hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全盲学生にフォトグラフィーを応用した触図教材による微生物学教育に関する研究

全盲学生の微生物学教育は、触図教材を用いた微生物の発育集落やグラム染色形態を理解することで一段と進歩した。更に、フォトグラフィーを応用した触図では、走査型電子顕微鏡像によりコアグラーゼ陰性ブドウ球菌の形態を理解できた。消毒薬に対する常在細菌の形態変化は、透過型電子顕微鏡によりその内部構造の変化を判別できた。全盲学生の微生物学教育は、将来医療従事者としての感染予防を実践する上で重要であることが証明された。全盲学生にとって微生物の存在を理解させることは非常に困難なことが多く、その教育は進んでいなかった。しかし、将来鍼灸治療院や病院で働く医療現場では、感染予防・対策は万全でなければならない。そのための学生教育は重要である。今回、視覚障害学生にフォトグラフィーを応用した教材での微生物学教育を行った。使用菌株は、学生自身の手掌から分離培養により得られた常在微生物叢の一部の菌株を用いた。手型用培地に発育した集落数・形態を観察後、特徴的集落を示した菌株は単染色及びグラム染色をした。発育集落の形態は全盲学生には写真撮影後、触図を作成した。染色標本は顕微鏡デジタルカメラ一体型を用い、染色像にフォトグラフィーを応用して、保存したデータから最も適切な映像からの触図を作成した。発育集落の個数による生菌数の測定と発育集落の大きさ、形状、辺縁の構造はリアルタイムで作成した触図教材によりその相違を識別できた。発育集落の相違によりコアグラーゼ陰性ブドウ球菌、ミクロコッカス、枯草菌、カビの鑑別が出来るようになった。染色標本は顕微鏡の1視野での画像は理解しにくいために、特徴的な形態を示した個所を拡大した触図を作成することにより球形、桿状およびブドウ状の相違まで把握できるようになった。視覚に障害のある学生にとって、フォトグラフィーを応用した触図教材を取り入れた染色形態は微生物の理解度が高まり、将来医療従事者となる上で有意義な方法であることがわかった。全盲学生の微生物学教育は、触図教材を用いた微生物の発育集落を理解させることにより、一段と進歩した。更にフォトグラフィーを応用した触図では、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌のグラム染色後の形態を容易に識別できるまでになってきている。将来医療の現場で働く場合には感染予防・対策は万全でなければならない。それ故に、微生物学の学生教育は重要となっている。今回、全盲学生の手のひらから分離された常在細菌のコアグラーゼ陰性ブドウ球菌の形態を3Dリアルサーフェスビュー走査型電子顕微鏡で観察した。電子顕微鏡像の画像処理はパソコンへ取り込んだ後に、花子フォトレタッチを用いた。得られた画像をグレー色へ変換し、最適な濃淡画像を招請し、立体用カプセルペーパーに複写し、動作温度を加えた。コアグラーゼ陰性ブドウ球菌のブドウ状の形態は膨張し、触覚で感知できるように塊状部分が隆起した。正円形、辺縁スムースな光沢のあるブドウ状の形状で、個々が連なって房状を呈しているのが、触察により観察できた。このとき特徴あるブドウ状形態を示した個所は拡大触図も作成した。触図作成した図形データにより、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌の電子顕微鏡レベルでの形態は、触図を常時使用している学生では容易に識別できたが、触図使用経験の浅い学生ではブドウ状集落が何をさすのか判別がやや困難な学生もいた。この学生には、微生物の持つ特徴を説明することにより、電子顕微鏡的形態の意義を理解するようになった。今回、分離されたコアグラーゼ陰性ブドウ球菌の莢膜血清型は最も普遍的なII型であり、メチシリン感受性の常在細菌であった。皮膚常在微生物叢の血清学的特徴や薬剤感受性との関連まで特徴づけて指導することができ、感染予防・対策の重要性を認識できるようになった。全盲学生の微生物学教育は触図教材を用いた触察技法により一段と進歩した。フォトグラフィーを応用した触図により、常在微生物の発育集落、グラム染色後の形態観察、走査型電子顕微鏡による表面構造の形状も理解できるようになった。弱視学生にも拡大版や白黒反転技法での拡大図で、視覚障害特性に合わせた教材を開発している。医療分野を専攻する全盲学生や弱視学生にとって、微生物学教育は、将来医療従事者として実践で活躍するときや、教員として教育に携わる場合にも十分に役立つこととなる。今年度は各種消毒薬に対する黄色ブドウ球菌や大腸菌の超薄切片像を透過型電子顕微鏡レベルで観察し、形態や内部構造の変化を触図教材で理解させた。消毒用エチルアルコール処置後の黄色ブドウ球菌では未処置に比較して、細胞壁の損傷と膨潤が見られた。ヒビスコール処置後では細胞壁の外側に内容物の流出が顕著に見られた。大腸菌では消毒用エチルアルコール処置後には細胞壁の損傷と細胞質の変性が顕著に見られた。

ヒビスコール処置後では細胞壁の伸長により、細胞壁の外側に内容物の流出と細胞破壊像が観察された。これらの肉眼所見をフォトグラフィーを応用した触図教材により、未処置の細菌形態を十分に理解させたうえで、消毒薬処置後の変化がみられた透過型電子顕微鏡標本を触察で判別できた。今回、超薄切片像での消毒薬処置後の細菌細胞内の微細構造とその形態変化を触察で認識できるようになったことは、微生物学教育を進める上で有効な手段であった。従来からの発育集落、グラム染色形態、走査型顕微鏡での形状と関連づけることで、一段と微生物の認識が高まり、資質の向上につながるものと考えられる。視覚障害学生に系統立てて微生物学教育を習得させることは、将来医療従事者として感染予防を実践する上で、重要な教育となることが証明された。年度計画取りに実験は順調に実行できている。24年度が最終年度であるため、記入しない。微生物形態の触図作成は発育集落、染色形態、走査型電子顕微鏡レベルでの触察技法が有効であった。今後は消毒薬を作用させた微生物の超薄切片像を電子顕微鏡で観察し、微生物の微細構造の変化と作用機序を知ることにより、感染予防・対策の意識は高まり、将来医療従事者としての心構えは万全となる。
食品媒介性感染症におけるアトピー素因のリスク評価

アトピー性皮膚炎のモデルマウスでアトピー素因をもつと考えられているNC/Ngaマウスは、リステリア感染において極めて高い感受性を示した。C57BL/6、BALB/c、NC/NgaマウスにおけるLD50は、それぞれ9.80×10□、6.50×10□、1.85×10□と、抵抗性を持つC57BL/6マウスに比較してNC/Ngaマウスは5000倍以上の高い感受性を示した。また感染経過中の血清IFN-r値は対照マウス(C57BL/6、BALB/c)と比較しても有意な差は認められなかったが、IL-10は感染3日目から顕著に高い値を示すことを見出した。NC/NgaマウスにおけるIL-10の役割を明らかにするため、マウスIL-10に対するポリクローナル抗体を作製し、中和実験を行ったところ、NC/Ngaマウスへの抗IL-10抗体投与により生存率は低下した。また対照マウスへの組換えマウスIL-10を投与したところ、生存率に若干の改善が見られた。NC/NgaマウスにおけるIL-10産生細胞を同定するため、各系統のマウス由来マクロファージをリステリア菌で刺激した場合のIL-10産生について調べた。脾細胞,骨髄由来培養マクロファージ、および末梢単核球を熱処理殺菌したリステリア菌と共に培養し、培養上清中のIL-10レベルを測定したが、3系統のマウスマクロファージ間では顕著な違いは見られなかった。抗CD25抗体を投与したNC/Ngaマウスでは、コントロールに比べ血清IL-10濃度の低下が見られた。以上の結果より、制御性T細胞がIL-10産生に関与し、リステリア症において宿主に有益に作用する可能性が示唆された。本研究の目的は、アトピー素因を持つ宿主が食品有害微生物に感染した場合、どのような病態を示すかを調べ、得られた結果を元に今や国民の3割に達すると言われるアレルギー患者における食品由来感染症の危険性を評価することである。そこで、ヒトアトピー性皮膚炎の疾患モデルマウスであるアトピーマウスを用い、黄色ブドウ球菌、リステリア菌やカンピロバクター等の食中毒菌を感染させた場合の(1)感染経過や病状などの臨床所見、および組織、血清生化学的所見(2)細菌感染時における免疫応答などについてアトピーマウスと正常マウス間で比較・検討を行い、アトピー素因を持つ宿主における感染症の病態を解析することで、このような体質やアレルギー疾患の有無が病原体に対する感染防御反応に及ぼす影響を明らかにしようと試みた。本実験では食品由来病原細菌としてリステリア菌やサルモネラ菌などの食中毒菌をマウスに投与し、臨床症状や病理所見、排菌能についてアトピーマウスおよび正常マウス間で比較・検討した。その結果、アトピーマウスは正常マウスに比べ、リステリア菌に対し、易感染性を示した。同量の菌数を投与した場合、アトピーマウスでは正常マウスに比べ生存率が低く、また感染臓器中の菌の増殖も顕著であった。感染経過における血中サイトカインの変動を調べたところ、アトピーマウスと正常マウスでは様々なサイトカインおよびケモカインの発現量に違いが認められた。これらの結果からアトピー素因は感染症のリスク要因となりうると考えられた。本研究の目的は、アトピー素因を持つ宿主が食品有害微生物に感染した場合の病態について解析し、今や国民の3割に達すると言われるアレルギー患者における食品由来感染症の危険性を評価することである。ヒトアトピー性皮膚炎の疾患モデル動物であるアトピーマウスを用いて食品媒介感染症の一種であるリステリア感染実験を行った結果、アトピーマウスでは対照マウスに比べ少ない発症菌数で高い致死率を示した。

同様の結果がサルモネラ感染実験によっても得られた。この結果はアトピー素因がリステリア症のリスク要因となりうることを示している。しかし、アトピーマウスにおける易感染性のメカニズムは不明である。そこでアトピーマウスにおけるリステリア症の病態解析を行い、本年度は以下の研究成果を得た。1)リステリア菌は正常マウスの感染脳ではほとんど見出されなかったが、アトピーマウスでは有意に多数の菌が検出され、感染初期に脳血液関門の機能低下が認められた。2)アトピーマウスおよび対照マウスともリステリア菌感染によるIFN-γの上昇が同程度に認められたが、アトピーマウスでは免疫抑制性サイトカインの産生が対照マウスに比べ著しく高かった。3)上記の免疫抑制性サイトカインの過剰な産生にマクロファージが関与すると思われた。4)アトピーマウスと対照マウスにおけるリステリア感染時の発現遺伝子についてマイクロアレイ解析を行ったところ、両者間で発現に違いが認められる遺伝子を複数見出した。これらの遺伝子がどのように感染防御やアトピーの病態に関与するのかは今後の詳細な検討が必要である。アトピーマウスでは細菌感染により通常と異なる遺伝子の発現が誘導されることにより感染防御能が低下し、易感染性を引き起こす可能性がある。本研究により、アトピー素因はリステリア症などの感染症を重篤化させるリスク要因であることが示唆された。
三次元マイクロツールの非接触駆動と液中微小物体操作への応用

卵細胞や細胞などの生体微粒子の操作は,畜産業やバイオ産業など様々な分野で必要不可欠である.接触操作ではツールの位置決め作業が煩雑で,外乱や不純物の混入が問題となっており,高速で高効率なシステムは実現が困難である.一方,閉じた空間で微小物体を操作する非接触マニピュレーションは,溶液の蒸発やピペットの運動による外乱を防ぎ,高速で高効率なシステムを実現するうえで基盤技術となる.本研究では, (1)磁場もしくは(2)レーザを用いて, 3次元マイクロ構造体を液体中の閉空間で非接触駆動する研究を行った.それぞれのアプローチは特徴を有しており,更なる機能の向上をはかるとともに,各利点を活かしたアクチュエータの設計論を確立した.(1)磁場駆動においては, 3次元形状の磁性マイクロツールを製作した.三次元微細加工技術とモールディング加工によってPDMSの柔軟性と磁性を兼ね備えた,様々なタイプのマイクロツールを製作した.このツールの力学的な特性を引っ張り試験によって明らかにした.さらに,このツール内に磁性金属を内蔵するハイブリッドタイプのツールを製作し,駆動実験を行い,操作点の剛性が向上できることを示した.これらのツールをマイクロチップ内部で非接触駆動することに成功した.特にマイクロ流路内に微小電極をめっきにより形成し,局所的な磁場集中を実現することで駆動特性を大幅に向上することに成功した.また,ツールの駆動方法を分類して, 1自由度, 2自由度のツールの駆動方法を体系化した.(2)レーザ駆動においては,光トラップが可能な透明マイクロツールをフォトファブリケーションによって製作した.また,レーザ操作とレーザの位相制御を特色とする統合型の光ピンセットにより,これを軌道制御し,マイクロツールを複数用いた操作方法を実現した.卵細胞や細胞などの生体微粒子の操作は,畜産業やバイオ産業など様々な分野で必要不可欠である.接触操作ではツールの位置決め作業が煩雑で,外乱や不純物の混入が問題となっており,高速で高効率なシステムは実現が困難である.一方,閉じた空間で微小物体を操作する非接触マニピュレーションは,溶液の蒸発やピペットの運動による外乱を防ぎ,高速で高効率なシステムを実現するうえで基盤技術となる.そこで,本研究では,(1)磁場もしくは(2)レーザを用いて,3次元マイクロ構造体を液体中の閉空間で非接触駆動する研究を行う.それぞれのアプローチは特徴を有しており,更なる機能の向上をはかるとともに,各利点を活かしたアクチュエータの設計論を確立する.我々のアプローチの特色は,人工的にマイクロ構造体を製作し,これを磁場もしくはレーザで操作することで,間接的に生体試料に力を加えられることであり,本研究では,操作対象を3次元構造物とし,材料・試薬と形状の両面から設計を見直すことで,新たな機能を実現し,操作性を向上し,磁場やレーザの制御方法を工夫することで新しい非接触アクチュエーションを提案することを目的とする.今年度の成果を以下にまとめる.(1)磁気駆動:マイクロモールド型製作技術を確立し,マグネタイト含有PDMSツールの磁気特性を計測した.駆動回路系の設計製作,マイクロ流体チップの設計製作を行い,マイクロツール駆動実験・評価を行った.(2)レーザ駆動:フォトリソグラフィを用いて,マイクロツールを製作し,光学顕微鏡下で観察しながら光トラップ操作を行った.また,光駆動制御系の設計製作を行い,マイクロツール駆動実験・評価を行った.(3)基盤加工技術: 3次元フォトファブリケーションによる磁気マイクロッールの製作および,ポリマーMEMSによるマイクロ流体チップの製作を行った.卵細胞や細胞などの生体微粒子の操作は,畜産業やバイオ産業など様々な分野で必要不可欠である.接触操作ではツールの位置決め作業が煩雑で,外乱や不純物の混入が問題となっており,高速で高効率なシステムは実現が困難である.一方,閉じた空間で微小物体を操作する非接触マニピュレーションは,溶液の蒸発やピペットの運動による外乱を防ぎ,高速で高効率なシステムを実現するうえで基盤技術となる.本研究では, (1)磁場もしくは(2)レーザを用いて, 3次元マイクロ構造体を液体中の閉空間で非接触駆動する研究を行った.それぞれのアプローチは特徴を有しており,更なる機能の向上をはかるとともに,各利点を活かしたアクチュエータの設計論を確立した.(1)磁場駆動においては, 3次元形状の磁性マイクロツールを製作した.三次元微細加工技術とモールディング加工によってPDMSの柔軟性と磁性を兼ね備えた,様々なタイプのマイクロツールを製作した.このツールの力学的な特性を引っ張り試験によって明らかにした.さらに,このツール内に磁性金属を内蔵するハイブリッドタイプのツールを製作し,駆動実験を行い,操作点の剛性が向上できることを示した.これらのツールをマイクロチップ内部で非接触駆動することに成功した.特にマイクロ流路内に微小電極をめっきにより形成し,局所的な磁場集中を実現することで駆動特性を大幅に向上することに成功した.また,ツールの駆動方法を分類して, 1自由度, 2自由度のツールの駆動方法を体系化した.(2)レーザ駆動においては,光トラップが可能な透明マイクロツールをフォトファブリケーションによって製作した.また,レーザ操作とレーザの位相制御を特色とする統合型の光ピンセットにより,これを軌道制御し,マイクロツールを複数用いた操作方法を実現した.
アンチセンスDNAを用いた新しい診断・治療法開発に関する日米英共同研究

(目的)本研究は、金沢大学と米国・ニューヨーク州立大学バッファロー校、英国・シェフィールド大学との学術交流協定に基づき、3大学が擁する国際的にも屈指のアンチセンスDNA研究陣を結集して、アンチセンスDNAの有機化学・生化学・薬理学・薬剤動態学に関する学際研究を格段に発展させ、特異的メッセンジャーRNAを標的とした各種疾病の新しい診断・治療原理を開発することを目的とする。平成8-10年度研究は概ね当初計画通り順調に進行し、以下の成果を得た。(1)日本側分担者は、(1)がん増殖・浸潤、(2)血管新生、(3)薬剤耐性の阻止に有効と考えられるアンチセンスDNA標品を開発した。また、アンチセンス法を用いた新しい機能性遺伝子スクリーニング法を考案し、Antisense Display法と命名した。さらに、本法をヒト血管内皮細胞を用いたスクリーニングに応用し、血管新生制御に関与すると考えられる新規遺伝子の分離に成功した。(2)米国側分担者は、薬物動態力学モデルでの各種低分子製剤の用量-作用連関解明に基づき、修飾リポソームを用いた核酸薬品の高効率デリバリー法の開発に成功した。また、抗インターフェロン活性をもつ短鎖DNAを分離し、そのメカニズムはリガンドの高次構造を変化させるアプタマー作用によることを明らかにした。(3)英国側分担者は、加水分解抵抗性のホスホネート修飾オリゴヌクレオチド、抗血液凝固活性をもつヌクレオチド誘導体、Mn^<++>要求性新規ヘアピン型リボザイムの開発に成功した。(4)平成8年度には、日本側分担者が米国を訪問してアンチセンス薬品の動態に関する調査研究を行うとともに、英国側分担者が来日してアンチセンスDNA/RNAの化学・生物学に関するセミナーと研究打ち合わせを行った。翌9年度には、日本側代表者が英国を訪問してアンチセンスとリボザイムの化学・医学生物学に関する研究打合せを行うとともに、米国側分担者が来日してリポソームを用いたアンチセンス薬品のデリバリーとアンチセンスDNAのアプタマー作用に関する研究打合せを行った。最終年度には、日米英三国の研究分担者と研究協力者が金沢に集い、アンチセンスDNA/RNAおよびその応用に関する公開ジョイント・セミナーを開催した。本共同研究は、金沢大学と米国・ニューヨーク州立大学バッファロ-校、英国・シェフィールド大学との学術交流協定に基づき、3大学が擁する国際的にも屈指のアンチセンスDNA研究陣を結集して、アンチセンスDNAの有機化学・生化学・薬理学・薬剤動態学に関する学際研究を格段に発展させ、特異的メッセンジャーRNAを標的とした各種疾病の新しい診断・治療原理を開発する目的で遂行された。本年度研究は、当初計画通り順調に進行し、以下の成果を得た。1.日本側分担者は、培養細胞を用いた試験管内アッセイで(1)がん増殖・浸潤と(2)血管新生さらには(3)薬剤耐性の阻止に有効なホスホロチオエ-ト型アンチセンス分子をスクリーニングし、各々(1)c-met遺伝子、AMFR遺伝子、(2)VEGF遺伝子、(3)mdr-1遺伝子の発現阻止に有効なアンチセンスDNA標品を得た。2.米国側分担者は、リポソームや多価陽イオン化担体を用いてアンチセンスDNAを効率よく細胞内に移入させる方法を確立した。3.英国側分担者は、加水分解抵抗性のホスホネート修飾オリゴヌクレオチドの開発に成功した。

4.平成8年7月には日本側分担者(中島)が米国を訪問し、アンチセンス薬品の動態に関する調査研究を行った。5.平成9年3月には英国側分担者(Blackburn)が来日し、アンチセンスDNA/RNAの化学・生物学に関するセミナーと研究打ち合わせを行った。本研究の目的は、金沢大学と米国・ニューヨーク州立大学バッファロ-校、英国・シェフィールド大学との学術交流協定に基づき、3大学が擁する国際的のも屈指のアンチセンスDNA研究陣を結集して、アンチセンスDNAの化学・薬学・医学生物学に関する学際研究を格段に発展させ、特異的メッセンジャーRNAを標的とした各種疾病の新しい診断・治療原理を開発することである。本年度研究は概ね当初計画通り順調に振興し、以下の成果を得た。(1)日本側分担者は、アンチセンス法に基づいた新しい機能性遺伝子スクリーニング法を開発し、アンチセンスディスプレイ法と命名した。本法により、血管新生に関係すると考えられる新しい遺伝子が分離された。(2)米国側分担者は、薬物動態力学モデルを確立し、各種低分子製剤の用量-作用連関を明らかにした。(3)英国側分担者は、抗血液凝固活性をもつヌクレオチド誘導体の開発に成功するとともに、ヘアピン型リボザイムの標的RNA切断活性におよぼす2価金属イオンの役割を明らかにした。(4)日本側代表者が英国を訪問し、アンチセンスとリボザイムの化学・医学生物学に関する研究打合せを行った。(5)米国側分担者2名が来日し、リポソームを用いたアンチセンス薬品のデリバリーとアンチセンスDNAのアプタマ-作用に関する研究打合せを行った。(目的)本研究は、金沢大学と米国・ニューヨーク州立大学バッファロー校、英国・シェフィールド大学との学術交流協定に基づき、3大学が擁する国際的にも屈指のアンチセンスDNA研究陣を結集して、アンチセンスDNAの有機化学・生化学・薬理学・薬剤動態学に関する学際研究を格段に発展させ、特異的メッセンジャーRNAを標的とした各種疾病の新しい診断・治療原理を開発することを目的とする。平成10年度研究は当初計画通り順調に進行し、以下の成果を得た。(平成10年度)(1)日本側分担者は、新しい機能性遺伝子スクリーニング法として前年度に考案したAntisense Display法を培養ヒト血管内皮細胞を用いたスクリーニングに応用し、内皮細胞で発現が高く血管新生制御に関与すると考えられる新規遺伝子の分離に成功した。(2)米国側分担者は、各種修飾リポソームを用いた核酸薬品の高効率デリバリー法の開発に成功するとともに、前年度見い出された抗インターフェロンDNAはインターフェロンの高次構造を変化させることでアプタマー効果を発揮することを明らかにした。(3)英国側分担者は、Mn^<++>要求性新規ヘアピン型リボザイムの触媒メカニズムを明らかにした。(4)日米英三国の研究分担者と研究協力者が金沢に集い、アンチセンスDNA/RNAおよびその応用に関する公開ジョイント・セミナーを開催した。
韓国の「雇用許可制(EPS)」の帰還労働者がもたらす波及効果についての研究

本研究は韓国の「雇用許可制」(EPS)により政府間協定で働く非熟練外国人労働者の移住労働経験と、帰還後に持ち帰るビジネススキルやノウハウ、考え方などの社会アイテムによる帰還後の出身国や生活様式に現れる変化を分析し、移住労働を通した受容国、送出国双方にもたらされる制度の効果を解明する。EPSは2004年に韓国で施行された、一度の在留期間が最長4年10か月、合計で9年8カ月間就労できる出国を前提とした非定住型移住労働制度である。本研究では、出身国と韓国との経済格差、時限付の在留期間という負の条件が生み出す効果をEPS上位国の帰還移民者による移住経験の口述をとおしてを分析する。
肝組織幹細胞(SP細胞)を用いた肝不全治療法開発のための実験的研究

1)コラーゲンゲルサンドイッチ法を用いた初代培養肝細胞培養法細胞をコラーゲンゲルの上に播種し、さらにコラーゲンゲルを重層する方法による初代培養肝細胞培養法を用いることで、肝細胞の分化機能が維持されるだけでなく、いったん脱分化した肝細胞の再分化誘導が可能であることを、アルブミン産生能を指標に証明した。2)コラーゲンゲルサンドイッチ法を用いた幹細胞の肝細胞分化誘導法いったん脱分化した肝細胞が再分化する際の微小環境が、幹細胞を肝細胞へ分化誘導すると考え、コラーゲンゲルサンドイッチ法を応用して共培養を行った。骨髄細胞の単核球分画を用い、アルブミン、サイトケラチン18などの肝細胞特異的マーカー蛋白の発現誘導に成功し、幹細胞候補をin vitroで肝細胞分化誘導する極めて安定した簡易なスクリーニング法であることを証明した。2.成人組織幹細胞の分離と解析1)肝臓、骨髄、脾臓からのSP細胞採取法の確立1996年にGoodellらが発表したDNA結合色素Hoechst 33342の排泄能が高い細胞=sidepopulation(SP)細胞という概念に基づく幹細胞分離方法を用いて、成人ラットの肝臓・骨髄・脾臓から成人組織幹細胞を採取することに成功した。ラット脾臓では、骨髄以上の存在率でSP細胞を認めた。2)SP細胞の肝細胞分化誘導採取したSP細胞を、上述の方法で、in vitroでの肝細胞誘導を試みたところ、アルブミンの発現が確認できた。障害肝ラットへの移植実験でも、SP細胞が肝細胞に分化する可能性が示唆された。しかし、移植細胞の生着とアルブミン発現を確認できたものの、生存率や肝機能の改善は認められなかった。現在我々は、幹細胞を、in vitroで肝細胞へ分化誘導してから移植するほうが、効率がいいのではないかと考え検討を行っている。SP細胞は、もともと骨髄細胞の未分化細胞を分離する研究のなかで明らかになった細胞集団である。その後の研究で様々な組織から分離した細胞にも同じようなHoechst33342蛍光強度の低い細胞群があり、やはり未熟な細胞である可能性があることがわかりこれを組織特異的幹細胞と呼んでいる。これまでの検討で肝臓内には多分化能を有する細胞が存在しSP細胞であることを明らかにした。おそらくこの肝臓内SP細胞は肝臓に分化しやすい傾向をすでに有していることが期待される。我々は初代培養肝細胞長期培養系を用いてSP細胞をin vitroで肝細胞に分化させ人工肝臓に利用するため、肝臓内と非常に似た環境をin vitroで形成する特殊な培養法を開発した。すなわちマトリゲル・サンドウィッチ法である。さらに我々はマトリゲル・サンドウィッチ法により分化・脱分化を制御することで肝細胞分化において発現の変化する遺伝子群をDNAアレイにより把握しておりこの情報を利用することによりSP細胞をin vitroで肝細胞に分化させるinducerの候補となる遺伝子を同定することが可能と思われる。またこの情報から肝細胞分化段階における分化マーカーを決定し特に肝細胞特異的表面抗原に対する特異抗体を用いたFACSスキャンにより迅速に分化肝細胞を分離することが可能となっている。現在までのところ、我々は肝細胞の分化・誘導に密接に関わる遺伝子群を同定しつつある。更に我々はこれらの成果を肝不全の治療の応用することを目指し、肝不全モデルとしてラット肝切除モデル作成技術に習熟した。現在我々はラットをもちいて肝臓の2/3切除と細胞周期進行阻害剤レトロシル投与併用モデルを作成するができる。これに加えて上記のようにアルコール性肝障害モデルにレトロシル投与を併用して肝障害モデルも確立し、本研究に応用して将来の臨床応用をめざしての実験的システムを作った。

肝臓からゴラゲナーゼ二段階環流法で得た細胞液を低速遠心することにより、比重の高い成熟肝細胞を取り除いた肝臓非実質細胞分画をヘキスト染色し、FACSで解析したところ0.3%前後のSP分画が存在した。骨髄と脾臓の単球分画からは、それぞれ0.5%、3%のSP分画を認めた。脾臓は他の臓器に比べ、10倍近いSP細胞を含んでいることが示された分離した直後のSP細胞から抽出したRNAを用いてRT-PCRを行ったところ、肝臓・骨髄・脾臓いずれから分離したSP細胞に関しても、調べた範囲で、転写因子も含め、肝特異的マーカーの発現を認めなかった。このことから、これらの細胞は、もともとは肝細胞の特徴を持っていない細胞であることが示された。GFPトランスジェニックラットの肝臓から分離したSP細胞を、コラーゲンゲルサンドイッチ法を用いて初代培養肝細胞と共培養したところ、培養開始直後から5日目までは小型で球形の細胞が孤立して存在していたGFP陽性細胞が、6目目から増殖してコロニーを形成し、10日目にはコロニーを形成する細胞数がさらに増加した。形態的にも大型化し、多角形へと変化した。2週間培養した時点で免疫染色を行ったところ、GFP陽性細胞のほとんどがアルブミン陽性となった。SP細胞をコラーゲンゲルサンドイッチ法を用いて単独で培養したところ、細胞は早期に死滅した。一方、肝臓から分離したMP細胞を同様に培養したところ、SP細胞の場合と同様に増殖してコロニーを形成したが、ほとんどがアルブミン陰性だった。分離直後には肝細胞様の特徴を持っていなかった肝臓由来のSP細胞が、初代培養肝細胞と共培養することにより肝細胞様の変化を示し、SP細胞以外の分画ではそのような現象を認めなかったことから、我々がSP細胞として分離した細胞集団に、肝細胞に分化しうる細胞が濃縮されたことが示された。同様に、GFPトランスジェニックラットの骨髄および脾臓から分離したSP細胞を、コラーゲンゲルサンドイッチ法を用いて初代培養肝細胞と共培養したところ、6日目には細胞は増殖してコロニーを形成し、形態的にも小型で球形だった細胞が大型化し多角形に変化した。分離直後の細胞から抽出したRNAでは発現が認められなかったアルブミン、CK18、AFPといった肝特異的マーカーが、2週間の共培養後には免疫染色で陽性となった。肝臓以外の臓器から分離したSP細胞が、初代培養肝細胞と共培養することで肝細胞様の表現形を示したことから、SP細胞は、それが存在した臓器以外の臓器の細胞にも分化できる「可塑性」を持った細胞が含まれる細胞集団であることが示された。肝臓非実質細胞分画、骨髄単核球分画、脾臓単核球分画をHoechst 33342で染色し、排泄能の高い分画、すなわちside population(SP)細胞をフローサイトメーターで分離することに成功した。脾臓単核球分画のSP細胞存在率は、肝臓非実質細胞分画、骨髄単核球分画に比べ明らかに高かった。いずれの細胞集団から分離したSP細胞においても、肝特異的蛋白質の遺伝子発現は認められなかった。分離採取したSP細胞を、初代培養肝細胞とコラーゲンゲルで挟んで共培養したところ、SP細胞由来の細胞がコロニーを形成した。
ヘテロ界面原子配列の超格子構造物性に及ぼす効果に関する研究

本研究で取り上げたIII族原子、V族原子を各々2種を含むInGaAs/Inp超格子構造において原子配列制御されたヘテロ界面の形成のためには、一原子層ごとの成長プロセスにおいて、これまでに研究されているGaAs/AlGaAs系とは異なった種々の検討すべき現象があることが研究を進めるに従い明らかとなった。そこで本研究年度においては、それらの点について詳細に研究し、以下の結果を得た。(1)InP表面上では、Pを供給しない時、RHEED(反射電子線回折)パタ-ンはP安定化面である(2X4)表面再構造を示すが、350°Cといった低温においても表面のP原子の一部の脱離が起こっている。この脱離の程度はInPの温度と無供給時間に依存している。そして、InとPの交互供給において、In供給前に最適な無供給時間を設けることにより、丁度単原子層分のP原子に覆われた状態で次のInを供給することができ、Inの供給量を丁度単原子層分とすることで、理想的な原子配列制御成長が可能である。このような原子配列制御成長により低温で成長したInP膜は、高温において通常のMBE成長したものに比べて同等以上のホトミネセンス発光特性を示し、光学的品質が優れている。(2)他方、InGaAs表面は、350°Cといった低温においては、As供給中、As安定化面である(2X3)構造のRHEEDパタ-ンを示すが、Asの供給を停止すると、InPの場合に比べ1桁以上ゆっくりとAs原子の脱離が起こり、表面のAs原子が不足した状態の(2X4)構造のパタ-ンを示す事がわかった。そこで、In,Ga及びAの交互供給において、As供給時に(2X3)パタ-ンが見えるようにAsの供給量を最適化し、In,Gaの供給量を丁度単原子層とすることにより、理想的な原子配列制御成長が可能である。このような原子配列制御成長により低温で成長したInGaAs膜は、優れた光学的特性を示す。
顔面神経麻痺の早期予後診断法の研究

顔面神経変性における初期膨化は、狭いファロピー管内で同走する中間神経を圧迫する。中間神経は顔面神経に比し太いので、障害に対して抵抗性が強い。本研究は中間神経の機能低下を測定することにより顔面神経の初期膨化度を推定し、顔面神経麻痺の早期予後診断を試みるものである。1.正常者の顎下線唾液流量とpH。非刺戟時平均6.308。味覚刺戟により150秒内に最大流量に達する。平均7.388。味覚刺戟開始より60秒で非刺戟時pHとの間に有意差(1%両側)が現われる(差pH1.308)。pHによる検査解析時間60秒でよいことを示す。2.顔面神経麻痺患者の唾液流量とpH。完全脱神経時に測定される粘稠な唾液が高pHを呈する以外はよく相関するので、顔面神経麻痺鮮例のうち6カ月以上経過が追えた22症例につき検討した。唾液流量検査と1測pH検査を比較すると、流量検査の方が正確であったので、pHによるより正確な予後診断法を探索したとこる、患側健側pH差を0.4と0.6でわけると、危険率両側1%以下で0.4以下のpH差を示した症例では病的共同運動が出現する。3.神経障害と初期膨化の時間経過全切断.1/2.1/4切断の3群に分け、初期膨化の時間経過を観察した。1/2.1/4切断群では、非切断神経に2次変性を惹起するほどの膨化には至らず、また最大膨化に達する時期も早かった。4.microtip圧センサーによる顔面神経圧測定モルモット顔面神経内圧を測定することに成功した。顔面神経周囲腔が脳脊髄膣と直結していることが示され、脳脊髄液圧を下げることにより顔面神経圧を下げ得ることが判明した。このことは、高浸透圧利尿剤が顔面神経麻痺初期に有効であることを示唆する。平均7.388。
初期軟骨内骨化における内皮細胞破骨細胞,肥大軟骨細胞の機能に関する研究

マウス胎仔下顎頭軟骨の初期軟骨内骨化は破骨細胞のruffled borderによるbone collarの吸収によって開始するが、そのような破骨細胞が軟骨基質中の石灰化球や細胞残渣を突起や空胞によって取り囲んでいる状態が観察された。したがってこの部位においては破骨細胞がbonecollarの吸収に引き続き、ruffled borderではなく主に突起と空胞を利用することによって、軟骨基質や細胞残渣の吸収にも関与している可能性が示唆された。その際破骨細胞の細胞表面にヒアルロン酸レセプターであるCD44が検出されたことから破骨細胞の軟骨基質内への侵入には軟骨基質中のヒアルロン酸との相互作用があるものと推察された。またtube形成をした毛細血管内皮細胞が分解した軟骨基質や少量の細胞残渣を取り囲む状態も観察され、さらに破骨細胞と接触するような肥大軟骨細胞が小型の石灰化基質を取り囲む状態も認められ、これらの細胞もおそらく取り囲んだ物質の処理に関与しているものと考えられた。さらに、従来より単核の前破骨細胞の癒合過程には骨芽細胞あるいはストローマ細胞との直接接触が必須であると考えられているが、今回の所見では毛細血管内皮細胞に未分化な単核の細胞が密着している状態も認められた。したがって場合によっては骨芽細胞やストローマ細胞の代わりに内皮細胞が前破骨細胞の癒合に関係していると考えられる。以上のことからマウス下顎頭軟骨の初期軟骨内骨化部位においては破骨細胞、肥大軟骨細胞、毛細血管内皮細胞が従来知られている機能以外の機能を発現していると考えられ、またそれらの細胞が密に接着していることから様々な細胞間の相互作用も考えられた。また本研究費を用いてマウス下顎頭軟骨の初期発生過程やラット破髄における免疫組織化学に関する研究も行い、これらの結果は論文にまとめて報告した。マウス下顎頭軟骨の初期軟骨内骨化を光学顕微鏡、電子顕微鏡を用いて観察したところ、tube形成を示している内皮細胞が軟骨内に侵入して直接分解した軟骨基質を取り囲み、その処理に関与している像が観察された。またこれらの内皮細胞が細胞間接着装置によって軟骨内で互いに連絡し一連のループ構造を作り、そのループの中に破骨細胞と未分化な単核細胞が内皮細胞と接着しつつ互いにも密着している状態が観察された。さらにそのような単核細胞が癒合していると考えられる像も認められた。一般には破骨細胞の形成には骨芽細胞との直接接着が必要であるとされているが、生体内のある領域では内皮細胞がその機能を肩代わりしている可能性が示唆された。そのほか、現在のところ破骨細胞がbone collarを吸収した後、さらに軟骨内に突起を伸ばし肥大軟骨細胞と密着するようになる状態も観察された。このような光学顕微鏡、電子顕微鏡による観察から内皮細胞、破骨細胞、肥大軟骨細胞三者の密接な関係が示唆されており、現在細胞接着分子を中心とした免疫組織化学的検索を遂行中である。また、免疫組織科学的検索の一環としてType IIおよびXコラーゲンの局在を検索したところ、両者とも胎齢15日に下顎頭軟骨が形成されるとすぐに同時に発現することがわかった。さらに下顎頭軟骨はalkaline Phosphatase陽性のprogenitor cellから形成され長骨の軟骨原基とは異なった発生過程で生ずることが明らかとなった。この結果は論文にまとめて出版された。

したがってこの部位においては破骨細胞がbonecollarの吸収に引き続き、ruffled borderではなく主に突起と空胞を利用することによって、軟骨基質や細胞残渣の吸収にも関与している可能性が示唆された。その際破骨細胞の細胞表面にヒアルロン酸レセプターであるCD44が検出されたことから破骨細胞の軟骨基質内への侵入には軟骨基質中のヒアルロン酸との相互作用があるものと推察された。またtube形成をした毛細血管内皮細胞が分解した軟骨基質や少量の細胞残渣を取り囲む状態も観察され、さらに破骨細胞と接触するような肥大軟骨細胞が小型の石灰化基質を取り囲む状態も認められ、これらの細胞もおそらく取り囲んだ物質の処理に関与しているものと考えられた。さらに、従来より単核の前破骨細胞の癒合過程には骨芽細胞あるいはストローマ細胞との直接接触が必須であると考えられているが、今回の所見では毛細血管内皮細胞に未分化な単核の細胞が密着している状態も認められた。したがって場合によっては骨芽細胞やストローマ細胞の代わりに内皮細胞が前破骨細胞の癒合に関係していると考えられる。以上のことからマウス下顎頭軟骨の初期軟骨内骨化部位においては破骨細胞、肥大軟骨細胞、毛細血管内皮細胞が従来知られている機能以外の機能を発現していると考えられ、またそれらの細胞が密に接着していることから様々な細胞間の相互作用も考えられた。また本研究費を用いてマウス下顎頭軟骨の初期発生過程やラット破髄における免疫組織化学に関する研究も行い、これらの結果は論文にまとめて報告した。
地域安全保障と地域機構の紛争関与：アジアとアフリカの対照性の要因分析

三つの現地調査と二つの学会発表を実施した。現地調査については、第一に、西アフリカ諸国経済共同体(ECOWAS)の本部(アブジャ、ナイジェリア)を訪問し、ECOWAS委員会などでインタビューや資料収集を実施した。次に、欧米諸国の研究機関を訪問し、研究潮流の把握に努めた。2018年5月、ウイーン大学のアフリカ研究所、9月、ワシントンの戦略国際問題研究所(CSIS)やジョージタウン大学などにおいて、資料収集を実施するとともに、アフリカの地域安全保障と地域機構の役割、あるいは紛争解決などに関する専門家と意見交換を実施し、自身の論文執筆のための参考意見を聞くことができた。アフリカには、ECOWASやアフリカ連合(AU)など多くの地域機構が存在し、時に対立し、時に強調しながら、アフリカ各地の紛争の解決に向けて活動を展開している。単一の地域機構の紛争関与メカニズムを解明するためには、他の地域機構との関係を視野に入れることは重要である。こうした観点から、ECOWASと域外諸国との関係、ECOWASとAUの関係について分析した。この分析結果をもとに、2018年6月、ライプチヒ大学大学院の地域研究セミナーと、ケニア・ナイロビで開催された国際会議(the 8th International Interdisciplinary Conference)において、報告を行った。研究機関の訪問や学会での発表を通じて、研究者ネットワークを構築できたことも今後の研究計画遂行において成果の一つとなった。複数の学会やセミナーで報告し、有益なコメントを得たことで、論文の執筆に時間を要している。論文の執筆と投稿のため、一年の延長を申請した。今後は、論文を完成させ、投稿を試みようと考えている。また、学会発表等で意見交換した研究者と共同研究の可能性を探っているので、この点についても進めていきたい。本研究は、紛争関与の積極性からみて対照的なアジアとアフリカの地域機構について実証分析に基づく比較研究を実施することで、地域機構の政策決定メカニズムの違いが地域機構による紛争関与のあり方を規定することを示す。事例として、アジアでは東南アジア諸国連合(ASEAN)を、アフリカではアフリカ連合(AU)を取り上げる。研究実施計画において、平成27年度には東南アジア諸国連合(ASEAN)の紛争関与について調査するため、東南アジア諸国への出張を予定していたが、ジャカルタのテロ事件のために急きょ中止せざるを得なかった。代わりに、現地の一次資料などを電子媒体でできる限り入手し、電話によるインタビューを実施することで、その実態の把握に努めた。研究計画では、ASEANとAUの比較を行うとしている。しかし、AUによる紛争関与の経験は、アフリカの紛争関与において先行した西アフリカ諸国経済共同体(ECOWAS)と南部アフリカ開発共同体(SADC)の経験から大きな影響を受けているというアフリカ研究者からのアドバイスを受け、AUによる紛争関与を調査する前準備として、ECOWASとSADCの紛争関与の状況を調べた。以上の調査をする傍ら、ASEANとECOWAS・SADCにおける紛争関与における意思決定過程を比較した。その結果、ASEANでは拒否権が重視されているに対し、ECOWASやSADCでは少数の加盟国が紛争関与を主導することが可能になっていることが分かった。この内容について、2015年6月にアジア経済研究所の所内研究会にて、7月と12月とそれぞれ東京大学と京都大学にて研究発表を行い、フィードバックを受けた。ASEANの紛争関与を調べるため、東南アジア諸国への出張を予定していたが、出張直前に起きたジャカルタのテロ事件で中止した。出張の代わりとして電話でのインタビューや資料収集に努めた。今年度は三つの調査研究を実施した。一つは、紛争研究の潮流を把握するため、コペンハーゲン大学政治学部および同大学紛争解決センターを訪問し、研究計画に対するコメントを求め、現地調査上のアドバイスを受けたことである。このなかで、アフリカの地域機構に関する調査には、一次資料の不足(そもそもあまり公式文書を残さない)や資料入手の困難、インタビューの実施の困難さなど問題があることがわかった。一方、アフリカの地域機構に関しては、その活動の活発化から、多くの書籍が出版されている。二次文献としてそうした文献を活用するとともに、現地以外で一次資料等(公式文書など)が入手可能か検討する必要がある。第二に、紛争研究に関する文献を重点的に購読し、分析枠組みの精緻化に必要な概念整理などを行った。紛争研究は量的研究と質的研究に分かれる。質的研究には、社会学的アプローチを援用したものが目立ち、紛争当事者の認識や価値などを分析するものが多い印象がある。本研究は意思決定過程を追うことに主眼を置いており、その意味でも紛争当事者(加盟国政府)の認識や意図をどう捉えるかという点で、これらの質的研究は大変参考になった。第三に、方法論の整理と検討を行った。特に、意思決定過程を追う本研究にとって不可欠な方法論として、過程追跡法の基本を確認したことは、今後実証分析を実施する上で、大いに役立つと考える。また、二つの事例を比較する際の基本についても確認した。アジアとアフリカの地域機構を比較する本研究で、他の変数を統一して比較する原則をどのように維持するかについて今後検討する必要がある。アフリカの地域機構について現地調査を実施する予定だったが、調査準備が十分に整わず、翌年度に持ち越している。調査事項はある程度固まっているが、調査準備の遅れの多くは、現地情勢が悪化したことや、地域機構の官僚機構へのインタビュー実施が困難というところに起因している。現地調査実施に向け、今後、様々な方法を検討したい。2017年度は、主に、アフリカの地域機構による紛争管理・紛争解決の取り組みについて、ヨーロッパのアフリカ研究実施研究機関および、現地調査を実施し、成果として論文を執筆した。

現地調査はアフリカ連合(AU)の本部のあるエチオピア・アディスアベバにおいて実施した。AU委員会の各部署の担当者へのインタビューを中心に、AUの本部に派遣されている他のアフリカの地域機構の代表者にも話を聞くことができた。また、AU委員会のアーカイブを訪れ、その蔵書資料状況について話を聞くとともに、本研究に関わる資料の提供を受けた。エチオピアへの現地調査の実施により、一次資料の収集やインタビューなどの蓄積ができ、論文執筆に弾みがついた。また、アジアの地域機構との比較について、新たな比較軸の可能性も模索できた。三つの現地調査と二つの学会発表を実施した。現地調査については、第一に、西アフリカ諸国経済共同体(ECOWAS)の本部(アブジャ、ナイジェリア)を訪問し、ECOWAS委員会などでインタビューや資料収集を実施した。次に、欧米諸国の研究機関を訪問し、研究潮流の把握に努めた。2018年5月、ウイーン大学のアフリカ研究所、9月、ワシントンの戦略国際問題研究所(CSIS)やジョージタウン大学などにおいて、資料収集を実施するとともに、アフリカの地域安全保障と地域機構の役割、あるいは紛争解決などに関する専門家と意見交換を実施し、自身の論文執筆のための参考意見を聞くことができた。アフリカには、ECOWASやアフリカ連合(AU)など多くの地域機構が存在し、時に対立し、時に強調しながら、アフリカ各地の紛争の解決に向けて活動を展開している。単一の地域機構の紛争関与メカニズムを解明するためには、他の地域機構との関係を視野に入れることは重要である。こうした観点から、ECOWASと域外諸国との関係、ECOWASとAUの関係について分析した。この分析結果をもとに、2018年6月、ライプチヒ大学大学院の地域研究セミナーと、ケニア・ナイロビで開催された国際会議(the 8th International Interdisciplinary Conference)において、報告を行った。研究機関の訪問や学会での発表を通じて、研究者ネットワークを構築できたことも今後の研究計画遂行において成果の一つとなった。複数の学会やセミナーで報告し、有益なコメントを得たことで、論文の執筆に時間を要している。地域機構による紛争関与の状況をある程度把握することができたため、今後は、地域機構で異なる意思決定メカニズムがどのように構築されてきたのか、いかなる要因が作用したのかを探る予定である。アフリカ諸国への出張も研究計画の通り実施する予定であるが、現地の状況や他の業務等の都合で変更することもありうる。アフリカの地域機構に関する動向を調査するため、エチオピアなどへの現地調査を計画しているが、一次資料の取集について現地以外でも収集可能かを検討したい。並行して、学術雑誌への投稿を進める。
粉末プロセス工学における新定量解析法の構築とその応用

研究課題は,粉末プロセスを精密加工の基盤技術にするために設定した。試行錯誤に試験結果を相対的に比較する従来の評価法には,無駄や誤りを犯しやすい弱点があるので,このアプローチ法の踏襲を忌避した。それに代え,原料である粉末や短繊維などの独立分散相や,製品となる焼結部品などの空孔を含んだ不均質多相組織(多孔質体)に、本質を捉える定量キャラクターをそれぞれに探索し,試験結果等の解析に定量性を付与すると共に,結果をもたらす要因の顕在化とその寄与率(影響力)を算出又は推定して,試験に信頼性と再現性を確保した評価方法を構築することが出来た。材料特性との関連においても,キャラクター値の分布を統計学を援用して定めることを提案した。個々に狙いを定めた試験の数々で単に成果を考察することに留まらず,系統的研究を創案して種々の試験を実施した。幸いにも,これまでに展開した粉末に関する基礎研究の成果を総括した実績は,広く国内外で高く評価され,国内外に向けては,技術教育図書に長年の経験を持つJohn Wiley and Sons社から教科書兼専門参考図書として."New Quantitative Approach to Powder Technology"を出版できた。一方国内では,粉体粉末冶金協会で,「粉末と粉末プロセスに関する定量解析の研究」と「粉体技術への新しい定量アプローチ法の構築と応用」をそれぞれの業績題目として,研究進歩賞と研究功績賞を得ている。粉末プロセスを精密加工の基盤技術とするため,原料である独立分散相や製品の空孔を含めた不均質多相組織を定量する手法の開発が重要と考え,不均質分散相の粒度(大きさ)と粒形(形状)を同時に多数計測し,両分布の統計的な数値で形態(粒度と形状)分布特性を定量評価することを提案した。研究課題を達成するために計画した系統的なアプローチで,本年度に報告できた実績と,現在実施している成果の公表予定,ならびに今後に目論む研究展開は,以下のようである。1.市販粉末で粒子の投影像と切断像を実測し,同時に粒度と形状を考慮した粒子群のモデル(1)投影像の形態分布特性に従う相当慣性楕円形に基づく楕円体群(2)切断像の形態分布特性に従う相当慣性楕円形に基づく二重楕円体群を作成し,そのランダム配向における平面切断のシミュレーションを実施した。前者はバンクーバーでの国際会議で発表(裏面参照)し,後者はニューヨークでの国際会議(2000年)で公表予定である。2.傾斜振動板法による粉末粒子の形状分級を実験とシミュレーションで行った。一部は,粉体および粉末冶金誌に掲載(裏面参照)し,全体は京都での粉末冶金世界会議と展示(2000年)で公表予定である。3.粉末の磁性焼結製品の組織を構成する空孔を測定し,製品機能特性との定量的関係や焼結プロセスの解析への基礎資料を作成した。成果は同上の粉末冶金世界会議(2000年)で公表予定である。新提案は,材料開発における新解析法に留まらず,製品の内部組織を制御する方法などへの応用が見込まれる。本年度に購入した画像の高速入力処理設備を用い,現場操業への応用も視野に入れた画像入力法や統計解析処理法を一括迅速化する試行を実施している。4.情報産業機器用セラミックス基板などの精密切断に適用される硬質粉末材料の形態特性を定量し,その精度と性能との関連を比較考察する。研究課題は,粉末プロセスを精密加工の基盤技術とするために設定した。従来の相対評価法を排し,原料である独立分散相(粉末)や製品の空孔を含めた不均質多相組織(多孔質体)に,それらの本質を捉える定量キャラクーを設定し,キャラクター値の広がりなどを統計的に定量評価することを実施している。研究成果間で比較を可能にすることに留まらず,系統的アプローチでプロセスに内在する定量関係の探索とその一般化(普遍化)を図っている。本年度の実績は,以下のようである。1.研究代表者が,研究功績賞で粉体粉末冶金協会から表彰されたことをまず報告する。

これは,本研究の狙い,方法,これまでに獲得した成果とそのまとめ方などが高く評価された結果であり,受賞記念講演論文としてまとめた(裏面参照)。2.市販粉末で粒子の投影像と切断像を実測し,同時に粒度と形状を考慮した粒子群のモデルを作成し、そのランダム配向における平面切断のシミュレーションを実施し,ニューヨークでの国際会議(2000年)で公表した(裏面参照)。3.傾斜振動板法による粉末粒子の形状分級を実験とシミュレーションで行い,京都での粉末冶金世界会議と展示(2000年)で報告した(成果は印刷中)。4.粉末の磁性焼結製品の組織を構成する空孔を測定し、製品機能特性との定量的関係や焼結プロセスの解析への基礎資料を探索し,中間報告として同上の粉末冶金世界会議(2000年)で発表した(成果は印刷中)。現在実施している焼結製品の空孔を含めた不均質多相組織(多孔質体)に関する成果の公表予定は、以下のようである。1.種々の方法で多孔質体の空孔を,孔径および分布,形態,表面積などで調べて比較し,空孔構造などについてもまとめ,ニューオーリンズで開催される国際会議で「製品のばらつきを低減して粉末プロセスを活性化する方策」に関する特別プログラムで公表を予定している。粉末プロセスを精密加工の基盤技術とするため,昨年度までに,原料である独立分散相や製品の空孔を含めた不均質多相組織を定量する手法の開発が重要と考え,独立分散や不均質組織分散相の粒度(大きさ)と粒形(形状)を同時に多数計測し,両分布の統計的な数値で形態(粒度と形状)分布特性を定量評価することを提案した。本年度からは,その成果を発展させて適用範囲の拡大を心がけ,研究課題への系統的なアプローチを研究グループ外の賛同諸氏の助けも借りて遂行した。本年度に報告できた実績と,現在実施している成果の公表予定,ならびに今後に目論む研究展開は,以下のようである。1.傾斜振動板法による粉末粒子の形状分級を実験し,分級メカニズムをシミュレーションする計算機試験プログラムを作製して,結果を解析した。成果は京都での「粉末冶金世界会議と展示」で公表した(裏面の研究発表欄参照)。2.本研究課題で昨年度までに得た粉末のキャラクタリゼーションとその定量解析法の開発に向けた成果を応用し,粉末の磁性焼結製品の組織を構成する空孔を測定し、製品機能特性との定量的関係や焼結プロセスの解析への基礎資料を作成した。成果の一部は,同上の「粉末冶金世界会議」と「電気製鋼」誌で発表した(裏面参照)。更に適用範囲の拡大や精密化,ならびに磁性材料全般での位置付けへに発展させて引き続き研究している。成果は順次「粉体および粉末冶金」誌上や「2002年の粉末冶金世界会議」で公表予定である。3.研究代表者を中心にして種々の個別のテーマで実施した気孔が関与する応用研究で,気孔の定量評価が不完全な場合,同一知見を目指した複数の実験事実に矛盾や不一致が生じることを再々経験した。気孔の定量測定に新たな試みを加え,種々の測定結果を相互に比較して検討した。成果は「2001年の粉末冶金と粒子材料に関する国際会議」で発表した(裏面参照)。新たな提案やそれに基づく斬新な知見は,単なる材料開発における解析法の開発だけに留まらず、製品の内部組織を制御する方法などへの応用が見込まれる。