hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レドックス感応性化学種を配位子とする金属有機構造体の創製と物性開拓

我々はこれまでに、レドックス感応性化学種(酸化還元活性な有機分子)を配位子として含む金属有機構造体(MOF)を正極活物質とする二次電池の開発を行ってきた。これらは、金属イオンおよび配位子のレドックスに由来する高容量と強固な空孔構造に基づく安定なサイクル特性を示すことから、次世代二次電池の有望な正極材料として期待される。H28年度は、酸化還元活性な有機配位子に4,4'-ジピリジルジスルフィド(4dpds)を用いて、Cuイオンと反応させることで、2次元構造の[Cu(oxalate)(4dpds)](S-MOF)を合成し、これを正極活物質とするリチウム電池の充放電測定を行った。その結果、S-MOF電池では4dpdsとCuイオン両方の酸化還元に基づく理論容量170 Ah/kgとほぼ同じ値が10サイクル程度安定に観測され、4dpds電池よりも良い電池特性を示すことが分かった。ここでは、その原因を探るため、正極のS K端XAFS測定を行って、電池反応におけるMOF中のジスルフィド(S-S)結合の状態変化の解明を試みた。その結果、充放電前は、S-S結合に帰属される低エネルギー側とS-C結合に帰属される高エネルギー側の2つのピークが観測されたが、放電後にはS-C結合に帰属される1つのピークのみが観測された。また、充放電でこのスペクトル変化は可逆であった。充放電前および充電後は、MOF中の4dpdsジスルフィド配位子はS-C及びS-S結合を有しており、2つのピークが観測されたと考えられる。一方で、放電により配位子が2電子還元され、S-S結合が開裂したため、S-C結合に帰属されるピークのみが放電後には見られたと考えられる。上記より、MOFの強固な骨格にジスルフィド配位子を組み込むことで、電気化学反応におけるS-S結合の可逆な開裂と再結合が可能となり、安定なサイクル特性を有する電池が実現できた。28年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、レドックスアクティブな有機配位子を含むMOFの創製と高容量二次電池の開発研究において大きな進展があった。これまでに、2電子の酸化還元反応を示すアントラキノンジカルボン酸配位子と銅イオンから成るCu-MOFを新規に作製し、これを正極活物質とする二次電池が、従来のリチウムイオン電池に匹敵する容量と非常に安定なサイクル特性を有することを見出した。これを発展させて、アントラキノンジカルボン酸とMnイオンから成る新規MOFの作製を試み、Mn7核クラスターがアントラキノンジカルボン酸により架橋された三次元構造を有する新規Mn-MOFを得た。これを正極活物質とするリチウム二次電池を作製し、その電池特性を測定したところ、1サイクル目の充電過程で70 Ah/kg、その後の充放電過程では、2段階のプラトーを示しながら200 Ah/kgの充放電容量を安定に示すことが明らかとなった。これについて、電池充放電中のin situ Mn K-edge XAFSを測定したところ、高い電圧のプラトーはMnイオンの2価と3価の酸化還元反応に、低い電圧のプラトーはアントラキノンの2電子の酸化還元に帰属でき、これにより充放電容量を説明できることが分かった。また、粉末X線回折や固体NMRなどより、Mn-MOF電池の電池反応には、ヘキサフルオロリン酸イオンとリチウムイオンの両方が関与することを明らかにした。このような反応機構を有する電池は、高いクローン効率や様々な電解質を利用できるという点で非常に有望であり、さらに金属イオンを変更することで新しいMOFと高い電池特性を得る。また、アントラキノンジカルボン酸以外の配位子として、ジスルフィド部位を有する配位子を持つMOFについても作製とその電池特性を計測し、ジスルフィド単体よりも安定な特性が得られることが分かった。酸化還元活性な配位子を有する新しい金属有機構造体(MOF)の作製に成功するとともに、それを正極活物質とするリチウム電池が従来のリチウムイオン電池よりも大きな容量を示したため、研究は計画通り順調に進んでいると言える。さらに、キノン系以外の酸化還元活性な配位子として、ジスルフィド部位を有する配位子を含むMOFの作製に成功したことも大きな理由の一つであり、ジスルフィドMOFも安定なサイクル特性と高い電池容量を示しつつある。このように、レドックス感応性化学種を配位子とするMOFの創製と高い蓄電特性の実現という点では、非常に良い展開が見られた。一方で、MOFおよびその類似体を用いた新しい電気化学物性の探索については、酸化還元反応により配位子に不対電子を発生させることで、その不対電子スピンと金属イオン間の磁気的相互作用によって、酸化還元反応前とは異なる磁性を引き出すことに成功しつつあるため、こちらについても順調に進行していると言える。

H28年度は、酸化還元活性な有機配位子に4,4'-ジピリジルジスルフィド(4dpds)を用いて、Cuイオンと反応させることで、2次元構造の[Cu(oxalate)(4dpds)](S-MOF)を合成し、これを正極活物質とするリチウム電池の充放電測定を行った。その結果、S-MOF電池では4dpdsとCuイオン両方の酸化還元に基づく理論容量170 Ah/kgとほぼ同じ値が10サイクル程度安定に観測され、4dpds電池よりも良い電池特性を示すことが分かった。ここでは、その原因を探るため、正極のS K端XAFS測定を行って、電池反応におけるMOF中のジスルフィド(S-S)結合の状態変化の解明を試みた。その結果、充放電前は、S-S結合に帰属される低エネルギー側とS-C結合に帰属される高エネルギー側の2つのピークが観測されたが、放電後にはS-C結合に帰属される1つのピークのみが観測された。また、充放電でこのスペクトル変化は可逆であった。充放電前および充電後は、MOF中の4dpdsジスルフィド配位子はS-C及びS-S結合を有しており、2つのピークが観測されたと考えられる。一方で、放電により配位子が2電子還元され、S-S結合が開裂したため、S-C結合に帰属されるピークのみが放電後には見られたと考えられる。上記より、MOFの強固な骨格にジスルフィド配位子を組み込むことで、電気化学反応におけるS-S結合の可逆な開裂と再結合が可能となり、安定なサイクル特性を有する電池が実現できた。新しい多電子レドックスMOFを創製することで、高い蓄電特性を得ることには成功したが、例えば、正極中の活物質であるMOFの重量濃度の増加、プラトー電圧領域の拡大などに改善すべき点があり、今後は、実用的な電極材料という観点で、これらの問題点を解決できるように、MOFの物質設計を行っていく。また、ジスルフィド系配位子を有するMOFに関しては、まだ研究の端緒についたばかりであり、今後、ジスルフィドMOFの空孔の大きさやジスルフィド配位子の長さなどがどのように電池特性に影響を与えるかなどについて系統的な検討を重ねる。その結果、ジスルフィドそのものやそのポリマーよりも良い電池特性を示すという結論が得れるように研究を推進する。一方で、MOF関連化合物を用いた固体電気化学物性制御の研究については、より様々なMOFを用いてその固体電気化学反応中の磁性変化を検討する。上記で述べたジスルフィド系配位子も酸化還元により不対電子を有するので、これらの系でも新しい磁気特性の創出を狙っていく。このように、感応性化学種を配位子とするMOFの新奇物性開拓をさらに推進する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
チェルノブイリ周辺住民における甲状腺がん・乳がんの疫学調査

低線量率放射線への長期被曝が人体に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、チェルノブイリ周辺地域住民における乳がん、甲状腺がん発生の実態について疫学調査を行った。1.乳がん乳がんの危険因子については、チェルノブイリ原発所在地のプリピャチ市を含む、チェルノブイリ30-km圏内からキエフ市に避難してきた、事故当時15-45歳の女性1997人(I群)と、事故以前からキエフ市に在住していた同年齢の女性1931人(II群)に対して、質問紙を用いて、月経・出産に関する因子、喫煙および飲酒状況、有病状況等についてウクライナ放射線医学究所と共同で調査し(I群は2003年、II群は2004年)、以下の結果を得た。I群はII群に比して、既婚の割合は小さく、離婚および死別の割合ならびに出産回数が有意に多く、閉経年齢も有意に高かった。乳がんの発生率に関しては、1982年から2001年までの20年間を4期間に分けて、ベラルーシ共和国における乳がんの年齢階級別発生率について、州別の期間間の比較および期間別の州間の比較を行った。乳がんの発生率は4期間を通じてMinsk市がほぼ全年齢階級でもっとも高く、その他の州の間には大差はなかった。また、それぞれの州では、ほぼ全年齢階級で乳がん発生率が期間を追って増加する傾向が認められた。現時点では、乳がん発生率に関して、放射線被曝の影響は認められなかった。2.甲状腺がん特定被曝集団の長期追跡調査を行い、国際甲状腺組織登録バンクの管理運営に参画し、収集した標本を基に各種免疫組織化学的解析および甲状腺がん関連遺伝子の解析を行い、次のような成果を得た。(1)ミトコンドリア遺伝子(mtDNA)の部分欠失や巨大欠損の詳細なプロファイル解析を行い、放射線被曝線量との相関関係を示唆するデータを得た。(2)新しいret/PTC遺伝子異常の再配列を発見した。(3)小児甲状腺がん組織を用いて分子生物学的解析を行い、BRAF異常に対する放射線の影響が否定的であることを示した。低線量率放射線への長期被曝が人体に及ぼす影響の実態を明らかにすることを目的として、チェルノブイリ周辺地域居住女性における甲状腺がんおよび乳がんの有病率・発生率調査を現地の研究機関との共同研究として開始した。ロシア医学アカデミー医学放射線研究所(オブニンスク市、ロシア連邦)とは、ブリヤンスクおよびオリョールの2州に居住し事故当時1040歳であった女性を対象とする乳がん発生率に関する共同研究の研究計画書(案)を作成し、現地の研究者と検討した。ベラルーシ医療技術センター(ミンスク市、ベラルーシ共和国)とは、当センターが管理するベラルーシ共和国全体のがん登録の情報を利用した乳がん発生率に関する共同研究を実施することとし、予備解析を行った。ゴメリ州における1987年から1999年までの乳がんの地区別粗発生率は、放射能高汚染地区において上昇傾向を示していたが、自然増を含め種々の要因の関与を検討する必要がある。ウクライナ医学アカデミー放射線医学研究所とは、プリピャチ市ほか、チェルノブイリ原発周辺30km圏内の地域からキエフ市に避難してきた、事故当時1530歳の女性約3,000人を対象に、甲状腺がん・乳がんの危険因子に関する面接調査を実施することとし、問診表を作成して調査を開始した。甲状腺がんについては、特定被曝集団の長期追跡調査を実施すると共に、国際甲状腺組織登録バンクの管理運営に継続参加し、収集した標本を基に各種免疫組織学的解析および甲状腺がん関連遺伝子の解析を行い、たとえば、次のような成果を得た。

(1)RT-PCRの問題点を指摘し、新しいret/PTC遺伝子異常の再配列を発見した。(2)ロシア連邦の甲状腺がん症例の入手済み手術標本を用いて、ミトコンドリア遺伝子(mtDNA)の部分欠失や巨大欠損の詳細なプロファイル解析を行い、放射線被曝線量との相関関係を示唆するデータを得た。低線量率放射線への長期被曝が人体に及ぼす影響の実態を明らかにすることを目的として、チェルノブイリ周辺地域居住女性における甲状腺がんおよび乳がんの有病率。発生率調査を現地の研究機関との共同研究として開始した。ウクライナ医学アカデミー放射線医学研究所とは、チェルノブイリ原発の所在地であるプリピャチ市を含め、いわゆるチェルノブイリ30-km圏内からキエフ市に避難してきた、事故当時15-45歳の女牲を対象に、乳がんの危険因子に関する面接調査を実施した。約3,000人の対象者のうち、2,409人が調査に参加し、次のような結果を得た。(1)対象者の調査時平均年齢(標準偏差)は、45.6(8.3)歳であった。妊娠および出産の平均回数(標準偏差)は、それぞれ3.4(2.0)、1.6(0.8)であった。(2)初潮年齢の平均(標準偏差)は13.6(1.3)歳であった。712人が閉経していたが、閉経年齢の平均(標準偏差)は47.4(4.5)歳であった。(3)異常の認められなかった者は59人(2.9%)であった。28人にがんの診断がついていたが、その内訳は、慢性リンパ性白血病1例、甲状腺がん15例、乳がん2例、子宮がん5例、その他5例であった。甲状腺がんについては、特定被曝集団の長期追跡調査を実施すると共に、国際甲状腺組織登録バンクの管理運営に継続参加し、チェルノブイリ周辺での手術標本を基に各種免疫組織学的解析および甲状腺がん関連遺伝子の解析を行い、たとえば、次のような成果を得た。(1)新しいret/PTC遺伝子異常の再配列を発見した。(2)放射線誘発甲状腺がんの組織型特異性と遺伝子異常との関連に関して、BRAF遺伝子のV599E点突然変異が乳頭がん組織に高頻度で認められることを証明した。低線量率放射線への長期被曝による人体影響の実態解明を目的として、チェルノブイリ周辺地域居住女性における甲状腺がん・乳がんに関する疫学調査を現地研究機関と共同して行った。ウクライナ医学アカデミー放射線医学研究所とは、チェルノブイリ原発所在地のプリピャチ市を含む、チェルノブイリ30-km圏内からキエフ市に避難してきた、事故当時15-45歳の女性2409人(I群)と、事故以前からキエフ市に在住していた同年齢の女性1931人(II群)を対象に、乳がんの危険因子に関する面接調査を2003年(I群)、2004年(II群)に実施し、次のような結果を得た。(1)対象者の調査時平均年齢(標準偏差)は、I群は45.6(8.3)歳、II群は46.4(8.3)歳であった。妊娠および出産の平均回数はそれぞれ、I群では3.4(2.0)、1.6(0.8)、II群では3.4(1.9)、1.7(0.7)であった。(2)初潮年齢の平均(標準偏差)は、I群では13.6(1.3)歳、II群では13.6(1.5)歳であった。
血中ADAMTS13のクリアランス機構の解明

本研究ではVWFを切断することで血栓形成を抑制的に調節している血中メタロプロテアーゼADAMTS13のクリアランスに関与する受容体の同定とその生理的役割の解明を目指している。はじめにADAMTS13のクリアランスに関与する可能性がある複数のクリアランス受容体候補を発現する細胞もしくはトランフェクションで発現させた細胞を用いて、精製した組換えADAMTS13タンパク質の結合および細胞内へのエンドサイトーシスを観察した。具体的にはLDL Receptor-related protein 1 (LRP1)を発現するBeWo細胞およびSialic acid-binding Ig-like lectin 5 (SIGLEC5)を外来的に発現させたHEK 293細胞を用いた。実験に用いたADAMTS13はC末側mCherry融合タンパク質もしくはN末FLAGタグ付きのものを293細胞で発現させ精製した。受容体への結合は無血清培地下で4C,60分、取り込みは37C、3時間培養後、細胞を固定し、結合および取り込みをmCherry融合ADAMTS13は直接蛍光で、FLAGタグ付きADAMTS13は免疫蛍光染色により顕微鏡観察した。しかしながらがどちらの実験でも明確な取り込みは観察されず、LRP1やSIGLEC5がクリアランスに関与する可能性は低いと考えられた。つい最近、ADAMTS13の取り込みに1本鎖の膜貫通型タンパク質で、ヘモグロビンスカベンジャーレセプターとして知られるマクロファージのCD163が関与していると報告された(Blood Adv. 1:293-305, 2017)。そこでCD163を外来性に発現させたCHO-K1細胞を用いて取り込み実験を行ったが、明確な取り込みは観察できなかった。現時点でその理由は不明である。クリアランス受容体の可能性が高いと考えていた受容体候補の発現細胞においADAMTS13の取込みが観察されず、他の受容体候補の検索を余儀なくされ、予定していた実験を行うことができなかった。またADAMTS13を特異的かつ高感度に認識する抗体を用いることができないため、タグ融合タンパク質やタグ付きタンパク質を発現させる必要が生じたが、ADAMTS13は高分子量の分泌タンパク質であるため十分な量が得られなかったり、検出感度に問題が生じ実験が停滞してしまった。さらに、研究開始後にADAMTS13のクリアランスに関与する受容体としてCD163を同定したとする論文が発表されたことで、今後の研究の推進の方向性の再検討を行う必要が生じた。ADAMTS13は血中タンパク質であることから基質であるVWFや多くの凝固因子同様にマクロファージによりクリアランスされる可能性が高い。我々が検討したSIGLEC5およびLRP1受容体、ごく最近論文でADAMTS13のクリアランスに関与すると報告されたCD163のいずれもマクロファージ上に発現している。そこで今後単球由来細胞株をin vitroでマクロファージ様細胞に分化させ、より生体に近い条件下でADAMTS13の取り込みを観察する予定である。様々な単球細胞株が存在するが、CD163はSU-DHL-1細胞に発現している一方、THP-1細胞には発現していない。一方、SIGLEC5はTHP-1やU937細胞に発現しているが、HL-60細胞には発現していない。さらにLRP1はJ-774A.1細胞に高発現しているとの報告がある。これら複数の単球細胞株を使い分けることで、ADAMTS13のクリアランスに重要な受容体を同定することを試みる。またADAMTS13のクリアランスのマクロファージの生理学的な重要性を検証するために、マウスにクロドロン酸内包リポソームを投与してマクロファージを枯渇させた場合の投与ADAMTS13のクリアランスを調べる予定である。次年度の科研費と合わせて細胞を購入する費用に充てる。

そこでCD163を外来性に発現させたCHO-K1細胞を用いて取り込み実験を行ったが、明確な取り込みは観察できなかった。現時点でその理由は不明である。クリアランス受容体の可能性が高いと考えていた受容体候補の発現細胞においADAMTS13の取込みが観察されず、他の受容体候補の検索を余儀なくされ、予定していた実験を行うことができなかった。またADAMTS13を特異的かつ高感度に認識する抗体を用いることができないため、タグ融合タンパク質やタグ付きタンパク質を発現させる必要が生じたが、ADAMTS13は高分子量の分泌タンパク質であるため十分な量が得られなかったり、検出感度に問題が生じ実験が停滞してしまった。さらに、研究開始後にADAMTS13のクリアランスに関与する受容体としてCD163を同定したとする論文が発表されたことで、今後の研究の推進の方向性の再検討を行う必要が生じた。ADAMTS13は血中タンパク質であることから基質であるVWFや多くの凝固因子同様にマクロファージによりクリアランスされる可能性が高い。我々が検討したSIGLEC5およびLRP1受容体、ごく最近論文でADAMTS13のクリアランスに関与すると報告されたCD163のいずれもマクロファージ上に発現している。そこで今後単球由来細胞株をin vitroでマクロファージ様細胞に分化させ、より生体に近い条件下でADAMTS13の取り込みを観察する予定である。様々な単球細胞株が存在するが、CD163はSU-DHL-1細胞に発現している一方、THP-1細胞には発現していない。一方、SIGLEC5はTHP-1やU937細胞に発現しているが、HL-60細胞には発現していない。さらにLRP1はJ-774A.1細胞に高発現しているとの報告がある。これら複数の単球細胞株を使い分けることで、ADAMTS13のクリアランスに重要な受容体を同定することを試みる。またADAMTS13のクリアランスのマクロファージの生理学的な重要性を検証するために、マウスにクロドロン酸内包リポソームを投与してマクロファージを枯渇させた場合の投与ADAMTS13のクリアランスを調べる予定である。細胞の購入費用の一部を次年度に繰り越した。次年度の科研費と合わせて細胞を購入する費用に充てる。
遠紫外域レーザー高調波の完全制御

レーザーと光電子分光(PES)の技術融合に駆動される形で非線形光学と一電子励起の学理が融合し、表面科学に新しい視座をもたらす可能性が見えてきた。この学際領域は遠紫外域において興り得る。遠紫外光は「固体表面で反射や屈折をしながら光電子も放出できる」という特徴をもつ。ここでは表面分極と光電効果の協奏現象も予言されているが、遠紫外域のPESが未発達であること、また光と表面の多体効果がしばしば先験的に省かれることも手伝って、検証は手つかずである。近年、遠紫外PESを精緻にするポテンシャルをもつ高調波が次々と登場している中で、表面科学の新展開を見据えつつ、遠紫外光がその真価を発揮するための基盤を整える。
安定同位体標識法による生分解性プラスチック分解菌の環境動態解析

本研究では、実環境中での生プラ分解に関する微生物群の動態解析を目的として、13Cでラベル化した生プラを用い解析を行った。13Cでラベル化したPHBフィルム(13C -PHB)を灰色低地土壌に埋設し、7日ごとにプラスチック表面からDNAを抽出し、13C -DNAのみを選択的に回収した。これらのDNAをT -RFLP解析に供し、PHB分解菌の経時的な微生物群集構造の変化を調べた。その結果、このDNAは、ほぼ13C -DNAで構築されていることが明らかとなった。このことより、PHBフィルム表面に存在する微生物のほとんどが、PHBを資化していることが示唆された。13C-DNAをT-RFLP解析に供した結果、埋設7日目から特異的な微生物叢が確認できた。クローン解析の結果、本土壌ではPHB分解菌は、ほぼ単一の種によって優先されていることが明らかとなった。これまでに、培養法による生分解性プラスチックの分解菌の単離や分解に関与する微生物群集構造の知見が得られてきた。しかし、培養法は自然界に生息する微生物のうち99%に上るといわれる培養困難な状態の微生物を含めないため、自然環境中で実際に作用し、生分解性プラスチック分解に寄与している微生物は未解明であると言える。また、メタゲノム法は環境中の全DNAを対象に解析を行うため、分解に関与する微生物のみに焦点を当てた解析を行うことは困難であった。そこで本研究では^<13>Cでラベルをしたプラスチックを用いることにより、分解菌のDNAのみを選択的に抽出、解析し、環境中での分解菌の動態を解析することを目的とした。本研究では生プラの中でも特にPHBを用いて実験を行った。まず、^<13>C-PHBを用いる実験を効率的に行うために、^<12>C-PHBを用いての予備検討を行った。フィルムを土壌に埋設し、10週間微生物叢の変化を調べたところ、^<12>C-PHBフィルム上の微生物叢は埋設1週目から土壌とは異なった、特異的な微生物叢を示した。この微生物叢は埋設3週間目を境に大きく変化し、埋設10週目まで変化しなかった。この結果より、^<13>C-PHBを用いた実験では、PHB分解菌付着初期、微生物叢変換期、安定期を解析するために、フィルムのサンプリング期間を7週間と決定した。次に、^<13>C-PHBフィルムを土壌に埋設し、PHB分解菌に焦点を当てた解析を行った。^<13>C-PHBフィルムより経時的に回収したDNAを塩化セシウム密度勾配遠心に供し、^<13>C-DNAのみを選択的に回収した。その結果、^<13>C-PHB由来DNAはほぼ^<13>C-DNAで構成されていることが明らかとなった。このことより、PHBフィルム表面に存在する微生物のほとんどがPHBを資化していることが示された。そこで本研究では^13Cでラベルをしたプラスチックを用いることにより、分解菌のDNAのみを選択的に抽出、解析し、環境中での分解菌の動態を解析することを目的とした。昨年度、^13C-PHBフィルムを土壌に埋設し、PHB分解菌に焦点を当てた解析を行った結果、^13C-PHB由来DNAはほぼ^13C-DNAで構成されていることが明らかとなった。このことより、PHBフィルム表面に存在する微生物のほとんどがPHBを資化しているととが示された。昨年度は1種類の土壌のみで検討を行ったが、今年度に日本の代表的な土壌(黒ボク土壌、灰色低地土壌、褐色森林土壌)を用いて、同様の傾向が見られるかについて検討した。^12C-PHBを用いて予備検討を行った結果、PHB表層の微生物叢はほぼ同一であり、土壌種に変わらず特定の微生物が分解に関与することが明らかになった。

そこで、分画した^13C-DNAをクローン解析に供し、微生物種の同定を行った。また、^13C-DNAを用いてメタゲノムスクリーニングを行い、有用遺伝子の探索を行った。その結果、PHB表面の微生物叢はほとんどが既知のPHB分解菌とPHB生産菌で構成されていることが明らかとなった。一方で、これまでにPHB分解菌として報告のない菌が検出されたことから、新規PHB分解菌の存在が示唆された。これまでに、培養法による生分解性プラスチックの分解菌の単離や分解に関与する微生物群集構造の知見が得られてきた。しかし、培養法は自然界に生息する微生物のうち99%に上るといわれる培養困難な状態の微生物を含めないため、自然環境中で実際に作用し、生分解性プラスチック分解に寄与している微生物は未解明であると言える。また、メタゲノム法は環境中の全DNAを対象に解析を行うため、分解に関与する微生物のみに焦点を当てた解析を行うことは困難であった。そこで本研究では13Cでラベルをしたプラスチックを用いることにより、分解菌のDNAのみを選択的に抽出、解析し、環境中での分解菌の動態を解析することを目的とした。本研究では生分解性プラスチックの中でも特にPHA(polyhydroxy alkanoate)を用いて実験を行った。13C-PHAフィルムを土壌に埋設し、PHA分解菌に焦点を当てた解析を行った。13C-PHAフィルムより経時的に回収したDNAを塩化セシウム密度勾配遠心に供し、13C-DNAのみを選択的に回収した。その結果、13C-PHA由来DNAはほぼ13C-DNAで構成されていることが明らかとなった。このことより、PHAフィルム表面に存在する微生物のほとんどがPHAを資化していることが示された。また、16SrDNAをPCRで増幅し、T-RFLP解析およびクローン解析を行った結果、既知のPHA分解菌とPHA生産菌が優占種となっていることが明らかになった。また、埋設期間中、PHA表面上の微生物群集構造にあまり変化は見られなかった。一方、優占種以外の微生物種の中には、これまでにPHA分解菌として報告のない菌が多数検出されたことから、新規PHB分解菌の存在が示唆された。PHB表面の微生物叢について、予想とは異なり、ほぼすべての微生物が分解に関与していた。これまで行った他の生分解性プラスチックではこのような現象が認められなかった。これはPHBが他の生分解性プラスチックとは異なり微生物が生産する天然物質であることに起因すると考えられる。また土壌の種類に関わらず分解菌の叢は大きく汎化しないという新しい知見が得られた。この点は当初の計画以上に進展している。しかし、メタゲノムスクリーニングによる遺伝子取得にいたっておらず、この点はやや遅れているため、全体としてはおおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。メタゲノムスクリーニングによる遺伝子取得にいたっていない。このため、スクリーニングを継続するとともに、培養法による分解菌取得も同時に行いたい。また、PHA以外のプラスチックについても検討を行いたい。
企業の倒産・再建の会社法的諸問題

平成14年1月に英国ロンドンにおいて、公認会計士・弁護士を訪問し、英国の倒産法改正の動向や浮動担保制度の運用について情報を収集した。平成13年冬には「会社更生と社債研究会」に参加し、提言をまとめた。得られた知見は以下のとおり。(1)企業の継続価値を対象とする担保権は、債務者の機会的行動への耐性に優れている。ただ、債権者間の対立において、担保権に過剰な優先効を認めることは、与信時の審査を過少とするマイナス面が存在する。(2)中小企業において多用される経営者の個人保証についても、(1)と同様の長所・短所が存在する。(3)倒産処理における債務者間の優先順位の取扱いについて。企業価値最大化のインセンティブを経営者から引き出したり、倒産処理に要する費用を節減するために、債権者間の自治により優先順位を柔軟に取り扱うことは正当化されうる。(4)法的倒産手続における再生計画・更生計画等は、弁済計画としてではなく、資本構成の変更ととらえるべきである。企業の倒産を予防する側面に関しては、経営者の責任追及制度を整備することが喫緊の課題である。平成13年度は株主代表訴訟について、制度のメリットの増強とデメリットの除去という観点から、主としてアメリカの運用を探り、単に英語文献を検索するのみならず、知人の弁護士の助けを得て、直接実務家に疑問点を問い合わせることによって、日本では知られていないアメリカの代表訴訟の実像をある程度明らかにしながら、日本法の解釈・立法を論じることができた。また、倒産や企業資源の新陳代謝とかかわりの深い問題として、ベンチャー企業をめぐる近時の商法・証券取引法の改革についても、批判的な立場からかなり長い論文を著した。また、企業の倒産処理については、「銀行の役割」をテーマとして、イギリスのおよびイングランド銀行の介入でなされる私的整理(裁判外の企業倒産処理)、すなわちいわゆる「ロンドン・アプローチ」や、銀行等の担保権者による不動担保権の実行の諸事情を調査対象に選び、2002年1月5日から11日までロンドンで実務家へのインタビュー調査を行った。本来インタビューは2001年9月に行う予定で面談の予約も行ったところ、9月11日のニューヨーク等でのテロのため、渡英を延期したが、現地での調査により有用な資料を多く入手することができるとともに、活字情報では得られない貴重な情報に多く接することになった。インタビューはカセットテープに録音されており、再現ののち、活字資料とつき合わせて平成14年度の上半期中に論文に纏め上げる予定である。
エストロゲン応答性ミトコンドリア超複合体形成因子による糖・脂質・骨制御機構の解明

ステロイドホルモンをはじめとする内分泌系は、生命活動や生体恒常性に重要であるが、近年、食の欧米化、身体活動量の低下によるエネルギー収支バランスの崩れに併せて内分泌作用の破綻が重なり、肥満、糖尿病、脂質代謝異常、高血圧、動脈硬化の発症を増加させると考えられている。女性ホルモンであるエストロゲンは様々な代謝系の調節に関与しているが、詳細な分子機構は明らかではない。我々は、エストロゲン応答遺伝子COX7RPがミトコンドリア呼吸鎖超複合体の制御因子であることを世界で初めて解明しており、エストロゲンと代謝系とを結ぶ鍵分子として注目されている。本研究では、Cox7rpノックアウト(KO)マウスの糖代謝における表現型を解明するため、糖負荷・インスリン負荷試験を行い、Cox7rpKOマウスの血糖値が低値を示し、その原因として、Cox7rpKOマウスはピルビン酸負荷試験において血糖値が低値であったことから、糖新生の能力が低下していることを報告した。さらに、Cox7rpKOマウスの肝臓を用いた2次元電気泳動の結果から、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の形成がWTマウスと比較して低下しており、これがATP産生量の低下に繋がっていることを見出した。WTマウスおよびCox7rpKOマウスの肝臓より調製したミトコンドリア分画におけるミトコンドリア呼吸鎖複合体IIIとIVのそれぞれのサブユニットであるRispとCox1のタンパク質量には両者の間で変化は認められなかったことから、COX7RPはミトコンドリア呼吸鎖超複合体の形成を介した機能的な制御により、生体レベルでの代謝に影響を及ぼしていることが示唆された。エストロゲンは疾患・がんにも深く関与しており、病因解明や予防、治療法の開発に向け、その作用メカニズムの解明が重要であることが示唆された。ステロイドホルモンをはじめとする内分泌系は、生命活動や生体恒常性に重要である。近年、食の欧米化、身体活動量の低下によるエネルギー収支バランスの崩れに併せて内分泌作用の破綻が重なり、肥満、糖尿病、脂質代謝異常、高血圧、動脈硬化の発症を増加させると考えられており、こうした代謝異常は加齢に伴って増加しやすい。加えて、加齢に伴って骨粗鬆症を罹患する割合が増加し、この発症の主原因として男女ともに血中エストロゲン量の低下によることが示唆されている。このように女性ホルモンであるエストロゲンは様々な代謝系の調節に関与しているが、詳細な分子機構は明らかではない。本研究では糖、脂質、骨代謝を対象として独自に作製したCOX7RP遺伝子改変マウスとその組織・培養細胞を用いて糖負荷・インスリン負荷試験、高脂肪食下等における表現型を明らかにし、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の分子制御を明らかにすることを目的とする。本年度は、Cox7rpノックアウトマウスの糖代謝における表現型を調べた。若齢・成年期において糖負荷・インスリン負荷試験を行った結果、Cox7rpノックアウトマウスの血糖値は低値を示した。その原因として、Cox7rpノックアウトマウスはピルビン酸負荷試験において血糖値が低値であることを明らかにし、糖新生の能力が低下していることが示された。また、Cox7rpノックアウトマウスの肝臓において、ミトコンドリア呼吸鎖複合体の形成が低下していること、ならびにATP産生が低下していることを見出した。これらのことより、COX7RPは肝臓ミトコンドリアの超複合体形成の促進とエネルギー産生を亢進させ、糖新生に重要な役割を担っていることが示唆された。Cox7rpノックアウトマウスを用いて、体重や各臓器の重量、ならびに糖代謝に関する表現型を明らかにした。また、Cox7rpノックアウトマウスの肝臓において、ミトコンドリアのエネルギー産生能における機能を明らかにし、さらに、呼吸鎖超複合体の形成が低下していることを見出した。これらのことより、COX7RPは肝臓ミトコンドリアの超複合体形成の促進とエネルギー産生を亢進させ、糖新生に重要な役割を担っていることを解明した。これらの成果は、Scientific Reports誌に論文として発表した。一方、COX7RP過剰発現トランスジェニックマウスにおいても同様に解析を進めており、おおむね順調に研究が進展していると考えている。さらに、Cox7rpKO

マウスの肝臓を用いた2次元電気泳動の結果から、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の形成がWTマウスと比較して低下しており、これがATP産生量の低下に繋がっていることを見出した。WTマウスおよびCox7rpKOマウスの肝臓より調製したミトコンドリア分画におけるミトコンドリア呼吸鎖複合体IIIとIVのそれぞれのサブユニットであるRispとCox1のタンパク質量には両者の間で変化は認められなかったことから、COX7RPはミトコンドリア呼吸鎖超複合体の形成を介した機能的な制御により、生体レベルでの代謝に影響を及ぼしていることが示唆された。エストロゲンは疾患・がんにも深く関与しており、病因解明や予防、治療法の開発に向け、その作用メカニズムの解明が重要であることが示唆された。前年度の解析を引き続き行い、COX7RP過剰発現トランスジェニックマウスにおける糖代謝、脂質代謝に関する解析を行い、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の分子制御を明らかにする。このため、若齢・成年期において糖負荷・インスリン負荷・ピルビン酸負荷試験を行い表現型を解析する。これらの糖・脂質代謝における変化と合わせて、骨格筋、心臓、肝臓、脂肪組織などの組織における糖取り込み、インスリン感受性、糖新生経路を司る酵素群の遺伝子発現量をマイクロアレイなどを用いて解析を行う。ミトコンドリアのエネルギー産生能におけるCOX7RP過剰発現の影響を明らかにするため、ATP産生量の測定や呼吸鎖超複合体形成を解析する。これらの解析から、COX7RPによる各種代謝制御機構とミトコンドリア呼吸鎖超複合体形成との関連を分子レベルで解明することにより、生活習慣病、骨粗鬆症、ロコモティブ症候群などの病因解明と新たな予防法や治療への展望を図る。COX7RP遺伝子改変マウスを用いたミトコンドリア分画の調製とBN-PAGEを用いた分析条件を改良することにより、効率よくミトコンドリア超複合体の解析が行えるようになり、ミトコンドリア機能評価のための必要な器具や試薬、キット、チューブ、ピペットなどの消耗品が減少した。次年度は、解析対象とする臓器に新たに心臓も加えてミトコンドリア呼吸鎖超複合体の解析を行うことにより、COX7RPの臓器・細胞に特異的な機能に関して、より多くの組織を対象として明らかにする。さらに、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の機能評価として活性酸素(ROS)産生量の測定系を新規に構築し、エネルギー代謝とは異なる別の側面からの糖・脂質代謝における超複合体の機能も解析することにより、最終年度(次年度)内に全て使用する。
ECSAM法による異種単原子層の交互積層する特異な層状化合物の創製と新規物性探索

電析法は簡便な成膜法としてメッキなどで広く工業的に用いられるが,原子レベルで構造制御が可能な高度な結晶成長法とは通常は考えられていない.しかし,電析条件によっては,異種単原子層を順次,交互に電析することができ,電析法でも原子ステップ単位で結晶構造の制御が可能で,安定相ではない層状構造物質の創製できる可能性がある.本研究では,安定相としては閃亜鉛鉱型構造を持つ半導体CdTeのカソード電析により,Cd単原子層,Te単原子層を交互に積層し,金単結晶基板上に非平衡な層状化合物の作製を試みた.金(111)面を基板とすると,異種単原子層が交互に電析するが,6角原子配列を保つため,安定相の閃亜鉛鉱型構造となった.安定相のため,数μmにわたって単結晶として結晶成長した.金(001)面を基板とすると,10%程度の大きな格子ミスフィットにもかかわらず,成長初期にエピタキシャル成長が起こり,四角配列原子層の交互積層に対応するL1_0型構造が形成された.しかし,この結晶成長は長く続かず,優先成長方位の<111>柱状晶に阻害され,高々,100nm程度で成長が阻止されてしまう.電析電位や浴組成の関数として,L1_0型構造が結晶成長する条件を探索したが,100nm程度の成長が最高値であった.他の閃亜鉛鉱型構造を取る化合物半導体についても同様の実験を行ったが,ZnTbでL1_0型構造の僅かな成長が見られたものの,CdSe, ZnSeでは安定相しかえられなかった.これらの金基板との格子ミスフィットを考えると,非平衡相L1_0型構造の形成には5%を越える大きな格子ミスフィットが必要であると結言できる電析法は簡便な成膜法としてメッキなどで広く工業的に用いられるが,原子レベルで構造制御が可能な高度な結晶成長法とは通常は考えられていない.しかし,電析条件によっては,異種単原子層を順次,交互に電析することができ,電析法でも原子ステップ単位で結晶構造の制御が可能で,安定相ではない層状構造物質の創製できる可能性がある.本研究では,安定相としては閃亜鉛鉱型構造を持つ半導体CdTeのカソード電析により,Cd単原子層,Te単原子層を交互に積層し,金単結晶基板上に非平衡な層状化合物の作製を試みた.金(111)面を基板とすると,異種単原子層が交互に電析するが,6角原子配列を保つため,安定相の閃亜鉛鉱型構造となった.安定相のため,数μmにわたって単結晶として結晶成長した.金(001)面を基板とすると,10%程度の大きな格子ミスフィットにもかかわらず,成長初期にエピタキシャル成長が起こり,四角配列原子層の交互積層に対応するL1_0型構造が形成された.しかし,この結晶成長は長く続かず,優先成長方位の<111>柱状晶に阻害され,高々,100nm程度で成長が阻止されてしまう.電析電位や浴組成の関数として,L1_0型構造が結晶成長する条件を探索したが,100nm程度の成長が最高値であった.他の閃亜鉛鉱型構造を取る化合物半導体についても同様の実験を行ったが,ZnTbでL1_0型構造の僅かな成長が見られたものの,CdSe, ZnSeでは安定相しかえられなかった.これらの金基板との格子ミスフィットを考えると,非平衡相L1_0型構造の形成には5%を越える大きな格子ミスフィットが必要であると結言できる
安定マッチング問題の複雑さに関する研究

安定マッチング問題の1つである安定ルームメイト問題は交換腎移植手術のための患者・ドナー間のマッチングという応用が存在する。そのため、安定ルームメイト問題は重要な問題であると考えられ、盛んに研究がなされている。我々は、安定ルームメイト問題を拡張し、3次元安定ルームメイト問題を提唱した。そして、3次元安定ルームメイト問題の近似困難性を示した。また、幾何的安定ルームメイト問題を提唱し、安定ルームメイト問題との差異を示した。この差異とは全ての例題において解が存在するということとアルゴリズムの高速化が可能であるといった良い性質であり、交換腎移植手術にも応用できる自然な拡張であることから、今後の応用が期待される。また、我々はグラフのCentralityの1種であるCloseness Centralityを扱い、Closeness Centralityの高い節点を効果的にランキングするアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは既存の近似アルゴリズムと厳密アルゴリズムを効率良く組み合わせたもので、これまでのアルゴリズムよりも高速に動作することを示した。このCentralityに基づく節点のランキングアルゴリズムは萌芽的な研究であり、今後さらなる発展が期待される。さらに、携帯電話技術の1つである3Gに応用されるオンラインOVSF符号割当問題を扱った。我々は、これまで知られていたオンラインアルゴリズムよりも競合比という観点の下で、性能の良いオンラインアルゴリズムを開発し、これまで知られていた競合比の下限を改良した。安定マッチング問題には安定結婚問題や安定ルームメイト問題といった実世界で応用例が多数存在する問題があり、非常に重要な問題であると考えられている。本研究では、種々の安定マッチング問題の多項式時間計算可能性の検証、および、NP困難問題に対する近似アルゴリズムの考案を目標として研究を行っている。平成19年度には、安定ルームメイト問題を3次元に拡張した問題である3D-SRがNP完全であることを示し、WAAC2007、COMP2007において発表を行った。この結果により、当該問題の多項式時間アルゴリズムが存在しないことが予想され、当該問題における近似アルゴリズムの重要性が示された。また、私と同じ博士後期課程の学生と共同研究を行った。我々はオンライン実時間スケジューリング問題を扱い、既存のオンラインアルゴリズムの厳密な解析を行いESA2007、電子情報通信学会総合大会において発表を行った。この結果から、既存アルゴリズムの限界が明らかになり、当該問題の下限の改良か新しいオンラインアルゴリズムの考案が必要なことが明らかとなった。さらに、3ヶ月間北京のMicrosoft Research Asiaにおいてインターンを行い、グラフのCentralityに関する研究を行った。我々はCentralityの指標の1つであるCloseness Centralityをランキングするアルゴリズムを考案した。この結果はFAW2008において発表を行う予定である。
明治・昭和三陸津波に関する知識・情報・記憶―科学史・科学技術社会論的分析

本研究では、三陸津波を中心に、災害に関する記憶と忘却の問題について考察した。まず災害に関する情報発信のレベルにおいては、ローカルな話題が東京を頂点とするナショナルな話題に呑まれ、その中で津波関連ニュースは遠景に遠ざかっていく傾向が見られた。一方科学者及び科学知識をめぐっては、科学者コミュニティによる評価基準の変化とともに、災害に関する知識も記憶されなくなる可能性があると考えられる。本研究の目的は、科学史及び科学技術社会論(STS)の研究方法を用いて、災害に関する知識・情報・記憶の歴史的なダイナミズムについて考察することである。災害の忘却と関連しては「記憶の風化」という観点から論じられる場合が多いが、本研究は、災害体験の忘却を単に時間の経過による「記憶の風化」としては見なさず、忘却が実際に行われる社会・文化的な文脈に注目する点に特徴がある。昨年度は主に三陸沿岸の津波がローカルな文脈においてどのように伝えられてい(なかっ)たのかについて調査を行ったが、本年度は知識生産の側面をも射程に入れて分析を行った。agnotology(無知に関する研究)によると、科学に関する知識や記憶も社会・文化的な文脈の中で起きるダイナミックなプロセスである。本年度はこのような観点に注目しつつ、特に地震学者の今村明恒(18701948)に対する評価について考察した。今村は一般に「関東大震災の預言者」や「地震予知の先駆者」として語られる傾向があり、また三陸海岸の津波被害を軽減する方法を模索したことでも知られているが、彼に対する科学者コミュニティの評価は必ずしも肯定的なものではない。このことは、災害の軽減をライフワークとしていたある科学者が忘却されていくとともに、当該科学者が生産した知識も忘却されていった可能性を示唆している。なお本研究は、瀬戸口明久「境界と監視のテクノロジー」『情況』第4期2巻第6号、2013年12月、43-57頁で引用されている。本研究は、明治・昭和の三陸津波に関する知識と情報がどのように形成され、また伝えられたのかに関して、主に科学史および科学技術社会論の分析手法を用いて考察することを目的とする。特に本研究は、災害体験の「忘却」を単に時間の経過に比例する「記憶の風化」として見なすのではなく、社会・文化的な文脈の中で実際に忘却が行われていくプロセスに注目する点に特徴がある。このような観点から、2012年度においては、1896年、1933年、そして1960年に三陸沿岸を襲った津波がそれぞれ当該地域の文脈においてどのように伝えられてい(なかっ)たのかを確認するため、主に『岩手日報』、『岩手毎日新聞』、『岩手東海新聞』、『岩手報知』など、岩手県内で発行される地元紙の紙面に焦点を当てながら検討を行った。その結果、1)少なくとも1933年の昭和三陸津波と1960年のチリ地震津波に関しては、田中幹人らが『災害弱者と情報弱者ー3・11後、何が見過ごされたのか』(筑摩書房、2012年)で指摘しているのと同様、岩手県内の言論空間においても、ローカルな話題が多くの場合東京を発信源とするナショナルな話題に呑まれ、その中で津波関連の報道は遠景に遠ざかっていく傾向が見られた。しかしその一方で、2)同じ岩手県内とはいえども、その「中心」に位置するといえる盛岡と、被災地である三陸沿岸の言論空間の間には、津波に対する関心の温度差も見受けられる。このように、情報発信における「中心」と「周辺」との関係は、単なる「東京vs.地方」の構図だけが存在するのではなく、その構造は重層的であることが窺える。本年度においては、津波に関する情報が発信される社会的な文脈について一定の成果を得た。一方、津波に関する知識の形成および伝達については現在資料の収集と分析を行っているが、Agnotology(詳細については「今後の研究の推進方策」を参照)の分析手法を導入することにより、研究のさらなる効率化が期待できる。今後の研究と関連しては、Agnotology(無知論)の研究方法が大いに参考になる。Agnotologyにおいては、「無知」を単なる知識の欠如や損失としては見なさず、政治・文化的な文脈の中でダイナミックに形成されるものとして理解している。また、Agnotologyでは「無知」が持つポジティブな機能にも配慮している点に特徴がある。本研究のキーワードの一つである「忘却」は無知の一種として理解することができるが、1)それが政治・文化的な文脈の中で形成されること、また2)それが社会の中で何らかの機能を持っている可能性に着目することによって、どのような知識や情報が形成・伝達されるか/されないのかに関する知見を得ることが期待できる。その成果については、2013年11月に開催される予定の科学技術社会論学会にて報告するとともに、Cross-Currents誌の特集号(2013年12月発行予定)にも論文として発表する予定である。また、所属機関のホームページ等を利用して一般市民への情報発信も行うことを計画している。2013年度の研究に必要な研究費は、主に資料調査および研究発表に必要な旅費、書籍などの物品費、そして資料のコピー代等である。
光刺激により分子鎖切断・再生を制御可能な均質スターポリマーネットワークの創製

本研究では、多官能性ジメチルフェニルシラノール(DPS)類を開始剤とするヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)の開環重合(ROP)を立案・実施した。そのためのモデル合成として、水を開始剤とするD3のROPとそれに次ぐ鎖末端の変換を通じて主鎖中にヘキサアリールビイミダゾール(HABI)を持つ環状ポリジメチルシロキサン(PDMS)を合成した。そこで、UV照射によってHABIを切断すると、様々な環サイズの環状PDMS混合物は最小単位の直鎖状PDMSにまで初期化されることが分かった。またUVの照射をやめると、この直鎖状PDMSは環化と鎖延長を繰り返して様々なサイズの環状PDMSに再生することが分かった。この変化における環状PDMSの粘弾性を調べたところ、流動性を維持しながら損失正接がUVの照射に伴って一瞬にして約4倍に増大し、UVの照射をやめると数分で元に戻った。一方、他官能性DPSの合成とそれらを開始剤とするD3のROPについても検討を進め、得られた星型PDMSを前駆体として分子鎖中にHABIを有する網目状PDMSを合成した。これらの網目状PDMSにUVを照射すると、固体状態のまま粘弾性が大幅に変化することも見出した。二、三、および四官能性ジメチルフェニルシラノール(DPS)類を開始剤とするヘキサメチルシクロトリシロキサンの開環重合により直鎖状および星型ポリジメチルシロキサン(PDMS)を合成することに成功した。また、環状トポロジーの切断・再生に伴って液体状態を維持しながら粘弾性が大きく変化するPDMSの開発に成功し、その方法論を高分子形状初期化(T-rex)法として確立するに至った。これらは2年間の研究計画の大半を1年で達成したことに相当するため、当初の計画以上に研究が進展していると考える。当初の計画以上に研究の進展があったことから、今後の研究では高分子形状初期化法の体系化や異種トポロジーの混合による物性制御など、更なる発展的研究に取り組む。
断続振動曝露による振動感覚閾値の一過性閾値移動の予測式の作成と応用に関する研究

得られた結果を解析するためにノートパソコンを購入した。また更なる検討実験のためにハンドル固定用の木材や作業用の手持ち動力工具を購入した。健常な20代、40代、60代の男女各6名ずつを被験者とし、2種類(HVLab社製とRION社製)の振動覚計を用いて両手の親指、示指、中指、環指、小指の振動感覚閾値を測定した。振動感覚閾値測定周波数はHVLab社製の場合、16,31.5,63,125,250Hzを用い、RION社製の場合、63,125,250Hzを使用した。振動覚計の使用順番や左右の手の計測順番はランダマイズした。その結果、振動感覚閾値測定周波数125Hzと250Hzにおいて、HVLab社製の振動覚計の方が被験者の振動感覚閾値が大きい傾向を示した。HVLab社製の振動覚計とRION社製の振動覚計の両方共、20代と40代では女性のほうが振動感覚閾値が大きい傾向を認めたが、60代では男性の方に振動感覚閾値が大きい傾向が認められた。右手と左手の振動感覚閾値を比べると、両方の振動覚計においてそれほど大きな差は認められなかった。振動感覚閾値を測定するときに被験者に機器の扱いを習得してもらうために事前に訓練を行ったが、更に詳細で時間を掛けた訓練が必要であるということがわかった。HVLab社製の振動覚計では振動感覚閾値測定周波数が大きくなるにつれて、振動感覚閾値が大きくなる傾向にあった。更に振動感覚閾値を測定する際、振動感覚閾値測定周波数が高くなると振動覚計から、わずかだが共振音が出ることがわかった。振動工具の使用による健康障害を予防するために、一連続作業時間を制限することが行なわれている。しかし、適切な作業間隔とその根拠についてはまだ不十分である。本研究の目的は、断続振動曝露による振動感覚の一過性閾値移動の予測式を作成し応用することである。今年度は2種類の指尖振動感覚閾値測定法の比較、手腕振動曝露による指尖振動感覚の一過性閾値移動(TTS)における室温やハンドル温度等の要因との関係、TTSを予測するためのモデル式の作成を検討した。基礎実験用の機材、恒温水循環装置、振動感覚測定装置、データ解析用ソフトを配備した。予備実験を試行後、基礎実験を行った。被験者には男子大学生を用い、振動曝露周波数:31.5,63,125,250Hz、振動曝露加速度:10,40m/s^2、把持力:10,40N、把持時間:1,3,5,10分、室温:10,20,30°C、ハンドル温度:10,20,30°C、防振手袋を用い、負荷パラメータを変化させ指尖振動感覚を測定し、得られた成績の解析を行っている。その結果、低温ハンドルの長時間把持は指尖振動感覚のTTSに影響を及ぼし、指尖振動感覚のTTSが大きくなる傾向が示唆された。更に、防振手袋の評価に指尖振動感覚閾値を用いるには防振手袋の材質や構成、振動の伝達特性、装着状態を検討する必要があることがわかった。また、異なる振動感覚測定装置を用い、機種による指尖振動感覚測定の違いを検討するため、健康な20代、40代、60代の男女各6名ずつ計36名を被験者とし、両手10指の指尖振動感覚閾値を測定した。振動感覚閾値測定周波数は16,31.5,63,125,250,500Hzを用いた。2004年6月に第10回国際手腕振動会議(アメリカ)、7月に第12回人体振動研究会(阿蘇)で発表した。

HVLab社製の振動覚計では振動感覚閾値測定周波数が大きくなるにつれて、振動感覚閾値が大きくなる傾向にあった。更に振動感覚閾値を測定する際、振動感覚閾値測定周波数が高くなると振動覚計から、わずかだが共振音が出ることがわかった。