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収縮の少ないコンポジットレジンの開発研究

ベンゼン環を有するカテコールの両端にメタクリル基を付けた閉環重合可能の新しいジメタクリレートモノマー1,2-dimethacryloxy bennzeneを合成し,55°Cで24時間,さらに110°Cで3時間加熱して封管重合し,収縮率や硬化物の機械的性質をしらべた.その結果,Triethylenglycol dimethacrylateとほぼ同じ13.6%の体積収縮を生じることが明らかになり,この重合条件ではほとんど閉環重合をしないで官能器が架橋反応をし,収縮応力の軽減には効果が少ないが,硬さや弾性率の向上,および耐水性に優れていることがわかった.また裏層材を用いた場合のコンポジットレジン充填の収縮時の応力をしらべた.その結果,化学重合型,光重合型レジンともに0.51.5mmの裏層材が存在すると,収縮応力は約1/2に減少した.これは窩洞壁の接着性が低下したためであることから,コンポジットレジンの窩洞壁による拘束を一部分でも開放することが収縮応力軽減に大きく効果を発揮することがわかった.以上から,コンポジットレジン収縮の原因は当然モノマーの収縮に起因しているが,歯科充填物としての線収縮はモノマーの体積収縮率とは比例せず,フィラーの存在によって低充填率のとき大きく減少し,高充填率になるにしたがって理論値に近ずき,また試験体の長さによって線収縮率が異なったことから,臨床的な収縮はモノマーの体積収縮のみに支配されないことがわかった.収縮応力は硬化速度が速い条件で大きくなり,フィラーの充填率が高くなると線収縮率とは反対に大きくなり,窩洞表面の収縮形態が大きく陥没したときは収縮応力が小さくなる傾向であったことから,コンポジットレジン硬化中の流動変形が収縮応力に大きく関与していることを明らかにした.ベンゼン環を有するカテコールの両端にメタクリル基を付けた閉環重合可能の新しいジメタクリレートモノマー1,2-dimethacryloxy bennzeneを合成し,55°Cで24時間,さらに110°Cで3時間加熱して封管重合し,収縮率や硬化物の機械的性質をしらべた.その結果,Triethylenglycol dimethacrylateとほぼ同じ13.6%の体積収縮を生じることが明らかになり,この重合条件ではほとんど閉環重合をしないで官能器が架橋反応をし,収縮応力の軽減には効果が少ないが,硬さや弾性率の向上,および耐水性に優れていることがわかった.また裏層材を用いた場合のコンポジットレジン充填の収縮時の応力をしらべた.その結果,化学重合型,光重合型レジンともに0.51.5mmの裏層材が存在すると,収縮応力は約1/2に減少した.これは窩洞壁の接着性が低下したためであることから,コンポジットレジンの窩洞壁による拘束を一部分でも開放することが収縮応力軽減に大きく効果を発揮することがわかった.以上から,コンポジットレジン収縮の原因は当然モノマーの収縮に起因しているが,歯科充填物としての線収縮はモノマーの体積収縮率とは比例せず,フィラーの存在によって低充填率のとき大きく減少し,高充填率になるにしたがって理論値に近ずき,また試験体の長さによって線収縮率が異なったことから,臨床的な収縮はモノマーの体積収縮のみに支配されないことがわかった.収縮応力は硬化速度が速い条件で大きくなり,フィラーの充填率が高くなると線収縮率とは反対に大きくなり,窩洞表面の収縮形態が大きく陥没したときは収縮応力が小さくなる傾向であったことから,コンポジットレジン硬化中の流動変形が収縮応力に大きく関与していることを明らかにした.2.2ビス(4メタクリロキシプロピルエトキシフェニル)プロパンとトリエチレングリコールジメタクリレートの50mol%の混合モノマーを液部とし,超微粒子球状シリカと10μm位の不定形シリカの混合フィラーを混入した試作コンポジットレジンの収縮を測定した.その結果,体積収縮率はフィラーの混入率に比例して減少するが,線収縮率は10%の混入で体積収縮率から換算した線収縮率の1/2に低下し,60%の混入でほぼ一致することがわかった.また,フィラーの形状を不定形,球状の大小と変えた場合の線収縮率の大きさはいずれもほぼ同じであったが,試験体の長さを変えた場合のそれは短いものが大きく,5mm以上ではほぼ一定値を示した.さらに,収縮応力は体積収縮率とはまったく逆に,フィラーの混入率に比例して大きくなったが,窩洞上面の陥没量は比例して減少した.重合開始剤の量を変化させた場合の収縮応力は,開始剤量が多くなると大きくなるが,その率は徐々に減少する傾向にあり,フィラーの無い場合と混入した場合の傾向は比例した.陥没の表面形状はフィラーの有無によって異なった.以上から,コンポジットレジンに関する収縮は組成が極めて複雑に関与することが明らかになり,体積収縮率以外ではフィラーの体積率に比例しないことが解った.すなわち,収縮による影響の少ないコンポジットレジンは,必ずしもモノマーの収縮が少ないものと限らないことが明らかとなった.コンポジットレジンの収縮を支配している因子を解析するために、モノマーの収縮率、フィラーの混入率、硬化速度などとコンポジットレジンの体積収縮率、線収縮率、窩洞表面の収縮状況、および収縮応力との関係をしらべた。その結果、化学重合型試作コンポジットレジンの体積収縮率はフィラーの体積率に応じたモノマーの体積収縮に依存したが、線収縮率はその1/3とはならず、フフィラーの体積率に関係なくフィラー量5060%に相当するほぼ一定値を示した。

また、線収縮率の試験体の長さによる影響は、5mm以上では長さの影響がなく約2%であったが、試験体が短くなると3倍以上にも達し、臨床的な窩洞の大きさと形態によって相違することがわかった。フィラーの体積率を変えたときの収縮応力は、約40%まで体積率に比例して大きくなったが、それ以上混入したとき2030分後に窩洞からの剥離が生じたと思われる急激な応力の低下がみられ、最終値が40%混入時とほぼ同様な値であった。表面の収縮による形状はフィラーの体積率が大きいとき収縮による陥没が浅くなり、コンポジットレジンの体積収縮の減少と一致する傾向であった。重合開始剤の量を変えた試作レジンの線収縮率はフィラーの無いときに開始剤の量に比例して大きくなったが、60wt%のフィラーを混入したときに低い値でほぼ一定値を示す傾向であった。しかし、収縮応力はほぼ反対にフィラーを混入したときに開始剤の量に応じて大きくなる傾向を示し、線収縮と収縮応力発生が異なった機序であることが示唆された。フィラーを混入したコンポジットレジン表面の形状は硬化速度が速いとき浅くなり、同じ体積率の材料で表面の収縮量が減少したことから、硬化中の流動変形の量によって収縮応力が影響を大きくうけることが明らかになった。
摩擦摩耗における多元情報の客観的複合解析技術の開発

慣らし運転条件の技術的根拠を明らかにすることを最終目標とし、凝着摩耗の原理に立ち返り実験・解析を行った。試験から得られる多元情報を客観的に組み合わせて解析する新手法により、基本的な凝着摩耗メカニズムについて多くの知見を得ることができた。また、慣らし運転にとって重要な新知見として、境界潤滑下のしゅう動では、ごく初期に生成する凝着物の大きさと発生頻度が、その後のしゅう動状態に決定的な影響を及ぼすことがデータをもって示された。平成24年度における本研究の実績は、当初計画どおり無潤滑状態での摩擦面凝着物の生成とその状態の解析に関するものである。試験機における測定系および摩耗粉解析技術の改良を研究分担者が行い、しゅう動現象解析技術の開発を代表者が行うという役割分担のもと、研究は良好に遂行された。結果として試験片の摩擦面垂直方向変位の測定精度、および、特にしゅう動試験初期の摩耗粉回収位置精度を向上することができた。また摩耗粉回収機構の駆動ドライバーを組み込んだ多元情報収集プログラムの開発も完了した。改良された試験機を用い、1繰り返ししゅう動回数5回程度までの初期期間を対象とした詳細な多元情報解析、2大気中湿度を変化させた場合の凝着現象への影響解析、3オーステナイト系ステンレス鋼と高純度銅という性質の異なる材料における現象の違いの解析、などを遂行した。これらの解析により、しゅう動現象が、凝着物の成長や移着、脱落など、いくつかの要素過程に分類できることが示され、かつ、それぞれの要素過程における摩擦力や試験片変位のデータが特有の変化を示すことなどが明らかになりつつある。これらの現象の分類と、その多元情報解析を利用した判別方法の可能性が示されたことは、しゅう動現象の自動判定アルゴリズムを構築する上で有力な成果であると考えられる。成果の公表に関しては、平成24年度以降年1回程度の頻度で国内学会での発表を予定していたが、予定を上回る成果をあげることができたため、平成24年度中にトライボロジー学会2件および機械学会1件の計3件の発表を行った。また、平成25年度のトライボロジー学会で2件発表申し込みを済ませており、2件の英文論文誌への投稿も準備中である。研究最終年度である平成25年度は、予定通り、実験範囲をベースオイルあるいはそれに添加剤を加えたものによる境界潤滑を施した領域に拡張した。これにより、しゅう動のごく初期に摩擦面の局所に発生した凝着物が長期のしゅう動期間にわたって残留すること、それら凝着物の発生頻度と規模が、その後のしゅう動現象が良好に推移するかどうかの「分水嶺」に大きく影響すること、という新たな知見が見いだされた。摩擦面における摩擦位置(あるいはタイミング)を基軸として多元種類の情報を客観的に複合解析するという本研究の特色が、この知見を確証する上で極めて重要な貢献を果たし、本研究は一定の成果を収めることができたと考える。この知見により、研究計画当初の「(慣らし運転中の)摩耗粉の成長具合と脱落頻度」がその後のしゅう動現象を左右する」という想定は、昨年度まで検討してきた無潤滑条件については適用可能であるが、境界潤滑条件に関しては棄却することとなった。本研究が明らかにした今後の技術的課題は以下の2つである。1)無潤滑下のしゅう動に対して、凝着物の成長具合と脱落頻度を表現可能なルール(アルゴリズム)を見出すこと、そして2)境界潤滑下のしゅう動に対して、しゅう動初期の凝着発生位置と凝着の規模を決定する要因を明らかにすること。本研究の成果の公表に関しては、平成24年度以降年1回程度の頻度で国内学会での発表を予定していたが、予定を上回る成果を上げることができたため、平成25年度中に国内学術会議にて4件、海外の国際会議にて2件、国内の国際会議にて1件の学術発表を行った。さらには平成26年度の国内学術会議に1件、海外での国際会議に2件の発表も申込み済みである。また、査読を伴う海外学術雑誌に2件の論文を投稿し、掲載決定している。平成23年度における本研究の進捗は,当初計画を達成した上で,計画外であった試験雰囲気中の湿度制御方法についても成果をあげるなど,良好に推移している.試験機の設計・制作,試運転及び試運転データに基づく解析アルゴリズムの概念設計は当初計画を上回るペースで進行しており,問題は無い.これらの研究進捗における研究代表者と研究分担者の役割分担および連携も良好に行われ,今後の計画上も問題は予想されない.立ち上げ試験における試験データは,摩擦力や摩耗量など既設試験機で獲得可能なデータにおいて過去のデータとの整合性に問題は無く,かつ,新規機能による試験片変位データと摩耗粉の大きさの相関などの情報は,現象解明の観点から十分に学術的に意義のある物であった.このため,当初計画よりも前倒しで平成24年春の学術講演会における成果発表を行うこととしている.当初計画からの変更点は,計画時以降の情報収集の結果を反映したもので,研究当初の主たる試験片材料を軸受鋼からオーステナイト系ステンレス鋼に変更したことである.

この変更は,研究目標にとってより適切な材料への変更であり,円滑な研究の進行が期待される.また,研究の進捗により摩耗粉の回収方法・装置の改善の方向が示されたのも大きな成果と考えられる.予算執行上も問題は生じておらず,翌年度に新たに予定する摩耗粉回収装置の改善のための費用は,平成23年度の試験装置製作において合理化により節約できた予算を充当することができる.そのため,全体計画については変更の必要はない.本研究の目的は、代表者らがこれまでに開発してきた摩擦・摩耗現象の解析方法を発展させてしゅう動の初期現象に適用することであり、しゅう動初期における不安定性の原因解明を最終的な目標とする。これまでの研究により、提案する多元情報複合解析方法が、ごく初期のしゅう動現象変化を詳細に解析できることが明らかとなった。この方法による解析の一例として、ごく初期のしゅう動における大規模な凝着現象の発現形態が、雰囲気中湿度の影響を大きく受けることを示した。さらには、湿度の違いによって特徴的な多元情報の変化が観察されることを見出した。これらの発見は本研究が提案する解析手法により新たに見出された成果である。また複数種類の情報の複合解析という課題については、オーステナイト系ステンレス鋼と高純度銅という異なる性質をもつ材質が、それぞれ特有の多元情報間の関係を持ち、かつその時間変化も材質に特有であることを明らかにした。現象解析を自動化するためのアルゴリズムの開発に関しては、各要素過程と多元情報の関係を明らかにする必要がある。これまでに、凝着摩耗を主体とするしゅう動現象において、表面吸着物の影響が大きい過程、凝着物が集められている過程、凝着物が移着する過程、凝着物が転がる過程、などそれぞれの過程が特有の多元情報変化を持つことを明らかにしつつある。以上のように、本研究の今年度までの目的に対する進捗は、おおむね順調に達成されたと考えられる。本研究では最初の1年間で摩擦試験機と摩擦・摩耗計測装置の試作・検証を行う計画となっている。現在までに試験機本体と摩擦・摩耗計測装置の概念設計,詳細設計,作成,試運転を完了しており,当初計画に対する遅延は生じていない.さらに,本研究を特徴づける新しい機能である摩耗粉の時系列回収装置についても当初計画通りの機能を有することを確認している.また,1年目最終四半期より2年目にかけて行う予定としている測定データの解析アルゴリズム開発も,試運転時のデータを用いて概念設計を開始するなど,順調に進展している.さらには,摩擦・摩耗現象に大きな影響を与えることが知られている大気中湿度について,新しい制御方法を考案して試験機の機能として組み込むことができたのは,当初計画以上の進捗と考えられる.試験機については,当初予定通りのピン・オン・ディスク型とし,ディスク摩擦位置をロータリーエンコーダーにより特定しながらのデータ収集を実現するハードウエアとソフトウエアを開発した.収集するデータは,計画時より予定していた摩擦力,荷重,試験片摩擦面垂直方向変位,試験片間接触電位に加え,雰囲気ガスの温度と湿度を採用した.試運転を行い,既存の試験機で得ることのできる摩擦力,摩耗量に関して従来試験機と同等の結果を得られることが確認されている.
A_2BX_4型ハロゲン化合物の置換効果とその経験則の研究

12年度(1)1998年にわれわれが発見した強誘電体Rb_2CdI_4は処女試料の最初の冷却時にはTcにおいて誘電率が約3000にも昇るが、加熱時にはその数十分の一という小さな値を示した。これは激しい相転移のために試料が砕けているものと考えていた。そこでRb_2CdI_4の単結晶育成を再度ブリッジマン法により行い、金蒸着による電極付けを行った試料を作成して精密に誘電率の測定およびパイロ電気測定を行った。その結果、加熱と冷却において非常に再現性の良いことが分かった。誘電率の温度依存性はTc以上ではキュリーワイス則に良く一致し、キュリーワイス定数Cは2170、自発分極は4K付近で約0.4μC/cm^2と求まり、この系統の強誘電体K_2ZnBr_4などとも良く一致していることが分かった。(2)以前われわれがその誘電特性を報告していた、β-K_2SO_4構造をとるとの報告があるTl_2CoCl_4の良質な結晶を得ることができた。Rb_2ZnCl_4などと同じ強誘電軸方向で試料を作成して誘電率の測定を行ったところ、73Kに明瞭な相転移が存在し、この転移点以下では強誘電的D-E履歴曲線が観測できた。それから見積もられる自発分極P_sは約45nC/cm^2で,以前の結果よりも10倍大きい値を示した。従って、Tl_2CoCl_4がこれまでのA_2βX_4型ハロゲン化合物の中で、最も低温側に相転移を持つ強誘電体である可能性を明らかにできた。13年度(1)前年度の成果において強誘電体Rb_2CdI_4の物理量が定量的に求められた。このRb_2CdI_4と室温以下4Kまでには相転移の存在しないCs_2CdI_4との混晶系(Cs_<1-x>Rb_x)_2CdI_4および、強誘電性を示す可能性のあるRb_2CdI_4と、やはり室温以下では相転移の存在しないCs_2CdI_4の混晶系(Cs_<1-x>Rb_x)_2HgI_4の、以上2種類の混晶系の結晶育成を行い、仕込み組成xによる相転移の移り変わりや強誘電性の出現の様子を観測した。その結果、xを増加することで低温側から誘電異常が現われて、高温側へシフトしていく様子がわかり、Cd塩の混晶系ではx=0.6とx=0.7において三つの誘電異常(高温側からTc',T_<s1>,T_<s2>とよぶこととする)を初めて捉えることができた。そしてD-E履歴曲線の観測により、強誘電的な様相はTc'にT_<s1>が重なって初めて観測できるものであることが分かった。1)Rb_2ZnI_4など強誘電性の確定できない物質は、混晶系でいうTc'とT_<s1>が捉えられているだけで、本研究の結果からすれば、強誘電性は発生しなくてよいと考えてよさそうである。2)物理的な意味はどのように考えればよいか分からないが、混晶系のTc'にT_<s1>が重なる点で、すわなち強誘電性が現われる点でα-β相転移点が消失するという傾向のあることが分かった。

このRb_2CdI_4と室温以下4Kまでには相転移の存在しないCs_2CdI_4との混晶系(Cs_<1-x>Rb_x)_2CdI_4および、強誘電性を示す可能性のあるRb_2CdI_4と、やはり室温以下では相転移の存在しないCs_2CdI_4の混晶系(Cs_<1-x>Rb_x)_2HgI_4の、以上2種類の混晶系の結晶育成を行い、仕込み組成xによる相転移の移り変わりや強誘電性の出現の様子を観測した。その結果、xを増加することで低温側から誘電異常が現われて、高温側へシフトしていく様子がわかり、Cd塩の混晶系ではx=0.6とx=0.7において三つの誘電異常(高温側からTc',T_<s1>,T_<s2>とよぶこととする)を初めて捉えることができた。そしてD-E履歴曲線の観測により、強誘電的な様相はTc'にT_<s1>が重なって初めて観測できるものであることが分かった。1)Rb_2ZnI_4など強誘電性の確定できない物質は、混晶系でいうTc'とT_<s1>が捉えられているだけで、本研究の結果からすれば、強誘電性は発生しなくてよいと考えてよさそうである。2)物理的な意味はどのように考えればよいか分からないが、混晶系のTc'にT_<s1>が重なる点で、すわなち強誘電性が現われる点でα-β相転移点が消失するという傾向のあることが分かった。強誘電体Rb_2CdI_4の単結晶育成を行い、銀電極ではなく、ヨウ素と反応のない金電極を施した試料を作成し、精密に誘電率の測定およびパイロ電気測定を行った。強誘電性の発見当初はあまりに激しい相転移のためにT_c(=210K)において試料が砕けてしまい、そのために加熱時の誘電率が冷却時に比較して極端に小さくなるのではないかと考えていたのだが、金電極に替えたことによって、実際には冷却・加熱において誘電率、パイロ電気ともに非常に再現性の良いことが分かった。誘電率の測定の結果は、T_c以上ではキュリーワイス則に良く一致しており、キュリーワイス定数Cは2170と求められた。またパイロ電気の値は4K付近において約0.4μC/cm^2であり、キュリーワイス定数Cと共に、この系統の強誘電体であるK_2ZnBr_4などと類似した値をとることが分かった。また、β-K_2SO_4斜方晶系をとるとの報告があるTl_2CoCl_4を、Bridgman法により単結晶に近いものを育成することができた。誘電率の測定により、3軸方向にはそれぞれ120K付近にブロードな異常が存在することが分かった。このほかにa軸方向では73Kに明瞭な相転移が存在し、この温度域以下で強誘電的D-E履歴曲線が観測できた。それから見積もられる自発分極P_sの値は約4.5nC/cm^2で、これは初期の結晶で得られたP_sの値の約10倍である。T_c以下65K付近までは飽和した履歴曲線が観測でき、P_sの温度依存性も明らかにできた。したがってTl_2CoCl_4がA_2BX_4型ハロゲン化合物の中でも、かなり低温側にT_cを持つ強誘電体であることは間違いのないところである。今後は得られた結晶を元に、Rb_2ZnCl_4群強誘電体のようにTl_2CoCl_4においても、不整合相の存在があって整合相へ相転移し、整合相以下で強誘電性が現れるのかどうか、明らかにしていきたい。12年度に強誘電体Rb_2CdI_4の自発分極などの物理量を定量的に決定したことを受けて、Rb_2CdI_4と室温以下には相転移の存在しないCs_2CdI_4の混晶系(Cs_<1-x>Rb_x)_2CdI_4について、仕込み組成xによる相転移の動きや強誘電性の出現する様子を観測する実験を行った。この系ではxを増加することによって低温側から次第に誘電異常が現われてくる様子が分かり、x=0.6およびx=0.7の組成においては三つの誘電異常を観測することができた。この誘電異常を高温側からT_<C'>,T_<s1>,T_<s2>とよぶこととする。さらにxを増加するとT_<C'>にT_<s1>がかさなり、この付近のxでは、D-E履歴曲千の観測により強誘電的様相がより明瞭になってくる。したがってRb_2CdI_4の強誘電相転移点T_Cは、それまでのT_CにT_<s1>が重なって新たなT_Cとなったものと考えられる。
造形要素の組み合わせによる造形メソッドの確立と高度メディアリテラシー教育への応用

現在、デジタル技術の一般社会への普及に対応し、一般社会に対するメディアデザイン教育の期待が高まっている。そして高等学校の情報科の実施に伴って、大学、短期大学(以降、高等教育機関)に於ける情報教育の高度化の必要性が生じてくることが予想される。またパーソナルコンピュータが普及したことによって、それを用いた「ものつくり」といった活動が、企業の仕事の中や、一般家庭の生活の中に現象として現れており、それはウィリアムモリスの提唱した「小芸術」の概念と、一部に於いて類似性が見られる。そこで本研究では、そのような社会状況を背景に、専門家の養成ではない一般教養としてのデザイン教育のシステムとして、造形要素の組み合わせによる造形メソッドの理論を応用し、教養としてのデザイン教育システムの開発と、一般社会に対するメディアデザインの啓蒙をはかることを目的として行った。また現代社会における生活芸術の活動との関わりを、ウィリアムモリスが生きていた産業革命という当時の社会背景と現代社会の状況を比較することによって、その関係を明らかにし、現代という社会に於いて「ものつくり」という行為が持つ意義の考察を行い、社会的に「ものつくり」が人々に対して与える効果を明らかにしようと試みた。平成14-15年度を通して、高等学校の情報科の実施に伴い生じてくると予想される、大学、短期大学(以降、高等教育機関)に於ける情報教育の高度化の必要性と、その方向性を予測するため、2つの大学・短期大学で情報教育とデザインとの関わりについてアンケート調査を行った。そこで平成15年度は情報教育に於けるデザインの需要を予測し、その需要に対する高度情報教育として、造形要素の組み合わせによる造形メソッドを用いた基礎造形教育のカリキュラムを組み立て、試行し評価を行った。造形要素の組み合わせによる造形メソッドとは、色・形・コンポジション・テクスチュアといった基本的な造形要素(4大造形要素)と、それに連なる下位の造形要素(従属造形要素)を単純な造形要素から、複雑な造形へと発展させ、その組み合わせから発想する造形メソッドである。現在、その造形要素の組み合わせによる造形メソッドを用いた教育を岐阜市立女子短期大学の基礎造形の授業で行っているが、今回はその教育カリキュラムをアレンジし、パーソナルコンピュータを用いて、そのカリキュラムの展開を行った。その結果としては学生の教育需要にこたえることによって、学生の満足度も高く、一定の教育効も認められることが分かった。今後は今期の結果をふまえ、学生向けにテキスト作成し、更なる充実をはかる予定である。近代デザインは産業革命による大量の工業製品の生産という時代を背景に、美術・工芸運動、バウハウスといった流れの中で生まれていった。現在の情報技術の革命によるメディアとそのコンテンツの大量生産は、産業革命に於ける品質の低下と、時代的・状況的に類似しており、現在、産業革命時と同様にデザインの流れも起きつつある。しかし、現在の状況が、産業革命の時代と大きく異なるのは、産業革命後に発生したデザイン及びその教育が絶対的少数である制作者側に発生したのに対して、現在のデジタル技術革命の場合、すべての消費者が制作者になりうる状況を生みだし、制作者と消費者といった一方向の関係でない、双方向に発生する関係を作り出している点にある。そこで本年度は「産業革命と近代デザイン」、「デジタル技術革命とメディアデザイン」といった二つの関係を歴史的な流れと社会状況の変遷から比較検討し、「ものつくり」という観点からのメディアデザインの意義と可能性について分析を進めた。又、メディアデザイン、デジタルデザインに関しても、多くの作家や研究者が美術、美術教育といった立場から研究・教育を行っている為、それらの先行研究について分析し、現在のメディアデザイン、デジタルデザインの社会との関わりと、そこから発生してくる様々な需要を大学教育にどう反映させるかについて考察を行った。先に述べたように、現在のデジタル技術革命が産業革命と同様の現象だとするのならば、今後、産業革命の頃がそうであったように、デジタル技術の大衆化によって、デジタルメデイアに対してのデザイン教育の必要性が発生してくると思われる。そこでデジタル技術の大衆化によるデジタルメディアに対してのデザイン教育の必要性について、岐阜市立女子短期大学と中村学園大学においてアンケートによる調査を実施し、デジタルメディアに対するデザイン教育の必要性について検討を行った。そしてその結果、パソコン歴の長いユーザーは、より高度で多角的なパソコンの使用を望んでおり、使用用途としてはデザインなどの「ものつくり」に対して需要が多いこという傾向が得られた。そこで以上の結果を踏まえ来年度からは、現在までに作成した造形要素の組みあわせによる造形メソッドを利用した基礎造形教育を、本年度で検討を進めた高度メディアリテラシー教育へ、応用を試みる。

平成14-15年度を通して、高等学校の情報科の実施に伴い生じてくると予想される、大学、短期大学(以降、高等教育機関)に於ける情報教育の高度化の必要性と、その方向性を予測するため、2つの大学・短期大学で情報教育とデザインとの関わりについてアンケート調査を行った。そこで平成15年度は情報教育に於けるデザインの需要を予測し、その需要に対する高度情報教育として、造形要素の組み合わせによる造形メソッドを用いた基礎造形教育のカリキュラムを組み立て、試行し評価を行った。造形要素の組み合わせによる造形メソッドとは、色・形・コンポジション・テクスチュアといった基本的な造形要素(4大造形要素)と、それに連なる下位の造形要素(従属造形要素)を単純な造形要素から、複雑な造形へと発展させ、その組み合わせから発想する造形メソッドである。現在、その造形要素の組み合わせによる造形メソッドを用いた教育を岐阜市立女子短期大学の基礎造形の授業で行っているが、今回はその教育カリキュラムをアレンジし、パーソナルコンピュータを用いて、そのカリキュラムの展開を行った。その結果としては学生の教育需要にこたえることによって、学生の満足度も高く、一定の教育効も認められることが分かった。今後は今期の結果をふまえ、学生向けにテキスト作成し、更なる充実をはかる予定である。
内面載荷法による農業用パイプラインの耐力評価システムの確立

パイプラインは地中埋設構造物であることから目視調査が基本となり、現状ではひび割れ、管厚の減少等による実質的な性能低下状態を定量的に把握することが困難となっている。そこで本研究では、非破壊で直接的に埋設管の耐力を評価する手法として提案されている内面載荷法の評価システム確立を目的に研究を実施する。具体的には、とう性管(PVC管)と(不とう性管(RC管)を対象とした埋設試験及び数値解析を実施することによって、背面土圧が本手法で測定される荷重と変形量の関係に与える影響の評価、埋設PVC管の弾性係数の推定手法の確立、耐力評価指標となる機能診断評価図のためのRC管の解析モデル構築などを目指す。
深部充実性臓器の酸素飽和度解析システムの開発

微細電気機械システム(MEMS)技術と精密機械加工技術を組み合わせ、光ファイバを搭載した特殊カテーテル先端に側面設置したマイクロフォトデテクターを実装する新規デバイスを試作した。発光素子により660nm850nmの異なる波長の近赤外線を送信し、受信した信号から吸光度の変化量を測定する試みを行った。試作第一号が完成した後、S/N比向上やクラッタ成分除去システムの改良を行った。ノイズから微弱信号を分離し増幅するための外部回路ユニットの構成要素を改良した。現在、光ファイバを含めてセンサユニットを最小化するための工夫を行っている。深部充実性臓器の酸素飽和度を直接的に、かつ、持続的にモニタリングできるシステムを開発することを目的として、マイクロ・ナノテクノロジーを用いた微細電気機械システム(MEMS)技術と精密機械加工技術を組み合わせ、光ファイバを搭載した特殊カテーテル先端にマイクロフォトデテクターを実装する新規デバイスを試作した。その過程において充足すべき技術的要件として、以下のことを組み入れた。カテーテルにて2種類の光送光受光コヒーレントを高くする、カテーテル先端に設置した近赤外線発光素子により660nm850nmの波長の近赤外線を送信し、受信した近赤外線信号から吸光度の変化量を測定すること、センサの配置は側面配置とし最大診断距離を1mm20mmであること、酸素飽和度表示装置は基礎実験のためAD処理後に解析が可能なこと。経時的に血流量(インデックス)も表示すること。表示はスカラーで可とすること、などである。試作第一号が完成した後、S/N比向上回路の検討やクラッタ成分除去システムの検討を行った。ノイズから微弱信号を分離し増幅するための統合化されたデジタル信号アルゴリズムを経て、脊髄表面の酸素飽和度を測定し記録する外部回路ユニットの構成要素を検討した。light emitting diodes(LEDs)から発光し脊髄表面の反射光をreflection modeでphotodetector(PD)により受光する過程で、センサ配列を特異的な配列にする必要があることが判明した。昨年度からの継続研究として、深部充実性臓器の酸素飽和度を直接的、かつ、持続的にモニタリングできるシステムの開発を目的とし、光ファイバを搭載した新規カテーテル先端にマイクロフォトデテクターを実装する新規デバイス試作品を改良した。試作デバイスが完成した後、S/N比の向上とクラッタ成分除去のためのシステム改良を行った。深部臓器の代表として、まず脊髄における表面の酸素飽和度を測定し記録することを優先課題に設定し、外部回路ユニットの構成要素を再検討した。light emitting diod : LEDから発光し脊髄表面の反射光をreflection modeでphotodetectorにより受光するために、脊髄からの微弱信号を分離し増輻するための統合化されたデジタル信号アルゴリズムを修正する必要が生じた。平成22年度はその修正に取り組む。上記と平行して、実際の光ファイバを含めたセンサユニットをカテーテルに載せて髄腔内に挿入することをsimulationする準備を進め、大動物(イヌ)を用いた動物実験を行った。気管内挿管全身麻酔下に仰臥位をとり腰部背側から正中に縦切開をおき、椎体棘突起と椎弓を切除し、硬膜外腔を露出した上で、髄腔内へ穿刺用針を刺入し細径のカテーテルを挿入する技術的習熟を図った。脆弱な脊髄組織と周囲の血管網を損傷しないために、一定量の人工髄液を髄腔内注入した上で穿刺することを考案し実施した。髄腔内圧を上昇させ過ぎずに、かつ、安全に髄腔に刺入するためのさらなるデバイスの工夫を行う。昨年度からの継続研究として、酸化型ヘモグロビンと還元型ヘモグロビンの吸光度特性の違いを応用した統合型マイクロフォトセンサ搭載光ファイバーカテーテルの改良(1)と作動状況の確認(2)を行った。(1)に関しては、マイクロフォトセンサからの微弱信号を増幅するためのデジタル信号アルゴリズムを修正し、SIN比の向上とクラッタ成分の除去に成功した。(2)に関しては、大動物としてイヌを用いた測定実験を行った。上記過程で作製した新しい深部臓器酸素飽和度測定カテーテルをテストするため、まず、肝臓・腎臓用に試作した光ファイバーカテーテルをイヌの全身麻酔下開腹実験でテストした。肝動脈、門脈、腎動脈を同定・剥離し、これらの血管を順次一時的に遮断し、肝と腎の背面に留置した試作したカテーテルで酸素飽和度を測定した。血流障害モデルとして、再灌流後も測定を行い、鋭敏に酸素飽和度変化を反映するかどうかを確認した。直接的酸素飽和度測定に成功したものの、両臓器表面の曲率半径が異なるためか、単位面積当たりの組織血流量が異なるためか、安定して鋭敏に酸素飽和度変化を反映しづらい結果であった。今後、それぞれの臓器別に最適なセンサ構造を見出す工夫が必要である。

また、髄腔内挿入による酸素飽和度モニタリングに関しては、一定の酸素飽和度は得られたものの、継時的変化を捉えにくい結果であった。そのことはイヌの脊髄血流の特性によるものである可能性もある。さらに、送光用、受光用の信号伝搬部の剛性のために、脆弱で繊細な脊髄とその栄養血管を損傷するリスクを軽減するための構造設計が重要であることが判明した。
二酸化炭素を用いた建設泥土のセメント安定処理

本研究では,改良土配合が中性化処理に及ぼす影響,二酸化炭素含有率とpHの関係について検討し,以下に得られた知見を示す.●泥土の含水比,固化材量,改良土の含水比が中性化処理に及ぼす影響1)泥土含水比が低い場合,固化材との混合を不十分となるなどの影響で,中性化処理によるpH低下は小さい.2)改良土の含水比が低いほど,中性化速度が高い.3)固化材量が少ないと,中性化速度が高い.4)固化材量が多いと,pH9以下にならない場合がある.●二酸化炭素含有率とpHの関係1)改良土の含水比が低いほど,二酸化炭素の吸収が大きい.2)中性化処理初期では,改良土の二酸化炭素含有率が大きくなるが,pH低下は小さい.3)二酸化炭素含有率13%でpH9程度に下がる.4)二酸化炭素含有率10%以上では,1%増加するだけで顕著にpH低下が見られる.5)このpHの低下は,ある二酸化炭素含有率を境に始まると考えられる.本研究では,セメント等を用いた建設泥土の改良土からのアルカリ溶出水を抑制するため,二酸化炭素を用いて中性化処理実験を行った.中性化処理実験は,これまでの研究結果を踏まえ,供試体膨張による強度低下を抑えるために拘束状態で二酸化炭素を供給した.(1)中性化処理が改良土のpHと強度に及ぼす影響中性化処理において,拘束条件,二酸化炭素供給条件など,種々変化させて中性化処理実験を行い,改良土とpHの関係について検討した.その結果,改良土の中性化速度は,二酸化炭素の供給量・速度,混練時の二酸化炭素添加の有無,改良土の含水比などの影響が大きく,pH9程度まで下げることができた.改良土の強度は,拘束状態での中性化処理の効果はなく,pHの低下とともに低下した.(2)二酸化炭素反応量とpHとの関係および最適な二酸化炭素供給量の把握二酸化炭素反応量とpHとの関係について検討するため,pHが一定値に到達した改良土の二酸化炭素反応量を調べた.二酸化炭素反応量はセメント量の影響がみられ,中性化処理による生成物や生成量などもpHに影響を及ぼすことが考えられる.今後はさらに二酸化炭素反応量とpH,強度との関係について調べ,最適な中性化処理方法を検討する必要がある.本研究では,改良土配合が中性化処理に及ぼす影響,二酸化炭素含有率とpHの関係について検討し,以下に得られた知見を示す.●泥土の含水比,固化材量,改良土の含水比が中性化処理に及ぼす影響1)泥土含水比が低い場合,固化材との混合を不十分となるなどの影響で,中性化処理によるpH低下は小さい.2)改良土の含水比が低いほど,中性化速度が高い.3)固化材量が少ないと,中性化速度が高い.4)固化材量が多いと,pH9以下にならない場合がある.●二酸化炭素含有率とpHの関係1)改良土の含水比が低いほど,二酸化炭素の吸収が大きい.2)中性化処理初期では,改良土の二酸化炭素含有率が大きくなるが,pH低下は小さい.3)二酸化炭素含有率13%でpH9程度に下がる.4)二酸化炭素含有率10%以上では,1%増加するだけで顕著にpH低下が見られる.5)このpHの低下は,ある二酸化炭素含有率を境に始まると考えられる.
DGPSを中核とした農用移動ロボット群の作業計画・管理システムに関する研究

1. DGPSを用いた位置認識システムの開発移動ロボットの開発過程で最も重大に課題は,車両の位置認識システムに他ならない.特に本研究は複数の移動ロボットを同時に制御・管理することを目的としているため,各研究機関で開発途上にある1台の移動ロボットに1台の位置認識装置を必要とする方式を採用することは得策でない.そこで本研究は,DGPSを採用した位置認識システムを開発した.2.作業計画生成のための作業管理者との対話型インターフェースの構築意志決定者(農家・コントラクタなど)が各ロボットの作業内容・作業経路を決定し,そのタスク内容を移動ロボットに指令できるヒューマンインターフェースを開発した.対象とする複数のほ場区画の地図がコンピュータのディスプレイ上に展開され,意志決定者との対話方式で作業方法を決めるヒューマンインターフェースで,ロボットが作業走行するに必要十分な作業仕様(内容,経路など)を決定する機能を有する.1. DGPSを用いた位置認識システムの開発移動ロボットの開発過程で最も重大に課題は,車両の位置認識システムに他ならない.特に本研究は複数の移動ロボットを同時に制御・管理することを目的としているため,各研究機関で開発途上にある1台の移動ロボットに1台の位置認識装置を必要とする方式を採用することは得策でない.そこで本研究は,DGPSを採用した位置認識システムを開発した.2.作業計画生成のための作業管理者との対話型インターフェースの構築意志決定者(農家・コントラクタなど)が各ロボットの作業内容・作業経路を決定し,そのタスク内容を移動ロボットに指令できるヒューマンインターフェースを開発した.対象とする複数のほ場区画の地図がコンピュータのディスプレイ上に展開され,意志決定者との対話方式で作業方法を決めるヒューマンインターフェースで,ロボットが作業走行するに必要十分な作業仕様(内容,経路など)を決定する機能を有する.
腸炎および腸炎関連うつ症状をともに抑制する新規潰瘍性大腸炎治療薬の検討

潰瘍性大腸炎(UC)は活動期と緩解期を繰り返す難治性の病気であり、特定疾患に指定されている。また、現在の治療薬では根治は難しく、これまでにない作用機序を持った新規治療薬の開発が望まれている。これまでに、マクロファージに存在するα_7型ニコチン性アセチルコリン受容体(α_7nAChR)の刺激を介した抗炎症作用機序が発見され、中枢神経系から迷走神経を介した抗炎症経路が着目されている。一方で、疫学的な研究からUC患者ではうつ病を合併するケースが報告されているが、末梢の炎症と中枢の疾患との因果関係、相互の影響については不明である。そこで本研究では、中枢一末梢関連炎症に着目し、中枢抑制作用の少ない、より安全な新しいタイプのUC治療薬および抗うつ薬を開発することを目的に検討を行っている。本年度は腸炎の症状および腸炎関連うつ症状をともに抑制する治療薬候補を見出すことを目的に検討を行った。具体的には、5%DSS、3.5%DSSおよびDSSを投与しない期間を組み合わせた慢性DSS腸炎モデルを用いて、α_7nAChRのアロステリックアゴニストであるガランタミンの腸炎抑制効果および腸炎関連うつ症状に与える影響について検討を行った。その結果、ガランタミンを連日腹腔内投与することにより、慢性再発期におけるDSS投与による下痢・血便スコアの上昇が抑制された。また、慢性緩解期におけるうつ症状に対する効果をtail suspension testを用いて検討したところ、ガランタミンは対照薬であるメチルプレドニゾロンに比べ、不動時間を延長しない傾向にあった。我々は既に、慢性DSS腸炎発症時の海馬において、いくつかの炎症やうつ病に関連する遺伝子が誘導または抑制されることを見出している。今後はこれらの知見を踏まえ、DSSによる腸炎関連うつ症状の発症メカニズムおよびガランタミンによる影響を詳細に検討する予定である。
メンタルヘルスにおける脳腸相関の応用－腸機能の解析・評価法に視点をあてて

本研究では、ストレスや緊張などで便秘や下痢症状を起こしやすい自覚のある12名の大学生と、そのような愁訴のない15名の大学生を対象として、安静時および視覚ストレス負荷時の腸電図および心電図を測定する実験を行った。腸電図については、周波数解析およびカオス解析を行い、腸の活動性を評価した。心電図については、周波数解析を行い、心拍変動性から自律神経活動を評価した。その結果、ストレス負荷時の生理反応は、2つの被験者グループで異なることが明らかになった。今後、さらに詳細を検討するためには、被験者数を増やしていく必要がある。本研究は,脳腸相関の「腸から脳へ」のアプローチに注目し,腸機能のケアを重視することによって脳腸相関が良好になれば,メンタルヘルス上の問題解決や症状緩和をももたらすことができるのではないか,というアイディアのもと,腸機能の評価法および脳機能と腸機能の関係に関する基礎研究および,脳腸相関を利用した新しい健康法や疾患予防への応用に展開するための基礎研究を行うことを目的とした.平成24年度は,実験1において,ストレスなどで下痢や便秘症状を起こしやすい人および愁訴のない健常な成人を対象に、安静時及び視覚ストレス負荷時の腸電図の周波数解析,カオス解析,心拍変動性による自律神経活動評価から,腸の愁訴の違いによる特性を見出し,腸機能評価法について多角的に検討することを目的とした.実際は,平成24年度から25年度にかけて,当初の計画より多い被験者を対象に計画通りのデータを得ることができた.現在,データ解析は終わっており,今度,学会,雑誌等で発表予定で準備中である.平成25年度の計画であった実験2では,腸から脳へのアプローチによる,腸活動と精神活動の関係性を明らかにすることを目的とした.これについては,実験1の解析と並行して予備実験を繰り返し,本実験の目途を立てた.ただし,予期せぬ実験室の改修工事のため,本実験までは行うことができず,改修終了後(5月末),すぐに取り掛かることを予定している.これについても,結果は学会・雑誌発表を通じて,今回の研究の知見を広く社会に役立てることができるものと考える.本研究では、ストレスや緊張などで便秘や下痢症状を起こしやすい自覚のある12名の大学生と、そのような愁訴のない15名の大学生を対象として、安静時および視覚ストレス負荷時の腸電図および心電図を測定する実験を行った。本研究では,胃腸の機能性の評価法および脳機能と腸機能の関係に関する基礎研究を行うとともに,脳腸相関を利用した新しい健康法や疾患予防への応用に展開するための基礎研究を行うものである.平成24年度は,複数のサンプルに対して測定したデータを解析し,その結果を元に新たな実験方法の詳細について検討を行った.新たに行った実験は,ストレスなどで下痢や便秘症状を起こしやすい人および愁訴のない健常な成人を対象に,安静時及び視覚ストレス負荷時の胃腸電図の周波数解析,カオス解析,心拍変動性による自律神経活動評価から,腸の愁訴の違いによる特性を見出し,腸機能評価法について多角的に検討することを目的として,冬期から実験を行った.研究対象は,研究の趣旨・協力する内容を理解し同意を得られた1840歳程度までの健康な成人男女とした.女性については,胃腸活動が性周期に影響を受けにくいと考えられる卵胞期(生理終了後から排卵日頃まで)とした.腹部症状としてストレスなどで下痢や便秘症状を起こしやすいことを自覚する者および特別な腹部愁訴のない者とに被験者グループを分けた.被験者は,実験の2時間前には朝食もしくは昼食をすませて実験に参加するものとした.実験手順として,被験者は,30分の座位安静後,10分間の視覚刺激ストレスに暴露され,その後30分間の座位安静を保持した.この間,胃電図、心電図および脳血流の経時的測定が行われた.また,IBS(過敏性腸症候群)症状スコア,腹部感覚や不快感の変化を調べる質問調査が行われた.現在,約30例のデータが採取され,まもなく実験終了予定である.今後はデータを解析し,さらに平成25年度の実験計画を実施する予定である.計画通りに実験が進捗し,今後のデータ解析方法も明確となっているため。平成24年度の実験データを解析し,胃腸の機能性の特徴や評価法をまとめ,その結果をもとに,具体的なストレス耐性強化の方法を検討する実験を行う予定である.まず,24年度は予算に未使用が生じた.胃腸電図を購入計画であったが,購入を延期したためである.それは,予定していたものより精度の高い胃腸電図が見つかったため,購入を検討したが、費用が24年度の予算では足りず購入できなかったためであった(その胃腸電図はデモ機を無償で借りることができ,実験は実施することができた).以上の予算使用計画変更により,結果、24年度計画の予算から未使用が生じた.25年度は,上記したより精度の高い胃腸電図を測定するために,それを可能とする新たな胃腸電計およびアンプを購入する予定としている.
MLF1-COP1-p53 経路による細胞増殖およびオートファジー制御機構の解明

E3ユビキチンリガーゼCOP1の機能解析を中心に、白血病関連MLF1-CSN-COP1-p53経路を介した細胞周期抑制およびオートファジーの相互調節機構の存在を検証した。その結果、COP1は、DNA損傷シグナル(紫外線照射)によるオートファジー誘導能を著しく阻害し腫瘍形成を促進すること、紫外線照射後にオートファジー促進因子FIP200と相互作用することを見いだした。MLF1-CSN-COP1-p53経路が細胞周期・オートファジー調節機構を制御することで細胞がん化に寄与することが示唆された。白血病関連因子MLF1と細胞がん化の関係を研究する過程で、MLF1がCOP9シグナロソーム(CSN)複合体の第3サブユニット(CSN3)と結合することにより、CSN複合体の下流で働くE3ユビキチンリガーゼCOP1の活性を抑制し、がん抑制蛋白質p53の分解を阻害して、細胞増殖を抑制することを見いだした。さらに、このMLF1-CSN-COP1経路は、DNA損傷ストレスに対して従来のDNA損傷応答修復機構を活性化するばかりでなく、オートファジーを誘導することによりがん化抑制において重要な役割を果たす応答経路である知見を得た。本研究では、COP1の機能解析を中心に、MLF1-CSN-COP1経路を介した細胞周期抑制およびオートファジーの相互調節機構が存在するのかを検証することを目的とした。1.DNA損傷ストレスによるオートファジー誘導の検証:p53野生型のマウス線維芽細胞・ヒト細胞株にDNA損傷ストレス(紫外線照射)を負荷すると、オートファジー誘導マーカー(LC3,p62)の発現減少やドット状凝集が観察された。さらに、Atg5・Beclin1ノックダウン細胞では紫外線照射によるオートファジー誘導能は著しく阻害され、ヌードマウスへの移植により腫瘍が形成された。これらの知見から、DNA損傷ストレスは細胞周期抑制ばかりでなくオートファジーを誘導し、その阻害は発がんに繋がることを見いだした。2.細胞周期抑制およびオートファジーにおけるMLF1-CSN-COP1経路の役割:新規COP1特異的相互作用蛋白質の一つとして、オートファジー促進因子FIP200(別名RBICC1)を同定し、COP1活性の抑制はオートファジーを促進することを見いだした。前年度までの結果を踏まえて引き続き、MLF1-CSN-COP1経路がどのように細胞周期抑制およびオートファジーに関わるのか、相互調節機構が存在するのかについて検証することを目的とした。また、前年度までの研究により、COP1には細胞内局在の異なるいくつかのsplice variantsが存在することを見いだした。これらは機能的にも異なると予想され、splice variantsを含めより詳細な解析を行った。1.細胞周期抑制およびオートファジーにおけるCOP1の役割の解析:COP1の解析の過程で、COP1には細胞内局在の異なるいくつかのsplice variantsが存在し、核内局在を示すsplice variantsは野生型に対してオートファジーにおいて抑制的に働くことを見いだした。さらに、COP1過剰発現細胞では、紫外線照射によるオートファジー誘導能は著しく阻害され、ヌードマウスへの移植により腫瘍が形成されたことから、COP1はオートファジーを抑制することにより、細胞増殖を促し発がんに至ると考える。2.細胞周期抑制およびオートファジーにおけるCOP1のドメイン解析:E3ユビキチンリガーゼ活性を欠失したCOP1変異体では上記1のCOP1による腫瘍形成促進能は消失することから、COP1はオートファジー促進因子を標的として分解促進に導くと予想できた。COP1は細胞質内において紫外線照射後にFIP200と相互作用することを確認した。白血病関連因子MLF1はCOP9シグナロソーム(CSN)複合体の第3サブユニット(CSN3)と結合することにより、CSN複合体の下流で働くE3ユビキチンリガーゼCOP1の活性を抑制し、がん抑制蛋白質p53の分解を阻害して、細胞増殖を抑制する。さらに、このMLF1- CSN-COP1-p53経路は、DNA損傷ストレスによるp53活性化ばかりでなく、栄養飢餓により誘導されるオートファジーにおいても重要な役割を果たす応答経路である知見を得た。COP1の解析の過程で、COP1には細胞内局在の異なるいくつかのsplice variantsが存在し、核内局在を示すsplice variantsは野生型に対して抑制的に働くことを見いだした。また、COP1過剰発現細胞では、紫外線照射によるオートファジー誘導能は著しく阻害され、ヌードマウスへの移植により腫瘍が形成されたことから、COP1はオートファジーを抑制することにより、細胞増殖を促し発がんに至ると考えた。E3リガーゼ活性不活性化COP1変異体では上記COP1による腫瘍形成促進

能は消失することから、COP1はオートファジー促進因子を標的として分解促進に導くと予想できた。COP1は細胞質内において紫外線照射後にオートファジー促進因子FIP200と相互作用することを見いだし学術誌に報告した。さらに、MLF1ノックアウトマウスを作製し、MLF1欠損細胞にCOP1を導入すると、上記のCOP1形質が増強されることから、MLF1-COP1経路を介した細胞周期抑制およびオートファジーの相互調節機構の存在が示唆された。交付申請書に記載した目的は、ほぼ予定どおりに進行し、現在、すべての結果の取りまとめを行っている。想定外のトラブルもなく、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。計画した実験はほぼ予定どおりに進行しているので、現在すべての取りまとめを行い、論文として発表する準備を進めている。Splicing variantsの中には、促進的に働くものと抑制的に働くものが存在し、当初、混乱したが、個別に解析することで結論を得た。
熱性痙攣におけるToll-like receptorシグナルの遺伝的特性について

平成17年度は熱性痙攣の既往のない正常対照群(C群)と熱性痙攣群(FS群)の2本鎖RNA刺激後(8時間刺激)のIL-1β産生能を測定し、2本鎖RNA刺激前、刺激後の細胞よりRNAを抽出した。また、血液の一部からDNAも別途に抽出し保存した。C群2名とFS群の中でIL-1β産生能の高いもの4名を選び、2本鎖RNA刺激前後での遺伝子発現についてDNAマイクロアレイで検討した。FS群の1名は原因不明だがマイクロアレイの結果が得られず、FS群は3名での検討となった。結果:P<0.01の条件で遺伝子発現が2倍以上に変動したものをみると、TLRシグナル伝達に関連するものとしては、抑制的に働くNFKBIAが、サイトカイン関連ではIL1B, IL26,IL6,TNFIP6とIL6のシグナル抑制に関わるSOCS3、ケモカインではCCL2,CCL3,CCL4,CCL20,CXCL1,CXCL13、チャネル遺伝子ではKCNJ2の発現増加がC群とFS群に共通してみられた。FS群のみで2倍以上に変動した遺伝子をみると、T細胞の活性化で発現が増加するCD69が3名で共通して発現が増加しており興味深い。また、P<0.05、±1.5倍の変動を認めた遺伝子群の中でチャネル遺伝子に注目してみると、KCNJ2を始め、他のカリウムチャネルに関連する遺伝子の変動が多くみられた。ナトリウムチャネルやGABAレセプター関連の遺伝子は変動がなかった。TLRシグナル伝達に関連する遺伝子の変動は8時間の刺激後ではすでに捉えることができないと考えられ、刺激時間を短縮し試みる予定である。また、2本鎖RNA刺激により、カリウムチャネルに関連する遺伝子群が多く変動しており、熱性けいれんに関係している可能性がある。これらに関してはグリア細胞や神経芽腫の細胞などを用いて発現を検討してみたい。