hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
組織レベルの転写産物の絶対量定量化による新しい病理組織診断法の開発

平成19年度は、昨年度に引き続き、4種のp53mRNAに特異的なcRNAプローブを用いて、ヒト大腸癌細胞・SW620細胞、及びヒト大腸癌組織切片に対してin situ hybridization(ISH)を行い、p53 mRNAの発現量の差を比較検討した。これについては今後も、よりhybridizationの特異性が高く、切片中のp53 mRNAの含有量の差を、発色基質の濃淡の差として、明瞭に染め分けることができるプローブを選別するために、研究を継続する。また、既知濃度(05.0μg/ml)のsenseRNAを含有したアガロースブロックのISHについても検討した。アガロースのみを基質としてRNAを含有させたブロックのパラフィン切片では、前処理、染色といった操作中に簡単に剥離してしまった。そこで基質中にセルロースを加えると、ISHの操作中に切片が剥がれることなく発色まで操作を行うことができることが判明した。このセルロース加アガロースブロック用いれば、どのようなmRNAでも定量化を行うことが可能となり、本技術の実用化に向けての大きな貢献となった。さらに、SW620細胞とHela細胞を用いて、リアルタイムRT-PCR法、及び比色法を原理とした市販のmRNA定量キットを用いて、p53mRNAの定量化を行った。この2つの方法によるp53mRNA定量の結果には、相関関係が認められた。この結果は、切片上の定量化のデータの検証を行う上で必要不可欠なデータであり、今後、さらにp53mRNAの発現量に差があるとされる複数のヒト大腸癌由来細胞株を用いても検討を重ねる予定である。また、悪性腫瘍に関係があると考えられている他の分子(VEGF、CEA等)についても検討していきたい。また、昨年度まで行ってきたラット精巣、肝臓、小脳のパラフィン組織切片を用いた、組織中のRNAを完全に分解できるRNase処理条件の検討については、本技術の基礎となるものであり、現在、欧文論文を準備中である。平成17年度は、スライドガラスのcoating法と、組織切片の処理法の検討を行った。濃度勾配スポットと組織化学染色を行う組織切片が一枚のスライドガラス上に設置できるスライドガラスのcoating法を検討した。合成核酸のアミノ基と化学結合するタイプのDNAマイクロアレイ用コーティングを施したスライドガラス上に、パラフィン切片、及び凍結切片が良好に貼布できること、さらに組織用にシランを重ねてcoatingできることが明らかになった。この標本を用いて、ヘマトキシリン・エオジン染色等の通常染色、特異抗体を用いた免疫組織化学染色、DigoxigeninラベルのcRNAプローブを用いたinsituハイブリダイゼーションが可能なことが確認された。本成果は、本研究課題の技術改良の根本となる重要な発見である。さらに、組織中のRNAを完全分解できるRNaseの処理条件を検討した。ラット精巣を材料に、rRNAのプローブを用いて検討した。RNase Aの濃度条件を0.05、0.1、0.2、0.5、1.0mg/mlに振って組織切片を37度60分間処理したところ、0.2mg/mlでは、わずかにspermatogoniaで染色性が残った。しかし、0.5mg/mlで処理すると、完全に組織切片中のRNAを分解することができた。合成オリゴヌクレオチドのスポットに、組織切片を重ねて貼り付けるには、切片中の対応するmRNAを完全に分解しておく必要がある。本研究成果により、スポットした標的分子に、組織切片を重ねて貼り付けることによって、あたかも組織中の標的分子のような状態に修飾できる。本技術の実用化に大きく貢献できる成果である。以上の成果を踏まえ、次年度は、実際にp53を標的分子に選択し、オリゴヌクレオチドの濃度勾配スポット部を有したスライドガラスを作成する。さらにこのスライドガラス上に組織切片を貼り付け、同一標本としてハイブリダイゼーションし、蛍光強度の定量化を行う予定である。平成18年度は、昨年度に引き続き、組織中のRNAを完全に分解できるRNase処理の条件を検討した。ラット精巣切片だけでなく、肝臓、小脳についても0500μg/mlに希釈したRNase Aを用いて37°Cで60分間処理を行った後、rRNAに対するin situ hybridization(ISH)を行った。肝臓では、低濃度のRNase(1.0μg/ml)処理でrRNAのシグナルが一様に消失した。一方、小脳ではプルキンエ細胞のシグナルが、高濃度のRNase(500μg/ml)で処理をしても完全には消失しなかった。この結果は、精巣切片にRNase処理を行った際、精祖細胞でシグナルが完全に消失しなかったことと同様の結果となった。本研究結果より、スポットした標的分子に組織切片を重ねて貼り付ける際には、肝臓のように低濃度で一様にRNaseが作用する組織を選択することが必要であることが明らかとなった。さらに、pBluescriptにp53 cDNAを組換え、full length、及び市販の抗体(DO-7、ICA.9)と同領域を認識するヒトp53 mRNAに特異的な4種類のcRNAプローブを作成した。SW620細胞、及びヒト大腸癌組織切片に対してISHを行い、p53 mRNAの発現の差異を検討中である。また、既知の濃度(05.0μg/ml)のp53 sense RNAを含有したアガロースブロックを作成し、これについてISHを行い、アガロース基質中のRNA濃度の違いによるp53 mRNAシグナル強度の差異についても検討中である。

本技術が確立すれば、既知の濃度のRNAを含有するアガロース切片と組織切片を同一スライドガラス上でISHを行うことにより、目的のmRNA濃度を定量化できると考えられ、技術の実用化に大きく貢献できる。以上の成果を踏まえ、次年度はさらにmRNAの定量化に向け、オリゴヌクレオチドの濃度勾配スポット部を有したスライドガラスを用いた方法と、既知の濃度のRNAを含有したアガロースブロックを用いた方法の双方について比較検討を行う予定である。平成19年度は、昨年度に引き続き、4種のp53mRNAに特異的なcRNAプローブを用いて、ヒト大腸癌細胞・SW620細胞、及びヒト大腸癌組織切片に対してin situ hybridization(ISH)を行い、p53 mRNAの発現量の差を比較検討した。これについては今後も、よりhybridizationの特異性が高く、切片中のp53 mRNAの含有量の差を、発色基質の濃淡の差として、明瞭に染め分けることができるプローブを選別するために、研究を継続する。また、既知濃度(05.0μg/ml)のsenseRNAを含有したアガロースブロックのISHについても検討した。アガロースのみを基質としてRNAを含有させたブロックのパラフィン切片では、前処理、染色といった操作中に簡単に剥離してしまった。そこで基質中にセルロースを加えると、ISHの操作中に切片が剥がれることなく発色まで操作を行うことができることが判明した。このセルロース加アガロースブロック用いれば、どのようなmRNAでも定量化を行うことが可能となり、本技術の実用化に向けての大きな貢献となった。さらに、SW620細胞とHela細胞を用いて、リアルタイムRT-PCR法、及び比色法を原理とした市販のmRNA定量キットを用いて、p53mRNAの定量化を行った。この2つの方法によるp53mRNA定量の結果には、相関関係が認められた。この結果は、切片上の定量化のデータの検証を行う上で必要不可欠なデータであり、今後、さらにp53mRNAの発現量に差があるとされる複数のヒト大腸癌由来細胞株を用いても検討を重ねる予定である。また、悪性腫瘍に関係があると考えられている他の分子(VEGF、CEA等)についても検討していきたい。また、昨年度まで行ってきたラット精巣、肝臓、小脳のパラフィン組織切片を用いた、組織中のRNAを完全に分解できるRNase処理条件の検討については、本技術の基礎となるものであり、現在、欧文論文を準備中である。
保育サービスが家計の出生行動に与える影響の分析

90年代後半以降、少子化が社会的に認識されてきたが、その背景には女性の雇用が進んだことがあると言われてきた。しかし、適当な支援策があれば、女性が働くことは出生行動に対して負の影響を与えるものではないことも指摘されている。本研究では、少子化対策の中で注目されてきた認可保育所による保育サービスを取り上げ、認可保育所サービスが出生行動に与える影響を検証した。分析においては、認可保育所サービスと出生行動との間の内生性を考慮した分析をおこなった。分析の結果、受け入れ枠の拡大、低年齢児保育の充実、開所時間の延長は、家計の選択する子ども数を増加させることが明らかとなった。また、認可保育所サービスと出生行動との間には内生性が存在し、特に、低年齢児保育の影響をみる場合、内生性を考慮するかどうかで推定結果が異なることも確認された。したがって、認可保育所の定員の増加などを通じて認可保育所のサービスを拡大することによって、認可保育所を利用することの費用を軽減することが家計の出生行動に正の影響を与えることが明らかとなった。まず、近年の女性の労働市場の動向を概観した。これにより、既婚女性の就業行動や出生行動の特微を把握し、期待される雇用政策や少子化対策を明らかにした。次に、女性を対象におこなわれた就業や出生に関するアンケート調査の結果を基に、これと保育サービス指標のデータをマッチングさせ、家計が利用できる保育サービスと出生行動との関係についての実証分析をおこなった。具体的な分析は、家計が選択する子どもの数が、家計の居住する自治体で提供されている保育サービスによってどのような影響を受けているのかを明らかにするものである。保育サービスについては、認可保育所の低年齢児向け保育サービスの充実度や、延長保育の充実度に注目した。これらは90年代の少子化対策において重点的な改善目標としてあげられていたものである。実証分析の結果から明らかになったことは、家計の選択する子どもの数は、認可保育所で供給されるサービスが多いほど、正の影響を受けるということであった。具体的には、全体の定員数や、低年齢児の受け入れ枠が多いほど、子どもの数は増加する。しかし、延長保育といった認可保育所の開所時間の増加は、子どもの数には影響を与えていないという結果を得ることができた。したがって、少子化対策として認可保育所に期待されるものは、まずは全体の定員の増加や低年齢児向けの定員の増加といった、保育サービスの供給量の増加であることが示唆された。本研究の目的は、認可保育所による保育サービスが、家計の出生行動(子どもを持つかどうか、何人の子どもを持つかという選択)に与える影響を分析し、認可保育所の少子化対策としての役割を検証することである。認可保育所が充実することは、子育てによる母親の離職を回避させることで、子育ての費用を軽減し、出生行動に正の影響を与えると考えられる。一方で、母親の就業を促進する効果が強ければ、出生行動に負の影響をもたらす。実証分析の結果、認可保育所の費用が増加することは、家計の出生行動に負の影響を与えること、認可保育所の定員の増加は子育ての費用を軽減することから、家計の出生行動に正の影響を与えること、一方、延長保育の増加は出生行動に影響を与えないことが明らかとなった。
血管新生抑制物質-アンギオスタンチンの機能部位の分子生物学的解析

研究は、癌の転移巣からの浸潤転移を抑制しているアンギオスタチンが、プラスミノゲンの構造の一部であるクリングル領域1+2+3(K1+2+3)とほぼ同じ構造をした物質であったという報告から出発している。さらに、プラスミノゲンのノックアウトマウスでは、平滑筋細胞やケラチノサイトの移動が見られないために、創傷治癒が見られなくなることが明らかにされ、プラスミノゲンの細胞移動に果たす役割の重要性が確認された。我々は、まず、このK1+2+3を認識するモノクロナル抗体を30種類近く作製した。そして、これらの抗体のcharacterizationを進めるとともに、これを細胞移動や、動物を用いた転移実験に用いてK1+2+3のどの部位が転移抑制に重要かを明らかにし、癌の転移を抑制する手段を模索する計画を立てた。まず、抗体の解析を施行した。プラスミノゲンはK1+2+3の部位にいわゆるリジン結合部位と呼ばれる構造を持ち、この部位にリジンが結合すると大きく構造が変化する。我々の抗体の一部(7種類)は、リジン結合部位以外のところに結合するがそれでも結合によりプラスミノゲンの構造変化を惹起したため(世界初)、細胞を用いた実験に利用することも視野に入れ、更にその解析を進め、報告した(J.Biochem.121:278-287,1997)。現在、characterizationを終了した抗体や、K1+2+3ペプチド、α2-プラスミンインヒビタ、フィブリノゲン、プラスミノゲンアクチベータインヒビタやウロキナーゼ型プラスミノゲンアクチベータの受容体を用いて、細胞の進展移動に及ぼすこれらの因子の影響などを解析中である。しかし、これまで報告されている手技が極めてアーチファクトの入りやすい系であることもあり、結果にばらつきがみられている。いかようにも解釈できるために、試行錯誤しながら更に再現性の良い実験モデルを模索中である。
遺伝子改変モデル動物を用いた慢性閉塞性肺疾患の発症・進展の分子メカニズムの解明

1.COPDモデル動物を用いた、COPD関連遺伝子群の同定とCOPD治療の可能性の検討(1)klotho遺伝子変異マウスの肺気腫発症に関与する遺伝子群の検討2週齡のklotho遺伝子ホモ欠損マウス(KL-/-)と野生型マウス(WT)の肺における遺伝子発現の差を、DNAマイクロアレイ法で解析した。(2)COPDモデル動物を用いたCOPD治療の可能性の検討KL-/-を0.4%低リン食で飼育するとklotho遺伝子の発現が回復する。この系を用いて、肺気腫発症の予防・治療の可能性を検討した。KL-/-は1.0%リン含有通常食では4週齡で肺気腫を発症するが、3週齡から低リン食で飼育すると5週齡でも気腫化は軽度でWTと同等であった。5週齡から4週間低リン食で飼育されたKL-/-では肺気腫発症を防げなかった。KL-/-では肺気腫発症前からklotho遺伝子を発現させることでその予防が可能であり、COPD治療の可能性が示唆された。2.COPD関連遺伝子の多型とCOPDの発症との関連の解析ヒトklotho遺伝子の塩基配列を解読するためのプライマーセットを設計した。これを用いてklotho遺伝子多型とCOPD患者の臨床像との関連を解析することが可能になった。(1)慢性閉塞性肺疾患(COPD)モデル動物の肺におけるCOPD関連遺伝子群の同定本年度は、klotho遺伝子変異マウスのCOPD発症に関与する遺伝子群を検討した。klotho遺伝子ホモ欠損(KL-/-)マウスは、4週齢でCOPDを自然発症する。そこで、形態学的にまだCOPDを発症していない2週齢のKL-/-マウスの肺と同週齢の野生型(WT)マウスの肺における遺伝子発現の差を、Atlas Nylon Membrane (CLONTECH)を用いたDNAマイクロアレイ法により解析した。これらの遺伝子は、COPDの発症・進展の分子病態に関与する可能性がある。今後、これらの候補遺伝子が具体的にCOPDの病態にどのような意義を持つかを、遺伝子発現の経時的変化やその局在などに着目し、Northern blot法、Southern blot法、in situ hybridization法、免疫組織染色などの手法を用いて解析する予定である。1.COPDモデル動物を用いたCOPD治療の可能性の検討klotho遺伝子ホモ欠損(KL-/-)マウスは、同遺伝子の転写調節領域が破壊されたことによりその発現が著しく減少している。本マウスを0.1%低リン食で飼育するとklotho遺伝子の発現が回復する(Morishita K et al.JNutr 131:3182-3188,2001.)。この系を用いて、KL-/-マウスに出生後にklotho遺伝子を発現させることにより肺気腫発症の予防・治療が可能か否かを検討した。KL-/-マウスは1.0%リン含有通常食では生後4週齢で形態学的に肺気腫が明らかとなる。ところが3週齢から低リン食で飼育されたKL-/-マウスは、5週齢になっても肺気腫は軽度で肺胞の破壊の程度は野生型マウスと同等であった。一方、5週齢から4週間低リン食で飼育されたKL-/-マウスの肺には著しい肺気腫がみられ、通常食を与えたものと差を認めなかった。以上より、KL-/-マウスでは肺気腫発症前からklotho遺伝子を発現させることにより肺気腫の発症予防が可能であり、COPD治療の可能性が示唆された。2.COPD関連遺伝子群のヒト肺組織における発現の検討前年度、DNAマイクロアレイ法を用いてKL-/-マウスと野生型マウスの肺で発現の差を認める遺伝子をピックアップした。これらの遺伝子はCOPDの病態に関連している重要な遺伝子である可能性が高く、ヒト肺組織において発現を検討すべき遺伝子群と考えられた。3.COPD

関連遺伝子の多型とCOPDの発症との関連の解析ヒトklotho遺伝子の塩基配列を解読するためのプライマーセットを設計した。これによりklotho遺伝子の多型とCOPD患者の臨床像との関連を解析することが可能になった。
まばたきを指標としたヒューマンインタフェースの研究

本研究では,まばたきがユーザビリティの指標として有効であるかどうかを検討するために,WWWブラウザ利用時のまばたきを観察する実験を行った。まばたきは,小型のCCDカメラで撮影し,それを2値化し,コンピュータで分析する方法をとった。閲覧するホームページは,実験のために作成したもので3階層になっている。最初の2階層はメニュー選択のためのページで,最下層は文章が表示されるもので,ページ数は,1-4-12となる。それを順番に閲覧・音読するという課題を与えた。被験者が閲覧するメニューはのべ20ページ,文章は12ページとなる。メニュー操作中,メニュー操作終了後2秒間,文章音読中,文章音読終了後2秒間の4つの期間に分けてまばたきの発生率を分析したところ,メニュー操作中にはまばたきが抑制され,メニュー操作終了後2秒間にまばたきが頻発した。さらに,メニュー操作が連続して2回続いた後の2秒間に最もまばたきが多いことが観察された。一般に認知的負荷が高い処理を行なっている最中は,まばたきが抑制され,その処理終了直後にまばたきが頻発されることが知られている。したがって,この実験結果では,メニュー操作中に認知的負荷が高かったことを示すものである。メニュー選択時には,表示された項目の中から次に選択すべき項目がどれであるのか判断が要求され,その判断が認知的負荷を高めたのではないかと解釈される。このように,機器利用時のまばたきを観察することによって,認知的負荷がどこで高くなっているかを知ることができる。ヒューマンインタフェースの側面から考えると,その操作のインタフェースのユーザビリティが低いと考えることができる。したがって,本研究から,まばたきがユーザビリティの指標として活用できることが明らかとなった。今年度は,まばたきの自動検出システムの構築が目的であった。そこで,そのために必要な機器の整備を今年度は行った。まず,ビデオカメラとしては,追尾可能なカメラを導入した。これによって,小型CCDカメラを取り付けたヘルメットを装着せずに,まばたき映像が撮影可能であるかどうかの検討ができるようになった。しかし,以下のような問題点が明らかになった。まず,追尾のターゲットとして眼を対象にすることができず,赤い紙か何かを被験者の眼の下に張りつけるなどして,それをターゲットとしなければならない。また,追尾速度が眼をズームにして撮影したときには,必ずしも速くなく,被験者の動きに応じて高速な追尾が保証されないことがわかった。一方,ビデオ映像の取り込みには,ビデオ映像の特定のターゲットの位置データが出力できる計測ユニットを用いることとした。計測ユニットを利用したビデオ映像の解析には過去にすでに実績があり,データをGPIBインタフェースを介してコンピュータに取り込むことによって,まばたきの映像の解析が可能となる。さらに,被験者に課す課題もすでに検討を始め,ホームページをブラウジングする課題を被験者に与え,ブラウンジングのどの時点でまばたきが発生するかどうかを観察することを予定している。
極超音速希薄風洞を用いた希薄空力における速度比依存性の解明

本研究は,極超音速希薄風洞実験と粒子数値解析を行うことにより,極超音速希薄気体空力現象の計測手法を確立し,物質表面係数及び希薄空力の速度比依存性を評価することによる希薄空力予測精度の向上を目的とする.希薄空力計測と粒子数値解析の融合による手法を用いて極超音速希薄空力の速度比依存性を解明する.さらに,得られたデータを用いてより正確で新しい表面モデルを構築することで,数値計算希薄空力予測の精度を向上させ,大気突入カプセルや超低高度衛星等の軌道制御システムの信頼性の向上を目指すものである.今年度の主な研究の成果を以下に示す.1.極超音速希薄風洞において液体窒素を用いた模型表面温度冷却システム設計・開発を行う:液体窒素を用いた熱バランスを評価することにより,必要な液体窒素流量とタンク容積を設計し,真空断熱容器・断熱排気用フランジを製作した.液体窒素を流して冷却システムを試運転したところ,加圧無しにおいても液体窒素が模型部を通過し,気化することなく排出用バルブまで冷却されていることが確認された.2.極低温測温センサを用いた表面温度計測システムを開発する:極超音速希薄風洞用模型に適合するような極低温測温センサを選定し,極低温測温センサの購入および極低温測温センサ用フランジの製作を行った.また,測温抵抗体用計器も調達し,液体窒素温度範囲を計測可能なシステムを開発した.3.数種類のピトー管型模型のDSMC数値解析を行い,希薄効果・表面温度依存性を評価するための模型形状最適化を行う:まず,DSMC解析によって,速度比・真空度がともに高い環境におけるインテーク圧力と表面係数依存性を評価した.次にCFD-DSMC連成計算を行うことにより極超音速希薄風洞計測部の気流を検証した.この計測部における表面温度依存性を最大限に発揮できるような模型の形状最適化を現在実施中である.極超音速希薄風洞において液体窒素を用いた模型表面温度冷却システムに関しては液体窒素を用いた熱バランスを評価し設計することにより,計画通り設計・製作を行った.極低温測温センサを用いた表面温度計測システム開発に関しても一式のシステムの選定と調達が完了した.希薄効果・表面温度依存性評価用模型の設計に関しては現在最適な形状を解析中である.設計が完了次第,模型を製作し,計測を実施する予定である.1.極超音速希薄風洞計測部の気流環境における表面温度依存性評価用として最適な模型形状を評価する.2.表面温度依存性評価用模型を用いた計測を行い,表面温度変化による速度比依存性を評価する.3. DSMC数値解析を行い,計測と数値解析を融合することにより,拡散・鏡面反射比等,物質表面係数の表面温度や材質に対する依存性を明らかにし,データベース化するとともに,既存のMaxwellモデルよりもより正確な希薄領域表面モデルを開発する.本研究は,極超音速希薄風洞実験と粒子数値解析を行うことにより,極超音速希薄気体空力現象の計測手法を確立し,物質表面係数及び希薄空力の速度比依存性を評価することによる希薄空力予測精度の向上を目的とする.希薄空力計測と粒子数値解析の融合による手法を用いて極超音速希薄空力の速度比依存性を解明する.さらに,得られたデータを用いてより正確で新しい表面モデルを構築することで,数値計算希薄空力予測の精度を向上させ,大気突入カプセルや超低高度衛星等の軌道制御システムの信頼性の向上を目指すものである.今年度の主な研究の成果を以下に示す.1.極超音速希薄風洞において液体窒素を用いた模型表面温度冷却システム設計・開発を行う:液体窒素を用いた熱バランスを評価することにより,必要な液体窒素流量とタンク容積を設計し,真空断熱容器・断熱排気用フランジを製作した.液体窒素を流して冷却システムを試運転したところ,加圧無しにおいても液体窒素が模型部を通過し,気化することなく排出用バルブまで冷却されていることが確認された.2.極低温測温センサを用いた表面温度計測システムを開発する:極超音速希薄風洞用模型に適合するような極低温測温センサを選定し,極低温測温センサの購入および極低温測温センサ用フランジの製作を行った.また,測温抵抗体用計器も調達し,液体窒素温度範囲を計測可能なシステムを開発した.3.数種類のピトー管型模型のDSMC数値解析を行い,希薄効果・表面温度依存性を評価するための模型形状最適化を行う:まず,DSMC解析によって,速度比・真空度がともに高い環境におけるインテーク圧力と表面係数依存性を評価した.次にCFD-DSMC連成計算を行うことにより極超音速希薄風洞計測部の気流を検証した.この計測部における表面温度依存性を最大限に発揮できるような模型の形状最適化を現在実施中である.極超音速希薄風洞において液体窒素を用いた模型表面温度冷却システムに関しては液体窒素を用いた熱バランスを評価し設計することにより,計画通り設計・製作を行った.極低温測温センサを用いた表面温度計測システム開発に関しても一式のシステムの選定と調達が完了した.希薄効果・表面温度依存性評価用模型の設計に関しては現在最適な形状を解析中である.設計が完了次第,模型を製作し,計測を実施する予定である.1.極超音速希薄風洞計測部の気流環境における表面温度依存性評価用として最適な模型形状を評価する.2.表面温度依存性評価用模型を用いた計測を行い,表面温度変化による速度比依存性を評価する.

3. DSMC数値解析を行い,計測と数値解析を融合することにより,拡散・鏡面反射比等,物質表面係数の表面温度や材質に対する依存性を明らかにし,データベース化するとともに,既存のMaxwellモデルよりもより正確な希薄領域表面モデルを開発する.希薄効果・表面温度依存性評価用模型と表面温度センサシステムのインターフェース製作費用が必要であるため,今年度使用予定であった模型表面温度冷却システム費用の一部が来年度に持ち越された.
陶磁器用雰囲気制御電気窯の定量的評価法の確立

本研究は酸化・還元の雰囲気を1台の装置で実現できる電気窯の実用化をはかるための評価方法(焼成メカニズムと定量的評価法)を開発しようとするものである.本研究期間内では,減圧電気窯での焼成実験および表面観察より提案の焼成パターンの有効性を確認した.また,ガス窯および減圧電気窯の色彩値を定量化した.以下に,研究期間内に実施した研究内容を具体的に示す.1.減圧電気窯における焼成実験陶器と磁器の焼成実験では,基礎釉,織部釉,釣窯,青磁のテストピースと湯飲み茶碗を用いて提案の焼成パターンで酸化焼成および還元焼成を行った.焼成実験の結果,陶器および磁器ともに酸化焼成および還元焼成がはっきりわかるように発色した.本実験では目視でも充分に発色状態がわかる陶磁器が焼成できた.この実験により提案の焼成パターンにおけるサンプル見本品を焼成できた.また,サンプル見本より,本焼成パターンの有効性が確かめられた.2.色彩の評価職人・現場技術者が最も重きをおくのが陶磁器の色彩である.その焼き上がりの色彩で還元の状態(つや,還元の度合いなど)を判断する.その色彩の判断は色彩計により定量化して評価した.また,同時に実務者における評価も同時に行った.その結果,色彩は,充分に焼成状態を表していることが確認された.今後,さらにデータを加えていき,色彩値の評価を確かなものにしたい.3.陶磁器表面の観察陶磁器表面の観察は,テストピース表面を多焦点顕微鏡で観察した.その結果,減圧度が高い程,陶石または長石がよく溶けていることが観察された.この結果は,事前に予想と一致し,その予想に基づき作成した焼成パターンが有効であることが確認された.本研究は酸化・還元の雰囲気を1台の装置で実現できる電気窯の実用化をはかるための評価方法(焼成メカニズムと定量的評価法)を開発しようとするものである.本研究期間内では,減圧電気窯での焼成実験および表面観察より提案の焼成パターンの有効性を確認した.また,ガス窯および減圧電気窯の色彩値を定量化した.以下に,研究期間内に実施した研究内容を具体的に示す.1.減圧電気窯における焼成実験陶器と磁器の焼成実験では,基礎釉,織部釉,釣窯,青磁のテストピースと湯飲み茶碗を用いて提案の焼成パターンで酸化焼成および還元焼成を行った.焼成実験の結果,陶器および磁器ともに酸化焼成および還元焼成がはっきりわかるように発色した.本実験では目視でも充分に発色状態がわかる陶磁器が焼成できた.この実験により提案の焼成パターンにおけるサンプル見本品を焼成できた.また,サンプル見本より,本焼成パターンの有効性が確かめられた.2.色彩の評価職人・現場技術者が最も重きをおくのが陶磁器の色彩である.その焼き上がりの色彩で還元の状態(つや,還元の度合いなど)を判断する.その色彩の判断は色彩計により定量化して評価した.また,同時に実務者における評価も同時に行った.その結果,色彩は,充分に焼成状態を表していることが確認された.今後,さらにデータを加えていき,色彩値の評価を確かなものにしたい.3.陶磁器表面の観察陶磁器表面の観察は,テストピース表面を多焦点顕微鏡で観察した.その結果,減圧度が高い程,陶石または長石がよく溶けていることが観察された.この結果は,事前に予想と一致し,その予想に基づき作成した焼成パターンが有効であることが確認された.本研究は酸化・還元の雰囲気を1台の装置で実現できる電気窯の実用化をはかるための評価方法(焼成メカニズムと定量的評価法)を開発しようとするものである.(1)色彩の評価職人・現場技術者が最も重きをおくのが陶磁器の色彩である.その焼き上がりの色彩で還元の状態(つや,還元の度合いなど)を判断する.その色彩の判断は色彩計により評価した.また,同時に実務者にも評価をしてもらいその妥当性を明らかにした.(2)熱伝導・強度の検討本研究は酸化・還元の雰囲気を1台の装置で実現できる電気窯の実用化をはかるための評価方法(焼成メカニズムと定量的評価法)を開発しようとするものである.本年度は,減圧方式電気窯での焼成実験および表面観察より提案の焼成パターンの有効性を確認した.また,ガス窯における実務経験者の感覚の数値化を実施した.以下に,具体的な実施結果を示す.1.陶磁器表面の観察平成12年度の研究では,陶磁器の表面色の測定方法とその評価について明らかにした.その色彩は商品焼成用ガス窯で焼成された陶磁器と比較し,同等以上であることを明確にした.本年度は,テストピース表面を多焦点顕微鏡を用いて観察した.その結果,減圧度が高い程,陶石または長石がよく溶けていることが観察された.この結果は,事前に予想していたものであり,その予想に基づき作成した焼成パターンが有効であることが確認された.2.焼成実験焼成実験では,基礎釉,織部釉,鈞窯,青磁のテストピースと湯飲み茶碗を用いて提案の焼成パターンで酸化焼成および還元焼成を行った.焼成実験の結果,酸化焼成および還元焼成がはっきりわかるように発色した.本実験では目視でも充分発色状態がわかる陶磁器を焼成できた.この実験により提案の焼成パターンにおけるサンプル見本品を焼成できた.

3.ガス窯の色彩と表面観察ガス窯で焼成した陶磁器のテストピースの色彩評価をした.実務経験者の経験的な感覚を色彩計で数値化した.今後,さらにデータを加えていき,確かなものにしたい.
炭素－水素結合活性化を利用する新規アライン発生法の開発

本研究では、ハロゲン化アレーンのオルト位のC-H結合を、遷移金属触媒を用いて切断し、重要な反応活性種であるアラインの発生を目指している。研究計画書の予定にしたがい、2-ブロモチオフェンとシクロペンタジエンを用いて、Pdと種々の窒素系二座配位子錯体触媒を最適化した。しかし、種々のPd錯体を用いて反応させたが収率の向上は見られなかった。そのため、窒素以外のヘテロ原子を組み合わせを検討した。その一連の研究の中で、リンと窒素の二座配位子がナラサカ-ヘック反応を利用した四置換炭素の形成に成功し、有効な配位子であることを発見した。そこで、不斉補助基を導入したリン-窒素二座配位子を合成、その活性を評価し、不斉四置換炭素の構築を目指した。各種不斉補助基を導入した配位子を検討したところ、SPIRO骨格を有する配位子を用いて、高エナンチオ選択性で不斉四置換炭素を有する含窒素ヘテロ環化合物が得られた。当初の計画した反応の達成には至らなかったが、この結果から、P,N二座配位子を用いてN-Pd結合のアルケンへの移動挿入によってエナンチオ選択的に四置換炭素を構築できることを発見できた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、高い反応性を示すアラインの遷移金属触媒を用いた新規発生法の開発を行うことを目的としている。本年度は、まず研究計画に従って、最適な触媒の開発に取り組んだ。計画した触媒を作成し、実際に反応に利用したが、有効な触媒ではなかった。しかし開発した触媒は、通常は容易に遷移金属触媒と反応する部位とはあまり反応せず、その一方で通常は不活性な部位を優先的に反応させられることを発見した。一般に用いられる触媒系で同様の反応を行うと、反応は複雑化し、開発した触媒が特異的な反応に利用できることが明らかとなったため、本計画とはやや外れるが、この反応について詳細に検討した。その結果、様々な基質を本反応に利用することが可能であった。また、本反応を利用することで、これまで他段階の合成工程を必要とした2,4-置換イミダゾールや医薬品候補の抗アレルギー活性化合物の従来法よりも効率的な合成も達成し、開発した反応の有用性を示すことができた。また、本触媒は強力な触媒毒として作用するチオカルボニル基を有する化合物への芳香族官能基導入反応に利用できることを発見した。近年、チオカルボニル基を有する有機半導体材料が注目されており、チオカルボニル化合物への芳香族官能基の導入法が求められていたが、これまで有効な手段がなく、本反応が初の例であったため、詳細に検討した。その結果、一般に提案されている触媒サイクルとは異なる機構で進行していることを示唆する結果が得られた。この評価の理由は、開発した触媒の有用性を見出すことができ、従来の触媒では実現できなかった反応が達成できたためである。これらの結果はいずれも、アメリカ化学会の学術誌に掲載することができ、さらに、これをまとめた博士論文発表会では、研究結果が認められ平成27年度の学業成績表彰に選ばれた。目的である炭素ー水素結合活性化によるアラインの発生には、まだ時間を要するが、これらの業績から、おおむね順調に進展していると自己評価した。反応がうまく進行しなかった理由として、原料は完全に消費されていたことから、触媒が原因ではなく、基質の分解が問題と考えている。そのため、基質の分解を抑えるため、より温和な条件、つまり温度を下げて反応を検討する。また、基質に隣接配向基と呼ばれる、意図した位置に触媒が接近しやすくなる仕掛けを導入した基質を用いて反応させることを考えている。また、検討した結果によっては、当初計画していたPdと窒素系二座配位子の組み合わせから離れて、他の遷移金属や配位子を用いて検討する。
高温超伝導SQUIDビーム電流計によるアスタチン211生成収量の高精度測定

最先端のがん治療薬として、α線を放射する短寿命放射性同位元素であるアスタチン211(211At)が、今注目を集めている。この製造量と質を正しく見積もるためには、加速されたビームの電流の高精度な測定は極めて重要である。申請者は世界に先駆けて高温超伝導SQUID(超伝導量子干渉素子)ビーム電流計の研究を続け、実用化と特許登録に至っている。211At生成収量は照射積算電流量に依存性を持つが、その測定結果は研究機関毎にばらつきがあるのが現状である。高温超伝導SQUIDビーム電流計により、生成収量の精度を大幅に向上し、211Atの製造法の最適化を実現する。
物体との干渉によって生じるマッハディスクの自励振動のアクティブ制御に関する研究

平成5年度の研究成果をもとに機器の購入と実験装置の改造を行い,それらが本研究を遂行するために必要な所定の性能を満足するものであることを確かめた。円柱体に衝突する不足膨張噴流の自励振動をアクティブ制御しその制御特性を調査するために,本研究で述べた構想に基づいて噴流の周囲に低速の周囲流を付加し,その時の流れ場を数値計算と可視化実験により明らかにした。まず,周囲流の付加が不足膨張噴流に与える影響を調べるために,円柱体のない流れについて調査した。その結果,周囲流を付加することによりマッハディスクの直径が最大で約半分まで減少し,形成位置が下流に移動することが明らかになった。次に自励振動のアクティブ制御について,周囲流を付加することによりマッハディスクの振動範囲を約半分に減少させることが実験と数値計算により確認できた。また,貯気圧力と背圧の圧力比が等しい噴流においては,圧力の高い周囲流ほどマッハディスクの自励振動の制御に対する効果が大きいことが明らかになった。マッハディスクの自励振動を抑制することで,円柱体に作用する流体力の変動を抑えることが数値計算により明らかになった。これらの研究成果は学会誌等に公表するとともに,科学研究費補助金成果報告書に詳細にまとめられている。既存の実験装置本体に高速度ビデオカメラとラインイメージセンサーを併用したシャドウグラフ法による流れの可視化計測システムを構築した。このシステムを用いて,まず,超音速自由噴流のマッハディスクの位置に関する論文調査と位置計測の実験を行い,ラインイメージセンサーを用いた計測システムの精度と有効性について検討を加えた結果,実験に必要な精度を十分満足するものであることが確認できた。次に,円柱体に衝突する不足膨脹噴流の可視化計測実験を行った。円柱体との衝突によりマッハディスクが自励振動する貯気圧と排気圧の圧力比の範囲振動振幅とマッハディスクの直径の変化に関して数値計算の結果と比較考察を行った。得られた成果を要約すると次のとおりである。1ノズル出口と円柱体間の距離が大きくなると,高い圧力比の範囲で自励振動が生じる。2ノズル出口と円柱体間の距離が大きくなると,マッハディスクが自励振動を起こす位置がノズル出口から下流の方向へ移行する。3ノズルの出口形状の相違は自励振動の特性に顕著な影響を与えない。現在,平成6年度研究予定の自励振動のアクティブ制御について,同軸噴流を発生させるためのノズルの製作など実験装置本体の整備を進めている。
NTRK1融合遺伝子陽性腫瘍の分子標的薬耐性の分子機構解明と克服を目指す基礎研究

MSI-highと並び臓器横断的な治療標的としてNTRK融合遺伝子は現在注目の遺伝子である。NTRK融合遺伝子陽性がんはTRK阻害薬が奏効し、数多くの臨床試験が施行されており、その耐性機構も徐々に解明しつつある。日本の中外製薬は2018年12月にNTRK融合遺伝子陽性がんに対するTRK阻害薬entrectinibの販売承認申請を行い、近い内に本邦でも使用できる日が来ると予想される。entrectinibをはじめ分子標的薬は一旦著効するが、必ず耐性が出現する。我々はいち早く、このentrectinib耐性のメカニズムを解析することに着目した。実地臨床では、中枢神経病変の克服が重要課題であり、我々は脳転移病変におけるentrectinib耐性機構をマウスのin vivo imagingモデルを駆使し解析した(Clinical Cancer Research第24巻第10号2357頁2369頁)。脳転移では中等度耐性のG667C変異が検出され、同時のその克服方法も判明した。同じようにNTRK1融合遺伝子陽性の大腸がん細胞株(KM12SM)を用いて脳転移モデルを作成し、高用量のTRK阻害薬(entrectinib, 30mg/kg)で治療実験を行い、中枢神経内で耐性を誘導した。合計8匹の脳転移モデルで少なくとも3匹にNTRK1融合遺伝子の耐性変異G595Rが脳腫瘍のRNA解析で確認できた。またこれらの脳腫瘍にG667C変異は認めなかった。G595R変異は高濃度の薬剤に曝露された際に出現する高度耐性変異であり、筆者が論文中に使用したentrectinibの倍量でG595R変異を誘導でき、本計画書に記載している60mg/kgでも同じような現象が起きると予想される。研究計画書に記載している耐性変異以外のTRK-A阻害薬耐性機構の同定の解析が進んでいない。G595R変異を有する耐性株が得られたので、引き続き、耐性克服しうる薬剤をキナーゼ阻害薬ライブラリーからスクリーニングし、さらに、スクリーニングされた耐性克服薬のin vivo imaging脳転移モデルにおける抗腫瘍効果を検討する。この報告書作成を良い機会として、現状で得られているデータを集計し、指導医と綿密にディスカッションしていく。本研究以外で利用した高額な遺伝子変異解析を2回行ったため。
未刊行資料の解読によるフレーベル「教具」の体系的研究

本研究の目的は,フリードリヒ・フレーベルの「教育遊具」の体系化を未刊行資料(遺稿を含む)の解読によって図るもので、特に、1.ベルリン陶冶史研究図書館保存の諸資料、2.ベルリン国立図書館所有のプロイセン文化財団の関係遺稿、3.バート・ブランケンブルグフレーベル博物館所有の諸遺稿を調査し,収集し、その解読に依ってわが国では初めてその体系化を達成した。Fr.フレーベルの創作的なかつ実践的な活動としての「教具(遊具・作業具を含む)」を未刊行資料が収集されているベルリンの「陶冶史研究図書館(BBF:Bibliothek fuer bildungsgeschichtliche Forschung)」保管の通称BN資料,並びに,「ベルリン国立図書館(Staatbibliothek zu Berlin)」所有の通称KN資料の調査,収集,解読を行い資料的側面からフレーベル教具論の体系的考察をおこなった。特に,本年は,BN資料中,Mappe(箱)54から101までの「教具」に関するオリジナル資料の吟味と重要資料の収集を行い,また,ベルリンの国立図書館では,Nachlass(遺稿186;K.56/57)を中心にフレーベルの1840年代の書簡54通を吟味・考察し,フレーベル遊具論の端緒を考察した。本考察からは,KN資料に関しては,特に,「教具」に関する,重要な新たな「資料」は存在しないことが判明した。むしろ,「運動遊戯」や「作業具」に関するオリジナル資料については,1830年代のスイスでのフレーベルの活動から推察されるので今後,スイスのベルン古文書館での調査が必要と判断される(M.ソエタールアンジェ大学教授の示唆から)。尚,本年前半では,すでに印刷・刊行されているフレーベルの「教具(遊具・作業具を含む)」文献の考察を行い,明治期以来,我が国で流布して来た,フレーベル「恩物(Gabe)」の受容の「誤り」をただすべく,学会報告をおこない,併せて,「新しい資料の解読によるフレーベル「教育遊具」の体系的考察-資料批判と今日的課題-」のタイトルで論文を発表し,現時点での「フレーベル遊具」の体系化の方向性をフレーベルの乳児期/幼児期/児童期の発達段階に即応して考案されていること,ならびに,各段階において,遊具(恩物を含む),作業具,運動遊戯等が考えられていた点を解明した。本年も研究実施計画に基づき、Fr.フレーベルの「教具(遊具・作業具を含む)」に関する未刊行資料が保存されているベルリンの「陶冶史研究図書館(BBF : Bibliothek fuer bildungsgeschichtliche Forschung)保管の通称BN資料、並びに「ベルリン国立図書館(Staatbibliothek zu Berlin)」所有の通称KN資料の調査、収集を行いフレーベル教具論の体系的考察を図った。特に、本年は「ベルリン国立図書館」所有のNachlass(遺稿)を再度調査し、フレーベル教具論の端緒に関する資料(書簡類)を吟味した。また、フレーベルの後期に展開される「運動遊戯」や「作業具」に関する資料の収集にも努めた。具体的にはNachlass(186;K.56/57)を中心とする書簡54通の収集とその解読である。同時にフランスのペスタロッチー、フレーベル研究者M・ソエタールアンジェ大学名誉教授からの助言でスイス時代のフレーベルの活動に関する「遺稿」が保存されているベルン古文書館所有の資料調査の必要があることが判明した。全体的に、現時点での判断(成果)としては、Fr.フレーベルの「教具」体系は、乳児期、幼児期,児童期の発達段階に即応して構想され、具体化されているが、その構想、具体化の時期は、必ずしも発達段階に即応して、順序良く、構想され、具体化されたのではなく、時期的には確定が困難であるが、スイス・ブルクドルフでの教育実践をへて1840年の「幼稚園」開設期の「恩物」中心から、晩年の『母の歌と愛撫の歌』による乳幼児期の「教具」、そして、フレーベルのスイスでの教育実践を引き継いだW・ミッテンドルフ等の「運動遊戯」等の提示がその全体的構想の柱となると想定される。同時に「恩物」,『母の歌と愛撫の歌』の各々に、重層的に「運動遊戯」が組み込まれている点も考慮すべき点である。本研究は、Fr.フレーベルの創作的かつ実践的な活動としての「教具(遊具・作業具を含む)」の全体像を未刊行資料(遺稿を含む)の収集と解読を通じて明らかにし,その体系化を図ることを目的にしている。本年は,平成21年度、22年度の両年にかけて、ベルリンの「陶冶史研究図書館(通称BBF)」保管のフレーベル遺稿(通称BN資料)、「ベルリン国立図書館」所有の通称KN資料、並びに,バート・ブランケンブルクの「フレーベル博物館」所有の通称BIM資料(遺稿)から収集した「教具」に関する諸資料の解読・分析からその体系化を完成させた。1フレーベルの「教育遊具」は、第一に、子どもの成長・発達を考慮して考案されており、具体的には(1)家庭における「教育遊具」(2)キンダーガルテンにおける「教育遊具」(3)媒介学校における「教育遊具」

(4)基礎学校における「教育遊具」に区分される。この観点は,フレーベルの「媒介の法則」が基礎となっている。第二は,フレーベル教育遊具は四つの形を保持し、それぞれに生活形式、美的形式、認識の形式を示している。これにはフレーベルの「球体の法則」が基礎理論となっている。これらは「恩物」と「作業具」としてわが国に紹介されているものであるが,媒介学校での拡張第二遊具と,第二系列遊具は紹介されていないし、構想として残された第七恩物から第十恩物は全く伝えられていない。2フレーベルの「教具」は上記1の発達段階を考慮して考案されているが、晩年のフレーベルは乳幼児期の母-子関係を重視しその身体的接触を図る育児書『母の歌と愛撫の歌』(1844年)を編集・刊行した。3上記育児書には『メロデー(楽譜)』本が添付され、「共に歌う」「共に活動する」『運動遊戯』が重視され,具体的には『百の歌』(1844年)が作られている。このようにフレーベルの「教育遊具」は(1)『母の歌と愛撫の歌』(2)『恩物と作業具』(3)『百の歌に代表される運動遊戯』の三者から構成されている。
イオン伝導性高分子を電子移動反応場に用いた固体電気化学

電気化学系を構築するためには電子移動反応場を提供するイオン伝導性の媒体が必要であり、これまで水あるいは有機溶媒等の液体溶液が用いられてきた。しかし近年、固体状態でイオンを高速にかつ選択的に伝導できる高分子の研究が進み、この状況は、急速に変化してきている。本研究の目的は、電子移動反応の場にイオン伝導性高分子を用い、この中に溶解あるいは修飾したレドックス錯体の、電子移動反応の特徴を明らかにすることにある。イオン伝導性高分子は、一種の固体溶媒であり、この中に電解質を溶解する事により、イオン導電性が発現する。さらにこの高分子中には、レドックス錯体を溶解あるいは化学修飾によって導入する事ができる。イオン伝導性高分子の導電率は、液体溶液と比較すると低いが、電気化学測定に超微小電極を適用する事によって、定量的な固体電気化学測定が実現できる。本研究を通し、これまでまったく未知であった高分子バルク中での電子移動反応の特徴を明らかにしていく。これを、被反応種であるレドックス錯体の分子運動性が大きく抑制された状況下での電子移動反応モデルとして位置付ける。本年度は、昨年度に合成し電子移動反応を確認した錯体導入方法の異なる二系列のイオン伝導性高分子中での、電子移動反応の詳細な解析を行った。これまで測定例のない、高分子バルクという環境下での電子移動反応の特徴を見出し、動的粘弾性測定システムによって明らかにされる高分子ダイナミックスとの相関を明らかにした。LiTCNQを溶解したポリグリシジルエーテル系イオン伝導性高分子では、錯体の拡散係数と電子移動反応速度を同時に求める事ができたため、その相関を明らかにした。特に高分子鎖のダイナミックスが遅い状況下での電子移動反応の特徴を示すことができた。また、共重合によって錯体の動きを止めた系では、高分子中の錯体濃度すなわち錯体間距離は、共重合組成の制御によって自由に変化させることができる。レドックス活性モノマーとして電子交換速度定数の大きく異なるビニルフェロセンとビニルフェノチアジンを選択し、これらの因子の変化が電子移動反応に与える影響を検討した。
ハイブリッド方式スーパーダイナミックレンジパラレルロボットの試作研究

近年,位置決め機構や運動機構に要求される精度は年々厳しくなってきている.次世代DVD装置における基盤製作のためには,各軸数十mmの3次元空間において20nmの精度が要求され,また光ファイバ接続における光軸合わせのためには,並進変位で100nm,角変位で1秒の精度が要求されている.本研究では,このような大変位・高精度を同時実現するための運動機構として粗微動駆動技術とパラレルメカニズムの技術を融合した新しいパラレルメカニズムを取り上げ,これを応用した3次元位置決め装置(ハイブリッド方式スーパーダイナミックレンジパラレルロボット)を開発することを目的として,本研究では,本パラレルロボットについて,機構の総合法,重要な機械要素である転がり球面軸受の静特性解析,位置決め装置の設計・試作および駆動実験を行った.その結果,次の結果が得られた.(1)一形式の冗長空間パラレルメカニズムを取り上げ,大変位・微小分解能を実現するための機構総合法を開発し,これを適用したところ,3次元空間において±40×±40×±20mmの作業領域と全方向20nmの分解能を実現し得る機構を総合することができた.(2)本ロボットにおいて重要な機械要素の一つとして,転がり球面軸受を取り上げ,その偏心,静剛性,静負荷容量を理論的に導出するための基礎式を導出し,これが有効であることを実験的に示すことができた.(3)(1)および(2)の結果に基づき,パラレルロボットを設計・試作して駆動実験を行った結果,(1)の変位・分解能を同時実現することができた.近年,位置決め機構や運動機構に要求される精度は年々厳しくなってきている.次世代DVD装置における基盤製作のためには,各軸数十mmの3次元空間において20nmの精度が要求され,また光ファイバ接続における光軸合わせのためには,並進変位で100nm,角変位で1秒の精度が要求されている.本研究では,このような大変位・高精度を同時実現するための運動機構として粗微動駆動技術とパラレルメカニズムの技術を融合した新しいパラレルメカニズムを取り上げ,これを応用した3次元位置決め装置(ハイブリッド方式スーパーダイナミックレンジパラレルロボット)を開発することを目的として,本研究では,本パラレルロボットについて,機構の総合法,重要な機械要素である転がり球面軸受の静特性解析,位置決め装置の設計・試作および駆動実験を行った.その結果,次の結果が得られた.(1)一形式の冗長空間パラレルメカニズムを取り上げ,大変位・微小分解能を実現するための機構総合法を開発し,これを適用したところ,3次元空間において±40×±40×±20mmの作業領域と全方向20nmの分解能を実現し得る機構を総合することができた.(2)本ロボットにおいて重要な機械要素の一つとして,転がり球面軸受を取り上げ,その偏心,静剛性,静負荷容量を理論的に導出するための基礎式を導出し,これが有効であることを実験的に示すことができた.(3)(1)および(2)の結果に基づき,パラレルロボットを設計・試作して駆動実験を行った結果,(1)の変位・分解能を同時実現することができた.本研究は大変位・高精度を同時に実現する3次元位置決め装置としてハイブリッド駆動方式のパラレルロボットを実用化するための試作研究であり,研究初年度である本年度は,主構成要素としてステュワートプラットフォームを含み粗動6入力+微動6入力合計12入力で6自由度空間運動を出力する冗長パラレルメカニズムを具体的に取り上げ,その最適機構総合,転がり球面軸受の静特性解析およびロボットの設計を行った.まず,本ロボットが実現すべき作業領域,作動速度および位置・姿勢の分解能を同時に満足する最適機構の寸法を明らかにするために,各評価項目を粗動入力部および微動入力部がそれぞれ支配する項目に分け,粗動入力部と微動入力部の評価を組織的に行って機構総合を行う手法を開発した.具体的に機構総合を行った結果,実際の機械要素の精度特性を考慮した場合に,最大変位100mm,分解能0.02μmの大変位・高分解能を同時実現する機構が得られた.次に,太陽球,リテーナに保持された複数の遊星球およびソケットからなる転がり球面軸受について,その設計パラメータである幾何学的寸法諸元と性能,すなわち太陽球の振れ・許容揺動角,剛性および定格荷重の関係を,実際に用いる鋼球の精度,剛性,ソケットの加工精度等を考慮して明らかにするために,本軸受の幾何学的および力学的条件を考慮した解析プログラムを開発し,これに基づいて設計パラメータと性能の関係を求めた.さらに,ロボットに要求される性能を考慮して,粗動入力部のアクチュエータとボールねじ,微動入力部の圧電アクチュエータおよび転がり球面軸受の選定を行った.本研究は大変位・高精度を同時実現する3次元位置決め装置としてハイブリッド駆動方式のパラレルロボットを実用化するための試作研究であり,本年度は昨年度の成果に基づき,ロボットの設計,試作および駆動実験を行ってその基本特性を明らかにするとともに,重要な構成要素としての転がり球面軸受の精度等の基本特性について検討を加えた.まず,ロボットの試作にあたり,駆動要素である粗動駆動部および微動駆動部の具体的構成について基礎実験により検討を加えた.粗動駆動部を交流サーボモータとボールねじから構成し,ストロークおよび制御分解能を実構造の設計,試作および駆動実験により明らかにした.微動