、物理化学的理解の基礎となるものである。

試験管内では水溶性酵素とし〓挙動を示すSPTであるが、電子顕微鏡観察の結果,細胞内膜近傍に偏在する像が得られたこ〓ら、菌体内部では表在性膜タンパク質として存在しているのではないかと考えられた。(6)Sphingobacterium由来SPTに関して、酵素タンパク質のアミノ酸基質複合体の結晶化とX線〓構造解析による立体構造決定に成功した。この構造に基づいて2つめの基質であるパルミト〓CoAが結合した後の反応中間体の構造モデルを作製した。
未来生産環境用自走形Cubicセルの中核要素技術と設計方法論

本研究では,未来の生産環境を実現する上で有効であると考えられる「自走形Cubicセル複合体から構成される新たな超フレキシブル生産システム」の設計方法論とそれに必要な中核要素技術を確立することを目的として検討を行った.具体的な研究成果を総括すると,以下のようにまとめられる.(1)未来生産環境を実現する上で有効と考えられる自走形Cubicセルのシステム概念及びそれらセル複合体を基本構成とする超フレキシブル生産体制を提案すると共にその際に基本となるコンパクトFMCの設計方法論を提示した.(2)自走形Cubicセルにおける様々な加工状態,運転状態等を正確にセンシングするためのセンサーフュージョンシステムを提案し,ニューラルネットワーク及び知識ベースを組込んだセンサーフュージョンを用いたセル状態認識システムを開発した.(3)自走形Cubicセルの熱変形抑制には,熱源の発熱量に応じて冷却液の温度を積極的に制御して冷却を行うこと,また,セルの熱変形を予測補正するため熱伝導の逆問題を用いて熱変形挙動を求めて補正する方法が有効であること,を明らかにした.(4)自走形Cubicセル群をマクロに認識するための全体情景認識方法,ユニット結合・分離の際の局所認識のための非接触位置決め制御方法をそれぞれ提案した.(5)加工要求から自走形Cubicセル群の構成を自動生成する生産設備情報生成機能付CADシステムをコンピュータ環境に実現した.(6)生産文化対応形思考モデルに基づくセル構成について詳細な検討を行い,熟練技能者の思考モデルを計算機環境に移植するには思考オブジェクトが有効であること,並びに思考オブジェクトにより戦略的側面から人的資源を活用したシステムを構築できること,等を明らかにした.本研究では,未来の生産環境を実現する上で有効であると考えられる「自走形Cubicセル複合体から構成される新たな超フレキシブル生産システム」の設計方法論とそれに必要な中核要素技術を確立することを目的として検討を行った.具体的な研究成果を総括すると,以下のようにまとめられる.(1)未来生産環境を実現する上で有効と考えられる自走形Cubicセルのシステム概念及びそれらセル複合体を基本構成とする超フレキシブル生産体制を提案すると共にその際に基本となるコンパクトFMCの設計方法論を提示した.(2)自走形Cubicセルにおける様々な加工状態,運転状態等を正確にセンシングするためのセンサーフュージョンシステムを提案し,ニューラルネットワーク及び知識ベースを組込んだセンサーフュージョンを用いたセル状態認識システムを開発した.(3)自走形Cubicセルの熱変形抑制には,熱源の発熱量に応じて冷却液の温度を積極的に制御して冷却を行うこと,また,セルの熱変形を予測補正するため熱伝導の逆問題を用いて熱変形挙動を求めて補正する方法が有効であること,を明らかにした.(4)自走形Cubicセル群をマクロに認識するための全体情景認識方法,ユニット結合・分離の際の局所認識のための非接触位置決め制御方法をそれぞれ提案した.(5)加工要求から自走形Cubicセル群の構成を自動生成する生産設備情報生成機能付CADシステムをコンピュータ環境に実現した.(6)生産文化対応形思考モデルに基づくセル構成について詳細な検討を行い,熟練技能者の思考モデルを計算機環境に移植するには思考オブジェクトが有効であること,並びに思考オブジェクトにより戦略的側面から人的資源を活用したシステムを構築できること,等を明らかにした.平成4年度においては,未来生産環境用自走形Cubicセルの中核要技術と設計方法論を確立することを目的として,第1段階として以下のような要素研究を実施した結果,工学上有用ないくつかの新たな研究成果を得ることができた。(1)未来生産環境用自走形Cubicセルを加工状態を正確にセンシングするためのセンサーフュージョンシステムの構成について詳細に検討した結果,ニューラルネットワーク及び知識ペースを組込んだセンサーフュージョンシステムを開発し,その有用性を実際の加工実験により明らかにすることができた。(2)自走形Cubicセルの構造について熱変形抑制構造の観点から詳細な検討を行った結果,熱流制御機能を具備した新たな放熱システムを提示することができ,その有用性を実験により明らかにした。(3)複数の自走形Cubicセル群におけるセル間の結合及び分離のための非接触位置検出システムの構成についてプロトタイピングにより検討を行い,具体的な構造構成を決定した。(4)加工要求から自走形Cubicセル群の構成を自動生成するためのアルゴリズムを数学的に導出すると共に,それをコンピュータ環境に実現し,CADとの結合可能性を明らかにした。(5)生産文化対応形CIMを構築するための,知識ベースの具体的な構成,知能形セルコントローラの機能を分析し,それらを体系的に整理することができた。(6)自走形Cubicセル群を基本構成とするフレキシブル生産体制が具備すべき機能を分析し,具体的なセルの構成方法を提示することができた。更に自走形Cubicセルの自動組合せ,分離を系統的に行うことができるコンピュータシステムを構築することができた。平成5年度においては,未来生産環境用自走形Cubicセルの中核要素技術と設計方法論を確立することを目的として,平成4年度の研究成果を基に以下のような要素研究を実施した結果,工学上及び工業上有用な新たな研究成果を得ることができた.(1)セルの加工状態を認識するためのセンサーフュージョンシステムについて詳細に検討した結果,ニューラルネットワーク及び知識ベースを組込んだシステムを開発し,その有用性を実験により明らかにした.

(2)セル構造について熱変形抑制構造の観点から検討を行った結果,熱流制御機能を具備した放熱システムから構成される新たなセルの熱変形抑制設計技術を提案し,その妥当性と有用性を実験により確認した.(3)複数の自走形Cubicセル群におけるセル間の結合及び分離のための非接触位置検出システムの構成について検討を行い,具体的なセルの位置決め技術を提案し,その妥当性と有用性を実験により確認した.(4)加工要求からセル群の構成を自動生成する方法を情報工学面から検討し,生産設備情報生成機能をコンピュータ環境に実現し,具体的なセル構成の生成等によりシステムの妥当性と有用性を確認した.(5)生産文化対応形思考モデルについて詳細な検討を行った結果,それに基づく直感形工程設計システム及び機械加工用セルの制御モデルを構築し,種々の具体例を用いてシステムの妥当性を明らかにした.(6)自走形Cubicセルの概念を提示すると共に,それらセル群を基本構成とするフレキシブル生産体制が具備すべき機能を分析し,具体的なセルの構成方法を提示した.更に,具体的な自走形Cubicセルを構築する上で,重要となるコンパクトFMCの設計方法論を提示した.