hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
柔軟シートを用いた視覚・触覚ディスプレイの開発

柔軟シートを用いて柔らかい物体の仮想的な視覚・触覚を提示するシステムの研究開発を行った.1.ゴムなどの柔軟なシートは,きつく張ると硬くなり,緩めれば柔らかくなる.よって,シートに加えるバイアス張力を変化させることで,シートに直接触ったときに異なる柔らかさを感じることができる.そこで,2台のロボットの先端に1枚の半透明柔軟シートを結合した触覚ディスプレイを構築した.ロボットでシートにバイアス張力を加え,シートの柔らかさを可変にする制御を実装した.カー変位曲線を測定した結果,バイアス張力を変えることでシートに異なる柔らかさを生成できることを示した.また,ユーザの指先位置をステレオカメラで計測し,指先接触点でシートが仮想物体の接平面になるようにマニピュレータを動かす制御法を実装した.仮想の円筒面を指先で撫でる能動触の実験を行い,シートの移動精度を測定して有効性を示した.2.視覚提示は,変形した仮想柔軟物体の立体CG画像をシートに直接背面投影することで実現した.ユーザの指先位置から仮想物体の押し込み量を求め,有限要素法により物体の変形形状を計算し,その立体CG画像を半透明シートに背面投影する.ユーザは立体視用メガネを装着し,シートに重なった立体の画像を見る.ところで,上記の触覚ディスプレイと組み合わせる場合,シートの移動や押し込みによるシートの変形のために,単にシートに画像を投影しているだけでは物体がゆがんで見えてしまう.そこで,この画像のゆがみを補正する方法を開発し,ユーザの視点から見た画像の精度評価および被験者実験により,補正法の有効性を示した.3.上記の視覚と触覚の融合により,ユーザは仮想柔軟物体の立体CG画像を見ながらそれに触ることができる.さらに,仮想物体を押し込むことで柔らかさ感じたり,能動触によりその形状を知覚することが可能となる.柔軟シートを用いて柔らかい物体の仮想的な視覚・触覚を提示するシステムの研究開発を行った.1.ゴムなどの柔軟なシートは,きつく張ると硬くなり,緩めれば柔らかくなる.よって,シートに加えるバイアス張力を変化させることで,シートに直接触ったときに異なる柔らかさを感じることができる.そこで,2台のロボットの先端に1枚の半透明柔軟シートを結合した触覚ディスプレイを構築した.ロボットでシートにバイアス張力を加え,シートの柔らかさを可変にする制御を実装した.カー変位曲線を測定した結果,バイアス張力を変えることでシートに異なる柔らかさを生成できることを示した.また,ユーザの指先位置をステレオカメラで計測し,指先接触点でシートが仮想物体の接平面になるようにマニピュレータを動かす制御法を実装した.仮想の円筒面を指先で撫でる能動触の実験を行い,シートの移動精度を測定して有効性を示した.2.視覚提示は,変形した仮想柔軟物体の立体CG画像をシートに直接背面投影することで実現した.ユーザの指先位置から仮想物体の押し込み量を求め,有限要素法により物体の変形形状を計算し,その立体CG画像を半透明シートに背面投影する.ユーザは立体視用メガネを装着し,シートに重なった立体の画像を見る.ところで,上記の触覚ディスプレイと組み合わせる場合,シートの移動や押し込みによるシートの変形のために,単にシートに画像を投影しているだけでは物体がゆがんで見えてしまう.そこで,この画像のゆがみを補正する方法を開発し,ユーザの視点から見た画像の精度評価および被験者実験により,補正法の有効性を示した.3.上記の視覚と触覚の融合により,ユーザは仮想柔軟物体の立体CG画像を見ながらそれに触ることができる.さらに,仮想物体を押し込むことで柔らかさ感じたり,能動触によりその形状を知覚することが可能となる.本研究は,ゴムのような柔軟なシートを用い,人体などの柔らかい物体の仮想的な視覚・触覚を提示するシステムの開発を目的とする.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.(1)触覚ディスプレイの構築:柔軟なシートは,きつく張ると固くなり,緩めれば柔らかくなる.よって,シートに直接触ることで,仮想柔軟物体の感触(柔らかさ)を感じることができる.そこで,ロボットとそれを制御するコンピュータからなるロボット制御系を2組用意し,2台のロボットの先端に1枚の透明柔軟シートを結合して触覚ディスプレイを構成した.次に,2台のロボットでシートを両端から引っ張り,張力を加えてシートの柔らかさを可変にする制御を実装した.また,空間上の指先位置をカメラで計測し、指の動きに応じてシートが仮想物体の接平面になるように移動させる制御方法を開発した.これにより,平面状のシートを用いて立体(円筒面)を指先で撫でる感触を実現できた.(2)視覚提示法の開発:仮想柔軟物体の変形CG画像を視覚提示する方法を開発した.この方法では,空間上の指先位置をカメラで計測し,仮想物体上の押し込み量を求める.有限要素法により仮想物体の変形を計算し,変形した仮想物体のCG画像を表示する.(1)の触覚ディスプレイと融合させ,円筒面を指先で押し込む場合や撫でる動作の視覚・触覚提示を実現した.また,CG画像の立体視化を行い,立体視用メガネを装着してこれを見ることで,立体感のある変形をリアルタイムで観察できる方法も実装した.(3)弾性体モデル作成方法の検討:人体などの柔らかい物体の仮想的な視覚・触覚を提示するには,対象物の形状と弾性(柔らかさ)のデータが必要となる.そこで,腕などの人体の一部を対象に,形状と弾性を計測する方法を検討した.本研究では,柔軟シートを用いて人体などの柔らかい物体の仮想的な視覚・触覚を提示するシステムの研究開発を行った.研究実績の概要は以下の通りである.

ゴムなどの柔軟なシートは,きつく張ると固くなり,緩めれば柔らかくなる.よって,シートに直接触ることで,仮想柔軟物体の様々な感触(柔らかさ)を得ることができる.昨年度は,2台のロボットの先端に1枚の半透明柔軟シートを結合した触覚ディスプレイを構築した.本年度は,2台のロボットでシートを両端から引っ張り,バイアス張力を加えてシートの柔らかさを可変にする実験を行った.力-変位曲線を測定した結果,バイアス張力を変えることでシート上に異なる柔らかさが生成できることを示した.また,指先位置をカメラで計測し,指先接触点においてシートが常に仮想物体の接平面になるように動かす制御法を実装した.立体(円筒面)を指先で撫でる能動触の実験を行い,シートの移動精度を測定して有効性を示した.シートを折って二つの平面や柔らかい縁も実現した.視覚提示は,シートを背面投影スクリーンとみなし,変形した仮想柔軟物体の立体CG画像をシートに投影することで実現した.この方法では,指先位置をカメラで計測し,仮想物体上の押し込み量を求める.有限要素法により仮想物体の変形を計算し,変形した物体のCG画像をシートに投影する.操作者は立体視用メガネを装着してこれを見る.上述の方法で立体に触る場合,スクリーンとなるシートは移動し,押し込むことで変形する.よって,単にシートに画像を投影しているだけでは物体がゆがんで見えてしまう.本年度は,この画像のゆがみを補正する方法を開発した.視点から見た画像の精度評価および被験者実験により,補正の有効性を示した.上記の視覚と触覚の融合により,立体的に表示される仮想柔軟物体のCG画像を指先で押し込む場合や撫でる場合の視覚・触覚提示を実現した.
粉体圧縮成形過程での充填・成形性の指標となる局所粉体特性評価法の開発

本研究では、微小固体の集合体である「粉体」を成形容器内に充填し、圧縮して成形体を作成する圧縮成形操作を対象として、その操作結果の定量的な予測が可能となる局所粉体特性を提案し、その特性が評価できる測定装置を開発することを目的としている。本年度は、実際の圧縮成形工程での成形不良要因である(1)型枠内へ重力充填する際の充填不良と(2)圧縮成形する際の型枠凹部または凸部での圧縮力不足のそれぞれについて、(1)粒子の自重と粒子間および粒子壁面間の摩擦等相互作用に依存する流動性、すなわち局所流動性の違いを評価できる評価装置の試作、および、(2)粒子間および粒子壁面間と壁面形状に依存する圧縮方向(=底部方向)および側壁方向への圧力伝播特性の違いの検討を行った。(1)局所流動性の評価装置の試作については、角度調整可能な二枚の板で構成されたモデル成形器を試作し、ミクロンオーダーのモデル球形粒子および非球形粒子の流動性評価を試みた。その結果、成形器内隅角部での閉塞状態が、試料粒子の内部摩擦角を反映する流動性指標となることがわかった。(2)圧縮方向(=底部方向)および側壁方向への圧力伝播特性の違いの検討については、直径10mmの円筒形中央に直径6mm,深さ1mmの窪みを持つ凹型,同じく中央に直径6mm,高さ1mmの突起を持つ凸型の3種の金型を製作した。伝播圧力の測定には、圧縮圧に応じて赤く変色する圧力測定フィルムを用いた。実プロセスで使用されている試料として非球形金属粒子2種類、モデル試料粒子として粒子径の異なる球形金属粒子2種類を用いた圧縮実験の結果、多少のバラツキはあるが、下杵形状に依らず粉体種ごとに、底面伝播圧力と側壁伝播圧力の比は一定となることが明らかとなった。本課題申請時より、初年度(平成30年度)には、(1)局所重力流動性の評価装置の試作、および、(2)圧縮方向(=底部方向)および側壁方向への圧力伝播特性の違いの検討を計画していた。(1)局所重力流動性の評価装置については、計画通り、角度調整可能な二枚の板で構成されたモデル成形器を試作した。その装置を用い、モデル粒子の充填状態から平均閉塞高さを充填性の指標として提案した。その平均閉塞高さは、市販の粉体流動性評価装置を用いて測定できるバルク体のモデル粒子内部摩擦角と相関することを明らかとした。すなわち、成形器内隅角部での閉塞状態が、試料粒子の内部摩擦角を反映する流動性指標となることがわかった。一方で、実際の圧縮成形操作において充填性が問題となる非球形で流動性の悪い試料については、本年度試作した評価装置では、投入粒子量の不均一が問題となることも明らかとなった。現在、装置への粒子投入方法の改善を行っている。(2)圧縮成形時の金型内圧力伝播特性については、直径10mmの円筒形中央に直径6mm,深さ1mmの窪みを持つ凹型,同じく中央に直径6mm,高さ1mmの突起を持つ凸型の3種の金型を製作し、圧力測定フィルムによる伝播圧力測定から、下杵形状に依らず粉体種ごとに、底面伝播圧力と側壁伝播圧力の比が一定となることを明らかとした。このことは、次年度計画している圧力センサーを配した局所二次元圧力伝播特性評価装置の試作において、装置形状は複雑金型を再現する必要はないことを示し、次年度のための基礎データとして十分な成果であると考える。また、底面伝播圧力と側壁伝播圧力の比は、大きな塊状物体を圧縮した場合よりも等方的に力は伝播するが、圧縮の初期段階では圧力が側面へ伝わっていないことも示唆されており、粉体の伝播特性に対しても基礎的な知見が得られている。次年度は、申請当初の計画通り、局所圧力伝播性評価装置の試作を中心に検討を進める。この装置の基本形状は、本年度の検討結果から、複雑金型を再現する必要はなく、軸対象の二次元的な形状で良いと考えられる。一方で、今年度の(2)圧縮成形時の金型内圧力伝播特性の検討において、当初は粒子の弾性変形領域内で比較的低い圧縮圧力での評価を予定していたが、予備実験により圧縮の初期段階では圧力が側面へ伝わっていないことが示唆されたため、粒子の降伏応力近くまでの圧力範囲で検討を行った。さらに、実プロセスでは塑性変形域まで対象とすることから、降伏応力値よりも高い圧縮圧での検討を行ったところ、弾性変形域と塑性変形域では、底面伝播圧力と側壁伝播圧力の比の値が異なる結果が得られている。このことは、当初予定よりも広い圧縮圧力範囲での測定が可能となる局所圧力伝播性評価装置が必要であることを示唆する。そこで、伝播圧力を検知するセンサーについて、その測定レンジを決めるために、今年度よりも高い圧縮圧での(2)圧縮成形時の金型内圧力伝播特性評価を実施する。その上で、必要な測定レンジの圧力測定が行えるセンサーを、市販しているピエゾ型センサーを改良することで試作することを予定している。(1)局所重力流動性の評価装置については、本年度の検討で、流動性の悪い粒子に適用するためには、試作した評価装置への粒子投入方法の改善が必要であることが明らかとなった。流動性の悪い粒子であっても、粒子集合体である粉体では、粉体層内に設置した板を引き上げた場合、板上にスパチュラ角と呼ばれる一定の角度を持つ山形の粒子層が形成されることが古くから知られている。

そこで、現在、安定したスパチュラ角を矩形の板上に形成し、そのまま装置に投入できる粒子投入装置を試作中である。本研究では、微小固体の集合体である「粉体」を成形容器内に充填し、圧縮して成形体を作成する圧縮成形操作を対象として、その操作結果の定量的な予測が可能となる局所粉体特性を提案し、その特性が評価できる測定装置を開発することを目的としている。本年度は、実際の圧縮成形工程での成形不良要因である(1)型枠内へ重力充填する際の充填不良と(2)圧縮成形する際の型枠凹部または凸部での圧縮力不足のそれぞれについて、(1)粒子の自重と粒子間および粒子壁面間の摩擦等相互作用に依存する流動性、すなわち局所流動性の違いを評価できる評価装置の試作、および、(2)粒子間および粒子壁面間と壁面形状に依存する圧縮方向(=底部方向)および側壁方向への圧力伝播特性の違いの検討を行った。(1)局所流動性の評価装置の試作については、角度調整可能な二枚の板で構成されたモデル成形器を試作し、ミクロンオーダーのモデル球形粒子および非球形粒子の流動性評価を試みた。その結果、成形器内隅角部での閉塞状態が、試料粒子の内部摩擦角を反映する流動性指標となることがわかった。(2)圧縮方向(=底部方向)および側壁方向への圧力伝播特性の違いの検討については、直径10mmの円筒形中央に直径6mm,深さ1mmの窪みを持つ凹型,同じく中央に直径6mm,高さ1mmの突起を持つ凸型の3種の金型を製作した。伝播圧力の測定には、圧縮圧に応じて赤く変色する圧力測定フィルムを用いた。実プロセスで使用されている試料として非球形金属粒子2種類、モデル試料粒子として粒子径の異なる球形金属粒子2種類を用いた圧縮実験の結果、多少のバラツキはあるが、下杵形状に依らず粉体種ごとに、底面伝播圧力と側壁伝播圧力の比は一定となることが明らかとなった。本課題申請時より、初年度(平成30年度)には、(1)局所重力流動性の評価装置の試作、および、(2)圧縮方向(=底部方向)および側壁方向への圧力伝播特性の違いの検討を計画していた。(1)局所重力流動性の評価装置については、計画通り、角度調整可能な二枚の板で構成されたモデル成形器を試作した。その装置を用い、モデル粒子の充填状態から平均閉塞高さを充填性の指標として提案した。その平均閉塞高さは、市販の粉体流動性評価装置を用いて測定できるバルク体のモデル粒子内部摩擦角と相関することを明らかとした。すなわち、成形器内隅角部での閉塞状態が、試料粒子の内部摩擦角を反映する流動性指標となることがわかった。一方で、実際の圧縮成形操作において充填性が問題となる非球形で流動性の悪い試料については、本年度試作した評価装置では、投入粒子量の不均一が問題となることも明らかとなった。現在、装置への粒子投入方法の改善を行っている。(2)圧縮成形時の金型内圧力伝播特性については、直径10mmの円筒形中央に直径6mm,深さ1mmの窪みを持つ凹型,同じく中央に直径6mm,高さ1mmの突起を持つ凸型の3種の金型を製作し、圧力測定フィルムによる伝播圧力測定から、下杵形状に依らず粉体種ごとに、底面伝播圧力と側壁伝播圧力の比が一定となることを明らかとした。このことは、次年度計画している圧力センサーを配した局所二次元圧力伝播特性評価装置の試作において、装置形状は複雑金型を再現する必要はないことを示し、次年度のための基礎データとして十分な成果であると考える。
代数幾何的楕円ポテンシャルのスペクトルとモノドロミーの研究

代表的な代数幾何的楕円ポテンシャルであるn次Lameポテンシャル(n≧2)が、ある種の退化条併を満たす場合に、Darboux-Lame方程式について、スペクトル保存変形とモノドロミー保存変形の両方の立場から研究を行った。一般のn≧2に対して、その係数が高次KdV方程式を満たすことを証明することにより、スペクトル同型族であることを証明した。その結果は、Calogero系との関連も含めた論文として現在執筆中である。モノドロミー保存変形については、n=2の場合に、変形パラメータが特殊な代数曲線上にある場合に限られることを証明した。また、その場合には楕円曲線上の2次Lame方程式が、その楕円曲線から1次元射影直線へのある特殊な3重被覆写像で、4個の確定特異点を持つHeun型方程式に変換されることを示した。このHeun型方程式は、変形パラメータが0の時に、確定特異点が3個のGauss型超幾何方程式に退化することも明らかにした。さらに、このことを用いて、モノドロミー表現を具体的に計算した。これらの結果は、いくつかの国際学会で発表するとともに、諭文としてまとめて学会誌に投稿し、現在印刷中である。2次Lame方程式を楕円曲線上の微分方程式と見なしたとき、その楕円曲線に対応するJacobi多様体はファイバーリングの構造を有するが、その事実を一般化する為に、低次元多様体のファイバーリング条件を研究し、3次元多様体が円周上でファィバーリングされる必要十分条件として、その多様体が適切なk周期作用を許容することであることを明らかにした。これらの結果は論文としてまとめて、学会誌に投稿し、現在印刷中である。モノドロミー群等の有限群を研究するには、その不変式環の構造を調べる必要があるが、その為にその生成元を効果的に計算するアルゴリズムの研究を行い、それを数式処理システムAsirに実装した。代表的な代数幾何的楕円ポテンシャルであるn次Lameポテンシャル(n≧2)が、研究代表者にによって以前得られたある種の退化条件を満たす場合に、具体的に得られる特殊な固有関数族を用いて構成される1-複素パラメータ族であるDarboux-Lame方程式のモノドロミーをn=2の場合に計算して、それがパラメータに依存しないこと、ならびにパラメータが0の場合にGaussの超幾何方程式に一致する事を証明した。その過程で変形方程式の係数が有理関数になることを証明することが必要になるが、従来知られていた有理ソリトンの場合等と異なり、超幾何関数が初等関数に退化する為の必要十分条件として知られているSchwarz-Hukuhara-Ohashiの条件と密接に関連することが分かり、変型される方程式だけでなくモノドロミーが保存される条件にも超幾何関数が関連することが明らかになった。以上の結果の一部は、11月に九州大学応用力学研究所で開催された研究集会「非線形波動現象の理論と応用」で発表し、さらにその後得られた結果は米国アラバマ大学バーミングハム校で開催された数理物理学と微分方程式に関する国際会議で発表すると共に、その機会を利用して同大学のWeikard教授と共同研究を行った。さらにn=3の場合に退化条件を、汎用計算ソフトウェアMatLabを用いて計算し、対応する重複スペクトルの構造を明らかにした。この結果を用いることによりn=2において成功したモノドロミー同型族の高次への一般化への道が開けた。また、これらのモノドロミーの計算には多くの記号処理が必要となる為数式処理システムReduceが有効であることが分かった。

2次Lameポテンシャルが、ある種の退化条件を満たす場合に、重複Darboux変換により楕円曲線上の微分方程式である2次Darboux-Lame方程式を構成し、それがモノドロミー同型族であることは、前年度までの研究で明らかにされていた。今年度は、そのモノドロミー群を具体的に計算し,それらの結果を併せて7月ギリシャで開催された微分方程式と数理物理学に関する国際会議で発表した。また、2次Darboux-Lameポテンシャルのスペクトル保存性を詳しく調べ、その結果も併せて、8月北京で開催された国際数学者会議ICM2002で講演した。また、それらの結果の一部は論文にまとめて国際雑誌に投稿し掲載が受理された。また、スペクトル変数はある超楕円曲線上の点と考えられるが、そのファイバーが楕円曲線であるファイバーリングの特性を調べる為の準備的考察として、一般の位相多様体のファイバーリング条件を調べた結果を論文にまとめ国際雑誌に投稿し掲載が受理された。他方、2次Darboux-Lameポテンシャルはある種のKdV型方程式を満たすことは以前に証明していたが、その方程式の時間微分の項は時間変数だけの関数が係数になっているが、それを変数変換で消去する為にその関数の具体的な形を求め、標準的なKdV方程式の解に変換することに成功した。さらに、その結果を利用して楕円ソリトンのコンピュータグラフィックを描き、ソリトンの非線形相互作用の様子を視覚的に表現すると共に、その特異点の位置を具体的に計算する手法もあわせ確立した。これはKdV方程式等の非線形発展方程式の特異性を有する解の極の運動を記述するCalogero-Moser-Sutherland系の厳密解法になっているが、それらの結果は、4月上旬アメリカで開催される国際会議、および7月オーストラリアで開催される国際会議で発表する予定である。
体節形成周期を規定する分子時計のメカニズム

本研究は、体節原基での分子発現のオシレーションの周期性が、体節分節化の時空間的周期性に変換される分子メカニズムを明らかにすることを目的として行われた.空間情報を担うFGFシグナル活性と時間情報を担うNotchシグナルの振動が、FGFシグナルの抑制因子を介して結びつくことを明らかにした.また、NotchシグナルのフィードバックインヒビターNrarpが振動のロバスト性を担っていることを明らかにした.本研究は、体節原基での分子発現のオシレーションの周期性が、体節分節化の時空間的周期性に変換される分子メカニズムを明らかにすることを目的として行われた.空間情報を担うFGFシグナル活性と時間情報を担うNotchシグナルの振動が、FGFシグナルの抑制因子を介して結びつくことを明らかにした.また、NotchシグナルのフィードバックインヒビターNrarpが振動のロバスト性を担っていることを明らかにした.生物は、発生過程においてさまざまな現象が正確なタイミングでおこる結果、正確にかたちづくられる。しかし発生過程の時間的制御機構は、これまでほとんど明らかにされていない。脊椎動物の胚の繰り返し構造である体節は、体節原基が一定時間ごとに分節化することで等間隔パターンとして形成される。すなわち体節形成は、発生過程において時間的制御を受ける現象の代表例であり、時間的周期性を利用した形態形成のよいモデルである。これまでの研究により、体節原基細胞内で分子発現のオシレーションがおこり、その周期性が分子時計として分節化の時空間的周期性を制御していることが明らかになっている。本研究は、体節原基での分子発現のオシレーションの周期性が、体節分節化の時空間的周期性に変換される分子メカニズムを明らかにすることを目的として行われた。以前に我々は、体節原基に特異的に発現する転写因子Hes7を発見し、そのネガティブフィードバックループが分子発現のオシレーションの基本的なメカニズムであることを明らかにしている。また、分節化の位置決定にはFGFシグナルの勾配が関わっていることが既に知られている。これらのことから我々は、分子発現のオシレーションの時間的周期性がFGFシグナルに伝達されることによって、時間的周期性が分節化の空間的周期性に変換され等間隔パターンがつくられると仮説を立て、伝達を担う分子を探索した。その結果、FGFシグナルの抑制因子の一つがHes7による分子発現のオシレーションを受け継ぐことを発見した。今後具体的なメカニズムを明らかにする。生物は、発生過程においてさまざまな現象が正確なタイミングでおこる結果、正確に形づくられる。その結果、FGFシグナルの抑制因子Sproutyの一つがHes7による分子発現のオシレーションを受け継ぐことを発見した。以前に我々は、体節原基に特異的に発現する転写因子Hes7を発見し、Hes7を介したNotchシグナル系のネガティブフィードバックループが分子発現のオシレーションの基本的なメカニズムであることを明らかにしている。本研究ではNotch抑制因子であるNrarpのノックアウトマウスを作製し、Notchシグナルの体節形成周期決定における役割を解析した。Nrarpをノックアウトすると、Notchシグナルが増強され、その結果体節形成周期が延長することを示唆する結果を得た。このことからNotchシグナルの強度が体節形成周期決定に重要であることが明らかになった。

これまでの研究により、体節原基細胞内で分子発現めオシレーションがおこり、その周期性が分子時計として分節化の時空間的周期性を制御していることが明らかになっている。本研究は、体節原基での分子発現のオシレーションの周期性が、体節分節化の時空間的周期性に変換される分子メカニズムを明らかにすることを目的として行われた。以前に我々は、体節原基に特異的に発現する転写因子Hes7を発見し、Hes7を介したNotchシグナル系のネガティブフィードバックループが分子発現のオシレーションの基本的なメカニズムであることを明らかにしている。本研究ではNotch抑制因子であるNrarpのノックアウトマウスを作製し、Notchシグナルの体節形成周期決定における役割を解析した。Nrarpをノックアウトすると、分子発現のオシレーションが不安定になり、遺伝子発現のノイズや環境からのかく乱に脆弱になることを明らかにし、また数理的な解析でそれを裏付けた。このことからNrarpのフィードバックループが体節分節化のメカニズムのロバスト性に寄与していることが明らかになった。
小児重症心室性不整脈の危険因子としての再分極異常の解明

小児重症心室性不整脈の危険因子を、体表面電位図を用いた再分極のばらつきの検出(ARI c-d ; Activation Recovery Interval dispersionを用いた)および自律神経による心拍変動の特徴と再分極の変化という2点で検討した。以下に本研究によって明らかになった点をまとめる。1)ARIc-dは年齢による変化は大きくなく、平均+2標準偏差値を正常上限の基準値とすると、どの年齢層でもおおむね200前後であった。2)各疾患群ごとの検討では、症状・家族歴のあるQT延長症候群例および失神や突然死の危険の高い心室頻拍群でARIc-dが高値を示し、症状のないQT延長例や単発性の心室性期外収縮群では正常例と有意差がなかった。3)心室頻拍発生の一因としての心筋細胞活動電位持続時間の不均一性の増大はARIc dispersionの高値として検出できると考えられた。4)心拍変動解析では、副交感神経パワーを表すHF成分の変動係数はQT延長症候群において低い傾向があり、特に突然死した例で低値であった。5)交感神経パワーが大きく変化した時間の心電図波形にT波形の変化や心室性期外収縮を認め、自律神経支配の変動と心室性不整脈をおこす再分極異常が関連していることが示唆された。いずれも重症心室性不整脈に至る機序に関わった非侵襲的な検出法と考えられ、検診などで心電図により不整脈が発見された小児の予後判定に応用できると思われる。小児の重症心室性不整脈を生じる危険因子としての心室の再分極異常を検討するために、フクダ電子社製VCM3000を用いて、体表面87点での単極誘導を記録しQRST等積分値図を作製した。6-15歳の正常児32例のQRST等積分値図は、左前胸部から右前胸部下部を正領域、右前胸部上部および背部を負領域が占め、積分値の極大および極小をそれぞれ一個有する単一双極子パターンを示した。運動誘発性の心室頻拍の既往児8例においても、ほぼ同様の単一双極子を呈した。標準12誘導心電図においてQT時間の延長を認め、失神のない8例のQRST等積分値図では、単一双極子パターンを示したが、左前胸部の積分値は正常より高く、右前胸部の積分値は正常より低い傾向がみられた。家族性で、重症不整脈が原因と考えられる失神既往のあるQT延長症候群4例では多極性や、前胸部全体の積分値が著しく高値を示す異常所見が認められた。また再分極異常を検出する他の方法として、心筋局所の活動電位持続時間を反映するとされるActivation Recovery Interval値と、その不均一性の指標であるARI dispersionを求めた。単発の心室性期外収縮のみを有する正常児22例のARI値の最短値は178+/-20msec、最長は343+/-20msec、そのdispersionは165+/-17msecであった。心表面心電図から記録したActivation Recovery Interval(QRS波のdV/dTminimumからT波のdV/dT maximumまでの時間)はその心筋局所の活動電位持続時間とよく相関し再分極異常の検出法として注目されている。小児において体表面心電図のARIのばらつきが、心室頻拍のsubstrateとしての活動電位持続時間の不均一性を反映するかどうかを検討するため、6歳から15歳の小児を対象とし失神の既往のある家族性QT延長症候群4例(LQTS群)、QTc0.46以上の延長例で不整脈を有しない群8例(LQT群)、QT延長症候群以外の心室頻拍を有する8例(VT群)、散発性の心室性期外収縮22症例(PVC群)において、ARI isochrone map、ARIc値(Bazett式で補正したARI値)、ARIc dispersion(前胸部および背部87点の体表面のARIc最長値と最短値の差)を比較した。

ARI isochrone mapでは、正中部から左前胸部にかけてARIの短い領域が、背部から右前胸部上部にARIの長い領域が占め、最長点と最短点の分布も各群で特徴的な所見はみられなかった。しかし心室頻拍を有するVT群、LQTS群のARIcの最長値は対照となるPVC群に比し著しく高値を示しARIc dispersionも高い値を示した。不整脈のないLQT群のARIc値の最長値は有意に高値であったが最短値も延長しておりARIc dispersionは正常値であった。さらに心表面にある程度近接した第五肋間を中心とした前胸部右鎖骨中線から左中腋窩線35点のARIc dispersion、および標準胸部誘導のQTc dispersionを各群で比較した。35点ARIc dispersion、および標準胸部誘導のQTc dispersionにおいてもPVC群とLQT群は差が無く、心室頻拍を有するVT群、LQTS群は有意に高値であったが、各群の重なりがみられた。以上よりARIc dispersionの高値は心室頻拍発生の一因としての心筋局所の活動電位持続時間の不均一性の増大を反映していると考えられた。小児童症心室性不整腕の危険因子を、体表面電位図を用いた再分極のばらつきの検出(ARlc-d;Activation Recovery Interval dipersionを用いた)および白律神軽による心拍変動の特徴と再分極の変化という2点で検討した。以下に本研究によって明らかになつた点をまとめる。1)ARlc-dは年齢による変化は大きくなく、平均+2標準偏差値を正常上限の基準値とすると、どの年齢層でもおおむね200前後であった。2)各疾患群ごとの検討では、症状・家族歴のあるQT延長症候群例および失神や突然死の危険の高い心室頻拍群でARlc-dが高値を示し、症状のないQT延長例や単発性の心室性期外収縮群では正常例と有意差がなかった。3)心室頻拍発生の一因としての心筋細胞活動電位持続時間の不均一性の増大はARlc dispersionの高値として検出できると考えられた。4)心拍変動解析では、副交感神経パワーを表ずHF成分の変動係致はQT延長症候群において低い傾向があり、特に突然死した例で低値であつた。5)交感神経パワーが大きく変化した時聞の心電図波形にT波形の変化や心室性期外収縮を認め、自律神経支配の変動と心室性不整脈をおこす再分極異常が関連していることが示唆された。いずれも重症心室性不整脈に至る機序に関わった非侵襲的な検出法と考えられ、検診などで心電図により不整脈が発見された小児の予後判定に応用できると思われる。
覚醒剤の構造ー活性相関およびその拮抗薬に関する研究

我々は覚醒剤の薬理作用の構造ー活性相関を研究してきたが,覚醒剤のフェニル基とアミノ基窒素の位置関係が近い形のコンフォメ-ションを取るとアミン放出作用を発現し,遠い形のコンフォメ-ションを取るとセロトニン受容体へのアゴニスト作用を発現することを示して来た。この構造ー活性相関の研究の過程で,単独では作用を示さない4ーフェニルテトラヒドロイソキノリンが覚醒剤のアミン放出作用を選択的に抑制することにより覚醒剤の作用を抑制することを見出した。これらの作用はラットの脊髄単シナプス反射電位の実験,脊髄切片からのノルアドレナリンの放出を測定する実験で示された。本年度の研究においては,主として,覚醒剤のラット移所行動増加作用および側坐核からのドパミン放出作用に対する4ーフェニルテトラヒドロイソキノリンの作用を研究した。(1)メタンフェタミン(3μg)をラットの側坐核に注入すると,ラットの移所行動が著明に増加した。4ーフェニルテトラヒドロイソキノリン(9μg)を投与するとメタンフェタミンの移所行動増加作用は有意の抑制された。(2)ラットの側坐核に透析チュ-ブを設置し,行動を測定しながら,ドパミンの放出を測定した。メタンフェタミン(10^<ー6>M)を潅流すると,ドパミンの放出は約8倍に増加した。4ーフェニルテトラヒドロイソキノリン(10^<ー6>M)を同時に潅流すると,ドパミンの放出は有意に抑制された。以上の結果は4ーフェニルテトラヒドロイソキノリンが側坐核において,覚醒剤のドパミン放出作用を抑制することにより覚醒剤の移所行動増加作用を抑制することを示している。4ーフェニルテトラヒドロイソキノリンは覚醒剤のアミン放出作用機序の研究および覚醒剤依存症などの研究に貢献できると思われる。
科学的発見を支援する認識的プログラミングパラダイムの創立

科学的発見における認識過程とその自動化に関して、15項目の基礎的観察と仮定をまとめた。これらの基礎的観察と仮定に基づいて、認識過程に関する様々なモデルや自動化ツールに対して、方法論的な分類を行うことができる。科学的発見における認識過程とその自動化に関する上記の基礎的観察と仮定に基づいて、強相関論理を基礎論理体系として、科学発見における認識過程をモデル化した。強相関論理に基づいたある形式理論に関して、論理式で表現された任意の命題に対する行為者の認識態度を「明示的な容認」、「暗黙的な容認」、「明示的な拒否」、「暗黙的な拒否」、「明示的な矛盾」、「暗黙的な矛盾」、「明示的な独立」と「暗黙的な独立」という8種類に定義し、任意の命題に対する行為者の9種の可能な認識態度変化を示した。更に、形式理論に対して「認識的演繹」、「認識的拡張」と「認識的縮約」という行為者による3種類の認識操作を定義し、それらの基本性質を示した。これらの基本概念により、認識過程を行為者が知っている知識または信念という出発点から一連の認識操作とその結果の系列として定義し、色々な推論を認識過程として定義できることを示した。基礎付ける論理体系として強相関論理を採用した結果、この認識過程のモデルは、矛盾の存在を許すこと、組合せ的爆発を避けること、論理的全知を避けること、自然な非単調性を持つことなど従来提案された認識過程モデルにはなかった望ましい性質を持っている。我々が提案した強相関論理に基づいて、科学発見における認識過程をモデル化した。ある形式理論に関して、論理式で表現された任意の命題に対する行為者の認識態度を「容認」、「拒否」、「矛盾」と「独立」という4種類に定義し、任意の命題に対する行為者の12種の可能な認識態度変化を「理論の拡張」と「理論の縮約」という理論に対する2種類の修正の組合せに帰着し、更に、形式理論に対して「認識的演繹」、「認識的拡張」と「認識的縮約」という行為者による3種類の認識操作を定義し、それらの基本性質を示した。科学的発見において科学者達に新しい強力な自動化道具と系統的方法論を提供し、科学的発見における認識過程を認識的プログラムとして記述し実行するという科学研究における「計算的方法論」を創立するために、上記の認識過程の強拍関論理モデルに基づいて、帰結関係を計算の対象とし、認識操作を計算過程の基本操作とし、既知の事実と帰結関係から帰結演算によって新しい帰結関係を認識する過程をプログラミングの対象とする認識的プログラミングという新しいプログラミングパラダイムを提案した。演繹推論における従来の古典的妥当性基準は、発見的、進化的知識処理にとって不十分で、発見的、進化的知識処理を実現するための知識の表現と知識の推論において強化されるべきことを指摘した。そして、その代わりに、推論の前提と結論の真理値に対する要求以外に、推論の前提と結論との間に必ず相関性があるという相関的妥当性(therelevantvalidity)を妥当性基準とする相関推論(relevantreasoning)という新しい概念を提案した。更に、強相関論理に基づいた推論は相関推論であることを示した。強相関論理に基づいて、科学発見における認識過程をモデル化した。認識過程の計算モデルの構築と認識的プログラミング言語の設計のために、認識過程の強相関論理モデルの計算的性質、計算の複雑さ、前向き自動演鐸機構、認識状態修正機構、会話的機能、プログラミングのしやすさ、利用者インターフェースなど各側面から認識的プログラミングパラダイムに対する基本要求を明確にしている。

強相関論理に基づいたある形式理論に関して、論理式で表現された任意の命題に対する行為者の認識態度を「明示的な容認」、「暗黙的な容認」、「明示的な拒否」、「暗黙的な拒否」、「明示的な矛盾」、「暗黙的な矛盾」、「明示的な独立」と「暗黙的な独立」という8種類に定義し、任意の命題に対する行為者の9種の可能な認識態度変化を示した。更に、形式理論に対して「認識的演繹」、「認識的拡張」と「認識的縮約」という行為者による3種類の認識操作を定義し、それらの基本性質を示した。これらの基本概念により、認識過程を行為者が知っている知識または信念という出発点から一連の認識操作とその結果の系列として定義し、色々な推論を認識過程として定義できることを示した。基礎付ける論理体系として強相関論理を採用した結果、この認識過程のモデルは、矛盾の存在を許すこと、組合せ的爆発を避けること、論理的全知を避けること、自然な非単調性を持つことなど従来提案された認識過程モデルにはなかった望ましい性質を持っている。
自社株買いによる富の移転

本研究では、まず、日本企業のペイアウト政策(配当と自社株買い)が、どのような特徴を有しているのかを明らかにする。そして、配当や自社株買いを行う企業とその株主との間における富の移転(wealth transfer)問題についての可能性の考察を行う。主要な実証結果によれば、(1)企業は、自社株買いを配当の補完的なペイアウトとして利用していること、(2)企業が、自社株買いを実施する前に、利益マネジメントを行っており、しかも、収益指標(ROA)の変化を見る限り、自社株買いが、将来収益の楽観性を表わすシグナルというよりもむしろ、その企業におけるリスクのシグナルとなっていること、(3)近年(2003年度-2010年度の期間)において、配当の硬直性は観察されず、むしろ、企業が収益に対して柔軟な配当政策を実施していること、が挙げられる。これらの結果をまとめると、日本において自社株買いによるペイアウトには、富の移転問題が存在している可能性がある。平成22年度では、わが国のデータを用いて、自社株買いによるペイアウトが実施された前後における収益性指標(ROA)の変化に着目することで、シグナリング仮説、あるいは、エイジェンシー仮説が満たす要件についての検証を行った。得られた実証結果を整理すると、自社株買いによるペイアウトを実施する企業は、高い収益を実現している企業であれば、ペイアウトを実施する直前期において、負の利益マネジメントを行い、また、低い収益を実現している企業であれば、正の利益マネジメントを行っている。きらに、自社株買いによるペイアウトの前後における利益マネジメントを制御した収益性指標(修正済みROA)の変化について検証を行ったところ、自社株買いによるペイアウトの実施後において収益性が上昇する実証結果は、一部において得られているに過ぎず、むしろ、大半において、収益性が低下していることを示している。実施後における収益性の低下は、自社株買いが、将来の楽観的な収益性を表わすシグナルというよりも、企業のライフサイクルの段階において、その企業が成熟段階にあることを表わすシグナルであることを示唆している。本年度は,自社株買いに関する富の移転の研究の領域でもあるが,自社株買いと表裏の関係である企業のR&D投資政策と株式の流動性と金融機関との取引関係に関する分析も同時に行った。こちらの研究に関しては,それぞれ1つの研究成果としてまとまり,前者は,2012年6月に日本経済学会にて研究報告を行い,後者は,2012年9月に地域金融カンファレンスで研究報告を行った。以下では,それぞれの研究についての概略を紹介する。前者の研究では,企業のR&D投資の硬直性に注目し,それが多角化企業とそうでない企業でどのような差が見られるかについての実証的な検証を行った。そして,多角化を行っていない企業ほど,企業のR&D投資の硬直性が観察された。さらに,同様の分析を,規模,負債比率,ペイアウトの視点から分析したところ,負債比率の高い,そして自社株買いや配当などのペイアウトに積極的でない企業に企業のR&D投資の硬直性がないことが観察された。この2つの結果は,多角化している企業ほど,財務リスクが高く,ペイアウトに慎重な企業であり,その結果,企業のR&D投資が変動的になることを示唆している。後者の研究では,企業の株式市場の流動性とその企業と取引関係のある金融機関とのリレーションシップの関係についての実証研究を行った。実証結果によると,企業と取引関係のある金融機関とのリレーションシップが密接であるほど,その企業の株式市場の流動性が高まる。これは,金融機関とのリレーションシップが,市場に存在する情報の非対称性問題の緩和に繋がっていることを示唆している。当該年度では,自社株買いに関する富の移転の研究については,現在自社株買いにを実施した時期の前後において,株式リターンおよび株式流動性がどのように変化したかについて実証分析を行い,その効果についてを現在まとめており,最終的な段階である。本年度に関しては,自社株買いに関する富の移転の研究の領域でもあるが,自社株買いと表裏の関係である企業の配当政策に関する分析も同時に行った。こちらの研究に関しては,1つの研究成果としてまとまった。以下では,その研究成果について記述する。「日本における配当の硬直性について」:本論文では,わが国のデータを用いて,配当政策の硬直性についての検証を行った。日本企業は,2000年代初頭に構造変化を経験したという前提の下で,標本期間を2つの時期(前期:1993年度ー2002年度,後期:2003年度ー2010年度)に分割して,配当政策の硬直性の程度の推定を行った。

実証結果によれば,2002年度までの前半期では,配当政策の硬直性が観察されるのに対して,2003年度以降の後半期では,配当の硬直性は大きく低下し,企業は利益に対して柔軟的な配当政策を実施している。株主への富の移転を表わす尺度の計測に時間がかかっている。また,近年の自社株買いの実施状況に関するデータの整理に時間がかかっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。富の移転を表わす尺度の計測方法についての改善を行う。近年の自社株買いの実施状況に関するデータの整理に時間がかかっているが,可能な限り早い段階で,効率的な方法を構築したい。最後に,本研究と関連性が深いものの,必要以上に,当該研究周辺の研究に,時間が割かれている傾向があるので,できるだけ本研究に集中する。
廃石膏ボードの地盤改良材への適用と環境影響評価に関する研究

廃石膏ボードから得られる二水石膏を焼成処理して得られる半水石膏(再生半水石膏)は、水を加えると固化する性質を有している。この特徴を利用した地盤改良材としての有効利用技術の研究が進められている。本研究では、再生半水石膏を用いた地盤改良材の開発を目的として、実地盤への適用性の検討を行う。そして、実地盤に適用する際の利用マニュアルの作成を目標に実験的検討を行った結果について報告する。1)半水石膏による地盤改良固化メカニズムの把握廃石膏ボードから作られる半水石膏は,その焼成方法の違いによりその性質が異なることが考えられる.また,改良する地盤材料の性質の影響を受けることが想定される.そこで,焼成方法の異なる2種類の半水石膏(中性固化材)を用い,組成や粒度分布などの特性の異なる土質材料を用いて,半水石膏の改良メカニズムについて検討を行った。その結果、次のことが明らかになった。(1)土質材料に再生半水石膏を混合し、締固めることによって、混合材料の強度を増加させることがでる。また、この改良効果は、材料混合直後に発揮され、養生に伴って変化しないことも明らかとなった。(2)補助固化材の添加によって、混合材料の強度増加が期待でき、さらに、有効利用時に必要な強度を設定することが可能であることが示された。(3)再生半水石膏のみ添加した材料では、水浸1日後に再泥化してしまうが、補助固化材を添加することで再泥化抑制が可能である。(4)脱水ケーキに再生半水石膏及び補助固化材を添加した材料は、刃金土及び遮水シートの要求性能を満たすことができ、難透水性を示す。2)高含水比地盤への改良効果の検討建設現場から発生する汚泥や泥土,ため池底泥や浚渫土砂の改良など比較的初期含水比が高く取扱いや廃棄に費用の要する土質材料を固化し,再利用や運搬を容易にするために半水石膏(中性固化材)を用いる場合の検討を行った。その結果、高含水比の泥土の改良に効果的であり、特に高有機質土にも有効であることが示された。3)土壌環境への影響評価に関する検討再生半水石膏により改良した土質材料からのフッ素の溶出特性及び硫化水素の発生特性を調べた。その結果、(1)土質材料の違いによってフッ素溶出特性は異なり、細粒分含有率とフッ素の吸着量は高い相関性が見られた。(2)補助固化材及を添加することで、フッ素の溶出抑制が可能である。(3)脱水ケーキ及びしらすに再生半水石膏を添加した材料では、硫化水素の発生は見られないことが示された。石膏ボードは高度経済成長期以降、建築物の内装材として広く利用されており、建築物の解体に伴い、廃石膏ボードの発生が急増している。また、廃石膏ボードは紙と石膏に分離し管理型最終処分場へと処分することが義務付けられている。しかし、処分場の容量不足や民間業者の受入拒否などの問題から、石膏の有効利用が急務とされている。そこで本研究では廃石膏ボードから得られる二水石膏を焼成して得られる再生半水石膏に着目して地盤改良材としての有効利用を考えている。再生半水石膏は、中性固化材であり、水を加えると固化する性質があることから、この特徴を利用し、様々な地盤への適用の検討を進めている。本年度は、特に軟弱地盤の浅層混合処理の固化材料の開発を目的とし、含水比の高い軟弱な海成粘土を対象に(1)力学・溶出特性の実験的検討、(2)石炭灰の有効利用の検討、(3)硫化水素発生特性の検討を行い、次のような結論を得た。(1)博多粘土に再生半水石膏を添加したのみでは、汚泥と判断される50kN/m^2以下の強度を示す。また、再生半水石膏の凝結硬化作用は対象土の含水比に大きく依存することも明らかとなった。(2)浅層混合処理工法の要求強度300kN/m^2以上を満足する補助固化材添加量は、再生半水石膏の凝結硬化作用により減少させることができる。さらに、実施工を想定した際にもコスト削減に繋がることが示された。(3)石炭灰の吸水効果により、石炭灰の添加量が増加するにつれて、一軸圧縮強さが増加することが明らかとなった。(4)再生半水石膏を用いた地盤改良材の環境安全性の検討を行った結果、軟弱地盤を想定した際のフッ素溶出濃度は、再生半水石膏添加量と含水比が大きく影響することが判明した。(5)土質固有の性状や硫化水素固定能力が硫化水素ガスの発生や抑制に影響を及ぼしていることが明らかとなった。

発生現場及び破砕方法の異なる再生半水石膏が力学特性に及ぼす影響を調べた結果、発生現場の異なる新築系と解体系石膏では、最大圧縮応力に差が生じることが明らかとなった。また、破砕方法の異なる再生半水石膏では、焼成直後とミル直後の条件は、同程度の強度発現を示した。軟弱な粘土に対し、再生半水石膏のみを用いた改良では、土構造物における要求強度が得られないことから、補助固化材として高炉セメントB種及び生石灰を用いて検討した。その結果、補助固化材を用いた改良土の補助固化材添加量と一軸圧縮強さの相関性は良く、目標強度である養生7日において300kN/m2を満足する補助固化材の最低添加量を近似式を用いて推測することができることが明らかとなった。また、再生半水石膏添加量が増加するに伴って要求強度を満足する補助固化材最低添加量が減少することが明らかとなった。地盤改良材として再生半水石膏を実地盤に適用した際のふっ素溶出挙動を把握するために、乾湿繰返し試験で得られた浸漬水を用いて検討した。その結果、供試体表面から微量のふっ素が溶出し続けることが明らかとなった。しかし、溶出濃度は0.2mg/l程度と低濃度であり、土壌環境基準値を満足することが示された。また、乾湿繰返し試験により供試体のpHを低下させ、比較的ガスが発生しやすい条件下で硫化水素ガス発生試験を行った。その結果、セメントを添加し、改良土を弱アルカリ性に設定することで硫酸塩還元菌の動きが鈍くなり、硫化水素ガスの発生量が少なくなることが明らかとなった。再生半水石膏を地盤改良材料として用いる場合の利用マニュアルを提案した。このマニュアルに従って室内及び現場において地盤改良固化特性と環境安全性を管理することが出来れば、利用目的に応じて再生半水石膏を有効かつ安全に利用することが出来る。
有機金属用弱励起プラズマによるAl CVDの表面反応制御の研究

将来のディープサブミクロンルール超LSIでは、微細化とともに表面の凹凸が激しくなる。粒子運動をともなう物理的堆積法であるスパッタ法やバイアススパッタ法では、配線金属Alの段差被覆性を維持できなくなり、且つサブミクロンのコンタクト穴への穴埋め成膜が非常に困難になることが判明している。現在、これらの欠点を克服する技術として原子や分子の基板表面への吸着と表面反応による化学的堆積法であるCVD技術の開発が必要となっている。しかし、現在の技術のレベルでは、表面モルフォロジーや密着性等の膜質がスパッタ法よりも劣っている点もあり、早急にCVD Al膜の膜質改善を行なうことが最重要課題となっている。我々は、原料ガス分子の均一な吸着と表面反応による高品質薄膜形成を実現するため、気相励起と表面反応を分離し、独立に制御するHybrid-Excitation CVD技術を開発し、Al成膜を行ってきた。原料ガスには、有機金属トリメチルアルミニウム(TMA)と水素を用いて、気相励起にはウェハ位置から離れたプラズマを用いている。本研究では、以下2点について研究を行い、CVD Al薄膜の表面モルフォルジー、抵抗率、結晶性等の膜質を超LSI配線金属としての実用化レベルまで引き上げる。(1)プラズマパラメータと有機金属の励起・分解状態の関係を明らかにし、有機金属の励起・分解の制御法を確立して、表面モルフォロジーの改善を行なう。(2)励起・分解状態の異なる分子を用いて、基板の種類や表面処理の違いによる選択成長の制御を行う。昭和63年度では、有機金属の励起・分解制御に関して、電子密度を制御することにより、H_2/RF放電プラズマにおいてTMAをAl(CH_3)_2やAl(CH_3)の励起種へ選択的に励起・分解する技術を開発した。また、選択的に励起された有機金属を用いるとAl薄膜の表面モルフォロジーが改善された。更に、基板の種類によって成膜の選択性のでる励起種が明らかになりつつある。以上述べたように研究は研究計画に沿って進んでおり、次年度以降の研究の見通しは立っている。
自己免疫疾患の養子免疫療法

In vitroで活性化した細胞を体内に導入する、いわゆる養子免疫療法は近年、悪性腫瘍性疾患に試みられて好成績を収めているが、これをヒト全身性エリテマトーデス(SLE)のモデルであるループスマウスの治療に応用することを目的とした。ループスマウスのポリクローナルなB細胞の活性化の原因としてサプレッサーT細胞の機能障害が想定されているが、自身のサプレッサー機能を誘導することは困難である。これは組織適合抗原の合致する健常なマウスのサプレッサーT細胞を移入することによって克服可能と考えた。ループス発症マウスであるNew Zeal andBlack/White F1 hybrid(NZB/WF1)に体してはBalb/CとNZWのhybridの脾細胞を、今一つのループスマウスであるMRL/lprに対しては健常なMRL/nの脾細胞を使用した。それぞれの脾細胞をconcanavalin Aで刺激したものを尾静脈より1週間毎に、810回移入して、生存率、体重、尿タンパク、血中イムノグロブリン、腎組織などを検討した。NZB/WF1においては対照群との間にこれらの指標に差を認めなかったが、これは移入した細胞の持つNZW由来の遺伝子が自己免疫発症の方向に働いた可能性がある。なお、10匹中1匹に眼窩内腫瘍の発生を見た。MRL/lprについては、なお実験継続中であるが、このマウスの特徴である全身のリンパ節腫脹が、対照群に比して著明に抑制されており、本治療法の有効性が示された。自己抗体産生に対する効果に関しては検討中である。体重、尿タンパクの出現に関しては、現在のところ差は認められていない。従ってリンパ節腫脹と腎症の発現は無関係のようである。NZB/WF1の一部に腫瘍の発生を見たことはconcanavalin Aによって誘導されたサプレッサーT細胞がnatural killer cellの働きをも抑制したという可能性が考えられ、この点に関しては改めて検討する価値があると思われる。