hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不安定核の共鳴状態測定のための不安定核停止標的システムの開発

7Beインプラント標的を作成し、7Be(d,p)反応をスペクトロメータを用いて測定する計画である。自然界に存在しない不安定な原子核であるベリリム7を標的として用いる原子核反応実験手法を実証する実験を行った。大阪大学ヴァンデグラーフ加速器を用いてリチウム標的に2.6 MeVの陽子ビームを照射し、直径1 mmの局所的領域にベリリウム7を生成したアクティベーティッド標的を製作した。この標的に2 MeVの重陽子ビームを照射し、ベリリウム8ができる核反応を45度方向に放出される陽子を検出することにより測定した。シリコン検出器3枚の3重同時測定により目的とする反応を明瞭に観測することに成功した。局所不安定核停止標的による核反応の最初の成功例である。得られたデータを厚い標的の手法により解析し、散乱断面積のエネルギー依存性を導出した。過去の文献データが存在する0.6-1.3 MeVのエネルギーにおいて良い一致をみている。宇宙誕生時の元素合成の理論計算において、リチウム7原子核の生成量が観測よりも3倍程度大きく予測されていしまう「リチウム7生成問題」の解決のため、0.1-0.4 MeVのエネルギー領域での測定が重要となる。今回の実証実験成功により、測定手法に改良を加えることで、宇宙核反応において重要な散乱断面積に関して実際に核反応が起きた低エネルギーでの直接測定を行うことができることを示した。今後の研究の道筋を示す大きな一歩となった。自然界に存在しない不安定な原子核の励起状態の構造や、宇宙核物理に関わる低エネルギー核反応を調べる実験を可能にする不安定核停止標的の開発を行い、その実現性を実証した。大阪大学ヴァンデグラーフ加速器を用い、安定核である重陽子を金属薄膜の直径1mmに埋め込んだ標的を製作した。重陽子をさらに照射することで重陽子・重陽子融合核反応の測定に成功し、局所埋め込み標的による散乱実験の実現を実証した。続いてリチウム標的への陽子ビーム照射により、不安定核であるベリリム7を局所的に生成した標的を製作した。重陽子ビーム照射により放出される陽子を検出し、局所不安定核停止標的を用いた初の核反応測定に成功した。不安定核停止標的システムを開発し、当初目的である安定核の局所インプラントと、それをもちいた散乱実験の測定に成功した。極めて画期的な成果である。計画の次の段階である最初の不安定核のインプラントと、スペクトロメータを用いた散乱実験の実施に向けた準備作業が進んでいる。実験核物理今後進めるべき項目は以下の2つである。1)インプラント標的の性能評価とインプラント技術の向上、2)初の不安定核インプラント標的の作成と散乱測定。1については、昨年度成功した安定核インプラント標的の作成と散乱測定技術を利用し、装置の向上を計りながら技術向上を進める。具体的には、インプラント位置、深さの制御、温度の制御、インプラント標的の拡散および安定性に関する確認作業である。インプラントホスト標的の材質の選択や、拡散測定の技術的向上を図る。
キリスト教福祉における社会福祉援助の価値に関する調査研究

キリスト教福祉における社会福祉援助の価値を明らかにするため、日本キリスト教社会福祉学会員に対してキリスト教社会福祉の独自性を問うアンケート調査を実施した。その結果、「聖書」(57名;14.8%)、「祈り」(39名;10.2%)、「個人の尊厳」(37名;9.6%)の順であった。また、キリスト教社会福祉研究者及びクリスチャンソーシャルワーカーら10名に対してインタビュー調査を実施し、キリスト教社会福祉援助の価値を検討し、援助概念図を示し可視化した。(1)キリスト教社会福祉の独自性を明らかにするための調査票作成において、キリスト教社会福祉研究者及びクリスチャンソーシャルワーカーに対してインタビュー調査を実施し、内容的妥当性の検討を行う。(2)上記(1)に関して、量的調査における信頼性を確保するためにスーパービジョンを受け、調査票の精査を高める。(3)キリスト教社会福祉の独自性・コア全国調査(量的調査)においては、研究代表者が理事を務める日本キリスト教社会福祉学会において、クリスチャン研究者及びソーシャルワーカーらに対して郵送法による全国調査を実施する。(4)上記(3)で得られた調査内容のうち、キリスト教社会福祉の独自性・コアについて質的分析からその特徴を明らかにする。(5)キリスト教主義施設への全国調査(量的調査)において、児童福祉施設、障害者福祉施設、高齢者福祉施設に対してアンケート調査を実施する。(6)キリスト教主義施設への全国調査(質的調査)において、児童福祉施設、障害者福祉施設、高齢者福祉施設に対してインタビュー調査を実施する。本年度は、10名のクリスチャンソーシャルワーカー及び日本キリスト教社会福祉学会所属の研究者に対してインタビューを実施した。これは、従来からのキリスト教思想並びに価値を基盤とする社会福祉援助観の概念図及び聖書理解を検証するための質的研究の一環であり、調査対象者10名の内訳は、研究者6名、福祉現場ソーシャルワーカー及び管理者4名であった。同時にアンケートによる量的研究の一環として、キリスト教社会福祉援助観に関連した調査票については、クリスチャン研究者3名及び統計専門研究者2名による内容的妥当性の検証を依頼し、新たな質問群の抽出を試みた。しかし、量的調査における内容的妥当性の検討においては、調査依頼者数人から研究内容の性質上、量的調査では限界があり、質的調査による内容的検証がさらに求められるなど複数の調査依頼研究者から示唆を得た。本指摘事項については、来年度の継続課題でもあり今後さらに検討を試みる。今年度得られた成果としては、本研究テーマである「キリスト教における社会福祉援助観」を検証するにあたり、(1)聖書理解におけるコメンタリーを基本にした解釈及び考察の必要性、(2)、(1)とソーシャルワークとの関連性の再検討、(3)質的調査の内容的検討、(4)質的研究データ化の処理における妥当性の検討、(5)仮説による援助観モデルの内容的検証など大きく5項目が導き出された。本年度はこれらの成果の一部を日本社会福祉学会第54回大会、日本キリスト教社会福祉学会第48回大会及び日本社会福祉実践理論学会第23回大会においていずれも単独報告を実施した。来年度においては、新たに得られた上記5項目において更なる文献収集とインタビュー調査を通して、キリスト教社会福祉援助観の特徴について考察を深めていく予定である。本年度は昨年度の継続研究であり,本年度の申請書に示した研究目的に沿って,キリスト教社会福祉研究者及びクリスチャンソーシャルワーカーなど,既に先行研究の調査対象者である10名に対してインタビュー調査を継続的に実施した。これは,従来からのキリスト教思想並びに価値を基盤とする社会福祉援助の概念図(試案)及び聖書理解を検証す登ための継続的質的研究の一環である。調査対象者の10名の内訳は,研究者6名,福祉実践ソーシャルワーカー及び施設長など管理者4名であった。一方で,日本キリスト教祉会福祉学会がキリスト教社会福祉の独自性及び特徴を明らかにする目的で調査研究委員会(高森敬久委員長、愛知県立大学名誉教授)を組織した。報告者は委員の一人として,学会員を含めた442名に対して郵送法によるアンケート調査を実施した。得られたデータは143名であり,直効回答率は32.4%であった。主な調査内容は(1)資格,(2)職種,(3)研究分野,(4)宗教,(5)キリスト教社会福祉の独自性及びコア等であった。調査期間は2008年10月5日同年12月7日であった。キリスト教社会福祉の独自性及びコアに関しては,「聖書」と回答した者が最も多く,57名(14.8%)であった。次いで「祈り」が39名(10.2%),「個人の尊厳」37名(96%),「平和」31名(8.1%)となった。門脇(2001)はキリスト教福祉の根幹は「聖書」であると示していることからも今後の内容的分析とクロス集計による多角的考察が求められる。次年度においては,とれらの量的調査に加えて,先に示した質的調査の視点からもキリスト教社会福祉援助観の独自性を考察していく必要がある。

昨年度の調査実績を継続検証するため、日本キリスト教社会福祉学会員計442名を対象とした有効回答データ143名(有効回答率は32.4%)に関して、今年度は「キリスト教社会福祉のコアに関する項目」に着眼し、WordMiner(日本電子計算株式会社)による質的分析を実施した。分析の結果、プロテスタントとカトリックの回答に大きなコア(用語)の差は無かったが、「エキメニュカルのため」、「ミッション」、「協働」、「行い」、「罪」、「実現」、「神の国」、「平和の創造」、「命の尊厳」、「倫理」の10項目(各人1項目ずつ回答)についてはカトリック信徒のみに出現した用語であった。また、キリスト教社会福祉のコア(用語)を選定した理由としての高頻度語については、「神」47名(32.9%)、「キリスト教」44名(30.8%)、「キリスト教社会福祉」35名(24.5%)、「愛」31名(21.7%)、「実践」30名(21.7%)、「社会福祉」27名(18.9%)、「人間」27名(18.9%)、「福祉」26名(18.2%)、「聖書」25名(17.5%)、「祈り」22名(15.4%)(上位10項目)の順であった。このことから、キリスト教社会福祉の「コア」とその「理由」の双方に共通して出現頻度が高い用語として、「聖書」と「祈り」及び「愛」の3用語を選択した者が調査対象者に多いことが明らかとなった。このことから、キリスト教社会福祉の独自性と使命の一つとして、「神のことばである聖書とその祈りを通して、キリスト教福祉実践の基本を神と自らに問い、神から受けた大いなる愛を隣人への愛としてわたし(援助者)を通して教えられ共生(利用者や地域社会)のあり方へと転化していく一切のプロセス」が存在すると推察できる。なお、本試論を支持するカテゴリー分類などの資料についても一定の枠組みが整理された。今年度は平成18年度から4年間助成金を受けた最終年度として、研究総括と次に繋ける研究課題の抽出に焦点化した。特に継続したインタビュー調査からキリスト教社会福祉援助観の関係図を再検討し、縦軸に神と私(援助者自身)、横軸に利用者・スピリチュアルと社会制度・社会資源の二元軸を設定した。縦軸と横軸の接点において、自らの援助を聖書に照らして自己覚知する作業が求められる。その過程において、クリスチャンソーシヤルワーニカーには、(1)神と利用者を捉える視点と同時に、(2)神と私(援助者自身)を捉える視点の複眼視が求められるといえよう。また、日本キリスト教社会福祉442名を対象として143名(有効回答率32.4%;カトリック信者9.8%、プロテスタント信者83.9%)から得られたデータの再検討を実施した。前回分析と同様にWordMiner(日本電子計算株式会社)による質的分析を試みた。カトリックとプロテスタントについては、キリスト教福祉のコアを問うた回答に大きな用語.(コア意識)の差は生じなかったが、ミッション、神の国、罪、命の尊厳、倫理などの項目にカトリック信者のみの回答が明らかとなった。カトリック信者からは信仰的側面と倫理的側面を象徴する用語が選出されていることから、今後さらにサンプルの偏りに留意した追跡調査の必要性がある。
ニューロカロリメトリー法の開発による脳の動作原理の解明

磁気共鳴スペクトル法(MRS)を用いた局所的脳内温度変化測定法(FTMRI)の開発により、現行の他の非侵襲的ヒト脳機能計測技術に欠けている脳活動とエネルギー効率に関する生体情報を与えるとともに、高度な情報処理システムとしてのヒト脳機能の動作原理解明を目的とした。実験の結果、FTMRIの基礎測定原理となる機能的MRS(fMRS)信号に及ぼす自律神経の影響をさらに検討する必要が出てきたため最終目標の達成までには至らなかった。本年度は提出した研究計画書に基づいて以下の3点を重点的に研究した。(1)ラット用コイルの設計と作成:ヒトを対象とした水のケミカルシフトイメージング(CSI)のピークが分裂する原因の一つとして、シムの問題に焦点をおき、小動物で検証するためにラット用コイルを設計し、作成は外部に発注した。(2)麻酔下のラットの1次元磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)ならびにケミカルシフトイメージングを測定し、上記の水ピークのケミカルシフトの分裂の原因の一つがシムの問題であることを突き止めた。(3)さらに、ヒトMRSおよびCSIを行いシム調整により水ピークのケミカルシフトの分裂がかなりの部分で抑制されることを確認した。しかし、現状でシムの調整がまだ十分でないか、あるいは、シム以外のなんらかの要因のためか完全に水ピークの分裂が抑えきれないことも分かった。本年度は、提出した計画書に基づいて以下の点について検討を行った。(1)昨年度の実験でケミカルシフトイメージング(CSI)撮像時に課題として残った、「ヒトCSI測定による水ピークのケミカルシフトの分裂がかなりの部分で抑制されるが、シム以外のなんらかの要因のためか完全に水ピークの分裂が抑えきれない」点について検討した。その結果、マトリックスサイズと、ROIの外側の信号をスライス励起して消去すること(ovs=off)、水消去パルスの後のスポイラー(余分な励起信号を消すためのグラディエント)をオフ(sup=off)にして撮像条件を設定する必要があることが分かった。(2)ヒト視覚刺激の実験で、機能的MRI(fMRI)の血流と血液の酸素化率に依存するの活動計測法-BOLD法-と、本研究で提案する代謝依存性の機能的磁気共鳴スペクトル法(fMRS)の信号の時系列変化の相関を検討した。実験は3名の被験者を用いて行い、心電図計測や呼吸速度の計測をBOLD-fMRIならびにfMRSの測定と同時に行った。その結果、BOLD-fMRI信号とfMRSの信号に良い相関がみられた被験者では、fMRS信号への自律神経の影響が少なく、相関が見られなかった被験者では自律神経の影響が大きいことが分かった。(3)fMRSを局所脳内温度計測法(FTMRI)の確立へ向けて発展させるための理論的考察については、確立するとこまでは行かなかった。この原因は上記(1)及び(2)特に(2)の自律神経の影響に対する考察がさらに必要になったため現在この問題に取り組んでいる。
植物抵抗性における揮発性物質の役割の分子生物学的検証

植物は様々な揮発性物質を生産し、状況に応じてそれらの物質を細胞外に放出することが知られている。本研究課題では植物の生産する揮発性物質の重要性に着目してきたが、カンキツにおける揮発性物質の中心的な物質は、モノテルペンであった。これまで、固相マイクロ抽出法という、葉から揮発する物質を直接細いニードルに結合された固相に吸着させ、吸着後のニードルをGC又はGC/MSの注入口に挿入して揮発性物質を加熱脱着させて測定する方法を用い、カンキツ葉から実際に揮発している物質の同定を試み、これら揮発性物質の95%以上がモノテルペンであることを明らかにした。このカンキツ葉揮発性物質の主成分であるモノテルペン系化合物の中から、生産量の多い11化合物についてそれらの生物活性を検定し、抗菌・抗虫活性、シグナル伝達作用をもつことを明らかにした。モノテルペン系化合物の合成経路は、Acetyl-CoAを基質とするメバロン酸合成系とPyruvateとG3Pを基質とする非メバロン酸合成系が関与すると考えられ、近年C10モノテルペン系化合物は葉緑体に存在する非メバロン酸合成系で生産されるGPPからモノテルペン合成経路を経て生産する可能性が高くなってきた。非メバロン酸合成系には少なくとも7つの酵素が含まれることが分かっており、この中の1つの酵素である2-C-methyl-D-erythritol 2,4-cyclodiphosphate synthase(ispF)のcDNAの全長をラフレモンより単離した。また、ラフレモンispF遺伝子全長をGFPと融合させ,遺伝子銃で植物に挿入して発現産物の局在性が葉緑体に有ることも明らかにした。ラフレモン葉から放出されるモノテルペンは,量・種類ともに他の植物より多い.これまでに、ラフレモン葉から放出される揮発性モノテルペンのいくつかは,Alternaria alternataに対して静菌作用を持つことを示し,また傷処理によりラフレモン葉からの揮発性モノテルペンの放出量が増大することを報告してきた.今年度,非病原性A. alternata胞子を噴霧接種したラフレモン葉からの揮発性モノテルペンの放出量を,GC及びGC/MSを用いて測定した結果,無処理葉と比較して放出量に大きな増減は見られなかった.次に,モノテルペン生合成経路の酵素遺伝子である2-C-methyl-D-erythritol-2,4-cyclodiphosphate synthase (ispF)遺伝子,geranyl diphosphate合成酵素(GPPS)遺伝子,モノテルペン合成酵素遺伝子の全長単離や部分領域の増幅を試み,それらをプローブとして用いて傷処理葉と菌接種葉での遺伝子発現の挙動を解析した.その結果,傷処理葉ではいずれの遺伝子の発現誘導も見られなかったが,菌接種葉ではGPPS遺伝子とモノテルペン合成酵素遺伝子において弱い遺伝子発現の誘導が認められた.このことから微量のモノテルペンが組織内部で増加している可能性があると考え,低濃度の各種モノテルペンをvapor処理した葉で,これまで本研究室でカンキツ抵抗性に関連することを明らかにしてきた酸性キチナーゼ,リポキシゲナーゼ,アレンオキシド合成酵素,カルコン合成酵素,フェニルアラニンアンモニアリアーゼの各遺伝子の発現挙動解析を行った.その結果,モノテルペンはこれらの遺伝子発現の制御に関与することが明らかとなり,植物内でシグナル因子として働く可能性が示された.植物は様々な揮発性物質を生産し、状況に応じてそれらの物質を細胞外に放出することが知られている。

これまで、固相マイクロ抽出法という、葉から揮発する物質を直接細いニードルに結合された固相に吸着させ、吸着後のニードルをGC又はGC/MSの注入口に挿入して揮発性物質を加熱脱着させて測定する方法を用い、カンキツ葉から実際に揮発している物質の同定を試み、これら揮発性物質の95%以上がモノテルペンであることを明らかにした。このカンキツ葉揮発性物質の主成分であるモノテルペン系化合物の中から、生産量の多い11化合物についてそれらの生物活性を検定し、抗菌・抗虫活性、シグナル伝達作用をもつことを明らかにした。モノテルペン系化合物の合成経路は、Acetyl-CoAを基質とするメバロン酸合成系とPyruvateとG3Pを基質とする非メバロン酸合成系が関与すると考えられ、近年C10モノテルペン系化合物は葉緑体に存在する非メバロン酸合成系で生産されるGPPからモノテルペン合成経路を経て生産する可能性が高くなってきた。非メバロン酸合成系には少なくとも7つの酵素が含まれることが分かっており、この中の1つの酵素である2-C-methyl-D-erythritol 2,4-cyclodiphosphate synthase(ispF)のcDNAの全長をラフレモンより単離した。また、ラフレモンispF遺伝子全長をGFPと融合させ,遺伝子銃で植物に挿入して発現産物の局在性が葉緑体に有ることも明らかにした。
腫瘍微小環境から捉えたエリブリンによる新たな乳癌治療戦略の検証

近年,乳癌治療において腫瘍微小環境(TME)の評価が重要な役割を担っていると考えられるようになった.TMEには上皮間葉転換や腫瘍免疫応答など,癌細胞の悪性形質獲得に関わる変化が含まれており,TME制御が治療戦略の鍵と考えられる.非タキサン系の微小管阻害剤であるエリブリンは,TME調整作用などユニークな薬剤特性を有することが前臨床研究により明らかになっている.申請者はエリブリン耐性乳癌細胞株の樹立に成功し,耐性機序の観点よりエリブリンのTME調整作用について探究をすすめている.本研究ではエリブリンにおける腫瘍微小環境制御による新たな乳癌治療戦略を検証していく.近年,乳癌治療において腫瘍微小環境(TME)の評価が重要な役割を担っていると考えられるようになった.TMEには上皮間葉転換や腫瘍免疫応答など,癌細胞の悪性形質獲得に関わる変化が含まれており,TME制御が治療戦略の鍵と考えられる.非タキサン系の微小管阻害剤であるエリブリンは,TME調整作用などユニークな薬剤特性を有することが前臨床研究により明らかになっている.申請者はエリブリン耐性乳癌細胞株の樹立に成功し,耐性機序の観点よりエリブリンのTME調整作用について探究をすすめている.本研究ではエリブリンにおける腫瘍微小環境制御による新たな乳癌治療戦略を検証していく.
気道上皮のバリア制御因子の同定と喘息治療への応用

喘息患者では気道上皮バリアが脆弱である。上皮バリア機能を制御する新たな分子を同定するため、気道上皮細胞モデルを用いて網羅的遺伝子発現解析を行いNDRG1を同定した。さらに、バリア形成過程でmir-155の発現が上昇し、上皮バリア制御に重要な役割を果たしていることを明らかにした。疾患感受性遺伝子であるPCDH1は、機能が不明であったが、PCDH1の上皮バリア機能への関与を検討し、気道上皮細胞においてPCDH1の発現が上皮バリア形成に重要であることを明らかにした。本研究の目的は、気道の上皮バリア形成に関わる分子を同定し、上皮バリア形成のメカニズムを明らかにすることにある。また、気管支喘息における上皮バリアの脆弱化のメカニズムの解明と、上皮バリアを安定化し粘膜免疫を制御する新たな気道炎症の治療法の開発を目指している。これまでに我々は、気道上皮のバリア形成・維持に係る分子のスクリーニング法を確立し、上皮バリアの形成に重要な分子を同定し報告してきた。しかし、これら遺伝子を制御する基本的なメカニズムについては、未だ不明な点が多く残されている。本年度の研究において、microRNAの気道上皮分化に伴う発現の変動と、これらが、バリア機能の及ぼす影響を明らかにするために検討を行った。In vitroにおいて、気道上皮細胞のバリア形成過程で、バリア機能に伴い上昇するmicro RNAをGenechipで解析した。Micro RNAのうち、Mir-155pがバリア機能に従って上昇することが観察された。MicroRNAの機能は遺伝子発現の抑制にあると考えられているが、Mir-155pがバリア機能に抑制的に作用しているのか、促進的に作用しているかを検討した。Mir-155の機能を有する核酸試薬を細胞に導入したところ、上皮バリア形成が著しく抑制されることが観察された。以上のことから、Mir-155には上皮バリアを抑制する作用があることが分かった。二本鎖RNAは、気道上皮のバリア機能をTLR3依存性に著しく抑制するが、dsRNAの気道上皮への刺激は、Mir 155を濃度依存性に促進することが明らかになった。正常気道上皮細胞由来細胞株である16HBE細胞の細胞シートをTranswellチャンバー上に培養し、上皮バリア形成によって増加する遺伝子群と減少する遺伝子群をGeneChipを用いて解析した。変化が見られた遺伝子をGENESPRINGを用いて解析し、さらに、IPAによってそのパスウェイを網羅的に解析した。以前我々は、前回の申請において気道上皮バリアにEGFRを介するシグナル伝達が重要であることを報告しているが、本研究においても同様にEGFRのパスウェイの気道上皮バリア形成において重要であることが改めて明らかになった。次に、同様の実験系を用いて気管支喘息の疾患感受性遺伝子であるPCDH1の上皮バリア形成における役割について検討した。免疫細胞染色法によって観察すると16HBE細胞のPCDH1は細胞間隙に染色され、その発現は上皮バリアが形成されるとともに上昇することが観察されたが、PCDH1のsiRNAによるノックダウン細胞においえは、上皮バリア形成が阻害され、デキストランの細胞透過性が亢進し、さらに経上皮電気抵抗が低下することが観察された。ウェスタンブロット法による解析では、PCDH1には2つのアイソフォームが存在し、さらに、これらのうち膜貫通部分を有するアイソフォームが、上皮バリア形成には特に重要であることが示された。前述の16HBE細胞を用いた上皮バリア形成過程における遺伝子発現の網羅的解析で、最も変動が遺伝子としてNDRG1遺伝子が同定された。NDRG1をノックダウンした細胞においては、PCDH1同様に細胞のバリア機能を抑制することが明らかになった。慢性副鼻腔炎と気管支喘息患者におけるPCDH1とNDRG1の発現は、組織中の気道上皮において低下しており、病因との関連性が示唆された。気道過敏性や好酸球性炎症を示す喘息モデルを確立し、今後の検討に利用可能となった。繰り返される環境因子の暴露による気道上皮細胞機能の変調が、気管支喘息の発症や進展と深く関わっているが、上皮の物質透過を制御するtight junction(TJ)バリアは、気管支喘息患者では健常者より脆弱であることが知られている。我々は気道上皮細胞のバリア形成に、EGFRシグナルが重要であることを過去に申請した研究課題において明らかにし、これを報告している。PCDH1は、喘息や気道過敏性に関係する疾患感受性遺伝子のひとつであるが、その機能は不明であった。我々は、PCDH1の上皮バリア機能への関与を検討し、気道上皮細胞においてPCDH1の発現が上皮バリア形成にともなって上昇すること、siRNAを用いた発現抑制により上皮バリア機能が低下することを明らかにした。喘息患者や慢性副鼻腔炎患者の粘膜上皮におけるPCDH1発現の検討では、炎症巣にある上皮でのPCDH1の発現は低下していた。

以上より、PCDH1を介した上皮バリアの機能の制御は、喘息やアレルギー炎症の病態において、重要な役割を担っている可能性が本研究により示唆された。上皮細胞においては、様々な分子がバリア機能の制御に関係しているが、どのようなmiRNAが気道上皮のバリア機能の制御に関わっているかは明らかでない。そこで我々は、マイクロアレイを用い上皮バリア形成過程で発現が上昇するmiRNAの網羅的解析を行った。その結果、16HBE細胞のバリア形成過程で、mir-155の発現が最も亢進することが観察された。また、Mir-155の過剰発現や抑制は、いずれも上皮バリアの形成を阻害することが明らかになった。Mir-155は、TLR刺激などの外的刺激によって誘導されるため、Mir-155の上皮機能の制御とその破綻は、気道のバリア機能や慢性炎症の制御に重要な役割を担っている可能性があることが、本研究により明らかとなった。気管支喘息の病態研究概ね、順調に進行していると考えている。細胞培養モデルを用いた実験と、これを解析するための網羅的解析手法が確立したことにより、上皮のバリア機能に係わる多くの遺伝子を抽出することが出来るようになったためと考えられる。細胞を用いた実験に関しては、初年度に計画した内容について検討できた。臨床検体を収集し、免疫染色によるバリア機能に関係する遺伝子の発現や病態に伴う変化を観察することができたが、初年度に計画した動物実験については、予想以上に条件検討に時間がかかり、予定した検討を行うまでには至らなかった点は、次年度実施に向けて努力したい。研究計画書では、得られたバリア機能の抑制分子、促進分子の遺伝子発現を調節することを来年度の目標としていたが、その具体的な方法としてmicroRNAによる遺伝子制御に重点を置いて研究を行うことを考えている。今年度は、バリア機能が関係する気管支喘息のマウス喘息モデルへのmicroRNA投与効果を検討し、核酸治療としての応用性を探る。今年度同定した疾患候補遺伝子について、さらに機能解析をすすめて、疾患との関連性について明らかにする。また、同定した遺伝子の生体での役割をより明確なものにするために動物を用いた検討を行う。該当なし。
牛乳による前立腺化学発がんのプロモーション

1)精製飼料の調整:実験群は牛乳と飼料を混じて与えている。その飼料は、蛋白質としてリジン・スレオニン・バリンを強化したグルテン、脂肪としてオリーブ油とコーン油、糖質としてコーンスターチを用いた粉末精製飼料である。「精製飼料+牛乳(25mL/day)」による蛋白質、脂肪、糖質の摂取比がそれぞれ15、25、60%になるように精製飼料を調整している。対照群に与える飼料には上記の精製飼料に飲用牛乳量の蛋白質と脂肪に相当するリジン・スレオニン・バリンを強化したグルテン(蛋白質)とヤシ油を加える。2)動物の飼育、前立腺特異的発がん物質PhIPの投与及び定期的測定:6週齢の雄性F344ラットからなる実験群および対照群に0、100mg/kgのPhIPを2回/週、15週間与えた。そして、実験群、対照群を「牛乳+精製飼料」、「水+精製飼料」で飼育した。毎週1回、体重、牛乳、飼料の摂取量を測定していた。3)実験を終了し、発ガン情況の形態観察:PhIP投与開始60週になる時点で剖検した。全生殖器官を肉眼的に観察するととともに単離してその重量を測定した。ミルク+PhIP群における前立腺の重量が対照群より有意に低かった。そのほかの生殖器官の重量が各群の間に有意差が見られなかった。各組織を10%の緩衝ホルマリン溶液で固定し、HEで染色して、切片を光顕的に観察した。Atrophic changes(がん前変化)はミルク+PhIP群のはうが対照群より明らかに多かった。Carcinogenesisの数と発生率には、ミルク+PhIP群が多いが、対照群と比べて有意差が認めなかった。本研究でミルクがPhIPによる前立腺の発がんのプロモーションする作用が見られたが、さらなる研究が必要である。疫学の研究でミルクに含まれているEstrogenが前立腺がんとの相関を見られた。1牛乳中の女性ホルモンの測定市販牛乳(妊娠牛が泌乳)とモンゴル牛乳(非妊娠牛が泌乳)中の女性ホルモン(エストロゲンとプロゲステロン)を測定した。市販牛乳には女性ホルモンが多く含まれていた。モンゴル牛乳に比べると、抱合型エストロン(経口的に生理活性が高い)濃度はほぼ2倍、プロゲステロン濃度はおよそ10倍であった。1日の牛乳摂取量を300mlとすると、日本人は1日にほぼ100ngの抱合型エストロンと100皿9のプロゲステロンを摂取していることになる。2 PhIP-前立腺がんに対する牛乳の影響1)牛乳を小動物に与えるのは困難で特別の工夫を必要とする。グルテン(リジン、バリン、スレオニン、メチオニン添加)、ココナッツオイル、乳糖を主成分とする牛乳と等カロリーの人工乳を作った。粉末飼料と牛乳(あるいは人工乳)を3 : 4(重量比)とする特別食を作りラットに与えることにしたこの飼料によってラットは粉末飼料を15g、牛乳(あるいは人工乳)を20g摂取することになる2)1群20匹として4群(牛乳群2群と人工乳群2群)計80匹のF344ラットを用いた。各群の1群に100mg/kgのPhIPを5ml/kgのコーン油を週1回与え(実験群)、コーン油のみを与えたものを対照群とした。当初PhIP投与を20週継続する予定であったが、投与開始12週頃から牛乳+PhIP群の体重減少が見られたため、PhIP投与は15週をもってうち切った3月15日現在、31週が経過した。60週後に予定通り剖検し、前立腺がんの発生状況を観察する。1)精製飼料の調整牛乳群(実験群)は牛乳と飼料を混じて与えている。その飼料は、蛋白質(15%)としてリジン・スレオニン・バリンを強化したグルテン、脂肪としてオリーブ油とコーン油、糖質としてコーンスターチを用いた粉末精製飼料である。対照群に与える飼料には上記の精製飼料に飲用牛乳量(25mL/day)の蛋白質と脂肪に相当するリジン・スレオニン・バリンを強化したグルテン(蛋白質)とヤシ油(飽和脂肪酸が多い)を加える。飼料は毎日午後4時に取り替える。牛乳中のエストロゲンはクーロアレイ型電気化学検出器付き高速液体クロマトグラフで定期的に測定した。2)動物の飼育、前立腺特異的発がん物質PhIPの投与6週齢の雄性F344ラットからなる実験群(牛乳)および対照群に0、100mg/kgのPhIPを2回/週、15週間与えた。そして、実験群、対照群を「牛乳+精製飼料」、「水+精製飼料」で40週飼育した(総計60週)後、ラットを殺し、前立腺,精巣、精巣上体を摘出、ホルマリンに固定した。3)定期的測定毎週1回、体重、牛乳、水、飼料の摂取量を測定していた。4)実験を終了し、発ガン情況の形態観察:現在、共同研究者の白井が前立腺,精巣、精巣上体などの形態観察(発ガン情況)をおこなっている。

「精製飼料+牛乳(25mL/day)」による蛋白質、脂肪、糖質の摂取比がそれぞれ15、25、60%になるように精製飼料を調整している。対照群に与える飼料には上記の精製飼料に飲用牛乳量の蛋白質と脂肪に相当するリジン・スレオニン・バリンを強化したグルテン(蛋白質)とヤシ油を加える。2)動物の飼育、前立腺特異的発がん物質PhIPの投与及び定期的測定:6週齢の雄性F344ラットからなる実験群および対照群に0、100mg/kgのPhIPを2回/週、15週間与えた。そして、実験群、対照群を「牛乳+精製飼料」、「水+精製飼料」で飼育した。毎週1回、体重、牛乳、飼料の摂取量を測定していた。3)実験を終了し、発ガン情況の形態観察:PhIP投与開始60週になる時点で剖検した。全生殖器官を肉眼的に観察するととともに単離してその重量を測定した。ミルク+PhIP群における前立腺の重量が対照群より有意に低かった。そのほかの生殖器官の重量が各群の間に有意差が見られなかった。各組織を10%の緩衝ホルマリン溶液で固定し、HEで染色して、切片を光顕的に観察した。Atrophic changes(がん前変化)はミルク+PhIP群のはうが対照群より明らかに多かった。Carcinogenesisの数と発生率には、ミルク+PhIP群が多いが、対照群と比べて有意差が認めなかった。本研究でミルクがPhIPによる前立腺の発がんのプロモーションする作用が見られたが、さらなる研究が必要である。疫学の研究でミルクに含まれているEstrogenが前立腺がんとの相関を見られた。
マントラ集成に基づくヤジュルヴェーダ学派及びその文献と祭式に関する研究

ヴェーダ祭式文献の成立はB.C.1200頃まで遡ると考えられる。宗教,思想の歴史はもとより,当時の人々が如何に世界を理解し,共同体の維持,拡大を図り,異部族との交渉,共存或いは衝突に臨んだか,という人類社会の展開をも辿りうる,世界最古の資料の1つである。本研究では,その中のヤジュルヴェーダ諸学派が伝えるマントラ(祭詞,祝詞。B.C.1000頃)を取り上げる。当派は他の3ヴェーダ学派に先駆けて祭式整備を意図した文献編纂に着手し,精緻な神学議論の基盤を築いたと考えられる。その過程と各学派の影響関係及び独自性とを解明する為の出発点となる知見の提示を目的として,最古層に当たるマントラ集の訳注研究を新月祭・満月祭に焦点を当てて行う。また,これに付随して行う学派間の平行関係の精査を通じて,マントラ研究の方法論構築をも目指す。2018年度は,国際学会発表1件(17th World Sanskrit Conference, Vancouver),国内学会発表1件(日本印度学仏教学会第69回学術大会,東洋大学),研究会における報告2件(1共同研究「ブラフマニズムとヒンドゥイズムー南アジアの社会と宗教の連続性と非連続性」定例研究会,3月8日,京都大学人文科学研究所,2ヴェーダ文献研究会,2月16日,京都大学),シンポジウムにおける発表1件(共同研究「ブラフマニズムとヒンドゥイズムー南の社会と宗教の連続性と非連続性」シンポジウム「古代・中世インドの王権と宗教」,3月23日,東京大学),研究会開催1件(ヴェーダ文献研究会,京都大学)を行った。2017年度に遅れていた分と併せて,今年度計画していた「新月満月祭の祭場設営から献供,終了儀礼まで」の場面において用いられるマントラを対象として,翻訳および注解を進めた。これらのマントラは,これ以前の場面で用いられるマントラ以上に,各学派の間に相違点が多く見られる。また,当該マントラに対するブラーフマナの解釈も一層断片的であり,同一文献内の同一祭式に対するブラーフマナの記述態度が異なっている。更に,ブラーフマナについても,同一学派内部だけでなく,学派横断的に検証してゆく作業も当初の想定以上に慎重を要するものとなった。2018年度までに残った問題点を整理,検討しつつ,2019年度の作業を進める。テキストの批判的確定,ローマナイズド・テキストの作成,翻訳,ならびに注解を,新月・満月祭の本祭当日の祭場設営(前年度の続き)から献供,終了儀礼までを対象として行うとともに,個々のマントラに関する平行句の分布を,文献ジャンル,祭式,どの祭式行為に伴って唱えられるか,学派間の相互関係などの観点から吟味,整理して,分布状況の対象表を作成する。マントラの解釈が今後更に断片的なものになってゆくことが予想されるため,式次第の再構成という点で一層慎重にならざるを得ない部分はあるものの,解明しうる点と課題として残すべき点とが明確になる形での叙述を心がける。後代の祭式綱要書は,ある種の「マニュアル」として編集された背景が有り,式次第についても明瞭な叙述形式を取るが,マントラ集の編纂当時とは500年ほどの開きがあると考えられる。従って,マントラ集の意図する式次第は,祭式綱要書当時の整備,定式化を経た後の式次第とは必ずしも一致しないと判断される。式次第再構成の際には,祭式綱要書に過度に依拠することを避ける必要がある。マントラ集が想定する祭式のあり方と,ブラーフマナ,祭式綱要書がそれぞれ想定する祭式のあり方とは,相互に異なる点を含んでいる。それらは,各文献が編集された時代を反映したもので有り,祭式の整備と即応しつつ文献編纂が行われたことを強く示唆する。本研究課題においては,文献発達史と祭式整備の過程とがリンクしている点にも留意しつつ,精査を進める。計画以上に進展している部分と,遅れている部分とがある。当初2016年度内に予定していた計画のうち,テキストの批判的確定,ローマナイズド・テキストの作成を終え,2017年度分も半分以上終了している。翻訳および注解はいくつかの問題点が解決途上であるが,2017年度に予定している作業と併せて進め,一定の結論に到達しうる見込みである。

宗教,思想の歴史はもとより,当時の人々が如何に世界を理解し,共同体の維持,拡大を図り,異部族との交渉,共存或いは衝突に臨んだか,という人類社会の展開をも辿りうる,世界最古の資料の1つである。本研究では,その中のヤジュルヴェーダ諸学派が伝えるマントラ(祭詞,祝詞。B.C.1000頃)を取り上げる。当派は他の3ヴェーダ学派に先駆けて祭式整備を意図した文献編纂に着手し,精緻な神学議論の基盤を築いたと考えられる。その過程と各学派の影響関係及び独自性とを解明する為の出発点となる知見の提示を目的として,最古層に当たるマントラ集の訳注研究を新月祭・満月祭に焦点を当てて行う。また,これに付随して行う学派間の平行関係の精査を通じて,マントラ研究の方法論構築をも目指す。2017年度は,パネル報告組織1件(日本印度学仏教学会学術大会,花園大学),学会発表1件(日本佛教学会学術大会,東北大学),研究会における報告2件(1共同研究「ブラフマニズムとヒンドゥイー南アジアの社会と宗教の連続性と非連続性」定例研究会,京都大学人文科学研究所,2ヴェーダ文献研究会,東北大学),シンポジウムにおける発表1件(共同研究「ブラフマニズムとヒンドゥイズムー南の社会と宗教の連続性と非連続性」シンポジウム「古代・中世インドの[儀礼][制度][社会]」,東京大学),研究会主催1件(ヴェーダ文献研究会,東北大学)を行った。2017年度に計画していた「新月満月祭の供物の調理から祭場設営まで」において用いられるマントラは,これ以前の場面で用いられるマントラ以上に,各学派の間に相違点が多く見られる。また,当該マントラに対するブラーフマナの解釈も一層断片的であり,同一文献内の同一祭式に対するブラーフマナの記述態度が異なっている。それらを慎重に検討し,背後にある何らかの事情を明らかにするために,他のヴェーダ学派に属する文献はもとより,後代の文献をも考察対象に含める必要が生じた。また,前年度に残された問題の解明についても,同様の慎重な態度を取る必要があった。ヴェーダ祭式文献の成立はB.C.1200頃まで遡ると考えられる。2018年度は,国際学会発表1件(17th World Sanskrit Conference, Vancouver),国内学会発表1件(日本印度学仏教学会第69回学術大会,東洋大学),研究会における報告2件(1共同研究「ブラフマニズムとヒンドゥイズムー南アジアの社会と宗教の連続性と非連続性」定例研究会,3月8日,京都大学人文科学研究所,2ヴェーダ文献研究会,2月16日,京都大学),シンポジウムにおける発表1件(共同研究「ブラフマニズムとヒンドゥイズムー南の社会と宗教の連続性と非連続性」シンポジウム「古代・中世インドの王権と宗教」,3月23日,東京大学),研究会開催1件(ヴェーダ文献研究会,京都大学)を行った。
天然歯の色空間を満たした新しい歯冠用セラミックの開発

本研究の目的は人種、年齢、性別、Bleaching経験などの条件を含め、幅広い天然歯の色調を確実に構築するために必要とされる歯冠用セラミック材料の定量的な新しい色体系を開発することにあった。本研究では先ず、Caucasian,Hispanic,Afro-American,Asianの4人種を含む500名の上顎中切歯を分光測色し、幅広い天然歯の色空間を新たに設定した。さらに、現行のシェードガイドを用いて、天然歯の色調を視感評価ならびに測色評価(CCS:Computer Color Searching)することにより、天然歯の色調構築に不可欠なシェードタブ(CCS:シェードタブ)を決定した。天然歯とシェードガイドの分光測色データに基づき、天然歯とシェードガイドの色空間のDiscrepancyの存在を明らかにした。シェードガイドによって対応できない天然歯の色調に対しては、CCM(Computer Color Searching)を応用して、独自のシェードタブ(CCMシェードタブ)を作製した。CCSシェードタブ36種類およびCCMシェードタブ16種類の合計52種類のシェードタブについて視感色濃度B値を算出し、その値に従ってナンバリングした。視感色濃度B値という単一の基準値によって現わされる52種類のシェードタブからなるこの色体系は、天然歯の色空間を網羅し、客観的ならびに簡便に天然歯の色調を評価することのできる歯冠用セラミックの新しい色体系である。天然歯測色用分光光度計を作製し、その精度実験を行った。本装置は、本研究の実験方法に対応するように多くの被験者を正確に、かつ迅速に測色することを目的として開発されたものである。また、測色データをマルチスペクトル画像として保存する機能が具備されており、測色後に天然歯の色彩学的特性を分析することができる。測色精度は、暗室ならびに室内光下での測色値の色差dEは0.5以下、反復測色精度のdEの平均は0.03であった.また本装置によるAl,A3.A4のデンティンサンプルのL*値は,CAS-IDIによる測色値と同程度であり.エッジロスエラーによる影響はないものと判断された.また、天然歯を対象とした測色の結果.同一術者による10回の反復測色の色差dEは0.3以下であった.以上の結果から.本装置は不透明体.半透明体ならびに口腔内の天然歯の測色に対して十分な測色精度を有するものと判断された.本年度、本装置の精度に関してMidwinter Meetingにおいて成果発表を行った。多くの被験者を対象に天然歯の測色を行うことを要する本実験の実施に当たって、ボストン大学の研究倫理委員会に実験計画書を提出し、諮問を受けた。これにより、アメリカ合衆国において人間を対象とする本研究の実施が可能となった。1999年度9月から4ケ月間ボストン大学歯学部において天然歯の分光測色を実施した。被験者は、Caucasian211名、Hispanic59名、Afro-American74名、Asian149名の合計519名である。健全上顎中切歯歯冠全体をオリンパス社製分光光度計MSC-2000を用いてマルチスペクトル画像として測色・保存した。これにより、歯冠切縁、中央、歯頚部の3部位ごとにCIE1976L^*a^*b^*表色系を用いた色調分析が可能となった。また同被験者に対し、シェードガイドを用いた天然歯の色調選択を行った。シェードガイドとしては広く臨床で使用されているものとして、VITA社製Lumin Vacum,Ivoclar社製、Chromascope,VITA社製Vitapan 3D Masterの3種類を用いた。色覚のキャリブレーションを行った3名の実験担当者によって、視感比色法により3種類のシェードガイドにつき最も天然歯の色調に近似する1つの番号を選択した。その番号のシェードガイドに対し、色調のMatching Degreeを110段階で評価した。

さらに当講座で作製したCCSプログラム(Computer Color Searching)により、天然歯とシェードガイドとの色調差を分析し、最小の色差dEを示す番号を抽出し、その色差の内容を算出した。平成12年度、本年度収集したデータについて色彩学的に分析する予定である。ボストン大学において収集した、Asian,Caucasian,Hispanic,Afro-Americanの4人種を含む500名の健全上顎中切歯・歯冠中央部の色調を分析し、以下の結果を得た。【天然歯の色調】1,天然歯の色空間は、L^*の平均値は69.4±5.0(最大値82.1、最小値50.3)、a^*の平均値は2.8±1.4(最大値11.5、最小値-1.2)、b^*の平均値は14.5±3.3(最大値22.9、最小値0.9)であった。2,天然歯の色調に関与する因子としては、人種差がL^*値に、性差がL^*値およびb^*値に、年齢差がL^*値およびa^*値に、歯牙漂白がL^*値およびb^*値に関与しており、統計学的な有意差が認められた。【天然歯の新しい色体系】1,CCS(Computer Color Searching)により天然歯の色調を分析した結果、500本の天然歯中472本に関しては、市販のシェードガイド4種90本の中に3.6以下の色差(色差の臨床的許容値)を有するシェードが存在し、その数は54種類であった(CCSタブと略す)。2,市販のシェードガイドで網羅できなかった天然歯28本は、CCM(Computer Color Matching)によって作製された16本のCCMタブにより3.6以下の色差を得た。3,54種のCCSタブおよび16種のCCMタブ、合計70種類のシェードタブを視感色濃度B値によってナンバリングした結果、なだらかな増加直線が得られた。4,70種類のシェードタブを視感色濃度B値、天然歯との色差およびCCSによる選択頻度の3つの要素を基準に、天然歯の色調を網羅する最小限のシェードタブを厳選した結果、52種類に集約された。人種、性別および年齢が関与し個人によって様々に異なる色調を呈する天然歯の色空開は、単一の基準で色調を評価することのできる視感色濃度B値によってナンバリングすることにより、52種類のシェードで構成される新しい色体系で表現することが可能となった。
コアヒストン蛋白の修飾によるDNA高次構造変換とその機能

真核細胞の核内では遺伝子転写、複製など様々な生物学的現象がおきている。細胞は遺伝情報を、安定に保ち、正確に発現すなわち細胞分化を維持するために、多様な機構を働らかせている。その中の1つがクロマチンと呼ばれるDNA高次構造である。クロマチン構造の最小単位はヌクレオソームとよばれる構造で、この構造は遺伝子上での様々の生物学的現象とともに、ダイナミックに変化している。この研究の目的は、遺伝子転写や分化の調節機構を解明することである。我々は遺伝子転写の際に、ヌクレオソームが、その構成成分であるコアヒストンのアセチル化で流動化することを明らかにした。コアヒストンの修飾にはアセチル化に加え、リン酸化やメチル化等が知られ、その実体と生物学的な意義が国内外でしのぎを削り研究されている。ヒストンのアセチル化酵素は遺伝子発現の共役因子として働くことが示されたが、他の修飾に関しては、未知の部分が多い。さらに我々はヒストンのアセチル化に加え、粗な核内抽出液の中に、ユニークなヒストンのリン酸化酵素活性を見い出した。このリン酸化酵素はヒストン単独では活性を全く示さないが、クロマチン中のヒストンは強くリン酸化する。すなわちこのヒストンのリン酸化酵素は機能の面から解析することができた。コアヒストンの修飾にはアセチル化に加え、ユビキチン化、リン酸化やメチル化等が知られ、その実体と生物学的な意義が国内外でしのぎを削り研究されている。我々は特にヒストンのリン酸化とユビキチン化による遺伝子発現の調節に焦点をしぼっている。我々は粗な核内抽出液の中に、ユニークなヒストンのリン酸化酵素活性を発見し、同定、クローニングを行なった。このリン酸化酵素はピストン単独では活性を全く示さないが、クロマチン中のヒストンは強くリン酸化することを明らかした。
高速モータと磁気ギアを一体化したモータシステムの構築

本研究では高速モータと非接触で動力を伝達できる磁気ギアを一体化したモータシステムを構築することでモータシステムの高効率化と小型化に加え,摩擦を無くすことによる高付加価値化を実現することを目的として研究活動を行った。一年目に理論構築したフラックススイッチング型磁気ギアの原理検証機を製作し,特性評価を行った。実機実験により,提案するフラックススイッチング型磁気ギアは目標回転速度30000回転/分で動作可能であり,リラクタンス型磁気ギアに比べて高トルク密度を満たすことを検証した。また, 20000回転/分以上の駆動領域において80%90%の高い効率が得られることを明らかとした。これまでの先行研究において20000回転/分以上の速度領域で駆動可能な磁気ギアは存在せず,実機実験より高速領域で動作可能かつ高効率が得られたことは特筆すべき成果といえる。モータシステムの更なる高効率化と小型軽量化のためMagnetic Multiple Spur Gear(MMSG)を提案した。MMSGは一つの出力ロータと複数の入力ロータから構成され,全ての入力ロータに小型・高速モータが取り付けられている。固定鉄片(変調子)を用いず,入力ロータの磁束を直接的に出力ロータに伝達するためエアギャップ中の高調波磁束が少なく損失を大幅に低減できる。出力40kWのEV用インホイールモータシステムを対象にMMSGと磁気ギアと高速モータの駆動システムを設計し,有限要素法解析により提案するモータシステムの小型化と高効率化の有効性を示した。上記までの研究成果を国際会議2件(ECCE2018, IECON2018)で研究発表し,さらに一年目に検討したリラクタンス型磁気ギアの内容をまとめた米国論文誌(IEEE Transaction on Industry Applications)に投稿した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。産業界では,省エネルギー社会の実現と空間の有効利用に向けたモ-タシステムの高効率化と小型化が要求されている。モータシステムを小型化する方法として高速モータとギアを組み合わせた駆動システムがあるが,従来の機械式ギアは歯同士の接触により動力を伝達するため,高速回転時には歯の機械的疲労や摩耗,伝達効率が低下する問題が生じる。そこで本研究では高速モータと非接触で動力を伝達できる磁気ギアを一体化したモータシステムを構築することでモータシステムの高効率化と小型化に加え,摩擦を無くすことによる高付加価値化を実現することを目的として研究活動を行った。磁気ギアの入力ロータから出力ロータに磁束が伝達される過程に着目し,トルク密度,ギア効率,機械的強度の観点から高速駆動に適した二つの磁気ギア(リラクタンス型磁気ギア,フラックススイッチング型磁気ギア)を提案した。二つの磁気ギアは,入力ロータに磁石を用いず鉄心のみから構成することで機械的強度を向上し,高速回転を可能とすることが最大の特徴である。また,入力ロータの磁石渦電流損が発生しないため高速領域において高効率を満たすことができる。提案する二つの磁気ギアについて有限要素法解析より特性評価を行い,従来の磁気ギアに比べ入力ロータに生じる応力を約150Mpa低減できることを明らかとし,最高回転速度30000回転/分において駆動が可能であること示した。また,従来の磁気ギアに比べて,入力ロータの磁石渦電流損が低減されるため,高効率化を達成できることを明らかとした。さらにリラクタンス型磁気ギアの実機実験による特性評価より,最高回転速度30000回転/分での動作を検証し,最高効率91%を満たすことを示した。以上までの研究成果を国際学会2件(ECCE2017, IEMDC2017)で研究発表した。研究計画通り,提案する磁気ギアの実験機を製作し基礎的な実験データが得られたため。

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。提案するフラックススイッチング型磁気ギアの実験機を製作し,実験による特性評価を行う。また,電気自動車を対象にした出力40kWの高速モータと磁気ギアを一体化したモータシステムを設計する。