hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨微小損傷部の再生に関与するシグナル伝達機構の解明

骨誘導再生療法のために酸性電気分解水と超音波照射を導入した緻密骨処理方法を開発した.酸性電解水を用いた超音波照射骨は,SEM観察により,ナノサイズの微小亀裂が融合・伸長し,表面積が増加していた.ヌードマウス側頭骨片(5x5x1mm)を超音波脱灰(酸性電解水:pH2.7, 1.0 liter,超音波:120W, 38kHz, 20min)して,成体ヌードマウスの背部皮下組織へ埋入した.6週後に骨芽細胞による活発な骨誘導が起きていた.これは,酸性電解水と超音波照射の併用により,脱灰・亀裂形成効率が上昇して亀裂の融合・拡大・伸長に貢献し,基質由来BMPsの徐放効率が上昇したためと解釈できる.Wistarラット(雄性)頭蓋骨骨膜を剥離後,露出した母骨に対して,ピエゾンマスターを用いて超音波振動刺激による骨微小損傷を加えた.超音波振動時に生理食塩水を使用した.刺激時間は30秒で切除した頭蓋骨は直ちに2%グルタールアルデヒド溶液に浸漬固定した.電子顕微鏡で超微細構造をSEM観察した結果,超音波振動刺激によるクレーターとマイクロクラック構造が観察できた.なお,本実験を開始する前に超音波振動の適した刺激条件を予備的に選定した.次に,3層電解水調整機器によって精製された特殊な酸化水(pH2.6)と還元水(pH12.0)を用いて,同様の予備実験を開始した.特許性のある結果が得られたので追試中である.Wistar rat頭蓋骨骨膜を剥離後、側頭骨に探針を用いた手動スクラッチあるいは電気分解水注水下で超音波照射刺激による機械的ダメージを与えて復位縫合した。対照群は骨膜剥離後にそのまま復位縫合した。すなわち3群(スクラッチ群、超音波照射群、対照群)を設定した。電気分解水は、3室ダブルイン型電解システムを用いた食塩水飽和溶液の電気分解により、pH2.6の酸化水を使用した。超音波照射刺激は30秒とした。側頭骨は直ちに2%グルタールアルデヒド溶液に浸漬固定した。SEMで観察した結果、スクラッチ群は母骨に探針の先端で形成された線状溝がみられた。長さ1-5μmの生理的クラックが散在していた。骨面は平坦であるがナノサイズの生理的なホールが観察された。超音波照射群は、長さ1-10μmの微小損傷(クラック)が多数不規則に形成された。クラック幅は、約3μm以下であった。微小損傷部内部にコラーゲンの線維構造が認められた。骨面上にはナノサイズの結晶が多数沈着していた。この結晶の由来は電解水(pH2.6)により脱灰溶出したカルシウムイオンが塩素イオンと反応して形成された塩化カルシウムと考えられる。対照群は、長さ1-5μmの生理的クラックが散在していた。共焦点レーザー顕微鏡で骨細胞骨格のネットワークを観察すると骨膜剥離という手技により、骨表層から2-3層の骨細胞が壊死することが判明した。細胞突起の断裂による骨壊死がネットワークを介して内部まで拡大することが分かった。ラット骨膜剥離後の頭蓋骨への歯科用超音波スケーラー(Piezon Master 700,松風:8W, 24-32kHz, 30秒)による骨微小損傷実験溶液として, 3室ダブルイン型電解システム(レドックステクノロジー製)を用いた食塩水飽和溶液の電気分解による電解水2種(酸性,塩基性)を使用した.SEM観察によると強酸性電解水(pH2.6) 30s照射群では,配向した多数の微小亀裂(10-20μm)と小さな白色顆粒状物質が観られ,マイクロ亀裂内部にはコラーゲン線維の走行が認められた.強塩基性電解水(pH12.0)30s照射/強酸性電解水(pH2.6) 30s照射群では,比較的平滑な表面と微小亀裂の拡張と伸展が観察できた.マイクロクラック内部のコラーゲン線維の連続性は絶たれて溶解状態を呈した.強酸性電解水中で超音波処理されたマウス側頭骨のマウス背部皮下組織への移植実験移植材の調製:ヌードマウス側頭骨片(5x5x1mm)を超音波脱灰(強酸性電解水:pH2.7, 1.0 liter,超音波:120W, 38kHz, 20min)した.ヌードマウス(20週齢,オス)全身麻酔下で背部皮下組織へ埋入した.6週後に摘出してHE標本を作製して組織学的に観察した.コントロールとして,非超音波脱灰骨(無処理骨)を同種他家移植した.超音波脱灰骨群では,移植骨の3カ所から下方の背筋方向に向かって活発な骨誘導が起きていた.本来の骨髄腔に相当するスペースには血管形成や骨形成系細胞の増殖,骨芽細胞の配列が認められる赤色髄と脂肪細胞が主体の黄色髄が独立して形成されていた.赤色髄エリアでは新生骨の形成が進行し,既存の骨基質とモザイク状を呈していた.非超音波脱灰骨群では,骨髄腔に相当するスペースに数層の骨形成を認めるのみの骨誘導現象であった.骨誘導再生療法のために酸性電気分解水と超音波照射を導入した緻密骨処理方法を開発した.酸性電解水を用いた超音波照射骨は,SEM観察により,ナノサイズの微小亀裂が融合・伸長し,表面積が増加していた.

ヌードマウス側頭骨片(5x5x1mm)を超音波脱灰(酸性電解水:pH2.7, 1.0 liter,超音波:120W, 38kHz, 20min)して,成体ヌードマウスの背部皮下組織へ埋入した.6週後に骨芽細胞による活発な骨誘導が起きていた.これは,酸性電解水と超音波照射の併用により,脱灰・亀裂形成効率が上昇して亀裂の融合・拡大・伸長に貢献し,基質由来BMPsの徐放効率が上昇したためと解釈できる.共同研究者のサイエンスの心に基づいた強い信念で前進しているためである。2容器を有する超音波スケーラー装置の選定が適切であった。酸性とアルカリ性の異なる溶液を入れることが可能な装置であり、きれいで迅速な実験操作を可能にした。3室ダブルイン型電解システムを用いた食塩水飽和溶液の電気分解により、酸化水(pH2.6)と還元水(pH12.0)を生成して実験に使用できた。骨再生学研究計画に基づき実行する。予定計画実施後に可能ならば、ナノマイクロダメージを有する骨板上で骨細胞様細胞のみならず歯根膜細胞を培養する。研究者同士約束を守り,当初の計画よりも早く進行している.月に1度以上の会議を開き,日常的にメールで情報交換をしている.特に,研究分担者:赤澤博士の電顕貢献が大きい.赤澤博士は25年間にわたる共同研究者で,私の考えがすぐに伝わる生物工学者である.研究補助員の確保に時間がかかった。研究補助員が大学生のため、補助の回数が少なかった。次年度計画に基づき実行する.また,超音波振動時に電解水(酸化水や還元水)を使用して骨表面の変化を観察したい.特許申請を視野に進める.研究補助員をもう一人確保したい。研究補助員を採用できなかったため.早めに研究補助員を確保したい.
比較法的研究による後見制度改革に関する具体的提言、特に現行制度の権利条約への対応

成年後見制度の比較法的基礎研究として、主として、欧米の成年後見制度の研究を行う。民法上の制度として比較研究がしやすいドイツ・フランス・オーストリアに加えて、イギリス・アメリカ等の諸国の成年後見制度の研究をおこなう。その際、国連の障害者権利条約との関連を重視しつつ、親族後見人支援のあり方、社会福祉協議会の中核機関としての機能、成年後見人の医療代諾権、成年後見人の報酬の適性額等についても検討する。
頭頸部癌に対する粒子線治療効果についての研究

頭蓋底浸潤を認めた進行頭頸部癌に対して粒子線治療を施行した例で、3年生存率60%、3年局所制御率は55%であり、切除不能例でも良好な成績が得られたことが分かった。腺様嚢胞癌や嗅神経芽細胞腫は粒子線治療が良い適応となる病理組織型であった。視力障害を中心に晩期障害を認めるが、進行癌である事を考慮すると致死的な晩期障害なく経過できている。頭頸部癌に対する粒子線治療の治療効果を調べるために、兵庫県立粒子線医療センターでの症例解析を引き続き進めていた。現状では陽子線と炭素線がある粒子線の治療効果についてであるが、以前は陽子線治療症例が炭素線治療症例よりも多いといった不均等があったが、炭素線治療症例の増加とともにこの不均等は是正されつつあり、両者の治療効果の比較ができる環境が作れつつある。また悪性腫瘍の治療効果は治療早期の成績も大切ではあるが、3年または5年といった長期での生存率、無病生存率、局所無増悪率のデータも治療効果を語る上では重要なパラメーターであり、治療症例の継続した経過観察を行い、治療成績の解析に寄与するようしている。頭頸部癌は組織型が多数あり、臨床研究から得られたデータから、基礎研究で調べる組織型として悪性黒色腫、腺様嚢胞癌を中心に粒子線感受性、抵抗性を調べていく予定であったがやはり長期効果の結果にはまだ期間が短かったため、組織型の選別には困難を要した。一方頭頸部癌の治療方法の一つである観血的治療に関して、喉頭癌をはじめとした頭頸部癌に対する治療効果について調査を行った。頭頸部癌に対する粒子線治療の治療効果を調べるために、兵庫県立粒子線医療センターでの症例解析を進めている。現状では陽子線と炭素線がある粒子線の治療効果についてであるが、以前は陽子線治療症例が炭素線治療症例よりも多いといった不均等があったが、炭素線治療症例の増加とともにこの不均等は是正されつつあり、両者の治療効果の比較が可能となってきている。頭頸部癌は組織型が多数あり、臨床研究から得られたデータから、基礎研究で調べる組織型として悪性黒色腫、腺様嚢胞癌を中心に粒子線感受性、抵抗性を調べていく。また頭頸部癌治療の柱の一つである観血的治療においても、米国を中心にロボット手術の技術向上が見られており、頭頸部癌治療にも応用され始めている。最近ではいよいよ治療効果についても成果が出てきつつある。治療効果の比較において、ロボットを用いた観血的治療の現状、成果、見通し等を確認することは必要と考えられる。新しい技術を用いた他治療との比較をすることで粒子線治療の現状、他治療と比べた利点、治療効果について検討していくことが可能と考えられる。そのため世界ロボットシンポジウムに参加し、最新の知見を渉猟した。臨床研究は兵庫県立粒子線医療センターでの粒子線治療症例を解析しており、治療後の経過観察も含め、おおむね順調に進展しているが、基礎的データの解析が十分とは言えない状況であるため。引き続き臨床データの収集、解析を行いながら、頭頸部癌症例への粒子線治療効果を検討する。解析データから基礎研究へつなげる癌細胞株を選別していく予定である。また得られた研究結果は学会発表や論文作成を通じて発表していく予定である。次年度は現在の臨床研究に加え、基礎研究を進めるため実験動物の購入・飼育、組織への粒子線の効果観察のための各種試薬購入のために研究費を使用する。また成果を学会発表や論文執筆するために研究費を用いさせて頂く予定としている。
一般化したミューラー行列顕微鏡の開発とラフト構造の動的可視化への応用

本研究の目的は、液晶偏光素子を用いてく試料からの偏光応答のすべてを測定可能な一般化した偏光顕微鏡を開発し、生体膜研究でのホットな話題のひとつであるラフトの存在や性質を明らかにすることである。前年度の研究により、試料のミューラー行列を完全に決めるために、4種の偏光状態を試料に照射し、それぞれについての応答を、4種の検光子で測定する方法の一般論が、理論的に明らかになったので、本年度は、実際に、それを分光光度計と顕微鏡に実装した。偏光子と検光子の状態を高速にスイッチングするため、強誘電性液晶偏光素子(FLC素子)を、それぞれに2種(計4種)入れ、それと直線偏光子および固定1/6波長板の組合せで、測定を行うハードウェアとソフトウェアを構築した。当初、FLC素子の制御と連動した画像取得は、市販のソフトウェア(ImagePro)を用いて行う予定であったが、オープンソースのjava言語の画像処理ソフトウエア(ImageJ)のプラグインで、浜松ホトニクス製冷却CCDカメラが制御可能であることに気付き、画像取得および画像解析のソフトは、ImageJのプラグインとして開発した。これらを用いて、測定した結果、ほぼ、理論的な予測通りの偏光を取り出せ、また、検光出来ることがわかった。ただし、用いた直線偏光子(フィルム偏光子)の透過率が設置角度に依存して変わるという奇妙な現象のために、最初の予定よりは、進行が大幅に遅れ、期間内には、ラフト構造の性質の探求までには至らなかったため、今後、引き続き、研究を継続する。本研究の目的は、液晶偏光素子を用いて、試料からの偏光応答のすべてを測定可能な一般化した偏光顕微鏡を開発し、生体膜研究でのホットな話題のひとつであるラフトの存在や性質を明らかにすることである。本年度は、まず、試料のミューラー行列を決定するための理論を構築し、液晶偏光素子(FLC素子)単独の光学応答の測定と、偏光子・波長板・FLC素子を複数組み合わせた場合の偏光挙動のシミュレーションを行った。4x4の試料のミューラー行列を完全に決定するためには、最低、4種の偏光子と検光子の組み合わせで、16回の測定を行う必要がある。無数に存在する偏光の組み合わせの中で、決定されるミューラー行列の精度を決めているのは、4種の偏光のストークスベクトルで生成されるA行列の行列式の大きさであることが理論的に明らかになり、単独のFLC素子の偏光応答の測定で実験的にも裏付けられた。現在入手可能なFLC1/2波長板を用いた場合、最も精度良く、ミューラー行列を決めるための組み合わせは、FLC1/2波長板2枚、固定1/6波長板2枚、偏光子1枚の組み合わせであることが、シミュレーションの結果、明らかになった。蛍光顕微鏡への実装では、蛍光発光波長が広幅になるため、波長板やFLC素子を組み合わせた場合の波長依存性が問題になる。これについても、その影響を最小限にするための素子を組み合わせが存在することを見出した。以上の結果を元に購入した素子を組み合わせて、現在、システムの構築を行っている。
光反応性プローブを用いたメゾスコピック構造中の輻射場の研究

多重散乱光の干渉による光記録効果を用いて、ランダム媒質中で多重散乱された光の状態を研究した。この光記録効果で観測されるホールの形状は、光強度の相関関数<I(ω)I(ω+Δω)>と等価であり、試料内のある場所までの光の到達時間の分布関数F(t)との間に|∫^∞_0F(t)exp(iΔωt)dt|^2+<I>^2という関係があることを示した。これから、周波数分解能は、試料中での光の滞在時間に反比例することがわかる。試料の厚さをL、光の拡散係数をDとすると、滞在時間はL^2/Dの程度になるため、散乱が強いほど周波数分解能が高くなることが予想される。そこで、散乱体として酸化チタン微粒子を用い、酸化チタン微粒子の濃度を変えることによって、光の平均自由行程を広い範囲で変えた試料を作製し、ホール幅などの測定を行なった。その結果、中庸の散乱強度の試料では、波長の関数としてのホール幅は平均自由行程に比例し、絶対値も上記の見積もりほぼ一致して、この予想が確かめられた。一方、入射角の関数としてのホール幅は平均自由行程にほぼ反比例した。しかし、散乱の非常に強い試料では、この関係からのずれが見られ、波長の関数としてのホール幅は急激に広くなった。この場合、光が弱局在状態となり、光の振舞いが平均自由行程のみでは記述できなくなっていることを意味していると思われる。このようにして、多重散乱光の干渉による光記録効果は、ランダム媒質中での光の研究手段として有用であることを明らかにした。多重散乱された光の干渉による光記録効果は、光を強く散乱する媒質に光反応材料を混ぜ込んだ試料において観測されるもので、試料に単色光を照射した後に蛍光の励起スペクトルを測定すると、照射光の波長位置に凹みが観測されるという、見かけは永続的ホールバーニングと似た効果である。だがその本質は、一種の空間的ホールバーニングで、不規則な媒質に入射した光が多重散乱され、その結果媒質中にできるスペックル的なランダムな干渉パターンが、光反応によって記録されることによって生じる。このホールの形状は、光強度の相関関数〈I(ω)I(ω+Δω)〉と等価であるが、これは、試料内のある場所までの光の到達時間の分布関数をF(t)との間に|∫^∞_0F(t)exp(iΔωt)dt|^2+〈I〉^2という関係がある。試料内での光の拡散が平均自由行程のみで決まっているとすると、平均自由行程が短くなると、試料内での散乱光の光路はそれに比例して相似形で縮小される。光はその光路を光速で走るため、ここでの光の強度変化の時間スケールも平均自由行程に比例して短くなる。つまり、F(t)は平均自由行程lの変化によってF(tc/l)のようにスケールされる。これから、散乱強度が強くなって平均自由行程が短くなった場合、ホール幅は広くなると予想される。散乱体として酸化チタン微粒子を用い、酸化チタン微粒子の濃度を変えることによって、光の平均自由行程を広い範囲で変えた試料を作製し、ホール幅などの測定を行なった結果、この予想とは逆に、散乱の強い試料ほどホール幅は狭くなった。これは、光が弱局在状態となり、光の振る舞いが平均自由行程のみでは記述できなくなっていることを意味していると思われる。

だがその本質は、一種の空間的ホールバーニングで、不規則な媒質に入射した光が多重散乱され、その結果媒質中にできるスペックル的なランダムな干渉パターンが、光反応によって記録されることによって生じる。このホールの形状は、光強度の相関関数<I(ω)I(ω+Δω)>と等価であるが、これは、試料内のある場所まで光の到達時間の分布関数をF(t)との間に|∫^∞_0F(t)exp(iΔωt)dt|^2+<I>^2という関係がある。すなわち、周波数分解能は、試料中での光の滞在時間に反比例する。試料の厚さをL、光の拡散係数をDとすると、滞在時間はL^2/Dの程度になるため、散乱が強いほど周波数分解能が高くなることが予想される。そこで、散乱体として酸化チタン微粒子を用い、酸化チタン微粒子の濃度を変えることによって、光の平均自由行程を広い範囲で変えた試料を作製し、ホール幅などの測定を行なった。その結果、中庸の散乱強度の試料では、ホール幅は平均自由行程にほぼ比例し、この予想が確かめられた。しかし、散乱の非常に強い試料では、この関係からのずれが見られ、ここでは光が弱局在状態となり、光の振舞いが平均自由行程のみでは記述できなくなっていることを意味していると思われる。
超高温ガスタービン用遮熱被膜の高温強度に及ぼす熱負荷の影響に関する研究

溶射被膜の剥離強度の測定法として規格化されているピンテスト法を改良したねじりピンテスト法を提案し、遮熱被膜のような二重構造の被膜の剥離強度評価に適用できることを確認した.これにより,熱負荷を受けた後のはく離強度を正確に測定できた.さらに,界面に生じるせん断応力と垂直応力をそれぞれ正確に制御でき,一般的な複合負荷状態でのはく離強度が定量的に評価できることから,被膜システムの開発研究の進展に寄与することが出来た.これに加えて,対応する応力解析を実施し,遮熱被膜とWC-Coサーメット被膜のはく離発生条件を定量的に把握し定式化出来た.また,繰り返し負荷による疲労はく離曲線を採取することにも成功した.23年度において溶射被膜のせん断はく離強度を直接評価するねじりピンテスト法の有用性をWCーCo被膜に対して実験的かつ解析的な検討によって明らかにすることができた。続く24年度においては遮熱被膜に対する実験的検討を行い以下の知見を得た。なお、ピン径3種類、被膜厚さ1種類の条件下で試料の作成を行ったが、ピン径2mmでは技術的な限界からピンをインコネルで製作できず、ピン径3,4mmの試料からしか有効な結果が得られなかった。(1)遮熱被膜は二重被膜であり、トップコート(SYZ)とアンダーコート(CoNiCrAlY)との付着力を測定するためにピンテスト試料にアンダーコート処理した後ピンをわずかにねじることでアンダーコートはピン端部外周で分断され、その後にトップコートを溶射すれば、求める試料の作製が可能である。(2)トップコートのはく離がアンダーコートとの界面で発生していることから,トップコートのせん断はく離強度が直接正確に安定測定できることを確認した.(3)高周波で1000°Cに加熱したブロックを被膜に接触させ、被膜の加熱処理によってトップコートの付着力が上昇することを確認した。(4)ピン径によって見かけの付着強度は異なるが、加熱処理による付着強度の上昇度合いは同様に観察され、ピン径が34mmで有効な結果が得られることを確認した。実試料の被膜の変形特性を測定するまでには至っていないが、従来得られている他研究者によるトップコートとアンダーコートの変形特性を用いた有限要素解析を行い、せん断応力負荷モードに対して,はく離強度基準を界面端部の応力の高さを表す界面強度指数Ksにより表す事ができること、およびその値がピン径に依らず同じ値になることを確認した.本研究の目的は,超高温用ガスタービンの翼を保護するセラミック遮熱被膜のせん断剥離強度を正確に評価することであり,これによって翼の安全性や寿命評価を正確に確認することが可能となる.また,新しい手法の開発にも大いに貢献できる.従来は室温下においてもせん断剥離強度の正確な測定は困難であった.本研究の実施によってこれが可能となった.即ち,溶射被膜のせん断はく離強度を測定する方法としてねじりピンテスト法を提案し、WC-Co硬質被膜の場合に対して実験と対応する解析を行い,正確なせん断剥離強度の評価を行うことに成功し,試験法として確立した。これを受けて高温ガスタービン用の遮熱被膜のせん断剥離強度の評価を行い,比較的脆弱なしかも複合被膜に対する試験方法も確立した.その上,熱負荷を与えた場合の実験法を確立し,従来評価が出来なかった溶射被膜の高温下におけるせん断剥離強度の評価法を確立したことで本研究の目的は十分に達成されたと考える.加うるに負荷の繰り返しによる疲労強度も正確な負荷の繰り返し試験が可能なことから正確なSーN曲線を得ることが出来ることも確認し,せん断剥離疲労試験法の確立も行った.今後の課題として,ねじりピンテスト法では応力特異場におけるせん断変形モードがモードIIIであってモードIIではないので変形モードの違いによるせん断剥離強度の比較検討が必要となる.溶射被膜の剥離強度の測定法として規格化されているピンテスト法を改良したねじりピンテスト法を提案し、遮熱被膜のような二重構造の被膜の剥離強度評価に適用できることを確認した.これにより,熱負荷を受けた後のはく離強度を正確に測定できた.さらに,界面に生じるせん断応力と垂直応力をそれぞれ正確に制御でき,一般的な複合負荷状態でのはく離強度が定量的に評価できることから,被膜システムの開発研究の進展に寄与することが出来た.これに加えて,対応する応力解析を実施し,遮熱被膜とWC-Coサーメット被膜のはく離発生条件を定量的に把握し定式化出来た.また,繰り返し負荷による疲労はく離曲線を採取することにも成功した.せん断はく離強度を評価するねじりピンテスト法の有用性を検討する為にピン径3種類、被膜厚さ3種類の条件下での実験及び被膜と基材との界面端部の特異場応力解析を行い,以下の知見を得た.(1)被膜のはく離がピン界面端部で発生していることから,せん断はく離強度が正確に測定できることを確認した.(2)被膜が200μm程度と薄い場合、被膜内部での破断が見られ、正確なはく離強度評価とならないこと、400μm程度以上であれば界面でのせん断はく離が生じ、安定した強度評価が可能である.(3)わずかな引張り応力の存在によって被膜内の破断が生じ、はく離強度の低下を招く.

(4)有限要素解析によって得た界面端部に生じるせん断・引張応力特異場応力分布を両対数座標で直線近似した結果,引張りとせん断応力の混合負荷モードに対して,はく離強度基準を界面端部の応力の高さを表す界面強度指数Ks及びKaの関数により表す事ができる.つぎに、ピンテスト専用のねじり引張り疲労試験機を試作しWC-Co溶射被膜の疲労はく離強度実験を行った結果,以下の結論を得た.(1)ピン径が大きくなれば見かけ上疲労強度は低くなるが、疲労強度測定上ピン径はφ3でもφ4でも有効である.(2)引張り荷重を与えることにより、疲労強度は低下することを示し、引張りとねじりの複合応力下での試験が可能であること示した.(3)単純ねじり破壊試験と同様、繰り返しねじり疲労はく離試験においても、小さな引張り応力負荷下でも界面ではなく被膜内部での破断が生じることから、界面の強度評価上注意する必要がある.13501500°C級ガスタービンの翼などに利用されている超高温遮熱セラミックコーティングは熱負荷や高温酸化による剥離損傷によって,その遮熱機能が失われ,翼の大幅な寿命低下を招く.このような部材の寿命の正確な評価・長寿命化のための検討を精度よく行うため,本研究では高温での酸化や熱負荷の繰り返しを受けた遮熱被膜の剥離強度を正確に評価する新しい剥離強度測定方法を提案し確立すると共に本方法を用いて,遮熱被膜システムの寿命評価規準を明らかにすることを目的としており,ほぼその目的を達成することが出来た.すなわち,本研究では溶射被膜の剥離強度の測定法として規格化されているピンテスト法を改良したねじりピンテスト法を提案し、更に遮熱被膜のような二重構造の被膜の剥離強度評価に適用できるように改善した.これにより,熱負荷を受けた後のはく離強度を正確に測定することに成功した.さらに,界面に生じるせん断応力と垂直応力をそれぞれ正確に制御できる試験方法であり,一般的な複合負荷状態でのはく離強度が定量的に評価できる新しい試験法が確立され,被膜システムの開発研究の進展に寄与することが出来た.これに加えて,対応する応力解析を実施し,はく離発生条件を定量的に把握し定式化出来た.また,WC-Coサーメット被膜についてもはく離発生基準を明らかにすると共に,繰り返し負荷による疲労はく離曲線を採取することにも成功した.材料力学・材料加工本研究の目的の1つは新しい被膜のはく離強度を測定する方法を提案し、確立するところにある。これについてはWC-Co硬質被膜の場合に対して初年度において達成した。また、遮熱被膜のはく離強度は極めて低いので、従来申請者が保有している大型の試験装置では誤差が生じる恐れが生じたことから、最初の計画にはなかった専用の測定試験装置を試作し、比較的低荷重でのはく離強度およびはく離疲労強度を精確に測定できることを確認した。WC-Co硬質被膜については被膜の弾性係数などが既知であったことから界面端部の特異応力場解析も行い、提案した本試験方法がせん断はく離強度評価に極めて有効であることを立証した.本研究の目的の2つ目は遮熱被膜の剥離評価である。これについては昨年第二年目において試料を作成し、加熱処理前後のせん断付着強度を測定した。世界的にも画期的な成果であると自負するものである。さらにこれに対応する応力解析を実施し、基本的に本試験法によってピン径に依らず被膜システムに固有な一定の付着強度が測定できることを確認した。問題点としては、実試料について被膜の変形特性を調べていない、ということと応力特異場におけるせん断変形モードが第三モードであって第二モードではない、ということである。
アルコール依存症者の自助組織である断酒会を文化人類学的見地から研究する

断酒会、断酒友の会、断酒修養会という3つの異なる流れにある自助組織と関係をつくることができた。断酒会の全国大会や「断酒学校」と呼ばれる集中研修にも参加し、参与観察を行った。また日本禁酒同盟の事務局に保存してある戦前からの膨大な資料を探索する機会を得て、また断酒友の会の記録を分析することによって、断酒会の組織的起源について深く知ることができた。それにより従来、AAの活動からヒントを得て断酒会の活動が始められたとされていたが、戦前までの禁酒運動の影響などが現在の断酒会に残っており、その発展のプロセスは非常に複雑であることがわかった。自助組織をいかに研究するかという方法論が文化によって異なる可能性に気づき、その方法論的な議論を昨年度、米国カリフォルニア州で開かれた国際会議Society for Community Research & Actionにて米国の研究者と共に発表した(Challenges of Conducting Cross-Cultural ResearchWith Mutual Help Groups, Tomofumi Oka,Thomasina Borkman,& Richard Chenhall)。また今年7月にバルセロナで行われる国際会議The International Society for Third-Sector Researchに参加し研究成果(Research on self-help organisations in Japan:Working with a sense of duty,giri)を発表する予定である。断酒会はこれまで専らAAとの比較で論じられることが多かったが、我々が明らかにしたことは日本の他の関連団体(日本禁酒同盟など)との比較で論じること、また神道を含めた日本の宗教と関連、人の「悪」を如何に理解するか、「病」や「汚れ」の文化的な考察が断酒会の理解にとっては不可欠であるということである。欧米の伝統をもとに発達した集団療法の論理では見えにくい、集団「療法」の形もあることがわかった。また、全国に広がる断酒会が組織の公的な資料から印象づけられるような全国均一なものではないこと、外部者に開かれていない集会も多数あること、本部・支部の組織の形がヒエラルキーの形ではなく、かといって単純な連合体でもなく、独自の組織形態を維持していること、過去の経緯や地域の医療機関との関係によって活動内容や組織形態も大きく異なることがわかった。本研究は外国人特別研究員Chenhallが11月に来日したところから始まる。そこから12月にかけては日本におけるアルコール依存症の関連文献を収集し、基本的な情報を整理した。12月には全日本断酒連盟(全断連)を訪問し、今後の研究について話し合った。そして1月から3月にかけて、東京と横浜(神奈川)の断酒会を訪問し、役員にインタビューをすることができた。英文で紹介されてきた断酒会は同質性の高い集団であったが、実際に我々が気づいたのは東京と横浜(神奈川)の断酒会の大きな違いであった(特に東京は他の地域とは異なる状態であることが予想された)。ほとんど医療機関と連携のない東京の断酒会と、県内の大きなアルコール専門病院と強い連携をとって発展してきた神奈川の断酒会は組織形態も組織の文化も異なるようであった。たとえば、原則的に断酒会の例会は公開されていると断酒会に関するほとんど全ての文献(断酒会自身によって作成された文献も含む)は述べていたが、実際には非公開の集会も少なくとも東京では活発に行われている。また、ほとんどの文献では断酒会では家族と本人は同じく例会に出席するとされているが、少なくとも東京では家族の会が別に開かれている。しかし外部者には全く公開されていない。したがって文献にも現れないのである。一方、断酒会は会員の高齢化が進んでおり、会員数も減少している。アルコール依存症者の患者数が増えていることから考えると、これは重要な問題である。一方、断酒会の会員数が減少している分、他の自助団体(特にアルコホーリクス・アノニマス)への参加者が増えているのかというと、そういうわけでもない。会員数の減少は断酒会でも大きな問題として理解されているようであった。

断酒会はこれまで専らAAとの比較で論じられることが多かったが、我々が明らかにしたことは日本の他の関連団体(日本禁酒同盟など)との比較で論じること、また神道を含めた日本の宗教と関連、人の「悪」を如何に理解するか、「病」や「汚れ」の文化的な考察が断酒会の理解にとっては不可欠であるということである。欧米の伝統をもとに発達した集団療法の論理では見えにくい、集団「療法」の形もあることがわかった。また、全国に広がる断酒会が組織の公的な資料から印象づけられるような全国均一なものではないこと、外部者に開かれていない集会も多数あること、本部・支部の組織の形がヒエラルキーの形ではなく、かといって単純な連合体でもなく、独自の組織形態を維持していること、過去の経緯や地域の医療機関との関係によって活動内容や組織形態も大きく異なることがわかった。
空力騒音発生機構の基盤的研究

本研究課題では、流体騒音の主たる発生原因と考えられている渦および衝撃波の挙動と騒音の発生・伝播メカニズムとの関係を明らかにすることを目的とした。まず、音の圧力を圧縮性ナビエ・ストークスの式から直接求めるために有限差分法に基づいた高精度(空間6次、時間4次)の計算コードを開発し、軸対称渦輪同士の衝突問題や渦輪の追い越し・融合問題に適用することにより、これらの問題における音波の発生と伝播の基本的メカニズムを明らかにするとともに、実験結果との定量的一致を得ることにより計算コードの有用性も確認した。つぎにこの計算コードを、衝撃波と渦の干渉問題に適用し、この干渉により反射衝撃波が生成されることにより音波が生成されること、生成された反射衝撃波が再度渦と干渉して次々に新しい反射衝撃波と音波を作り出すことなど、超音速乱流中での音の発生と伝播に関する重要なメカニズムを明らかにすることができた。さらにこの計算コードを流れの中に固体境界が存在する場合に拡張し、一様流中におかれた二次元円柱まわりの流れから発生するエオルス音の場合に適用した。得られた計算結果は揚力や抗力、カルマン渦の放出周波数などこれまでに実験的に得られていた結果と定量的に一致したのみならず、エオルス音はカルマン渦の放出により発生すること、揚力変動とエオルス音の発生は等価な現象であること、揚力の変動周波数とエオルス音の発生周波数はともにカルマン渦の放出周波数に等しいこと、などを明らかにすることができた。またこれ迄音場の予測法として用いられてきたCurleの式の妥当性を本直接解法の結果と比較することにより詳細に検討し、Curleの式はそのままでは音の伝播を正しく予測できないことを指摘し、その改良方法を提案した。さらに円柱に回転や周期的な吹出・吸込を加えることにより、音の発生や伝播方向をある程度人工的に制御できることも見出した。井上と畠山は、高精度(空間六次精度・時間四次精度)の有限差分スキームを二次元円柱まわりの流れに適用し、計算領域・メッシュ幅・解の妥当性などの数値的な確認を行うとともに、比較的低いレイノルズ数の場合について円柱のまわりの流れから発生するエオルス音の特性を調べた。その結果、エオルス音はカルマン渦の放出周波数と等しい周波数で発生することが確認できたほか、エオルス音の発生と揚力の変動は同一の現象であること、音の伝播はドップラー効果及び平均圧力場(擬音)の影響を受けることなどが判ってきた。今後更に現象の解析を行うとともに、レイノルズ数の効果や音の発生・伝播の制御方法について調べを進める予定である。また、井上は、衝撃波と渦輪の干渉現象における音波発生の軸対称シミュレーションを行い、衝撃波が強い渦輪と干渉する場合、生成される反射衝撃波が渦輪と干渉することにより新しい反射衝撃波を生成し、その新しい反射衝撃波が再び渦輪と干渉することにより更に新しい反射衝撃波を生成するという具合に次々と干渉を繰り返し、音波を生成する現象を見出した。中村は、音波を計算するためのGodunov型の計算方法を開発し、超音速噴流に適用することにより計算領域・メッシュ幅・解の妥当性などの数値的な確認を行った。流れ場及びジェット騒音発生機構を解明すべく解析を進めている。石井は、音波を精度良くとらえるための新しい差分スキーム(結合コンパクトスキーム)を開発し、二次元翼からの剥離流れや渦輪の追い越しなどいくつかの基本的な流れに適用し、計算領域・メッシュ幅などの確定と解の妥当性の数値的な確認を行った。また流れ場の解析を行い、新しい差分スキームの有用性を確認した。

福西は、二次元キャビティにおける剪断流から発生する音の特性を実験的に明らかにし、能動制御を可能とするための実験準備(設備の調整、実験モデルの作成等)と初期データの取得を行い、当初の予定どおりの成果を得ている。望月は剥離流れから発生する音を実験的に調べ、音の性質を調べるとともに能動制御の可能性を明らかにした。井上と畠山は、前年度に開発した高精度(空間六次精度・時間四次精度)の有限差分スキームよる直接数値解法(DNS)を二次元円柱まわりの流れに適用し、円柱のまわりの流れから発生するエオルス音の特性を明らかにするとともに、これまでに提案されていた遠距離場理論に基づく予測法の妥当性を調べた。その結果、Curleの方法で得られる変動圧力はDoppler効果を含まないこと、Doppler効果を加えることによりCurleの方法により求められる変動圧力はDNSによる変動圧力を非常に良く近似できることなどが判った。また、井上は、超音速乱流中での音の発生機構を明らかにする第一歩として、衝撃波と二つの渦が干渉する流れ場における音波発生のシミュレーションを行い、衝撃波が一つの渦との干渉により発生した反射衝撃波が他の渦と干渉することにより二つに分裂し、その結果新しい音波が発生することを見出した。この結果は、多数の衝撃波と渦が存在する超音速乱流中では渦と衝撃波の干渉により反射衝撃波の分裂が頻繁に生じ、その為流れ場が益々複雑になる(小規模の乱れが増加する)とともに音波が次々と発生することを予想させる、非常に興味深いものである。中村は、前年度に開発した計算方法を超音速噴流で発生する音の問題に適用することにより、ジェット騒音の発生と伝播の模様をシミュレートした。石井は、前年度に開発した新しい差分スキームを二次元翼からの剥離流れに適用し、音波の発生機構に関する新しい知見を得るとともに、音波を人工的に加えることにより、流れの剥離と発生する音を制御する方法を提案した。福西は、二次元キャビティにおける剪断流から発生する音の特性を実験的に明らかにするとともに、音の発生を能動制御するための方法を複数提案し、各方法の長所・短所を明らかにした。望月は昨年度に続いて剥離流れから発生する音を実験的に調べ、音の発生と伝播を能動的に制御する方法を提案した。本研究課題では、流体騒音の主たる発生原因と考えられている渦および衝撃波の挙動と騒音の発生・伝播メカニズムとの関係を明らかにすることを目的とした。まず、音の圧力を圧縮性ナビエ・ストークスの式から直接求めるために有限差分法に基づいた高精度(空間6次、時間4次)の計算コードを開発し、軸対称渦輪同士の衝突問題や渦輪の追い越し・融合問題に適用することにより、これらの問題における音波の発生と伝播の基本的メカニズムを明らかにするとともに、実験結果との定量的一致を得ることにより計算コードの有用性も確認した。つぎにこの計算コードを、衝撃波と渦の干渉問題に適用し、この干渉により反射衝撃波が生成されることにより音波が生成されること、生成された反射衝撃波が再度渦と干渉して次々に新しい反射衝撃波と音波を作り出すことなど、超音速乱流中での音の発生と伝播に関する重要なメカニズムを明らかにすることができた。さらにこの計算コードを流れの中に固体境界が存在する場合に拡張し、一様流中におかれた二次元円柱まわりの流れから発生するエオルス音の場合に適用した。
混合モデルの小地域推定への応用

本年度は、研究目的に記したように分散不均一モデルの提案とその利用および条件付リスク尺度の提案を中心として研究を行った。前者に関しては、パラメータの一致性を含む漸近的な結果を非常にクリアな形で得る事ができ、その結果を利用して小地域推定量のリスク評価法も確立することができた。後者に関しては、実データ分析を通して申請者が提案したリスク尺度を利用するべきであることを示唆する結果を得ることができた。したがって、どちらの課題に関しても理論的かつ実用的に有用な結果を得ることができたと言える。さらに、両課題ともに学術論文としてまとめあげ、最終的に著名な国際査読雑誌に掲載されるまでに至った。また前者の分散不均一モデルに関しては、試行錯誤の中でさらなる改良モデルを生み出すことができ、学術論文としてまとめあげ現在国際査読誌に投稿中である。また、8月の長期休暇を利用して、カナダのカールトン大学のJ.N.K.Rao教授のもとへ2週間ほど研究滞在を行った。Rao教授は小地域推定の先駆者の1人であり、非常に有意義な議論をすることができた。申請者個人の研究内容について有益なコメントをもらえただけでなく、議論の中から解くべき重要な課題を発見することができ、現在共同研究を行っている。本年度は、研究計画に記した通り、研究に関連する周辺知識の獲得にも力を注いだ。その結果、混合モデルや小地域推定において解くべき課題や、それに対する他分野の手法を用いたアプローチなど、今後研究を進めていくべき新たな方向性も見えてきた。27年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒト肝組織、免疫細胞を再構築したNOD/SCIDを用いたC型肝炎肝癌発症機序

昨年度の正常肝組織移植に引き続き、本年度はC型慢性肝炎患者の肝細胞癌切除時あるいはIFN導入時の針生検の際得られた肝組織を左腎被膜下へ移植した。HE染色にて4週間の時点において肝組織の良好な生着が高率に確認された。移植片は、ヒト由来上皮細胞であることが、サイトケラチンの染色により確認され、血管内皮の染色によって、ヒト由来の血管新生が起こっていることも示唆された。さらに、移植片中にヒト由来の炎症細胞が存在することが、抗CD45RO抗体の染色により確認された。また、一部のマウスで移植後4週目までRT-nested PCR法により血中にウイルスが検出され、移植肝組織におけるウイルスの増幅が示唆された。また、正常肝組織移植マウスに高ウイルス血症のC型肝炎患者血清を同時投与したマウスの一部において、移植後3週目までウイルス血症がRT-nested PCR法にて確認された。一方、患者血清のみの投与群では投与後3週までウイルス血症が持続したものはみられず、移植肝組織への感染および増幅が示唆された。現在、(1)in situ hybridization法にて移植肝組織片中のHCVウイルスの局在、(2)血清中のウイルス検出感度を高めるため、real-time PCR法を用いた検討、(3)肝組織と末梢血リンパ球を同時移植したマウスにおけるウイルス血症の持続の検討をおこなっている。本年度の研究では、まず、転移性肝腫瘍の切除時に得られた周囲正常肝組織のNOD/SCIDマウス移植における生着期間につき検討した。腎被膜下移植例では、3週目まで生存肝細胞が確認可能であり、これらの肝細胞はサイトケラチン染色陽性であり、ヒト由来であることが確認された。肝細胞は特に、マウス腎臓との境界面を中心に生着しており、また、移植片内にはマウス由来と考えられる赤血球も認められ、移植片に対する血液の供給が確認された。次に、慢性C型肝炎患者の肝細胞癌切除時に得られた肝組織およびIFN導入時の針生検の際得られた肝組織を腎被膜下へ移植した。最長で4週目まで生存肝細胞が確認可能であり、また、このマウスを始め、移植後最長4週目のマウス血清においてRT-PCR法にてHCVウイルスが検出されており、移植肝組織片におけるウイルスの複製が示唆された。また、健常人の末梢血リンパ球(PBL)を移植したマウスでは末梢および脾臓内にヒトCD45陽性のリンパ球が存在することがflow cytometryで確認された(移植後6週末梢血リンパ球中59%脾臓内リンパ球中30%)。慢性C型肝炎患者末梢血リンパ球を移植したマウスおよび患者血清を静注したのみのマウスでは2週目で血中ウイルスは確認されなかったが、慢性C型肝炎患者末梢血リンパ球移植と同時に同患者血清を静注したマウスでは、最長6週でウイルス血症が確認され、PBLにおけるウイルスの複製が示唆された。現在、移植片の長期生着に向けて、recombinant humanHGFの投与(0.01mg/日・匹、10日間連続)を計画中であり、移植正常肝組織に対しHCVを感染させる新たなC型肝炎モデルの作製へと着手の予定である。
ヒト食道癌におけるRT-PCR法を用いた制癌剤耐性関連遺伝子の発現量測定の意義

1.材料と方法:(1)食道癌をはじめとする6種類の扁平上皮癌細胞株、および食道癌の内視鏡生検材料を用いた。(3)制癌剤に対する感受性試験はMTTアッセイを用いた。(4)遺伝子発現量の定量はNorthern blot法とRT-PCR法を用いた。2.結果:(1)癌細胞と臨床組織より得られたtotal RNAに対して、RT-PCR法を行い、GST-π、mdr-1、MT-IIAに対応する435bp,290bp,179bpの大きさのPCR産物が得られた。これらは、プライマーの設計時に予想した大きさであった。(2)PCR産物と至適PCRサイクル数をそれぞれのプライマーについて求めた。(5)食道癌組織中のMT-IIAのmRNAレベルは、CDDPによる増殖抑制率と負に相関する傾向にあった。
DNA輸送に関わるタンパク質についての研究

ファージによる細胞内へのDNAの注入、およびファージ粒子の成熟過程におけるDNAのパッケージング機構を調べるため、扱いが容易で構造解析に有利と思われる高度好熱菌Thermus thermophilusに感染する溶菌ファージYS40、およびTMAの全ゲノム塩基配列解析を行った。その結果、DNAを格納する頭殻、DNAの宿主細胞内への注入に先立って収縮するシース、DNAの通り道とされるチューブの各タンパク質遺伝子を見出したが、テイルリゾチームの遺伝子は配列相同性からは見つけられなかった。一方、DNAパッケージングに必須の役割を果たすモータータンパク質、ターミナーゼの大サブユニット遺伝子は見出されたが、小サブユニットに当たる遺伝子は見つけられなかった。以上のことは、この好熱菌ファージが他のファージと異なる仕組みで感染するか、もしくは同じ機構であっても、各感染過程を担うタンパク質の構造がかなり異なることを示唆する。また、自然形質転換に関わるタンパク質のうち、線毛の外膜貫通チャネルを形成するPilQ、DNAの取り込みに必要なモータータンパク質PilT、その他の線毛関連タンパク質の遺伝子破壊株を作製し、それらの表現型解析を行った。その結果、pilQ、および線毛のモノマータンパク質が重合する際にエネルギー供与するpilF遺伝子を破壊すると、DNAの取り込みが起きなくなる点は他の生物種と同じであった。しかし、線毛の収縮に関わるpilT遺伝子を破壊してもDNAの取り込み能は失われなかった。このことは、T.thermophilusの自然形質転換におけるDNAの取り込み機構が他の生物種と大きく異なる可能性を示唆しており、この好熱菌はDNAの取り込み機構の進化を知る上で重要な研究材料といえる。(1)高度好熱菌Thermus thermophilusに感染する溶菌ファージYS40、およびTMAの全ゲノム塩基配列解析:各ファージDNAを調製後、ショットガンライブラリーを作製して塩基配列解析を行った。その結果、両ファージのゲノムは物理地図上は環状となり、全塩基配列数はYS40が152372塩基対、TMAが151483塩基対であった。共に168のORFが推定された。Blastサーチにより相同蛋白質を探したところ、YS40は15個程度、TMAは30個程度のORFの機能を推定できた。さらに、ファージ粒子を変性後、電気泳動し、幾つかのバンドのN末端アミノ酸配列を調べたところ、頭殻構造蛋白質と思われる蛋白質の配列を推定できた。推定した機能蛋白質中には、ポリアミンの生合成に関連する酵素も見出された。ファージ粒子内に好熱菌特異的なポリアミンを見出しており、DNAをファージ頭殻に詰め込んだり、或いは宿主内への注入に際して何らかの役割をしている可能性がある。その他のDNA輸送に関わる蛋白質、例えば頭殻内詰め込みに関わるATPaseなどは見出されていないことから、これまで知られている輸送関連蛋白質とはかなり構造が異なるか、あるいは異なるメカニズムで輸送されている可能性も考えられる。(2)comEC遺伝子のクローニング:自然形質転換において、内膜を貫通する際のチャンネルを形成すると思われるComEC蛋白質の遺伝子DNAをPCRによって増幅しようとしたが、数種類のプライマーセットを試したものの、目的の断片が増幅されなかった。報告されている配列が間違っている可能性があり、現在検討中である。(3)PilF蛋白質の発現:自然形質転換に必須のATPase、PilF蛋白質をpETシステムを用いて大腸菌内で発現させることができた。高度好熱菌Thermus thermophilusのpilT遺伝子産物はヌクレオチド結合ドメインをもち、相同検索の結果から線毛の収縮に関わると思われている。その遺伝子欠損株は他の生物種とは異なり、DNAの取り込みには関与しないことが報告されていたが、その他の線毛関連現象については調べられていなかった。そこでpilT遺伝子欠損株を作製したところ、ファージに対しては抵抗性を獲得し、twitchingが起きなくなった。

したがって他の生物種とは異なり、T.thermophilusのpilT遺伝子はファージ感染とtwitchingのみに関わることがわかった。また他の生物種のpilT遺伝子欠損株は線毛が過剰発現することが知られているが、電子顕微鏡観察の結果、T.thermophilusでは野生株と同様の線毛が同程度見られた。一方、pilT遺伝子とオペロン構造をとり、同様にヌクレオチド結合ドメインをもつpilF遺伝子産物は遺伝子破壊されるとDNA輸送が起きない。そのN末端にヒスチジンタグを付加した蛋白質を発現する好熱菌を作製した。その株を超音波破砕後、不溶性画分を可溶化し、ニッケルカラムを通した。野生株とは異なるピークのペプチドシークエンスを行ったところ、pilF蛋白質のアミノ酸配列を確認できた。予想されるアミノ酸配列からは膜貫通領域はないと思われているが、上記の結果からこのタンパク質は膜にゆるく結合していることが予想される。また線毛に依存してT.thermophilusに感染する溶菌ファージYS40とTMAの全ゲノム配列を調べたところ、宿主を直接認識すると思われるdistal tail fiberの遺伝子が見つかった。両ファージの遺伝子配列を比較した結果、C末端側に30アミノ酸の挿入(欠失)が認められ、この領域の違いによって両ファージの宿主認識能が異なることが推定された。(1)高度好熱菌Thermusthermophilusを用いて液体培地と寒天培地でのDNA取り込み(自然形質転換)能を比べたところ、寒天培地上の方が液体培地中より数倍以上効率が高いことを見出した。このメカニズムの詳細は不明であるが、線毛が外界の違いを細胞内に伝達し、線毛の機能または構造変化が起きて効率の差が現れると思われる。このような効率の違いは多種生物では報告がない。通常DNAの取り込みは液体培地中で行われてきたが、固体培地上での取り込み効率向上は、遺伝子操作の利便性を向上させる上で重要な発見といえる。(2)グラム陰性菌によるDNAの細胞内取り込みは、線毛の伸張・DNAとの接着・線毛の収縮・DNAからの脱離という4つのステップにより起きると思われている。線毛の収縮に関わるATPaseはPi1Tタンパク質と呼ばれているが、T.thermophilusにはそのホモログが2種類見出されていた(pi1TlおよびpilT2遺伝子産物)。他の生物種ではこれらの遺伝子を破壊するとDNAの取り込み能が失われる。しかしT.thermophilusの場合、pilT2遺伝子破壊株では影響なかった。またpilT1遺伝子破壊株の場合、液体培地中での形質転換には影響なかったものの、寒天培地上でのDNA取り込み能を失った。このことからもやはりこの好熱菌が固相培地と液体培地を区別し、線毛の機能または構造に変化をもたらすという考えを支持するものである。
原価企画能力の研究：技術情報の蓄積と処理に注目した技術者視点からのアプローチ

2018年度には、これまでの研究成果をまとめて、第44回日本原価計算研究学会全国大会(8月31日(金)@早稲田大学)で、報告論題「原価の見積りエラーを生じさせる2つの原因」として発表した。また、『原価計算研究』に論文「原価見積の失敗の原因と原価企画の2段階モデル」を投稿し、受理された。現在までに得られた知見は、次の通りである。まず、原価企画が成功するためには、開発・設計中の製品の原価を正確に見積もることができなければならない。しかしながら、原価の見積に失敗し、実際の原価が見積を上回ってしまうケースが存在する。見積に失敗する原因は、2つ考えられる。1つは、原価の発生態様が線形であることを仮定してしまうことである。経験したことのある範囲内では線形の仮定が許容されても、未経験の分野では、線形が成り立たないことがある。もう1つは、品質に影響を及ぼす因子どうしの交互作用の存在である。特定の因子を僅かに変化させることが、全体の品質に大きな影響を及ぼしてしまい、その修正に時間やコストがかかってしまうことがある。論文では、さらに、株式会社マツダにおける自動車の設計を例として取り上げて、原価企画の2段階モデルを提示した。第1段階は、コモディティごとに特定の因子に対して頑健な品質の設計をしておく段階である。第2段階は、頑健な品質のコモデティを組み合わせて目標とする収益を実現しようとする段階である。また、原価低減のためには、部品の共通化が効果的であると言われるが、本研究では、第1段階において、部品を物理的に共通化をしなくても、パラメータ群を共通化しておけばよいという、新しい共通化のあり方を示した。また、品質とコストの「同時的」達成と言われてきた原価企画において、同時ではなく、段階的に達成するステップがあり得ることを示した。これら2点が、原価企画研究における貢献であると考えている。当初、明らかにしようとしていた研究課題は、原価企画において目標原価を達成するための思考プロセスを明らかにすることであった。これまでのところ、その目標は達成できていないが、エラーを起こす思考プロセスを明らかにすることができた。全体の一部ではあるが、着実な成果を出すことができた。引き続き、原価企画において、目標原価を達成するための思考プロセスを明らかにする。次の課題は、品質や原価を決定する複数の因子がトレードオフの関係にあり、与えられた前提条件のもとでは、目標とする設計解にたどり着けない状況において、設計担当者がどのような思考方法で解を導こうとするのかを明らかにすることである。すでに提唱されている「トレードオフ曲線」や「セットベース製品開発」の考え方をベースにして考える。本研究は、原価企画とよばれる、製品開発段階において、機能・品質を維持したまま原価を低減くする取り組みを対象としている。関連研究のほとんどは、目標原価の水準、スケジュール管理、チーム編成のあり方について議論を展開してきた。まるで適切に管理すれば、原価低減のアイデアが出ると考えているかのようである。これに対して、本研究は、目標原価水準を与えられ、目標開発スケジュールを与えられたエンジニアが、どのように目標を達成できる設計解にたどり着くことができるかを考える。平成29年度は、既存の論文のレビュー、企業視察・インタビューとともに、タグチ・メソッドの習得に努めた。タグチ・メソッドには、いくつかの手法が含まれるが、このうちのMT法、T法(1)、T法(3)、ロバスト設計について概略を習得した。原価企画に役立ちそうなものは、T法(1)、ロバスト設計の2つである。T法(1)は少数のデータから重回帰分析と同等の結果を得る方法である。性能に影響を及ぼす要因を特定して推定式をつくることに役立つ。推定式ができれば、許容される性能の水準内で原価を小さくする要因の組み合わせを見つけ出せば、原価が低減する。ロバスト設計は、ノイズが存在する場合にも、ノイズの影響を受けずに安定した性能を実現するための設計技法である。ロバスト設計において念頭に置かれているノイズは、温度、湿度、摩擦などの使用環境の変化であるが、部品や原材料の変化をノイズと考えれば原価企画にも応用できるのではないかというのが、本研究における着想である。例えば、A(100円、10kg)とB(110円、9kg)という2種類の部品がある場合に、製品重量をノイズとして考えれば、Bの部品をAに置き換えても同等の性能を維持できる設計を考えることができる。模擬的な製品開発と実験を繰り返しながら、この方法を習得した。他の研究課題に予定よりも多くの時間を費やしたため、既存研究の論文レビューが予定よりも遅れてしまっている。