hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非アルコール性脂肪性肝疾患におけるキニノーゲン断片ペプチドを介した高血圧の関与

非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、高血圧などの生活習慣病と関連し、NAFLD患者血中から同定したキニノゲン断片は高血圧と関連することから、NAFLDの病態進展と高血圧やキニノゲン断片との関連を検討した。塩分感受性高血圧ラットにコリン欠乏アミノ酸置換食と高塩分食を投与すると、高血圧は脂肪肝の程度には影響せず、IL-10やHO-1の発現抑制を介して肝炎と肝線維化を促進した。一方、NAFLDではキニノゲン分解が亢進していたが、NAFLDにおいてキニノゲン断片濃度と高血圧との関連はなかった。以上のことから、高血圧はNAFLDの増悪因子であるが、その作用にキニノゲンは関連しないと考えられた。非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、高血圧などの生活習慣病と関連し、NAFLDの一つの病型である非アルコール性脂肪肝炎(NASH)は肝硬変や肝細胞癌へ進展する予後不良な疾患である。しかし、病態の進展と高血圧との関連は十分明らかになっていないため、簡便な診断法や治療法も確立していない。我々がNAFLD患者血中からプロテオミクスで同定したKininogen断片は高血圧と関連する可能性があることから、本研究では、NAFLD/NASHにおける高血圧の臨床的意義を検討している。昨年度は、塩分感受性高血圧(SHR)ラットにコリン欠乏アミノ酸置換食(CDAA)±高塩分食(8%)を投与する実験を行い、高血圧は脂肪肝の程度には影響しないものの、CDAAにより誘導された肝炎と肝線維化を高血圧は増悪させることを明らかにした。本年度は、高塩分で誘導された高血圧を降圧剤で低下させると、高血圧で誘導された肝炎増悪は降圧剤で抑制されることを明らかにした。しかし、高塩分で誘導された高血圧による肝線維化の増悪は降圧剤では有意には改善しなかった。さらに、本年度は、Western Blotで検討した全長Kininogen濃度は、NAFLD患者では低下し、ELISAで測定したKininogen断片濃度は、健常者よりNAFLD患者で高値であることを明らかにした。しかし、Kininogen断片と血圧との関連は不明であった。以上のことから、高塩分負荷により誘導された高血圧は、肝炎を増悪させるとともに、肝線維化を促進し、降圧剤でそれらの増悪は一部抑制される可能性があると考えられた。また、高血圧との関連は明らかではないが、NAFLDではKininogen分解が亢進していると考えられ、Kininogen断片はNAFLD/NASHのバイオマーカーとなる可能性が示唆された。今までに、塩分感受性高血圧(SHR)ラットにコリン欠乏アミノ酸置換食(CDAA)と高塩分食を投与する実験を行い、高血圧は脂肪肝の程度には影響しないものの、CDAAにより誘導された肝炎と肝線維化を高血圧は増悪させることを明らかにした。さらに、高塩分で誘導された高血圧を降圧剤で低下させると、高血圧で誘導された肝炎増悪は降圧剤で抑制されることを明らかにした。本年度は、高血圧で肝炎が増悪する機序を解析し、その効果にはIL-10やHO-1発現抑制、および高血圧による制御性T細胞の制御が関与している可能性を見出した。また、NAFLDではkininogen分解が亢進していると考えられたが、kininogen断片濃度と高血圧との関連は明らかではなく、kininogen分解亢進はNASH特異的ではないことを明らかにした。一方、血清中のKininogen断片、CK-18断片、およびApoE濃度を組み合わせて作成した決定木は、NASHの診断や治療効果判定に有用な新しい分子マーカーになる可能性を明らかにした。非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、糖尿病や高血圧などの生活習慣病と関連し、NAFLDの一つの病型である非アルコール性脂肪肝炎(NASH)は肝硬変や肝細胞癌へ進展する予後不良な疾患である。しかし、病態の進展と生活習慣病との関連性は十分明らかになっていないため、簡便な診断法や治療法も確立していない。我々がNAFLD患者血中からプロテオミクスで同定したKininogen断片は高血圧と関連する可能性があることから、本研究では、NAFLD/NASHにおける高血圧の臨床的意義を検討した。

本年度は、塩分負荷で高血圧を誘発するSHRラットにコリン欠乏アミノ酸置換食(CDAA)を投与し、脂肪肝と肝線維化を誘導し、高血圧が脂肪肝と肝線維化に与える影響を検討した。6週齢のSHRラットに普通食±高塩分食(8%)を7週間投与し、その後、CDAA±高塩分食(8%)を8週間、もしくは24週間投与した。高塩分群では週齢とともに血圧は徐々に上昇し、7週目から高塩分群は、普通塩分群と比較して有意な血圧の上昇を認めた。CDAA 8週間投与により、脂肪肝を認めたが、高塩分群と普通塩分群で肝脂肪化の程度に差はなかった。一方、血清ALT値は普通塩分群と比較して高塩分群で有意に高値であった。また、CDAA24週間投与後の肝線維化は、高塩分群で有意に進行し、コラーゲンなどの肝遺伝子発現は高塩分群で増加していた。以上のことから、高塩分負荷により誘導された高血圧は、肝炎を増悪させるとともに、肝線維化を促進すると考えられ、高血圧はNAFLDの肝線維化を促進する可能性があることが示唆された。さらに、本年度はヒト血清中のKininogen断片濃度の測定系を確立し、NAFLD/NASHにおけるKininogen断片濃度を多数例で測定し、臨床的意義を検討中である。本研究では、NAFLD/NASHと高血圧との関連を明らかにするために、動物モデルを用いて、高塩分負荷により誘導された高血圧は、ラット肝の肝炎を増悪させるとともに、肝線維化を促進することを明らかにした。また、降圧剤による効果も一部明らかにしている。さらに、ヒト血清中のKininogen断片濃度の測定系を確立し、NAFLD/NASH患者におけるKininogen断片濃度を測定し、臨床的意義を明らかにしつつある。2年目である24年度までに、NAFLD/NASHの病態に高血圧が関与すること、降圧剤が治療法として有効である可能性があること、Kininogen断片を用いた新しい診断法の確立を目指した研究が順調に進んでいることから、区分2とした。本研究では、NAFLD/NASHと高血圧との関連を明らかにするために、動物モデルを用いて、高塩分負荷により誘導された高血圧は、ラット肝の脂肪沈着の程度には影響しなかったが、インスリン抵抗性の増悪、IL-10やHO-1の発現低下による抗炎症作用の抑制を介して肝炎を増悪させるとともに、肝線維化を促進することを明らかにした。また、ヒト血清中のKininogen断片濃度の測定系を確立し、NAFLD/NASHにおけるKininogen断片濃度を多数例で測定し、臨床的意義を検討中である。初年度である23年度は、NAFLD/NASHの病態解明や、新しい診断法の確立を目指した研究が順調に進展しており、区分(2)とした。1.高血圧合併脂肪肝動物モデルでの降圧剤の効果とその作用機序解析を継続する。2.臨床検体を用いた検討では、Kininogen断片、kallikrenやBradykininの血清中レベルを多数例で測定し、病態との関連を明らかにする。また、今までに報告されているNAFLD/NASHのバイオマーカーと診断能について、比較検討する。
1930年代における教授方針の変容過程 -大正期と戦時期との連続性の視点から-

1.戦前の新教育協会の活動内容に関する考察研究実施計画に則して、1930年に発足した新教育協会に焦点をあて、1941年の解散に至るまでの活動内容を分析した。この協会は、昭和戦前期においてなお「新教育」を発信し続けた団体であり、本研究が課題とする1930年代における「新教育」の変容を解明するうえで、的確な事例になり得ると判断した。香川大学図書館(神原文庫)・玉川大学図書館(木戸文庫)等で収集した機関誌を史料として、協会の活動に関する通史的考察を行い、発足当初から教育改造を志向した協会の特質について論文にまとめた(『教育基礎学研究』第5号、2008年3月)。協会は、世界新教育連盟の日本支部であり、1935年には汎太平洋新教育会議を開催している。「国際協調」を掲げつつ、諸外国に日本精神を「正しく」伝えようとした協会の動向について、人間環境学コロキウム(2008年2月、九州大学)で報告した。さらに、協会が主張した「新教育」の内容を検討し、九州教育学会(2007年11月、琉球大学)で口頭発表を行った。1930年代において、協会が周囲からの視線を気にしながら「新教育」を定義しなおしていった過程に着目し、「止揚」の論理を用いることによって大正新教育の乗り越えを試みた様相を明らかにした。2.1930年代における「訓練」「訓育」解釈の分析前年度からの継続で、1930年代の初等教育現場に普及した「訓練」「訓育」概念の創出と展開について検討を加えた。奈良女子大学付属小学校で史料調査を行い、当時の『職員会記録』『学習指導要項』や機関誌『学習研究』をもとに、修身教授の方法としての「訓練」が大正新教育との接点を有しながら解釈されたことに注目した。加えて、戦時下に向けて「訓練」「訓育」に自律性や実践力が要求されていった状況を指摘し、これらの成果を論文にまとめた(『教育方法学研究』第33巻、掲載決定)。今年度は、以下の2点について作業を進めた。1.大正自由教育実践者による自由教育思想受容の分析(1)1930年代における教育の変容を検討するに先立ち、1920年代の大正自由教育論者が自らの教育思潮に対してどのように向き合っていたかという点を整理した。(2)当時の初等教育実践に関わっていた人々が、「教育実際家」として自らの実践を位置付けていく手法に着目しながら、大正末に記された書籍・雑誌記事の収集にあたった。大正自由教育の新思潮を象徴しているとされる、八大教育主張講演会に焦点を当て、教育実践者がここでの講演内容を受容する過程を明らかにした。(3)研究成果の一部を、九州教育学会第57回大会(2005年11月26日、佐賀大学)において口頭発表した。2.地方公立小学校長による自由教育解釈の変容過程への着目(1)大正末-昭和戦前期における初等教育実践を、一次史料に基づいて分析を行った。具体的には、山口県豊浦郡豊浦尋常高等小学校において、1926年から1933年にかけて校長を務めた人物の思想と実践について、「椿惣一先生資料」をもとに検討を加えた。(2)教授方針の変容過程を明らかにする本研究の趣旨に関わり、訓練・訓育という教育領域に着目した。大正自由教育論者によって積極的に受け入れられた訓練・訓育を、地方公立小学校の校長がどのように読み替えたか、その解釈の変化と実践を明らかにした。(3)あわせて、当時の山口県における教育界の動きについて、教育雑誌『山口県教育』を用いながら、とりわけ教育研究会の実施内容について整理した。(4)研究成果として、教育史学会第49回大会(2005年10月9日、東北大学)および九州史学研究会大会(2005年10月16日、九州大学)において口頭発表を行い、議論から有意義な示唆を得ることができた。1.1930年代における教育言説の変容に関する検討1930年代に全国的な教育ジャーナリズムでとりあげられた「新注入主義教育」論に着目し、教育史学会第50回大会(2006年9月17日、大東文化大学)で口頭発表した。この発表のために、複数の教育雑誌に掲載された記事を収集し、あわせて茨城県を中心とした史料調査を行った。新教育の無力性が当時の教育界で共通認識となり、身体的作業を伴う教育活動が重視されるようになったことを指摘した。同時にこうした教育実践が、全体主義・日本精神といった時代的要請に接続していく過程に注目した。大正期の新教育論者たちが、当該期には自由教育と適度な距離を保ち、教育の「中庸」を拠り所とする動きが、戦時下教育の構築を支えたと考えられる。2.1930年代における「訓練」「訓育」の実態への着目昨年度に引き続き、1930年代における大正自由教育の変容を考察するため、「訓練」「訓育」に着目しながら史料収集と論文作成にあたった。(1)地方教育行政・公立小学校の対応に関して山口県を例にあげ、大正末-昭和戦前期にかけて、自由教育の影響を受けた教育方法としての「自修訓練」が、道徳的陶冶に主眼をおいた「訓練」へと変容していく過程を、校長個人文書・地方新聞・教育会雑誌等を用いながら論文にまとめた(『飛梅論集』第7号、2007年3月)。

(2)自由教育実践校としては、奈良女子高等師範学校附属小学校における1930年代の「訓練」「訓育」の解釈について学校文書・当校の機関誌等から分析し、日本教育方法学会第42回大会(2006年10月1日、福島大学)で口頭発表を行った。以上の研究成果から、1930年代に教育方法の改善から「訓練」そのものへと教育目的が転換し、初等教育現場では児童による学習内容の自律的実践が促されていくことが明らかになった。1.戦前の新教育協会の活動内容に関する考察研究実施計画に則して、1930年に発足した新教育協会に焦点をあて、1941年の解散に至るまでの活動内容を分析した。この協会は、昭和戦前期においてなお「新教育」を発信し続けた団体であり、本研究が課題とする1930年代における「新教育」の変容を解明するうえで、的確な事例になり得ると判断した。香川大学図書館(神原文庫)・玉川大学図書館(木戸文庫)等で収集した機関誌を史料として、協会の活動に関する通史的考察を行い、発足当初から教育改造を志向した協会の特質について論文にまとめた(『教育基礎学研究』第5号、2008年3月)。協会は、世界新教育連盟の日本支部であり、1935年には汎太平洋新教育会議を開催している。「国際協調」を掲げつつ、諸外国に日本精神を「正しく」伝えようとした協会の動向について、人間環境学コロキウム(2008年2月、九州大学)で報告した。さらに、協会が主張した「新教育」の内容を検討し、九州教育学会(2007年11月、琉球大学)で口頭発表を行った。1930年代において、協会が周囲からの視線を気にしながら「新教育」を定義しなおしていった過程に着目し、「止揚」の論理を用いることによって大正新教育の乗り越えを試みた様相を明らかにした。2.1930年代における「訓練」「訓育」解釈の分析前年度からの継続で、1930年代の初等教育現場に普及した「訓練」「訓育」概念の創出と展開について検討を加えた。奈良女子大学付属小学校で史料調査を行い、当時の『職員会記録』『学習指導要項』や機関誌『学習研究』をもとに、修身教授の方法としての「訓練」が大正新教育との接点を有しながら解釈されたことに注目した。加えて、戦時下に向けて「訓練」「訓育」に自律性や実践力が要求されていった状況を指摘し、これらの成果を論文にまとめた(『教育方法学研究』第33巻、掲載決定)。
研究力を測る指標（分野別・大学機能別）の抽出と大学の研究力の可視化に関する基礎的研究

これまでに、大学や研究機関ごと、また、分野ごとに、その研究力を定量的に把握する指標を検討し、量・質の様々な指標とともに、「厚み」の指標もくわえた評価が必要であることを報告した。今年度は、その報告書を作成し公表するとともに、海外の取り組み(英国、ロシア、韓国、台湾)との意見交換を実施した。英国におけるResearch Excellence Framework(REF)やSnowball metricsにおける指標の取り扱いとの比較と、厚みを加えることの是非、また、ロシア、韓国、台湾とは、非英語論文の研究力について、量・質・厚みの観点でどのような評価指標が検討可能か、についての議論を深めた。さらに、2018年12月には、英国、ロシア、韓国、台湾から、研究力分析に関する専門家をおよびし、国際シンポジウムを開催した。この取り組みを通じて、定量的評価は適切なもとに使われれば、研究力を分析する非常に有効なツールとなること、ただし、そのためには、複数の異なる観点での指標を用いることが重要であり、一つの指標やランキングに依存した研究力分析は推奨できないことなどを、共通の合意として得た。厚みに関しては、現状を把握する指標であるとともに、将来の大学の研究力の向上を予測する基盤となる指標であり、また、将来の大学の評判とも相関する指標であることが分かった。こうした厚み指標による研究力の将来予測可能性については、今後の課題として検討をすすめたいと思っている。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。今回、大学におけるグループパフォーマンスとしての研究力を比較する場合に、従来の量と質の指標だけではとらえられない研究力があることを我々は見出した。量と質以外に、安定的で厚みのある研究力を評価する指標が必要である。こうした状況を我々は、「厚み」として定義する。厚みとは、日本語で、安定的で継続力・持続力がある状態を指す言葉である。さらに、こうした大学の研究力の「厚み」を図る指標として、我々は、institutional h5-indexを提案した。従来のh-indexを大学や機関レベルにあてはめたもので、また、過去の歴史の長さに依存させないために、過去5年間という区切りをつけてみたものである。つまり、大学や分野ごとなど、ある5年間の発表論文群を分析し、「被引用数がX回以上の論文がX本ある」としたとき、このXの数字を、その大学や分野ごとの論文群のinstitutional h5-indexと定義したものである。このように、従来の量と質の指標にくわえ、第三の軸として厚みを加えることによって、論文生産を一つの山とみなし、三次元的に捉えることができると考えられる。ある大学が、とにもかくにもトップ論文重視であれば、その場合には、トップ論文割合で評価することができるであろう。また、別の大学は、論文数を重視することが重要なのであれば、論文数や、平均の質を重視することでパフォーマンスを把握できるであろう。また、量や質よりも、安定性や継続性などのグループパフォーマンスを重視し、厚みを評価する、そういう大学があってもいい。さらに、我々は、国際性を測る新指標、ならびに、人文社会系の研究成果を測る指標の提案等を行った。指標開発など順調に進んでいる。今後は、新指標・新概念の公表、大学ごとの分析とディスカッション、その文科省への報告、英国のスノーボールメトリクスなど国際的な取り組みとの連携などを、引き続き行う必要がある。今後は、新指標・新概念の公表、大学ごとの分析とディスカッション、その文科省への報告、英国のスノーボールメトリクスなど国際的な取り組みとの連携などを、引き続き行う。
潤滑面における油膜生成-破断プロセスの定量的評価

本年度は,昨年度に引き続き主に潤滑された金属平板と鋼球との衝突試験を対象として,インピーダンス法を適用することによって,衝突中(代表的には0.1ms)における油膜の挙動(潤滑膜の破断や境界膜の形成)を定量的に評価することを目指した.その結果,大別すると以下に示す二つの知見が得られた.一つ目は,衝突摩擦試験を対象とした場合についても,衝突中における真実接触面積を定量化することによって,油膜厚さと破断率を同時に定量化できることである.例えば,サンプルとしてポリアルファオレフィン(動粘度1300cSt @40°C)を用いて,金属平板上の同サンプルの初期厚さが1μm程度の場合,衝突仮定においては,球-平板間に形成される油膜厚さは一定値を示すが,下死点付近において,油膜厚さの現象とともに急激に油膜の破断が進行することがわかった,二つ目は,衝突現象とインピーダンス法を併用することによって,潤滑油添加剤の性能評価の可能性が示されたことである.例えば,上記の基油に添加剤としてオレイン酸銅,ステアリン酸,オレイン酸の3種類の油性剤を用いて,衝突時におけるインピーダンスの時間変化を計測した.その結果,すべての添加剤に対して,添加濃度の減少にともないインピーダンスの絶対値は減少し,偏角は増加する傾向が認められた.しかし,その推移曲線は添加剤の種類によって異なり,オレイン酸銅を用いたときの推移曲線が最も左側に現れ,ステアリン,オレイン酸の順に右側へシフトした.すなわち,より低濃度条件で低い偏角を維持するオレイン酸銅の境界潤滑性能が最も高いと示唆される結果である.以上のように,衝突時におけるインピーダンスを計測することによって,潤滑油添加剤の境界膜形成能力を評価できることがわかった.流体力学の知見を基に,定式化・定量化が進展している『流体潤滑』とは対照的に,『境界潤滑』は,一般に定式化・定量化が困難とされている.境界潤滑領域において,定式化・定量化を困難にしている要素として,『潤滑面における油膜の破断現象』が挙げられる.同現象を定量的に捉えるために,本研究では,油膜の破断を定量的に表す指標『破断率』に注目した.平成20年度は,昨年度(平成19年度)に作製した鋼-油-水銀システムを用いて,『液晶性残留膜の膜厚・破断率計測と相転移にともなう同残留膜の不連続な膜厚変化』に関して実験的検討を行った.潤滑剤としても有名なサーモトロピック液晶であるペンチルシアノビフェニル(5CB)を基油として用いて,油膜の温度変化にともなう液晶性残留膜の膜厚と破断率を計測した.その結果,ネマチック相から等方相への相転移温度(35°C)を境に,膜厚が不連続に変化することが明らかとなった.一方,同サンプルを対象として,振子試験機を用いて境界潤滑下での摩擦係数を計測した結果,摩擦係数は相転移温度前後において連続的に変化することがわかった.同結果は,高圧接触面内に存在する潤滑膜の相は,バルクにおける相と必ずしも一致しないことを示唆している.また,同液晶を添加剤としてヘキサデカン中に溶解させて使用した場合,膜厚は大幅に減少して,破断率・摩擦係数は大幅に増加した.従って,5CBを基油として用いた場合,低破断率・低摩擦係数を維持する理由は,液晶分子の配向を生み出す長距離相互作用に起因するものだと考えられる.平成21年度は,『潤滑面における油膜生成-破断プロセスの定量的評価』に向けて実験的検討を主として,理論的検討も織り交ぜて,境界潤滑における厚い残留膜の役割について検討していく予定である.平成21年度は,平成20年度までに鋼-油-水銀システムを用いて確立したインピーダンス法の実用化に向けて,以下の2種類の実験に取り組んだ.一つ目は,『すべり摩擦現象へのインピーダンス法の応用』である.固体金属二面間のすべり摩擦現象を対象として,二面間に介在する潤滑膜のリアルタイムな潤滑状態をモニタリングするためにインピーダンス法を用いた.その結果,流体潤滑から境界潤滑への潤滑状態の遷移過程をインピーダンス法により,連続的に捉えることに成功した.特に,境界潤滑状態において金属二面間のインピーダンスを計測することにより,摩擦係数のみでは判別できない,潤滑状態の微小な変化を捉えることができることを明らかにした.二つ目は,『衝突摩擦現象へのインピーダンス法の応用』である.鋼球と鋼平面との衝突摩擦現象を対象として,衝突によって形成される金属平板上の圧痕形状と,衝突にともなうインピーダンスの時間変化を計測し,金属表面間の短時間衝突における潤滑膜の挙動を考察した.同実験においては,鋼平面における潤滑膜の初期油膜厚さによって,3種類の異なる圧痕が形成されることを見出した.特に,油膜厚さが30μm程度より大きい場合に形成される特異な形状(例えば円錐型)を有する圧痕の場合,金属二面間の直接接触は認められず,高圧条件下に曝された潤滑膜によって,同圧痕が形成されたことをインピーダンスの時間変化から明らかにした.本年度は,昨年度に引き続き主に潤滑された金属平板と鋼球との衝突試験を対象として,インピーダンス法を適用することによって,衝突中(代表的には0.1ms)における油膜の挙動(潤滑膜の破断や境界膜の形成)を定量的に評価することを目指した.

その結果,大別すると以下に示す二つの知見が得られた.一つ目は,衝突摩擦試験を対象とした場合についても,衝突中における真実接触面積を定量化することによって,油膜厚さと破断率を同時に定量化できることである.例えば,サンプルとしてポリアルファオレフィン(動粘度1300cSt @40°C)を用いて,金属平板上の同サンプルの初期厚さが1μm程度の場合,衝突仮定においては,球-平板間に形成される油膜厚さは一定値を示すが,下死点付近において,油膜厚さの現象とともに急激に油膜の破断が進行することがわかった,二つ目は,衝突現象とインピーダンス法を併用することによって,潤滑油添加剤の性能評価の可能性が示されたことである.例えば,上記の基油に添加剤としてオレイン酸銅,ステアリン酸,オレイン酸の3種類の油性剤を用いて,衝突時におけるインピーダンスの時間変化を計測した.その結果,すべての添加剤に対して,添加濃度の減少にともないインピーダンスの絶対値は減少し,偏角は増加する傾向が認められた.しかし,その推移曲線は添加剤の種類によって異なり,オレイン酸銅を用いたときの推移曲線が最も左側に現れ,ステアリン,オレイン酸の順に右側へシフトした.すなわち,より低濃度条件で低い偏角を維持するオレイン酸銅の境界潤滑性能が最も高いと示唆される結果である.以上のように,衝突時におけるインピーダンスを計測することによって,潤滑油添加剤の境界膜形成能力を評価できることがわかった.
歯車の曲げ疲労破壊機構と強度増強法に関する研究

本研究では,まず浸炭焼入れ焼結金属歯車に対してショットピーニングを施し,パルセ-タ試験を行い,これらの歯車の曲げ疲労強度に及ぼすショットピーニングの影響について調べた.つぎに,イオン窒化および軟窒化処理による歯車の歯形変化を調べ,これらの強化処理による歯車のひずみについて明らかにした.また,各種硬化層厚さのイオン窒化歯車に対して曲げ疲労試験を行い,一様荷重条件下におけるこれらの歯車の曲げ疲労強度について明らかにした.さらに,種々の二段多重重複繰返し荷重条件下におけるイオン窒化歯車の曲げ疲労強度特性についてマイナ-の仮説に基づいて検討を加えた.その結果,つぎの諸点が明らかになった.1.浸炭焼入れ焼結金属歯車にショットピーニングを施すと,表面硬さは増大するが,硬化層厚さはほとんど変わらない.また,浸炭前の炭素含有量が増加しても(C0.30.5%の範囲),表面硬さはほとんど変わらないが,心部硬さが増大する.2.焼結金属歯車の曲げ疲労限度は,ショットピーニングを施すことにより,2040%程度増大する.3.イオン窒化および軟窒化処理による歯形変化は同程度でかなり小さいのに対し,浸炭焼入れの場合にはかなり大きい.4.S45CおよびSACM645イオン窒化歯車の曲げ疲労限度は,それぞれ処理時間34, 17時間のときに最大となり,イオン窒化を施さない場合と比較してそれぞれ約40, 80%増大する.また,軟窒化歯車の場合は約30%増大する.5.イオン窒化歯車の曲げ疲労破壊は,まず化合物層に多数の微小き裂が発生し,この中のいくつかが進展,伝ぱすることによって生じるものと考えられる.本研究では,まず浸炭焼入れ焼結金属歯車に対してショットピーニングを施し,パルセ-タ試験を行い,これらの歯車の曲げ疲労強度に及ぼすショットピーニングの影響について調べた.つぎに,イオン窒化および軟窒化処理による歯車の歯形変化を調べ,これらの強化処理による歯車のひずみについて明らかにした.また,各種硬化層厚さのイオン窒化歯車に対して曲げ疲労試験を行い,一様荷重条件下におけるこれらの歯車の曲げ疲労強度について明らかにした.さらに,種々の二段多重重複繰返し荷重条件下におけるイオン窒化歯車の曲げ疲労強度特性についてマイナ-の仮説に基づいて検討を加えた.その結果,つぎの諸点が明らかになった.1.浸炭焼入れ焼結金属歯車にショットピーニングを施すと,表面硬さは増大するが,硬化層厚さはほとんど変わらない.また,浸炭前の炭素含有量が増加しても(C0.30.5%の範囲),表面硬さはほとんど変わらないが,心部硬さが増大する.2.焼結金属歯車の曲げ疲労限度は,ショットピーニングを施すことにより,2040%程度増大する.3.イオン窒化および軟窒化処理による歯形変化は同程度でかなり小さいのに対し,浸炭焼入れの場合にはかなり大きい.4.S45CおよびSACM645イオン窒化歯車の曲げ疲労限度は,それぞれ処理時間34, 17時間のときに最大となり,イオン窒化を施さない場合と比較してそれぞれ約40, 80%増大する.また,軟窒化歯車の場合は約30%増大する.5.イオン窒化歯車の曲げ疲労破壊は,まず化合物層に多数の微小き裂が発生し,この中のいくつかが進展,伝ぱすることによって生じるものと考えられる.本研究では,まず,浸炭焼入れ焼結金属歯車およびローラに対してショットピーニングを施し、歯車運転試験および二円筒試験を行い,これらの歯車,ローラの曲げ疲労強度,面圧強度に及ぼすショットピーニングの影響について調べた.つぎに,焼結温度,密度および熱処理条件[ずぶ焼入れ(大気,真空中),浸炭焼入れ]の異なる焼結金属ローラに対して二円筒試験を行い,ローラの面圧強度に及ぼす焼結温度,密度,熱処理条件の影響について検討を加えた.その結果,つぎの諸点が明らかになった.1.浸炭焼入れ焼結金属歯車にショットピーニングを施すと,表面硬さは増大するが,硬化層厚さはほとんど変わらない.また,焼入れ前の炭素含有量が増加しても(C0.30.5%の範囲),表面硬さはほとんど変わらないが,硬化層厚さは大きくなり,心部硬さが増大する.2.浸炭焼入れ焼結金属歯車の曲げ疲労限度は,焼入れ前の炭素含有量(C0.30.5%)によってはほとんど変わらないが,面圧疲労限度は炭素含有量の増加につれて増大する傾向を示す.3.焼結金属歯車の曲げ疲労,面圧疲労限度は,ショットピーニングを施すことにより,それぞれ2040%程度,525%程度増大する.4.焼結金属歯車およびローラの面圧損傷は,スポーリングが支配的で,荷重伝達能力は面圧強度に支配される.5.焼結金属ローラでは,焼結温度の上昇および密度の増加につれて,気孔形状が円形に近づき,気孔数が減少し,面圧疲労限度は増大する傾向を示す.6.焼結金属ローラの面圧疲労限度は,大気,真空ずぶ焼入れではほとんど変わらないが,浸炭焼入れの場合には,それよりも小さい.本研究では,まずイオン窒化および軟窒化処理による歯車の歯形変化を調べ,これらの強化処理による歯車のひずみについて明らかにするとともに,浸炭焼入れ歯車の場合との比較も行った.

次に,各種硬化層厚さのS45CおよびSACM645イオン窒化歯車に対して曲げ疲労試験を行い,一様荷重条件下におけるこれらの歯車の曲げ疲労強度について明らかにした.また,S45C歯車に対しては軟窒化処理を施した歯車に対しても曲げ疲労試験を行い,イオン窒化歯車に対する結果との比較検討も行った.さらに,種々の二段多重重複繰返し荷重条件下におけるこれらの歯車の曲げ疲労強度特性についてマイナ-の仮説に基づいて検討を加えた.その結果,つぎの諸点が明らかになった.1.イオン窒化および軟窒化処理による歯形変化は同程度で,浸炭焼入れの場合に比してかなり小さい.2.S45CおよびSACM645イオン窒化歯車の曲げ疲労限度は,それぞれ処理時間34,17時間のときに最大となり,イオン窒化を施さない場合と比較してそれぞれ約40,80%増大する.また,軟窒化歯車の場合は約30%増大する.3.SACM645イオン窒化歯車の曲げ疲労限度は,S45Cイオン窒化歯車の場合よりも2438%程度も高くなる.4.二段多重重複繰返し荷重条件下におけるイオン窒化および軟窒化歯車の疲労特性はほぼ同じであり,過大荷重の強化,弱化作用により,累積繰返し数比Sは荷重条件によって大きく変化する.このため変動荷重下におけるこれらの歯車の強度設計にマイナ-の仮説を直接適用するには問題がある.5.イオン窒化および軟窒化歯車のSは,荷重比の変化に対して調質歯車の場合よりも急激に変化するが,繰返し数比の変化に対しては調質歯車の場合とほぼ同じである.
経口薬物吸収の生理機構論的解析

経口投与後の薬物の胃腸管内動態のモデル解析により,胃排出および腸管吸収の速度定数を推定する方法を考案した.腸管吸収速度定数は,さらに,腸管腔内容積,腸管膜透過性という二つの生理学的パラメーターにより記述される.解析方法の妥当性の確認を兼ねて,ラットにおいて,L-glucose(モデル薬物)の吸収に及ぼす投与液量,摂食条件(絶食,非絶食)の影響を検討した結果,投与液量の増大に伴う胃排出の促進と腸管吸収の低下,および絶食による腸管吸収の上昇が認められた.さらに,腸管吸収の変動は主として腸管腔内容積の変化によるものであり,腸管膜透過性には変化がないことが示された.今回の実験処置が腸管膜透過性に影響を及ぼす可能性は本来極めて小さいことから,解析方法の妥当性が確認されたものと判断した.応用として,ラットにおいてD-xylose(腸管吸収機能検査薬)の経口吸収の加齢に伴う変化に関する解析を行い,吸収速度定数およびその決定因子としての胃排出,腸管腔内容積,腸管膜透過性に変化がないことを見出した.また,同時に,加齢に伴う吸収率の増大を認めたが,これは腸管通過の遅延によるものと考えられた.また,ラットでの麻酔下灌流法が腸管膜透過性の評価のためのモデル系として汎用されているが,麻酔条件により腸管膜透過性が変化することが示された.データの解釈ならびに上述のモデルに適用しての経口吸収の予測には注意を要すると考えられる.経口投与時(in vivo)における膜透過性との関係を明らかにし,補正方法等を考案することが,今後必要であろう.経口投与後の薬物の胃腸管内動態のモデル解析により,胃排出および腸管吸収の速度定数を推定する方法を考案した.腸管吸収速度定数は,さらに,腸管腔内容積,腸管膜透過性という二つの生理学的パラメーターにより記述される.解析方法の妥当性の確認を兼ねて,ラットにおいて,L-glucose(モデル薬物)の吸収に及ぼす投与液量,摂食条件(絶食,非絶食)の影響を検討した結果,投与液量の増大に伴う胃排出の促進と腸管吸収の低下,および絶食による腸管吸収の上昇が認められた.さらに,腸管吸収の変動は主として腸管腔内容積の変化によるものであり,腸管膜透過性には変化がないことが示された.今回の実験処置が腸管膜透過性に影響を及ぼす可能性は本来極めて小さいことから,解析方法の妥当性が確認されたものと判断した.応用として,ラットにおいてD-xylose(腸管吸収機能検査薬)の経口吸収の加齢に伴う変化に関する解析を行い,吸収速度定数およびその決定因子としての胃排出,腸管腔内容積,腸管膜透過性に変化がないことを見出した.また,同時に,加齢に伴う吸収率の増大を認めたが,これは腸管通過の遅延によるものと考えられた.また,ラットでの麻酔下灌流法が腸管膜透過性の評価のためのモデル系として汎用されているが,麻酔条件により腸管膜透過性が変化することが示された.データの解釈ならびに上述のモデルに適用しての経口吸収の予測には注意を要すると考えられる.経口投与時(in vivo)における膜透過性との関係を明らかにし,補正方法等を考案することが,今後必要であろう.
大規模分散情報共有・配信に向けた適応型ピアツーピアシステムの研究

将来的な大規模分散情報共有・配信の基盤をコンテンツ配信ネットワーク(以下CDN)とピアツーピア(以下P2P)を有機的に統合する形で、しかも適応系として構築することを目指して、過去の研究成果も踏まえて、本年度は以下1のような成果をあげた。(1)P2Pネットワーク、および関連の深いセンサネットワークの効率化に向けて、クラスタを1自律形成して自己組織化する方式を考案し、シミュレーション実験で有効性を検証した。成果は学術誌論文3編などで公表し、上梓した英文専門教科書にも反映させた。(2)ネットワークも含む分散システム一般について、設計方式および検証方式の高度化を抽象モデリングの方向から考察し、成果を学術誌論文1編、国際会議論文4編などで発表した。(3)理論やシミュレーションの成果を実用展開するプラットフォームを仮想マシンの移送複製技術によって構築する基盤を固め、成果は国際会議招待論文として結実した。(4)実地検証および具体的な応用展開に向けたプロバイダなどとの連携協議を開始した。目論見を越える成果を挙げることができ、成果発表に関わる国内旅費および海外旅費が当初の予定を上回ったが、高い評価を得ることができた。将来的な大規模分散情報共有・配信の基盤をコンテンツ配信ネットワーク(以下CDN)とピアツーピア(以下P2P)を有機的に統合する形で,しかも適応系として構築することを目指して,過去の研究成果も踏まえて,本年度は以下のような成果をあげた.(1)P2Pネットワーク,さらに関連の深いアドホックネットワークの高度化に向けて,スケールフリー性を持つトポロジーを積極的に活用して効率化を実現する方式,および重畳するアクセスを同時に扱う方式を構築し,シミュレーション実験で有効性を検証した.成果は論文2件(他に投稿準備中1件)として結実した.(2)分散情報共有における信頼性確保のための効率的な方式について検討し,故障や障害などに対しても,トポロジーを再構成しながらネットワーク全体として信頼性を保つ方式の基礎を固めた.成果は論文1件(他に投稿準備中1件)として結実した.(3)アクセス分散,効率化,可用性向上の観点からコンテンツ多重化について検討し,方式設計を行って,シミュレーション実験で有効性を確認した.成果は投稿準備中1件である.昨年度に引き続き,分散システム設計に係わる最先端ソフトウェアツールの調達で,物品費が当初の予定を上回ったが,その寄与もあって,以上のように,予想を越える複数の新たな成果が得られた.将来的な大規模分散情報共有・配信の基盤をコンテンツ配信ネットワーク(以下CDN)とピアツーピア(以下P2P)を有機的に統合する形で、しかも適応系として構築することを目指して、過去の研究成果も踏まえて、本年度は以下1のような成果をあげた。
階層的最適化問題の双対性理論と数値解法の構築

本研究の成果は以下の2種類に大別される.1階層的最適化問題の特殊な場合の問題である最大化操作を含む最適化問題として定式化される生産システムの最適設計問題の解法2階層的最適化問題の双対性理論の構築へ向けた理論的成果1は確率的変動を伴う種々の生産システムにおいて,生産効率を最大にするようなシステム設計を求める問題が制約条件に最大化操作を含むような一種の階層的最適化問題として定式化できることを示し,その数値解法を構築したものである.設計変数がバッファ配分量やかんばん枚数等の離散量か,あるいは加工能力のような連続量かに応じて解法は本質的に異なるが,離散最適化に関しては,主として遺伝的アルゴリズムを用い,連続最適化に関しては二次錐計画法による解法を提案した.また,2の理論解析に関しては,(1)解レベルの最適解集合が唯一でない場合における階層的最適化問題の最適解の定義(2)階層的最適化問題の最適解の特徴付けに関する一般理論(3)階層的最適化問題の(凸関数の共役関数を用いた)双対表現等を得ている.特に,階層的最適化問題の双対表現は,DC(Difference Convex)関数による不等式系に対するFarkas型の定理を利用したものであり,本研究の理論的成果の中心となるものである本研究の成果は以下の2種類に大別される.1階層的最適化問題の特殊な場合の問題である最大化操作を含む最適化問題として定式化される生産システムの最適設計問題の解法2階層的最適化問題の双対性理論の構築へ向けた理論的成果1は確率的変動を伴う種々の生産システムにおいて,生産効率を最大にするようなシステム設計を求める問題が制約条件に最大化操作を含むような一種の階層的最適化問題として定式化できることを示し,その数値解法を構築したものである.設計変数がバッファ配分量やかんばん枚数等の離散量か,あるいは加工能力のような連続量かに応じて解法は本質的に異なるが,離散最適化に関しては,主として遺伝的アルゴリズムを用い,連続最適化に関しては二次錐計画法による解法を提案した.また,2の理論解析に関しては,(1)解レベルの最適解集合が唯一でない場合における階層的最適化問題の最適解の定義(2)階層的最適化問題の最適解の特徴付けに関する一般理論(3)階層的最適化問題の(凸関数の共役関数を用いた)双対表現等を得ている.特に,階層的最適化問題の双対表現は,DC(Difference Convex)関数による不等式系に対するFarkas型の定理を利用したものであり,本研究の理論的成果の中心となるものである階層的最適化問題の解の最適性の定義および双対性理論の誘導に向けて以下の事項について知見を得た.1.下位レベルのパラメトリック最適解が唯一とはかぎらない場合の最適性の定義.これは,本研究代表者が過去において提案しているものの拡張であり,「悲観的な意思決定者」の場合と「楽観的な意思決定者」の2種類の意思決定の場における解の定義を与えるものである.2.具体的な事例として,生産ラインシステムにおける最適サービス容量配分問題が階層的最適化問題(ある種のネットワークの最長経路最短化問題)として定式化できることを示し,小規模の問題に対してではあるが実際に解を得た.最適性条件および双対性の基礎となる非凸不等式系の可解性については,過去の本研究者らによる正斉次関数による不等式系に対するもの若干の拡張を試みているが,現在のところ一般の階層的最適化問題に適用するまでには至っていない.引き続き研究を進める予定である.また,理論的解析および数値解法の枠組みとして,下位レベルの問題に対し内点法を適用し近似する方法について今後検討する予定である.主として生産システムの最適設計における階層的最適化問題の応用問題の定式化とその解法についていくつかの結果とそれらの学会および国際会議での発表を行った.生産システムにおける資源配分問題として,(1)ジョブショップ型生産システムにおいて,生産効率(スループット)を最大にする最適バッファスペース容量配分問題があるクラスの最長経路最短ネットワーク設計問題となること,および,(2)直列型生産システムにおいて,やはり生産効率を最大にする最適加工能力配分問題が,あるクラスの最長経路最短重み付け問題となることを,示した.いずれも2レベル最適化問題のもっとも典型的な問題であるmin-max問題,特に後者の問題は本質的に微分不可能最適化問題であり,これらの問題に対するヒューリスティックな解法と緩和法による解法を構築した.これらの成果は,学会誌:オペレーションズリサーチ(2001年4月号掲載予定)で発表した.また,2レベル最適化問題の理論的研究である非凸不等式系の可解性による双対性理論の構築に関しては引き続き検討中である.2001年度は,さらに2レベル最適化問題の定式化および解法と,理論的枠組みの構築を行う予定である.特に,応用問題である生産システムにおける最適加工能力配分問題を,ある種の二次錐計画問題に変換できることを明らかにしたので,二次錐計画問題に対する内点法による解法を援用することにより,従来では扱えなかったような大規模なシステムの最適化が可能となる.この分野への応用も引き続き検討する予定である.階層的最適化問題に関する成果は以下の2つに大別される。1.理論的結果:一般の階層的最適化問題(2レベル最適化問題)の最適解の定義、1次および2次の最適性条件(特徴づけ)、双対表現

2.応用・解法:階層的最適化問題の特別な場合として、最大化操作を含む最適化問題の生産システムの最適設計問題への適用とその数値解法の構築理論的結果としては、一般の位相空間上の階層的最適化問題を定式化し、その最適性条件を誘導した。ここでは、下位レベルの最適応答写像の1次および2次の微係数(Contingent Derivative)が既知であることを仮定し、通常の非線形計画問題におけるKKT条件および2次の最適性の必要性条件および十分条件を導いた。これらの条件は本質的に局所的なものである。問題に含まれる関数の凸性を仮定し、大域解を特徴づけるものとして共役関数を用いた最適解の双対表現も得た。これは、たとえ問題に含まれる関数が凸であっても階層的最適化問題全体としては非凸最適化問題となるため、通常の凸計画法における双対理論は適用できないが、ここではDC(Difference Convex)関数の非凸不等式系に対するFarkas型の定理を誘導し、それにより大域的最適解の特徴づけを行ったものである。応用・解法に関しては、単調な離散事象システムは最大化操作を含む漸化式で表現されることから、その最適設計問題は最大化操作を下位レベルに含む特殊な階層的最適化問題に定式化できることに着目し、具体例としていくつかの生産システムの最適設計問題をとりあげその数値解法を構築した。特に、生産効率最大化を目的とした加工容量の各工程への最適配分を決定する問題が2次錐計画問題として定式化できることを示し、その解法を与えた。以上1の理論結果に関しては発表準備中であり、2の生産システムへの応用に関しては国際会議(ICPR-16)および論文(日本経営工学会論文誌,Vol.52)で発表済みである。
食品廃棄物のフローの解析及びゼロエミッション化

[研究目的]豆腐製造およびビール製造などの食品工業では大量の有機系固形廃棄物(副産物)、高濃度の有機廃液を生じる。本研究では、豆腐工場、ビール工場の現状のエミッションとその処理法を把握すると共に、有機系固形廃棄物に関して高比表面積活性炭など機能材料化および最終的にメタン発酵によってエネルギー化を計る、また有機廃液に関してもメタン発酵、酵母培養、液肥化など多面的な有効利用によってゼロエミッション化を目指す。[研究方法および成果](1)食品廃棄物からの活性炭の製造:現在入手している食品廃棄物、おから、ビール滓、コーヒー滓、酒粕、茶殻を原料として、薬品賦活法による比表面積の大きい高機能活性炭の製造を検討した。おからを原料とする場合にはK_2CO_3を用いる薬品賦活法によって、比表面積が2000m^2/g以上の高比表面積活性炭を製造できた。ビール滓、コーヒー滓、茶殻、酒粕を原料とする場合も、KOHあるいはK_2CO_3を賦活剤として、比表面積が2000m^2/g以上あるいはそれに近い高比表面積活性炭が製造できた。薬品賦活法では粉末活性炭が製造されるが、さらに廃糖蜜をバインダーとして、この粉末活性炭より市販の活性炭相当の吸着性能を有する粒状炭を製造した。製造した活性炭は、有害物を含まず、高機能吸着剤あるいは食品工業などで使用できる。(2)メタン発酵によるおからのエネルギー化:おからを懸濁させた基質を用い、有効容積1lのガスリフト反応器を用いて、1日1回の投与、滞留時間20日による反復回分操作を行った。CH_4,CO_2,IC,VFA,TOC(IC以外),菌体,残留固形分からなる生成物の分布を炭素(C)基準で正確に評価した。基質負荷のメタン発酵性能への影響を検討した結果、0.91.3g/l/dayの負荷の範囲でメタン転換率は理論値(C基準で55%)に近い値を示し安定に操作できることが分かった。しかし、さらに負荷を増大すると、未消化の固形分が増加するため操作不能になった。さらに、ルーメン細菌との混合菌を用いて難分解のセルロース成分の分解を促進する方法についても検討した。(3)食品工場におけるエミッションの実態調査:豆腐工場およびビール工場の原料から製品に至る物資収支を調査し、両プロセスにおける、エミッションの質と量、現状での処理法を明確にした。
セレノシステイン取込み機構の分子生物学的基盤

1,セレノシステイン(Sec)はそれ自身の暗号(UGA)やtRNAを持つことから、第21番目のアミノ酸として認知されている。このSec翻訳系はヒトを含む動物、大腸菌を含む細菌類、古細菌類には見出されたが、植物やYeastには存在しない。分類上動物や植物の元にある原生生物中の有無について興味有るが本申請者は原生生物の1種であるハダカフタヒゲムシ中にSec系が存在することを明らかにした。2,終止暗号UGAとの識別のためにSec取込み機構には3'下流の非翻訳領域に存在するRNA構造が必要であるとされている。この構造中には非Watson-Crick型のG-A/A-G塩基対がモデルとして提唱された。これを確認するため合成DNAとRNAを用いて電気泳動とTmにより、その存在を実証した。3,自己免疫病の1種である自己免疫性肝炎にはSec tRNA-蛋白複合体に対する抗体の存在が報告されている。この蛋白はSLA/LPと呼ばれるが、このSLA/LPの機能の解明を試みた。SLA/LPの機能としてSecをリボソームに運ぶペプチド伸長因子とSec合成系での因子の2種が考えられているが、SLA/LPを高発現したサイトゾールは前者には影響しないが後者の活性を高めることが明らかとなった。O. marina tRNAはSerを受容することが示された.(Table.1)。また、O. marina tRNAは同じ真核生物の他種のSerRSを認識することがわかった。その値は、低かったので、O. marinaとBovineのtRNAの構造が異なることが示唆された。さらにO. marinaにおいて[^<75>Se]SecがtRNA上で合成されたことが確認できた(Fig.1)。これによって、tRNA^<Sec>の存在が示唆された。Fig.1のTLC上のSecのspotを定量化すると、homoの系はheteroの系より高い活性を示したので、tRNA^<Sec>とSec合成酵素の間に種特異的な関係があると考えられる(Table.2)。O. marinaでspotが薄かったのはtRNA量が少なかったこと、酵素はcrudeであり、Bovineと異なりcytosolを用いたのでそのうちのSerRS量はBovineより少ないことが考えられる。in vitroで観察されたSec合成がin vivoで反映された(Fig.2)。よって、O. marinaは生体内にある[^<75>Se]Secをアミノアシル化することがわかった。さらにin vivoで[^<75>Se]ラベルしたselenoproteinの存在を確認した(Fig.3)。この中には非特異的に[^<75>Se]が結合して出たbandもあるかもしれないが、はっきりとしたbandが確認できるので[^<75>Se]がタンパク質中に取り込まれていると考えられる。よって、O. marinaにselenoproteinが存在することが示唆された。このうち、21kDaのものは、抗GPx抗体と反応したselenoproteinと関係があると思われる。自己免疫性肝炎患者血清中にはセレノシステインtRNAに結合するタンパクSLA/LPに対する自己抗体の存在が知られていたが、これがセレノシステイン合成酵素ではないかとの推論がなされた。今回、慈恵医大の松藤先生より自己免疫性肝炎患者血清4検体が提供されたのでセレノシステイン合成への関与について検討した。1,4検体のうち2検体でセレノシステイン合成の阻害が見られた。これは血清中のグロブリンに依るものであり、またこの阻害はRNaseの関与ではなかった。以上により、自己免疫性肝炎患者血清中にはセレノシステイン合成の阻害を見出したが、これは抗SLA/LPによるものではなく別のタンパクに対する抗体と考えるに至った。この血清を用いたWestern法によりセレノシステイン合成酵素を探索中である。

分類上動物や植物の元にある原生生物中の有無について興味有るが本申請者は原生生物の1種であるハダカフタヒゲムシ中にSec系が存在することを明らかにした。2,終止暗号UGAとの識別のためにSec取込み機構には3'下流の非翻訳領域に存在するRNA構造が必要であるとされている。この構造中には非Watson-Crick型のG-A/A-G塩基対がモデルとして提唱された。これを確認するため合成DNAとRNAを用いて電気泳動とTmにより、その存在を実証した。3,自己免疫病の1種である自己免疫性肝炎にはSec tRNA-蛋白複合体に対する抗体の存在が報告されている。この蛋白はSLA/LPと呼ばれるが、このSLA/LPの機能の解明を試みた。SLA/LPの機能としてSecをリボソームに運ぶペプチド伸長因子とSec合成系での因子の2種が考えられているが、SLA/LPを高発現したサイトゾールは前者には影響しないが後者の活性を高めることが明らかとなった。
セミアクティブ音響ダイオードによる電力フィードバック進行波型熱音響発電機の開発

1.発振余裕を最大化する電力フィードバック回路の調整手法の開発本発電機に二つ存在する発振モードの決定要因が未解明のため先に電力フィードバック部の調整を実験的に検討した。1-1.温度変動に対して発電電力を最大化する負荷のフィードバック制御手法の開発:廃熱源の温度変動に対して(i)定常発振制御及び(ii)極値探索制御に基づいて発電機の負荷を動的に調整する制御系を構成し、(i)熱源の温度が一定,さらに熱源の温度が変化した場合に、圧力振幅を与えられた目標値一定となるように負荷抵抗が自動調整されること、(ii)制御系のパラメータ(フィルタ係数,摂動の振幅と周波数)の調整法を示し、熱源の温度が一定の場合,負荷を動的に変化させることで発電電力を最大化できることを実験的に示した.1-2.定常発振制御系の安定性解析及び臨界温度比推定への応用:上記の負荷のフィードバック制御系に対して安定性の理論的保証を与えるため、二次振動系モデルに基づき安定性解析を行った結果、制御系の比例・積分ゲインに関する安定領域が実験と理論で定性的に一致する結果を得た。熱音響コアの振幅依存性を考慮した周波数応答計測及び、ループ管熱音響システムの臨界温度比推定に応用できることを実験的に示した。2.セミアクティブ音響ダイオードの開発2-1.電力フィードバック回路のスイッチングによる電力逆流防止効果の実験的検討:回路の端子電圧が位相差を持つ時、コアが音響パワーを増幅する方向と逆方向に電力が流れる瞬間が存在することを示した。端子電圧に同期してフォトスイッチをオン/オフすることで、電力の逆流を防止する効果を実験的に調べた。スイッチング無しの場合に定在波型モードで発振する、負荷抵抗値が比較的大きい場合、スイッチングを行うと、進行波型モードの自励発振周波数が励起されることがわかった。1.導波管の管壁における散逸を低減させるため、従来システムの塩ビ管をステンレス管に置き換えた結果、同程度の熱入力に対するシステムの発振強度が向上した。しかし、その結果、リニアモータのストロークの制限が相対的に厳しくなり、熱入力を大きく取ることが困難となった。2.本発電機には熱音響コアの両側に音響パワーが放射される定在波型の発振モードと、熱音響コアが低温側から高温側に音響パワーを増幅する進行波型の発振モードが存在し、負荷抵抗値の大小で両者が切り替わるが、この現象の理論的な説明ができていない。3.現在入手が可能なフォトスイッチには、発電機の自励発振の周期に比べてターンオン時間が無視できず、電力逆流の現象が生じている周期のみスイッチをオフすることが難しい。1の問題に対して、リニアモータのボイスコイル部をボイスコイルアクチュエータに置き換え、リニアモータのストロークを拡大する。2の問題に対して、閉ループ系を熱音響コア部とそれ以外の管路部に分割すると、負荷抵抗値による変化は管路部の動特性にのみ現れ、コア部には影響を与えない。そこで、負荷抵抗値が管路部の動特性に与える効果、特にナイキストの安定性解析において負荷抵抗値により定在波型と進行波型の軌跡が入れ替わる理由を検討する。3の問題に対して、フォトスイッチを二つ組み合わせて使用することで、見掛けのターンオン時間を短縮する手法を検討し、電力逆流防止の効果向上を試みる。

2.本発電機には熱音響コアの両側に音響パワーが放射される定在波型の発振モードと、熱音響コアが低温側から高温側に音響パワーを増幅する進行波型の発振モードが存在し、負荷抵抗値の大小で両者が切り替わるが、この現象の理論的な説明ができていない。3.現在入手が可能なフォトスイッチには、発電機の自励発振の周期に比べてターンオン時間が無視できず、電力逆流の現象が生じている周期のみスイッチをオフすることが難しい。1の問題に対して、リニアモータのボイスコイル部をボイスコイルアクチュエータに置き換え、リニアモータのストロークを拡大する。2の問題に対して、閉ループ系を熱音響コア部とそれ以外の管路部に分割すると、負荷抵抗値による変化は管路部の動特性にのみ現れ、コア部には影響を与えない。そこで、負荷抵抗値が管路部の動特性に与える効果、特にナイキストの安定性解析において負荷抵抗値により定在波型と進行波型の軌跡が入れ替わる理由を検討する。3の問題に対して、フォトスイッチを二つ組み合わせて使用することで、見掛けのターンオン時間を短縮する手法を検討し、電力逆流防止の効果向上を試みる。