hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国保データベースを活用した若年糖尿病予備群の要因分析と保健指導ガイドライン作成

HbA1cと肥満、生活習慣等との関連を検討するため、2015年データをもとにした横断分析、2010年データと2015年データを連結させた縦断分析、GISをもちいた空間解析を実施し、研究実績に示したような成果を得た。この成果について、保健医療関係者だけでなく、施策に関する権限をもつ部課長も含めた報告会を開催し、市全体で結果を共有することができた。本研究は、愛知県豊川市において、国民健康保険データベース(以下、KDB)を用いて、若年性非肥満型HbA1c高値の要因探求とその対応を検討することを目的としている。1年目である平成28年度に、2010年及び2015年のKDBデータを用いて横断的、縦断的解析を行った。平成29年度は、その結果の解析を継続し、日本公衆衛生学会においてHbA1c高値者の分布と関連要因および空間分布に関する結果を、また日本公衆衛生看護学会で5年間の後ろ向きコホートの分析結果を発表した。20歳の時からの10kg以上の体重増加など、関連が認められる問診項目もあったが、保健指導モデル作成には不十分と判断し、生活習慣等に関する独自の追加調査を実施することとした。調査対象者は、同市の国民健康保険加入者のうち、2010年、2015年、2016年のすべてで特定健診を継続受診した者約3000人である。質問紙は、基本属性、食生活、運動、睡眠、ストレス、経済活動を含む83項目から構成し、健診データを合わせて解析対象とした。食生活については、日本肥満学会が作成した「肥満症治療ガイドライン2006」に引用されている坂田らの食行動質問表を用いた。豊川市保健師との協議により、同質問表56項目に、豊川市の食生活の特徴を反映する6項目を追加した。運動に関する項目は4項目で、運動と生活活動を区別して評価できるようにした。質問紙は豊川市が配布、回収し、健診番号と質問紙の番号との対応表を用いて、本研究者が質問紙と健診データを突合し、現在、入力、分析を行っている。今後は、本データの解析を継続し、豊川市と結果を共有するとともに、学会等で成果を公表していく。また、本結果をもとに、若年非肥満型糖尿病予備群に向けた保健指導モデルを作成していく予定である。国保データベースによる分析を行い、若年性非肥満型のHbA1c高値の関連要因探索を行い、一定の成果を得たが、既存の問診票や属性データだけでは、保健指導モデルに作成のための十分な要因を見出すことができなかった。このため、当初計画にはなかった、追加の質問紙調査を実施し現在分析中である。これまでの分析については、国保担当課、保健センターを始めとする豊川市の担当者と共有し、既に保健指導や情報提供に活用していただいている。平成28年度にKDBデータを用いて横断的、縦断的解析を行い、平成29年度は、HbA1c高値者の空間分布、5年間の後ろ向きコホートについても分析し結果を公表した。平成30年度は、平成29年度末に実施した独自調査の結果を分析し、HbA1cの変化と食行動との関連を明らかにした。豊川市国民健康保険被保険者で、2010年度と2016年度の両方の特定健診を受診した者のうちデータに欠損がなく、2010年の時点で糖尿病の内服をしていなかった3,252人に質問紙を送付した。質問紙は坂田らの「食習行動調査票」(肥満症治療ガイドライン2006)を用い、豊川市に特徴的な食習慣、運動に関連した行動の項目を加えて全部で62項目とした。
電圧フリッカ対策と高調波抑制を目的とした直列形アクティブフィルタの研究

6.6kV受電の高磁場発生用サイリスタ整流器(8MW)は,マグネットコイルに23kAの直流電流を供給し,15Tの高磁場を発生することができる。このようなサイリスタ整流器には,10^<-4>/8Hrの高安定度と10^<-4>(peak to peak)の低リプルが要求される。しかし,上位系統の154kV系に設置された大容量アーク炉が下位系統の6.6kV系に電圧フリッカを発生し,これが原因で低周波(120Hz)のリプル電流がマグネット電流に重畳するという問題点が指摘されていた。さらに,このような大容量サイリスタ整流器は他の需要家の電力・電子機器に高調波障害を引き起こす恐れもある。本研究は,高安定度と低リプルが要求される高磁場発生用サイリスタ整流器の交流側に接続し,電圧フリッカと高調波を同時に抑制することのできる直列形アクティブフィルタを開発しようとするもので,以下の点を明らかにした。1.(担当赤木,藤田)実システムの電圧フリッカ(120Hz)を正確に模擬できる電圧フリッカ発生装置(3kVA)を設計・製作した。これは,三相電圧形PWMインバータ(3kVA)を整合変圧器を介して系統と直列に接続し,系統電圧に電圧フリッカを発生させようとするもので,直列形アクティブフィルタの応用と考えることができる。2.(担当赤木,小笠原)研究代表者が先に提唱したpq理論を応用し,直列形アクティブフィルタの制御法を開発した。3.製作した電圧フリッカ発生装置と直列形アクティブフィルタを用いて電圧フリッカに起因する低周波リプル電流の低減効果,サイリスタ整流器が発生する高調波電流の低減効果を中心に,直列形アクティブフィルタの補償効果,効率などについて定量的に評価した。4.(担当赤木,小笠原)6.6kV系へ直列形アクティブフィルタを適用する際の問題点について検討した。その結果,フリッカ電圧検出器の精度が抑制効果に関係し,実用化に当たっては高精度の電圧センサーを開発する必要があることなどを明らかにした。本研究は,高安定度と低リプルが要求される高磁場発生用サイリスタ整流器の交流側に接続し,電圧フリッカと高調波を同時に抑制することのできる直列形アクティブフィルタを開発しようとするものである。平成6年度では,以下の点を明らかにした。1.実システムの電圧フリッカ(120Hz)を正確に模擬できる電圧フリッカ発生装置(3kVA)を設計・製作した。

これは,三相電圧形PWMインバータ(3kVA)を整合変圧器を介して系統と直列に接続し,系統電圧に電圧フリッカを発生させようとするもので,直列形アクティブフィルタの応用と考えることができる。2.IGBTを用いた直列形アクティブフィルタ(3kVA)を設計・製作して基礎実験を行い,安定した動作特性を確認した。3.研究室の受電設備(200V 150A)に電圧フリッカ発生装置,交流フィルタ(8kVA),サイリスタ整流器(20kVA)を接続し,直列形アクティブフィルタの基本的な補償特性を実験により確認した。これらの研究成果をまとめた論文を電気学会論文誌に投稿している。6.6kV受電の高磁場発生用サイリスタ整流器(8MW)は,マグネットコイルに23kAの直流電流を供給し,15Tの高磁場を発生することができる。このようなサイリスタ整流器には,10^<-4>/8Hrの高安定度と10^<-4>(peak to peak)の低リプルが要求される。しかし,上位系統の154kV系に設置された大容量アーク炉が下位系統の6.6kV系に電圧フリッカを発生し,これが原因で低周波(120Hz)のリプル電流がマグネット電流に重畳するという問題点が指摘されていた。さらに,このような大容量サイリスタ整流器は他の需要家の電力・電子機器に高調波障害を引き起こす恐れもある。本研究は,高安定度と低リプルが要求される高磁場発生用サイリスタ整流器の交流側に接続し,電圧フリッカと高調波を同時に抑制することのできる直列形アクティブフィルタを開発しようとするものである。閉成7年度では,以下の点を明らかにした。1.前年度製作した電圧フリッカ発生装置と直列形アクティブフィルタを用いて電圧フリッカに起因する低周波リプル電流の低減効果,サイリスタ整流器が発生する高調波電流の低減効果を中心に,直列形アクティブフィルタの補償効果,効率などについて定量的に評価した。2.(担当赤木,小笠原)6.6kV系へ直列形アクティブフィルタを適用する際の問題点について検討した。その結果,フリッカ電圧検出器の精度が抑制効果に関係し,実用化に当たっては高精度の電圧センサーを開発する必要があることなどを明らかにした。
可視化実験手法を用いた連続ミキサ内のフレッシュコンクリートの練混ぜ性能評価

連続的に材料の供給を行い,高速回転で練混ぜるという機構を有する連続ミキサの練混ぜ性能は,土木学会基準「連続ミキサの練混ぜ性能試験(案)」によって評価されているが,練混ぜ時間が非常に短いために,連続ミキサから排出されたコンクリートの状態が安定しないという問題があり,練混ぜ機構の効率化が要求されている.本研究では,連続ミキサ内のコンクリートの練混ぜ機構に関する基礎的研究として,フレッシュコンクリートの可視化手法による流動機構の定量化を試み,パドル羽根とスクリュー羽根の組み合わせ,仰角や回転数が練混ぜ性能に及ぼす影響について検討した.フレッシュコンクリートを固液2相系流体と仮定し,モデルモルタルとして高吸水性高分子樹脂水溶液,モデル粗骨材としてφ12.5mmのガラス球で置換し,モルタルの着目トレーサ粒子として発泡スチロール粒子を混入した.フレッシュコンクリートの練混ぜ性能は,透明なアクリル樹脂製のミキサ底部から着目トレーサ粒子の挙動をビデオ撮影しトレーサ粒子群の速度ベクトルの発生状況を求め,流動の乱れによって定量的に評価した.さらに,可視化実験によって得られた知見の妥当性を,排出されたモデルコンクリートの洗い分析試験によって得られる単位粗骨材量の時系列変化によって検証した.本研究の範囲内で明らかになったことを以下に示す.1)滞留時間を増加させるための影響因子である連続ミキサの回転軸仰角の上昇よりも,パドル羽根の装着枚数を増加させる方が,コンクリートの練混ぜ性能が向上する.2)練混ぜ性能を向上させるためには,連続ミキサ内のコンクリートの流動においてパドル羽根による“つまり"の現象を発生させることが重要である.3)パドル羽根の装着数による流動の乱れと排出効率は相反関係にあり,練混ぜ性能と排出効率を最大にするパドル羽根の装着数が存在する.4)パドル羽根の装着する位置を材料投入口に近い位置に設置する程,練混ぜ性能は向上する.連続的に材料の供給を行い,高速回転で練混ぜるという機構を有する連続ミキサの練混ぜ性能は,土木学会基準「連続ミキサの練混ぜ性能試験(案)」によって評価されているが,練混ぜ時間が非常に短いために,連続ミキサから排出されたコンクリートの状態が安定しないという問題があり,練混ぜ機構の効率化が要求されている.本研究では,連続ミキサ内のコンクリートの練混ぜ機構に関する基礎的研究として,フレッシュコンクリートの可視化手法による流動機構の定量化を試み,パドル羽根とスクリュー羽根の組み合わせ,仰角や回転数が練混ぜ性能に及ぼす影響について検討した.フレッシュコンクリートを固液2相系流体と仮定し,モデルモルタルとして高吸水性高分子樹脂水溶液,モデル粗骨材としてφ12.5mmのガラス球で置換し,モルタルの着目トレーサ粒子として発泡スチロール粒子を混入した.フレッシュコンクリートの練混ぜ性能は,透明なアクリル樹脂製のミキサ底部から着目トレーサ粒子の挙動をビデオ撮影しトレーサ粒子群の速度ベクトルの発生状況を求め,流動の乱れによって定量的に評価した.さらに,可視化実験によって得られた知見の妥当性を,排出されたモデルコンクリートの洗い分析試験によって得られる単位粗骨材量の時系列変化によって検証した.本研究の範囲内で明らかになったことを以下に示す.1)滞留時間を増加させるための影響因子である連続ミキサの回転軸仰角の上昇よりも,パドル羽根の装着枚数を増加させる方が,コンクリートの練混ぜ性能が向上する.2)練混ぜ性能を向上させるためには,連続ミキサ内のコンクリートの流動においてパドル羽根による“つまり"の現象を発生させることが重要である.3)パドル羽根の装着数による流動の乱れと排出効率は相反関係にあり,練混ぜ性能と排出効率を最大にするパドル羽根の装着数が存在する.4)パドル羽根の装着する位置を材料投入口に近い位置に設置する程,練混ぜ性能は向上する.
キノン架橋ゼラチンを用いた生体組織用接着剤の開発と耐水接着の原理解明

酵素を触媒とするポリフェノールの酸化反応を用いて、ゼラチンの接着力を改良した。これはポリフェノールの酸化で生成するキノンによってゼラチンタンパク質が共有結合で架橋し、ゼラチンが不溶化する現象を利用している。カフェ酸を用いた架橋でゼラチン接着剤の耐水性が著しく改善し、ホルムアルデヒドを含まない生体組織用の接着剤として利用できることがわかった。まず、耐水接着性の評価法を構築した。接着剤の耐水性を評価する方法に、JIS規格における木材の引張せん断試験(K6851 7-2耐温水試験)がある。しかし、この方法は被着材である木材およびサンプル調製に煩雑さが伴うため、少数パラメータ条件で試験N数を大きくする必要があった。新たに構築した方法では、濾紙に挿んで接着したゼラチンサンプルを調製後、一定温度の温水槽に浸漬する作業を行って、自然剥離の有無を調べた。この濾紙を用いた評価法の有効性は、JIS K6851の試験において耐水接着性を示すキノン架橋ゼラチン(ヒドロキノンで架橋したゼラチン)と未架橋のゼラチンの濾紙サンプルを調製し、浸漬温度を比較することで確認した。次に、構築した評価系を使って耐水接着性とポリフェノール構造の関係を明らかにし、耐水接着性が最も高いポリフェノール分子を選定した。市販や企業より供与された高純度のポリフェノールを用いて、単純ポリフェノールの水酸基の数と位置が異なる条件で比較した。その結果、酸化反応でキノン体と成りうるポリフェノール(オルト位とパラ位に水酸基が配位するポリフェノール)が耐水接着性を有し、水酸基の数が2個のポリフェノールが高い耐水接着性を示した。また、基本骨格が同じで分子量の異なるポリフェノールの耐水接着性を比較したところ、低分子量のポリフェノールが高い耐水接着性を示した。以上の結果を基に種々のポリフェノールを選別したところ、カテコールやカフェ酸などの分子種が選定できた。カフェ酸でキノン架橋したゼラチンは、耐水温度が50°C以上まで接着力を有し、木材の引張せん断試験(JIS K6851 7-2耐温水試験)での引張り強度は約4.2MPaを有していた(比較;未架橋ゼラチンの耐水温度は10°C以下、JIS K6851 7-2耐温水試験では測定前の浸漬で合板が剥離するため測定不能)。本研究では、ポリフェノールを使ってゼラチンを酸化架橋することで耐水接着性を備えたゼラチンを調製する。前年度に耐水接着性を示すポリフェノールとして、ヒドロキノンとカフェ酸を選定した。本年度ではこれらのポリフェノールを用いて、ブタ皮を基材とする接着試験(ATSM規格F2255-05参考)で、接着力を測定した。まず、ポリフェノールと酸化酵素であるチロシナーゼをゼラチンに加え、ブタ皮に挟んで試験片を調製した。室温で24時間放置することで架橋した試験片について引張せん断強度を測定した。その結果、ヒドロキノンで架橋したゼラチンは、未架橋のゼラチン(3.2kPa)と比較して約3倍強力に接着することがわかった(約10kPa)。次に、ヒドロキノンとゼラチンの濃度を変化させることで接着強度の最適化を図ったところ、未架橋のゼラチンに比べて30倍まで接着力を増強することができた(約90kPa)。同様に、カフェ酸で架橋したゼラチンについても100kPa程度まで接着力を高めることができた。さらに、試験片の調製時間を1時間として接着強度を測定したところ、接着力に誤差があるものの、30kPa程度の接着力を保持することがわかった。一方、架橋ゼラチン接着面の接触角を測定し、表面自由エネルギーを求めた。耐水性を示すヒドロキノンあるいはカフェ酸架橋ゼラチンと、耐水接着性を示さないカテキン架橋ゼラチンに比べたところ、表面自由エネルギーの非極性の分散成分が異なっていた。接着面における非極性の分散成分が高まることで、耐水接着性が誘起することが示唆された。また、接着試験の対照実験として、耐水接着性を示さないポリフェノールを用いて、ブタ皮を基材とする接着評価を行った。その結果、耐水接着性を示さないポリフェノールでも接着することが判明し、耐水性と接着力の関係を調べる目的の達成には新規評価系が必要であることが判明した。当初の計画であった「生体組織に対する接着試験」および「耐水接着性の分析」について、いずれも着手しており、未完了の計画はない。しかし、実績の概要に示したとおり、立ち上げた接着評価系が不十分であり、耐水性と接着力の関係を調べるには期間を延長する必要があるため。ポリフェノールを使ってゼラチンを酸化架橋することで耐水接着性を備えたゼラチンを調製することを目的としている。これまでに耐水接着性を示すポリフェノールとしてヒドロキノンとカフェ酸を選定している。これらのポリフェノールと酸化酵素であるチロシナーゼをゼラチンに加えることで架橋し、ブタ皮を基材とする接着試験(ATSM規格F2255-05参考)で接着力を調べた結果、室温で24時間架橋したゼラチンは、未架橋のゼラチンと比較して約40倍強力に接着することがわかっている(約90kPa)。本年度は、架橋反応時間(24時間)を短くすることで汎用性を高めることを試みた。

方法として、これまでの架橋度の分析データからゼラチンタンパク質の架橋度が最大となるように反応条件を最適化した。これにより、接着時間(架橋反応時間)を室温で1時間まで短縮しても、架橋ゼラチンは60kPa程度まで接着強度を保持することができた。次に、水分が比較的少ないブタ皮を接着基材としていたが、水分を多く含むブタモモ肉に対する接着力を調べた。その結果、これまでの最適条件で架橋してもゼラチンがモモ肉の水分でゼラチンが溶解するため接着できなかった。この要因として、ゼラチン周囲の水分が多いため、架橋(固化)する前にゼラチン分子が水に希釈されることが推測された。ゼラチンを塗布する行程で予めある程度固化しておく等の操作的な変更が必要であると考えられた。以上より、接着基材の選別が必要であるが、本研究で開発したポリフェノールによる酸化架橋したゼラチンは耐水接着性を備えたものとして組織用の接着剤に応用できることがわかった。酵素を触媒とするポリフェノールの酸化反応を用いて、ゼラチンの接着力を改良した。これはポリフェノールの酸化で生成するキノンによってゼラチンタンパク質が共有結合で架橋し、ゼラチンが不溶化する現象を利用している。カフェ酸を用いた架橋でゼラチン接着剤の耐水性が著しく改善し、ホルムアルデヒドを含まない生体組織用の接着剤として利用できることがわかった。当初予定していた研究計画(耐水接着の評価系の確立とポリフェノールの選定)を完了しており、未完了の計画がないため。濡れた臓器等の接着剤の評価としては不十分であり、耐水性と接着力の関係を調べる本目的の達成には、新規評価系が必要である。そこで、ブタ皮の代わりに含水率が高いモモ肉等の組織片を基材とする接着試験を行うことで、耐水接着性の評価を行う。また、接着面の接触角以外の分析を使って架橋が耐水接着性との相関を調べることで、耐水接着性の原理についてさらに追及する。タンパク質工学次年度では、申請書に記載した平成27年度の研究計画(架橋ゼラチンの分析と生体組織に対する接着試験)を粛々と遂行する。具体的には「架橋ゼラチンの分析」は申請書に記載した方法で進めるが、「生体組織に対する接着試験」は簡略な方法が他の研究グループで報告があったので変更する。申請書では、被着体の細胞組織はラット表皮角化細胞層とし、培養表皮シートを調製する計画であったが、ブタ皮を用いたATSM規格(米国試験材料協会)の試験方法(F2255-05またはF2458-05)で基準化されたため、本研究でも準拠する。架橋点間距離の測定レンジに合う動的粘度弾性装置のオプション「トルクセンサー」(計237千円)と細胞培養において職務研究から隔離するためにCO2インキュベータ(計850千円)を導入する予定であった。「トルクセンサー」について、本架橋は反応性が高いことが判明し、既存の測定レンジでも十分な対応できるため高精度のトルクセンサーの購入を控えた。一方、CO2インキュベータについては前年度の推進方策の変更により、培養表皮シートを調製する必要がないため、購入計画から削除した。当初、設備備品として恒温水槽[492千円(2X @246千円)]を購入し、剥離試験を行う予定であった。所属機関で所有のエアーインキュベーターを用いて予備実験を行ったが、本試験でも十分に使用可能であったため、新たな恒温水槽の購入を控えた。通年で必要な試薬・溶媒類、ガラス器具類等の必需品と論文投稿費や学会参加費等の他、接着評価ではサンプル調製量が多くなるため、ポリフェノールや酵素等の精製品を補充する。また、架橋度および接着面の分析に必要な分析ステージを購入する。
脱アセチル化酵素サーチュインによる新規代謝産物Ｏ－アセチルＡＤＰリボースの機能

老化関連分子Sirtuinによる新規代謝産物O-acetyl-ADP-Riboseの生理活性の解明を目指し研究を行った。まず、O-acetyl-ADP-Riboseを組織内、細胞内において定量する測定系をLC-MSを用いて構築した。次に、分解酵素として報告されている、Nudt5に着目し、それらの発現を低下させた細胞を構築し、細胞内代謝がどの様に変化するかメタボロミクスを用いて検討したところ、様々なNAD関連代謝物に変化が見られた。本研究課題では、老化関連分子であるサーチュインのO-アセチルADPリボース(OAADPR)合成酵素としての役割に注目し、OAADPRの生理活性を解明するとともに、OAADPR代謝と老化関連疾患とのつながりについて、網羅的メタボロミクスや遺伝子改変マウスを用いて、分子レベルから個体レベルまで包括的に解析することを目標とする。そのため、平成24年度から27年度までの研究期間内に、1OAADPR結合タンパク質の探索、およびOAADPRの生理活性の解明、2網羅的メタボローム解析を用いたOAADPRの代謝システム全体に対する影響、3遺伝子改変マウスを用いた、OAADPRの生体内における役割の3つについて解明することで、OAADPR代謝系をターゲットとした、将来的な疾患治療法開発に結びつけていくことを目的とした。今年度は1OAADPRの生理活性解明のため、OAADPR分解酵素の基礎的な解析を行い、組織分布、細胞内局在による機能などを明らかにした。また、3遺伝子改変マウスについても作成を行っている所である。2網羅的メタボローム解析についても、条件検討を行い、基本となるプラットフォームを構築した。2網羅的メタボローム解析については、条件検討を行い、LC-MS/MSによる測定系を構築した。また、OAADPR分解酵素Nudt5のノックダウン細胞を作成し、メタボローム解析を行ったところ、NAD関連の代謝物に変化が見られた。3遺伝子改変マウスについては引き続き作成中である。今年度はOAADPRならびに、ADP-Ribose (ADPR)のがん細胞における役割を解析した。DNA損傷が入ると、がん細胞ではPARPが活性化し、NADの消費によりポリADPR化が起こるが、NAD合成酵素の一つがこの経路に重要であることを示唆するデータを得た。またNudt5のノックアウトマウスはキメラマウスを得たことから、繁殖を行い、順次解析していく。今年度までに1OAADPRの生理活性解明のため、OAADPR分解酵素の基礎的な解析を行い、組織分布、細胞内局在による機能などを明らかにした。3Nudt5遺伝子改変マウスを作成した。

次に、分解酵素として報告されている、Nudt5に着目し、それらの発現を低下させた細胞を構築し、細胞内代謝がどの様に変化するかメタボロミクスを用いて検討したところ、様々なNAD関連代謝物に変化が見られた。Nudt5のノックアウトマウスの作成が遅れており、それに伴い解析も来年度より開始する。メタボロミクスの解析については順調に推移している。27年度が最終年度であるため、記入しない。代謝学本研究課題では、老化関連分子であるサーチュインのO-アセチルADPリボース(OAADPR)合成酵素としての役割に注目し、OAADPRの生理活性を解明するとともに、OAADPR代謝と老化関連疾患とのつながりについて、網羅的メタボロミクスや遺伝子改変マウスを用いて、分子レベルから個体レベルまで包括的に解析することを目標とする。そのため、平成24年度から27年度までの研究期間内に、網羅的メタボローム解析を用いたOAADPRの代謝システム全体に対する影響、遺伝子改変マウスを用いた、OAADPRの生体内における役割について解明することで、OAADPR代謝系をターゲットとした、将来的な疾患治療法開発に結びつけていくことを目的とした。今後はOAADPRならびに、ADP-Ribose (ADPR)のがん細胞における役割について、今年度同定した、NAD合成酵素の一つについて解析を進めていく。また遅れているNudt5のノックアウトマウスの解析も今年度より開始する。今年度は1OAADPRの生理活性解明のため、OAADPR分解酵素の基礎的な解析を行い、組織分布、細胞内局在による機能などを明らかにした。また、3遺伝子改変マウスについても作成を行っている所である。2網羅的メタボローム解析についても、条件検討を行い、基本となるプラットフォームを構築し、おおむね順調に進展していると考えている。網羅的メタボローム解析については、条件検討を行い、LC-MS/MSによる測定系を構築した。また、OAADPR分解酵素Nudt5のノックダウン細胞を作成し、メタボローム解析が進行中で、その意義について解析を行っている。マウスを用いた実験を次年度に行うため27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、老化関連分子であるSirtuinのOAADPR合成酵素としての役割に注目し、OAADPRの生理活性を解明するとともに、OAADPR代謝と老化関連疾患とのつながりについて、網羅的メタボロミクスや遺伝子改変マウスを用いて、分子レベルから個体レベルまで包括的に解析することを目標とする。OAADPR結合カラムを用いた、OAADPR結合タンパク質の探索を行い、得られたOAADPR結合タンパク質の候補について、詳細な機能解析を行っていくことで、OAADPR生理機能解析の足がかりとする。また、OAADPRの生体内での役割を明らかにするため、OAADPR分解酵素のノックアウトマウスを作製する。
表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定

本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520°Cで加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル分光(STS)測定では、超伝導特性が局所的に異なっていた。今後走査トンネルポテンショメトリ(STP)測定でこのような超伝導特性の局所的な違いが高い臨界電流にどのように影響しているかを明らかにする。本研究では申請者が開発した超高真空・極低温・強磁場下の走査トンネルポテンショメトリ(STP)測定手法により、超伝導表面における電位分布をマッピングし、最終的には表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを目的とした。まず、これまで高温超伝導体であると報告されていた単一ユニットセルのFeSe薄膜の試料作成に成功し、それが5Kにおいて13meV程度の超伝導ギャップを示すことを走査トンネル顕微鏡/分光法(STM/STS)により示した。このような試料に対してSTP測定を試みたが、装置の不調(プローブ及び回路の破損)により測定が年度内にうまくできなかった。しかし、作成条件を少し変えることで欠陥の多い試料や局所電子状態が異なっている領域が存在する試料が作成可能なことを明らかにできた。このような試料に対してSTS測定を行ったところ、超伝導特性(超伝導ギャップの大きさおよびギャップ関数の形状)が高品質で均一な試料とは明らかに異なっていることが分かった。また意図的に不純物を添加していないにも関わらず、超伝導ギャップを示さない局所領域があることが分かった。これらをこれまで文献で報告されている事実と比較したが、構造の同定や超伝導を示さない起源などの詳細は解明できなかった。今後このように意図的に不純物を添加していないにも関わらず超伝導ギャップが見られない試料に対して高分解能STP測定を行うことで、本来の目的を達成できると期待できる。物性実験(表面・界面)
意思決定・運動学習の共通原理・関係性の解明：統一理論モデルの構築を通じて

1.モデルベース意思決定に必要な内部モデルを学習する神経回路網モデルの構築では、内部モデルを最適に学ぶ条件を理論的に導出し、さらに従来ベイズ理論により説明されてきた意思決定に関連する神経活動(Kim & Shadlen, 1999, Nat Neurosci)は、ベイズの枠組みを必要とせず単純な教師あり学習で説明できることを示した。2.同じ片腕運動を繰り返しトレーニングした後に両腕運動に切り替えるとき、片腕運動で獲得したトレーニング効果は両腕運動では60%程度しか反映されない(Nozaki et al., 2006, Nat Neurosci)。一方、様々な片腕運動を繰り返しトレーニングした後に両腕運動に切り替えるとき、片腕運動で獲得したトレーニング効果は両腕運動では100%程度反映される(Wang et al., 2013, PLoS One)。右腕と左腕とで同じ運動を行っている両腕運動に限定して、上記の実験結果を再現する条件を数学的に探り、片腕運動と両腕運動を同時に考慮できる新たなモデルを提案した。3.昨年度、"誤差の予測"を入力とする神経回路網モデルは運動学習に関する様々な現象を統一的に再現可能であることを示した。この誤差の予測の更新式を数試行先まで誤差を予測すると仮定することで、誤差の予測の更新式と価値関数の更新式とが全くの等価になることを示した。従って、運動学習と意思決定とで共通の枠組みで議論が可能であることを示唆した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本課題では運動学習と意思決定の共通原理を解明する。共通の最適化原理でモデル化可能であり、なおかつ共通の脳領域が関わっているため、共通原理の存在が期待できるためである。当該目標を達成するため、本年度は、新たな運動学習のモデルの構築に取り組んだ(Takiyama, Hirashima, Nozaki, 2015, Nature Comm)。新たな要素とは、今まで再現されていなかったランダム学習を再現する条件を数学的に探った結果導かれた条件、"我々は運動する前から暗黙のうちに誤差を予測しており、その誤差の予測が脳活動を決定する"という要素である。既存のモデルでは予測不可でありながら提案モデルでのみ予測できる現象を数値シミュレーションにより予測し、その予測を実験的に実証した。さらに、既存のベイズモデルで説明されてきた運動学習における不確実性の影響(Kording, 2004, Nature)、誤差の大きさの影響(Wei, 2008, Jnp)は、我々の誤差の予測モデルで説明ができること、さらには別のモデルで再現されていた現象を同じ枠組み、同じパラメータセットで再現できることを確認した。以上、既存のモデルを包括・超越しながらも提案モデルのみが予測できる現象の存在も示したことから、提案した「誤差の予測」モデルは運動学習の統一理論モデルとなる可能性が高い。次年度では提案した運動学習モデルを意思決定に応用することで、「誤差の予測」が意思決定における重要な要素であることを示す。運動学習と意思決定の共通原理を解明するために、先ずは新たな運動学習のモデルの構築に取り組んだ。論文として出版するまでに至り(Takiyama, Hirashima, Nozaki, 2015, Nature Comm)、当初の計画通り進展していると言える。運動学習と意思決定の共通原理を解明するために、提案した新たな運動学習モデルを意思決定へと応用する。具体的には同じ課題を2回学習すると再学習の速度が速くなる"セービングス"という現象や(Smith, 2006, PLoSBiol, Fusi, 2007, Neuron)、課題の変化頻度が学習速度に影響すること(Burge, 2007, j Vis, Behrens, 2007,Nat Neurosci)は運動学習、意思決定で共通して報告されている現象であり、同様のモデルが提案されている。

我々が提案した誤差の予測モデルはこれらの現象も統一的に再現できるため、誤差の予測モデルを意思決定に応用することで、これらの現象を意思決定において再現できるか否かを検証する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
スポーツ実践者・指導者から経営管理者への移行と学習転移に関する研究

本研究では、体育やスポーツに関連する組織(学校・地域スポーツクラブ・競技団体・各スポーツ種目団体)の経営管理者にみられる、スポーツの「プレーヤー」から「コーチ」そして「マネージャ」というキャリアの移行(トランジション)が、彼らの経営実践にどのような影響を及ぼしているのかを明らかにするため、ある経験や学習が、後の経験や学習に影響を与える「学習転移」に着目した実証研究を行う。具体的には、4ヵ年を通じて先行研究の検討と整理、アンケートおよびヒアリングによる実証的な調査と分析を行う。そして、体育・スポーツを経営管理する人材のキャリアの在り方について考察し、その育成に資する知見を示すことを目指す。
癌遺伝子の発現を抑制するアンチセンス分子を用いた癌遺伝子治療法の開発

初年度には第1段階としてc-mycに対するアンチセンス分子(AS/c-myc)を化学合成して培養ヒト癌細胞に作用させ、細胞内への取り組みの程度を観察するとともに、癌細胞のc-myc蛋白合成と増殖能に及ぼす影響を検討した。その結果、蛍光色素を結合させたAS/c-mycは添加後24時間目には100%の細胞に取り込まれること、ヒト乳癌細胞、ヒト食道癌細胞の培養液中にAS/c-mycを添加するとc-myc蛋白の合成が抑制され、細胞増殖は濃度依存的に有意に抑制されることが明らかとなった。そこで、2年度にはアンチセンス分子(AS/c-myc)が培養ヒト乳癌細胞のエストロゲン(E2)感受性に及ぼす影響について検討を加えた。その結果、ヒト乳癌細胞をE2(-)培地で5日間培養後、E2を添加すると細胞増殖が促進されたが、AS/c-mycを同時投与するとE2による細胞増殖促進効果はブロックされた。一方、対照としたミスマッチ・コントロール分子では、そのようなブロック作用は認められず、乳癌細胞のE2感受性の発現にはc-mycが重要な役割を演じていることが示された。また、MCF-7細胞のvariantの一つであるES-1細胞の増殖はE2により抑制されるが、AS/c-mycを同時投与しても、E2による増殖抑制効果はブロックされず、E2とAS/c-mycは相加的に細胞増殖を抑制した。これらの結果より、AS/c-mycは2種類のタイプの乳癌細胞(E2により増殖が促進されるものと抑制されるもの)のいずれにも増殖抑制効果を示すことが確かめられた。以上の結果より、人工的に化学合成したAS/c-mycを用いた治療は癌に対する遺伝子治療の一つとして、その効果が期待できると考えられた。今年度はc-mycに対するアンチセンス分子(AS/c-myc)を化学合成して培養ヒト癌細胞に作用させ、細胞内への取り組みの程度を観察するとともに、癌細胞のc-myc蛋白合成と増殖能、およびヒト乳癌細胞のエストロゲン感受性に及ぼす影響を検討し、以下の知見を得た。1.アンチセンス分子の合成と癌細胞内取り込みの解析:C-myc遺伝子の塩基配列の中から蛋白合成に関わる領域をコンピューター・サーチより選び、相補的な塩基配列を持つAS/c-myc、およびAS/c-mycの塩基配列を任意に入れ替えたミスマッチ・コントロール分子をホスホロアミダイト法用いて化学合成した。まず、蛍光色素を結合させたAS/c-mycをヒト乳癌細胞の培養液中に添加し、細胞内取り込みをフローサイトメトリーを用いて測定したところ、添加後1時間目には35%の細胞に取り込まれ、添加後24時間目には100%の細胞に取り込まれることが判った。2.c-myc蛋白合成に及ぼす影響:ヒト乳癌細胞、ヒト食道癌細胞にAS/c-mycを添加し、c-myc蛋白の合成の程度を抗c-myc抗体を用いた免疫染色に観察したところ、AS/c-myc添加によりc-myc蛋白の合成が抑制されることが示された。3.癌細胞の増殖能に及ぼす影響:ヒト食道癌細胞、ヒト乳癌細胞の培養液中に各濃度のAS/c-mycを添加し、24,48,72,96時間目の細胞増殖能を^3H-thymidine(^3H-TdR)のpulse labelingで測定したところ、AS/c-myc添加後24,48時間目の細胞増殖は濃度依存的に有意に抑制された(P<0.05)。一方、ミスマッチ・コントロール分子による細胞増殖抑制は軽度であり、AS/c-mycによる細胞増殖抑制は化合物自体の細胞毒性ではなく、c-myc蛋白合成抑制に基づいたアンチセンス効果によるものと考えられた。

今年度はc-mycに対するアンチセンス分子(AS/c-myc)を化学合成して培養ヒト乳癌細胞のエストロゲン(E_2)感受性に及ぼす影響、およびヌードマウス移植腫瘍に対するアンチセンス分子の局注効果について検討を加え、以下の知見を得た。1.乳癌細胞のエストロゲン感受性に及ぼす影響:ヒト乳癌細胞(MCF-7)をE_2(-)培地で5日間培養後、E_2を添加すると細胞増殖が促進されたが、AS/c-mycを同時投与するとE_2による細胞増殖促進効果はブロックされた。一方、対照としたミスマッチ・コントロール分子(AS/c-mycと同じ塩基組成で、配列を無意味にしたもの)では、このようなブロック作用は認められなかった。このことより、乳癌細胞のE_2感受性の発現にはc-mycが重要な役割を演じていることが示された。一方、MCF-7細胞のvariantの一つであるES-1細胞の増殖はE_2により抑制されたが、AS/c-mycを同時投与しても、E_2による増殖抑制効果はblockされず、E_2とAS/c-mycは相加的に細胞増殖を抑制した。以上の結果より、AS/c-mycは2種類のタイプの乳癌細胞(E_2により増殖が促進されるものと抑制されるもの)のいずれにも増殖抑制効果を示すことが明らかとなり、乳癌に対するアンチセンス療法の有用性が示唆された。2.ヌードマウス移植腫瘍に対する局注効果:ヌードマウスにヒト食道癌由来株細胞を移植して腫瘍形成後にAS/c-myc(10〓M)を局注。3週間後の組織像をみたところ、AS/c-myc投与群ではミスマッチ・コントロール分子投与群に比べ著明な腫瘍壊死像が認められた。以上の結果より、人工的に化学合成したAS/c-mycを用いた治療は癌に対する遺伝子治療の一つとして、その効果が期待できると考えられた。
構音・発声器官の機能を模擬する発話障害者の音声支援器に関する研究

本課題では、「構音器官(舌)の動き」を「指の動き」に代替して、操作盤面上を指やペンでなぞると、位置と動きに基づいた声がアナログ楽器のようにリアルタイムに生成される支援機の方式について、「構音」と「発声」の双方の機能を改良しながら、ポータブルな専用機の開発を目標としている。前年度の平成29年度には、声質維持アルゴリズムの改良(構音・発声機能)について、専門的な知識を持たない人でも個人の音声を設定できるように、アルゴリズムを開発した。また、専用ハードウェアの設計(構音機能)について、部品の選定等の準備を進めた平成30年度は、さらに、専用ハードウェアの設計・試作と、そのアルゴリズム検証を進めた。<専用ハードウェアの設計(構音機能)について>構音障害音声の支援器の試作の初期段階として、マイコン制御による音声入出力装置の設計と試作を行った。具体的には、喉元に接触させた喉頭マイクからの音声波形(構音障害音声)に対して、第1ホルマント(F1)、第2ホルマント(F2)を付加させた音声を付加する、約80 mm×70 mm×20 mmのサイズの装置を作成した。この際のF1とF2は指で操作できる小型のジョイスティック型デバイスでコントロールさせた。この試作により、携帯可能な音声支援システムの実現性をある程度示すことができたが、内部のアルゴリズムや入力デバイスの操作に要する力の調整などの改良を要することが示された。<声質維持アルゴリズムの改良(構音・発声機能)について>上記の専用ハードウェアを用いた実験により、話者自身の抑揚をそのまま用いる支援機の実現性を示すことができた。一方で、個人の声質に対応した周波数特徴量の付加に関しては、リアルタイム処理のための改良が引き続き必要であることが示されたため、次年度に声質アルゴリズムの検討とともに、専用ハードウェアへの実装を行いながら検証していく予定である。概要に述べた専用ハードウェアの設計と試作について、試作機の動作エラーの修正や、アルゴリズムの修正が重なり、予想以上に時間を要し、遅れが生じた。声質維持アルゴリズムの改良(構音・発声機能)について、前年度までに検証された、擬似声帯音を連続的に生成するアルゴリズムの改良を進め、構音機能にあたる音声生成アルゴリズムを改良することで、母音と子音について分類に従って生成方法と必要パラメータを修正・検討する。ここでの生成アルゴリズムは汎用PC上でリアルタイムに音声を生成させて改良を進める。専用ハードウェアの設計(構音機能)について、前年度の試作を踏まえ、必要に応じて入力デバイスや擬似子音付加手法を改良し複数回の試作を行う。なお、試作機の内容は、対象者が声を出しながらデバイスを制御することで、本人が出した韻律に対して構音機能のみを入力デバイス操作で補うものを目指す。また、前年度に予定していた、韻律制御機能の改良(発声機能の改良)について、音声の分析と物理的なモデルを考察し、ヒトが意図的に行っている韻律制御要素とそうでない要素は何であるかという点に着目して、各種センサを電気式人工喉頭の振動子に接続して動作検証を行いながら、アルゴリズムの検討を行っていく。平成29年度においては、特に、声質維持アルゴリズムの改良と、専用ハードウェアの設計、について焦点を当てて研究を進めた。<声質維持アルゴリズムの改良(構音・発声機能)について>平成28年度までの研究で得られた声質維持手法を発展させ、専門的な知識を持たない人でも個人の音声を設定できるように、アルゴリズムを考案し実装した。具体的には専門家による調整が必要であったF1-F2を除去した線形予測フィルタの同定および、擬似声帯音の生成を、個人が音声を入力するだけで設定できるようにした。これによって、ユーザが数秒の「あー」サンプル音ファイルを与えるだけで、その声に近い、任意のF1-F2を持つ声を生成できるようになった。さらに、これを発展させて、線形予測係数をリアルタイムに計算しながら、擬似声帯音を連続的に生成するアルゴリズムを実装し、汎用パソコン(PC)のソフトウェア上で動作させることができた。これにより、声帯音が正常で構音だけに異常がある患者は、自身の声をリアルタイムに発声しながら、音声ホルマントをリアルタイムに指の動きに応じて矯正することが可能になると考えている。<専用ハードウェアの設計(構音機能)について>構音障害音声の支援器の試作の初期段階として、マイコン制御による音声入出力機能、各種インタフェースの入出力機能を備えた電子回路等の開発の下準備として、部品やマイコンの選定を行った。回路の設計までは至らなかったが、概ね、ポータブルな音声生成器の初期試作の見通しを付けることができた。概要に述べた音声生成アルゴリズムの実装と検証および、ハードウェアの設計に用いる適切な部品等の選定に予想以上に時間を要した。また、本課題の韻律制御機能の基礎となる、人工喉頭の改良に時間を要したことも、本課題の進捗に影響した。

前年度の平成29年度には、声質維持アルゴリズムの改良(構音・発声機能)について、専門的な知識を持たない人でも個人の音声を設定できるように、アルゴリズムを開発した。また、専用ハードウェアの設計(構音機能)について、部品の選定等の準備を進めた平成30年度は、さらに、専用ハードウェアの設計・試作と、そのアルゴリズム検証を進めた。<専用ハードウェアの設計(構音機能)について>構音障害音声の支援器の試作の初期段階として、マイコン制御による音声入出力装置の設計と試作を行った。具体的には、喉元に接触させた喉頭マイクからの音声波形(構音障害音声)に対して、第1ホルマント(F1)、第2ホルマント(F2)を付加させた音声を付加する、約80 mm×70 mm×20 mmのサイズの装置を作成した。この際のF1とF2は指で操作できる小型のジョイスティック型デバイスでコントロールさせた。この試作により、携帯可能な音声支援システムの実現性をある程度示すことができたが、内部のアルゴリズムや入力デバイスの操作に要する力の調整などの改良を要することが示された。<声質維持アルゴリズムの改良(構音・発声機能)について>上記の専用ハードウェアを用いた実験により、話者自身の抑揚をそのまま用いる支援機の実現性を示すことができた。一方で、個人の声質に対応した周波数特徴量の付加に関しては、リアルタイム処理のための改良が引き続き必要であることが示されたため、次年度に声質アルゴリズムの検討とともに、専用ハードウェアへの実装を行いながら検証していく予定である。概要に述べた専用ハードウェアの設計と試作について、試作機の動作エラーの修正や、アルゴリズムの修正が重なり、予想以上に時間を要し、遅れが生じた。概ね計画変更せず、引き続きハードウェア設計を実施し、ポータブルな音声生成器の初期試作機を作成してリアルタイム音声生成アルゴリズムの検証を進める。また、韻律制御機能の改良(発声機能の改良)として、音声の分析と物理的なモデルを考察し、ヒトが意図的に行っている韻律制御要素とそうでない要素は何であるかという点に着目して、電気式人工喉頭の振動子に接続して動作検証を行いながら、アルゴリズムの検討を行う。声質維持アルゴリズムの改良(構音・発声機能)について、前年度までに検証された、擬似声帯音を連続的に生成するアルゴリズムの改良を進め、構音機能にあたる音声生成アルゴリズムを改良することで、母音と子音について分類に従って生成方法と必要パラメータを修正・検討する。ここでの生成アルゴリズムは汎用PC上でリアルタイムに音声を生成させて改良を進める。専用ハードウェアの設計(構音機能)について、前年度の試作を踏まえ、必要に応じて入力デバイスや擬似子音付加手法を改良し複数回の試作を行う。なお、試作機の内容は、対象者が声を出しながらデバイスを制御することで、本人が出した韻律に対して構音機能のみを入力デバイス操作で補うものを目指す。また、前年度に予定していた、韻律制御機能の改良(発声機能の改良)について、音声の分析と物理的なモデルを考察し、ヒトが意図的に行っている韻律制御要素とそうでない要素は何であるかという点に着目して、各種センサを電気式人工喉頭の振動子に接続して動作検証を行いながら、アルゴリズムの検討を行っていく。
導電性高分子とイオン液体による超安定動作およびトレーニング効果を有

導電性高分子の電解伸縮は、静寂で優れた伸縮特性を示すことからロボットなどの駆動装置への応用に注目されている。しかし、安定性に問題があり実用化に至っていない。ポリピロールをイオン液体中で駆動することにより長期安定化を達成し、その動作機構を明らかにした。また、ポリ(3, 4-エチレンジオキシチオフェン)は通常の食塩水でも長期に安定動作することを示した。更に、ポリアニリンは荷重下での電解伸縮は学習効果を示すことを明らかにした。21年度の研究実績を下に箇条書きする。1)導電性高分子フィルムの電解伸縮と同時にQCM(水晶マイクロバランス)による質量の変化を、同時測定して電解伸縮のメカニズムの解明と伸縮率向上を図った。2)イオン液体に極性溶媒を混入させることによって伸縮率は大幅に向上するが、電解伸縮を繰り返すと伸縮率は急速に低下する。この原因を解明し、イオン液体および極性溶媒の種類混合比など多くのパラメータを変化させ、これらを丹念に調べて最適な系を探した。3)電解伸縮の機能をソフトアクチュエータとして利用する場合、過大な負荷に対してクリーピングが問題となる。クリーピングとは張力下で塑性変形して伸びた状態となり戻らない現象である。この対策としてポリマーに架橋処理を行って電解伸縮の測定を行い、クリーピングを抑制することができた。4)クリーピングのメカニズムを詳細に検証した。その結果、酸化および還元によってイオン架橋が生成あるいは消滅することがわかった。また、電気化学的酸化および還元の過程ではフィルム内はイオンの流動が起こるので柔らかくなり、荷重の印加によって、容易にクリーピングが起こることが分かった。5)フィルムに強い引っ張り荷重を架け電気化学サイクルを行うと、高分子が引き伸ばされクリーピングが起こるが、酸化状態で止めるとイオン架橋によりメモリー状態となる。荷重を取り除くと、クリーピングは解消されることが分かり、これをメモリー効果として世界で始めて提案した。22年度の研究実績を下に箇条書きする。1)イオン液体を用いたポリピロールの電解伸縮の安定性。導電性高分子の電気化学的酸化・還元による電解伸縮は、印加電圧の電位幅を広くすると伸縮率は大きくなるがサイクル寿命が著しく低下する。イオン液体を用いると、電解液が安定であるためサイクル寿命が一段と改善された。2)イオン液体によるピロール膜の電解伸縮機構と膨潤イオン液体の分子体積は大きく電解伸縮が起こり難いと予想されるが、実際、伸縮率は小さく3%程度であることが判った。また、初期還元で15%程度の膨潤が起こることも判った。これは、イオン液体膜を用いた電解伸縮はイオン液体のカチオンのみが出入りするためである。有機電解液の場合は有機溶媒がピロール膜を膨潤させ溶媒和したイオンが出入りするので、大きい伸縮率が得られるが、イオン液体の場合はイオンのみで伸縮率が有機電解液より、小さい理由が明らかとなった。3)ポリピロール薄膜のイオン液体中での伸縮率-応力曲線イオン液体では、発生力(Blocking force)は1MPa程度で、有機電解液より格段に悪いことが分った。23年度の研究実績を下に箇条書きする。1)イオン液体を用いたポリピロールの電解伸縮特性とそのメカニズムと伸縮特性。ポリピロール薄膜の電解伸縮は、通常の電解液では酸化過程で陰イオンがドープされ膨潤し、還元によって脱ドーフされて収縮される所謂アニオン駆動に対して、イオン液体を用いた場合は常に還元過程で膨潤する。他の研究グループでもイオン液体を用いると同様の結果が得られているが、そのメカニズムについては解明されていない。本研究でそのメカニズムを解明した。即ち、フィルム内のイオン液体濃度とイオン液体が最初非平衡にあるものが、最初の還元過程がトリガーとなって、カチオンとイオン液体が注入され、定常過程の電解伸縮に至る事が明らかになった。その成果をJJAPに報告した。2)イオン液体によるピロール膜の電解伸縮の高機能化ポリピロールのフィルムをイオン液体中で電解重合を行ない、その膜の物性と電解伸縮特性を通常の電解液中で作製したフィルムと比較を行なった。イオン液体を用いて重合したフィルムは緻密で密度は1.67g/cm3で電導度は100S/cmで通常の安息香酸を用いて電解重合して得られる密度0.89g/cm3および電導度57S/cmに比べて良質であることが判った。しかし、イオン液体により重合したフィルムの方が、伸縮率は大きい事が判った。また、イオン液体中の電解伸縮は格段に長期安定動作することが判った。3)駆動安定な導電性高分子の探索、PEDOTと超安定カチオン駆動ポリピロールはイオン液体中で安定駆動するが、まだ実用的には十分とは言えない。導電性高分子の中で最も安定であるポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)PEDOTを用いて電解伸縮特性を評価した。その結果、各種の電解液を用いて駆動してもすべてカチオン駆動の伸縮を長期に安定に動作することが判った。

更に、負荷重を印加するとクリープが見られるものの、電解伸縮率は減少しない事が判った。このメカニズムとして、PEDOTはアニオンをヘリカル構造に取り込み、カチオン駆動となること、および、荷重によってヘリカル構造が一軸配向し伸縮率が増加したものと解釈される。