hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地盤流動にともなう大変形の可能なせん断試験装置の開発

せん断破壊後の大変形域までを対象にした新しい砂のせん断試験を装置を開発し、その性能を実証した。この装置では、従来すべり面と呼ばれてきた破壊現象を直接顕微鏡で観察することができる、という特長がある。本装置は直方体型の砂供試体を平面ひずみ条件でせん断する。供試体内部に負の真空圧を供給することによって有効拘束圧を実現する。その結果、従来の三軸圧縮試験装置などで見られた圧力室が不要となり、供試体に顕微鏡を接近させることができる。また直方体型供試体の一面を透明なアクリル板で覆ったので、砂粒子の運動を明確に顕微鏡観察することができる。本研究ではCCD素子を搭載したディジタル式顕微鏡を使用したので、記録画像をコンピュータ解析することも可能である。砂の大変形実験を行ない、次のような成果を得た。まず、ピーク強度発現以前の砂粒子の運動は、隣接間隙への落ち込みである。そしてこれは供試体全体に一様に起こる。次にピーク強度に達した頃から供試体の変形は局所に集中し、これが従来すべり面と呼ばれてきた。実際には面ではなく、粒子の直径10個内外分の領域で粒子のずれ運動が盛んになることが、本研究で観察できた。この領域のことをせん断帯と呼ぶ。せん断帯の内部ではずれ運動だけでなく、粒子の回転も激しい。回転は一方向に限らず、正負両方面へ不規則に起こっている。またダイレイタンシーにともなう体積膨張も、せん断帯の内部で激しいことが観察できた。リングせん断装置を用いて砂の大変形実験を行った。またせん断時の砂粒子の動きを顕微鏡のスケールで観察を試みた。リングせん断試験では、ひずみにして400%程度に及ぶ大変形が可能であり、在来の三軸せん断装置や中空ねじり装置にない特色を持っている。本研究で使用した装置は供試体の高さ一定でせん断変形を起こさせることができ、これは非排水せん断試験と等価である。従来の三軸せん断装置では、応力ひずみ曲線がピーク強度を過ぎたのち、一度軟化して準定常状態に至り、さらにその後硬化してゆくことが観察されていた。しかしひずみの限界のため、この後どのような状態に至のかは、定かではなかった。このたびのリングせん断では、準定常状態のあと硬化して最終的な残留強度状態、すなわち定常状態に至ることが示された。定常状態の強度は、砂の密度とともに増加する。また、せん断ひずみ速度によらず一定であり、粘性的な傾向は見られなかった。繰り返しせん断後に大変形させた実験では、定常状態強度が小さめであることもわかった。せん断に際して砂粒子の運動をミクロに観察したところ、せん断初期の応力レベルの低い間は砂粒子が比較的自由に運動していた。一方応力レベルが高まったのち、準定常状態以降は特に、粒子同士の衝突と回転が著しいことがわかった。これらのミクロな現象が巨視的な応力ひずみ挙動に反映されている、と考えている。また直方体供試体の一面を透明なアクリル板で覆ったので、砂粒子の運動を明確に顕微鏡観察することができる。

まず、ピーク強度発現以前の砂粒子の運動は、隣接間隙への落ち込みである。そしてこれは供試体全体に一様に起こる。次にピーク強度に達した頃から供試体の変形は局所に集中し、これが従来すべり面と呼ばれてきた。実際には面ではなく、粒子の直径10個内外分の領域で粒子のずれ運動が盛んになることが、本研究で開発できた。この領域のことをせん断帯と呼ぶ。せん断帯の内部ではずれ運動だけでなく、粒子の回転も激しい。回転は一方向に限らず、正負両方向へ不規則に起こっている。またダイレイタンシーにともなう体積膨張も、せん断帯の内部で激しいことが観察できた。
包晶反応を用いた新しい結晶育成法の開発

溶液反応結晶成長法の一種である包晶反応を利用した新しい方法により分解溶融型化合物の単結晶を作成し、組成、構造、物性の関係を明らかにした。物質としては極端な異方性を示すと考えられる低次元系酸化物、すなわち酸化物超伝導体、低次元磁性体、低次元伝導体、鎖状珪酸塩などを取りあげた。研究の結果は以下通りである。1)タリウム系超伝導体単結晶の育成に成功し、構成変化とTcとの関係を明らかにした。2)新しい超伝導化合物Ti_2Ba_5Cu_4O_xを発見し、単結晶により、構造、物性を明らかにした。3)その場観察のできる時間分割高温X線粉末解析装置を開発し、1000°Cまでのビスマス系超伝導体の相関係を決定した。またイットリウム系超伝導体の結晶成長における包晶反応の速度論的解析を行った。5)良質・大形のイットリウム系超伝導体単結晶の育成と双晶の除去に成功し、磁気ピン止め効果を評価した。また、各主軸方向の異方的物性を独立して決定した。6)一次元物質SrCuO_2の良質結晶の育成に成功し、その精度結晶、磁気構造を解析した。7)良質針状のY_2Cu_2O_5結晶も同様の包晶反応を利用した方法で育成し、物性を測定した。8)二次元三角格子磁性体CuFeO_2の相関係を調べ、自己フラックスによる大形良質単結晶を育成し、組成、構造、帯磁率と育成雰囲気条件ととの関係を調べた。9)低次元金属伝導体PdCoO_2結晶を封管内での複分解法で得、異方的特性を明らかにした。10)トップ・シ-ド溶液成長法を改良し、鎖状構造マグネシウム輝石の大形良質結晶の育成を行った。以上の実験の他も含めた総合的な研究成果から、熱分解を伴うような高温で不安定な物質の単結晶合成には、包晶反応など化学反応を利用した結晶育成法の優れていることが判明した。今後はさらに育成例を増やすと同時に、成長機構のさらなる究明が課題といえよう。本年度は、1)ルツボ内での自己フラックス徐冷による方法と、2)改良型トップ・シ-ド法の検討を行った。3)その他、CuFeO_2、La_2NiO_<4+d>につき溶媒移動法で結晶を育成し、構造と物性を調べた。1)今回提案の包晶反応を利用したルツボ内徐冷法により、mmサイズの高温超伝導体Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_<10>の単結晶育成に成功した。この結晶は120K近傍に鋭い超電導転移点を持ち、X線回折パターンも非常にシャープであることから、結晶完全性の高いものであると判断された。この結晶を用いて、120K付近の精密結晶構造解析を行い、転移点近傍での顕著な格子伸縮を見いだした。同様の方法により、SrCuO_2結晶の育成にも成功し、添加された非磁性不純物と低次元磁性との関係を調べた。2)提案している包晶反応を利用した改良トップ・シ-ド結晶育成法を行うため、改良型引き上げ電気炉を設計・試作した。また、それによるMgSiO_3(enstatite)結晶の育成を試験的に行った。

すなわち通常のフラックス法により種子結晶を育成し、それを用いて成長容易軸(c軸)方向に引き上げたところ、数mmの結晶が得られている。今後は条件を改善して、さらに結晶の大形化を行う。3)浮遊帯域溶融法に溶媒移動法を組み合わせ、CuFeO_2、LaNiO_<4+δ>結晶を育成し、構造と物性を調べた。前者は2次元磁性体として、20K以下でフラストレーション状態になる。育成時に導入された酸素不定比性により価数揺動が生じ、それに伴う転移点の明瞭な移動が見られた。またLa_2NiO_<4+δ>については、雰囲気制御によって過剰酸素量δの異なる各種単結晶を育成し、それらについて精密結晶構造解析を行った。その結果、過剰酸素は格子間に存在するものと判断された。溶液反応結晶成長法の一種である包晶反応を利用した新しい方法により分解溶融型化合物の単結晶を作成し、組成、構造、物性の関係を明らかにした。物質としては極端な異方性を示すと考えられる低次元系酸化物、すなわち酸化物超伝導体、低次元磁性体、低次元伝導体、鎖状珪酸塩などを取りあげた。研究の結果は以下通りである。1)タリウム系超伝導体単結晶の育成に成功し、構造変化とTcとの関係を明らかにした。2)新しい超伝導化合物Tl_2Ba_5Cu_4O_xを発見し、単結晶により構造、物性を明らかにした。3)その場観察のできる時間分割高温X線粉末解析装置を開発し、1000°Cまでのビスマス系超伝導体の相関係を決定した。またイットリウム系超伝導体の結晶成長における包晶反応の速度論的解析を行った。5)良質・大形のイットリウム系超伝導体単結晶の育成と双晶の除去に成功し、磁気ピン止め効果を評価した。また、各主軸方向の異方的物性を独立して決定した。6)一次元物質SrCuO_2の良質結晶の育成に成功し、その精密結晶、磁気構造を解析した。7)良質針状のY_2Cu_2O_5結晶も同様の包晶反応を利用した方法で育成し、物性を測定した。8)二次元三角格子磁性体CuFeO_2の相関係を調べ、自己フラックスによる大形良質単結晶を育成し、組成、構造、帯磁率と育成雰囲気条件ととの関係を調べた。9)低次元金属伝導体PdCoO_2結晶を封管内での複分解法で得、異方的特性を明らかにした。10)トップ・シ-ド溶液成長法を改良し、鎖状構造マグネシウム輝石の大形良質結晶の育成を行った。以上の実験の他も含めた総合的な研究成果から、熱分解を伴うような高温で不安定な物質の単結晶合成には、包晶反応など化学反応を利用した結晶育成法の優れていることが判明した。今後はさらに育成例を増やすと同時に、成長機構のさらなる究明が課題といえよう。
小児応用を目指した拡張可能な小口径人工血管開発に関する研究

患者骨髄から採取した骨髄液から単核細胞を分離し重症閉塞性動脈硬化患者の虚血筋肉内に注入することにより血管新生を得ることにより側副血行路の造成を得、虚血症状の改善を得る目的の細胞治療プロジェクト(全国TACT-J)を進めている。平成17年3月までの現在までのところ11人に対してこの治療法を行ったが、これらの細胞の一部は、患者様の許諾をいただき冷凍保存(-80度)されている。この細胞を使用し、この研究に使用した。(方法)解凍した単核細胞10^8個を自己10%血性培地の培養液内で培養し、T75フラスコ内でconfruentとなったところで、トリプシン処理後血清内に浮遊液5ccを作成した。この細胞浮遊液を、野一色らの方法によりePTFE人工血管(太さ6mm)の中に注入し人工血管内腔に細胞を付着させた。この後、この人工血管を、成犬(8匹、体重約8-14kg、雄)の腸骨動脈に置換した。一ヵ月後にこれらの犬から置換人工血管を摘出し内腔を観察した。(結果)全例において、人工血管は閉塞していた。人工血管内腔は血栓が充満しており器質化していたことから、早期に閉塞したものと考えられた。コントロールとして、骨髄単核細胞を注入しなかった人工血管では、8例のうち3例が閉塞していたが、その他は開存していた。(考察)骨髄単核細胞を人工血管内に付着させることにより、小口径人工血管の体内へ埋め込んだ後の開存率を向上させる可能性があるのではないかとの考えであったが、反対に閉塞例が多かった。恐らく骨髄単核細胞の人工血管への付着法に問題があったのではないかと考えられた。人工血管への細胞の付着法については、問題なかったと考える(共同実験者の野一色より)。(今後の展望)異種細胞に対する応答が凝固を亢進させ、人工血管を閉塞させたとも考えられ、今後は犬から骨髄液を採取し、これから単核細胞を分離し実験を継続したいと考えている。小児応用可能な拡張可能な人工血管は必須であると考えるので、是非とも実験は継続したいと考えている。現在、我々は骨髄より採集した骨髄液から単核細胞を分離し重症閉塞性動脈硬化症患者の虚血筋肉内へ注入することにより血管新生を得ることにより側副血行路の増生を得、虚血症状の改善を得る目的の細胞治療プロジェクトを進めている。(7名)これらの細胞は、患者虚血筋内に注入した残りは凍結保存〔-80度〕されている。治療により患者の四肢虚血の改善された後、余剰の細胞を患者の許諾を得た後このプロジェクトに使用した。〔方法〕解凍した単核細胞10^8コをMedium199無血性培地、自己5%血性培地、自己10%血性培地、自己15%血性培地、自己20%血性培地の5種類の培養液で培養し、培養3日、5日、7日、14日目に細胞数を検討した。〔結果〕growth curveを作成することにより、10%患者血性培地において良好な細胞分裂が期待できることが判明した。これにより、感染の危険性の危惧されるところの動物(主に、牛、羊、豚)由来の血清を使用する必要がなく、増幅された細胞を患者の治療に役立てることが出来ることが判明した。〔今後の予定〕我々がこの実験を進める予定であった岡山大学大学院医学部オープンラボラトリーの開設が今春に延期された。そのため平成15年度の実験研究は、旧来の我々のラボを使用せざるをえず、予定していた満足な結果を得ることは出来なかった。しかし平成16年度の実験研究はこの新実験室において行なうことが出来る予定であり、より実り多い研究結果を得ることが出来るものと考えている。

恐らく骨髄単核細胞の人工血管への付着法に問題があったのではないかと考えられた。人工血管への細胞の付着法については、問題なかったと考える(共同実験者の野一色より)。(今後の展望)異種細胞に対する応答が凝固を亢進させ、人工血管を閉塞させたとも考えられ、今後は犬から骨髄液を採取し、これから単核細胞を分離し実験を継続したいと考えている。小児応用可能な拡張可能な人工血管は必須であると考えるので、是非とも実験は継続したいと考えている。
アクアポリンに着目した周術期における新たな輸液管理戦略の開発

水チャネルであるアクアポリン(AQP)を体液コントロールのための一つのツールと考え、それを制御することで周術期における浮腫を予防することが本研究の目的である。アストロサイト細胞に存在するAQP4は脳浮腫と関係していることが明らかとなっているため、方法としてラットのアストロサイト培養細胞株を用いてデキサメサゾン、五苓散、吸入麻酔薬によるAQP4への影響を明らかにし、続いてラット過剰輸液モデルを作成して各薬剤投与後の脳浮腫形成の程度やAQP4タンパク質の発現量を調べる。
都市再生における計画と現実ー停滞型周辺都市における都市再開発の社会学的研究ー

大阪市を母都市としてその周辺には、30に余る、いわゆる衛星都市群が蝟集する。これらの周辺諸都市は母都市との間において、機能的補完関係をもって分業的に並立するとともに、相互に激しい都市間競争に晒されている。本研究でとりあげる大阪府摂津市は淀川右岸の、いわゆる北摂7市の1つとして周辺に吹田、茨木、高槻など都市水準において高位置を占める都市群に囲繞され、近年、これら諸都市との競合関係の中で、相対的に停滞性を顕在化させてきた。行政、市民のいずれのレベルにおいても、一種の危機感が蔓延し、それへの対応を求める声が近時、急速に盛り上がってきた。1987年、市長の諮問機関として「摂津市経済活性化懇談会」が設置されるにいたった。本研究の代表者(神谷)が懇談会の会長に任命され、提言の作製に主導的な役割を果たすことになった。懇談会はその討議資料の作製を行政を介して、「関西大学都市問題研究会」に委託した。当研究会は1988年、1989年の両年にわたり、それぞれ性質を異にする2つの調査を実施した。その成果はすでに1990年6月10日の「関西社会学会大会」において報告するとともに、1991年10月発行の「関西大学社会学部紀要第23巻第1号」において「停滞型周辺都市における都市再生の主体要件」として公表した。1990・1991年度(平成2・3年度)の科学研究費補助金による調査研究はその延長線上にあるものであり、「都市再生」の問題を「定住性」の観点から裁断しようとするものである。なぜならば、地元経済とりわけ商業を中心とする第3次産業は地元住民の量的質的水準と深く相関するからである。端的にいって、顧客としての住民が質量的に、より定着的になるほど地元商業は潤うのである。ここに「経済活性化」を中心とした「都市再生」の課題が、そのまま、「定住性」の問題と不可分な関係にあることを確認できるのである。今年度の研究成果は2つに大別できる。第一に、平成元年度に実施した「停滞型周辺都市における都市再生の社会学的研究」の調査結果をまとめ、関西社会学会大会(平成2年6月3日・於関西学院大学)において報告したことである。われわれは停滞型周辺都市研究の対象として、大阪府摂津市を選定し、摂津市活性化のためには、いかなる阻害要因を除去し、いかなる発展要因を開発すべきかを問題として昭和63年、平成元年の両年にわたり調査を実施した。学会報告の成果は平成3年度当初の関西大学社会学部紀要において公刊を予定している。第二に都市流出者の分析を実施したことである。平成2年度はこれまでの研究成果を踏まえて、新しい視角から「都市再生の主体要件」の調査研究に取り組むことにした。2年間の計画で、「都市流出者の流出要因分析」をテ-マとする調査を実施する。ある都市から都市住民が流出移動する理由は多様である。そこには本人の意思とは無関係な要因が働く場合もあろう(転勤など)。だが、同時により良い居住条件を求めて去る住民もかなりの数に昇ることも予測に難くない。特に、近接都市への転住の場合には、その可能性も多い。この居住条件の意味も多義にわたる。住居条件の他にも、周辺的な環境条件も考慮に入れなければならない。そこで本年度はまず、これまで分析対象としてきた摂津市をフィ-ルドとして客観指標による統計的解析を実施した。

具体的には平成元年4月1日から平成2年3月31日までの間に摂津市から流出した全人口(5,909人)について「住民異動届」を基に、すべての流出住民の属性デ-タをコンピュ-タに入力し、様々な角度から統計処理を実施して、流出要因と推定できるものの析出を試みたのである。平成3年度の研究成果は「定住性の主体要件」をテ-マとする実態調査を実施したことである。研究課題「都市再生における計画と現実ー停滞型周辺都市における都市再開発の社会学的研究」において「都市再生の社会的要件は都市住民の定住性と密接な相関関係がある」という仮説的命題に立って、われわれは数年来、手がけてきた大阪府摂津市をフィ-ルドとしてその実態に迫る調査を進めた。当初、前年度(平成2年度)の作業「都市流出者の流出要因分析」の延長線上で、平成元年4月1日から平成2年3月31日までの間に摂津市から流出した全人口(5,909人)を母集団とする調査を計画した。だが、その後流出者名簿の利用について摂津市役所との交渉の過程で、その実現が不可能になり、急遽対象者を流出者から流入者に変更することを余儀なくされた。われわれは流入者を対象としながら、「定住性」の問題を調査することとした。すでにわれわれは平成元年において摂津市民を対象とした「まちづくりに関する市民意識調査」を実施している。したがって今回の「流入者」を対象とする調査において、前回の対象者と重複する可能性を避けるため、「流入者」を「平成2年4月1日から平成3年3月31日までの間に、他市町村から摂津市に流入したもの」(約6,000人)とし、それを母集団とすることとした。母集団のうちから、20歳未満および70歳以上の流入者を除き2分の1の抽出率によって1,378名を対象者として、平成4年1月25日2月10日までの期間に郵送法により調査した。回収数622票(回収率45.1%)であり、3月現在コ-ディング、コンピュ-タ入力作業を進めつつある。
脳腫瘍における中性アミノ酸トランスポーター発現の生物学的意義及び新規治療法の開発

悪性腫瘍細胞は正常細胞に比べ増殖能が上昇しており,細胞内代謝も亢進していると考えられる.輸送系L中性アミノ酸トランスポーターの構成分子であるLAT1は,4F2hcとの共発現により必須アミノ酸の輸送を担っており,最近癌細胞でも発現していることが報告された.我々はglioma細胞におけるLAT1の発現とその生物学的意義につき検討した.ヒトglioma細胞株では過半数の細胞株でLAT1の発現がmRNA及び蛋白レベルにて認められ,4F2hc mRNAは全ての細胞株で発現が認められた.LAT1高発現の細胞では,中性アミノ酸の細胞内取り込み能は亢進していた.LAT1高発現のLNZ308細胞を輸送系Lの阻害剤BCHで治療すると,細胞増殖が有意に抑制され,BrdU L1の減少とTUNEL陽性率の増加が認められたことから,BCH治療は細胞周期進行の阻害と細胞死を誘導することが明らかになった.その作用と相関して,BCH治療により細胞周期関連蛋白のp21の発現誘導と細胞死関連のPARPの切断が検出され,BCH治療効果の分子機序が示唆された.LAT1の発現・活性が低値を示すヒトglioma細胞株U87MG細胞にヒトLAT1発現ベクターを遺伝子導入し,LAT1を高発現する細胞株U87MG.LAT1を樹立した.この細胞はin vitroでは対照細胞(親株,空ベクター導入細胞)と比べ,増殖能に差が認められなかったが,ヌードマウスの皮下腫瘍モデルでは,U87MG. LAT1細胞由来の腫瘍で有意に増殖率の亢進が認められた.更に脳内腫瘍移植モデルでは,U87MG. LAT1細胞を移植したマウスで生存期間が有意に短縮し,脳内においてもLAT1高発現細胞の造腫瘍性の亢進が示された.以上より,LAT1は多くのglioma細胞に発現しており,その高発現はgliomaにおける造腫瘍性に関与していることが示唆された.更にLAT1は,難治性である悪性神経膠腫に対する新たな分子標的となる可能性が考えられ,今後より特異性が高く,低濃度で輸送系Lを阻害する低分子化合物の開発が期待される.悪性腫瘍細胞は正常細胞に比べ増殖能が上昇しており,細胞内代謝も亢進していると考えられる.輸送系L中性アミノ酸トランスポーターの構成分子であるLAT1は,4F2hcとの共発現により必須アミノ酸の輸送を担っており,最近癌細胞でも発現していることが報告された.我々はglioma細胞におけるLAT1の発現とその生物学的意義につき検討した.ヒトglioma細胞株では過半数の細胞株でLAT1の発現がmRNA及び蛋白レベルにて認められ,4F2hc mRNAは全ての細胞株で発現が認められた.LAT1高発現の細胞では,中性アミノ酸の細胞内取り込み能は亢進していた.LAT1高発現のLNZ308細胞を輸送系Lの阻害剤BCHで治療すると,細胞増殖が有意に抑制され,BrdU L1の減少とTUNEL陽性率の増加が認められたことから,BCH治療は細胞周期進行の阻害と細胞死を誘導することが明らかになった.その作用と相関して,BCH治療により細胞周期関連蛋白のp21の発現誘導と細胞死関連のPARPの切断が検出され,BCH治療効果の分子機序が示唆された.LAT1の発現・活性が低値を示すヒトglioma細胞株U87MG細胞にヒトLAT1発現ベクターを遺伝子導入し,LAT1を高発現する細胞株U87MG.LAT1を樹立した.この細胞はin vitroでは対照細胞(親株,空ベクター導入細胞)と比べ,増殖能に差が認められなかったが,ヌードマウスの皮下腫瘍モデルでは,U87MG. LAT1細胞由来の腫瘍で有意に増殖率の亢進が認められた.更に脳内腫瘍移植モデルでは,U87MG. LAT1細胞を移植したマウスで生存期間が有意に短縮し,脳内においてもLAT1高発現細胞の造腫瘍性の亢進が示された.以上より,LAT1は多くのglioma細胞に発現しており,その高発現はgliomaにおける造腫瘍性に関与していることが示唆された.更にLAT1は,難治性である悪性神経膠腫に対する新たな分子標的となる可能性が考えられ,今後より特異性が高く,低濃度で輸送系Lを阻害する低分子化合物の開発が期待される.悪性腫瘍細胞は正常細胞に比べ増殖能が上昇しており,細胞内代謝も亢進していると考えられる.輸送系L中性アミノ酸トランスポーターの構成分子であるLAT1は,4F2hcとの共発現により必須アミノ酸の輸送を担っており,最近癌細胞でも発現していることが報告された.我々はglioma細胞におけるLAT1の発現とその生物学的意義につき以下の如く検討した.まず,ヒトglioma細胞株13種類におけるLAT1と4F2hcの発現をWestern blot及びRT-PCRにて解析した.その結果,過半数のglioma細胞株でLAT1の発現がmRNA及び蛋白レベルにて認められた.また,4F2hcのmRNA発現は全ての細胞株でほぼ一様に陽性であった.次に,LAT1を発現し,Lシステムの活性陽性細胞を輸送系Lの阻害剤BCHにて治療し,その増殖・生存への効果を検討した.BCH治療によりLAT1陽性のLNZ308の細胞増殖は有意に抑制されたが,同濃度ではLAT1陰性のLN319細胞の増殖は抑制されなかった.LNZ308では,BCH治療により有意にBrdU LIが減少し,TUNEL陽性率が増加したが,LN319細胞では変化を認めなかった.

更に,LAT1の発現・活性が陰性であるヒトglioma細胞株LN319及びU87MG細胞にヒト型LAT1を遺伝子導入してLAT1を高発現した細胞を単離し,増殖能の変化を検討した.In vitroでは,種々の培養条件下において,明らかな細胞増殖能の亢進はこれまでのところ認められていない.以上より,LAT1は多くのglioma細胞に発現しており,その阻害により増殖抑制・細胞死の誘導が認められた.その分子メカニズムの解析,LAT1発現の造腫瘍性への関与,in vivoにおけるLAT1を標的とした治療の可能性につき,現在マウスモデルを含めて検討中である.悪性腫瘍細胞は正常細胞に比べ増殖能が上昇しており,細胞内代謝も亢進していると考えられる.輸送系L中性アミノ酸トランスポーターの構成分子であるLAT1は,4F2hcとの共発現により必須アミノ酸の輸送を担っており,最近癌細胞でも発現していることが報告された.我々はglioma細胞におけるLAT1の発現とその生物学的意義につき検討した.ヒトglioma細胞株では過半数の細胞株でLAT1の発現がmRNA及び蛋白レベルにて認められ,4F2hc mRNAは全ての細胞株で発現が認められた。LAT1高発現の細胞では,中性アミノ酸の細胞内取り込み能は亢進していた.LAT1高発現のLNZ308細胞を輸送系Lの阻害剤BCHで治療すると,細胞増殖が有意に抑制され,BrdU LIの減少とTUNEL陽性率の増加が認められたことから,BCH治療は細胞周期進行の阻害と細胞死を誘導することが明らかになった.その作用と相関して,BCH治療により細胞周期関連蛋白のp21の発現誘導と細胞死関連のPARPの切断が検出され,BCH治療効果の分子機序が示唆された.LAT1の発現・活性が低下を示すヒトglioma細胞株U87MG細胞にヒトLAT1発現ベクターを遺伝子導入し,LAT1を高発現する細胞株U87MG.LAT1を樹立した.この細胞はin vitroでは対照細胞(親株,空ベクター導入細胞)と比べ,増殖能に差が認められなかったが,ヌードマウスの皮下腫瘍モデルでは,U87MG.LAT1細胞由来の腫瘍で有意に増殖率の亢進が認められた.更に脳内腫瘍移植モデルでは,U87MG.LAT1細胞を移植したマウスで生存期間が有意に短縮し,脳内においてもLAT1高発現細胞の造腫瘍性の亢進が示された.以上より,LAT1は多くのglioma細胞に発現しており,その高発現はgliomaにおける造腫瘍性に関与していることが示唆された.更にLAT1は,難治性である悪性神経膠腫に対する新たな分子標的となる可能性が考えられ,今後より特異性が高く,低濃度で輸送系Lを阻害する低分子化合物の開発が期待される.
カオス理論によるトラクタ高速走行時異常振動回避のための設計論・制御論の構築

道路走行時のトラクタおよびトラクタ-作業機系の異常振動がカオス由来の非線形振動であるとの仮説を検証し,これを回避するための設計論および制御論を検討した。本研究の具体的研究経過は以下のとおりである.平成9年度1.ヒッチングシステムのFree-Playを考慮にいれたトラクタ-作業機系の非線形機械振動モデルを構築した.2.実機と試作した人工悪路走行実験により,モデルの検証を行った。振動数・振幅などの振動条件を変化させた場合の,トラクタ-作業機系の応答を実験的に測定する.この際,カオス解析を適用し,Free-Play起因のカオス振動発生という作業仮説を検証した.平成10年度1.トラクタのジャンプ(バウンジング)現象を記述するモデルを構築した。人工悪路実験により,構築された非線形振動モデルの数値実験と実機実験結果の比較を行い,モデルの妥当性の検証をおこなった.2.検証されたモデルによるパラメータスタディにより,モデルの非線形力学挙動を把握した.3.実際の農道において走行実験を行い、トラクタの操作安定性に関する調査を行った。4.一部の研究成果を公表した。(アメリカ農業工学会、農業機械学会)平成11年度1.トラクタの非線形現象の制御法として、パッシブp法としての車軸サスペンション、アクティブ法としての遅延フィールドバック法の可能性をシミュレーションによって検討した。2.非線形振動論とトラクタ事故との関連でサーベイを行い、本研究の実際問題への展開を構想した。3.一部の研究成果を公表した。(アメリカ農業工学会、農業機械学、日本機会学会)4.本研究成果を報告書として公表した。3点リンクのフリープレイを考慮した,トラクター作業機系の非線形振動モデルを構築し,パラメータスタディを実施した.そこでは,時系列,スペクトル,ポアンカレマップ,分岐図などによって評価した.その結果,トラクター速度を制御パラメータとした場合,明確な倍周期ルートによるカオスの発生を確認した.高さ5cmのステップを8個配置したの人工悪路を試作した.これを用いて,トラクター作業機系の走行試験を実施した.加速度計をトラクタ座席直下,作業機に装着し,リフトアームにひずみゲージを設置し,衝撃過程のひずみ信号を計測した.本実験結果より,明瞭に,3点リンクのフリープレイによる上死点,下死点における衝突現象が確認された.作業機の装着よって,すなわち衝突現象によって系の振動が低周波領域においてゆらぐことがスペクトル解析,リターンマップ解析により確認された.これらは,モデルの主張する,フリープレイによる非線形性の顕在化を支持する実験結果であった.これらの成果は,農業機械学会誌に投稿し,査読を終了し掲載を認められた.トラクタのバウンジング走行時の非線形挙動について実験的、理論的に明らかにした。タイヤの路面からの離脱・再衝突プロセスを考慮に入れた、バイリニア強制振動子モデルを構築した。得られたモデルによる数値実験により、周期倍分岐と準周期分岐の混在が確認された。典型的なカオス振動の存在が予測された。また、人口悪路を試作し、実機による走行実験を行った。走行速度を制御パラメータとした場合の周期倍分岐が確認され、カオス振動に加えて、準周期振動も確認された。さらに、非線形共振現象も観測され、最大のピーク間加速度で5g以上の厳しい振動を確認した。また、実際の悪路の農道においての実験を実施した。これにより、4.5Hz付近にトラクタの固有振動数の存在が認められた。次年度の課題は、ステップ角度による横方向振動の発生と操作安定性の低下、および振動低減のための設計法についての研究を行う予定である。

1.トラクタの非線形現象の制御法として、車軸サスペンション、遅延フィードバック法、Open-pluse-closed-loop法(OPCL)の可能性をシミュレーションによって検討した。2.非線形振動論とトラクタ事故との関連についてサーベイを行い、本研究成果の実際問題への展開を構想した。3.研究成果を報告書として公表した。
近傍磁界シールド効果評価法に関する研究

ヘルツダイポールが金属シールド板に対して垂直または平行に配置された場合の電磁界や近傍界シールド効果が波源と観測点の間の距離(以下、測定距離と呼ぶ)の乗数に比例することが理論解析的に報告されている。また、シールド板の近傍界シールド効果は、測定法によって測定距離,波源の向きやシールド板の大きさが異なるために、測定法を指定して評価されなければならない。本研究者は、測定のダイナミックレンジを広げるために励振整合された微小円形ループを励振・検出用のアンテナとして採用した近傍磁界シールド効果の測定法をすでに提案している。本研究では、磁気ヘルツダイポール近傍における円形シールド板の近傍磁界シールド効果について、シールド板の大きさの影響および距離特性を明らかにし、近傍磁界シールド効果の測定法を検討した。理論解析では、ホイゲンス・フレネルの原理を適用し、シールド板面上の面電磁流密度および面電磁荷密度から、観測点に生ずる磁界を求めて、円形シールド板の近傍磁界シールド効果を明らかにした。また、種々の大きさの円形シールド板に対して垂直または平行に配置した場合の近傍界シールド効果の実験を行った。実験結果から、次のことが明らかになった。大きなシールド板を採用した実験から、波源をシールド板に対して垂直または平行に配置した場合の近傍磁界シールド効果が測定距離に4乗に逆比例することが確認できた。波源をシールド板に対して平行よりも垂直に配置したほうが、小さいシールド板で無限平面シールド板と同等のシールド効果を得ることがわかった。波源をシールド板に対して垂直に配置した場合に、理論解析から得た無限平面シールド板とみなせる円形シールド板の大きさを実験で確認できた。以上のことから、波源をシールド板に対して平行よりも垂直に配置したほうが、近傍磁界シールド効果の測定に適していることを明らかにした。シールド板の近傍界シールド効果は、測定距離,波源の向きによって異なることが知られている。他の研究者によって、波源が電気ヘルツダイポールまたは磁気ヘルツダイポールの場合において、シールド板に対して垂直または平行に配置された場合の電界または磁界や近傍界シールド効果が測定距離の指数に比例することが理論解析的に報告されている。そのために、シールド板の近傍界シールド効果は、測定法によって測定距離,波源の向きやシールド板の大きさが異なるために、測定法を指定して評価されなければならない。本研究者は、近傍磁界シールド効果評価法の統一を目指して、励振整合されたループを励振・検出用のアンテナとして用いた測定法を提案した。この測定法により、波源周波数が1MHzにおける近傍磁界シールド効果の距離特性や円形シールド板によるシールド効果の測定に成功している。本研究では、理論式が示す距離特性の妥当性をより高めるために、更に、波源周波数が2MHzの場合の磁界シールド効果を測定した。シールド効果のその他の特性を知るためにシールド板が異なる形状の場合のシールド効果を測定によって比較した。また、円形に切断されたシールド板を回転楕円体(饅頭を潰した形)とみなす理論解析方法を検討した。測定結果から、波源周波数が2MHzの場合においても、理論式が示す、磁界または磁界シールド効果の距離特性を確かめることができた。同面積の円形および正方形のシールド板の磁界シールド効果はほぼ同じシールド効果を得ることが分かった。また、円形シールド板を完全導体の回転楕円体とみなして理論解析を行った。
小学生の言語的課題の解決に向けた日本語学・心理学の連携的研究

中央教育審議会答申や全国学力・学習状況調査等によって,小学生の抱える言語的課題が明らかにされている。国語教育の分野では,この課題に対していかに対処するかといった議論は行われてきているが,その課題の原因を探るという観点からの議論は十分に行われていない。一方,言語学・心理学の分野では,子供の言語習得能力を探る研究は盛んに行われているが,上記の課題の解決に直接資するような研究となると未だ十分には行われていないのが現状である。こうした現状に鑑み本研究では,小学生の言語的課題の原因は何かを分析し,その結果を踏まえ,その課題を解決するためにはどういった対応が可能かを日本語学・心理学の観点から考察する。
ヒト・フォンビルブランド因子に存在する糖鎖の生理機能の解析

1,PCR法を用いてABO血液型genotypeを決定した各ドナーの、vWF抗原量とvWF上のABO血液型抗原量を調べた。ELISA系で抗vWF抗体によって血漿中からトラップされるvWF抗原量と、そのvWFに対する血液型抗体(及びレクチン)の結合量に比例関係がみられたので、vWFあたりの血液型抗原量を指標として比較した。AA型(11例)とAO型(7例)を比較すると、抗A抗体の反応性はAA型の方が約25%強く、UEA-Iレクチンの反応性は逆にAO型の方が約35%強かった。また、vWF濃度は既報どおりAA型の方がAO型よりも高かった。一方、例数がまだ少ないが、亜型であるA2型の血漿vWFを調べると(3例)、1例でA型抗原量が少なく、H型抗原量の非常に多いものが見つかり、この検体では、vWF濃度も低かった。これらの結果から、同じ血液でもvWF上の血液型抗原量がgenotypeの影響を受けることが明らかになった。また、血液型抗原量(特にH型抗原量)とvWFの血中濃度に相関があること、すなわちO型でvWF濃度が低くなるように、genotype間でもH型抗原量の多いものほどvWF濃度が低くなる傾向があることが示唆された。2,vWFが血管内皮下組織のどのようなマトリクス成分と結合し、さらに結合することが引き金となってvWFが構造変化を起こし、血小板GPIbと相互作用できるようになるかどうかをELISA系で調べた。その結果、vWFは、III型コラーゲンと非常に良く結合するが、結合しただけではGPIb由来のグリコカリシンとは結合できず、蛇毒ボトロセチン存在下ではじめてグリコカリシン結合能を示すことがわかった。すなわち静水系では、マトリクス成分との結合のみではvWFの構造変化は起こらず、ずり応力やボトロセチン様の未知の補助因子がはたらく必要があることが示唆された(J.Biochemに発表)。
チタン製インプラント形状と骨再生の関係に関する研究

平成28年度には厚さ1.5mmのメッシュプレートに直径2, 3mmのメッシュ孔を穿ち、ビーグル犬3頭(成犬)の頭頂骨、腸骨に合計12個のメッシュ孔(2, 3mm)付チタンプレートを装着した。装着直後、1,2,3か月時にCTを撮影し、3か月時にチタンプレートを骨ごと摘出し、視診・高解像度CT・触診・走査電顕によりメッシュ孔内の骨再生を評価した。移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、グレード3以上の旺盛な骨再生を認めたのは頭頂骨の2mmメッシュ孔で10%、3mmメッシュ孔で43%、腸骨の2mmメッシュ孔で82%、3mmメッシュ孔で80%であった。走査電顕でメッシュ孔を通過した明らかなトラベクラーボーンが観察された。統計学的検討では2mmメッシュより3mmメッシュで、頭頂骨より腸骨で、それぞれ骨再生が有意に良好であった。これらの結果をもとに平成29年度にCT画像から作成したテーラーメイド脊椎カバー(厚さ1.5mm)を作成し、1.5mm、2.0mmのメッシュ孔を穿ち、ビーグル犬3頭に装着した。1,2,3か月時にCTを撮影し、3か月時にチタンプレートを骨ごと摘出し、視診・高解像度CT・触診・走査電顕によりメッシュ孔内の骨再生を評価した。その結果、移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、2.0mmメッシュ孔の群でより旺盛な再生が観察された。平成30年度には直径1.5, 2.0, 3.0mmメッシュ孔を穿った64チタン板(厚さ1.5mm)を人工体液中に37度で1週間浸漬し、骨誘導能を比較した。それぞれの条件でチタン板上に少量の結晶が観察され、これらの結晶はX線回折によりハイドロキシアパタイトと同定された。しかし、3群間での有意な差はみられず、平成28-29年度でみられた生体内での骨再生能をin vitroで再現することは困難であると考えられた。目的:脊椎変性疾患の治療として脊椎固定術が広く行われているが、固定インプラントが早期に骨癒合すれば、癒合不全や感染などの合併症が抑制される。しかし、これまでインプラントの微細構造と骨癒合の関係についての検討は十分に行われていなかった。本研究ではチタン製プレートに様々な微細加工を行い、骨癒合を促進する至適条件を探索する。方法:平成27年度までの予備実験でチタンに直径1-5mmの円形メッシュ孔、特に直径2-3mmのものを設けることにより骨癒合が促進されることが判明した。平成28年度には厚さ1.5mmのメッシュプレートに直径2, 3mmのメッシュ孔を穿ち、ビーグル犬3頭(成犬、1歳9か月3歳7か月、12.8-14.5kg)の頭頂骨、腸骨に合計12個のメッシュ孔(2, 3mm)付チタンプレートを装着した。骨再生に関してグレーディング(グレード14)を行ってFisher's exacttestで検定を行った。結果:移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、グレード3以上の旺盛な骨再生を認めたのは頭頂骨の2mmメッシュ孔で10%、3mmメッシュ孔で43%、腸骨の2mmメッシュ孔で82%、3mmメッシュ孔で80%であった。感染やプレートの脱転はみられなかった。考察:今回の検討ではチタン製プレートの骨癒合は頭蓋骨より腸骨で良好であり、2mmより3mmメッシュで旺盛であった。これらの結果をもとに平成29年度にさらなる検討を行う予定である。ビーグル犬3頭を使用した研究は順調に行われ、統計学的解析により骨再生を促進するメッシュ孔のサイズが確認された。その結果、移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、グレード3以上の旺盛な骨再生を認めたのは頭頂骨の2mmメッシュ孔で10%、3mmメッシュ孔で43%、腸骨の2mmメッシュ孔で82%、3mmメッシュ孔で80%であった。結論としてはチタン製プレートの骨癒合は頭蓋骨より腸骨で良好であり、2mmより3mmメッシュで旺盛であった。

これらの結果をもとに平成29年度にCT画像から作成したテーラーメイド脊椎カバー(厚さ1.5mm)を作成し、1.5mm、2.0mmのメッシュ孔を穿ち、ビーグル犬3頭に装着した。1,2,3か月時にCTを撮影し、3か月時にチタンプレートを骨ごと摘出し、視診・高解像度CT・触診・走査電顕によりメッシュ孔内の骨再生を評価した。その結果、移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、2.0mmメッシュ孔の群でより旺盛な再生が観察された。ビーグル犬を使用した実験は予定通り終了し、骨再生に関するメッシュ孔サイズの至適条件が決定された。平成28年度には厚さ1.5mmのメッシュプレートに直径2, 3mmのメッシュ孔を穿ち、ビーグル犬3頭(成犬)の頭頂骨、腸骨に合計12個のメッシュ孔(2, 3mm)付チタンプレートを装着した。装着直後、1,2,3か月時にCTを撮影し、3か月時にチタンプレートを骨ごと摘出し、視診・高解像度CT・触診・走査電顕によりメッシュ孔内の骨再生を評価した。移植したすべてインプラントで明らかな骨再生を認めたが、グレード3以上の旺盛な骨再生を認めたのは頭頂骨の2mmメッシュ孔で10%、3mmメッシュ孔で43%、腸骨の2mmメッシュ孔で82%、3mmメッシュ孔で80%であった。走査電顕でメッシュ孔を通過した明らかなトラベクラーボーンが観察された。統計学的検討では2mmメッシュより3mmメッシュで、頭頂骨より腸骨で、それぞれ骨再生が有意に良好であった。平成30年度には直径1.5, 2.0, 3.0mmメッシュ孔を穿った64チタン板(厚さ1.5mm)を人工体液中に37度で1週間浸漬し、骨誘導能を比較した。それぞれの条件でチタン板上に少量の結晶が観察され、これらの結晶はX線回折によりハイドロキシアパタイトと同定された。しかし、3群間での有意な差はみられず、平成28-29年度でみられた生体内での骨再生能をin vitroで再現することは困難であると考えられた。平成28年度の結果をもとに、平成29年度に微細構造や骨再生促進物質の効果の検討を行う。当初の予定通り、次年度は骨再生促進物質についての検討を行う。物品費の使用額が予想を下回った。平成29年度に物品費として使用する。
歴史的建造物を含む市街地環境における防災性の向上とその経済性についての研究

[研究の背景]大都市の市街地を形成する建造物は、1960年前後の住宅やビルがかなりの部分を占めているが、それらの間に在する歴史的価値をもった明治、大正、昭和建築もかなりの数にのぼる。防災性もしくは耐震安全性という前提をふまえ、これらの歴史的資産の保護をいかに達成するかという問題に対する解決の糸口は、歴史的建造物の保存、防災工学、建築構造といった分野から、建築経済や行政論の分野まで幅広い専門家を集め、我国固有の都市環境を前提に横断的に研究を進めることをおいて他にない。[研究目的]本研究は1997年度に文部省科研費の助成を得て、以下のような階段を追って実施されている。(1)横浜を含めた大都市における歴史的建造物と災害についての事例調査(2)歴史的建造物の耐震補強についてのシュミレーションと経済性の検討(3)歴史的建造物の保護に対するガイドラインづくり[調査実績]本研究は1997年度を通じて新たな事例調査ならびに歴史的建造物の耐震性についてのシュミレーションを中心として、以下に示す内容について研究を行った。(1)横浜における市街地の事例調査一1997年5月7月(2)木質系市街地についての事例調査ならびにその被害予測シュミレーション1997年8月11月(3)歴史的建造物(近代建築)の耐震補強シュミレーション1997年8月11月(4)リスクマネージメントからみた歴史地区防災の可能性の検討-1997年8月11月(5)「第2回都市直下地震災害総合シンポジウム」において調査報告-1997年11月(6)横浜において木質系近代建築(宝光寺本堂)の実測調査を実施-1997年11月1998年2月(7)事例研究のための名古屋視察-1998年3月(8)共同討議ならびに報告書の作成-1998年1月3月[研究の背景]大都市の市街地を形成する建造物は、1960年前後の住宅やビルがかなりの部分を占めているが、それらの間に在する歴史的価値をもった明治、大正、昭和建築もかなりの数にのぼる。(1)横浜における市街地の事例調査一1997年5月7月(2)木質系市街地についての事例調査ならびにその被害予測シュミレーション1997年8月11月(3)歴史的建造物(近代建築)の耐震補強シュミレーション1997年8月11月(4)リスクマネージメントからみた歴史地区防災の可能性の検討-1997年8月11月(5)「第2回都市直下地震災害総合シンポジウム」において調査報告-1997年11月(6)横浜において木質系近代建築(宝光寺本堂)の実測調査を実施-1997年11月1998年2月(7)事例研究のための名古屋視察-1998年3月(8)共同討議ならびに報告書の作成-1998年1月3月
光双安定効果を利用した非線型光センサに関する研究

光センシング技術は,非接触,高速,高精度な計測手段として多くの分野で実用化されつつある.しかし,センシング技術の基本は線型現象にもとづくものが多く,非線型光学現象の利用の試みはほとんどいない.本研究の目的は,この光非線型現象を光センシング技術に導入することにより,従来の線型光センシング技術を陵駕する新しいタイプの光センサを開発することにある.研究の第一歩として,光双安定効果を利用した光センサ(特に高感度微小距離センサ)の開発に関する基礎研究を行なった.光双安定素子がきわめてわずかの入力光変化に対して特異な非線型応答(微分利得特性など)をすることに注目して,これを検出系に利用した光干渉センサを開発することを目的に実験を行なった.光双安定干渉センサでは,干渉計で得られる位相情報を光双安定系に入力し干渉計へ帰還するもので,従来の光双安定現象が強度の入力に対して作用するのと大きく異なる.本研究においては,まず半導体レーザと光検出器を用いて,光・電子ハイブリッド型の光双安定素子を試作する.次に,周波数安定化レーザを光源とした干渉計の出力光信号の一部を試作した光双安定系に入力し,その出力を干渉計の参照鏡用の信号にフィードバックする.この光学系で光双安定型干渉センサを構成した.以上の基礎実験結果をふまえて,微小距離センサを試作し,実用上の問題点を検討した.また,並列計測化,多点計測化への可能性を深り,各種インテリジェントセンサの検討もあわせて行なった.光センシング技術は,非接触,高速,高精度な計測手段として多くの分野で実用化されつつある.しかし,センシング技術の基本は線型現象にもとづくものが多く,非線型光学現象の利用の試みはほとんどいない.本研究の目的は,この光非線型現象を光センシング技術に導入することにより,従来の線型光センシング技術を陵駕する新しいタイプの光センサを開発することにある.研究の第一歩として,光双安定効果を利用した光センサ(特に高感度微小距離センサ)の開発に関する基礎研究を行なった.光双安定素子がきわめてわずかの入力光変化に対して特異な非線型応答(微分利得特性など)をすることに注目して,これを検出系に利用した光干渉センサを開発することを目的に実験を行なった.光双安定干渉センサでは,干渉計で得られる位相情報を光双安定系に入力し干渉計へ帰還するもので,従来の光双安定現象が強度の入力に対して作用するのと大きく異なる.本研究においては,まず半導体レーザと光検出器を用いて,光・電子ハイブリッド型の光双安定素子を試作する.次に,周波数安定化レーザを光源とした干渉計の出力光信号の一部を試作した光双安定系に入力し,その出力を干渉計の参照鏡用の信号にフィードバックする.この光学系で光双安定型干渉センサを構成した.以上の基礎実験結果をふまえて,微小距離センサを試作し,実用上の問題点を検討した.また,並列計測化,多点計測化への可能性を深り,各種インテリジェントセンサの検討もあわせて行なった.
水産用ロボットの制御を目的とした水産生物の力学特性に関する研究

本研究では,魚種として多獲性魚種の一つであるアジを選択した.アジを汎用マニピュレータロボットによって処理する場合を想定し,柔軟な作業対象としてのアジ鮮魚の力学モデルの構築を試みた.13年度は,尾部を把持した場合のアジを2自由度剛体リンクとしてモデル化し,その動力学的パラメータを推定する方法について検討した.まず,簡易な手動式振動発生機を製作し,それにより魚体を振動させた。その際の運動をビデオカメラで記録し,ビデオ画像から各リンクの運動軌跡を求めることで,動力学的パラメータを同定した.運動軌跡からパラメータを同定する方法としては,運動方程式におけるパラメータ空間の線形性を利用し,線形方程式に対する最小二乗法による方法を検討した.その結果,本手法により高速で,ある程度妥当なパラメータが得られることを確認した.しかし,本手法は速度データを求める際に差分を用いるので,ノイズが増幅され,同定性能に悪影響を及ぼす点が問題であった.そこで14年度においては,本同定手法に適用するためのデータのプリフィルタリングについて検討した.いくつかのフィルタリング手法を試した結果,チェビシェフフィルタを用いた方法が効果的であることを確認した.ただし,位相のずれによる波形の歪を防止するために,順時間および逆時間からのフィルタリングを行った.また,これと平行して,コンピュータ制御による1自由度振動発生機の設計製作を行った.今後,これまでの成果をもとに,アジを作業対象とした場合のマニピュレータの制御手法について検討する予定である.本年度は、水産用機械システムにおける処理対象物としての鮮魚の動力学モデルを構築することを目的として、以下のことを行った。1)サンプルとしてアジを選択し、その最も顕著な運動として、尾部を把持した時の背側から見た場合の屈曲運動に着目した。2)この運動を表現するために、2リンク2関節の剛体モデルを採用し、これに基づいた運動方程式を導出した。3)この運動方程式における物理パラメータを直接測定で求められないものについて、運動計測データから同定する手法を用いた。なお、運動計測には画像計測手法を採用した。同定用運動パターンとしては、魚体の把持部は固定して振り子のように自由振動させたものを用いた。また、同定用アルゴリズムとしては、未知パラメータが運動方程式において線形パラメータであることを利用して、線形方程式における最小二乗法を用いた。4)本手法により得られたパラメータに基づいて運動シミュレーションを行い、計測データと比較した。その結果、運動軌跡には大きな差異が確認された。これは、運動計測データの誤差、および最小二乗法の評価関数が運動軌跡の残差ではないことが主な原因と考えられる。5)よって、シミュレーションと計測データの残差に着目したパラメータチューニングを行った。その結果、残差は大きく減少し、同定用に用いた運動パターンについて提案した動力学モデルが妥当であることを確認した。6)さらに、本モデルを機械システムの制御系設計へ応用するために、制御実験装置の設計製作を行った。その際の運動をビデオカメラで記録し,ビデオ画像から各リンクの運動軌跡を求めることで,動力学的パラメータを同定した.運動軌跡からパラメータを同定する方法としては,運動方程式におけるパラメータ空間の線形性を利用し,線形方程式に対する最小二乗法による方法を検討した.その結果,本手法により高速で,ある程度妥当なパラメータが得られることを確認した.しかし,本手法は速度データを求める際に差分を用いるので,ノイズが増幅され,同定性能に悪影響を及ぼす点が問題であった.そこで14年度においては,本同定手法に適用するためのデータのプリフィルタリングについて検討した.いくつかのフィルタリング手法を試した結果,チェビシェフフィルタを用いた方法が効果的であることを確認した.ただし,位相のずれによる波形の歪を防止するために,順時間および逆時間からのフィルタリングを行った.また,これと平行して,コンピュータ制御による1自由度振動発生機の設計製作を行った.今後,これまでの成果をもとに,アジを作業対象とした場合のマニピュレータの制御手法について検討する予定である.