hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
播種性血管内凝固症候群発症予知マーカー作出の臨床検査学的探索

近年、急性前骨髄球程白血病において、アネキシンII(ANX)の高発現が見出され、合併する持続性出血症状の病因である疑いが報告されました。重症な播種性血管内凝固症候群発症にも繋がり、早期に異常なANX量を正確に検出し、出血症状を予防し治療することが望まれます。ANXは真核細胞に発現し、様々な生物活性をもたらすタンパク質です。主に、血管内皮細胞上の組織プラスミノーゲンアクチベーター、プラスミノーゲンに特異的に結合し活性化することによって、線溶に関わるプラスミンを産生させる働きがあります。前述疾患は、白血病細胞上にANXが高く発現しうることから、プラスミンを過剰に産生させ、出血の合併症をおこすと考えられています。現在、ANX発現量は細胞採取によって確認され、簡易にモニタリングできる方法は見出されていません。本研究では、少量の末梢血から保存可能で、容易に細胞上の発現を反映するANX量を測定可能とするため、以下の方法によって解析を行いました。サンプルとして、ヒト樹立化白血病細胞[HL-60、THP-1(理研BRCより譲受)]を用い、各培養期間後(320日間)、遠心分離によって、細胞分画と上清分画に分け回収し保存しました。ANXタンパク質量の細胞発現動態と培養上清への溢出動態を、比較解析するため、ANX量を従来法ウエスタンブロット法を用いて検出しました。使用抗体はANXに特異的な抗体2種です。各培養日数における、ANX量は細胞の発現と、培養上清間で相関しており、また、細胞での発現が消失するに伴い、培養上清も検出されませんでした。ANX特異抗体2種を用いたサンドイッチELISA法によっても同サンプル各分画間のANX量動態は一致し、この点において、測定方法間の差異はありませんでした。このことから、細胞上のANX発現量を、培養上清で代替確認することが可能と考えられました。さらに、臨床検査として、末梢血から、当該サンドイッチELISA法によって、簡易に検出できることが示唆されました。
消化器吸収上皮・消化管内分泌細胞間のシグナル伝達機構の解明

研究項目としていた、glucagon-like peptide-1(GLP-1)分泌細胞の腔内露出部におけるはNa/グルコース共輸送坦体の存在の証明につては、蛍光色素で標識したNa/グルコース共輸送坦体の抗体と腸管グルカゴンの抗体を用いて二重染色を行い、コンフォーカル顕微鏡を用いて蛍光免疫組織学に研究して、GLP-1細胞の腔内露出部にはNa/グルコース共輸送坦体は存在しないことが認められたことから、腸管内腔に露出したGLP-1細胞は腸管腔のグルコースを直接認識していないと考えられた。したがって、グルコース吸収時におけるGLP-1細胞への刺激伝達機構の存在が想定される。また、腸管腔からのグルコース吸収時におけるGLP-1分泌増加の機構の解明については、神経伝達物質としてアセチルコリンについての研究ではGLP-1分泌がを刺激しないこと、また、bombesin、gastrin releasing peptideやmethionine-enkephalinはGLP-1分泌を刺激するが、グルコース吸収時には分泌が増加しないことから、腸管腔からのグルコース吸収時におけるGLP-1分泌増加には関与していないと考えられられた。吸収上皮とGLP-1分泌細胞との間に情報を伝達する機構については、腸管腔からのグルコース吸収時において腸管膜静脈系のcAMPが増加し、cAMPの腸管の動脈側からの投与によりGLP-1分泌が増加することから、cAMPがグルコース吸収時のGLP-1分泌増加の伝達機構に関与していることが示唆される研究結果が明らかになりつつある。研究項目としていた.glucagon-like peptide-1 (GLP-1)分泌細胞の腔内露出部におけるNa/グルコース共輸送坦体の存在の証明については、蛍光色素で標識したNa/グルコース共輸送坦体の抗体と腸管グルカゴンの抗体を用いて二重染色を行い.コンフォーカル顕微鏡を用いて蛍光免疫組織学に研究して、GLP-1細胞の腔内露出部にはNa/グルコース共輸送坦体は存在しないことが認められた。したがって、腸管内腔に露出したGLP-1細胞は腸管腔のグルコースを直接認識していないと考えられた。そこで何らかのグルコース吸収時におけるGLP-1細胞への刺激伝達機構の存在が想定される。また、腸管腔からのグルコース吸収時におけるGLP-1分泌増加の機構の解明については、神経伝達物質としてアセチルコリンについての研究ではGLP-1分泌を刺激しないこと.またbombesin, gastrin releasing peptideやmethionine-enkephalinはGLP-1分泌を刺激するが、グルコース吸収時には分泌が増加しないことから、腸管腔からのグルコース吸収時におけるGLP-1分泌増加には関与していないと考えられた。吸収上皮とGLP-1分泌細胞との間に情報を伝達する機構について研究を開始し、腸管腔からのグルコース吸収時にはcAMPが増加していることと、cAMPを腸管の動脈側から投与するとGLP-1分泌が増加することから、cAMPがこの伝達機構に関与していることが示唆される研究結果が明らかになりつつある。
加齢に伴うマウス脳構造変化と脳機能の相関

性成熟直後の生後3ヶ月齢から生後30ヶ月齢までのB6雄マウスを用いて経時的に、行動学的解析を行った。テストバッテリーとして、オープンフィールド試験、新奇物接近回避試験、明暗往来試験、高架式十字迷路試験、恐怖条件づけ試験を行った。その結果、生後12ヶ月齢から15ヶ月齢をピークとして、新規場面における情動性(我々で言うところの判断力に近いものと推測している)、また学習・認知性が向上していくと考えられ、同時に、生後24ヶ月齢以降に、上述の情動性および学習・認知性が低下していくと判断できた。すなわち、性成熟以降においても、脳機能は成長していくと考えられ、脳機能は発生・発達の後に成熟期・成熟維持期を経て老化期を迎えると推測している。神経細胞の細胞内骨格系タンパクに焦点をあわせて、生化学的解析を行ったところ、タウタンパクのリン酸化パターンの加齢にともない大きく変動していることが明らかとなり、同時に微小管タンパクの動態についても、その界面活性剤への溶解性に大きな加齢変化が生じていることが示された。すなわちタウタンパクのリン酸化変動をともなった微小管タンパク安定化が生じていることが強く示唆された。またグリア系細胞の発達も性成熟以降に進行していくことが明らかになった。また脳における神経細胞核内クロマチンの活性度を検討するために、ヒストンの修飾状態を脳スライス切片上で観察する手法を開発した。その結果、生後12ヶ月齢から15ヶ月齢のマウスにおいて、非活性型のクロマチンに比べて活性型のクロマチンの度合いが高い神経細胞は、特に大脳皮質、海馬に多く、そうした活性型クロマチン構造を持った神経細胞は老齢期には減少していることも明らかになった。現在、脳における遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析し、本研究で解明した事象を裏付けるメカニズムについて検討している。性成熟直後の生後3ヶ月齢から生後18ヶ月齢までのB6雄マウスについて3ヶ月おきに用意し、まず、行動学的解析として、オープンフィールド試験、高架式十字迷路試験、明所忌避試験、新奇物嗜好試験、恐怖条件づけ試験を行った。その結果、生後12ヶ月齢から15ヶ月齢をピークとして、新奇物への対応に慎重性が高まっており、同時に学習記憶能力も亢進していくことが明らかになった。また神経細胞の細胞内骨格系タンパクに焦点をあわせて、生化学的解析を行ったところ、タウタンパクのリン酸化パターンの加齢にともない大きく変動していることが明らかとなり、同時に微小管タンパクの動態についても、その界面活性剤への溶解性に大きな加齢変化が生じていることが示された。すなわち行動解析で得られた伸長性や学習記憶力の亢進にともない、タウタンパクのリン酸化変動をともなった微小管タンパク安定化が生じていることが強く示唆された。これらのことから、マウスでは性成熟以降も脳機能が大きく発育していくと考えられた。その結果、生後12ヶ月齢から15ヶ月齢のマウスにおいて、非活性型のクロマチンに比べて活性型のクロマチンの度合いが高い神経細胞は、特に大脳皮質、海馬に多いことが観察できた。このことから、性成熟以降の脳発達は新皮質を中心に進行していると考えられた。すなわち、性成熟以降においても、脳機能は成長していくと考えられ、脳機能は発生・発達の後に成熟期・成熟維持期(とも言うべき時期)を経て老化期を迎えると推測している。その結果、生後12ヶ月齢から15ヶ月齢のマウスにおいて、非活性型のクロマチンに比べて活性型のクロマチンの度合いが高い神経細胞は、特に大脳皮質、海馬に多く、そうした活性型クロマチン構造を持った神経細胞は老齢期には現象していることも明らかになった。今後、脳機能としての「興奮・抑制」のバランスに焦点を合わせた解析についても検討を重ねる必要があると考えられた。

その結果、生後12ヶ月齢から15ヶ月齢をピークとして、新規場面における情動性(我々で言うところの判断力に近いものと推測している)、また学習・認知性が向上していくと考えられ、同時に、生後24ヶ月齢以降に、上述の情動性および学習・認知性が低下していくと判断できた。すなわち、性成熟以降においても、脳機能は成長していくと考えられ、脳機能は発生・発達の後に成熟期・成熟維持期を経て老化期を迎えると推測している。神経細胞の細胞内骨格系タンパクに焦点をあわせて、生化学的解析を行ったところ、タウタンパクのリン酸化パターンの加齢にともない大きく変動していることが明らかとなり、同時に微小管タンパクの動態についても、その界面活性剤への溶解性に大きな加齢変化が生じていることが示された。すなわちタウタンパクのリン酸化変動をともなった微小管タンパク安定化が生じていることが強く示唆された。またグリア系細胞の発達も性成熟以降に進行していくことが明らかになった。また脳における神経細胞核内クロマチンの活性度を検討するために、ヒストンの修飾状態を脳スライス切片上で観察する手法を開発した。その結果、生後12ヶ月齢から15ヶ月齢のマウスにおいて、非活性型のクロマチンに比べて活性型のクロマチンの度合いが高い神経細胞は、特に大脳皮質、海馬に多く、そうした活性型クロマチン構造を持った神経細胞は老齢期には減少していることも明らかになった。現在、脳における遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析し、本研究で解明した事象を裏付けるメカニズムについて検討している。
スポーツ外傷の慢性化予防のための神経系指標を基にした新たなリハビリテーション戦略

本研究は、スポーツ外傷が慢性化へと移行する神経系の時系列的な過程を明らかにすることを目指し、神経生理学的アプローチ、臨床的評価アプローチの2アプローチを設定した。神経生理学的アプローチ:本研究では、スポーツ外傷の代表例として主に足関節捻挫を用いた。運動制御に重要な役割を担う皮質脊髄路興奮性の可塑的変化を検討するため、経頭蓋磁気刺激法を用いることにより、皮質脊髄路の興奮性指標として入出力特性(閾値、最大傾斜、定常値)、抑制性指標(サイレントピリオド)を足関節捻挫受傷後から時系列的(受傷後1週間後、2週間後、4週間後、2ヵ月後、3ヵ月後、および6ヶ月以上経過後)に評価した。また、受傷頻度の違いに伴う回復過程の変容を明らかするため、被験者を初回足関節捻挫群と足関節捻挫再受傷群、およびコントロール群(足関節捻挫既往なし群)に分類し、回復過程を比較検討することを進めている。現状で各群の被験者数にバラつきがあるため、まだ一定の結果を認めていない。しかしながら、足関節捻挫再受傷群では6ヵ月以上経過しても閾値が高いのに対して、初回足関節捻挫群では閾値がコントロール群に近づいてくる傾向を認めつつある。臨床的評価アプローチ:足関節捻挫発生に対して影響を及ぼすと考えられる臨床的な足関節機能を含めた内的要因を神経生理学的な指標以外からも評価した。具体的に、足関節不安定性スコア評価(The Cumberland Ankle Instability Tool: CAIT)、足関節筋力評価(主に外転筋力)、超音波画像による内部構造形態の把握を足関節捻挫受傷後から時系列的に行なった。足関節筋力は、時系列的な回復過程に伴い、回復してくる傾向にある。また、足関節不安定性スコアは回復過程とともに改善してくる傾向にあるが、被験者によっては不安定性が残存する例もあった。今後さらに検討を進めていく。足関節捻挫受傷後の回復過程に対する神経生理学的な時系列的評価のうち、2018年度中に計画を予定していた皮質脊髄路入出力特性(閾値、最大傾斜、定常値、サイレントピリオド)に関する検証は概ね順調に実施することができた。経頭蓋磁気刺激を用いる評価であるため被験者選定(てんかん等)には注意も必要となるが、現状ではてんかんに関するガイドラインにも基づいて問題なく実施できている。現時点での被験者数は大学生男女アスリート約16名であり、時系列的評価を受傷後2週間後から約68ヵ月後まで続けている。被験者を初回足関節捻挫群と足関節捻挫再受傷群に分類し、その神経生理学的な回復過程の違いを比較検討している。まだ被験者数に偏りがあるため、一定の結果には至っていないが、被験者確保および実験実施は順調と言える。臨床的評価アプローチに関しても、Cumberland Ankle Instability Tool (CAIT)スコアによる慢性的足関節不安定性評価、足関節筋力評価、および超音波画像検査も時系列的に進めている。上記の結果に関し、2018年度においては学会発表までは前進できなかったが、次年度以降において一定の学会発表は可能になるものと推察している。以上より、実験の進行程度、および結果に関しても順調な進展と考えられる。一方で、2019年度から実施予定であった下肢筋支配領域に対するマッピング指標に関しても、少しずつその方法論を固めつつある。現状で、足関節捻挫受傷後のデータ測定は開始していないが、左右筋間での支配領域の比較検討などを進め始めている。今後さらに発展させていく。2018年度中では順調に約16名の被験者に対して、経頭蓋磁気刺激を用いる皮質脊髄路の時系列的な評価を順調に進めていくことができたが、初回足関節捻挫群と足関節捻挫再受傷群との比較検証をさらに信頼性の高い水準にしていくために、さらなる被験者確保および実験実施が必要である。さらに約1520名程の被験者に対して検証を進めることができれば、結果の信頼性も担保されてくるものと考えられる。併せて、CAITスコア、筋力評価、ならびに超音波画像評価を継続的に実施し、皮質脊髄路に関する指標と臨床的評価との関連性を今後も引き続き検証していく予定である。さらに、2019年度は皮質脊髄路に関するマッピング指標をさらに進めていく必要がある。現状で、足関節捻挫受傷後からの回復過程を追っていないので、2019年度から徐々に進め、一定の被験者数でマッピング指標による時系列的変容を評価していくとともに、臨床的評価との関連性を検討していく。その点を併せて検討していくことで、スポーツ外傷(主に足関節捻挫)が慢性化していく過程を多角的に明らかにしていくことが可能になると考える。特にどの時点で神経生理学的な変容を認めてくるのか、その時期を検証できると思われる。

また、受傷頻度の違いに伴う回復過程の変容を明らかするため、被験者を初回足関節捻挫群と足関節捻挫再受傷群、およびコントロール群(足関節捻挫既往なし群)に分類し、回復過程を比較検討することを進めている。現状で各群の被験者数にバラつきがあるため、まだ一定の結果を認めていない。しかしながら、足関節捻挫再受傷群では6ヵ月以上経過しても閾値が高いのに対して、初回足関節捻挫群では閾値がコントロール群に近づいてくる傾向を認めつつある。臨床的評価アプローチ:足関節捻挫発生に対して影響を及ぼすと考えられる臨床的な足関節機能を含めた内的要因を神経生理学的な指標以外からも評価した。具体的に、足関節不安定性スコア評価(The Cumberland Ankle Instability Tool: CAIT)、足関節筋力評価(主に外転筋力)、超音波画像による内部構造形態の把握を足関節捻挫受傷後から時系列的に行なった。足関節筋力は、時系列的な回復過程に伴い、回復してくる傾向にある。また、足関節不安定性スコアは回復過程とともに改善してくる傾向にあるが、被験者によっては不安定性が残存する例もあった。今後さらに検討を進めていく。足関節捻挫受傷後の回復過程に対する神経生理学的な時系列的評価のうち、2018年度中に計画を予定していた皮質脊髄路入出力特性(閾値、最大傾斜、定常値、サイレントピリオド)に関する検証は概ね順調に実施することができた。経頭蓋磁気刺激を用いる評価であるため被験者選定(てんかん等)には注意も必要となるが、現状ではてんかんに関するガイドラインにも基づいて問題なく実施できている。現時点での被験者数は大学生男女アスリート約16名であり、時系列的評価を受傷後2週間後から約68ヵ月後まで続けている。被験者を初回足関節捻挫群と足関節捻挫再受傷群に分類し、その神経生理学的な回復過程の違いを比較検討している。まだ被験者数に偏りがあるため、一定の結果には至っていないが、被験者確保および実験実施は順調と言える。臨床的評価アプローチに関しても、Cumberland Ankle Instability Tool (CAIT)スコアによる慢性的足関節不安定性評価、足関節筋力評価、および超音波画像検査も時系列的に進めている。上記の結果に関し、2018年度においては学会発表までは前進できなかったが、次年度以降において一定の学会発表は可能になるものと推察している。以上より、実験の進行程度、および結果に関しても順調な進展と考えられる。一方で、2019年度から実施予定であった下肢筋支配領域に対するマッピング指標に関しても、少しずつその方法論を固めつつある。現状で、足関節捻挫受傷後のデータ測定は開始していないが、左右筋間での支配領域の比較検討などを進め始めている。今後さらに発展させていく。2018年度中では順調に約16名の被験者に対して、経頭蓋磁気刺激を用いる皮質脊髄路の時系列的な評価を順調に進めていくことができたが、初回足関節捻挫群と足関節捻挫再受傷群との比較検証をさらに信頼性の高い水準にしていくために、さらなる被験者確保および実験実施が必要である。さらに約1520名程の被験者に対して検証を進めることができれば、結果の信頼性も担保されてくるものと考えられる。
人工染色体とゲノム編集技術によるトリソミー８骨髄異形成症候群の病態基盤解明

骨髄異形成症候群(MDS)は、高齢者に好発する予後不良ながんである。染色体異常による病態基盤を理解するために、疾患iPS細胞は-7/7q- MDSで報告されているが、元来、MDS細胞は増殖活性が低く、疾患iPS作製過程でMDS本来のエピゲノム病態も消失しており、発症機序の検証には適当ではない。また、ヒトMDS幹細胞は免疫不全マウスに長期間維持できず、異種移植による解析は極めて困難である。こうした病態研究の困難を打破するために、人工染色体とゲノム編集技術を融合したヒト8番染色体導入・マウス変異ES細胞による+8 MDSモデルを新たに確立することで、数的染色体異常によるMDS発症機構を解明する。
生理活性プロスタグランジン関連化合物の超微量分析システムの開発

プロスタグランジンおよびロイコトリエン類の超微量分析用のレ-ザ-励起蛍光検出装置の試作品を製作した。本装置の特色は、小型で内蔵式のアルゴンレ-ザ-と、より高出力の外部設置式Nd:YAGレ-ザ-の両光源を目的に応じて利用できる仕様になっている点である。小型の空冷アルゴンレ-ザ-を内蔵した設計は、将来の臨床応用に対し医療現場での簡便な使用方式を考慮したためである。これと同時に現在の試作機では、極微量の分析を必要とする研究用としての大出力のNd:YAGレ-ザ-の導入口を備えている。蛍光検出部のセルの光学的特徴は、蛍光検出型のHPLCフロ-セルの流路に垂直に励起光を照射しフロ-セルに直接接した光ファイバ-で蛍光を検出できる点である。空冷のアルゴンレ-ザ-を光源として基本性能をフルオレッセンを用いて調べた。その結果0.1ngまでは検量線の直線性がきわめて良好なものが得られた。また検出の精度については、この濃度領域までは全く問題がなかった。さらに0.001ngまでの検出の可能性が確認された。次ぎに本装置を用いて実試料の検出を試みた。プロスタグランジン標品をADAM試薬で標識し,HPLCのODSカラムで分離を行いYAGレ-ザ-の第3高長波(355nm)を励起光源とし、410nmの蛍光の検出を行った。その結果、現時点では従来法に比べ2から3桁の感度の向上が確認されている。なお本結果に関しては第51回分析化学討論会、平成2年度の日本生化学会ならびに同分析化学会年会にて発表し注目を集めた。現在ミクロカラムを用いて実試料の分析を行っている。薬品類の投与に対する尿中プロスタグランジン類の代謝の変化が検出できれば臨床的な意義は極めて大きくなると思われる。この結果を第52回分析化学討論会(5月末)で発表する予定である。プロスタグランジンおよびロイコトリエン類の超微量分析用のレーザー励起蛍光検出装置の設計が完成し、現在第1次の試作品を製作中である。本装置には手持ちの空冷アルゴンレーザーを光源として取りつけシステムの調整を行った。購入したNd:YAGレーザーは設置を完了し、調整中である。Nd:YAGレーザーを光源とする蛍検出用のセルの試作を行い、その実用面での改良を行っている。本システムの分析条件設定のための分析用プロスタグランジン類はそのほとんどを市販品の購入により入手し、市販されていないものはアップジョン社より供与を受けることにより入手した。ロイコトリエン類に関しては、市販品の入手ができないものは化学合成を行うことにより作製した。またその生成物のアイソアーの単離精製システムを検討し良い結果を得た。動物あるいは臨床試料からの抽出は、特にロイコトリエン類ではそれぞれの化合物の性質が大きく異なるため、現在完全に確立された方法がなく、來雑物をなるべく少く、目的物を残さずに抽出する方法の確立が望まれている。今回ODS系ミニカラムを用いて本物質の生体からの抽出法の検討を行い、良い成績を得た。プロスタグランジン、ロイコトリエン類への蛍光標識の導入は、現在のところ分子中のカルボン酸を標識するADAM試薬(9ーアントリルジアゾメタン)が主流であり、本研究においてもこれを用いて蛍光標識を行い、通常の蛍光検出器を用いて分離分析システムを検討し、ngオーダーでの検出に関してはほぼ満足のゆく結果を得た。しかしADAM試薬は試薬内での重合が生じ易く、このことにより保存ができなく使用のたびに調製が必要なこと、又標識に際し試薬の分離精製が必要で、標識後も未反応物等の來雑物からの分離に時間を要することなど迅速な分析には多くのシステムの改良が必要なことが判明した。今後これを含めた問題の解決のための検討を行う予定である。プロスタグランジンおよびロイコトリエン類の超微量分析用のレ-ザ-励起蛍光検出装置の第1次の試作品の製作が完成した。これと同時に現在の第1次の試作機では、極微量の分析を必要とする研究用としての大出力のNd:YAGレ-ザ-の導入口を備えている。次ぎに本装置を用いて実験料の検出を試みた。プロスタグランジン標品をADAM試薬で標識し、HPLCのODSカラムで分離を行いYAGレ-ザ-の第3高長波(355nm)を励起光源とし、410nmの蛍光の検出を行った。その結果、現時点では従来法に比べ2から3桁の感度の向上が見込まれている。なお本結果に関しては第51回分析科学討論会にて発表予定である。

本装置を用いた超微量分析に必要なプロスタグランジン・ロイコトリエン類の調整を購入および生物試料からの抽出精製を続けることにより行った。プロスタグランジン・ロイコトリエン類への適切な蛍光励起波長を持つ発色団を有する蛍光物質による標識は、現在のところ分子中のカルボン酸を標識するものが主流であり、ADAM試薬(9-アントリルジアゾメタン)が最良であるが、試薬の安定性ならびに未反応試薬の分離に問題があり、他の標識試薬の設計、導入を検討中である。プロスタグランジンおよびロイコトリエン類の超微量分析用のレ-ザ-励起蛍光検出装置の試作品を製作した。本装置の特色は、小型で内蔵式のアルゴンレ-ザ-と、より高出力の外部設置式Nd:YAGレ-ザ-の両光源を目的に応じて利用できる仕様になっている点である。小型の空冷アルゴンレ-ザ-を内蔵した設計は、将来の臨床応用に対し医療現場での簡便な使用方式を考慮したためである。これと同時に現在の試作機では、極微量の分析を必要とする研究用としての大出力のNd:YAGレ-ザ-の導入口を備えている。蛍光検出部のセルの光学的特徴は、蛍光検出型のHPLCフロ-セルの流路に垂直に励起光を照射しフロ-セルに直接接した光ファイバ-で蛍光を検出できる点である。空冷のアルゴンレ-ザ-を光源として基本性能をフルオレッセンを用いて調べた。その結果0.1ngまでは検量線の直線性がきわめて良好なものが得られた。また検出の精度については、この濃度領域までは全く問題がなかった。さらに0.001ngまでの検出の可能性が確認された。次ぎに本装置を用いて実試料の検出を試みた。プロスタグランジン標品をADAM試薬で標識し,HPLCのODSカラムで分離を行いYAGレ-ザ-の第3高長波(355nm)を励起光源とし、410nmの蛍光の検出を行った。その結果、現時点では従来法に比べ2から3桁の感度の向上が確認されている。なお本結果に関しては第51回分析化学討論会、平成2年度の日本生化学会ならびに同分析化学会年会にて発表し注目を集めた。現在ミクロカラムを用いて実試料の分析を行っている。薬品類の投与に対する尿中プロスタグランジン類の代謝の変化が検出できれば臨床的な意義は極めて大きくなると思われる。この結果を第52回分析化学討論会(5月末)で発表する予定である。
成人期注意欠如・多動性障害の半構造化面接ならびにスクリーニング日本語版の作成

内外の成人期のADHDに関して研究機関の訪問や学会への参加を通して情報を得た。また精神神経学会に於いてシンポジウム『成人期のADHDにおける診断および治療上の課題』を企画した。ADHDをもつ成人から日常生活上の困難さや症状についての情報を収集して半構造化面接のプロトタイプを作成し、予備調査を経て本調査を施行した。同時にASRSというスクリーニングのデータを収集した。その予備的な成果を児童青年期精神医学会などで発表している。現在、DSM-5にも対応した成人期のADHDの半構造化面接の論文作成が終了し投稿準備中である。同時に成人期のADHDの単語記憶検査の特徴について神経心理学会で発表している。成人期のADHDの半構造化面接およびスクリーニング質問紙(ASRS)の作成を終了し、実際にADHDが疑われるものおよびコントロールに施行し、ほぼデータを取り終えた状況である。成人期のADHDに関して、学会でシンポジウムの開催、および論文の作成発表を積極的に行った。昨年度はADHDをもつ成人から日常生活上の困難さや症状についての情報を収集し、半構造化面接のプロトタイプを作成し、定型発達者やADHDが疑われる成人に対して試行して問題点を修正し、本調査を施行した。同時にASRSというスクリーニングのデータを定型も含めて集めた。そのデータを基に本年度その成果を児童青年期精神医学会やAsian Congress of ADHDで予備的な発表をした。現在、DSM-5にも対応した成人期のADHDの半構造化面接の論文作成を進めている。。また単語記憶学習検査を神経心理学会で発表した。本年度は成人期のADHDの半構造化面接の作成に集中した一年間といえる。フィラデルフィア、バンクーバーなどに赴いて、成人期のADHDの診断・治療の第一人者から半構造化面接の作成に際して留意すべき点に関する意見をうかがう機会を得た。フィラデルフィアでは共同研究者らと児童期のADHDの併存症に関する論文を完成させ、投稿、受理されている。また教師と親による評定においてどのような乖離があるか、DSM-IVでは姿を消したSluggish Cognitive Tempoという不注意型の一亜型に関する論文も作成中である。これらは成人期のADHDにおける併存症や自己・他者評価の問題において参考になると思われる。今回の半構造化面接の独自性として、文化的な配慮を施した質問項目の作成という点が挙げられる。この辺りの配慮については欧米では知見が得られ難い側面もあり、アジアで最もADHDの診療が進んでいる国の一つであるシンガポールにてADHDの臨床・研究に携わる児童精神科医と意見を交わした。国内では認知療法学会にて『成人期のADHDのCBT』というタイトルで診断のみでなく支援も含めた包括的な視点で共同研究者らとシンポジウムを行った。また学内でも「発達障害について考える」というイベントを保健管理センターの所長と共同で開催し、大学生の発達障害の困難な点や支援のあり方について考えるとともに、教職員、学生への理解を呼びかけた。また臨床心理学科内に「発達障害研究会」を設立し、心理学関連の学生らと発達障害全般について考える場を設け、他大学の保健管理センターの精神科医、成人の発達障害のピアグループの代表、小学校教諭などに講演していただく機会をもった。一年を経て、半構造化面接の作成が終了し、併せて施行する質問紙を選定し終わったところであり、来年度は研究を実施するだけの体制を整えることができた。あとはデータ解析を残すのみとなっている。半構造化面接の質問項目の絞り込みに予想以上に時間を要した。また学内で倫理委員会を立ち上げ研究を承認してもらう必要があった。夏までにデータ収集を終了し、以降、データを解析し、今年度中に予備的な発表を積極的に行い。その後、論文等への投稿をする。研究協力者のリクルートと研究の実施を今年度に終了する予定である。研究協力者への謝金。内外の学会などでの発表および情報収集。実際の研究にかかる費用としては、研究助手の給料、研究協力者への謝礼、アンケートの印刷などが主になると思われる。また海外での情報収集や技術の習得も継続して行う予定であり、そのための渡航費・滞在費が必要である。
効率的なアンチセンス法による新しい癌診断薬の開発

本研究の目的は我々が開発したクロスリンク能をもつ2-アミノ-6-ビニルプリン誘導体を組み込んだオリゴヌクレオチドを用いて、効果的な放射性アンチセンス核酸を合成し、癌診断薬剤としての可能性を検討することである。前年度までに、2-アミノ-6-ビニルプリン誘導体がシチジン及びグアノシンと反応することを見いだした。しかし、2-アミノ-6-ビニルプリンは反応性が高くオリゴマーに組み込むことは困難であったので、その解決策としてビニル基に置換基(メチル、トリメチルシリル基)を導入しビニル基の反応性を低下させた誘導体を合成した。本年度はまず、これらの置換ビニル誘導体を組み込んだオリゴマーの合成を検討した。その結果、トリメチルシリル基を有するビニル体からは、目的のオリゴマーを得ることに成功した。しかしメチル基を有するビニル体からは、オリゴマー合成の際に用いたアンモニアがビニル基に反応したオリゴマーが得られた。この結果から無置換のビニル体に比べ、メチル基を導入した誘導体は反応性は低下しているもののの、オリゴマーにくみこまれた場合にも求核反応性を有することが明らかになった。さらに反応性の高い無置換のビニル体をオリゴマーに組み込む方策として、あらかじめビニル基をスルフィド基で保護しオリゴマーに組み込んだ後ビニル基を再生させることを検討した。その結果、スルフィド基を導入した誘導体は酸化反応及び酸あるいは塩基処理により、ビニル体を発生する事を確認した。そこでさらにこのスルフィド基を有する誘導体を用いてオリゴマーの合成を検討したところ、目的のオリゴマーの合成に成功した。現在これらのオリゴマーを用いてその反応性を検討中である。今後は今回合成したオリゴマーを^<32>Pにより標識し、癌診断薬剤としての基礎評価を行う予定である。
高齢者の能力にあわせて難易度が調整できる新たなバランストレーニングの開発

高齢者の転倒予防に関する研究では、転倒の発生と関連する要因の解明、転倒予防のためのトレーニングの開発、といった観点から研究が進められている。これまでに、高齢者が転倒に至る主な要因として、バランス能力の低下が挙げられることや、バランストレーニングにより転倒発生件数が減少することが明らかにされている。しかし、これまでに開発されたバランストレーニングでは、高齢者一人ひとりの能力にばらつきがあることが考慮されていない。高齢者のバランストレーニングの効果を最大限に引き出すためには、バランストレーニングの難易度を対象者の能力にあわせて調整する必要があると考えられる。本研究の目的は、高齢者一人ひとりのバランス能力にあわせてバランストレーニングの難易度を調整する方法を解明することに加え、難易度を調整したバランストレーニングが、高齢者のバランス能力と転倒発生に与える効果を検証することである。2018年度には、実験で使用するバランス課題の成績と高齢者のバランス能力や転倒発生がどのような関連を有するのかについての調査と、課題難易度を定量的に測定する手法の開発を目的に実験を行った。バランス課題には、難易度を調整することのできる不安定板上での立位保持を設定した。課題難易度の測定には、パフォーマンス指標と心理的指標を用いた。その結果、本研究で使用するバランス課題の成績は、高齢者の過去1年間における転倒歴の有無と有意に関連することが明らかとなった。また、バランス課題の成績と心理的指標の関連も確認することができた。今後は、バランストレーニングにおける最適な課題難易度の解明に取り組んでいく。また、学術誌での論文発表も行っていく。2018年度に予定していた実験は終了した。現在、2019年度実施予定の実験準備を進めながら、学術誌への論文発表についても準備を進めているところである。2018年度の実験により、課題難易度を定量的に測定する手法を確認することができた。今後は、この指標を用いてバランストレーニングにおける最適な課題難易度の解明に取り組んでいく。論文掲載費が計画時の想定よりも少額であったため差額が生じた。差額は大きくはないので、次年度の実験を遂行するために使用する。
日本企業におけるCVC投資の実態調査とCVC関連情報開示モデルの提示

本研究は、コーポレート・ベンチャー・キャピタル(CVC)投資に関する包括的な実態調査と、その開示行動と情報効果について分析することを目的としている。具体的な調査項目は、1日本企業におけるCVC投資に関する実態調査、2CVC関連情報の開示に関する実態調査、3CVC関連情報による効果の検証、4CVC関連情報の開示が促進される要因の検証、5CVC関連情報の開示モデルの提示である。本研究により、日本企業のCVC投資によるイノベーション促進活動の実態を明らかにするとともに、この種の活動をいかに開示して行くべきかを考察し、最終的には今後の企業の情報開示のあり方にも示唆を与えていきたい。
TSP1遺伝子多型情報を心不全β遮断薬個別化医療に応用するための科学的基盤の構築

本研究では、心不全治療におけるβ遮断薬反応性の個人差にTSP1 Thr523Ala遺伝子多型が関与するか、また、この遺伝子多型がTSP1の機能や発現量に影響を及ぼすかを検討した。その結果、(1)TSP1 Thr523Ala遺伝子多型のAla/Ala型の心不全患者でβ遮断薬のレスポンダー率が高いこと(2)523Thr型に比べて523Ala型ではTSP1タンパク発現量が少なく、その原因がタンパク質の翻訳効率の差にあることを明らかにした。β遮断薬は心不全治療に必須の薬剤として位置づけられているが、i)治療反応性に個人差が見られること、ii)ノンレスポンダーへの投与は、β遮断薬の陰性変力作用のために心不全を悪化させることが臨床上問題となる。我々は、トロンボスポンジン1Thr523Ala多型がβ遮断薬反応性に相関することを明らかにしている。本年度は、TSP1 Thr523AlaがTSP1の機能に影響を及ぼすか検討を行った。具体的には、まず、TSP1 523Thr(A)型、523Ala(G)型のタンパクを発現するプラスミドを作製し、COS-7細胞にトランスフェクトした結果、Thr型に比べAla型で著しいTSP1タンパク量の減少が見られることを明らかにした。その原因がタンパク質の安定性の違いか、mRNAの安定性の違いかを明らかにするため、トランスフェクト後に(1)新たなタンパク合成を阻害、(2)新たなmRNA合成を阻害し、TSP1タンパク及びmRNAの分解が多型間で異なるかを検討したが、差は見られなかった。そこで、この変異によりTSP1の翻訳効率に差が見られるのではないかと考えた。mRNAの高次構造をMFOLDというソフトウェアで予測すると、523Thr(A)型と523Ala(G)型の間で構造に大きな違いが見られた。現在、523Thr(A)型、523Ala(G)型のプラスミドを用いてin vitro translationを行い多型間のTSP1翻訳量の差を検討中である。TSP1 Thr523Alaの遺伝子型間に機能の差が見られれば、この多型がβ遮断薬の反応性に関連していることを強く支持すると考えられる。昨年度までに、i)トロンボスポンジン1(TSP1)Thr(A)523A1a(G)多型のAアレルを有する群でβ遮断薬のノンレスポンダーが多いこと、ii)523Thr型に比べ523A1a型で著しいTSP1タンパク量の減少が見られること、iii)遺伝子型によるTSP1タンパク量の違いが、タンパク質の安定性及びmRNAの安定性の違いでは説明できないこと、iv)mRNAの高次構造が、523Thr(A)型と523A1a(G)型の間で大きく異なることを明らかにした。iii)、iv)の結果から、TSP1 Thr523A1a遺伝子多型は、TSP1タンパクの翻訳過程に影響を及ぼしていると考えられる。そこで本年度はin vitro translationを行い、523Thr(A)型、523A1a(G)型間のTSP1翻訳量の差を検討した。具体的には、ウサギ網状赤血球無細胞翻訳系に523Thr(A)型または523A1a(G)型のTSP1 cDNA全長を加え、翻訳反応後のTSP1タンパク量をウェスタンブロットにより比較した。その結果、523Thr(A)型の方が523A1a(G)型に比べTSP1翻訳量が多かった。このことから、TSP1 Thr523A1a(A1746G)多型はTSP1の翻訳に影響を及ぼすことが示唆された。TSP1は、一酸化窒素(NO)のシグナル伝達系を阻害してその産生を抑制し、血管拡張能を低下させる報告があるため、心血管系において冠循環を低下させる作用を持つ可能性が考えられる。また、β遮断薬投与による心機能の改善に冠循環の関与が示唆される報告があることから、Aアレルを保有する心不全患者では、GG群に比べてTSP1の発現量が高いため冠循環が低下し、β遮断薬による心機能改善率が低くなり、ノンレスポンダー率が高くなったと考えられる。
単板フィルタを用いた低容量なマルチスペクトル画像システムに関する研究

本研究では,高精細な色情報を必要とする遠隔診断や地球観測などへの応用を目指し,多原色画像(マルチスペクトル画像)をより高速に扱えるシステムの開発を行っている.本事業では,病理診断補助への応用を想定し,撮影カメラに搭載するカラーフィルタの設計手法,撮影データの圧縮手法,および撮影データの色復元技術を新規に開発した.その結果,これまで普及している3原色画像システムと同程度のデータ量で,16原色画像を撮影・圧縮・復元し,病理診断補助に応用できる可能性を示した.本研究では,高精細な色情報を必要とする遠隔診断や地球観測などへの応用を目指し,多原色画像(マルチスペクトル画像)をより高速に扱えるシステムの開発を行っている.本事業では,病理診断補助への応用を想定し,撮影カメラに搭載するカラーフィルタの設計手法,撮影データの圧縮手法,および撮影データの色復元技術を新規に開発した.その結果,これまで普及している3原色画像システムと同程度のデータ量で,16原色画像を撮影・圧縮・復元し,病理診断補助に応用できる可能性を示した.本研究では単板マルチスペクトルフィルタ(Multispectral filter array, MSFA)を用いた低容量な画像システムの実現のため,MSFAの設計,デモザイク,画像圧縮の検討を行っている.平成25年度は,スペクトル解析に適したMSFAの設計と,デモザイク手法の開発を行った.まずスペクトル解析に適したMSFAの検討では,病理画像や植生解析など色分布が偏っている画像においては限られたフィルタ枚数でも十分な解析効果が得られる可能性があるため,本年度では中心波長が等間隔となる16バンドのフィルタを想定し,フィルタの空間配置をSimulated annealingによる最適化で求めた.その結果,最適化されたMSFA配置は,他の配置と比べて復元スペクトルの精度を高められることがわかった.本成果は平成25年12月に国際会議Picture Coding symposiumにて発表を行った.デモザイク手法の検討では,既存アルゴリズムを用いて十分な精度が得られる場合は新規開発を省略する予定であったが,既存のものでは精度が低いことが明らかとなったため,新規手法の開発を行った.従来手法では考慮されていなかったバンド間の相関性の違いに着目し,その強弱に応じて補間時の重みを変えるアルゴリズムを開発した.その結果,提案手法は既存のデモザイク手法より大幅に画質を改善できることが確認できた.本成果は平成25年11月に国内研究会のSIPシンポジウムで発表を行い,さらに平成26年10月に開催予定の国際会議IEEE International Conference on Image Processingに投稿を行った.本年度に開発したデモザイク手法にはまだ空間的偏りに対する改良余地があるため,来年度も引き続きアルゴリズムの改良を行う予定である.本研究では単板マルチスペクトルフィルタアレイ(Multispectral filter array, MSFA)を用いた低容量な画像システムの実現のため,MSFAの設計,デモザイク,画像圧縮の検討を行った.本年度は,MSFAの配置と分光感度の同時最適化,モザイク画像の圧縮,デモザイク手法の開発を行った.MSFAの設計については,前年度にすでに配置最適化に関する手法を開発し国際会議にて発表を行ったため,当初予定していた開発は既に完了している.よって本年度は当初の計画には含まれなかった分光感度の最適化も含めて手法の開発を行った.その結果,前年度の設計法を上回る画像品質が得られたため,本年度の国内会議で発表し,現在は論文誌への投稿準備を進めている.モザイク画像の圧縮については,2012年に国際会議で発表した手法をベースとしてモデルの検証を行ったところ,MSFAの配置条件や撮影対象によらず良好な圧縮効率を実現できた.本成果も論文誌への投稿準備を進めている.デモザイクについては画像の波長間相関を考慮した手法を新規に開発し,既存研究を上回る復元精度が得られたため,本年度の国際会議で成果発表を行った.また,さらに空間勾配を考慮した手法を新たに考案し,現在論文誌への投稿を進めている.さらに,本研究で検討している画像システムと既存RGB画像システムとの親和性に関する問題点が明らかになったため,その互換性を保持する手法も検討した.結果として,見た目では劣化が認識できないほど高画質なRGB画像を利用でき,さらに分光情報を従来法よりも高い精度で利用できるシステムを実現した.本成果は国際会議への採択が決まっており,さらに論文誌での査読が現在行われている.画像符号化MSFAの設計検討については,NP困難問題であるため,従来研究では最大5バンドまでしか配置の最適化を行うことができなかった.しかし本年度の成果により,16バンドの配置を数分以内という実用的な時間で求めることが可能となったため,設計検討については当初の予定よりも順調に進んでいる.加えて,まだ対外成果発表まで至っていないものの,モザイク画像の圧縮についても国際標準方式であるJPEG2000を超える成果が得られており,国際誌への投稿準備を進めている.本成果は当初平成26年度に実施予定の計画であったため,圧縮検討についても当初の予定より順調に進んでいる.しかしデモザイクの検討については,学術的には新規的な手法を開発できたものの,実用化を目指す場合にはまだ検討の余地がある成果となっている.当初は予定していなかったが,平成26年度も引き続き検討を行う予定であり,やや進行が遅れている.MSFAの設計,圧縮,デモザイクを総合的に考慮すると,本年度はおおむね順調に進展しており,来年度も計画通りに研究を遂行する予定である.MSFAの設計については当初の予定より順調に進んでおり,当初計画には含まれていなかった具体的アプリケーションを想定したフィルタ分光感度の最適化も考慮に含めて検討を進める予定である.

デモザイクについては,病理診断への応用を具体的アプリケーションと想定し,その診断または解析に耐えうる画質を目標としてさらなるアルゴリズムの改善を行う予定である.その際,研究協力先である埼玉医科大学に意見提供を求め,より実用に則した品質目標を設定する.モザイク画像の圧縮については,本年度にJPEG2000を超える非常に有用な成果が確認できたため,今後は画像による依存性やその性能差の原因解明など,標準化への提案も考慮した検討を進めていく予定である.当初は年度末の国内会議にて成果発表を行う予定であったが,成果をより広く公表するために,次年度の符号化を専門とする国内会議に投稿を行うよう計画を変更したため.翌年度分として請求した助成金は当初の予定通り使用する.併せて,10月開催予定の符号化に関する国内会議への参加旅費に29,566円を充当する.
可逆性を有するスパイラルモータを人工筋肉として用いた柔軟で高出力な人間型ロボット

推力が大きく、ギアが不要なダイレクトドライブ式スパイラルモータを動力とした筋骨格型ロボットを開発した。スパイラルモータはギアを用いないため、運動制御に悪影響を及ぼすバックラッシやロストモーション、摩擦などが少ない。この特長を活かし、高精度・広帯域・高ダイナミックレンジの力制御・位置制御を実現した。また、環境外力に対して柔軟な運動制御システムを実現した。一般に、大きな負荷のかかるロボットやサーボシステムでは、高減速比のギアが用いられる。ギアを含む位置/力の運動制御系では、位置制御の精度を高めるために機構の剛性を高めると、高い帯域での力制御が困難になり、逆に、力制御の精度を高めるために柔軟機構を導入すると、高い帯域での位置制御が困難になるという問題がある。これに対してギアを用いずに直接、電磁力により負荷を支えるダイレクトドライブ(DD)ロボットでは、電流制御系の応答がそのまま力制御系の応答となるため、広帯域でダイナミックレンジの広い力制御が実現できる。しかし、従来のDDロボットで大きな力を出すためには装置が大型化するという欠点があった。本研究では、ギアが不要で推力が大きいダイレクトドライブ式スパイラルモータを動力とした高出力・柔軟ヒューマノイドロボットを開発する。バックラッシやロストモーション、摩擦などが少ないため、高精度・広帯域・高ダイナミックレンジの力制御・位置制御が期待できる。これにより広帯域かつ高出力の全身運動制御システムを実現することを目的とする。本年度は,直径φ60mm×長さ170mmの小型サイズのスパイラルモータの設計,理論解析,および製作を行った。固定子および可動子においては比較的透磁率の高い3%珪素鋼を切削して螺旋形状および巻線スロット,永久磁石スロットを成形した。また,磁束の回り込みを防止するため,可動子軸に非磁性ステンレス,固定子フレームにジュラルミンを用いた。可動子においては,可動子軸の外周に螺旋形状部品を固定し,固定子においては,フレームの内側に螺旋形状の固定子を固定する方式とした。また,このモータを用いた並行リンク機構の2軸ロボットマニピュレータについて基本的検討を行った。スパイラルモータの駆動システムでは,1モータに対し2つの3相インバータが必要となるが,1台で2つの3相負荷を制御可能な新しい回路トポロジーの9スイッチインバータを提案,開発し,シミュレーションおよび実験によりその有効性を示した。また,スパイラルモータのベクトル制御モデルを提案し,直径φ200mm×長さ420mmのスパイラルモータにおいて,ロードセルを用いてq軸電流に対する推力の変化の測定を行い,推力定数を明らかにした。さらに,詳細モデルである3次元CADモデルを用いて有限要素法による電磁界解析を行い,推力定数が実験結果とほぼ一致することを確認した。また,実験により2000[N]の推力を実現した。以上より,設計どおりの性能が実現できることが確認できた。小型軽量であることが要求される人間型ロボットでは、従来、高回転型モータと高減速比ギアを組合せた駆動系が用いられてきた。しかし、ギアを用いた駆動系ではバックラッシやロストモーション、摩擦などにより高精度な力制御が難しいという問題がある。本研究では、ギアが不要で推力が大きいダイレクトドライブ式スパイラルモータを動力とした高出力・柔軟な人間型ロボットを開発し、広帯域かつ高出力の位置と力のモーション制御を実現することを目的とする。スパイラルモータは、螺旋形状の固定子と可動子からなり、ねじ機構による推力増幅を電磁的に実現するモータである。平成20年度は、スパイラルモータを用いた筋骨格型ピューマノイドロボットの脚部の設計を行い、スパイラルモータの配置、出力、ストロークなどの検討を行った。この検討に基づいて、股関節および膝関節駆動用の4種類のスパイラルモータを両脚分、合計8台開発した。固定子ヨークは、圧粉コアにより螺旋形ボビン形状に成型した。可動子ヨークおよび可動子用ネオジム磁石は、螺旋曲面を加工するための装置を開発し製作を行った。その際に、有限要素法により3次元CAD詳細モデルの磁界解析を行い、各ヨークとネオジム磁石の形状を決定した。また、固定子および可動子の半ピッチ分(1極対分)を基本単位として、ストロークや全長が異なる複数種類のスパイラルモータの共通部品として設計し、総ピッチ数を変えることで各部位に対応させた。並行して、スパイラルモータ駆動のための高速なサーボドライバの設計と試作を行った。また、筋骨格型ロボットの動力学シミュレーションのために、閉リンク機構の新しい計算法を開発した。本年度は、まず、昨年度に設計を行った筋骨格型ロボットの筋骨格型ヒューマノイドロボットの脚部の機構の試作・開発を行った。軽量化のためリンク部にCFRPパイプを用いた。股関節には3自由度の高精度球面ベアリングを採用し、膝関節1自由度、足首関節2自由度と併せて、人体の骨格配置に極めて近い機構を実現した。また、ヒューマノイドロボットでは駆動する関節の部位によってアクチュエータのストロークや推力、全長などが異なる。昨年度に開発した股関節および膝関節駆動用の4種類のスパイラルモータ8台について、組み立て調整、ギャップセンサの開発、各種センサ調整、制御システムの構築を行った。また、開発した表面磁石型スパイラルモータの制御モデルの提案を行った。

このモデルに基づき、スパイラルモータ固有の電流ベクトル制御を提案した。この制御方式を実機に適用し、応答の検証を行い、電気系のモデルおよび制御の妥当性を確認した。運動系について、モデル化および安定化制御器の提案を行い、基礎検討を行った。具体的には、位置/ギャップの独立制御、および、ゼロパワー制御を提案した。さらに、埋め込み磁石型スパイラルモータの磁気飽和を考慮したモデルを提案した。このモデルを電磁界FEM解析および実験結果と比較し、精度の高いモデルであることを示した。さらに、筋骨格型ロボットの動力学シミュレーションのために、閉リンク機構の計算法の改良を行った。本年度は、昨年度までに構築した電流制御系の上位制御系として、運動制御系を開発・実装・検証した。スパイラルモータの磁気回路モデルから、(a)直進運動と回転運動の干渉が存在すること、(b)磁石吸引力が負性バネとして不安定項として作用すること、が明らかになっていたが、これを実験的に検証・同定した。さらに、フィードフォワード制御および外乱オブザーバにより補償することでロバストな運動制御系を構築し、実験により、磁気浮上制御、および、ダイレクトドライブ駆動を実現した。また、固定子ヨークの組み付け精度のばらつきに起因して、磁気浮上における不安定平衡点が可動子位置によって微小変動し、制御系の安定性に影響を及ぼすことが明らかになった。この問題に対して、不安定平衡点をオブザーバにより直接推定する平衡点変動にロバストなゼロパワー制御を考案し、実験により有効性を確認した。しかし、長ストロークを高速に駆動させた場合に安定性が失われタッチダウンしてしまう現象が確認され、微少ではあるが回転運動に伴う干渉が存在することがわかった。また、多軸同時制御のため、スパイラルモータを駆動する専用インバータの回路設計を行った。さらに、昨年度に引き続き、閉リンク機構を有する筋骨格型ヒューマノイドロボットの動力学シミュレータの開発を行い、モデルの構築を行った。閉リンクの仮想切断点の誤差を補償するシミュレーション手法を提案し、13関節自由度のモデルにおいて有効性を確認した。小型軽量であることが要求される自律型ロボットでは、従来、高回転型モータと高減速比ギアを組合せた駆動系が用いられているが、ギアを用いた駆動系ではバックラッシや摩擦などにより高精度な力制御が困難であるという問題がある。本研究では、ギアが不要で推力が大きいダイレクトドライブ式スパイラルモータを動力とした高出力・柔軟人間型ロボットを開発し、広帯域かつ高出力の位置と力の制御を実現することを目的とし、研究を行った。スパイラルモータは、固定子・可動子が螺旋形状をしたモータで、ねじ機構による推力増幅を電磁的に実現する。最終年度である本年度は、実現される位置/力制御の精度・周波数応答特性、力のダイナミックレンジ(最大発生推力/最小発生推力比)等の性能向上に取り組んだ。