hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低分子RNAによる細菌病原性調節機構の解明

前年度から引き続き、感染性心内膜炎の起因菌の1つである、Streptococcus sanguinisを対象とし、低分子RNAの解析を行った。まず、細菌の情報伝達機構である二成分制御系のCiaRHシステム制御を受ける一連の低分子RNA(cia-dependent small RNA: csRNA)のうちcsRNA1-3について解析を行った。csRNA1-3は前年度に解析を行ったcsRNA1-1, csRNA1-2と塩基配列の相同性が高いことからcsRNA1-1, csRNA1-2と類似の機能を持つことが予想された。実際、csRNA1-3の標的分子をデータベースで検索すると、csRNA1-1, csRNA1-2と共通する標的分子が複数存在することが明らかとなった。そこで、csRNA1-3欠損株を作製し、csRNA1-1, csRNA1-2と共通する標的分子の1つであるIV型線毛オペロンのpilTの発現量の変化を調べた。その結果、野生株と比較してcsRNA1-3欠損株ではpilTの発現量に有意な差は見られなかった。そこでpilT以外の標的分子(licD1等)についても発現量の変化を調べたが、有意な差は認められなかった。これらの結果からcsRNA1-1, csRNA1-2がcsRNA1-3欠損の影響を相補している可能性が考えられた。そこで、csRNA1-1, csRNA1-2, csRNA1-3欠損株を作製し、pilTの発現量をcsRNA1-1, csRNA1-2欠損株と比較した。その結果、csRNA1-3の有無はpilTの発現量に影響を与えなかった。以上の結果から、少なくとも今回用いている培養条件ではcsRNA1-3はcsRNA1-1, csRNA1-2と同様の機能は示さないことが明らかとなった。本研究課題は口腔常在菌が主な起因菌となる感染性心内膜炎を対象とし、その発症に関わる細菌の病原性調節機構を解明し、新たな感染症治療法開発の基盤となる知見を得ることを目的としている。2017年度は感染性心内膜炎の主要な起因菌の1つであるStreptococcus sanguinisを対象とし、低分子RNA(sRNA)による病原性の調節機構の解析を行った。具体的にはS. sanguinisのsRNAのうち、二成分制御系CiaRHシステム依存性のsRNA(cia-dependent small RNA: csRNA)について、その標的分子の検索を行った。その結果、細菌の運動や、組織への付着、外来遺伝子の取り込みなど細菌の病原性発現に重要な働きをすると考えられるIV型線毛をコードするオペロンの構成遺伝子であるpilTがcsRNA1-1, csRNA1-2の標的となること、また、これらのcsRNAがS. sanguinisのバイオフィルム形成能の調節に関わることなどが明らかとなった。これらの成果についてまとめた原著論文が国際誌に掲載された。2018年度は前年度の研究内容を更に発展させる目的でS. sanguinisのcsRNA1-3の解析を行った。その結果、csRNA1-3はcsRNA1-1, csRNA1-2との塩基配列の相同性に関わらず、csRNA1-1, csRNA1-2と同様の機能を示さないことが明らかとなった。以上の成果が得られていることから、本研究課題の研究計画の内、「S. sanguinisの環境適応・病原性発現に関与するsRNAの検索」、「S. sanguinisのsRNAの標的分子の検索」、及び、「S. sanguinisのsRNA欠損株の作製とその性状の解析」について、一定の進捗がみられていると判断できる。よって、研究全体の進捗状況としては概ね順調と判断した。IV型線毛関連因子PilTについて、その欠損株を作製し、S. sanguinisのバイオフィルム形成能などの病原性に関与する性質に与える影響を検討する。さらに、S. sanguinisの他のcsRNAについても、標的となる遺伝子のうちバイオフィルム形成や宿主細胞への付着など本菌の環境適応への関与が予想される分子を中心として解析することでcsRNAによるS. sanguinisの病原性調節メカニズムの一端が解明できるものと期待される。また、S. sanguinisと同様に感染性心内膜炎の起因菌となるStreptococcus oralis等、他の口腔レンサ球菌についても平行して同様の解析を進めることを計画している。複数種の菌で同様の機能を示すsRNA等の環境適応や病原性発現の調節因子を解明することで、細菌の病原性制御機構の解析を推進することが可能になると考えられる。Streptococcus sanguinisを対象とし、細菌の情報伝達機構である二成分制御系のCiaRHシステムによる制御を受けることが予想される一連の低分子RNA(cia-dependent small RNA: csRNA)の解析を行った。まず、S. sanguinisの6種のcsRNA(csRNA1-1, csRNA1-2, csRNA1-3, csRNA2, csRNA7, csRNA8)が実際にCiaRHシステムの制御を受けるかについてCiaRH欠損株を作製して調べた。その結果、csRNA8を除く5種のcsRNAはCiaRH欠損株でその発現がほぼ完全に消失した。このことからcsRNA8以外のcsRNAは実際にCiaRHシステムの制御を受けることが明らかとなった。

次に、データベース検索によってcsRNA1-1, csRNA1-2, csRNA1-3の標的となることが予測されたIV型線毛オペロンのpilTについて、その遺伝子発現とcsRNA1-1, 1-2との関係を検討した。その結果csRNA1-1, 1-2欠損株ではpilT mRNA量が有意に上昇し、ルシフェラーゼを用いたPilTのレポーターアッセイでも同様の結果であった。さらに、変異型csRNA1-1発現株を用いたレポーターアッセイとゲルシフトアッセイの結果、pilT mRNAのリボソーム結合領域(RBS)周辺の配列とcsRNA1-1が結合することが明らかとなった。これらの結果からS. sanguinisのcsRNA1-1はpilT mRNAに結合し、RBSを覆い隠すことで翻訳の抑制とmRNAの不安定化を引き起こし、pilTの発現を負に制御すると考えられた。さらに、csRNA1-1, 1-2欠損株のバイオフィルム形成能を調べたところ、野生株と比較して有意に上昇していた。このことはcsRNA1-1, 1-2がS. sanguinisのバイオフィルム形成能を負に制御していることを示唆した。以上の研究成果について、学会発表及び論文の作成を行った。本研究課題は口腔常在菌が主な起因菌となる感染性心内膜炎を対象とし、その発症に関わる細菌の病原性調節機構を解明し、新たな感染症治療法開発の基盤となる知見を得ることを目的としている。平成29年度は感染性心内膜炎の主要な起因菌の1つであるStreptococcus sanguinisを対象とし、低分子RNA(sRNA)に注目して、その病原性の調節機構の解析を行った。具体的にはS. sanguinisのsRNAの内、環境適応との直接的な関わりが予想された二成分制御系CiaRHシステム依存性のsRNA(cia-dependent small RNA: csRNA)について、その標的分子の検索を行った。その結果、細菌の運動や、組織への付着、外来遺伝子の取り込みなど細菌の病原性発現に重要な働きをすると考えられるIV型線毛をコードするオペロンの構成遺伝子であるpilTがcsRNAの標的となること、また、csRNAがS. sanguinisのバイオフィルム形成能の調節に関わることなどが明らかとなった。これらの成果が得られていることから、本研究課題の研究計画の内、「S. sanguinisの環境適応・病原性発現に関与するsRNAの検索」、「S. sanguinisのsRNAの標的分子の検索」、及び、「S. sanguinisのsRNA欠損株の作製とその性状の解析」について、一定の進捗がみられていると判断できる。また、これらの成果についてまとめた原著論文が国際誌に掲載されており、研究全体の進捗状況としては概ね順調と判断した。前年度から引き続き、感染性心内膜炎の起因菌の1つである、Streptococcus sanguinisを対象とし、低分子RNAの解析を行った。まず、細菌の情報伝達機構である二成分制御系のCiaRHシステム制御を受ける一連の低分子RNA(cia-dependent small RNA: csRNA)のうちcsRNA1-3について解析を行った。csRNA1-3は前年度に解析を行ったcsRNA1-1, csRNA1-2と塩基配列の相同性が高いことからcsRNA1-
ベトナムの観光地サパにおけるモン族女性が創るつながりの研究

当該年度は、フィールド調査に基づくデータ収集を実施し、さらに得られたデータを基にこれまでの研究成果を2本の投稿論文としてまとめ、公表した。フィールド調査は、2度にわたる延べ約4カ月の滞在型調査を実施した。村落部における儀礼や農作業の参与観察、および村の社会関係に関する聞き取り調査を実施することで、モン族社会の基盤をなす親族関係についての理解を深めた。また、モン族女性が携わる町での観光客への土産物販売について参与観察を行い、急速に変化する社会環境下における彼女らの適応のあり方を調査した。当該年度の後半には、これまでの調査で得られたデータをまとめ、日本およびベトナムの学術雑誌へ論文を投稿した。ベトナムの学術雑誌へ投稿した論文では、モン族の祖先祭祀の実施時期、実施手順、および実施者について、詳細に記述し、祖先祭祀がモン族社会において有する意義について論じた。このベトナム語論文により、観光地としてますます注目を集めるサパのモン族に関するこれまでの調査結果をベトナム社会へと公表し、現地の人々の様々な協力により得られたデータを還元することができた。日本語論文では、モン族の祖先祭祀の実践に着目し、モン族の親族関係を社会人類学の近年の親族理論の発展の中に位置付けて分析した。これにより、インドシナ半島および西洋諸国に散住するディアスポラの民族として知られるモン族の研究に対して、最新かつ詳細なデータを提示するかたちで貢献するとともに、社会人類学における近年の親族研究の蓄積に対しても具体的な事例を付け加えることができた。今後の研究では、観光客数が増加の一途をたどるベトナムの観光地サパにおけるモン族のつながり方や関係の紡ぎ方についての研究を継続し、現代のベトナム社会において一少数民族が置かれた状況およびその変化についての記述を続けていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度は、フィールド調査に基づくデータ収集を主要な研究活動として実施し、調査の合間に研究成果を論文としてまとめた。フィールド調査では、3度にわたる延べ約6カ月半の滞在型調査を実施した。また、モン族女性が携わる町での観光客への土産物販売について参与観察を行い、急速に変化する社会環境下の彼女らの適応のあり方を記述した。平成27年度後期には当該年度に得られた調査結果をまとめ、日本文化人類学会が主催する2015年度「次世代育成セミナー」へ20,000字程度の論文草稿を提出し、11月22日に国立民族学博物館にて研究内容を発表する機会を得た。当該セミナーにおける論文草稿および発表では、儀礼実践への照射により村落社会におけるモン族の親族集団の範囲の究明が可能となり、またその組織原理を体系的に理解し得ることを示す研究成果を提示した。結論部では、先行研究においてしばしばサブクラン、リニージ、そして家族と呼ばれてきたモン族社会における主要な社会集団のカテゴリーが儀礼集団としての性質を帯びていることを述べた上で、そうした社会集団が死者と生者のあいだの互酬的関係に立脚して形成および維持されており、この原理がモン族の社会集団の世代を超えた再生産における根幹をなしていることを報告した。この研究発表では、複雑なモン族の社会集団の究明に際して、社会集団の構造および機能からの説明を出発点とする代わりに、モン族が社会生活の中で行う実践に着目し、その実践がいかなる社会集団の形成に帰結しているのかを村落部における調査をもとに分析することで、これまで主流であった血縁関係を基準とした視座とは異なる観点からモン族の親族集団の組成について解釈を加えることを企図した。平成27年度は、平成27年5月28日から8月21日にかけての約90日間、同年9月23日から11月12日にかけての約50日間、そして平成28年2月1日から年度をまたぎ4月27日にかけて、現地調査を実施した。平成27年度の延べ調査期間は約6カ月半であった。第1回目の調査では、村落部における滞在調査を実施し、出自集団や親族関係を含むモン族の伝統的な社会関係がいかなる義務や権利に基づいて成立しているのかを調べた。その中で、モン族の出自集団の成員権が、祖先祭祀や葬送儀礼などの宗教実践に基づいて規定されていることが明らかになった。そこで第2回目および第3回目の調査では、儀礼等の宗教活動に関して積極的に参与観察を行うことで、出自集団および親族関係に関する理解の深化を目指した。また、稲の収穫やトウモロコシの種まきを含む農作業や、観光客に対する土産物販売の参与観察を行い、それらの活動を詳細に記録した。以上の調査を通して、モン族の村落部におけるつながりの規定原理や形成過程を究明するための詳細なデータや、多様化する生計維持活動についてのデータを得た。また、調査を通して現地住民とのあいだにより深い信頼関係を構築し、次年度からの調査をより円滑に実施するための礎を築いた。現地の行政機関やベトナム人研究者との関係も良好であり、次年度からも引き続き調査許可を得た上で調査を継続する予定である。現地調査の節目の帰国時には、データ整理や先行研究の渉猟を行った。また、指導教員との面談を頻繁に行う中で、調査の内容や研究の方向性について議論し、指導助言を得た。さらに、本学教員を招いて行う論文ゼミナールにて2度の発表を行うことで、研究成果を公表する準備に努めた。そして、日本文化人類学会「次世代育成セミナー」において成果を発表した。

当初の研究実施計画はおおむね達成されており、研究は問題なく順調に進展している。当該年度は、フィールド調査に基づくデータ収集を実施し、さらに得られたデータを基にこれまでの研究成果を2本の投稿論文としてまとめ、公表した。フィールド調査は、2度にわたる延べ約4カ月の滞在型調査を実施した。村落部における儀礼や農作業の参与観察、および村の社会関係に関する聞き取り調査を実施することで、モン族社会の基盤をなす親族関係についての理解を深めた。また、モン族女性が携わる町での観光客への土産物販売について参与観察を行い、急速に変化する社会環境下における彼女らの適応のあり方を調査した。当該年度の後半には、これまでの調査で得られたデータをまとめ、日本およびベトナムの学術雑誌へ論文を投稿した。ベトナムの学術雑誌へ投稿した論文では、モン族の祖先祭祀の実施時期、実施手順、および実施者について、詳細に記述し、祖先祭祀がモン族社会において有する意義について論じた。このベトナム語論文により、観光地としてますます注目を集めるサパのモン族に関するこれまでの調査結果をベトナム社会へと公表し、現地の人々の様々な協力により得られたデータを還元することができた。日本語論文では、モン族の祖先祭祀の実践に着目し、モン族の親族関係を社会人類学の近年の親族理論の発展の中に位置付けて分析した。これにより、インドシナ半島および西洋諸国に散住するディアスポラの民族として知られるモン族の研究に対して、最新かつ詳細なデータを提示するかたちで貢献するとともに、社会人類学における近年の親族研究の蓄積に対しても具体的な事例を付け加えることができた。今後の研究では、観光客数が増加の一途をたどるベトナムの観光地サパにおけるモン族のつながり方や関係の紡ぎ方についての研究を継続し、現代のベトナム社会において一少数民族が置かれた状況およびその変化についての記述を続けていく。今後の研究の推進方策としては、これまでの調査結果を踏まえたフィールド調査を継続し、調査結果を投稿論文および研究発表のかたちで随時公表する中で、博士論文の完成につなげていく。これまでの現地調査において、親族関係や儀礼に関する調査および農作業や観光客に対する土産物販売の参与観察を長期にわたり繰り返す中で、モン族のあいだにしばしば現れる傾向として、他者の怠惰への批判的姿勢、行商で多くを売り上げた者への嫉妬の感情、持つ者が持たない者に分け与える義務、といった要素が浮かび上がってきた。こうした調査結果をもとに、今後のフィールド調査では、研究者のあいだで平等主義的と評されるモン族社会の解明に当たり、他者との関係の中で人々が表出させる態度や感情の機微を汲み取りながら、生計維持の手段や社会関係の種類が多様化する現代の社会変化の中のモン族の適応のあり方を調査し、それによりモン族の中に根付いた他者とのつながりの原理を描出することを目指す。なお現地調査体制については、これまでと同様、現地の省庁や村役場を含む関連行政機関と連携を密にしながら、調査許可を得た上で実施する。
積層複合材料を用いた建築内部空間の火災安全性

平成30年は、昨年度のスーパーコンReedbushによるブランク実験の開口噴出熱気流の中心軸上の温度、開口噴出熱気流からファサードに入射する熱流束について数値計算実験結果と試験結果を比較することにより、既存の乱流モデルを用いた数値計算実験結果との比較を行った考察である。FireFOAMを用いたブランクファサードJISA1310数値計算を実施し、新乱流モデル開発を検討し得る可能性について明らかとなったが,次は杉材のファサードJIS A 1310試験結果比較することより,ここで得られた成果をAIJ学会発表しました。データ解析を通じて,試験乱流そのものに対する定数の適用性についてまずは検討し,AIJ学会で成果報告した。最終的には試験結果と数値計算結果の比較についてFire Technologyまたはfire and materialsなどへ投稿することを予定です。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
必須二成分制御系受容体キナーゼの活性化メカニズムの解明

この研究の最終的な目的は、病原菌を含むグラム陽性菌において必須の二成分制御系YycGがどのようにして細胞分裂のシグナルを認識しているのかを解明することである。この研究標的である受容体キナーゼYycGは、N末端側が膜貫通ドメインと細胞質外のドメインで構成されている。また、C末端側は細胞質内に存在する。YycGは細胞分裂面に主に局在し(ごく一部のYycGは細胞膜全体にも局在する)、細胞分裂を認識していることが示唆されている。今年度の実験の結果、自己リン酸化のタイミングは細胞分裂後期であった。また、YycGの細胞分裂面への局在に必要な部位はC末端側の細胞質内のドメインであった。また、このC末端側ドメインのみでもシグナル伝達が可能であったが、過剰な自己リン酸化が起こった。さらに、YycGは細胞分裂後期に機能する複数のタンパク質と強い相互作用を示した。これまでにYycGの制御タンパク質であるYycHおよびYycIがYycGのN末端側の膜貫通ドメインと相互作用することで、YycGの自己リン酸化を制御していることが知られている。これら制御タンパク質の局在を同定したところ、YycHおよびYycIは細胞分裂面以外の細胞膜全体に局在した。これらの実験結果より、(1)YycGのN末端側は自己リン酸化の制御ドメインであり、C末端側が細胞分裂面への局在因子である、(2)YycH、YycIは細胞分裂面以外の細胞膜に存在するYycGの活性化を制御する、(3)YycGは細胞分裂面に局在後、細胞分裂後期に活性化が起こることで(恐らく、細胞分裂タンパク質との相互作用によるYycGの構造変化)細胞分裂を認識する、と考えられる。細胞分裂を認識する二成分制御系のメカニズムの解明はこれまでにほとんど知られていないので、非常に斬新な結果であると言える。
出芽酵母をモデルとした、細胞周期停止の持続による細胞死誘導機構の解明

本研究は、遺伝学的解析に優れた出芽酵母を用い、紡錘体チェックポイントの活性化が持続した場合の細胞死誘導機構を解明することを目的とする。微小管とキネトコアの結合に異常がある場合には、紡錘体チェックポイントが活性化され細胞周期の停止が起こる。これが持続すると最終的に細胞死に至るが、この細胞死の機構については不明な点が多い。我々は平成20年度に、出芽酵母を微小管重合阻害剤であるノコダゾールで長時間処理した際の変化を観察し、10時間後で約40%の細胞死が起こることを明らかにした。細胞周期解析の結果、この細胞死は細胞が細胞分裂期にとどまった状態で起こっていた。またノコダゾール処理した細胞の核を観察したところ、変形、断片化が認められ、アポトーシスが起こっている可能性が示唆された。平成20年度の結果をふまえ、平成21年度にはノコダゾール処理による細胞死の過程についてさらに詳細な検討を行った。その結果、ノコダゾール処理した細胞ではアポトーシスに特徴的なDNAの断片化が起こっていることがわかった。さらに、別のアポトーシスの指標であるフォスファチジルセリンの細胞外への露出が起こっていることも明らかになった。一方、細胞融解やオートファジーなど、アポトーシス以外の細胞死に特徴的な指標は認められなかった。これらのことから、ノコダゾールで持続処理した酵母では、アポトーシスによる細胞死が起こることが示唆された。Vinca alkaloidやtaxolといった微小管に作用する薬剤は、多くのがんの治療に広く用いられている。本研究により、ノコダゾール処理した出芽酵母が、微小管に作用する薬剤による細胞死機構を解析するモデルになることが示唆された。酵母でこの細胞死機構に関与する分子を明らかにすることにより、抗がん剤の作用機序の解明およびより有効ながん治療の開発に貢献することが期待される。細胞分裂の際に染色体が正しく分配されるためには、微小管と染色体上のキネトコアが正しく結合することが必要である。微小管とキネトコアの結合に異常がある場合には、紡錘体チェックポイントが活性化され、細胞周期の停止が起こる。これが持続すると最終的に細胞死に至るが、この細胞死が細胞内環境の破綻によるものか、制御された機構によるものかは不明な点が多い。本研究により、細胞周期制御機構と細胞死機構との関連を統合的に理解することが期待できる。さらに本研究での成果をふまえてヒト細胞で同様の検討を行うことにより、抗がん剤の作用機序の解明およびより有効ながん治療の開発にも貢献するものと考えられる。平成20年度には、出芽酵母を微小管重合阻害剤であるノコダゾールで長時間処理した際の変化を観察した。その結果、10時間後で約40%の細胞死が見られた。細胞周期解析の結果、この細胞死は細胞が細胞分裂期にとどまった状態で起こっており、染色体不均等分配によるものではないことがわかった。ノコダゾール処理した細胞の核を観察したところ、変形、断片化が認められ、アポトーシスが起こっている可能性が示唆された。またアポトーシスの誘導に重要な活性酸素の産生も認められた。活性酸素の産生に関与するミトコンドリアの電子伝達系の変異株では、ノコダゾールによる細胞死が抑えられた。さらにノコダゾール処理した細胞では、アポトーシスの進行に重要なカスパーゼの産生も確認された。このような結果から、ノコダゾール処理によりミトコンドリアから活性酸素が産生され、これによりアポトーシスが誘導されて細胞死に至るというモデルが考えられた。現在この細胞死の経路に関与する遺伝子群を同定中である。

本研究により、ノコダゾール処理した出芽酵母が、微小管に作用する薬剤による細胞死機構を解析するモデルになることが示唆された。酵母でこの細胞死機構に関与する分子を明らかにすることにより、抗がん剤の作用機序の解明およびより有効ながん治療の開発に貢献することが期待される。
重心動揺計による歩行・足踏訓練の評価に関する基礎的研究

1重心動揺計(日本電気三栄1G06)、歩行計(アニマMG1000)、ビデオ撮影(キャノンHi8-Hs2000)による直立、歩行の動作解析を目的として3年間の研究を実施した。電気生理学的な研究とともに2足直立・歩行の正常者の姿勢、運動の動作解析に重要な足圧中心の動きを観察、計測した。2重心動揺計では、一定荷重負荷により直接的校正を行い、2次元足圧中心移動距離のセンサー出力をAD変換転送し、PC9801にて自作数値計算プログラムを使用し解析し、正常値を求め(12名、25-63歳平均40歳)既存データと比較した。3単脚直立、足踏を、歩行計で踵、第1足指とその中関節基部、第5足指中関節基部の4点の荷重on-offスイッチによる接床の時間的関係を調べ、併せて正面撮影ビデオ画像を解析した。足底4点のうち単脚直立では踵は常に接地し、第1指基部は離れることが多く、第1足指およびその基部と第5足指基部との接地は交互にみられた。ビデオによる上体姿勢の観察で足底を中心とした体の左右動揺が観察された(足関節調節)。4閉足両脚60秒直立の重心動揺では、総軌跡長、外周面積、XY軌跡長、標準偏差、動揺径、動揺速度は、YSDと動揺径を除いて何れも開眼より閉眼で有意に増加した。単脚6秒直立ではYSD、動揺径を含め全てで閉眼は開眼より有意に増加した。5定常足踏が最も実行可能な周期600nm秒の音に合わせ足踏を実施し、各パラメータを測定した(TL149.6±24.5、XTL105.7±19.6、YTL76.6±22.1、単位cm)。男女差はTL,XTLに認められた。1歩前進を測定した(TL82.5±8.2、XTL45.0±3.7、YTL49.7±8.1単位cm)。6運動訓練の目標値として60秒開閉眼直立、6秒開閉眼単脚直立、開眼で6秒足踏、1歩前進の正常値を設定した。健康成人の足踏みと歩行を重心動揺計とゲイトコーダで記録し解析した。重心動揺計は直立時の足圧中心の動きを負荷体重で補正(体重での割算)し、2次限の距離で示すもので、XY信号は0.1volt/cmである。ゲートコーダは左右の足底に母趾(1)、足底接地最前部内側(母趾基部(2))同外側(小趾基部(3))踵(4)の4点にスイッチ式センサーをおき、各部分の接地と非接地の時間を計測し、定位置に置いた光スイッチにより、一定距離を歩行する時間から歩調cadence,歩速を測定した。重心動揺では、足圧中心の2次元の距離を、ゲイトコーダでは、左右足底に置いたスイッチにより、左右別にその時間因子を計測した。歩行時には、下肢挙上では、4、3、2、1の順に離床し、下肢接地では4、3、2、1の順に接地した。足踏と前進歩行の離床は踵が最初であるが、接地は足踏みでは踵が最後になる点が異なった。

重心動揺計での歩行軌跡のジグザグの外側凸の近くは単脚支持期と他側脚の遊脚期であり、斜線は両脚支持期であり、この間の重心移動はきわめて円滑に行なわれた。足踏みの重心動揺は前方凸の円弧を示し、円弧の最前部は両脚支持期であり急速に重心が1方より他方へ移動した。円弧の両端は単脚支持期と他側の遊脚期に相当する。この場合の重心は挙上肢による重心の内側への移動が、上体の外側への傾斜で相殺され、安定した重心動揺が認められた。歩行、足踏の時間・距離のパラメータ値を測定し、重心動揺計のXY信号をPC9801へ転送し解析、作図するとともに、躯幹・頭部、ならびに下肢の振子運動、上肢の補助的振子運動の役割を、力学的に検討した。歩行、足踏運動の経過を撮影し、これまでのパラメータの測定値を画像から検討する予定である。フイールド調査として健康者の両脚、単脚直立重心動揺を、運動訓練前後で計測した。直立と足踏の解析20-40歳代の健康者11名に対して直立、足踏の足圧中心の動きを、重心動揺計(日本電気三栄1G06)を使用し、XY出力をAD変換し、PC9001VMに転送、自作プログラムにて測定、数値解析を行った。ノイズ処理のため、2ポイント以上のデータを使用した。60歳以上の健康者2名の8回施行のデータと比較した。ロンベルグ姿勢開・閉眼1分間直立では、50msecサンプリング周期とした。若年者では細かい波が15-20秒周期の波に重畳したが高齢者では遅い波は見られなかった。開眼総軌跡長平均値は若年者では857mm、高齢者では933mmであった。閉眼では、両群ともに増加したした。しかし、開眼での若年者と高齢者とは有意な差は見られなかった。単脚開眼6秒間直立は5msecサンプリング周期として記録し、総軌跡長平均は、若年者では543mm、高齢者では661mmであった。後方への速度平均値は高齢者で増加したがその差は有意ではなかった。両上肢を前方に挙上し、0.6秒周期の信号音に合わせ開眼で足踏を行い、サンプリング周期5msecで記録した。足踏軌跡を重心動揺計と簡易歩行計(アニマMG1000)で記録し同時に足踏を前後方向よりビデオ撮影した。高齢者では、若年者に比べ、単脚起立相での足圧中心の内前方への移動が減少し、両脚起立相では、左右への圧中心の移動に伴う前後方への急速移動の鋭波の振幅、速度が減少した。ビデオ画像により、両脚直立相では、体の上部は下部より著しい体の動きが捉えられた。最終年度にこれらの所見をもとに、足踏時の足圧中心の左右方向の移動速度、前後方向への波との性質身体各部の動きとの関係を求め、総合的に各個人における直立と足踏との関係を明らかにして、報告書にまとめる。1重心動揺計、歩行計にて、正常者の直立、足踏、両脚直立より一歩前進の動作の解析を運動訓練の基準設定を目的として実施した。動作のビデオ撮影をおこない、画像からも検討した。研究対象・方法:男女12名(平均年齢40.4歳)について重心動揺計(日本電気三栄1G06)のforce plateに靴下を履いて開・閉眼両脚閉足60秒直立、6秒単脚直立、開眼で6秒間足踏(周期0.6秒)、一歩前進を記録し、AD変換(カノ-プス,ADX-98),PC9801にて解析した。パラメータは開眼、閉眼の総軌跡長TL、外周面積A、XY軌跡長XTL、VTL、標準偏差SD、左右・前後径Amp、4方向動揺速度Vとした。結果:両脚直立開閉眼60秒総軌跡長TL(836±199、1175±356mm)外周動揺面積A(2.1±0.9、4.0±2.2cm^2)であった。閉眼が開眼より有意に大きかった(TL、A(p<0.01)、XSD、XTL(p<0.05)、YTL(p<0.01)。左右方向、前後方向の比較ではXTL>YTL(p<0.001)、逆にYSD>XSD(p<0.05)。開閉眼差は単脚直立で著しかった(TL、A、XTL、YTL(p<0.01)、XSD、YSD(p<0.0001))。開眼より閉眼が有意に速い動揺速度を示した(左・右方向p<0.01、前・後方向P<0.05)。
新しい機能獲得変異体スクリーニングによる自然免疫の分子機構の解明

本研究で推進した新しい機能獲得型変異体スクリーニングでは、ショウジョウバエに酵母の転写因子GAL4のターゲット配列UASをゲノムにランダムに導入し、その下流に位置する遺伝子を強制発現させる。そして、この人為的な遺伝子発現により自然免疫が活性化したかどうかを、同時に導入しているレポーター遺伝子の発現とフェノール酸化酵素系の活性化(メラニン化)でモニターするものである。このレポーター遺伝子は、自然免疫の活性化により発現が誘導される抗菌ペプチドのプロモーターを有しており、抗菌ペプチド産生誘導を可視化できる。これまでに,目標としていた4千系統の解析を行い,抗菌ペプチドの全身性の発現誘導を引き起こす系統を1系統、マルピーギ管(排出系上皮細胞)での局所的な抗菌ペプチドの発現誘導を引き起こす系統を1系統、さらに、フェノール酸化酵素系を活性化する系統を1系統同定した。全身性の抗菌ペプチドを誘導する系統では、構造上膜受容体をコードする遺伝子が同定きれ、全身性の抗菌ペプチド産生誘導を制御するimd経路で、これまで想定されていながら未同定であった膜上受容体をコードする遺伝子である可能性が指摘された。上皮細胞での局所的な抗菌ペプチドの発現誘導は、自然免疫の原型と考えられている。今回同定できたマルピーギ管特異的な系統は、これまで未解明のまま残されていた自然免疫の原型の分子機構解明に手がかりを与えると期待できる。近年、ショウジョウバエTollのホモログ、Toll様受容体(TLR)がヒトとマウスでクローニングされ、TLRsが哺乳類の自然免疫において重要な働きを果たしていることが明らかとなった。このように、ショウジョウバエを用いた自然免疫研究は、哺乳動物の自然免疫機構の理解に新しい展開をもたらすことが期待できる。本研究の目的は、(1)ショウジョウバエのゲノム機能を利用した新しい機能獲得型変異体のスクリーニングにより、感染時の免疫応答を誘導するカスケードに関わる分子を網羅的に明らかにする、(2)これまでに、このスクリーニングで同定した病原体認識に関わる分子(PGRP-LE)の解析を進めることである。本年度は、(1)おおよそ3千系統の機能獲得型変異体のスクリーニングを行い、PGRP-LEの他に、細菌が感染しなくとも免疫応答が誘導される系統を8系統同定した。この中には、機能欠損型変異体を用いた解析から、自然免疫応答に関与することがすでに明らかとなっているimmune deficiency (imd)遺伝子とRelish遺伝子の変異体が含まれており、本研究で推進する新しいスクリーニング系の有用性が確認できた。(2)PGRP-LEがimdの上流で働き、抗菌ペプチドの産生とフェノール酸化酵素系(proPO系)の活性化を誘導することを明らかにした(Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99, 13705-13710. 2002)。自然免疫の一次応答であるProPO系の活性化と二次応答である抗菌ペプチドの産生を共に誘導する分子の同定はこれが初めてである。さらに、PGRP-LEが炭疽菌などが有する細胞壁成分であるジアミノピメリン酸(DAP)を含むペプチドグリカンに特異的に結合し、多くのグラム陽性菌が有するDAPの代わりにリシンを含むペプチドグリカンに結合しないことが明らかとなり、PGRP-LEを利用した炭疽菌の検出が可能となった(特許出願:出願日:平成14年(2002年)8月7日出願番号:特願2002-23006)。
Near-Rationalityのもとでのサン・スポット均衡の理論的・実証的分析

世代重複モデルに代表される貨幣経済モデルでは、内生的周期変動やサン・スポット均衡が存在するための条件はかなり限定的なものであり、われわれが直面している経済ではこれらの均衡は存在しないであろうというのがこれまでの一般的な考え方であった。これに対し、本研究では"near-rationality"(近似的合理性)の考え方を適用することによって、これまでの通説とは異なり、現実的なもっともらしい経済状況のもとでも、「サン・スポット均衡」による経済変動が引き起こされる可能性があることを明かにした。特に、貯蓄が利子率の増加関数である状況においても、内生的周期変動やサン・スポット均衡が存在することを示すと同時に、サン・スポット均衡のもとでの経済変動は、結果として社会的な経済厚生に大きな影響を与えることを示した。この結果の一部は、一橋大学大学院の佐柄信純氏との共同研究として、日本経済研究センターのワークショップで発表され、その結果が「near-rationalityとサンVスポット均衡」というタイトルで『日本経済研究』に掲載される予定である。また、その成果の1部は英語としてまとめ、海外の専門誌に投稿する予定である。
マルチカラー同時発振レーザーの開発とコヒーレント分子科学への展開

本研究は、独立に波長の掃引が可能な複数のパルス光を発振するマルチカラー同時発振レーザーを開発し、このレーザーシステムを活用することにより、分子の量子固有状態分布や位相関係までも精密に制御した分子内反応ダイナミックス研究へ展開することを目指すものである。マルチカラーレーザーとしては、研究室で開発を進めてきた単一モードcw半導体レーザー光によってインジェクションシードしたパラメトリック発振・増幅(OPA)を利用し、シード光を複数とすることによりマルチカラー化を実現することを計画した。本年度は、シグナルおよびアイドラー光ともに1.05μm付近を発振するOPAシステムの開発を行った。本OPAでは、光発生効率やビームポインティング安定性などを考慮して、BiBO結晶を用いたYAGレーザー2倍波励起を採用している。このシステム単独で、シグナルとアイドラーの2色の出力光を用いて誘導ラマン過程を行う。特に、シード光を適切に位相変調することにより40GHz程度までのサイドバンドを発生することができるので、励起レーザーパルスと適切に同期を取ることにより、周波数チャープしたナノ秒パルスを得ることができる。このようなチャープパルスを利用して断熱ラマン通過を行うと、非共鳴の条件でありほぼ100%状態分布移動が実現可能である。OPAを安定にシードするためには、半導体レーザーの出力を増幅する必要があり、このためのファイバーアンプの実装などを行った。本研究は、独立に波長の掃引が可能な複数のパルス光を発振するマルチカラー同時発振レーザーの開発し、このレーザーシステムを活用することにより、分子の量子固有状態分布や位相関係までも精密に制御した分子内反応ダイナミックス研究へ展開することを目指すものである。マルチカラーレーザーとしては、研究室で開発を進めてきた単一モードcw半導体レーザー光によってインジェクションシードしたパラメトリック発振・増幅(OPA)を利用し、シード光を複数とすることによりマルチカラー化を実現することを計画している。本年度は、現有のOPAに様々な改良を加えて単一モード発振の安定性を大幅に向上することに成功した。周波数幅は160MHzであり、ほぼフーリエ限界の分解能が達成されている。また、出力も1パルスあたり8mJに達し、非線形コヒーレント過程を誘起するに十分なレバルとなった。このシステムでは、BBOを非線形媒質としてNd^+:YAGレーザーの3倍波により励起を行ない、シグナル光として520nm、アイドラー光として1.05μmを発振する。本年度の後半から、シグナルおよびアイドラー光ともに1.05μm付近を発振する新規システムの開発に着手した。光発生効率やビームポインティングなどについて検討を加え、BiBO結晶を用いた2倍波励起を採用した。非シード条件ながら10%以上の変換効率が達成できており、非線形コヒーレント分光に十分利用できる。このシステム単独で、シグナルとアイドラーの2色の出力光を用いて誘導ラマン過程が実現できる。特に、シード光を適切に位相変調することにより非共鳴条件でも状態分布を完全に移動できると期待される。実際に、光Bloch方程式の数値解析により適切な変調条件を求め、ほぼ100%の効率を確認した。
がん患者配偶者の悲嘆プロセスの縦断的研究

本研究の目的は、終末期がん患者の配偶者を対象に、前方視的にタイムリーに同一対象の予期悲嘆(闘病時に死別を予期し嘆き悲しむ事)から死別後の悲嘆までの過程における心理反応の変化を調査することによって、予期悲嘆から死別後悲嘆までの悲嘆プロセスの全様および、予期悲嘆や悲嘆に影響する要因を明らかにすることであった。平成27年度より30年度まで、闘病時の予期悲嘆時期から死別後1年後までの悲嘆の心理についてデータを収集し分析を行ってきた。平成29年度までの研究の成果として、予期悲嘆から死別までの配偶者の心理を分析した結果、化学療法を受けた患者家族の悲嘆のプロセスを明らかにすることができた。このことから、延命を目的とした化学療法を実施しているがん患者に関わる看護者が、死別前に配偶者が治療効果にどれだけ期待を寄せているか、予期悲嘆をどれだけ回避しようとしているのかを理解して支援することの重要性が示唆された。また、予期悲嘆の心理反応が悲嘆に与える影響について検討し、複雑性悲嘆の回避に必要なケアについて示唆した。この結果は、国内学会誌に投稿し掲載された。平成30年度は、さらに分析を進め、家族の予期悲嘆に影響する要因は何かを分析し、その結果、不確かな状況が起こす要因、家族自身の生活に関する要因、人間関係に関する要因が明らかとなった。また、化学療法中止後に起こる心理の特徴は何かについて分析し、避けられない死別の現実との直面を体験していることが明らかとなった。これらの結果から、化学療法が中止になっていくことをどう受け止められるかが予期悲嘆や死別後の悲嘆に影響することが示され、今後、がん終末期の家族ケア、死別後のグリーフケアにおける家族の心理状態やニーズに基づいた系統的なサポートの確立に貢献できると考える。本研究の目的は、終末期がん患者の配偶者を対象に、前方視的にタイムリーに同一対象の予期悲嘆から悲嘆までの過程における心理反応の変化を調査することによって、予期悲嘆から悲嘆までの悲嘆プロセスの全様および、予期悲嘆や悲嘆に影響する要因を明らかにすることである。平成27年度の計画は、配偶者が余命の説明を受けた後の予期悲嘆時期から死別後1年までの悲嘆時期の面接調査を行い、面接後の個別分析を行うことであった。現在までに、10名の研究参加者の協力を得て、2ヶ月6ヶ月毎に面接調査を実施している。現在、予期悲嘆時の心理の個別分析・全体分析を進めている。その結果、余命の説明を受けても、患者の生きることを支えることに尽力し自分の予期悲嘆は抑え込みする傾向にあることが明らかとなった。これは、現代の延命のための化学療法により、患者の余命が延び不確実になっていること、伴侶を失うことへの恐れから死別を考えまいとする配偶者特有の心理が影響していることが明らかとなってきた。このような、配偶者の予期悲嘆時の心理を理解し、医療者に求められることを検討することは、患者やその配偶者にとって良い最期を迎える支援の方法を見出し、配偶者の心残りの軽減につながると考える。そして今後、悲嘆時の心理の変化を追跡調査することによって、予期悲嘆の抑え込みの状況が実際の死別を体験した後の悲嘆にどのように影響するのかを明らかにすることは、効果的な介入方法を見出し遷延性悲嘆の予防の一助になると考える。平成27年度の計画は、配偶者が余命の説明を受けた後の予期悲嘆時期から死別後1年までの悲嘆時期の面接調査を行い、面接後の個別分析を行うことである。現在までに、12名の研究参加者の協力を得て、2ヶ月6ヶ月毎に面接調査を実施した。12名のうち2名は、体調不良等の理由により途中離脱があった。死別前の予期悲嘆時の面接は、一人14回(平均2回)実施した。10名のうち6名は死別後悲嘆の時期であり、03回の面接を実施している。現在までの面接の延べ回数は25回である。また、面接が終わるごとに逐語録を作成し、個別分析を進めている。個別分析は、1人の面接が終わるごとに逐語録を作成している。作成した逐語録から、データを切片化し、できるだけ多くのプロパティ、ディメンションを抽出し、それらを基にラベル名をつけ、ラベル同士を見比べてグループに分けカテゴリを抽出している。そして、各カテゴリのプロパティとディメンションを基にカテゴリ同士を関連づけ、個人の悲嘆プロセスを表すカテゴリ関連図を作成している。現在25回の面接のうち、15回の分析を終了している。これらの分析の過程で、専門的知識提供およびカテゴリ開発の妥当性を高めるために、研究分担者に検討データを提出し理論的に妥当性を欠くものでないか検討を重ねている為、分析に時間を要している。また、これらの分析を重ねながら、理論的サンプリングをし、調査協力機関に対象者の選出を依頼している為、対象者の選出に時間を必要としている。しかし、対象者数は、途中離脱者の可能性を含み15名としており、現在10名の研究参加者を得ているので、当年度の計画の範囲で進んでいる。

平成28年度の研究実施計画は、前年度に引き続き、配偶者が余命の説明を受けた後の予期悲嘆時期から死別後1年までの悲嘆時期の面接調査を行い、面接後の個別分析を行うことであった。現在、配偶者の予期悲嘆時から死別後1年までの悲嘆を調査している中で、予期悲嘆時において、配偶者が患者の死の訪れをどのように受け止めるかは、治療を継続するか否かの状況、医療者の余命についての説明の配偶者の受け取り方、医療者の患者や配偶者に対応の仕方、療養環境により違いがあることが明らかになってきた。また、配偶者が死をどう受け止め死別まで患者と関われたかによって、死別後悲嘆の仕方や心残りに影響を及ぼすことが見えてきた。このような、配偶者の予期悲嘆時の心理をタイムリーに理解し、医療者に求められることを検討することは、患者やその配偶者にとって良い最期を迎える支援の方法を見出し、配偶者の心残りの軽減につながると考える。そして今後も、死別後の心理の変化を一定期間ごとに調査・分析し、予期悲嘆の体験が実際の死別後の悲嘆にどのように影響するのかを明らかにすることで、効果的な介入方法を見出し遷延性悲嘆の予防の一助になると考える。平成28年度の研究実施計画は、前年度に引き続き、配偶者の面接調査を行い、個別分析を行うことであった。これまでに、研究協力を得た13名のうち体調不良による2名の離脱者がでたが、11名の面接調査と分析を継続中である。死別前の予期悲嘆時の面接は、一人14回(平均2回)実施した。11名のうち10名は死別後悲嘆の時期であり03回の面接を実施している。死別後1年までの面接は、7名終了している。現在までの面接の延べ回数は34回である。また、面接が終わるごとに逐語録を作成し、個別分析を進めている。個別分析は、1人の面接が終わるごとに逐語録を作成し、作成した逐語録から、データを切片化し、できるだけ多くのプロパティ、ディメンションを抽出し、それらを基にラベル名をつけ、ラベル同士を見比べてグループに分けカテゴリを抽出している。そして、各カテゴリのプロパティとディメンションを基にカテゴリ同士を関連づけ、個人の悲嘆プロセスを表すカテゴリ関連図を作成している。現在34回の面接のうち、20回の分析を終了している。また、これらの分析を重ねながら、理論的サンプリングをし、調査協力機関に対象者の選出を依頼している為、対象者の選出に時間を必要とした。しかし、対象者数は、途中離脱者の可能性を含み15名としており、現在11名の研究参加者を得ているので、想定の範囲内である。分析の過程で、専門的知識提供およびカテゴリ開発の妥当性を高めるために、研究分担者に検討データを提出し理論的に妥当性を欠くものでないか検討を重ねている為、分析に時間を要している。そのため、論文作成までには至っていない。本研究の目的は、終末期がん患者の配偶者を対象に、前方視的にタイムリーに同一対象の予期悲嘆から悲嘆までの過程における心理反応の変化を調査することによって、予期悲嘆から悲嘆までの悲嘆プロセスの全様および、予期悲嘆や悲嘆に影響する要因を明らかにすることである。平成29年度の研究実施計画は、前年度に引き続き、予期悲嘆時期および悲嘆時期の面接調査死別後1年後までを調査し、データ収集を終了して分析を行う事であった。今後、残りのデータ収集と分析を進めることによって、予期悲嘆の心理反応が悲嘆に与える影響について検討するとともに、予期悲嘆と悲嘆の関連についても検討していく。
超音波キャビテーション現象を利用した超精密表面創成法の開発研究

本研究は,磁気研磨法と超音波洗浄法における液体のキャビテーション現象を複合させた新しい表面創成法を提案している.微粒研磨材を用いた超精密仕上げ法の加工原理は,粒径が極端に小さな無数の砥粒を工作物表面に微小圧力で押しつけ,微粒研磨材切れ刃と工作物表面との間に相対運動を与えることによって実現できる.一方,磁気研磨法は工作物表面を磁化し,磁気感応性砥粒を用いれば,加工槽内の研磨液に混入させた分散砥粒を工作物表面に多数個を効果的に集中作用させることができる.第1の特長は,分散砥粒の集中化と有効利用技術の実現であり,第2の特長は,工作物表面の分散砥粒を超音波キャビテーション現象により超高周波微振動させて極微小な加工作用を砥粒に与え,ナノメータ表面創成を実現する点にある.これにより,工作物表面から極小加工単位の除去を実現できる新しい加工法の開発が期待できる.昨年度は,発振器・電歪振動子・振幅拡大用ホーン・工具より構成した装置を設計製作し,基礎実験を展開した.平成12年度の研究成果は次のようである.(1)砥粒混入が加工特性に及ぼす影響を明らかにした結果,高能率加工には砥粒混入は逆効果を示すが,超精密表面創成には超微粒砥粒の混入効果が期待できること.(2)加工間隙と工具先端形状が表面粗さと表面形状に及ぼす影響を調べた結果,間隙が小さいほど加工深さが深くなり,工具形状転写方式で加工が進行し,中心部表面粗さに比べて中心部から離れた箇所の粗さが大きくなること.また,工具先端形状には適値が存在すること.(3)本加工法は極く微小なバリ取りと精密なエッジ仕上げ加工に適用できることを明らかにした.これらの事象から,本加工法は新しい微細表面加工技術として展開できることを示した.本研究は,磁気研磨法と超音波洗浄法における液体のキャビテーション現象を複合させた新しい表面創成法を提案している.微粒研磨材を用いた超精密仕上げ法の加工原理は,粒径が極端に小さな無数の砥粒を工作物表面に微小圧力で押しつけ,微粒研磨材切れ刃と工作物表面との間に相対運動を与えることによって実現できる.一方,磁気研磨法は工作物表面を磁化し,磁気感応性砥粒を用いれば,加工槽内の研磨液に混入させた分散砥粒を工作物表面に多数個を効果的に集中作用させることができる.第1の特長は,分散砥粒の集中化と有効利用技術の実現であり,第2の特長は,工作物表面の分散砥粒を超音波キャビテーション現象により超高周波微振動させて極微小な加工作用を砥粒に与え,ナノメータ表面創成を実現する点にある.これにより,工作物表面から極小加工単位の除去を実現できる新しい加工法の開発が期待できる.昨年度は,発振器・電歪振動子・振幅拡大用ホーン・工具より構成した装置を設計製作し,基礎実験を展開した.平成12年度の研究成果は次のようである.(1)砥粒混入が加工特性に及ぼす影響を明らかにした結果,高能率加工には砥粒混入は逆効果を示すが,超精密表面創成には超微粒砥粒の混入効果が期待できること.(2)加工間隙と工具先端形状が表面粗さと表面形状に及ぼす影響を調べた結果,間隙が小さいほど加工深さが深くなり,工具形状転写方式で加工が進行し,中心部表面粗さに比べて中心部から離れた箇所の粗さが大きくなること.また,工具先端形状には適値が存在すること.(3)本加工法は極く微小なバリ取りと精密なエッジ仕上げ加工に適用できることを明らかにした.これらの事象から,本加工法は新しい微細表面加工技術として展開できることを示した.本研究は,磁気研磨法と超音波洗浄法における液体のキャビテーション現象を複合させた新しい表面創成法を提案している.微粒研磨材を用いた超精密仕上げ法の加工原理は,粒径が極端に小さな無数の砥粒を工作物表面に微小圧力で押しつけ,微粒研磨材切れ刃と工作物表面との間に相対運動を与えることによって実現できる.一方,磁気研磨法は工作物表面を磁化し,磁気感応性砥粒を用いれば,加工槽内の研磨液に混入させた分散砥粒を工作物表面に多数個を効果的に集中作用させることができる.第1の特長は,分散砥粒の集中化と有効利用技術の実現であり,第2の特長は,工作物表面の分散砥粒を超音波キャビテーション現象により超高周波微振動させて極微小な加工作用を砥粒に与え,ナノメータ表面創成を実現する点にある.これにより,工作物表面から原子一個一個を除去できる究極の極小加工単位を実現できる新しい加工法の創出が期待できる.本年度の成果は,(1)発振器(18kHz,400W)・電歪振動子・振幅拡大用ホーン・工具(SUS304)より構成される加工装置を設計・製作した.(2)0.52mmで加工間隙を変化させ,表面粗さ,表面形状,加工量に及ぼす間隙の影響を調べた.(3)その結果,キャビテーション気泡破壊に基づく圧力波の減衰度は,加工間隙が小さいほど小さく,高い加工量が得られること.加工後の表面形状に変化が見られ,工具形状転写方式で加工が進行し,中心部の表面粗さに比べて中心部から離れた箇所の粗さが大きくなること.このことは,加工間隙によってキャビテーション気泡破壊に基づく圧力波の伝播度を制御でき,新しい微細表面加工技術の創出が期待できること,を明らかにした.

本研究は,磁気研磨法と超音波洗浄法における液体のキャビテーション現象を複合させた新しい表面創成法を提案している.微粒研磨材を用いた超精密仕上げ法の加工原理は,粒径が極端に小さな無数の砥粒を工作物表面に微小圧力で押しつけ,微粒研磨材切れ刃と工作物表面との間に相対運動を与えることによって実現できる.一方,磁気研磨法は工作物表面を磁化し,磁気感応性砥粒を用いれば,加工槽内の研磨液に混入させた分散砥粒を工作物表面に多数個を効果的に集中作用させることができる.第1の特長は,分散砥粒の集中化と有効利用技術の実現であり,第2の特長は,工作物表面の分散砥粒を超音波キャビテーション現象により超高周波微振動させて極微小な加工作用を砥粒に与え,ナノメータ表面創成を実現する点にある.これにより,工作物表面から極小加工単位の除去を実現できる新しい加工法の開発が期待できる.昨年度は,発振器・電歪振動子・振幅拡大用ホーン・工具より構成した装置を設計製作し,基礎実験を展開した.平成12年度の研究成果は次のようである.(1)砥粒混入が加工特性に及ぼす影響を明らかにした結果,高能率加工には砥粒混入は逆効果を示すが,超精密表面創成には超微粒砥粒の混入効果が期待できること.(2)加工間隙と工具先端形状が表面粗さと表面形状に及ぼす影響を調べた結果,間隙が小さいほど加工深さが深くなり,工具形状転写方式で加工が進行し,中心部表面粗さに比べて中心部から離れた箇所の粗さが大きくなること.また,工具先端形状には適値が存在すること.(3)本加工法は極く微小なバリ取りと精密なエッジ仕上げ加工に適用できることを明らかにした.これらの事象から,本加工法は新しい微細表面加工技術として展開できることを示した.