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超高速マイクロスピンドルの5自由度回転誤差の同時計測法の開発

近年の工作機械の小型化に伴い,これらに用いる主軸も小型小径化している。しかし,基準球や軸と複数の変位計を用いる従来方法では機械的干渉等の問題により小径主軸の回転精度の評価は困難である。そこで,ロッドレンズとボールレンズを用いることにより,高速小径主軸の5自由度運動誤差を簡便に同時計測可能なシステムを開発した。その結果,測定分解能5nmで超高速マイクロスピンドルの5自由度回転精度を評価可能であることを確認した。近年の金型等の微細・小型化に伴い,省資源,省エネルギー,省スペースを目的とした工作機械の小型化が進み,これらに用いるスピンドルも小型小径化・高速化している.金型の形状精度や表面粗さはスピンドルの回転精度に大きく影響される.それゆえに,マイクロスピンドル回転精度の評価方法のニーズが増加している.このマイクロスピンドルの5自由度の回転精度(2つのラジアル方向・2つのアキシャル方向・1つのアンギュラ方向)は基準球や軸と複数の変位計を用いる従来方法では変位計の測定範囲の制限や設置の際の機械的干渉,周波数応答特性などにより測定できない.これは,従来方法で使用する基準球や軸などは変位計(ほとんどが静電容量型の変位計で測定可能な球径,軸径に制限がある)で測定できるように大きく製作されるため,軽くて小径の軸しか把持できないマイクロスピンドルではこれら比較的大きい基準球や軸をチャックに固定できず従来方法では評価できないためである。また,基準球や軸が小径化すると複数の変位計を設置する際に互いが機械的に干渉し設置できない問題が生じる.これらの問題を克服するために近年いくつか方法が提案されてはいるが,ラジアルモーション誤差のみの測定であり,2つのラジアルモーション・2つのアキシャルモーション・1つのアンギュラモーションの5自由度の回転誤差を同時に計測することはできない.そこで本研究では,超高速マイクロスピンドルのラジアルモーション・アキシャルモーション・アンギュラモーション全ての誤差を同時に計測することが可能なシステムの開発を行った.試作を作製し,その性能評価を行った結果,本システムの測定分解能は約5nmであることを確認した.また,スピンドルの測定実験を行い,本システムが超高速マイクロスピンドルの回転誤差測定に有用であることを確認した.近年の金型等の微細・小型化に伴い,省資源,省エネルギー,省スペースを目的とした工作機械の小型化が進み,これらに用いるスピンドルも小型小径化・高速化している.金型の形状精度や表面粗さはスピンドルの回転精度に大きく影響される.それゆえに,マイクロスピンドル回転精度の評価方法のニーズが増加している.このマイクロスピンドルの5自由度の回転精度(2つのラジアル方向.2つのアキシャル方向・1つのアンギュラ方向)は基準球や軸と複数の変位計を用いる従来方法では変位計の測定範囲の制限や設置の際の機械的干渉,周波数応答特性などにより測定できない.これは,従来方法で使用する基準球や軸などは変位計(ほとんどが静電容量型の変位計で測定可能な球径,軸径に制限がある)で測定できるように大きく製作されるため,軽くて小径の軸しか把持できないマイクロスピンドルではこれら比較的大きい基準球や軸をチャックに固定できず従来方法では評価できないためである.また,基準球や軸が小径化すると複数の変位計を設置する際に互いが機械的に干渉し設置できない問題が生じる.これらの問題を克服するために近年いくつか方法が提案されてはいるが,ラジアルモーション誤差のみの測定であり,2つのラジアルモーション・2つのアキシャルモーション・1つのアンギュラモーションの5自由度の回転誤差を同時に計測することはできない.そこで本研究では,超高速マイクロスピンドルのラジアルモーション・アキシャルモーション・アンギュラモーション全ての誤差を同時に計測することが可能なシステムの開発を行った.測定システムの誤差解析を行い,スピンドル回転軸とロッドレンズ中心軸の偏心に伴い発生する遠心力が測定精度に与える影響およびレンズ真円度形状が測定精度に与える影響について明らかにした.また、高速主軸の測定を行い,静電容量型変位計と測定結果を比較することで本測定装置の有用性を確認した。近年の金型等の微細・小型化に伴い,省資源,省エネルギー,省スペースを目的とした工作機械の小型化が進み,これらに用いるスピンドルも小型小径化・高速化している.金型の形状精度や表面粗さはスピンドルの回転精度に大きく影響される.それゆえに,マイクロスピンドル回転精度の評価方法のニーズが増加している.このマイクロスピンドルの5自由度の回転精度(2つのラジアル方向・2つのアキシャル方向・1つのアンギュラ方向)は基準球や軸と複数の変位計を用いる従来方法では変位計の測定範囲の制限や設置の際の機械的干渉,周波数応答特性などにより測定できない.

これは,従来方法で使用する基準球や軸などは変位計で測定できるように大きく製作されるため,軽くて小径の軸しか把持できないマイクロスピンドルではこれら比較的大きい基準球や軸をチャックに固定できず従来方法では評価できないためである.また,基準球や軸が小径化すると複数の変位計を設置する際に互いが機械的に干渉し設置できない問題が生じる.これらの問題を克服するために近年いくつか方法が提案されてはいるが,ラジアルモーション誤差のみの測定であり,2つのラジアルモーション・2つのアキシャルモーション・1つのアンギュラモーションの5自由度の回転誤差を同時に計測することはできない.そこで本研究では,超高速マイクロスピンドルのラジアルモーション・アキシャルモーション・アンギュラモーション全ての誤差を同時に計測することが可能なシステムの開発を行った.主軸回転速度150000rpmの高速主軸5自由度回転誤差の同時測定を行い,静電容量型変位計と測定結果を比較することで本測定装置の有用性を確認した.また,電動のマイクロスピンドルやエアタービンスピンドル等各種スピンドルを用いて繰り返し測定を行い使いやすいソフトウェアを開発するとともに各種誤差要因の検討を実施した.当初予定していた測定装置の評価および誤差解析を完了し、翌年度の研究計画の一部を実施済みであるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度に引き続き超高速スピンドルを用いた測定実験を実施するとともに、計測アルゴリズム・ソフトウェアの開発を行う。
動的重合格子法による大振幅運動する船体周りの粘性流シミュレーション

船舶の安全な航行に欠かせない、実海域波浪中での船体運動を、粘性数値流体力学(CFD)手法を用いて計算することの出来るコードを開発した。様々な形状の非定常計算結果を、実験値等と比較することにより、開発したコードの妥当性を検証した。平成22年度の研究計画は、1)格子移動処理ルーチンの開発、2)6自由度船体運動計算ルーチンの開発、3)格子間補間情報計算コードの効率化、4)流体ソルバーと格子間補間情報計算コードとの間での、データ受け渡し部分の検討の4項目であった。項目1)については、移動格子法(重合格子ではなく、船体近傍の格子のみが船体運動に伴って移動=計算格子が部分的に変形し、外周境界は固定されたままの状態とする方法)を用いて、各タイムステップで、計算格子が部分的に移動・変形するルーチンを開発した。本手法を用いて、強制・予測運動に伴って計算格子が然るべき位置に移動することを確認した。本手法は、動的重合格子(=格子変形ではなく、ブロックそのものの移動により運動を考慮)へ容易に置き換えることが可能となっている。項目2)については、予測運動計算ルーチンを開発し、流場方程式とのカップリング(弱形式・強形式)を含めた検討を行った。その結果、強形式を用いたカップリングにより、大振幅の運動をロバストに解くことが出来、動的重合格子を用いる際にも、本手法を採用すべきことを確認した。項目1)、2)の成果を用いて、船体の強制運動シミュレーション(Pure sway)および単純形状を用いた予測運動シミュレーション(Surge & Sway, Pitch & Heave)を実施し、計算結果を実験値等と比較することにより、開発した手法の妥当性を検証し学会発表を2回行った。項目3)および4)の格子間補間情報を計算する部分については、従来の三重線形補間を用いる方法に加え、Laplacian-weighted averageを用いた補間方法、流場全体をスプライン関数で補間し、格子間補間情報ではなく補間された流場そのものを求める方法を検討した。本検討は、次年度も引き続き行う予定である。平成23年度の研究計画は、1)前年度に開発した要素技術に対する問題点の解決、2)流体・運動ソルバーと、格子間補間情報計算コードの統合、3)開発したシステムの、実問題への適用と改良の3項目であった。項目1)については、予測運動計算を行う際の運動計算ルーチンの計算安定化を行い、平成22年度には解くことの出来なかった問題、特に(1)2次元円柱で、質量比が小さくsurge-swayの両方向に大きく運動するケース、(2)3次元船体で、波長船長比が1付近のheave-pitchの両運動振幅が大きいケース、が解けるようになった。項目2)については、流場全体をスプライン関数で補間し、格子間補間情報ではなく補間された流場そのものを求める方法の、流体・運動ソルバーとの統合を試みたものの、重合格子を用いて予測運動を解くまでには至らなかった。項目3)については、Wigley船型・Series60船型といったベンチマーク船型の他に、実用船型であるVLCCに対しても、波浪中での2自由度予測運動計算を行い、計算結果(heave,pitchの振幅および入射波に対する位相差、波浪中抵抗増加量)が、実験値と概ね一致する傾向を示した。また、運動の予測を、heave,pitchに限定せず、surge,sway,roll,yawまで出来るようにコードを改良し、6自由度運動対応とした。今年度に行った研究成果は、学会発表を1回行った。
「隣語大方」の新研究-早稲田大学服部文庫所蔵「朝鮮語訳」に着目して-

「隣語大方」の所拠資料である早稲田大学服部文庫所蔵「朝鮮語訳」につき、その文献学的・言語学的検討をおこなった。文献学的検討では、本書と対馬宗家文書などとの照合をおこない、本書対話篇巻1が1710年頃、巻2が1737年頃に成立したものであることを明らかにした。言語学的検討では、本書の朝鮮語かな表記が現実発音を反映したものであり、当時の日本語濁音の鼻音陸の有無や、朝鮮語語頭複子音の音価などを伝える重要資料であることを明らかにした。また、本文の翻字データベースを作成した。江戸時代から明治の初年にかけて、対馬および薩摩苗代川の地において朝鮮語が学習され、幾多の朝鮮語学書が編纂されたことは、ひろく知られた事実であるが、これに関連した資料の一部が今に伝わる。それら資料の多くは、1960年代に京都大学国文研究室より影印刊行され、朝鮮語および日本語の研究に裨益するところ大なるものがあった。ところで、10年ほど前から、日本の国内.外において、従来知られていなかった新資料が陸続と発見され、この分野の研究は、新たな局面にさしかかってきている。ことに、それら新発見の資料の中には、それぞれの資料の成立の経緯を考えるうえで重要な情報を提供するものがあり、各資料の成立論を再検討する必要が生じている。本研究は、このような観点から、当時最も広く用いられていた語学書のひとつである「隣語大方」をとりあげ、この度新たに発見された写本「朝鮮語訳」に着目しつつ、その成立について検討.考察を加えるものである。「朝鮮語訳」は「隣語大方」の所拠資料と判断されるが、その文献学的・言語学的検討をおこない、解題・本文の翻字・索引を作成する。最終年度においては、この資料の解題・本文翻字・索引付き影印本の刊行をおこなう計画である。本研究においては、「隣語大方」の所拠資料である早稲田大学服部文庫所蔵の「朝鮮語訳」全3巻の解読と文献学的検討(他の関連諸資料との照合)および言語学的検討を実施し、また、「朝鮮語訳」のデータベースを作成する計画であるが、本年度は、以下の研究・作業を実施した。まず、解読については、計9回の研究討論会を開催して、「朝鮮語訳」の第1条から第50条までのかな書き朝鮮語部分・ハングル表記朝鮮語部分・くずし字表記日本語部分について、検討を加えた。つぎに、文献学的検討については、「朝鮮語訳」の成立にかかわる諸資料との照合作業の一環して、「朝鮮語訳」にあらわれる数多くの歴史関連記事のうち、とくに朝鮮通信使と竹島一件に関する記事に着目し、他の史料類、とくに対馬宗家文書のひとつである「宗氏実録」との照合作業を実施した。言語学的検討については、上記の解読作業と密接にかかわる表記・音韻面(朝鮮語かな表記の転写システム)についての検討をおこなった。本年度は、とくに子音について検討し、本書の朝鮮語かな表記が同時代の対馬資料である「全一道人」(1729)のかな表記と酷似していること、本書のかな表記が少なからずその当時の日本語側の音韻・音声的事情を反映したものであって朝鮮語音韻史のみならず日本語音韻史の資料としても重要であることを明らかにした。その研究成果は、2008年1月12日に大阪大学において開催された第221回朝鮮語研究会において発表した。データベースの作成については、本年度解読のすんだ「朝鮮語訳」第1条から第50条までを入力し、デジタルデータを作成した。まず、解読については、計9回の研究討論会を開催して、「朝鮮語訳」対話篇の第51条から第105条までのかな書き朝鮮語部分・ハングル表記朝鮮語部分・くずし字表記日本語部分について、検討を加えた。つぎに、文献学的検討については、「朝鮮語訳」の成立にかかわる諸資料との照合作業の一環して、「朝鮮語訳」対話篇の文例と、対馬宗家文書の「分類紀事大綱」および「倭館館守日記」との照合作業を実施した。その結果、「朝鮮語訳」対話篇巻2の文例のほとんどが、享保19年(1734)から元文2年(1737)の史実・歴史記録に対応するものであることが明らかとなった。この事実に拠り、本書巻2の成立年がそれ以降であることは明白である。

また、この事実から、本書巻2は、雨森芳洲の建議によりこの時期に朝鮮語の稽古のため倭館へ留学した杉村久右衛門、梅野松右衛門、渡嶋源右衛門、春田治助らが,指南役である雨森芳洲の手元へ送った想定対語のレポートを材料として、語学書として編纂しなおされたものではないかと想像される。これらの研究成果は、朝鮮語史研究会および延世大学校国語国文学科BK21第3回韓国言語・文学・文化国際学術大会において発表した。さらに、データベースの作成については、本年度解読のすんだ「朝鮮語訳」第51条から第105条までを入力し、デジタルデータを作成した。本研究においては、「隣語大万」の所拠資料である早稲田大学服部又庫所蔵の「朝鮮語訳」全3巻の解読と文献学的検討(他の関連諸資料との照合)および言語学的検討を実施し、また、「朝鮮諸訳」のデータベースを作成する計画であるが、本年度は、以下の研究・作業を実施した。まず、解読については、「朝鮮語訳」第1、2巻の対話編につづき、第3巻の小説篇にとりかかり、その半分程度の解読をえた。言語学的検討については、本書の朝鮮語かな表記、とくに朝鮮語の語頭複子音の「日(b)-」、「人(s)-」に対し小書きのかな「フ#」、「ス#」を当てた例についての検討をおこなった。その分布が音声的な環境にしたがっていることから、実際の発音をあらわしたものと見られること、語頭複子音の「人(s)-」を濃音のダイアクリティックマークと見る通説をくつがえす重な根拠となるものであることを明らかにした。その成果は、第224回朝鮮語研究会、韓国国語学会50周年記念大会において発表した。データベースの作成については、本年度解読をおこなった「朝鮮語訳」小説篇の1a-30aまでを入力し、デジタルデータを作成した。本研究は、「隣語大方」の所拠資料である早稲田大学服部文庫所蔵の「朝鮮語訳」全3巻の解読と文献学的検討(他の関連諸資料との照合)および言語学的検討を実施し、また、「朝鮮語訳」のデータベースを作成する計画であったが、本年度はその最終年度にあたり、そのすべての研究・作業を完了した。まず、解読については、前年からの継続として「朝鮮語訳」第3巻の小説篇の後半部分にとりかかり、その解読を終え、「朝鮮語訳」全3巻の解読を完了した。つぎに、文献学的検討については、「朝鮮語訳」巻2にあらわれる別差上京の文例と大韓民国国史編纂委員会所蔵対馬宗家文書山川治五右衛門「朝鮮御代官記録」との照合をおこない、その文例の日付が元文2年(1737)8月17日であることを立証した。その成果は、麗澤大学で開かれた日韓言語学者会議で発表した。言語学的検討については、本書の朝鮮語かな表記、とくに母音についての検討をおこなった。かな表記の分布がおおむね音声的な環境にしたがっていることから、実際の発音をあらわしたものと見られること、アレアの非音韻化・二重母音の短母音化・前舌母音化の過程を反映していること、非語頭音節において母音の高低の対立が弱化し低舌化する傾向が見られることなどを明らかにした。その成果は、高麗大学で開かれた第2回訳学書学会で発表した。データベースの作成については、本年度解読をおこなった「朝鮮語訳」第3巻小説篇の後半部分を入力し、「朝鮮語訳」全3巻のデジタルデータを完成した。
ドキュメンタリー映像制作の協調学習を支援する学習ツール「ビデオチップ」の研究開発

映像の制能力を学習するためビデオチップと呼はれる映像断片をPCの画面上に可視化し簡便につなぎ合わせる「ビデオチップ学習ツール」の開発を継続した。本ツールは複数の人数で可視化して試行錯誤することも可能なため、協調学習の促進にも役立つ。1)ビデオチップ学習ツールの開発と協調学習の評価以下の点に重点をおき開発と実証、評価を行った。・アイコンで表される「ビデオチップ」をボード上に配置することで「思考の可視化」を行い、自分の案と他者の案を同時に検討しながら映像制作学習が可能であることの実証を行った。・その結果、他者の思考を把握しやすくなり、協調学習に効果があることが判明した。・アイコンの結合順序変更によって「試行錯誤」を複数人で同時に共有できることの重要性を確認した。・いつでも部分的に映像を連続再生可能にすることにより、「試行錯誤」をより行いやすくすることに成功した。2)ビデオチップ学習ツールを使った映像制作過程の振り返り学習の評価上記ツールのログ機能を用いて、映像制作過程における試行錯誤を振り返り学習可能であることを実証、評価した。この分析より、ビデオチップ学習ツールの優れた点および課題を明らかにした。ログをさらに可視化することにより、さらに映像制作の学習効果が向上することが示唆された。映像の編集能力を学習するためのビデオチップと呼ばれる映像断片をPCの画面上に可視化し簡便につなぎ合わせる「ビデオチップ学習ツール」プロトタイプ版を開発した。本ツールはただ独習に使用できるだけでなく、複数の人数で可視化して試行錯誤することも可能なため、協調学習の促進にも役立つ。1)ビデオチップ学習ツールのプロトタイプ版の開発と評価以下の点に重点をおき開発と確認を行った。・静止画付きアイコンで表される「ビデオチップ」をボード上に配置しながら、自分の案を検討できる「思考の可視化」と「思考の俯瞰性」。この機能によって、今まで実行不可能だった、自分の編集アイデアを、自分で簡単に振り返ることが可能になり、また、他者も自分の思考を把握しやすくなる。・ビデオチップの順序決定を、アイコンを結ぶ矢印によって行える「結線の簡便性」。・この順序をアイコンの変更によって変化させられる「試行錯誤の簡便性」。・複数の編集経路(ビデオチップ群の再生順)を比較できる「再生比較の簡便性」。2)ビデオチップ学習ツールを使った学習の実験と評価開発中のプロトタイプ版は、適宜被験者約40名の操作性評価を行った。被験者にヒアリングを行い、この分析より、ビデオチップ学習ツール・プロトタイプ版の優れた点および課題を明らかにした。プロトタイピングは段階的に行えるようにネット対応のスクリプト言語で開発し、決定した仕様を途中で改善できるように開発を行った。3)国際会議ED-MEDIA2007(査読有り、カナダ・バンクーバ)での発表ほか上記、ビデオチップ学習ツールの研究結果を、メディア教育に関する大規模国際会議ED-MEDIA2007(2007年6月)に投稿し査読通過し、口頭でもデモ発表した。反響は大きく、全く新しいタイプの映像制作学習ツールとしての評価を得た。また日本教育工学会でも、口頭発表を行った。
特殊目的計算機システム「数ふるい」とマルチ・プロセッサシステムの研究

1.概要本研究では、非ノイマン型プロセッサをもつマルチプロセッサシステムの構築を行った。そのシステムは、ノイマン型のセンタ-(ホスト)マシンの周辺に特定の処理を行う専用サブシステムを複数個配置し、センタ-マシンのOSの持つマルチタスク機能により各サブシステムへ処理を割り当てるものである。サブシステムとしては、1)連立合同式を高速に解く「数ふるいシステム」、2)デ-タ・フロ-・プロセッサを用いた画像処理システムの二つが稼働している。2.システムの概要センタ-マシンは、16ビットパソコンを使用し、OSはタイムシェアリングによるマルチタスク対応のOS-9/6809level 2を用いた。センタ-マシンは、1)2組の8ビット入出力ポ-トを介して、数ふるいサブシステムへの出力およびそのサブシステムからの解の受取り、2)さらに、画像処理用デ-タ・フロ-・プロセッサ間とのプログラムのコ-ドやデ-タの転送を画像メモリを介して行うようになっている。3.得られた結果と課題1)「数ふるいサブシステム」を用い3×3の連立合同式を解いた結果、ソフトウェアによる場合と比較して約100倍以上の高速化が可能となった。2)一方、画像処理サブシステムは、センタ-マシン間とのプログラムのコ-ドやデ-タの転送用ソフトウェアは完成している。今後は、転送速度を向上させるためにダイレクト・メモリ・アクセスによる連続転送を行うことが課題である。フォン・ノイマン型の計算機は、ある種の計算には不向きで処理に長時間を要する。そのような計算の一つに整数論の不定方程式などの問題を解く場合に使われる連立合同式がある。このような計算のための計算装置に「数ふるい」がある。本研究ではスタティック・シフトレジスタを用いた「数ふるい」回路の試作と「数ふるい」へ入力するデータの前処理と計算結果を後処理して出力するサブ・システムの制作を行った。システムは「数ふるい」回路、「数ふるい」制御用サブシステム、およびセンターマシン(ホスト)としてのパソコンで構成されておる。センターマシンは入力された連立合同式や不定方程式を含むプログラムを前処理して制御コードとデータ列を生成して「数ふるい」部へ引渡し、ホスト計算機は「数ふるい」部より結果がもどるまで他の計算をおこなう。ホスト計算機として現システムは富士通社製FM-11でOS9のマルチタスク機能に含めているが、本年度予算と来年度予算の一部を用いてFMR-70のマルチタスク機能に組み換え、さらに、データフロウCPU、並列ソートマシンを加える計画である。2.システムの概要センタ-マシンは、16ビットパソコンを使用し、OSはタイムシェアリングによるマルチタスク対応のOS-9/6809Level2を用いた。3.得られた結果と課題1)「数ふるいサブシステム」を用い3×3の連立合同式を解いた結果、ソフトウエアによる場合と比較して約100倍以上の高速化が可能となった。2)一方、画像処理サブシステムは、センタ-マシン間とのプログラムのコ-ドやデ-タの転送用ソフトウエアは完成している。
副腎再生高血圧症における血管作動性物質の研究

Wistar系ラットを用い、片側腎・副腎摘除と他側副腎核出術を施行し食塩水を飲水させた副腎再生高血圧ラットを作製し1群とし、正常血圧ラットを2群とした。結合組織蛋白質代謝測定のために以下の方法を用いた。それぞれの群に^3H-プロリンを投与し、腎動脈、及び腸間膜動脈を採取、5%のトリクロロ酢酸(TCA)を用いてhomogenateした。5%TCAにて沈殿性蛋白を摘出(90°C、50min、twice)し、抽出物はcold5%TCAにて2回洗浄した。これらの過程において洗浄を頻回に繰り返すための製氷器が必要であった。さらに半透膜を介した蒸留水に対する透析や、遠心(755g×15min.)を組み合わせ、elastin,non-collagenous protein,collagenの各分画を抽出した。今年度は以上のelastin,non-collagenous protein抽出作業をおこなったがこの過程は非常に複雑であり、安定した抽出結果を得るのに苦慮しており、安定した抽出結果が得られれば、結合組織蛋白質代謝を明らかにできると考えている。次の段階の、vasoactive substanceである6-OH-dopamineをstereo taxic法にて脳室内に投与し、中枢性のdopamine発生を遮断したうえでの血圧変動、血管収縮蛋白代謝測定、およびnon-collagenous proteinの分子量、化学構造決定については結果をだすまでには至っていない。また同時に、non-collagenous protein等、血管収縮蛋白代謝と血管平滑筋の筋収縮張力との間に相関関係があるのではないかという視点にたち、イソメトリックトランスジューサ-アンプを用いて上記の1群、2群における腎動脈および腸間膜動脈の筋張力を測定し結論をだすべく検討中である。
悪性黒色腫細胞の血管内皮細胞上における動態と転移能における細胞接着因子の役割

セレクチンなどの細胞接着因子は悪性黒色腫等の腫瘍細胞の転移や、腫瘍免疫に関わる血球細胞を病変部異に誘導するのに関与することが想定されている。本年は腫瘍免疫に関わるという意味で血球細胞側の細胞接着因子に関する検討を主に進めた。我々は血球の移動に密接に関わるL-selectin及びbeta7 integrinを欠損したマウスを用いて、B16悪性黒色腫細胞を皮下に注射する実験を行った。L-selectin及びbeta7 integrinを欠損したマウスではコントロール群と比較して腫瘍の成長が促進された。この要因として、L-selectinに関しては腫瘍細胞周辺への細胞浸潤への関与や、腫瘍抗原の提示において所属リンパ節におけるナイーブT若しくはB細胞の動員に関与することが考えられ、beta7 integrinに関しては主として腫瘍細胞周辺への細胞浸潤への関与が考えられた。皮膚における腫瘍細胞に対する免疫にはdendritic epidermal T cell (DETC)が重要であることが知られている。この細胞にはbeta7 integrin及びalphaE integrinが発現しており、これらの接着因子がDETCの皮膚における維持に重要と考えられていた。ところがbeta7 integrinが欠損したマウスではDETCの数の有意な減少は見られず、また表皮におけるクラスII陽性細胞数にも有意な減少は見られなかった。以上より、beta7 integrin欠損マウスにおける腫瘍の成長促進には他の細胞の寄与が考えられた。悪性黒色腫の転移にセレクチンなどの細胞接着因子の関与が想定されている。またその一方腫瘍免疫に関わる血球細胞を病変部異に誘導するのにも細胞接着因子が果たす役割は大きい。我々は浮遊させた人悪性黒色腫由来培養細胞をプラスチック状で培養したhy.926細胞という血管内皮細胞由来の細胞上を流すことにより、悪性黒色腫細胞の血管内皮への接着の機構について検討した。hy.926細胞自体は殆どの既知の細胞接着因子は発現していない。この細胞を土台としてL-selectinに依存する接着を誘導するfucosyltransferase VIIを導入したものと、更にVCAM-1を導入したものを用いた。人悪性黒色腫培養細胞はhy.926細胞自体とは明らかな相互作用はみられなかったが、fucosyltransferase VII及びVCAM-1を導入することにより、一部接着がみられた。今後は他の培養細胞を用いたり、流れの条件を色々変化させて検討した。腫瘍免疫に関わるという意味で血球細胞側の細胞接着因子に関しても検討を行った。
クルマエビの生殖におけるD-グルタミン酸の生理機能の解明

クルマエビの諸組織中には、D-アラニンとD-アスパラギン酸が存在しているが、雄の生殖腺にはL体の含量を上回る多量のD-グルタミン酸が存在していることから、D-グルタミン酸は雄クルマエビの生殖機能に重要な役割を担っているものと考えられる。そこで本研究では、雄クルマエビに生殖刺激を与え、D-グルタミン酸含量およびD-グルタミン酸生合成酵素活性に及ぼす影響を明らかにするとともに、D-グルタミン酸の生合成に関わる転写産物を網羅的に解析することで、D-グルタミン酸の生合成機構を明らかにし、D-グルタミン酸の生理機能を解明することとした。本年度は、まずクルマエビの片側眼柄切除がD-グルタミン酸含量に及ぼす影響について検討を行った。眼柄切除により雄クルマエビにおいても造雄腺の肥大や精巣が発達することが報告されているが、D-グルタミン酸含量の変動はほとんど認められなかった。また、雌クルマエビでは、眼柄切除により卵巣が発達することや脱皮を促進することが知られているため、雌による生殖刺激がD-グルタミン酸含量に及ぼす影響について検討を行うために、雄クルマエビを眼柄切除を行った雌クルマエビと同じ水槽で飼育したところ、D-グルタミン酸含量の変化は見られなかった。一方、クルマエビの生殖器による雄雌判別が可能となる10g程度の個体の雄の生殖腺は、生殖腺の大きな個体よりもD-グルタミン酸含量が高く、グルタミン酸ラセマーゼ活性も高いことが明らかとなり、生殖腺が成熟する初期の段階でD-グルタミン酸が積極的に生合成されていることが明らかとなった。D-グルタミン酸生合成に最も影響を及ぼす性成熟刺激を与えたクルマエビのトランスクリプト解析を行うために、次世代シークエンサーに用いる試料を今年度中に準備する予定であったが、試料の条件検討に時間を費やしたために、試料の調製をするところまでは至らなかった。今年度の研究で、最もD-グルタミン酸含量の高い雄クルマエビの条件が明らかとなったため、今後はD-グルタミン酸含量の高い試料を用いてトランスクリプト解析を行い、D-グルタミン酸生合成に関わる転写産物を網羅的に解析し、雄の生殖腺におけるD-グルタミン酸の生理機能を明らかにする。水生無脊椎動物には、D-アラニンとD-アスパラギン酸が存在していることが知られているが、クルマエビでは多量のD-グルタミン酸が雄の生殖腺にのみ特異的に存在しており、グルタミン酸ラセマーゼにより生合成されていることが明らかとなった。さらに、D-グルタミン酸は精巣のセルトリ細胞と思われる体細胞に局在していることから、精子形成に関わる機能を有するものと考えられた。そこで本研究では、雄のクルマエビに性成熟刺激を与えた際のD-グルタミン酸含量およびグルタミン酸ラセマーゼ活性の変動を明らかにするとともに、D-グルタミン酸生合成に関わる転写産物の網羅的な発現解析を行うこととした。本年度は、まずクルマエビの眼柄切除によるD-グルタミン酸生合成への影響について検討を行った。雌のクルマエビでは、眼柄神経節のX器官-サイナス腺から卵黄形成抑制ホルモンが分泌されており、卵巣発達を抑制的に調節していることから、眼柄を切除すると卵巣が発達するため、眼柄切除による人工採卵が行われている。雄においても、眼柄切除により造雄腺の肥大や精巣が発達することが報告されていることから、雄の眼柄切除を行い、生殖腺のD-グルタミン酸含量およびグルタミン酸ラセマーゼ活性を測定した。眼柄切除は片眼切除とし、継時的にサンプリングを行った。さらに、雌の人工採卵では、飼育海水温度をコントロールすることで卵巣の発達を促すことから、環境温度が雄の生殖腺発達に及ぼす影響についても検討を行った。現在、測定データの解析を行っているところである。育児休暇を1年間とり、本年度復帰して研究を再開したが、1年ぶりに実験装置を動かしてみたところ、様々な装置の故障が重なり、その対応にかなりの時間を要してしまった。さらに、クルマエビの飼育実験後の試料を凍結保存していたが、大学の停電によって-80°Cのディープフリーザーが故障し、試料が溶解してしまったため、再実験が必要となってしまったことから、進捗状況はやや遅れている。

また、雌クルマエビでは、眼柄切除により卵巣が発達することや脱皮を促進することが知られているため、雌による生殖刺激がD-グルタミン酸含量に及ぼす影響について検討を行うために、雄クルマエビを眼柄切除を行った雌クルマエビと同じ水槽で飼育したところ、D-グルタミン酸含量の変化は見られなかった。一方、クルマエビの生殖器による雄雌判別が可能となる10g程度の個体の雄の生殖腺は、生殖腺の大きな個体よりもD-グルタミン酸含量が高く、グルタミン酸ラセマーゼ活性も高いことが明らかとなり、生殖腺が成熟する初期の段階でD-グルタミン酸が積極的に生合成されていることが明らかとなった。D-グルタミン酸生合成に最も影響を及ぼす性成熟刺激を与えたクルマエビのトランスクリプト解析を行うために、次世代シークエンサーに用いる試料を今年度中に準備する予定であったが、試料の条件検討に時間を費やしたために、試料の調製をするところまでは至らなかった。今後は、雌による生殖刺激における雄生殖腺のD-グルタミン酸含量に及ぼす影響を明らかにし、D-グルタミン酸生合成に最も影響を及ぼす性成熟刺激を与えたクルマエビのトランスクリプト解析を次世代シークエンサーにより行い、D-グルタミン酸生合成に関わる転写産物を網羅的に解析する。今年度の研究で、最もD-グルタミン酸含量の高い雄クルマエビの条件が明らかとなったため、今後はD-グルタミン酸含量の高い試料を用いてトランスクリプト解析を行い、D-グルタミン酸生合成に関わる転写産物を網羅的に解析し、雄の生殖腺におけるD-グルタミン酸の生理機能を明らかにする。本年度実施する予定だった雌クルマエビによる性成熟刺激が雄の生殖腺に及ぼす影響を検討する実験が、研究の遅れにより実施できなかったため、本実験にかかる費用を翌年度に持ち越し、翌年度直ちに実施することとした。また、翌年度分として請求した助成金は、予定通り次世代シークエンサーを用いたトランスクリプト解析実験に使用する。本年度に行う予定であった次世代シークエンサーを用いたトランスクリプト解析が、研究の遅れにより実施できなかったため、トランスクリプト解析に必要な費用を持ち越すに至った。トランスクリプト解析は、研究再開後に実施する。
イオン会合性試薬による分子識別とヒスタミン、アセチルコリンの迅速定量

アセチルコリン,コリン,ヒスタミンなどは神経伝達に関与する生体微量成分として注目されている。そこでこれらに特異性を示すTBPE・Hを用い、定量条件の検討を行った。本来,TBPEは水相に添加するが、本法ではTBPE・H型として1,2-DCEに溶かして用いた。(1)Fig.1に検量線を示す。6.25x10^<-7>M6.25x10^<-6>の範囲で良い直線関係を得た。pH1011での抽出率が最も高いが、各種アミンのpKとアミンの妨害を考えると、pH11での抽出が適当であると思われる。TBPE・Hの濃度は1x10^<-4>Mとした。コリンは0.5-2.5x10^<-5>Mの範囲で定量できる。又抽出pHは12が最適であった。(2)アミン及び生体関連物質の妨害の程度をTable1に示す。イミダゾ-ル,ノルアドレナリン、ヒスタミン、ヒスチジン,ド-パミンは妨害しない。アミン系医薬品は25°Cにおいて妨害するが、測定セル内の温度を45°Cに保つとその妨害は抑制される。これはアミン-TBPE・H会合体が僅かな昇温によりサ-モクロミズムを示し、吸光度の減少をもたらすためである。(3)分子識別は抽出過程で起こるのが普通であるが、本法はイオン会合体の有機相でのサ-モクロミズムを利用しており、更に定量の迅速性と選択性の機能をFIAに持たせる試みを行った。この方法は独創的手段に基づくもので、実用性も高まるものと期待できる。ヒスタミンについては次年度に検討する予定である。
汎用的結合可能性を持つ高機能な公開鍵暗号とその量子的な拡張

本研究の目的は、今後、来たるユビキタス時代においても、高い安全性を持つ高機能的な暗号方式を提案することである。具体的に「汎用的結合可能性を持つ高機能な公開鍵暗号」を提案することにある。本研究では、安全性の理論的な定義を探ることから始め、具体的な構成方法を提案し、その実装も行い、現在利用されている暗号プロトコルとの比較を理論面、実験面から行う。結果としては、次のように述べられる。2.「放送型暗号」と「属性に基づく公開鍵暗号」を組み合わせた方式である「Broadcast-Conjunctive Attribute-based Encryption」の概念と理論的な安全性を定義し、具体的な構成方法を提案し、その構成方法の安全性も理論的に証明した。「属性に基づく公開鍵暗号」は属性情報による柔軟なアクセス制限を定義できる公開鍵暗号で、暗号化された共有データベースや、柔軟なアクセス制御機構をもつコンテンツ配信など、幅広い応用が考えられる。しかしこれまでは、本プリミティブにおいて漏洩した鍵を無効化できる技術が提案されていなかった。今回の提案方式はまさにこの問題を解決する技術である。この結果は「Broadcast-Conjunctive Attribute-based Encryption」という論文で、国内学会の「2008年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2008)」で発表を行った。現在は国際会議と国際誌に投稿の準備をしている段階である。
自己拡張可能な文法体系とコンパイルタイム・リフレクションに関する研究

自己拡張可能な文法を持つプログラミング言語開発ツールとして、これまで種々のプログラミング言語の構文解析系記述/生成の為に用いられているYACC/Bisonの拡張を試みている。その前段階として、YACC/Bisonで用いられているLALR(1)構文解析系の差分的構成法を提案した。これまで、LALR(1)構文解析系の差分的構成法は、プログラミング言語開発環境における文法デバッグ等の為のものとして提案されたものがあるが、既存の差分的構成法では、LALR(1)構文解析表作成の基礎となるLR(0)状態遷移グラフのみの差分的構成法となっており、先読み記号の計算に関しては、YACC等で用いられている伝統的な方法の枠を超えるものではなく、差分的構成法とは言い難いものである。これに対し、本研究で提案した方法は、先読み記号の計算も差分的に計算する為の、ε導出可能性条件の表現方法、ε導出可能性条件を含む終端記号列の導出可能性を含む、各種の概念、枠組みを提案した。この中には、LALR(1)構文解析表の「真の」差分的構成法となるよう、LR(0)状態遷移グラフの状態識別法の見直しも行った。本年度の研究では特に、自己拡張可能なプログラミング言語の構文解析系記述体系として実用に耐え得るよう、差分的計算に必要な記憶領域を節約する為の方法として2つの方法を提案した。1つは、動的拡張可能な文法を持つプログラミング言語でも、拡張可能な構文要素と拡張不可能で固定された構文要素があると言う点に着目し、はじめに与えられた文法の上でそれを区別し、拡張不可能な部分の構文解析表の構成が完了した後、それに関わる部分のε導出可能性に関する情報を破棄/固定することにより、大幅な使用メモリ領域の節約に成功した。また、動的に拡張可能な構文要素に関しても、単一の生成規則の付加で拡張が完了する場合だけでなく、複数の生成規則を付加することにより、構文の拡張が完了する場合も多い。そのような場合に効果を発揮する、構文要素の依存関係に基づくトポロジカルソート法を提案、プロトタイプを作成し、その実効性を確認した。自己拡張可能な文法体系として,Reflective Context-Free Grammarを提案し、その文法の成す言語クラスが文脈自由言語と文脈依存言語の中間であること、導出過程における性質、入力文字列の長さnに対しnの5乗のオーダーの構文解析アルゴリズムが存在すること、また、そのアルゴリズムにおいて、動的に新たに付加された構文規則の数mに対し、指数オーダーとなることを示した。また、自己拡張可能な文法を持つプログラミング言語開発ツールとして、これまで種々のプログラミング言語の構文解析系記述/生成の為に用いられているYACC/Bisonの拡張を試みている。さらに、自己拡張可能なプログラミング言語の構文解析系記述体系として実用に耐え得るよう、差分的計算に必要な記憶領域を節約する為の方法論を提案し、プロトタイプを作成し、その実効性を確認した。

1つは、動的拡張可能な文法を持つプログラミング言語でも、拡張可能な構文要素と拡張不可能で固定された構文要素があると言う点に着目し、はじめに与えられた文法の上でそれを区別し、拡張不可能な部分の構文解析表の構成が完了した後、それに関わる部分のε導出可能性に関する情報を破棄/固定することにより、大幅な使用メモリ領域の節約に成功した。また、動的に拡張可能な構文要素に関しても、単一の生成規則の付加で拡張が完了する場合だけでなく、複数の生成規則を付加することにより、構文の拡張が完了する場合も多い。そのような場合に効果を発揮する、構文要素の依存関係に基づくトポロジカルソート法を提案、プロトタイプを作成し、その実効性を確認した。
マハートマ・ガンディーのカースト観-伝統と近代の狭間で-

マハートマ・ガンディーは、カースト制度を是認する傾向を示して不可触民階級出身のビムラオ・アンベードカルと激しく対立したが、他方で、不可触民制度をヒンドゥー社会に不可欠なものと考えるヒンドゥー・サナタニスト(正統派)とも明確に見解を異にした。このことは、彼のカースト観が、近代とも伝統とも一線を画した思想であったことを示しており、本研究においては、彼の思想をそうした文脈において分析しようとするものである。第一年度は、研究課題として掲げた項目のうち、マハートマ・ガンディーの不可触民制度およびカースト制度に関する言説を、ビムラオ・アンベードカルによる批判と対比的に分析する作業を進めてきた。ガンディーが、カースト制度を維持しつつ不可触民制度を撤廃しようとする際に、カースト・ヒンドゥーによる改心に期待するところが大きいが、基本的に人間の性悪説に立つアンベードカルは、ヒンドゥー社会を根底的に規定しているカースト制度を撤廃することなくして、不可触民は解放されないとガンディーを批判する。ガンディーがカースト制度を支持する根拠の一つは、職業の世襲制による競争原理の排除にあるが、職業が多様化し、高度化した近代インド社会にあってそうした考えは支持されにくい。文献を鋭意揃えるべく努力しているが、その分析は、若干遅れ気味である。平成21年度は、学内の委員会の業務も軽減されるために、その遅れを早期に取り戻したいと考える。とりわけ、不可触民による反乱の歴史と、ガンディー指導の不可触民制度撤廃運動の経緯を整理する作業は、第二年度の研究課題と平行しながらいっそう進めてゆかねばならない。とはいえ、インド・ジャイプールで「非暴力の経済学」を標榜する研究機関IILMでの講演、環境・平和研究会(於:立教大学)での研究報告、京都大学東南アジア研究所における国際ワークショップでの研究報告など、国内外でガンディー思想に関する研究成果を発表する複数の機会を得た。その内容は、論文としてModern Asian Studiesに投稿中である。第二年度は、ガンディーのアンベードカルの不可触民制度およびカースト制度に関する見解の相違を整理するとともに、さらにガンディーとサナタニストとの論争を分析することによって、「伝統と近代の狭間で」形成されるガンディーの考え方の特徴を理解することに努めた。とりわけ後者の点については、スタンフォード大学にてナトラーム・ゴードセーの法廷証言を入手することができ、鋭意分析中である。しかしながら、問題は、ゴードセーの見解が、ヒンドゥーの伝統主義者の見解を代表していると考えていた研究代表者の当初の想定に反して、たとえば、アシス・ナンディーなどは、ゴードセーが、近代のとりわけ中産階級のメンタリティーを代表して、ガンディーの暗殺にいたったとの見解を示している。この点は、ガンディーのカースト観を理解するうえで、重要な論点となりうるものであり、今後さらに慎重な吟味が必要である。さらに、ガンディーの同時代より今日まで、おびただしい数の論者が、彼の「近代」理解をめぐって論評してきており、これを吟味する作業を行った。この点については、今年度の研究成果として、『香川法学』第29巻第3・4号に掲載されている。さらに、論文"Gandhism in the Age of Globalization : Beyond Amartya K. Sen's Criticism"をガンディー研究に関する学術誌であるGandhi Margに投稿したところ採択され、2010年4-6月号に掲載されることが決定した。研究の主柱たるガンディーのカースト観については、2010年夏にスタンフォード大学にて鋭意文献の収集と分析に努め、現在は最終的に論文にまとめる作業を行っている。とりわけ、ガンディーを暗殺したナトラーム・ゴードセーの法廷証言関連の文献を2009年に引き続き入手できたことは大きな収穫であった。ガンディーは、不可触民出身の近代主義者アンベードカルの批判にもかかわらずカースト制度を支持したが、同時に不可触民制度を支持するバラモンらの伝統主義的考え方を激しく批判していたのであり、そのカースト観は、近代と伝統の狭間をゆくものであったことが理解される。マックス・ヴェーバーは、カースト制度に資本主義の発展を妨げる要素を見出していたが、ガンディーはまさに、インドの資本主義的発展につながる利己心の制御をカースト制度に求めていたと見ることができる。
自己組織性単分子膜を用いる光電変換の研究

本研究により得られた研究成果を以下にまとめる。(1)ルテニウム錯体-ビオローゲン連結色素による光電変換可視光を効率よく吸収する電子供与体(D)としてルテニウム錯体を選び、ビオローゲンを電子受容体(A)とする連結色素を合成した。自己組織化法によって色素の単分子膜を金電極表面に構成した。電子供与体に対して複数の電子受容体を配置させる事が光電変換効率の向上に重要である事を明らかにした。また電子供与体-受容体間距離がヘプチル基程度の長さが最適である事も明らかにした。さらに、D:A=1:2の色素の方が、D:A=1:1の色素より2倍以上の光電流効率を示すことを明らかにした。(2)ポルフィリン-フラーレン系の光電変換電子供与体として吸光係数が極めて大きいポルフィリン(D)、電子受与体として三重項状態が安定なフラーレン(A)の系について、単分子層膜をITO電極上に構成した。DとAの対を形成する方が格段に大きい光電流が得られる事を明らかにした。(3)金ナノ粒子を用いる光電変換金ナノ粒子表面への単分子膜作製について検討した。金ナノ粒子と色素を交互に自己組織化したものや、金ナノ粒子を堆積させた多孔性電極への自己組織化により作製した光電変換素子について、平面構造の単分子膜修飾電極と性能の比較を行った。その結果、金ナノ粒子を用いることで30倍程度の性能向上を実現できた。(4)光電池への展開色素を修飾した電極と対極で構成されるサンドイッチ構造の二極式の光電池を組み立てた。0.4Vの起電力、数μAの短絡電流を得た。単分子膜を用いた世界最薄の光電池である。(5)双方向性光電変換素子の創製逆方向の光電流機能を示す2種の色素より成る単分子膜を構成し、波長を変えて光電流を測定した。その結果500nm以下と600nm以上で逆方向の光電流が認められた。双方向性分子フォトダイオードを世界ではじめて実証した。次世代のクリーンエネルギーとして太陽光の有効利用がある。本研究では、有機色素太陽電池を開発するための基礎研究として、自己組織性単分子膜の光電変換特性について研究した。主な成果は以下の通りである。(1)ルテニウム錯体-ビオローゲン連結色素による光電変換可視光を効率よく吸収する電子供与体としてルテニウム錯体を選び、ビオローゲンを電子受容体とする連結色素を合成した。この修飾電極を動作電極とする三極式電解セルを作製し、キセノンランプの照射により発生する光電流を調べた。その結果、電子供与体に対して複数の電子受容体を配置させる事が光電変換効率の向上に重要である事を明らかにした。(2)ポルフィリン-フラーレン系の光電変換電子供与体として吸光係数が極めて大きいポルフィリン、電子授与体として三重項状態が安定なフラーレンを用いる系について、単分子層膜をITO電極上に構成した。フラーレン単独膜でも光電流は認められるが、ポルフィリンとの対を形成する方が格段に大きい光電流が得られる事を明らかにした。また単分子層膜の構築法として、表面ゾルーゲル法が実用的に有利であることも明らかとなった。(3)金ナノ粒子を用いる光電変換LB法や自己組織化による単分子層膜の作成法についての研究と共に、金ナノ粒子表面への単分子膜作製についての研究を検討するため、金ナノ粒子の調整と光化学的性質について検討した。その結果、レーザー光の照射により金ナノ粒子のサイズ制御が可能である事を明らかにした。サイズと表面修飾率との関係について検討を進めている。

0.4Vの起電力、数μAの短絡電流を得た。単分子膜を用いた世界最薄の光電池である。(5)双方向性光電変換素子の創製逆方向の光電流機能を示す2種の色素より成る単分子膜を構成し、波長を変えて光電流を測定した。その結果500nm以下と600nm以上で逆方向の光電流が認められた。双方向性分子フォトダイオードを世界ではじめて実証した。化石燃料の消費を主要因する地球規模での環境破壊を抜本的に解決するためのクリーンエネルギーシステムとして、太陽光の有効利用が再び脚光をあびている。有機色素と半導体を組み合わせた色素増感太陽電池は低コストかつ簡便に製作できるなどの利点を持つものの、再現性や安定性に乏しいなどの問題点も指摘されおり、新しい概念に立脚した色素/電極系の開発が必須である。本研究では、光合成の分子機構を模範とする高性能光電変換システム、すなわち、電子供与体(D)-受容体(A)連結色素の自己組織性を活用した色素単分子膜電極による革新的光電変換システムの実現を目指す。昨年度に引き続いて、電子供与体(D)-受容体(A)連結色素の合成をすすめると共に、光電変換の最適化と光電池への展開を図った。具体的成果を以下にまとめる。(1)D・A比を変えた連結色素を合成し、電極表面に自己組織化により単分子層膜を構成した。この電極の光電変換効率を測定した結果、D : A=1 : 2の色素の方が、D : A=1 : 1の色素より2倍以上の光電流効率を示すことを明らかにした。(2)色素を修飾した電極と対極で構成されるサンドイッチ構造の二極式の光電池を組み立て、電子メディエーターとしてヨウ素を用い、光電池としての動作特性を検討した。(3)逆方向の光電流機能を示す2種の色素より成る単分子膜を構成し、波長を変えて光電流を測定した。タンデム型光電池への展開を遂行中である。本研究により得られた研究成果を以下にまとめる。(1)ルテニウム錯体-ビオローゲン連結色素による光電変換可視光を効率よく吸収する電子供与体(D)としてルテニウム錯体を選び、ビオローゲンを電子受容体(A)とする連結色素を合成した。自己組織化法によって色素の単分子膜を金電極表面に構成した。電子供与体に対して複数の電子受容体を配置させる事が光電変換効率の向上に重要である事を明らかにした。また電子供与体-受容体間距離がヘプチル基程度の長さが最適である事も明らかにした。さらに、D : A=1 : 2の色素の方が、D : A=1 : 1の色素より2倍以上の光電流効率を示すことを明らかにした。(2)ポルフィリン-フラーレン系の光電変換電子供与体として吸光係数が極めて大きいポルフィリン(D)、電子受与体として三重項状態が安定なフラーレン(A)の系について、単分子層膜をITO電極上に構成した。DとAの対を形成する方が格段に大きい光電流が得られる事を明らかにした。(3)金ナノ粒子を用いる光電変換金ナノ粒子表面への単分子膜作製について検討した。金ナノ粒子と色素を交互に自己組織化したものや、金ナノ粒子を堆積させた多孔性電極への自己組織化により作製した光電変換素子について、平面構造の単分子膜修飾電極と性能の比較を行った。
州憲法上独立した米国大学と高等教育政策の計画・調整

近年の米国高等教育では、改革のリーダーシップの機能不全のために州全体の計画・調整の枠組みの在り方が問い直されており、この10年ほどの間に少なくとも7州でこうした枠組みの改革が既に行われている。本研究課題「州憲法上独立した米国大学と高等教育政策の計画・調整」は、旗艦州立大学が州憲法による自治を有する6州を対象として、高等教育に期待される公的使命の達成に向けて、大学の強固な自治・自律性と、学外からの公的統制との葛藤がいかにして乗り越えられようとしているのかを、<憲法上独立した旗艦州立大学>と<州全体の高等教育政策の計画・調整機構>に注目しつつ明らかにする。
新しい染色体同定法の開発とアフリカツメガエルの染色体地図の作成

アフリカツメガエルの染色体の同定と遺伝子地図の作成を行なうために、以下に列挙する諸研究を行なった。1.蛍光検出による高感度マッピング法を開発し、染色体特異的なマ-カ-遺伝子のクロ-ニングを行なっている。2.遺伝子のクロ-ニング、増幅、塩基配列の決定などに不可欠な、高純度のプラスミドDNAを迅速に分離する方離する方法を開発した。3.DNA断片を高性能、短時間に分離できるQA樹脂担体を開発し、これを用いるHPLCシステムを確立した。4.核酸固相化アンカ-を開発し、これを用いる高能率クロ-ニング法を確立した。現在、種々のホルモン遺伝子や変態に関連した種々の遺伝子のクロ-ニングを行なっているが、24に述べた新技術の開発によって、これまで煩雑な操作と多大な時間を要したクロ-ニング技術は大幅に改善された。5.核酸固相化アンカ-を用いるハイブリッド分離法を新たに開発し、アフリカツメガエルの雌にのみ存在する遺伝子のクロ-ニングを行なった。この遺伝子をプロ-ブとして性染色体を決定する予定であるが、性決定機構に関与する遺伝子であるかどうかの検討も行なっている。6.カエルの変態に重要な役割を果たすことが知られているコラゲナ-ゼのcDNAをクロ-ニングした。7.上記の研究項目に関連し、再構成した皮膚モデル実験系を用いて、コラゲナ-ゼの産生量を調節する表皮細胞因子を発見した。また、カエルの変態ホルモンである甲状腺ホルモンが前駆体タンパク質(チログロブリン)内において如何なる部位で合成されるかを、独自に開発したアフィニティ-分離法を用いて解明した。今後、本研究により開発された種々の手法を駆使し、できるだけ多数のマ-カ-遺伝子をクロ-ニングし、全染色体を同定するとともに、詳細な染色体地図の作成を行なってゆきたい。DNAを高性能に分離・分析することの可能なHPLCシステムを確立した(投稿中)。アフリカツメガエルの雌雄の成蛙のそれぞれからDNAを調製し、各種の制限酵素で切断し、我々の開発した高感度検出用のM13cmファ-ジおよびpUCcmプラスミドを用いて種々のライブラリ-を作製した。これらのライブラリ-から性特異的なDNAや染色体特異的DNAを分離するために、固相化プロ-ブを用いて効率良くクロ-ニングする方法を新たに開発し、目下、これらのクロ-ニングを行っている。この方法は、核酸固相化アンカ-と名付けたDNA断片を用いて、種々のプロ-ブDNAを酵素反応によって固相化するもので、如何なる核酸でも容易に固相化できる。本法の特許申請や学会発表は既に行い、論文誌上での発表の準備が進んでいる。固相化プロ-ブを用いれば、mRNAの固相分離に引続き、固相上で直接cDNAライブラリ-を作ることが可能なため、極微量の組織からでもcDNAライブラリ-が作製できる。また、これまで多大の時間や労力を要したクロ-ニング操作が極めて迅速かつ確実なものとなる。したがって、染色体地図を作製するための多種のマ-カ-遺伝子を分離・同定するための強力な手段を手に入れたことになる。現在、アンカ-を介して固相化した染色体特異的なDNAを使って、染色体DNAを分離する方法も検討中である。一方、カエルの変態ホルモンとして知られている甲状腺ホルモンがカエル尾部に局在する表皮細胞のケラチン化や増殖阻害の現象を誘導することを見出し(既に発表)、本研究の変態およびプログラムド・セル・デスに関する遺伝子群の発現遺伝子地図を作成するための材料として最適であることが確認された。