hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ波と放射線の子宮内複合被曝が脳の発達に及ぼす影響の実験的研究

マイクロ波の熱作用と放射線が複合して作用した場合,単独被曝とは異なった生体影響が現れる可能性がある.本年は,マウスにマイクロ波を照射するためのアプリケ-タを設計・製作し,マウスのSAR(比吸収率)を測定した.この装置では実験者が漏洩電波に被曝する恐れは無い.50匹のSlc:ICRマウスに,マイクロ波に影響を受けないファイバ-センサ温度計をもちいてリアル・タイムで直腸温測定をしながら,体温が42.5°Cになるまでマイクロ波照射を行った.体温の上昇直線とマウスの体重,比重,頭臀長,腹囲の測定値よりSAR(比吸収率)を計算した.マウス胎仔の大脳が最も高い障害感受性を示す妊娠13日の母獣に2.45GHz,0.5W(非妊娠マウスを用いて計算したSAR:134W/kg)のマイクロ波照射を3分間行い,胎仔の脳に及ぼす急性影響を検索した.この時,直腸温は42.3±1.3°Cに達した.マイクロ波処理1ー12時間後に母獣を殺して胎仔の脳を採取し,一部71kdの熱ショック蛋白の検索に用い,他は組織切片にした.大脳外套脳室帯の細胞死の頻度を調べたところ,対照群の0.14%に対して照射5時間後には1.0%の増加し,生体影響が検出された.熱ショック蛋白hsp70は検出されなかった.つぎに複合被曝の実験として,マイクロ波被曝1ー12時間後にさらに0.24Gyのγ線照射を行い,γ線被曝8時間後に同様に胎仔を採取し,大脳の細胞死頻度を観察した.マイクロ波被曝1ー9時間後のγ線被曝では,γ線単独被曝による細胞死8.3%と比べ有意な差はなかったが,12時間後のγ線被曝では6.8%(p<0.05)と,わずかながら低抗性がみられた.マイクロ波の熱作用と放射線が複合して作用した場合,単独被曝とは異なった生体影響が現れる可能性がある.本年は,マウスにマイクロ波を照射するためのアプリケ-タを設計・製作し,マウスのSAR(比吸収率)を測定した.この装置では実験者が漏洩電波に被曝する恐れは無い.50匹のSlc:ICRマウスに,マイクロ波に影響を受けないファイバ-センサ温度計をもちいてリアル・タイムで直腸温測定をしながら,体温が42.5°Cになるまでマイクロ波照射を行った.体温の上昇直線とマウスの体重,比重,頭臀長,腹囲の測定値よりSAR(比吸収率)を計算した.マウス胎仔の大脳が最も高い障害感受性を示す妊娠13日の母獣に2.45GHz,0.5W(非妊娠マウスを用いて計算したSAR:134W/kg)のマイクロ波照射を3分間行い,胎仔の脳に及ぼす急性影響を検索した.この時,直腸温は42.3±1.3°Cに達した.マイクロ波処理1ー12時間後に母獣を殺して胎仔の脳を採取し,一部71kdの熱ショック蛋白の検索に用い,他は組織切片にした.大脳外套脳室帯の細胞死の頻度を調べたところ,対照群の0.14%に対して照射5時間後には1.0%の増加し,生体影響が検出された.熱ショック蛋白hsp70は検出されなかった.つぎに複合被曝の実験として,マイクロ波被曝1ー12時間後にさらに0.24Gyのγ線照射を行い,γ線被曝8時間後に同様に胎仔を採取し,大脳の細胞死頻度を観察した.マイクロ波被曝1ー9時間後のγ線被曝では,γ線単独被曝による細胞死8.3%と比べ有意な差はなかったが,12時間後のγ線被曝では6.8%(p<0.05)と,わずかながら低抗性がみられた.
NMDA受容体刺激で誘導されるシナプスに局在する高分子の検索

中枢神経系シナプスにおける神経伝達は、興奮性アミノ酸のグルタミン酸に主に依存しているが、中でもNMDA型グルタミン酸受容体を介するものは、長期増強(LTP)に代表される伝達効率の変化、並びに発達期のシナプスの再構成や安定化に重要な役割を果たしていると考えられている。本研究では、視覚野皮質神経細胞においてNMDA受容体の特異的な刺激で誘導されるシナプス蛋白、もしくはその遺伝子(mRNA)を複数同定しその機能を知ることにより、NMDA受容体がどの様にシナプスの再構成や安定化に寄与しているか探る計画である。本年度においては、ラット胎児の大脳皮質より調整した初代神経細胞を用い、マグネシウムイオン非存在下、テトロドトキシンなどで二次的神経伝達を阻害した条件のもとで、これら細胞にNMDAをパルス投与(3分程度)し、NMDA受容体特異的刺激を実現した。またそれとは逆に、NMDA受容体のアンタゴニストであるAP5を継続的に培養液に添加することで、NMDA受容体阻害群も調整した。これらの3群、NMDA受容体刺激カルチャー、NMDA受容体阻害カルチャー、コントロールカルチャーより総RNAを注出し、逆転写酵素でcDNAに変換した後、差分提示PCR法によりcDNAのパネリングを行った。その結果、NMDA受容体刺激でのみ誘導されるcDNA種、48個、逆にNMDA受容体阻害で誘導されるcDNA種、6個を同定した。DNAシークエンスの結果、それらのうち6種類はジーンバンクに登録されている既存のものであった。その他のクローンに関して、ノザンブロットによりそのRNA分布を調べたところ8クローンが脳において強い発現を呈した。これらのクローンはいずれも3ダッシュ非翻訳領域に対応している可能性が高く、そのタンパク機能を推測できないので、現在、より上流のクローニングを試みている。
完全主義と精神病理との関連についての認知臨床心理学的研究

"やることはなんでも完ぺきにやろう"とする完全主義は,生活満足感,自尊感情を高める一方で,抑うつ,不安,摂食障害などの精神病理や,心身症などのネガティブな結果をもたらす可能性を持ち合わせている.しかし,これまでの完全主義研究は,個人のなかで安定した特性である,"パーソナリティ"の側面のみを扱ってきた.そのため本研究では,どのような状況において,完全主義を信念として持つものが,どのような完全主義的な思考を体験し、どのような感情,行動がもたらされるのかをされるのかを明らかにしてきた.完全主義の認知プロセスの解明と介入への応用によって、精神疾患を持つ患者だけでなく、スポーツ選手、一般者などのメンタルヘルスに貢献できるだろう。特に本年では,自己志向的完全主義がどのようなプロセスで強迫的な行動を導くのかを検討した.平成17年度では,多次元完全主義認知尺度(小堀・丹野,2004)を利用し,大学生60名に対して以下のような実験を実施した.実験に際しては,インフォームドコンセントをとり,実験についての説明と参加への同意を確認した.実験では,確率推論課題を実施し,実験参加者があいまいな状況で意思決定に至るまでの情報収集量を測定した。その結果,(1)自己志向的完全主義を信念として持つ者が,不確かな情報を回避しようとすると,(2)完全性追求の認知が生じて「完ぺきにやらなければならない」と考えるため,(3)意思決定に至るまでの情報収集量が多くなること,つまり強迫的な行動が増加するということを明らかとなった.実験終了時にはデブリーフィングを行い,謝礼を渡した."やることはなんでも完ぺきにやろう"とする完全主義は,生活満足感,自尊感情を高める一方で,抑うつ,不安,摂食障害などの精神病理や,心身症などのネガティブな結果をもたらす可能性を持ち合わせている.しかし,これまでの完全主義研究は,個人のなかで安定した特性である,"パーソナリティ"の側面のみを扱ってきたため,どのような状況において,どのような思考が体験されるのか(認知の活性化)という側面が明らかにされていない.そこで本年度は,自己志向的完全主義がどのようなプロセスで適応的な影響,不適応的な影響を導くのかを検討した.次に,上記の尺度を用いて,大学生60名を対象にストループテストを用いた実験研究を行った.実験に際しては,インフォームドコンセントをとり,実験についての説明と参加への同意を確認した.その結果,(1)ポジティブな結果(謝礼増加)を得ようとするときは,完全主義のポジティブな認知である高目標設置が意識化し,ポジティブ感情を体験すること,(2)反対にネガティブな結果(謝礼半減)を避けようとするときは,完全主義のネガティブな認知であるミスへのとらわれが意識化し,ネガティブ感情を体験することが明らかとなった.実験終了時にはデブリーフィングを行い,実験条件に関わらず一定額の謝礼を参加者に手渡した.この研究を記載した論文はCognitive Therapy and Researchに投稿中である."やることはなんでも完ぺきにやろう"とする完全主義は,生活満足感,自尊感情を高める一方で,抑うつ,不安,摂食障害などの精神病理や,心身症などのネガティブな結果をもたらす可能性を持ち合わせている.しかし,これまでの完全主義研究は,個人のなかで安定した特性である,"パーソナリティ"の側面のみを扱ってきた.そのため,完全主義を信念として持つものがどのような状況において,適応的あるいは不適応的な結果を体験するのか明らかにされていない.特に本年では,どのような気質が自己志向的完全主義を発達させるのかを明らかにしつつ,自己志向的完全主義の学習パターンを検討した.日本版の自己志向的完全主義尺度(大谷・桜井,1995)と同時に,Cloningerの気質を測定するTemperament Character Inventory(木島ら,2000)を大学生428人に実施した.調査実施に際しては,インフォームドコンセントをとり,調査についての説明と参加への同意を確認した.その結果,自己志向的完全主義は以下の2つの気質,つまり新規性と負の結びつき,固執と正の結びつきを持つことが分かった。気質とは物事を認知したり習慣を学習する際に,本人の思考とは無関係に影響を与えるものであり,遺伝性があり,幼児の頃から顕れることを考慮すると,この2つの気質の組み合わせが自己志向的完全主義を発達させる可能性が示唆された.またこの気質の組み合わせから自己志向的完全主義の学習パターンを考察すると,報酬が与えられた行動を持続するが,その行動がもはや報酬を与えずに罰や無報酬を導くようになっても,行動の修正が難しいということが明らかとなった.つまり自己志向的完全主義者は強化が安定した場面でのみ適応性を発揮することが明らかとなった.この研究を記載した論文はPersonality and Individual Differencesに掲載された."やることはなんでも完ぺきにやろう"とする完全主義は,生活満足感,自尊感情を高める一方で,抑うつ,不安,摂食障害などの精神病理や,心身症などのネガティブな結果をもたらす可能性を持ち合わせている.しかし,これまでの完全主義研究は,個人のなかで安定した特性である,"パーソナリティ"の側面のみを扱ってきた.そのため本研究では,どのような状況において,完全主義を信念として持つものが,どのような完全主義的な思考を体験し、どのような感情,行動がもたらされるのかをされるのかを明らかにしてきた.完全主義の認知プロセスの解明と介入への応用によって、精神疾患を持つ患者だけでなく、スポーツ選手、一般者などのメンタルヘルスに貢献できるだろう。

特に本年では,自己志向的完全主義がどのようなプロセスで強迫的な行動を導くのかを検討した.平成17年度では,多次元完全主義認知尺度(小堀・丹野,2004)を利用し,大学生60名に対して以下のような実験を実施した.実験に際しては,インフォームドコンセントをとり,実験についての説明と参加への同意を確認した.実験では,確率推論課題を実施し,実験参加者があいまいな状況で意思決定に至るまでの情報収集量を測定した。その結果,(1)自己志向的完全主義を信念として持つ者が,不確かな情報を回避しようとすると,(2)完全性追求の認知が生じて「完ぺきにやらなければならない」と考えるため,(3)意思決定に至るまでの情報収集量が多くなること,つまり強迫的な行動が増加するということを明らかとなった.実験終了時にはデブリーフィングを行い,謝礼を渡した.
災害シミュレーションならびに避難行動に関する数値解析的研究

近年,豪雨や巨大地震等,様々な大規模災害が発生しており,その際,放置車両や瓦礫等により多くの人の移動が妨げられ,さらには救援活動が遅延したことから,今後起こりうる災害に備え,適切な避難経路・場所の把握ならびに救援ルートの確保が必要である.そこで,発災前後に撮影された道路付近の画像データをもとに,ディープラーニングによる障害物の検出ならびに道路閉塞状況の把握を行い,その結果を考慮した避難行動シミュレーションを実施することで,道路閉塞が生じた際の適切な避難経路・場所の把握を行う.さらに,発災直後に同様のシミュレーションを行うことで,避難時に活用可能な道路閉塞箇所や避難経路といった情報の提示を行う.近年,豪雨や巨大地震等,様々な大規模災害が発生しており,その際,放置車両や瓦礫等により多くの人の移動が妨げられ,さらには救援活動が遅延したことから,今後起こりうる災害に備え,適切な避難経路・場所の把握ならびに救援ルートの確保が必要である.そこで,発災前後に撮影された道路付近の画像データをもとに,ディープラーニングによる障害物の検出ならびに道路閉塞状況の把握を行い,その結果を考慮した避難行動シミュレーションを実施することで,道路閉塞が生じた際の適切な避難経路・場所の把握を行う.さらに,発災直後に同様のシミュレーションを行うことで,避難時に活用可能な道路閉塞箇所や避難経路といった情報の提示を行う.
高速パルス液体ジェットの発生技術に関する基礎研究および応用

高圧ガス銃を用いて,二次元ノズルから高速液体ジェットを発生し,ノズル内部構造の変化によるジェットの発生およびジェットの挙動への影響を調べた.実験範囲内のノズル内の角度の変化は,ジェットの速度とノズルのピーク圧力に大きい作用がないですが,ノズル出口に近い所の圧力波の影響が確かに存在している.ノズル出口の大きさによる,ノズル内の流体の圧縮性が現れ,ノズル圧力とジェット速度に大きい影響を持たせる.火薬銃を用いて,極超音速液体ジェットを発生した.キせノンフラッシュにより,ジェットの挙動を観測した.TVDスキームプルグラムを開発し,ノズル内の流れおよび火薬室の作動過程を計算した.計算のノズル出口のジェット速度と実験データと一致する.また,発生した液体ジェット(速度約2km/s)を利用して,金属板の貫通実験を行った.スータント・オフ距離の変化による,異なる金属板の損傷の様子の観測した.板の固定方法により,貫通の結果も異なることが分った.これらの実験は,超高速液体ジェットの衝突現象の解明に,必要な経験となります.高圧ガス銃において,複数超音速液体ジェットを発生し,ジェットの挙動をストロボにより観測した.ジェットおよび飛翔体の速度は,レーザ遮断法と銅シール破断法により測定した.また,発射管の長さと破断圧力の変化により,実験データの最小二乗法の分析に加えて,複数超音速液体ジェットを発生する臨界衝突速度を得られた.取った写真から,ジェットを噴射する時,下流のところ大規模な渦構造が生成されることを証明した.イギリスの研究者と共に,高速液体ジェットを固体表面へ衝突させ時の衝突理論の研究を進んだ.幾何音波学の基にづいて,表面形状の変化により,衝突圧力と高圧域の計算分析解を得られた.この理論から予想した固体内の応力状態は,実験結果と一致することが分かった.Cumulation法による高速液体ジェットの発生と火薬銃による極超音速液体ジェットの研究には,重要な結果を得られた.ジェット速度の増加の共に,噴射下流に沿って速度の変化は著しくになる.また,極超音速液体ジェットの発生するには,ジェットの加速限界があるように見られた.これらの研究結果を平成10年にさらに深く研究し,国際雑誌に掲載されたい.高圧ガス銃を用いて,二次元ノズルから高速液体ジェットを発生し,ノズル内部構造の変化によるジェットの発生およびジェットの挙動への影響を調べた.実験範囲内のノズル内の角度の変化は,ジェットの速度とノズルのピーク圧力に大きい作用がないですが,ノズル出口に近い所の圧力波の影響が確かに存在している.ノズル出口の大きさによる,ノズル内の流体の圧縮性が現れ,ノズル圧力とジェット速度に大きい影響を持たせる.火薬銃を用いて,極超音速液体ジェットを発生した.キせノンフラッシュにより,ジェットの挙動を観測した.TVDスキームプルグラムを開発し,ノズル内の流れおよび火薬室の作動過程を計算した.計算のノズル出口のジェット速度と実験データと一致する.また,発生した液体ジェット(速度約2km/s)を利用して,金属板の貫通実験を行った.スータント・オフ距離の変化による,異なる金属板の損傷の様子の観測した.板の固定方法により,貫通の結果も異なることが分った.これらの実験は,超高速液体ジェットの衝突現象の解明に,必要な経験となります.
マウス卵形成過程における発生能獲得の分子機構に関する研究

哺乳類の卵母細胞は成長過程で受精後の発生を遂行する能力(発生能)を獲得するが、その分子的実体はまったくわかっていない、本研究の目的は、卵子の発生能に関与する因子を同定し、発生能獲得の分子メカニズムを解明することである。発生能の実体を解明することは胚の発生能を高める方法の開発に貢献し、特に畜産や不妊治療の分野に多大な意義をもつもの思われる。本研究では、哺乳類の卵にのみ存在し発生に必須であることが知られているものの、その構成成分や機能がまったくわかっていない核小体様構造体Nuclcolus-like body (NLB)に着目した.昨年度までにNLBの主要構成因子はNucleoplasmin 2 (NPM2)という初期発生に必須なタンパク質であることを、単離したNLBに対する質量分析により解明した。今年度は初期発生におけるNPM2の機能解析を行った。NPM2ノックアウトマウスの受精卵を詳細に観察したところ、受精後卵内に侵入した精子クロマチンの脱凝集が遅延することがわかった。同様の表現型はNLBを顕微操作により除去した卵においても観察された。そしてその表現型はNPM2 mRNAの顕微注入により回復すること、recombinant NPM2タンパク質によりin vitroにおいて精子クロマチンを脱凝集できることを明らかにした。この成果は哺乳類において精子脱凝集関連因子を同定した初めての例であり、今後精子の脱凝集メカニズムのさらなる解明に繋がるだろう。哺乳類の卵母細胞は成長過程で受精後の発生を遂行する能力(発生能)を獲得するが、その分子的実体はまったくわかっていない。本研究の目的は、卵子の発生能に関与する因子を同定し、発生能獲得の分子メカニズムを解明することである。本研究ではこれまでに核移植実験によって、卵母細胞の核内に存在する因子が発生能に重要であることを示している。当該年度は、発生に必須であることが近年証明された卵母細胞の核小体に着目して研究をおこなった。卵母細胞の核小体は、Nucleolar likebody(NLB)と呼ばれ、リボソーム合成を行っておらず、体細胞のそれとは形態も性質も大きく異なっている。その機能はいまだ不明であり、構成成分も何一つ明らかになっていない。当該年度において、NLB形成に必須であることが知られているNucleoplasmin 2(Npm2)がNLBの構成タンパク質であることを、脱核小体後ウエスタンブロットを行うことにより証明した。続いてGFPとNpm2の融合タンパク質を作製し、Npm2内の各モチーフを欠失あるいはアミノ酸を点変異させることで、Npm2のNLB局在にはC末のリジンに富む16アミノ酸(K-rich motif)が重要であることを示した。さらに、転写因子であるMafGに対してK-rich motifを付加する実験などによって、K-rich motifは核移行能力を持つタンパク質に対してはNLB移行シグナルとして働くことがわかった。近年、卵母細胞の核内に存在し、構成成分や機能がまったくわかっていない核小体様構造体Nucleolar likebody(NLB)が発生に必須であることが証明された。本研究では、発生能に関与する因子がNLBに存在するのではないかと考え、前年度からNLBに関する研究をおこなっている。昨年度の本研究で卵特異的なタンパク質であるNucleoplasmin 2(NPM2)をNLBの構成成分として初めて同定した。NPM2は初期発生に必須な母性効果遺伝子であることは知られていたが、NLBへの局在やNLB形成への関与は知られていなかった。今年度はRNAiを用いたNPM2タンパク質のノックダウン実験によって、NPM2がNLBの形成に必須であることを明らかにした。また、変異NPM2のmRNAを用いた回復実験により、NPM2がNLBに移行することがNLBの形成に必要であることを示した。NLBは発生に必須な構造体であることから、NLBの構成成分を明らかにすることは発生能の実体の解明につながると考え、現在Yeast Two Hybridや共免沈からのMass Spectrometryなどの手法を用いてNPM2のパートナーを探索している。

本研究では、哺乳類の卵にのみ存在し発生に必須であることが知られているものの、その構成成分や機能がまったくわかっていない核小体様構造体Nuclcolus-like body (NLB)に着目した.昨年度までにNLBの主要構成因子はNucleoplasmin 2 (NPM2)という初期発生に必須なタンパク質であることを、単離したNLBに対する質量分析により解明した。今年度は初期発生におけるNPM2の機能解析を行った。NPM2ノックアウトマウスの受精卵を詳細に観察したところ、受精後卵内に侵入した精子クロマチンの脱凝集が遅延することがわかった。同様の表現型はNLBを顕微操作により除去した卵においても観察された。そしてその表現型はNPM2 mRNAの顕微注入により回復すること、recombinant NPM2タンパク質によりin vitroにおいて精子クロマチンを脱凝集できることを明らかにした。この成果は哺乳類において精子脱凝集関連因子を同定した初めての例であり、今後精子の脱凝集メカニズムのさらなる解明に繋がるだろう。
GARIS直結型超高速ガスクロマトグラフ装置の開発と新元素ニホニウムの化学

本研究では,Am-243 + Ca-48 →Mc-288 + 3n反応でまずMc-288(半減期:164 ms)を合成し,これが直ちにα壊変して生成するNh-284(半減期:0.91 s)をニホニウムの化学実験に利用する予定である.2018年度は,Am-243を模擬し,Gd-nat(nat:天然同位体組成)を用いて分子電着法によりGd-natをチタン箔(厚さ:3 μm)に電着する技術を開発した.電着セルの形状,溶媒組成,印加電圧,電着液温度,電着時間などの多数のパラメーターを最適化し,一回の電着で90%以上の高い収率で大面積(3.85 cm2)に標的を作製する技術を確立した.この標的16個を直径300 mmの円盤上に配置し,大強度重イオンビーム照射用回転標的とした.これにより,従来の約3倍の大強度ビーム照射が可能となった.また,希少なAm-243原料を米国オークリッジ国立研究所から100 mg調達し,理研ラジオアイソトープ実験棟内に高放射性Am-243を安全に取り扱うためのグローブボックスシステムを整備した.昨年度開発した理研気体充填型反跳核分離装置GARIS IIの飛行時間測定器とSi半導体検出器で構成される放射線検出器系について,La-nat + V-51,Tb-159 + V-51,Pb-208 + V-51反応で生成する同位体を用いて行いて性能試験を行った.超重元素の気相化学分析装置として,高周波カーペットガスセルと高周波多重極ビームガイドから構成される超重元素イオン収集システムの開発を進めた.本システムにより,超重元素の合成から化学装置までの壊変ロスを最小限に抑え,Nh-284の収量を飛躍的に増大する計画である.また,このイオン収集システムに結合する低温ガスクロマトグラフ装置の開発を進め,2018年度は特にSi半導体検出器,前置増幅器と低温冷却機構の設計・製作を行った.理研重イオン線形加速器の増強工事が当初の予定よりも遅れているため.また,米国からの放射性物質の輸入が遅れたため.2019年度は,前年度に継続して超重元素イオン高速収集システムと低温ガスクロマトグラフ装置の開発を進める.ガスクロマトグラフカラムは32対のSi半導体検出器で構成し,末端を液体窒素で冷却し,室温から液体窒素温度まで温度勾配をかける.本研究で対象とするNh,CnならびにFlは,強い相対論効果の影響で電子構造が閉殻構造となり,化学的不活性を示すことが予測されている.カラム内に入った超重元素単体は,カラム固定相と吸脱着相互作用を繰り返しながらアルゴン担体ガスとともにカラム内を進む.単体原子が吸着し,α壊変または自発核分裂壊変した検出器の位置から元素固有の収率分布を取得する.この収率分布をモンテカルロシミュレーションし,超重元素の固定相に対する吸着エントロピーを導出する.超重元素イオン高速収集システムと低温ガスクロマトグラフ装置の開発は,長寿命のTh-228やAc-227線源から反跳生成する壊変生成物を用いて行う.2020年度以降のNh,CnならびにFlの化学実験に向けて,これら元素の軽い同族元素の化学的性質や相対論的量子化学計算の予測などを参考とし,各装置の多数のパラメーター(ガス圧,ガス流量,カラム温度など)を最適化する.さらに2019年度は,回転式Am-243標的を作製し,Am-243 + Ca-48 →Mc-288 + 3n,Mc-228 →Nh-284反応を用いてNh-284の製造を行う.平成29年度は,113番元素ニホニウム(Nh)の気相化学実験に必要なNh-284を合成するため,回転式アクチノイド元素標的と放射線検出器系の開発を行った.本研究では,Am-243 + Ca-48 →Mc-288 + 3n反応でまず115番元素Mc-288を合成し(8.5 pb),これが半減期164 msで瞬時にα壊変して生成する半減期0.91 sのNh-284を化学実験に用いる計画である.平成29年度は,高放射性のAm-243を模擬して,まず安定元素Gd-nat(nat:天然同位体組成)を用い,大面積分子電着法により厚さ2 μmのチタン箔上に高収率でGd-natを電着する技術を開発した.電着セルの形状,溶媒組成,電着電圧,電着温度,電着時間などの多数のパラメーターを最適化し,80%以上の高収率で大面積(2.52 cm2)に標的を作製する技術を確立した.この16枚の標的を直径20 cmの円盤上に配置し,大強度重イオンビーム照射に向けた回転式標的を作製した.これにより,従来の約2倍の大強度ビーム照射が可能となった.理研気体充填型反跳核分離装置GARISの焦点面に飛行時間測定器とSi半導体検出器で構成される放射線検出系を開発した.

この検出器系によって,生成したMc-288のおよその質量数,Mc-288イオンが検出器に打ち込まれた位置と運動エネルギー,Mc-288とその娘核の放射性壊変に伴って放出されるα粒子や核分裂片のエネルギーと寿命を記録することができる.Nhの気相化学分析装置は,GARISの焦点面に高周波カーペットガスセルと高周波多重極ビームガイドから構成される超重元素イオン収集システムの設計と製作を進めた.このシステムにより,超重元素の合成から化学装置までの壊変ロスを最小限に抑え,Nh-284の収量を飛躍的に増大する計画である.高周波カーペットガスセルと次年度開発予定の低温ガスクロマトグラフ装置の接合部の設計に予定以上の時間を要したため.本研究では,Am-243 + Ca-48 →Mc-288 + 3n反応でまずMc-288(半減期:164 ms)を合成し,これが直ちにα壊変して生成するNh-284(半減期:0.91 s)をニホニウムの化学実験に利用する予定である.2018年度は,Am-243を模擬し,Gd-nat(nat:天然同位体組成)を用いて分子電着法によりGd-natをチタン箔(厚さ:3 μm)に電着する技術を開発した.電着セルの形状,溶媒組成,印加電圧,電着液温度,電着時間などの多数のパラメーターを最適化し,一回の電着で90%以上の高い収率で大面積(3.85 cm2)に標的を作製する技術を確立した.この標的16個を直径300 mmの円盤上に配置し,大強度重イオンビーム照射用回転標的とした.これにより,従来の約3倍の大強度ビーム照射が可能となった.また,希少なAm-243原料を米国オークリッジ国立研究所から100 mg調達し,理研ラジオアイソトープ実験棟内に高放射性Am-243を安全に取り扱うためのグローブボックスシステムを整備した.昨年度開発した理研気体充填型反跳核分離装置GARIS IIの飛行時間測定器とSi半導体検出器で構成される放射線検出器系について,La-nat + V-51,Tb-159 + V-51,Pb-208 + V-51反応で生成する同位体を用いて行いて性能試験を行った.超重元素の気相化学分析装置として,高周波カーペットガスセルと高周波多重極ビームガイドから構成される超重元素イオン収集システムの開発を進めた.本システムにより,超重元素の合成から化学装置までの壊変ロスを最小限に抑え,Nh-284の収量を飛躍的に増大する計画である.また,このイオン収集システムに結合する低温ガスクロマトグラフ装置の開発を進め,2018年度は特にSi半導体検出器,前置増幅器と低温冷却機構の設計・製作を行った.理研重イオン線形加速器の増強工事が当初の予定よりも遅れているため.また,米国からの放射性物質の輸入が遅れたため.平成30年度は,超重元素の気相化学分析を行うために必要な低温ガスクロマトグラフ装置を開発する.ガスクロマトグラフカラムは32対のシリコン半導体検出器で構成し,末端を液体窒素で冷却し,室温から液体窒素温度付近まで温度勾配をかける.カラムを通過した後のガスは,カラム末端から真空ポンプを用いて排気する.本研究で対象とするNh,CnならびにFlは,強い相対論効果の影響で電子構造が閉殻構造となり,常温で希ガス元素Rnのように気体になり,化学的不活性を示すことが予測されている.カラム内に入った超重元素単体は,カラム固定相と吸脱着相互作用を繰り返しながらアルゴンガスとともにカラム内を進む.単体原子が吸着し,αまたはSF壊変した検出器位置から元素固有の収率分布を得ることができる.これをモンテカルロシミュレーションし,超重元素の固定相に対する吸着エントロピーを導出する.低温ガスクロマトグラフ装置の開発は, Ac-227線源から娘核として生成するRn-219をアルゴンとともにガスセルに導入し,装置開発を進める.平成31年度以降のNh,CnならびにFlの化学実験に向けて,これら元素の軽い同族元素の既知の化学的性質や相対論的量子化学計算の予測などを参考とし,超高速低温ガスクロマトグラフ装置の多数のパラメーター(ガス圧,ガス流量,カラム温度など)を最適化する.さらに,平成30年度は,Nh-284の製造に向けたAm-243酸化物標的の作製を行う.2019年度は,前年度に継続して超重元素イオン高速収集システムと低温ガスクロマトグラフ装置の開発を進める.
植物細菌の種の確立に伴う病原性遺伝子の彷徨と多様性に関する適応進化学的機能解析

Pseudomonas cichoriiが感染したレタス葉は腐敗症状を、ナスは褐変症状を呈する。ナスに対するPseudomonas cichoriiの病原性にはタイプIII分泌系をコードするhrpとともに、隣接するaldHとpatが独立して関与した。系統進化解析から、P.cichoriiは、P.viridiflavaのS-PAIと共通の祖先から、patとhrpを水平伝搬により獲得し、aldhとともに病原性の分化に対応したと考えられた。さらに、31種のAsteraceae植物に、hrp、aldHおよびpatが個々に関与するようになったのは、Asteraceae植物の種の分化以降であると考えられた。「研究の目的」(1)Pseudomonas cichoriiのPathogenicityisland(PAI)の全領域を特定し、その塩基配列を基に、他細菌の相同遺伝子あるいは領域の系統進化を明らかにする。(2)PAIの中からナスに対する病原性に関わる遺伝子を特定し、それらの機能を生化学的、分子遺伝学的に解明する。(3)病原性遺伝子と相同性を示す他細菌の遺伝子のP.cichoriiの病原性に関する相補性について解析し、これら遺伝子の病原性に関わる機能の細菌間での多様性(保存性)について明らかにする。(4)宿主植物におけるPCD誘導シグナル伝達系への病原性遺伝子の関与について明らかにする。「研究の成果」1.PAIの同定と網羅的機能の網羅的解析hrp遺伝子群を含むPAIを特定し、その塩基配列を明らかにした。さらに、病原性に直接関与するPAI内の遺伝子を分子遺伝学的手法により明らかにした。これら遺伝子の中で、とくに、aldhに着目し、相同遺伝子を、他のPseudomonas属細菌から単離し、それら間の分子系統学解析を行うとともに、P.cichoriiの病原性に対する相補性について解析を行い、aldhが、P.viridiflavaのBSタイプの菌株のPAIと共通の祖先から水平伝搬により、P.cichorii獲得したことを明らかにした。2,PAIの塩基配列解析と相同性解析キク科植物の分子系統解析を、ndhFとrbcLの塩基配列を基に行うとともに、これら植物に対するP.cichoriiの病原性とaldhのこれら植物に対する病原性への関与について解析を行い、キク科植物の種分化が確立した後、キク科植物に対するaldhの病原性への関与が決定したことを明らかにした。「研究の目的」(1) Pathogenicity island(PAI)の中からナスに対する病原性に関わる遺伝子を特定し、それらの機能を生化学的、分子遺伝学的に解明する。(2)病原性遺伝子と相同性を示す他細菌の遺伝子のP. cichoriiの病原性に関する相補性について解析し、これら遺伝子の病原性に関わる機能の細菌間での多様性(保存性)について明らかにする。「研究の成果」1. aldHとpatのP. cichoriiの病原性に対する関与hrp遺伝子群を含むPAIを特定し、その塩基配列を明らかにした。これら遺伝子の中で、とくに、aldehyde dehydrogenase遺伝子(aldh)とphosphinorthiricin N-acetyltransferase遺伝子(pat)に着目し、相同遺伝子を、他のPseudomonas属細菌から単離し、それら間の分子系統学解析を行うとともに、P. cichoriiの病原性に対する相補性について解析を行い、patとhrp遺伝子群が、P. viridiflavaのBSタイプの菌株のPAIと共通の祖先から水平伝搬により、P. cichoriiのaldHに隣接する領域に挿入され、その結果、P. cichoriiはナスに対する病原性を獲得したことを明らかにした。2. PAIの塩基配列解析と相同性解析キク科植物の分子系統解析を、ndhFとrbcLの塩基配列を基に行うとともに、これら植物に対するP. cichoriiの病原性へのhrp遺伝子群とaldhの関与について解析を行い、キク科植物の種分化が確立した後、キク科植物に対するhrp遺伝子群とaldhの病原性への関与がそれぞれの種ごとに決定したことを明らかにした。1.「研究の目的」(2)PAIに含まれる病原性遺伝子の産物の病徴発現に及ぼす影響2.「研究の成果」(1)PAIに含まれる病原性遺伝子のPseudomonas属細菌のhomologueの機能解析hrpに隣接するaldehyde dehydrogenase遺伝子(aldh)とphosphinorthiricin N-acetyltransferase遺伝子(pat)が、hrpとともにP.cichoriiのナスに対する病原性に関与しており、aldHはPseudomonas属細菌間で、patはP.viridiflavaのS-PAIと機能的な保存性を有することを明らかにした。(2)PAIに含まれる病原性遺伝子の産物の病徴発現に及ぼす影響AldHタンパク質はP.cichoriiの細胞質に存在し、アルデヒド脱水酵素活性を有していることを明らかにした。

Patタンパク質はP.cichoriiの外膜に存在し、植物におけるP.cichoriiの増殖に関与することを明らかにした。また、aldHとpatの発現はhrpレギュロンの制御下にはなく、いずれのタンパク質もP.cichoriiの運動能に関与しており、クオラムセンシングの支配下にあると考えられた。キク科植物の種の分化後、それぞれの種ごとに、hrp、aldHおよびpatそれぞれを関与させながら、P.cichoriiは病原性を分化させたことが明らかとなった。
エージェントモデルによる地域経済に対する補助金の影響の事前評価の方法の開発

本研究は、地方経済に投じられた補助金が地域内の資金循環に与える影響を、エージェントベースモデルで表し、その効果の事前評価を行うことを目的としたものである。本研究機関中に、地域経済における各経済主体の行動を表現可能なエージェントの一般モデルを完成した他、2016年度に実施されたプレミアム商品券の小樽市内での影響に関する実データを収集、分析した。現在、開発されたエージェントを用いて地域経済のモデルを構築し、その予測力と実際のデータの突き合わせを行い、シミュレーションモデルの改良を行い、より事前評価力の高い方法の開発を行っている。本年度はシミュレーション作成の下準備である、地域内のネットワーク形成についてのアンケート調査を行った。その結果、ある特定の地域、組織内のネットワークでも多層化、複雑化が進んでおり、特に歴史が古いネットワークほど、表面上の関係性は弱いにもかかわらず、構成員の意識のシンクロニシティの程度が高いことがわかった。これはネットワークが現在の状況になるまでの試行錯誤が関係していると思われる。実際の地方経済においてこの性質は、活性化に際する大きな障害になっている。たとえば衰退が進んでいる商店街などでは、バブル崩壊以降幾度となく活性化事業を行ってきたが、ほとんどの場合、メンバー共通の成功体験に至ることがなく、逆に失敗の経験が高齢の商店主に共有されることとなっている。その結果として、各商店主は他との結びつきにあまり熱心では無くなり、個店の維持にのみ専心してる傾向が見られる。これは各商店主の子ども世代が、地域の活性化とネットワークの再建を試みる際の最大の障害となっている。親の世代は子の世代が、自分の店舗以外の活動に時間を割くことを歓迎しない傾向にあり、また子世代の様々な活性化案に批判的な姿勢を取ることが少なくない。小樽市内の具体的なイベントに関する意識の調査は、この高齢者世代の非積極性が、ネットワークの再生の障害になっていることを示している。この事例は、具体的な経済を考える場合、ネットワークの希薄化とやぶれだけでなく、ストロー効果的な要素も考慮しなければならないことを示唆している。一般的なネットワーク分析において、閉じたネットワークにばかり注意が集中しがちであるが、実際には各ノードは同じでは無く、ネットワーク内のヒトモノカネの流れに対して強く働きかけるケースがある。この問題は、さらに掘り下げる必要があるだろう。平成27年度は研究計画2年目であり、シミュレーションの作成に着手した。一昨年度からの北海道小樽市でのアンケート調査および地域通貨実験の成果を整理し、市内の主要経済主体間の経済的ネットワークを推定した。その基本的な性質を元に、エージェントベース・シミュレーションを作成している。同時期に、研究代表者が参加する国際政治経済学関係のシミュレーション分析のプロジェクトが開始されたこともあり、そちらで得られた知見も反映することとした。具体的には、エージェントの初期設定をモデルの設計者が恣意的に行うのではなく、基本的な行為原理を設定されたエージェント間の歴史的なインタラクションを通じて、まず、都市における関係性を自生的に構築するようなプレ・シミュレーションを行う。そこで「培養」されたエージェントによって構成される政策効果を推定するシミュレーションを作成した。プレ・シミュレーションを実施することによって、モデルの設計者の恣意性によるバイアスをできるだけ押さえて、結果の一般性、妥当性を高める工夫を行った。その結果として、都市のネットワークは、経済政策の効果を高めるためには必須のものであるが、外的な状況によりネットワークハブが欠落する場合は、べき級数にしたがって、政策効果が減少することがわかった。追加の調査として、平成27年度に行われた地域振興券に関するアンケート調査を行った。現在はその結果の整理中であるが、平成28年度には、そのデータを用いて作成したモデルの反証研究を行う予定である。シミュレーション研究は関連分野からの知見の導入により、当初想定していたものとは異なるが、より一般性の高いモデルとなる可能性が高くなってきた。途中での変更により、モデルの感性がやや遅れているが、おおむね順調である。加えて、当初計画に入っていなかった、地域振興券に関する追加のアンケート調査が取れたため、それを用いたモデルの検証実験が前倒しで可能となった。これは研究進行の可測要件となる。本年度は、計画年度の最終年度として社会シミュレーション技法のまとめの研究を行った。特に、社会シミュレーションで不可欠な多様なエージェントを、モデルの設計者の恣意性をできるだけ減らした形で実行するための基礎モデルの提示をおこなった。そこで基礎的な性格を複数持ったエージェントを培養型シミュレーションでまず相関させながら成長させ、そこで構築された複合的な性質を持つエージェントを取り出して、当該社会シミュレーションとして利用するという方法を完成させた。このように培養されたエージェントを利用し、2000エージェントの小規模な社会を形成し、一定期間通常の交換関係を行わせる。ある一定の安定的関係が観察されたら、そこに外部から補助金を投入し、各エージェントの行動変化と経済全体のパフォーマンスを観察した。そこから得られた結論は、補助金の投入前に形成されている地域内クラスターのサイズと性質によって、補助金投入後の変化のあり方が変わるということである。形成されるクラスターを形成するエージェント間の相関が緊密であればあるほど、ショックの後、元の行動に戻ることが早い。しかし、緊密性が同じであっても、クラスターサイズが大きいと、外生的ショックの後、大きく崩壊することがある。これは、クラスターの中の結合の強さが一様ではなく、また大クラスタでは各エージェントの持っているスポークの数が大きく異なるので、結びつきの弱い部分がショックに影響を受け、その周辺から崩壊が起こるからである。

このシミュレーションはシンプルなもので、現実の地域への補助金政策を直接評価することには至らなかったが、地域社会のネットワークのあり方が個々の地域ごとに異なることを認められるとすると、同じ補助金政策でもそれが地域を支援したり、逆に地域のネットワークを崩壊させ地域経済を崩壊させる可能性があることを示唆している。本研究は、地方経済に投じられた補助金が地域内の資金循環に与える影響を、エージェントベースモデルで表し、その効果の事前評価を行うことを目的としたものである。本研究機関中に、地域経済における各経済主体の行動を表現可能なエージェントの一般モデルを完成した他、2016年度に実施されたプレミアム商品券の小樽市内での影響に関する実データを収集、分析した。現在、開発されたエージェントを用いて地域経済のモデルを構築し、その予測力と実際のデータの突き合わせを行い、シミュレーションモデルの改良を行い、より事前評価力の高い方法の開発を行っている。26年度は、当初の予定通りシミュレーションモデルを作成するための準備であるアンケート調査とその分析を完了した。それに加えて、地域の商店街の実際の活動のいくつかに関与する機会を得た結果、ネットワーク内の実際のコミュニケーションを直接観察する機会を得た。その結果、地域への補助金に関わる地域外の存在(コンサルタント)の重要性を確認することができた。これらの結果は27年度に当初予定していたネットワーク・モデル化に新たな視点を付け加えることができると考えられる。当初の予定では、ネットワーク内のヒトモノカネの流れの強度と方向性のみに注視しモデルを作成することになっていたが、今回の観察から各ノードの性質の違いやネットワークと外部の経路が重要であることがわかった。27年度中にはこれらの成果を考慮して、発達型ネットワークとは異なる意味での、開放型ネットワークのモデルを構築する予定である。平成28年度は研究の最終年度であり、モデルの完成と実証研究の突き合わせによる評価を行う。本年度の計画遂行のための材料はほぼ出そろっているため、計画年度中は問題なく目標達成が可能であると考えている。本研究は、本科学研究費の終了後も継続する予定である。特に本課題は、地方における経済政策の効果の事前測定にあるので、現在進んでいる地方創生政策の新規事業が計画される時点で、その効果を予測して有効性の検証を行う予定である。これ以降は当初の予定通り、地域内のネットワークを再現したシミュレーションモデルの作成を行う。すでに述べたが、事前調査の結果、ネットワークのノードの性質と外部へのコネクションを考慮したモデルとすることが必要である。地域に投入された補助金が地域の中を十分循環せず外部へと流出してしまうことはしばしば指摘されているが、本研究ではその現象を地域ネットワークの変遷史の視点から捉え、モデル化することを試みる。
関節炎におけるアグリカナーゼ制御機構と変形性関節症早期診断・関節保護治療への応用

同意が得られた関節炎患者におけるADAMTS9のSNPを解析した。ADAMTS9のプロモーター解析でNF-κBの結合を同定した。関節炎患者由来細胞に周期性伸張刺激を加えるとADAMTS1,4,5,9はいずれも異なる発現誘導パターンを示した。COL1A1の発現増強とともにインテグリンの関与を明らかにした。軟骨細胞にメカニカルストレス刺激を加えるとMMP-13およびADAMTS-5が増加し、RUNX-2とp38MAPKが関与していた。ラット変形性関節炎モデルを作成し解析を行った。変形性関節症(OA)は、整形外科領域では最も頻度の高い骨・関節疾患であり、本邦では約600万人以上、70歳以上の実に30%が悩まされ高齢者のQOL低下の大きな原因となっている。OAの進展予防は、医療経済的観点からも重要である。しかしながらその早期診断には苦慮することも少なくない。最近、関節の主要な成分であるアグリカンがOAの早期に切断され、その切断酵素アグリカナーゼが、OAの病態において極めて重要であることが明らかとなった(Nature2005;434(7033):648-652.,Nature2005;434(7033):644-648)。今回我々はOA早期病態でのアグリカナーゼ遺伝子の発現誘導を来すメカニズムを解明するとともにOA早期診断を目的としたアグリカナーゼ検出法をめざした。(1)メカニカルストレスによるアグリカナーゼ遺伝子発現制御メカニズムの検討培養細胞伸展システム(ストレックス社製ST-140)を用いて、二次元培養系を構築し、軟骨細胞に伸展刺激(0.5Hz,8%伸張30分)を加え、ADAMTSの発現をリアルタイムRT-PCR法にて定量的に検討した。アグリカナーゼファミリーに属するADAMTSI,4,5,9はいずれも異なる発現誘導パターンを示した。このことは、生体内における様々なストレス(メカニカルストレスを含む)に対してそのアグリカナーゼ生体反応は多様性を持つということを示していると考えられた。(2)関節炎患者からのサンプル収集インフォームドコンセント後に同意が得られたRA患者・OA患者から採血を行い、関節液・滑膜組織採取を行う。実験の開始に先立ち、学内倫理委員会に対して研究計画を申請し、承認を得た後に実験を開始した。血液2mlから血清を分離し、組織は一都保存し、残りよりgenomic DNAを抽出した。ADAMTS9におけるSNPを解析した。今回の研究で、我々は変形性関節炎早期病態でのアグリカナーゼ遺伝子の発現誘導を来すメカニズムを解明するとともに変形性関節炎早期診断を目的としたアグリカナーゼ検出法を確立することを目標とし、今年度は以下の研究を実施した。1.メカニカルストレスによる遺伝子発現制御メカニズムの検討関節を構成する組織由来細胞におけるメカニカルストレスの影響を検討するため、培養細胞伸展システム(ストレックス社製ST-140)を用いて以下の実験を行った。変形性膝関節症患者で人工膝関節置換術施行時に得られた靭帯から細胞を分離培養した。ファイブロネクチンでコーティングしたチャンバー上にて単層培養し、ST140(ストレックス社)にて周期性伸張刺激(0.5Hz、7%)を2時間負荷した。周期性伸張刺激を加えずに同条件下に培養維持したものをコントロールとした。COL1A1、COL2A1、COL3A1、Integrin alphaVbeta3、alpha5、beta1の発現をリアルタイムPCR法および免疫染色にて検討した。周期性伸張刺激群ではCOL1A1の発現が増強していた。抗インテグリンαVβ3ブロッキング抗体の添加により周期性伸張刺激後のCOL1A1発現の上昇が抑制された。このことは、インテグリンαVβ3を介するメカニカルストレス誘導性シグナルを示していると考えられた。2.ラット変形性関節炎モデルの作成アグリカナーゼはプロトタイプのマトリックスメタロプロテアーゼによる切断部位とは異なる部位で、アグリカンを切断する。麻酔下に膝関節の前十字靱帯および内側側副靭帯を切除後に内側半月板を除去し、ラット変形性関節炎モデルを作成した。今年度はまず手術群と非手術群における関節破壊の程度を比較するための組織作成を実施した。来年度以降、本モデルにより生体でのアグリカナーゼ局在を明らかにできる。しかしながら、その早期診断には苦慮することも少なくない。

最近、関節の主要な成分であるアグリカンがOAの早期に切断され、その切断酵素アグリカナーゼが、OAの病態において極めて重要であることが明らかとなった(Nature 2005;434(7033);648-652,,Nature 2005;434(7033):644-648)。アグリカナーゼの発現誘導メカニズムはOAの進展に深くかかわっていると言える。我々はOA早期病態でのアグリカナーゼ遺伝子の発現誘導を来すメカニズムを解明すべく以下の研究を実施した。(1)ストレスによるアグリカナーゼ遺伝子発現制御機構(廣畑・西田・大橋・成瀬)ADAMTS9のプロモーター解析により、発現調節に働く転写因子(NF-κB,RUNX等)のを検討した。NF-κB結合部位が示され、クロマチン免疫沈降法によりNF-κBの結合を検討した。(2)メカニカルストレスによるADAMTS遺伝子発現機構の解明(廣畑・西田・二宮)SW1353軟骨細胞にメカニカルストレス刺激を加えた際のMMP-13およびADAMTS-5発現変化を検討したところmRNA発現が増加していた。RUNX-2を強制発現させたところ、MMP-13,ADAMTS-5の発現が増加した。反対にRUNX-2のRNA干渉法はMMP-13,ADAMTS-5の発現を低下させた。メカニカルストレス刺激は細胞内情報伝達系のうちp38MAPKを活性化させ、その阻害剤はMMP-13,ADAMTS-5の発現誘導を阻害した。(3)ラット変形性関節炎モデルの作成(廣畑・小川・二宮)アグリカナーゼはプロトタイプのマトリックスメタロプロテアーゼによる切断部位とは異なる部位で、アグリカンを切断する。麻酔下に膝関節の前十字靭帯および内側側副靭帯を切除後に内側半月板を除去し、ラット変形性関節炎モデルを作成した。昨年度はまず手術群と非手術群における関節破壊の程度を比較するための組織を作成し、免疫染色の条件検討を行った。
幾何曲面を持つ機械部品の創成CBN研削に関する基礎的研究

歯車歯面等の創成研削法においては通常の研削加工と異なり、研削速度とフィ-ド速度を自由に制御することが出来ないうえ、研削速度が極めて遅い問題がある。そこで、電着CBN皿形砥石と浸炭焼入れ鋼の試験片を用いた定圧極微小量平面研削実験を行い、研削速度が遅い場合には、比研削量(研削量/被加工物が砥石をこすった距離)は、(1)研削速度には依存せず、(2)押しつけ圧力に比例し、(3)転がり速度が増加するほど増加するという、通常の研削加工の場合と異なる挙動を明らかにした。一方、砥石の損傷には、(1)被削材によるニッケルボンドの損傷、(2)被削材屑のCBN砥粒被覆による電着層の剥離、(3)高接触圧力によるCBN砥粒の劈開、の3種があり、研削速度の遅いとき、研削圧力の高いとき、振動的な負荷が作用するとき、試験片のエッジ部を研削しているときにCBN砥粒の損傷が顕著に起こることを明らかにした。代表的なCBN創成研削加工法である歯車形CBN電着砥石による焼入れ歯車の仕上げ研削加工について、前述の基礎実験の結果を用いてシミュレ-ションプログラムを開発し、歯車形CBN砥石の形状精度や加工条件により、加工工程中に歯車形CBN砥石にどのような力が働くのか、仕上げ加工された歯車の製作精度はどのようになるのかを検討し、研削時のフィ-ド量が大きい場合や研削圧力が高い場合に歯面形状精度が劣化することを明らかにした。焼入れ後の被研削歯車の歯面上の取り代が熱処理歪のために局部的に大きくなるところでは、CBN砥粒の損傷が容易に起こるような研削圧力になることが明らかになるなど、加工条件の設定について有用な知見が得られた。また、歯車形電着CBN砥石ならびに浸炭焼入れ被削試験歯車を製作し、研削加工実験を行い結果を検討した。また、ここに開発したシミュレ-ションを歯車形CBN砥石の設計ならびにそれを用いた加工にどのように利用すべきかを示した。相手部品と接触する面の幾何学的形状が3次元的に複雑なものの研削、例えば歯車歯面の研削等においては創成研削法が一つの重要な加工法であるが、研削速度とフィ-ド速度を自由に制御することが出来ないうえ、CBN砥石を用いたこの種の研削に於いては研削速度が極めて遅いのが問題である。初年度に於いては、電着CBN皿形砥石と浸炭焼入れ鋼の試験片を用いた定圧極微小量平面研削実験装置を製作して実験を行い、砥石性状、試験片性状が同じで研削速度が遅い場合には、比研削量は押し付け圧力のみによって決まってくることを明らかにし、その定量的関係を求めた。ついで、この結果を用いて代表的なCBN創成研削加工法である歯車形CBN電着砥石による焼入れ歯車の仕上げ研削加工のシミュレ-ションプログラムを開発し、歯車形CBN砥石の形状精度や加工条件により、加工工程中に歯車形CBN砥石にどのような力が働くのか、仕上げ加工された歯車の製作精度はどのようになるのかを検討した。またこのシミュレ-ション結果を確認する実験のために、歯車形CBN砥石ならびに浸炭焼入れ被削試験歯車を製作した。一方、