hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯根膜細胞とＴｈ１７細胞のＮｏｔｃｈシグナルを介した重度歯根吸収発生機構の解明

以上の結果から,歯の移動時の牽引側では歯根膜細胞において,Wnt5aシグナルを介してALPとCOL-1が誘導され,歯根膜細胞分化を促進することにより骨形成を促進させる可能性が示唆された。おおむね26年度の実験計画は予定通り、遂行することができたが、アレルギーマウスについては実験が遂行できなかった。平成27年度では,in vivoにおいて,矯正力(10g)を加えたラットの牽引側歯根膜にはWnt5a陽性細胞の増加を認めた。さらに, in vitroにおいて,Wnt5a(100ng/ml)を添加したhPDL cellsのALPとCOL-1の発現が有意に増加した。この事からWnt5aはNotchシグナルを抑制し、歯根膜細胞の分化を増強する効果があることが明らかとなった。さらに上記の計画に加え、歯根膜細胞からリアルタイム-PCR法にてNotch, IL-17 mRNAの発現量を定量し、GeneChipによる各遺伝子間の相対定量解析を行う予定であったが、解析の結果、再現性のある結果を出すまでに至らなかった。次年度は新たに良質なRNAを採取し、当初の計画であるGeneChipによる各遺伝子間の相対定量解析を行う予定である。歯科矯正学平成27年度では26年度に遂行できなかったアレルギーマウスいついて上顎第一臼歯を50gの強い矯正力で7日間近心に牽引し,当該部の切片はHE染色ならびに, TRAP抗体, Jagged1抗体, Notch2抗体, RANKL抗体およびIL-6抗体を用いて免疫組織化学染色を行う。また、notch signalを抑制すると考えられているwnt signalについて歯根吸収時の発現について検討を行う予定である。平成25年度の計画ではアレルギーマウスに矯正力(050g)を加え、人為的に歯根吸収を起こさせ、歯根周囲組織のJagged1, Notch1, Notch2,IL-17, RANKL、RANK, OPG, TRAPのタンパク質・遺伝子発現について正常マウスと比較検討することであった。おおむね25年度の実験計画は予定通り、遂行することができたが、アレルギーマウスについては実験が遂行出来なかった。平成27年度では歯根膜細胞からリアルタイム-PCR法にてNotch, IL-17 mRNAの発現量を定量し、GeneChipによる各遺伝子間の相対定量解析を行う予定であったが、解析の結果、再現性のある結果を出すまでに至らなかった。そのため、ヒト歯根膜細胞とアレルギー患者由来CD4陽性細胞との共培養およびNotchシグナル阻害実験の予定であった経費を使用しなかったため。
重要水産無脊椎動物からのゴナドトロピン放出ホルモンの同定とその機能解明

脊椎動物の生殖において重要な役割をもつゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)の無脊椎動物における分布と機能について調べた.ホルモンの存在部位を明らかにできる組織化学的研究で,ウスヒラムシ(扁形動物門渦虫綱),アオゴカイ(環形動物門多毛綱),アメリカカブトエビ(節足動物門鰓脚綱),ニホンコツブムシ(節足動物門軟甲綱),ヒザラガイ(軟体動物門多板綱),アサリ,ヤマトシジミ(軟体動物門二枚貝綱)など広範な動物門の神経節においてGnRHが検出された.さらに,生化学的な解析においてもクルマエビ,エゾアワビ(軟体動物門腹足綱)やヒザラガイなどでGnRHが検出された.以上の結果は,GnRHが水産無脊椎動物に広く分布することを示す.脊椎動物の生殖において重要な役割をもつゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)の無脊椎動物における分布と機能について調べた.ホルモンの存在部位を明らかにできる組織化学的研究で,ウスヒラムシ(扁形動物門渦虫綱),アオゴカイ(環形動物門多毛綱),アメリカカブトエビ(節足動物門鰓脚綱),ニホンコツブムシ(節足動物門軟甲綱),ヒザラガイ(軟体動物門多板綱),アサリ,ヤマトシジミ(軟体動物門二枚貝綱)など広範な動物門の神経節においてGnRHが検出された.さらに,生化学的な解析においてもクルマエビ,エゾアワビ(軟体動物門腹足綱)やヒザラガイなどでGnRHが検出された.以上の結果は,GnRHが水産無脊椎動物に広く分布することを示す.脊椎動物において生殖の中枢を担うゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)は魚類から哺乳類まで動物種を超えてよく保存されている.最近,一部の無脊椎動物にもGnRHの存在が明らかにされた.本研究は,水産無脊椎動物をモデルとして,GnRHの系統的かつ網羅的解析とともに,水産増養殖における種苗生産の基盤とするべく重要水産無脊椎動物の新規GnRHの同定と生理機能の解明を目指す.1.水産無脊椎動物におけるGnRHの系統的かつ網羅的解析三陸沿岸および岡山県牛窓において,水産無脊椎動物をサンプリングした.採集の困難な種は活サンプルを購入した.組織切片を作製後,免疫組織染色法でGnRHを検出した.1次抗体には,脊椎動物の既知のGnRHの共通アミノ酸部分を認識する抗GnRHマウスモノクローナル抗体(LRH13)を主に用い,さらに脊椎動物に広範に存在するニワトリII型GnRH(cGnRH-II)抗体,およびタコGnRH(octGnRH)抗体も併用した.ウスヒラムシの脳神経節,およびアオゴカイの脳神経節と咽頭下神経節において,octGnRH免疫陽性細胞体と繊維が検出された.ヒザラガイの脳口球神経環,歯舌下神経節,足神経幹,側神経幹,足神経横連合においてcGnRH-IIおよびGnRH免疫陽性細胞体と線維が検出された.アメリカカブトエビの脳神経節と胸部神経節においてcGnRH-II免疫陽性細胞体と繊維が検出された.2.重要水産無脊椎動物におけるGnRH分子種の同定クルマエビの脳および眼柄からGnRHをアセトン抽出した.GnRH標準品をHPLCに付して溶出時間を確認した.次にサンプル抽出物をHPLCに付し,フラクション中のGnRH量を時間分解蛍光免疫測定法で測定した.GnRH標準品の溶出時間と照合した結果,クルマエビにはlamprey GnRH-IIが存在することが示唆された.脊椎動物において生殖の中枢を担うゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)は魚類から哺乳類まで動物種を超えてよく保存されている.最近,一部の無脊椎動物にもGnRHの存在が明らかにされ,GnRHの起源と機能分化が生物学的観点から注目されている.本研究では,水産無脊椎動物をモデルとして,GnRHの系統的かつ網羅的解析とともに,水産増養殖における安定的な種苗生産の基盤とするべく重要水産無脊椎動物の新規GnRHの同定と生理機能の解明を目指す.1.水産無脊椎動物におけるGnRHの系統的かつ網羅的解析固定サンプルをパラプラストに包埋して薄切後,免疫組織染色法でGnRHを検出した.一次抗体には,脊椎動物の既知のGnRHの共通アミノ酸部分を認識する抗GnRHマウスモノクローナル抗体(LRH13),脊椎動物に広範に存在するニワトリII型GnRH (cGnRH-II)に対する抗体,および軟体動物のタコGnRH (octGnRH)抗体を使用した.マダコの脳およびアサリの脳神経節において,cGnRH-IIとoctGnRH免疫陽性反応を二重免疫組織化学で染め分けることができたことから,両種には複数のGnRH様ペプチドが存在することが示唆された.さらに,ニホンコツブムシ(節足動物)においてcGnRH-II免疫陽性反応が検出された.2.重要水産無脊椎動物におけるGnRH分子種の同定エゾアワビの脳神経節からGnRHをアセトン抽出した.GnRH標準品をHPLCに付して溶出時間を確認した.次にサンプル抽出物をHPLCに付し,フラクション中のGnRH量を時間分解蛍光免疫測定法で測定した.そしてGnRH標準品の溶出時間と照合してGnRH分子種を推定した。

その結果,エゾアワビには,ヤツメウナギII型GnRH (lamprey GnRH-II)様ペプチドが存在することが示唆された.また同様め方法により,ヤリイカとマダコの脳には,octGnRH様ペプチドの他にホヤI型GnRH (tGnRH-I)様ペプチドも存在することが示唆された.3.クルマエビの卵巣に対するGnRHの生理作用昨年度の研究によって,クルマエビの中枢神経系にはlamprey GnRH-II様ペプチドが存在することを示唆した.そこで,クルマエビ卵巣に対するGnRHの生理作用をin vitroで調べた.未熟個体の卵巣を摘出して細片(数mg)にし,GnRH含有培養液とともに20°Cで24時間インキュベートした.インキュベート後の卵巣片中のビテロジェニン(Vg) mRNAをone step RT-PCRで測定した.その結果,octGnRH, 1GnRH-II, cGnRH-IIは効果がなく,哺乳類型GnRH (mGnRH)は発現を抑制,アメフラシ型GnRH (apGnRH)は発現を促進するという予備的データが得られた.脊椎動物において生殖の中枢を担うゴナドトロヒン放出ホルモン(GnRH)は魚類から哺乳類まで動物種を超えてよく保存されている.本研究では,水産無脊椎動物をモデルとして,GnRHの系統的かつ網羅的解析とともに,水産増養殖における安定的な種苗生産の基盤とするべく重要水産無脊椎動物の新規GnRHの同定と生理機能の解明を目指す.1.水産無脊椎動物におけるGnRHの系統的かつ網羅的解析二枚貝綱ヤマトシジミの脳神経節,足神経節および内臓神経節において,cGnRH-II免疫陽性反応が検出されたが,生殖腺には免疫陽性反応は検出されなかった.2.重要水産無脊椎動物におけるGnRH分子種の同定多板綱ヒザラガイの頭部からGnRHをアセトン抽出した.GnRH標準品をHPLCに付して溶出時間を確認した.次にサンフル抽出物をHPLCに付し,フラクション中のGnRH量を時間分解蛍光免疫測定法で測定した.そしてGnRH標準品の溶出時間と照合してGnRH分子種を推定した,その結果,ヒザラガイには,ヤツメウナギII型GnRH(lamprey GnRH-II》様ペプチドおよび未知のGnRH様ペプチドが存在することが示唆された.さらに,二枚貝綱ヤマトシジミの神経節には,lamprey GnRH-II様ペプチドが存在することも示唆された.3.タコ型GnRH(octGnRH)時間分解蛍光免疫測定法の確立タコ型GnRH(octGnRH)の機能を解明する基礎として,octGnRHの時間分解蛍光免疫測定法を確立した.マイクロプレートを第2抗体で固相化し,BSAでブロッキングした.これに抗octGnRH抗体,標準試料または未知試料,およびビオチン標識octGnRHを添加して競合反応させた,さらにユーロヒウム(Eu)標識ストレフトアビジンを添加し,最後に増強試薬を加えてEuを遊離させて蛍光強度を測定した.octGnRH濃度0.31ng/mlから40ng/mlの間で標準曲線が得られた,アッセイ内・アッセイ間変動係数および最小検出量はそれぞれ6.8%(n=10)および2.7%(n=5),4.9pg/mlであった.ヤリイカ,ケンサキイカおよびミズダコの脳抽出物の競合曲線は標準曲線と平行になった.以上より,本測定系が頭足類のoctGnRHの測定に有効であることが示唆された.
集団的知性を実現する心理・行動的動態モデルの構築

本研究の目的は,個人が集まることで集団として成果を発揮するという集団特性,つまり捉えることである。初年度となる2018年度は,申請者がこれまで提案してきたシンクロニーの検討手法を小集団コミュニケーション場面に適用し,得られる指標の妥当性を評価することを目的としていた。その前段として,年度の前半には2者間を対象とした会話実験を実施し,これまでに実施してきた実験の成果と合わせながら1)女性の方が男性よりもシンクロニーを起こしやすいこと,2)話者間の会話満足度を高めやすい特定の周波数帯があること,を明らかにしてそれぞれの知見を国際紙に掲載することができた。また,本研究課題で精緻化を試みているシンクロニーの計測方法について国際学会において口頭発表を行い,さらにこれを活かした国際共同研究も実施することができた。しかし,学内業務の過密化などの理由からデータ取得を年度後半にうまく行えず,小集団のコミュニケーション場面を対象とした実験では,課題の成績といったデータを取得することができたものの,精緻な測定環境のもとでコミュニケーション行動を計測するには至らなかった。それでも,集団でブレインストーミング課題(アイデア創出課題)を行った際の成績について,成員の「対人感受性」が高いほど集団としても課題成績が向上することが明らかにできた。対人感受性が高いほどコミュニケーション中にシンクロニーが生じやすいことが理論的に予測されるため,本研究で明らかにしたい「シンクロニーが集団的知性を高める」という関係を間接的には示唆することができる成果を得たと言える。その前段として,年度の前半には2者間を対象とした会話実験を実施し,その方法論の妥当性を確認するとともに,「コミュニケーションを円滑にすすめる際に重要となる周波数帯」の存在を明らかにすることができた。具体的には,1)女性の方が男性よりもシンクロニーを起こしやすいことを明らかにし,その成果はEuropean Journal of Social Psychologyに掲載された。また,2)0.5Hz1.5Hzという周波数帯におけるシンクロニーが特に話者間の会話満足度を高めやすいことを明らかにし,その成果はJournal of Nonverbal Behaviorに掲載された。さらに,本研究課題で精緻化を試みているシンクロニーの計測方法について,104th National Communication AssociationのNonverbal divisionにおいれPanel talk(口頭発表)を行ってきた。そこでのChairと国際共同研究を実施することができ,そこでの仕事はJournal of Nonverbal Behaviorに掲載された。年度の前半に取得したデータでは成果を残せた一方で,学内業務の過密化などの理由から年度後半にうまくデータ取得を行えなかった。小集団のコミュニケーション場面を対象とした実験では,課題の成績といったデータを取得することができたものの,精緻な測定環境のもとでコミュニケーション行動を計測するには至らなかった。そのため,「やや遅れている」という自己評価を行った。2年目となる2019年度には,まず前半に予備的な小集団コミュニケーション場面のシンクロニー測定を進める。これに加えて,2019年9月より米国に1年間滞在することから,現地でのデータ取得を先に実施する方針に切り替えて対応する予定とする。日本でのデータ取得と米国でのデータ取得は,環境さえ同じにできればどちらが先に実施されても大きな問題とはならない。そのため,まずは米国でデータを取得し,帰国後,これと比較可能なように環境を整えてデータを取得する。

また,2)0.5Hz1.5Hzという周波数帯におけるシンクロニーが特に話者間の会話満足度を高めやすいことを明らかにし,その成果はJournal of Nonverbal Behaviorに掲載された。さらに,本研究課題で精緻化を試みているシンクロニーの計測方法について,104th National Communication AssociationのNonverbal divisionにおいれPanel talk(口頭発表)を行ってきた。そこでのChairと国際共同研究を実施することができ,そこでの仕事はJournal of Nonverbal Behaviorに掲載された。年度の前半に取得したデータでは成果を残せた一方で,学内業務の過密化などの理由から年度後半にうまくデータ取得を行えなかった。小集団のコミュニケーション場面を対象とした実験では,課題の成績といったデータを取得することができたものの,精緻な測定環境のもとでコミュニケーション行動を計測するには至らなかった。そのため,「やや遅れている」という自己評価を行った。2年目となる2019年度には,まず前半に予備的な小集団コミュニケーション場面のシンクロニー測定を進める。これに加えて,2019年9月より米国に1年間滞在することから,現地でのデータ取得を先に実施する方針に切り替えて対応する予定とする。日本でのデータ取得と米国でのデータ取得は,環境さえ同じにできればどちらが先に実施されても大きな問題とはならない。そのため,まずは米国でデータを取得し,帰国後,これと比較可能なように環境を整えてデータを取得する。年度の後半にうまく小集団コミュニケーション実験のデータ取得ができなかったことから,参加者に支払う文の謝金が未処理であるため。また,物品として購入予定であったモーションキャプチャー・システムについて,安価でありながら信頼できるデータ取得の代替方法が見つかったため,前者の金額については,実験を実施することで使用してく予定である。また,後者については,本研究課題より得られた知見が国際紙に採択された際のオープンアクセス権の購入にあてることで,インパクト向上を狙う。なお,European Journal of Social Psychology誌に掲載された論文については,すでにオープンアクセス化しその費用を支出した。
蝸牛螺旋神経節細胞の神経伝達におけるNMDAレセプターの役割-光学的膜電位計測法を用いて-

NMDAレセプターのε1サブユニットとε4サブユニットのジーンを欠失させたノックアウトマウスとワイルドマウスの蝸牛螺旋神経節細胞を比較検討するために、有毛細胞から蝸牛螺旋神経節細胞を含むコルチ器を取り出し、器官培養を行い実験材料とした。有毛細胞を電気刺激し、蝸牛螺旋神経節細胞より得られた光学的シグナルを加算平均する事と、同時に多数個の蝸牛螺旋神経細胞からの光学的シグナルを取得することができるようになり、単離し培養を行った細胞よりは、光学的シグナルの信号雑音比が上昇し、蝸牛螺旋神経節細胞における薬理学的検討が可能と考えられた。実際に、NMDAレセプターとnon-NMDAレセプターの関与を検討するために、細胞外液のカルシウム濃度による変化、細胞外液のマグネシウムによる影響、さらにNMDAレセプターとnon-NMDAレセプターに特異的なアンタゴニストであるAPV、CNQXを用いて検討を行ってきたが、器官培養を行ったコルチ器の状態により、反応が一定とならず、非常に不安定な結果であり、薬理学的な効果を判定するに至らなかった。そこで、第8脳神経関連神経核(蝸牛神経核、前庭神経核)を含む脳幹スライス標本を用いて、螺旋神経節細胞から少し中枢の神経伝達におけるNMDAレセプターの役割を検討することとした。ワイルドマウスの第8脳神経関連神経核を含む脳幹スライスの第8脳神経断端を電気刺激することによる、各神経核での膜電位の光学的計測を行い、膜電位感受性色素を用いた膜電位変化の測定が有用であることを確認し論文報告を行った。本年度内にNMDAレセプターのε1サブユニットとε4サブユニットのジーンを欠失させたノックアウトマウスとの比較検討を行うことができなかったので今後、ワイルドマウスとノックアウトマウスの第8脳神経関連神経核での反応の違いや、薬理学的検討を引き続き行っていく予定である。NMDAレセプターのε1サブユニットとε4サブユニットのジーンを欠失させたノックアウトマウスとワイルドマウスより蝸牛螺旋神経節細胞を単離し、組織培養を行った。すでに報告した方法により、光学計測を実際に行うチャンバー内に蝸牛螺旋神経節細胞が十分量、底面に固定された状態で実験可能となるよう準備を行った。以前に報告したように、チャンバー内の細胞外液を高カリウムの液に置換することにより、神経節細胞を脱分極させ、この時の膜電位変化の計測を、膜電位感受性色素を用いた光学的計測により行った。しかしながら、高カリウム溶液の置換による方法では単離細胞からの光学的変化は非常に微細で、光学的に膜電位変化を捉えることが可能であることは確認できたが、それ以上の検討が困難であることも解った。以上の経過より今後NMDAレセプターのε1サブユニットとε4サブユニットのジーンを欠失させたノックアウトマウスとワイルドマウスの蝸牛螺旋神経節細胞を比較検討するために、新たに有毛細胞から蝸牛螺旋神経節細胞を含む蝸牛コルチ器を取り出し、器官培養を行い実験材料とすることとした。有毛細胞を電気刺激し光学的シグナルを加算平均することと、同時に多数個の蝸牛螺旋神経節細胞からデータを取得することができることにより、光学的シグナルの信号雑音比が上昇し、今後薬理学的検討等が可能となることを確認した。来年度はこの材料を用いて検討を続けていく予定である。
脊椎,脊随病変に対する脊髄保護対策と鏡視下手術開発に関する実験的,臨床的研究

急性脊髄損傷実験:1)Wistar系ラットを用い脊髄圧迫損傷後、各種エイコサノイドを測定した。ラットの損傷脊髄では、TXA_2合成酸素阻害剤によりTXA_2の産生抑制は80%以上であったが、脊髄血管損傷度は約40%の軽減にとどまった。そこでHartley系モルモットを用い、LTC_4の関与を検討した。脊髄に加わる外力の大きさに比例してTXA_2の産生が増加したのに対し、LTC_4の産生はほぼ一定であった。しかし損傷の早朝よりLTC_4の産生が認められ、脊髄損傷の病因として重要な役割を担っていることが示唆された。2)Vit.Cを合成できないODSラットを用いて、C欠乏群とC投与群における脊髄損傷前後の血清及び脊髄組識中のVit、C量、Vit.E量、脊髄過酸化脂質量(TBA法)を検討した。両群とも、脊随損傷後、脊髄実質のVit.C量及びE量は減少し、TBARS量はC欠乏群がC投与群より高値を示した。運動障害はC欠乏群の方が重く、脊髄実質の出血率もC欠乏群の方が高かった。Vit、C、Vit、Eは、水溶性と脂溶性の両面から損傷脊髄に対して抗酸化作用による防御効果が期待できた。鏡視下的治療の実験:1)Wistar系ラットを用いて作成した第5腰椎偽関節型分離モデルの分離部に対する骨形成能を組織学的に検討した。修復法は、自家海綿骨群、骨・フィブリン糊ー下群および下群+骨形成因子ーBMP群である。完全な骨癒合はすべての群において得られなかったが、BMP群は他群に比し、骨形成能は良好であった。以上より、BMP群の移植法は鏡視下的手法と併用し、臨床応用しうる可能性が示唆された。2)頸椎椎間板ヘルニアの経椎体的前方除圧術の確立を目的とし、鏡視下で経椎体的に脊柱管隣接の椎間板および終板を摘出し、椎間板ならびに神経に対する影響を検討した。罹患椎間の変性はみられかが、残存髄核の脊柱管への脱出や神経への影響は極めて少なく、鏡視下での経椎体的ヘルニア摘出術の低侵襲性が確認された。1)63年度に引き続いて脊髄損傷におけるビタミンEのラジカルスカベンジ作用をビタミンE欠乏ラットで検討した。損傷脊髄中の過酸化脂質をTBARS量として評価したところ損傷直後より増加し約30分で最高値に達した。ビタミンE投与ラットに比しTBARS量は多く、フリ-ラジカルのスカベンジ作用が弱いことを認めた。さらに、Tarlovの分類に従ってラットの脊髄損傷後の後肢の運動麻酔を観察したところ、脊髄を圧迫する重錘が重くなるほど麻酔の程度は重症となり、ビタミンE欠乏ラットの麻酔が最も重症であり、ビタミンE投与ラットでは麻酔の程度が軽かった。2)63年度にラット損傷脊髄のアラキドン酸代謝物であるトロンボキサンA_2(TXA_2)とプロスタグランジンI_2(PGI_2)の産生不均衡と蛍光色素であるフロレッセンの損傷脊髄血管外への漏れで評価した血管障害と密接な関係があることを示した。

今回、損傷脊髄中で産生が増大しているTXA_2の選択的合成酵素阻害剤OKYー046の損傷脊髄中でのTXA 2温産生に対する阻害効果と血管障害におよぼす影響を検討した。500ug/Kg体重のOKY-046を損傷を与える10分前に投与することによりTXA_2は約80%産生阻害され、この時血管障害も20g圧迫で約30%、40g圧迫では約40%減少した。しかし、OKY-046を損傷後に投与してもその阻害効果は十分ではなく、投与時期の遅れとともに減少した。また、OKY-046はPGI_2の産生には影響しなかった。急性脊髄損傷実験:1)Hartley系モルモットを用い、エイコサノイドの1つであるLTC_4の関与を検討した。脊髄に加わる外力の大きさに比例してTXA_2の産生が増加したのに対し、LTC_4の産生は外力の大きさに係らずほぼ一定であった。しかし損傷の早期よりLTC_4の産生が認められ、脊髄損傷の病因の1つとして重要な役割を担っていることが示唆された。2)Vit.Cを合成できないODSラットを用いて、C欠乏群とC投与群における脊髄損傷前後の血清及び脊髄組織中のViT.C量、ViT.E量、過酸化脂質量(TBA法)を検討した。両群とも脊髄損傷後、脊髄実質におけるViT.C量、ViT.E量は減少し、TBARS量はC欠乏群がC投与群より高値を示した。運動障害はC欠乏群において顕著であり、脊髄実質の出血範囲もVit.C欠乏群の方が拡かった。Vit.C、ViT.Eは水容性、脂溶性の両面から、損傷脊髄に対して抗酸化作用による防御効果が期待できた。鏡視下的治療の実験:1)Wistar系ラットを用いて、第5腰椎偽関節型分離症を作製し、分離部における移植実験の骨形成能を組織学的に検討した。修復法は自家海綿骨群、骨・フィブリン糊(F群)、およびF群+骨形成因子(BMP群)である。完全な骨癒合はすべての群において認められなかったが、BMP群は他群に比し、骨形成能は良好であった。以上より、BMP群の移植法は鏡視下的手法と併用し、臨床応用しうる可能性が示唆された。2)頸椎椎間板ヘルニアの経椎体的前方除圧術の確立を目的とし、鏡視下でWistar系ラットの頸椎に頸椎体的に脊柱管に隣接する椎間板および終板を部分摘出し、椎間板ならびに神経組織に対する影響を検討した。罹患椎間の変性はみられたが、残存髄核の脊柱管への脱出や、神経(脊髄)に対する影響は極めて少なく、また隣接椎間板への影響はみられなかった。
スウェーデンにおける「財閥」企業集団の企業統治構造とその変容

本研究は,スウェーデンのスフェア(企業集団)に属する大企業の,1980年代以降の企業統治構造の変容を明らかとした。銀行融資や株式所有,役員派遣等で結びついていたスフェア企業は,企業間競争のグローバル化に対して,アメリカ型統治スタイルを部分的に導入することによって生き残りを図っている。他方で旧来の統治構造の維持は,救済融資や敵対的M&Aに対する防衛など,急変する経営環境の中でスフェア企業を支える役割をも果たしている。18年度の当初の研究計画においては,(1)スウェーデン語文献における財閥史・銀行史・産業企業史を中心とした先行研究の整理,(2)1970年代から1990年代にかけてのスウェーデン企業の株式所有・支配構造の全体像とその変化を,各種資料に基づき具体的に明らかにすることを予定していた。また資料収集として,18年度後半期に二回の現地調査(主に証券取引所関連のアーカイブ)を計画していた。18年度の研究実績は,(1)現地においてスウェーデン語文献の収集と整理を幅広く行うことが出来た。スウェーデンの企業集団に関する先行研究・議論は,経営史分野のみならず,経営学や経済学,政策分野においても活発に行われており,日本の企業集団論やコーポレートガバナンスに関する議論との共通性も多く見られた。この成果は,19年度執筆予定の論文に反映される予定である。(2)企業集団の実態とその変化に関するマクロな実態検討については,Agarna och Maktenを使用し,主要な企業集団であるヴァレンヴェリ・グループについて1985年から現在に至る所有構造の変化を概括することが出来た。ただし,その他の企業集団も含めた実態検討については,現在継続中である。この成果は,「<研究ノート>スウェーデンにおける「企業集団」と企業間関係」として論文にまとめられた。予定されていた資料収集を目的とした現地調査は,証券取引所アーカイブについては,企業集団の実態分析に必要な資料が,現時点においては上記のAgarna och Maktenでカバーされているため,実施を次年度に見送り,代わりに個別企業のアーカイブス(ABB)にて資料収集を行った。これは主に,企業集団に属する個別企業側の,企業集団内銀行との融資関係を明らかにするためであり,この成果は次年度執筆予定の論文に反映される予定である。19年度の研究計画では主に,(1)1960年代以降における個別企業レベルでの経営行動変化や財務内容の変化,資金需要内容などを明らかにするための資料収集,(2)年金(ATP)基金についての聞き取り調査,(3)リサーチ・セミナーでの研究報告を予定していた。(1)については,アセア社,スウェディッシュ・マッチ社のアーカイブスでの数回にわたる資料収集を行った。財務内容や資金需要に関する資料は,特にアセア社の社内資料に関して多く収集できた。(2)については,インタビュー予約の調整が上手く行かず,19年度は調査を見送ることとなった。(3)に関しては,リンシェーピング大学のハンス・シュグレン教授と,ストックホルム商科大学にでThe End of Symbiotic Bank・Industry Relationships?"のタイトルで日瑞の企業集団比較に関する共同報告を行った。その他,研究テーマに関連して,ファミリービジネス学会(6月),ヨーロッパ経営史学会(9月)に参加し,同テーマで研究を行っているヨーロッパの研究者との情報交換を行い,最新の研究情報を得ることが出来た。これらの研究成果は,一部論文の形でまとめており,また今後も学会報告等で発表してゆく予定である。本年度の計画は,一・二年目に明らかにしたスウェーデン財閥の企業統治構造の全体像をふまえ, 1970年代から1980年代の企業集団メンバー企業における,経営方針の転換過程と,そこにおける企業統治構造との関連を明らかにすることであった。具体的には(1)「財閥〕企業集団に属する企業の国際的な経展開期(1970年代後半80年代)を取り上げ,当該期の具体的な経営展開とその要因を明らかにすること,(2)当該期において産業企業側での経営転換過程が,企業統治構造によってどのように規定されていたのかを,重役会に参加する各ステークホルダーの立場の相違から明らかにすることである。上記計画に照らして今年度の研究成果は,スウェーデン企業ABB(アセア)社の国際展開という経営戦略方針と,このプロセスに対して重役会参加メンバー・各ステークホルダー間の立場の違いがどのような影響を及ぼしたのかを具体的事例として明らかにすることができた。当初計画していたインタビュー調査は先方の事情により実現しなかったが,企業アーカイブ等での重役会議事録及び財務諸表資料を使い,実証研究を行うことができた。この成果は, 2008年の経営史学会全国大会での自由論第報告にて発表されている。また本年度は研究助成期間の最終年度にあたり,三年間にわたる研究成果のまとめを別途複数の論文として発表する。2008年に行ったスウェーデン財閥に関する翻訳に加え, 2009年にはScandinavian Economic Historyに,日瑞の企業集団構造比較の論文(英文)が掲載される予定であり,大学紀要にもスウェーデン企業集団の統治構造の歴史的にする論文が掲載される。
ティームティーチング実施にともなう諸課題とその対策に関する研究

1本研究は以下の目的のもとに行われた。1)ティームティーチング導入への対応過程の調査:今回のティームティーチング導入は行政面から行われた公式のものであり、わが国の学校教育の場で一般的なものとして今後普及していくことになる指導方式といえる。したがって、そうした公式施策として導入実施される指導方式について教育経営学という実践学的立場から研究する。2)ティームティーチングの可能性の探求:ティームティーチング方式をわが国における新しい指導として、かつ学校教育を改革するものとしてとらえ、その児童・生徒への影響や効果、また教員組織への影響を知る。3)ティームティーチング導入に対応する対策の具体案の作成:教員が複数でティームを組んで学級を経営する際の組織のあり方にどのような形態があり得るのかを検討する。とくに、ティームティーチングが学校組織レベルでの高度な組織化を必要とするものになることを予想し、この点に関して具体的な学校づくりのあり方をも研究する。2研究方法の概要は以下の通りである。調査対象校:全国から無作為抽出により小学校、中学校約210校から回答を集めた。調査内容は、1.実施形態(実施教科、学習組織、学習形態)、2.ティーム構成、3.学校としての導入のねらいとその評価、4.児童生徒へのねらいとその評価、5.導入に当たって困った問題、6.今後の期待と計画、7.学校組織、教員組織上の改善課題、8.今後の研究課題(実践者側、研究者側)等である。3本研究の成果は、すでに中間報告の形で平成8年度日本教育経営学会第36回大会で報告されている。本研究課題に対する科学研究費の交付は10月に追加承認されたものであり、すでに計画段階にはあったものの、研究への着手は実質的には11月になった。そこで本年度は当初の研究計画を変更し、以下のように計画した。(1)すでに平成4年度において、文部省が実験校として小中学校24校についてその導入過程において生じている諸問題やその実施実態についての調査を行った。また、徳島県下で平成5年度より実施した30校について調査中であるので、これらを継続させること。(2)調査対象校を全国的に広げるとともに現場に入ってその実践形態について観察を行うこと。(3)またこれらのデータを蓄積し、ケース研究の資料としてデータベース化を図ること。(4)これらの成果の上に実施校を対象とする「ティームティーチング導入に伴う諸問題と可能性に関する調査」用紙を作成し全国規模の調査を実施すること。(5)同時に教師ティームが児童生徒の前で演ずる対人関係の影響について調査研究の計画立案を行うこと。現在までに実施に移された研究は、(1)は継続的に実施中。(2)は観察までにはいたっていないが(4)の全国調査とあわせて実施中である。全国30都府県の教育委員会を対象にティームティーチング実施校をのリストを提供あるいは抽出してもらいのべ522校に対し調査用紙を配布した。これに対する回答は着実に回収された。これにより、実施実態が把握され、ケース研究も可能になる見込みである。(3)はコンピュータシステムの導入、稼働が遅れたため、2月に入っての作業となった。テイームテイーチング導入により発生する諸問題と将来的可能性について分析を行った。(1)収集されたデータについてはすでに実施されたものに加えて、平成5年度に実施した収集された調査資料を加え、さらに整理し蓄積を図った。(2)困難課題について整理列挙し、その要因について分析し、解決策を検討している。(3)各学校が採用したテイームテイーチングの形態について分類し、どのような形態が存在し得るかを分析し、類型化をこころみている。(4)テイームテイーチング導入に際して配慮されるべき事項について摘出し、関連事項として整理しつつある。

(5)テイームテイーチングが児童生徒の人間関係観に及ぼす影響に関して実験的調査の準備を行った。本研究は平成6年11月より研究費が交付され、開始された。そして平成6年度中に調査が行われ、回答が回収された。平成7年度に入りデータのコンピュータへの入力が開始され、現在ほぼ順調に完了した。調査が年度末であったため回収率が期待したものより若干少なく50%をわずかに上回る程度であった。しかし、内容的には十分分析価値を持つており、テイームテイーチング導入校の導入実態を明らかにするには十分との見通しをもっている。現在、データ・ベースを構築しながら分析を行っており、これまでにも概要の報告は機会あるごとに行ってきたが、平成8年度当初に中間的な報告を教育経営学会で行い、年度内に報告書作成の見通しである。1本研究は以下の目的のもとに行われた。1)テイームテイーチング導入への対応過程の調査:今回のテイームテイーチング導入は行政面まら行われた公式のものであり、わが国の学校教育の場で一般的なものとして今後普及していくことになる指導方式といえる。したがって、そうした公式施策として導入実施される指導方式について教育経営学という実践学的立場から研究する。2)テイームテイーチングの可能性の探究:テイームテイーチング方式をわが国における新しい指導法として、かつ学校教育を改革するものとしてとらえ、その児童・生徒への影響や効果、また教員組織への影響を知る。3)テイームテイーチング導入に対応する対策の具体案の作成:教員が複数でテイームを組んで学級を経営する際の組織のあり方にどのような形態があり得るのかを検討する。とくに、テイームテイーチングが学校組織レベルでの高度な組織化を必要とするものになることを予想し、この点に関して具体的な学校づくりのあり方をも研究する。2研究方法の概要は以下の通りである。調査対象校:全国から無作為抽出により小学校、中学校約210校から回答を集めた。調査内容は、1.実施形態(実施教科、学習組織、学習形態)、2.テイーム構成、3.学校としての導入のねらいとその評価、4.児童生徒へのねらいとその評価、5.導入に当たって困った問題、6.今後の期待と計画、7.学校組織、教員組織上の改善課題、8.今後の研究課題(実践者側、研究者側)等である。3本研究の成果は、すでに中間報告の形で閉成8年度日本教育経営学会第36回大会で報告されている。
平衡断面特性を考慮した海浜変形予測モデルの開発

海浜変形を予測するためには,岸沖及び沿岸方向の漂砂量を正しく評価する必要がある.古くから多くの研究者により漂砂量公式が提案され,現在では3次元の海浜変形モデルも可能な段階まできているが,まだまだ普遍的な予測モデルの構築には至っていない.その理由の一つとして沿岸漂砂に比べ岸沖漂砂の予測精度が低いことが挙げられる.これは主に岸沖漂砂量公式に同じ特性の波が長期間海浜に作用すると漂砂量が減少していくというメカニズムが漂砂量公式に含まれていないためと考えられる.沖浜帯のように砂れんが形成されている場合の漂砂移動方向は,底面が水平ならば通常沖向きである.しかし,沿岸砂洲の沖側では海底勾配が急になっても安定し,これが海浜地形の安定に大きく寄与していることを考えると,底面に勾配がある場合に重力の効果(沖向き漂砂に寄与)と釣り合うように底質移動を岸向きにする要素があると考えねばならない.沿岸砂洲の形成には戻り流れにより沖向きに運ばれた底質の堆積が第一要因であるが,本研究では,底質の堆積により急勾配化した砂洲の沖側斜面おける砂れん上の漂砂現象に着目した実験を行った.まず,モルタル製の砂れん模型により勾配の異なる模型海浜を作成し,種々の波を作用させて底質の移動方向を調べた.その結果,海底勾配が急になると波形の非対称性が変化し(上下非対称度の減少,前後非対称度の増加),砂れん上の底質移動が岸向きへと変化することを確認した.また,実験結果を整理し,波形の非対称特性について,アーセル数(Ur),沖波波形勾配(Ho/Lo),海底勾配(tanβ)の3つの要素により表し,砂れん上の底質移動との関連も明らかにした.次に,実験により得られた砂れん上の底質移動と波形の非対称性の関係式を2次元の海浜変形モデルに組み込んで海浜地形変化の数値計算を行い,沿岸砂洲の沖側で海底勾配の増加に伴って漂砂量が減少する様子を再現した.海浜変形を予測するためには,岸沖及び沿岸方向の漂砂量を正しく評価する必要がある.古くから多くの研究者により漂砂量公式が提案され,現在では3次元の海浜変形モデルも可能な段階まできているが,まだまだ普遍的な予測モデルの構築にはいたっていない.その理由の一つとして,沿岸漂砂に比べ岸沖漂砂の予測精度が低いことが挙げられる.これは主に,岸沖漂砂量公式に同じ特性の波が海浜に作用し続けると漂砂量が減少していく」という最も基本的な機構が含まれていないことに起因すると考えられる.本研究で提案する海浜変形モデルの基本的な考え方は(1)自然の海浜断面はその海浜固有の波を長年月受けて安定した平衡断面であり,その安定条件は現地海岸から直接得ることができる与件であること,(2)養浜・土捨て・構造物設置等の漂砂対策後の海浜変形は平衡状態を保ってきた波浪特性が変化し,その変分に応じた海浜の変形過程を正しく計算することで求まること,の2つである.この予測手法の実現のため,まずは室内実験スケールの移動床実験において生じる海浜変形の特性を十分に理解することに努めた.室内実験スケールでは,砂れん周辺の底質移動が支配的となるが,その場合の底質の移動方向は底面が水平ならば通常沖向きであることが知られている.しかし,実際の海底は傾斜した状態で安定な形状となるため,重力による沖向き移動の効果と釣り合うような底質を岸向きに移動させる力が存在すると考えられる.本研究では,沖浜帯の漂砂現象について海浜変形の進行により生じる海底勾配の変化と砂れん上の底質移動とを結び付け,沖浜帯における地形の安定勾配に関する考察をおこない,この特性を基にした海浜変形予測モデルの構築を行っている.海浜変形を予測するためには,岸沖及び沿岸方向の漂砂量を正しく評価する必要がある.古くから多くの研究者により漂砂量公式が提案され,現在では3次元の海浜変形モデルも可能な段階まできているが,まだまだ普遍的な予測モデルの構築には至っていない.その理由の一つとして沿岸漂砂に比べ岸沖漂砂の予測精度が低いことが挙げられる.これは主に岸沖漂砂量公式に同じ特性の波が長期間海浜に作用すると漂砂量が減少していくというメカニズムが漂砂量公式に含まれていないためと考えられる.沖浜帯のように砂れんが形成されている場合の漂砂移動方向は,底面が水平ならば通常沖向きである.しかし,沿岸砂洲の沖側では海底勾配が急になっても安定し,これが海浜地形の安定に大きく寄与していることを考えると,底面に勾配がある場合に重力の効果(沖向き漂砂に寄与)と釣り合うように底質移動を岸向きにする要素があると考えねばならない.沿岸砂洲の形成には戻り流れにより沖向きに運ばれた底質の堆積が第一要因であるが,本研究では,底質の堆積により急勾配化した砂洲の沖側斜面おける砂れん上の漂砂現象に着目した実験を行った.まず,モルタル製の砂れん模型により勾配の異なる模型海浜を作成し,種々の波を作用させて底質の移動方向を調べた.その結果,海底勾配が急になると波形の非対称性が変化し(上下非対称度の減少,前後非対称度の増加),砂れん上の底質移動が岸向きへと変化することを確認した.

また,実験結果を整理し,波形の非対称特性について,アーセル数(Ur),沖波波形勾配(Ho/Lo),海底勾配(tanβ)の3つの要素により表し,砂れん上の底質移動との関連も明らかにした.次に,実験により得られた砂れん上の底質移動と波形の非対称性の関係式を2次元の海浜変形モデルに組み込んで海浜地形変化の数値計算を行い,沿岸砂洲の沖側で海底勾配の増加に伴って漂砂量が減少する様子を再現した.
腎癌分子標的薬服用患者の遺伝子多型が薬効・副作用発現に及ぼす影響

研究目的本研究では、腎癌分子標的薬服用患者を対象に、血中濃度及び遺伝子多型が薬効・副作用発現に与える影響を評価することを目的とした。まずSunitinib服用患者の血中濃度測定から研究を開始した。研究方法研究成果Sunitinib服用患者1名(50mg/日内服)のSunitinib及び活性代謝物であるN-desethylsunitinibの測定を行った。その結果、内服8日目のSunitinib、N-desethylsunitinibのトラフ値はそれぞれ84.2ng/mL、20.1ng/mL、その後11日目まで内服継続されたが発熱が認められ中止、内服中止後1日目では41.4ng/mL、21.7ng/mL、中止後8日後では4.8ng/mL、5.4ng/mLであった。今後はSunitinib服用患者の血液を収集し、血中濃度及び患者の遺伝子多型が薬効・副作用発現に及ぼす影響を評価する予定である。
ロボットの動的力制御に関する研究

本研究は,ロボットの力制御における動的問題を解明し,これを考慮にいれた制御系の設計手法を確立することを目的として計画された.実施面では,力制御アルゴリズムを容易にプログラムできるロボットコントローラを開発し,これにより設計された制御手法の試験を行いつつ,問題を解決していく実証的方法をとることを目指した.これに対して,本研究で得られた成果は,以下のように要約される.1.力制御を含むロボットの下位レベル制御の研究に適した,オープンアーキテクチャー構成のロボット制御システムを開発した.これにより,ロボットローラの新概念が提示された.2.力覚センサの動的信号処理方式を確立した.この処理方式では,拡張力マンフィルタにより,センサ信号に含まれる動的ノイズを除去する.これより,高速,高精度の力制御を実現する基礎が与えられた.3.衝突を考慮したロボットの力制御方式について研究し,自由空間と拘束空間の境界面近傍で速度と力にこのような拘束を与えることにより,衝突による力制御の劣化を防ぐことができる.4.力制御の応用例として両手の強調制御問題を取り上げ,上記2., 3.で提案された動的手法を適用するための枠組みを構築した.ただし,この枠組み内に動的手法を組み込むまでには至らなかった.以上の研究成果により,ロボットの力制御における動的問題の一部が解明されたものと思われる.今後,これらの成果を手がかりとして,ロボットの動的力制御が,さらに広範に研究されることが望まれる.とくに,両手の協調制御など,より複雑な作業への動的手法の適用を研究する場合には,システム論的なアプローチが重要となる.本研究は,ロボットの力制御における動的問題を解明し,これを考慮にいれた制御系の設計手法を確立することを目的として計画された.実施面では,力制御アルゴリズムを容易にプログラムできるロボットコントローラを開発し,これにより設計された制御手法の試験を行いつつ,問題を解決していく実証的方法をとることを目指した.これに対して,本研究で得られた成果は,以下のように要約される.1.力制御を含むロボットの下位レベル制御の研究に適した,オープンアーキテクチャー構成のロボット制御システムを開発した.これにより,ロボットローラの新概念が提示された.2.力覚センサの動的信号処理方式を確立した.この処理方式では,拡張力マンフィルタにより,センサ信号に含まれる動的ノイズを除去する.これより,高速,高精度の力制御を実現する基礎が与えられた.3.衝突を考慮したロボットの力制御方式について研究し,自由空間と拘束空間の境界面近傍で速度と力にこのような拘束を与えることにより,衝突による力制御の劣化を防ぐことができる.4.力制御の応用例として両手の強調制御問題を取り上げ,上記2., 3.で提案された動的手法を適用するための枠組みを構築した.ただし,この枠組み内に動的手法を組み込むまでには至らなかった.以上の研究成果により,ロボットの力制御における動的問題の一部が解明されたものと思われる.今後,これらの成果を手がかりとして,ロボットの動的力制御が,さらに広範に研究されることが望まれる.とくに,両手の協調制御など,より複雑な作業への動的手法の適用を研究する場合には,システム論的なアプローチが重要となる.本年度の研究目標は、動的力制御の理論的構想を立て、さらにその実現に必要な実験システムを構築することであった。以下、交付申請書に記載した研究計画に対応させ、本年度の研究実績の概要を述べる。1.研究計画(1),(2),(5)については、我々が先に堤案している拡張カルマンフィルタを用いた動的力センシング手法を、直交座標型ロボットの力フィードバック制御系に適用し、シミュレーションと実験を行った。シミュレーションと実験では、動的力センシングを行う場合と行わない場合についての比較検討を行い、動的センシングを行うことの有効性を確認することができた。結果については、追って学会発表の予定である。2.研究計画(3)については、新たに購入したスーパーパーソナルコンピュータを、既存のロボットシステムにホストコンピュータとして組み込み、新たにシステムの再構成を行った。従来のホストコンピュータは、信号処理コンピュータとし、さらにその下位にDSP(Digital Signal Processor)をおき、計算速度の向上を計った。また、このハードウエアシステムに対して、ソフトウエアの開発を行い、次年度の動的力制御の本実験に備え、準備を行うとともに、簡単なコンプライアンス制御の予備実験を行った。3.研究計画(4)については、予定通り、ロボットハイドを製作し、現有のロボットに取り付けた。また、その制御ソフトウエアを製作した。4.その他、研究計画では触れていないが、信号処理コンピュータの下位に接続されたDSP上に、動的力センシングのための信号処理プログラムを移植し、その動作のチェックを行った。DSPによる信号処理には、動作速度の点でまだ問題が残ってはいるものの、パーソナルコンピュータと比較して、格段の処理速度の向上を実現できた。なお、本研究には、北垣,菊池,小林,大崎,宮澤,迎らの学生の参加を得た。
カーボンナノチューブの磁場中自励振動現象の解明とナノセンシングへの応用

カーボンナノチューブ(CNT)電界エミッタの大振幅自励振動の原因を明らかにするため,透過電子顕微鏡(TEM)および走査電子顕微鏡(SEM)による電界放出(FE)最中のCNTの挙動を調べた。TEM内では,振動開始条件は電流にも電圧には依存しなく,むしろCNTエミッタの対向電極に対する相対的な角度が重要であることが分かった。つまり,CNTが電界の作用により50°以上屈曲する場合に限り、CNTの自励振動現象が観察された。また,振動したCNTエミッタにおいては,振動開始電圧とCNTの直径には比例関係は見出されたが、CNTの長さの効果は見られなかった。他方,磁場強度の弱いSEMの試料ステージに置かれたCNTエミッタにおいては,TEM中とは異なり,CNTを50°以上に屈曲させても,自励振動は観察されなかった。これは,CNTのFE中の自励振動には磁界が深く係わり,CNTを流れる電流と静磁場によるローレンツ力が振動の原因の一つであることを示唆する。最終年度は,透過電子顕微鏡(TEM)内での実験に加えて,走査電子顕微鏡(SEM)内での単一のカーボンナノチューブ(CNT)からの電界放出(FE)の実験を行い,自励振動の有無を調べ,以下のことを明らかにした。1.TEM中での電界放出における自励振動:CNT電子放出中の自励現象をTEMその場観察により,CNT電子エミッタの自己振動が誘起されるための印加電圧あるいは放出電流には特定の閾値を見出すことはできなかった。印加電圧や放出電流よりも,CNTエミッタの対向電極に対する相対的な角度が重要であることが分かった。2.SEM試料室へのCNT電界放出実験用ステージの作製:SEM試料室にCNTエミッタと対向する電極を備えたFE実験用の試料ステージを作製し,これを試料台に組み込み,FE中のCNTのSEMその場観察を可能にした。3.SEM中での電界放出実験の結果:TEM中での実験において,CNTエミッタと対向電極の間の角度が重要であるという結果を踏まえ,SEM中にCNT電子放出のその場観察実験を行った。TEMにおいては,観察試料であるCNTエミッタは静磁場を持つ対物レンズ内に入れられるのに対して,SEMにおいては,試料は対物レンズの外に置かれていることから,TEMに比べて,磁場の影響を大幅に低減できるという特徴がある。磁場強度の弱いSEMにおいては,電界印加によってCNTを50°以上に屈曲させても,TEM中での実験とは異なり,CNTの自励振動は観察されなかった。これらの結果の比較からCNTのFE中の自励振動には磁界が深く係わり,CNTを流れる電流と静磁場によるローレンツ力が振動の原因の一つであることが示唆された。初年度は透過電子顕微鏡(TEM)内で単一のカーボンナノチューブ(CNT)からの電界放出(FE)と自己振動の相関関係について調べ,以下のことを明らかにした。1.自己振動のFE電流および電圧依存性: 33本のCNTエミッタのうち自己振動を起こしたのはわずか3本であった。自己振動の誘起とFE電流あるいは印加電圧との相関関係を調べたところ,振動開始条件は電流にも電圧にも依存しないことが分かった。振動したCNTエミッタにおいては,振動開始電圧とCNTの直径には比例関係は見出されたが、CNTの長さの効果は見られなかった。2. CNTエミッタの対向電極に対する角度の効果:振動励起に及ぼすCNTエミッタの対向電極に対する向きの効果を調べた結果,電圧印加により,すなわち静電気力を加える事により,CNTが約50°以上偏向する場合にFEした状態で振動することが分かった。3.円錐運動の観察:これまでCNTの振動は平面内で起こっているものと考えられていたが,実は,円錐運動する場合もあることを見出した。電圧印加によるCNTの振動現象は非常に複雑であることを示している。4.FE中の自己振動とFEなしでの自己振動の比較: FEなしの状態で起こる振動とFE中の振動とは,その電圧依存性などがの挙動が明らかに異なり,それぞれ別の原因によることが明らかになった。FEなしで起こる振動は,CNTに掛かる静電気力とCNTの復元力が原因であり,一方,FE中に起こる振動ではCNTを流れるFE電流が,TEM対物レンズの強い静磁場によりCNTがローレンツ力を受けることが,振動の原因の一つである。

当初計画では,電流時間変動のスペクトル解析と走査電子顕微鏡中での振動測定の準備までを行う予定であったが,TEM中で単一CNTをマニピュレーションする特殊試料が断線する事故が起きたことと,TEM中での電界放出と振動計測が非常に熟練を要する困難な実験であったため,計画より遅れた。試料ホルダーの修理を完了し,実験に熟達することにより,電流時間変動のスペクトル解析を行う。また,磁場の影響を排除できる走査電子顕微鏡中での振動観察を行うステージを次年度の中頃までに作製し,当初の研究目的を達成する。次年度への繰越額はない。初年度の計画調書に従って使用する予定。