hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パワー変調された長パルスレーザーの開発とそのプラズマ計測への応用

本研究は、当研究室でかねてより提案している新しい高温プラズマ診断法「駆動散乱法」の原理実証を目的としている。駆動散乱法は、外部から、パワー変調されたレーザービームをプラズマに入射することにより静電波動を励起し、励起した波動の分散特性からプラズマ自身の性質を推定する方法である。まず、平成2年度には、平成3年度以降の実験で静電波動の励起に用いるTEA CO_2レーザーシステムの整備を行った。本システムでは、2モードで動作するハイブリッドCO_2レーザーを注入源したパルス注入ロック方式により、主TEA4CO_2レーザーから10J級の長パルス・パワー変調出力(1μs、30MHz)が安定に得られる。平成3年度には、平成2年度に整備したパワー変調レーザーシステムを用いて、実験室プラズマ中に静電イオンサイクロトロン波を励起することに成功した。波動の励起には静電プローブを用いた。プラズマの背景揺動に埋もれた微弱な波動信号を抽出するのに、新しく開発した狭帯域数値フィルターを用いた。励起された波動の分散特性は静電イオンサイクロトロン波の分散関係をほぼ満足した。本研究の最終年度である平成4年度には、平成3年度の実験で励起された静電波動の振幅と、理論および計算機シミュレーションで得られる波動の振幅との比較・検討を行った。その結果、実験値と理論値は数係数を除いてほぼ一致した。また、理論値とシミュレーションの値はよい一致を示した。以上述べたように、本研究の当初計画・目的はほぼ100%達成された。本研究の目的は、当研究室でかねてより提案している新しい高温プラズマ診断法「駆動散乱法」の原理実証として、パワ-変調されたレ-ザ-ビ-ムを用いて実験室プラズマ中にイオン波領域の静電波動が励起できることを実験的に示すことにある。この目的を達成するための3年計画のうちの初年度にあたる本年度は、まず、静電波動励起用光源として、大型のパルス注入ロック方式TEA CO_2レ-ザ-を建設し、次に静電波動励起実験を開始して実験上の問題点を洗い出し、来年度からの本格的波動励起実験に備えるとの計画を立案した。本年度の研究計画はほぼ予定通りに実行された。波動励起用TEA CO_2レ-ザ-は平成2年8月に設計が完了し、同年12月には必要部品の納品および組立が終了した。本TEA CO_2レ-ザ-は鉄製光学架台(1339千円)上で強固に組み立てられている。発振テストを行ったところ、共振器長を5.2mと長くとった場合で、共振器に拡大率4の不安定共振器を用いると5Jの出力が得られ、当初の設計目標がほぼ達成された。今後共振器の拡大率を調整すればさらなる出力向上が期待できる。平成3年1月から、当研究室の小型ミラ-プラズマにレ-ザ-ビ-ムを入射し、静電波動を励起する実験を開始した。その際、TEA CO_2レ-ザ-と注入源ハイブリッドCO_2レ-ザ-の放電のタイミングの調整にはディジタル遅延パルス発生器(799千円)が用いられている。また、TEA CO_2レ-ザ-のパワ-変調に2周波数パルス注入ロック方式を用いたところ、煩雑な帰還制御を行わなくてもほぼ実用に耐え得る安定性でパワ-変調出力が得られた。今のところ波動励起を示す実験結果は得られていないが、来年度以降、ビ-ム強度の増大等の措置を施すことにより静電波動の励起を予定している。

昨年度に、本波動励起実験で用いる大型のパワ-変調TEA CO_2レ-ザ-の整備を行ったので、本年度はこのレ-ザ-を用いた波動励起実験を中心に研究を行った。また、昨年度整備したレ-ザ-システムに帰還制御ル-プを組み込み、パワ-変調出力が毎回確実に得られるように改良して、実験効率の向上を図った。対象プラズマには当研究室の小型ミラ-装置で得られる低温プラズマ(電子温度10eV、電子密度10^<12>cm^<ー3>)を用いた。レ-ザ-システムと対象プラズマ発生装置は隣合った二つの実験室に設置されており、両者は4枚のミラ-を用いたビ-ム伝送系により結ばれている。レ-ザ-システムで得られるパワ-変調ビ-ムはプラズマの直前でシリンドリカルレンズにより集光され、シ-ト状に整形されてプラズマに入射される。静電波動の検出には2本のラングミュアプロ-ブを用いた。レ-ザ-ビ-ムの波形およびプロ-ブ信号の測定に、広帯域プリアンプ(411千円)が用いられている。プラズマ発生装置の磁場強度を変化させて実験を行ったところ、静電イオンサイクロトロン波の分散関係を満たす磁場強度に対して、静電波動が選択的に励起されることをみいだした。また、2本のプロ-ブで波動が検出される時間差から求めた波動の伝搬速度は、静電イオンサイクロトロン波の群速度とほぼ一致した。来年度は励起した波動の波数を直接求めるために、遠赤外レ-ザ-による散乱計測を計画している。本研究は、当研究室でかねてより提案している新しい高温プラズマ診断法「駆動散乱法」の原理実証を目的としている。駆動散乱法では、外部から、パワー変調されたレーザービームをプラズマに入射することにより静電波動を励起し、励起した波動の分散特性からプラズマ自身の性質を推定する。平成2年度に、波動の励起に用いるTEA CO_2レーザーの整備を行い、平成3年度には、このレーザーを用いて、実験室プラズマ中に静電イオンサイクロトロン波を励起することに成功した。本研究の最終年度である本年度には、平成3年度の実験で励起された静電波動の振幅と、理論および計算機シミュレーションで得られる波動の振幅との比較・検討を行った。実験で得られた波動の振幅が、従来の理論で得られる波動の振幅と一致するかどうか検討しておくことは、今後駆動散乱法を大型装置に適用する際に用いるレーザー装置の規模を設計する上で極めて重要である。理論解析の結果、パワー変調レーザーにより励起される波動の振幅は、レーザービームのポンデロモーティブ力のポテンシャルエネルギーとプラズマの電子温度との比に比例することが示された。このときの比例定数は一種の波動励起効率を与える。静電イオンサイクロトロン波の場合についての波動励起効率を理論的に求めたところ、実験結果の数分の1程度の値が得られた。実験で得られた波動励起効率が理論的に予測される値より大きかった原因については、プラズマの背景揺動等の影響が考えられるが、詳細な検討は今後の課題に残された。また、実験結果や理論解析との比較のため、2.5次元のハイブリッド粒子コードを用いた計算機シミュレーションも行った。計算機シミュレーションで得られた波動励起効率は、理論解析の結果とはほぼ一致したものの、やはり実験結果より小さな値となった。
ナノ素材が凝固線溶系に及ぼす影響とそのメカニズムの解明に関する研究

1.ナノ素材の経気道曝露が、肺での炎症に伴う血液凝固・線溶系に及ぼす影響細菌毒素の経気道曝露により、コントロール曝露と比較して肺での接着分子の発現が明らかに惹起された。また、細菌毒素の曝露により、コントロール曝露と比較して血液凝固系のみならず線溶異常が明らかに惹起された。ナノ素材と細菌毒素との併用曝露は、細菌毒素成分の単独曝露と比較してこれらの、肺での接着分子発現及び血液凝固線溶異常を明らかに増悪した。その増悪程度は、最も小さなナノ素材と細菌毒素成分との併用曝露において顕著であった。2.ナノ素材の経気道曝露が、肺での炎症に伴う血液凝固・線溶系に及ぼす影響のメカニズムに関する研究cDNAマイクロアレイでの検討にて、ナノ素材と細菌毒素との併用曝露は、細菌毒素の単独曝露と比較して、肺における発現レベルが変動(増加・減少)する遺伝子が顕著に多く認められた。それらの遺伝子の中には炎症に関わる分子や、凝固線溶系に関わる分子が多種含まれていた。以上の成果から、ナノ素材の経気道曝露は、肺での炎症によって誘発される血液凝固線溶異常を増悪しうることが明らかとなった。また、ナノ素材による炎症や血液凝固線溶異常の増悪は、遺伝子転写レベルでも確認できた。1.ナノ素材の経気道曝露が、血液凝固・線溶系に及ぼす影響ナノ素材の経気道曝露により気道での炎症細胞浸潤が有意に惹起された。炎症の程度はより小さな素材の方が強く、大きくなるにしたがって弱まった。肺での炎症性サイトカインの発現も気道炎症と同様の傾向であった。血液凝固系のマーカーに関してはナノ索材の単独経気道曝露では明らかな変化はもたらさなかった。2.ナノ素材の経気道曝露が、肺での炎症に伴う血液凝固・線溶系に及ぼす影響細菌毒素成分の経気道曝露によりコントロール曝露と比較して気道炎症及び肺での炎症性サイトカインの発現が明らかに惹起された。また、細菌毒素成分の曝露によりコントロール曝露と比較して血液凝固異常が明らかに惹起された。ナノ素材と細菌毒素成分との併用曝露は、細菌毒素成分の単独曝露と比較してこれらの気道(肺)炎症及び血液凝固異常を明らかに増悪した。以上の成果から、1)ナノ素材の経気道曝露は、素材の大きさと程度が逆相関して気道炎症を惹起するが.明らかな血液凝固異常は惹起しない、2)ナノ素材の曝露は、細菌毒素成分の経気道曝露により誘発された気道炎症及び血液凝固異常を増悪しうる、3)ナノ素材による細菌毒素誘発気道炎症及び血液凝固異常の増悪効果は、素材の最も小さなもので顕著に発揮される、ということが明らかとなった。本結果は気道曝露されたナノ素材が、感染性肺疾患の憎悪要因のみならず、狭心症や心筋梗塞といった心血管系疾患の危険因子となりうることを実験的に証明した。
金属クラスターをマトリックスとする化学修飾電極を用いた生体類似システムの開発

本研究は,高原子価金属オキソユニットを含む金属クラスターマトリックスの詳細な構造やその機構を分子レベルで解明することを目的とし,さらには,それらを用いた生体関連物質の電気化学的検出(センサー),電気化学的変換(触媒),電気エネルギーへの変換(バイオ電池)等の環境調和型システムの開発を目指すものである。本年度は昨年度に引き続き,高原子価Ru化合物を用いた非酵素型グルコースセンサーの開発を中心に研究を行った。まず,高原子価Ru(VII)を安定化させるRu/Feプルシアンブルー(RuOx-PB)マトリックスで修飾を施した化学修飾電極(RuOx-PB/CME)の分子化学的理解を得るために,Ru(oxo)ユニットを含むかご形クラスター化合物を用いたITO及びGC化学修飾電極の作成を行い、UV-Vis分光分析、電気化学的解析等によりRu(IV)oxoかご型骨格内に高原子価のRu(VII)=O種が取り込まれた構造を有することを明らかにした。また、これら化学修飾電極を用いてグルコースの電気化学的酸化反応を検討した。金属クラスターの基本単位となるRu-O-Ruユニットを含む二核錯体の合成と化学修飾電極への応用を試みた。特に,トリスピラゾリルボレートを末端配位子に用いたRu(III)二核錯体はNafion薄膜内にRu(OH)Ru型構造として安定化することができ,このようにして得られて化学修飾電極の電気化学特性及び電気化学触媒能に関して検討を行ったところ,非常に穏和な条件でニトロソニウム(NO^+)の選択的還元反応を促進することを見いだした。現在,Nafion担持Ru(OH)Ru化学修飾電極を用い,グルコースの非酵素的酸化反応等,生体類似反応における触媒活性を探索している。これら結果の一部を米国化学会誌Langmuirに発表した(Langmuir,2007,23,391-394)。本研究は,高原子価金属オキソユニットを含む金属クラスターマトリックスの詳細な構造やその機構を分子レベルで解明することを目的とし,さらには,それらを用いた生体関連物質の電気化学的検出(センター),電気化学的変換(触媒),電気エネルギーへの変換(バイオ電池)等の環境調和型システムの開発を目指すものである。本年度は主として,高原子価Ru化合物を用いた非酵素型グルコースセンサーの開発を中心に研究を行った。まず,高原子価Ru(VII)を安定化させるRu/Feプルシアンブルー(RuOx-PB)マトリックスで修飾を施した化学修飾電極(RuOx-PB/CME)の分子化学的理解を得るために,Ru(oxo)ユニットを含むかご形クラスター化合物の合成を行うと同時に,金属クラスターの基本単位となるRu-O-Ruユニットを含む二核錯体の合成と化学修飾電極への応用を試みた。特に,トリスピラゾリルボレートを末端配位子に用いたRu(III)二核錯体はNafion薄膜内にRu(OH)Ru型構造として安定化することができ,このようにして得られて化学修飾電極の電気化学特性及び電気化学触媒能に関して検討を行ったところ,事情に穏和な条件でNOの還元反応を促進することを見いだした。また,ピリジン系多座配位子を用いることによりRu(IV)等の高原子価Ru多核錯体を合成し,Ru(VI)=O, Ru(VII)=O等の酸化活性種を容易に発現しうるクラスターシステムの開発を模索している。上記高原子価Ruクラスター以外に,高原子価Mnを含むクラスターの開発にも着手しており,Mn(IV)オキソユニットが中心に存在するMn17核クラスターの合成に成功した。現在,このようなMnクラスターに関する電子移動および酸化還元特性を解明すると同時に,化学修飾電極への応用についても検討を行っている。特に,トリスピラゾリルボレートを末端配位子に用いたRu(III)二核錯体はNafion薄膜内にRu(OH)Ru型構造として安定化することができ,このようにして得られて化学修飾

電極の電気化学特性及び電気化学触媒能に関して検討を行ったところ,非常に穏和な条件でニトロソニウム(NO^+)の選択的還元反応を促進することを見いだした。現在,Nafion担持Ru(OH)Ru化学修飾電極を用い,グルコースの非酵素的酸化反応等,生体類似反応における触媒活性を探索している。これら結果の一部を米国化学会誌Langmuirに発表した(Langmuir,2007,23,391-394)。
時系列解析による合理的バブルの検証

TOPIXとIT・情報関連企業の多いTOPIX業種別について調べたところ,1990年初頭のバブル崩壊の検出はADF検定統計量は検出できなかった.しかしADF検定統計量を異時点で逐次的に計算し最大値をとったsupADF検定統計量では合理的バブルが検出された.またモデルのあてはまりのよさを調べる検定(かばん検定)についても結果を得た.TOPIXとIT・情報関連企業の多いTOPIX業種別について調べたところ,1990年初頭のバブル崩壊の検出はADF検定統計量は検出できなかった.しかしADF検定統計量を異時点で逐次的に計算し最大値をとったsupADF検定統計量では合理的バブルが検出された.またモデルのあてはまりのよさを調べる検定(かばん検定)についても結果を得た.研究目的は、国内外市場の代表的指数(TOPIX、NASDAQ総合指数、地価指数など)から時系列解析の手法を用いてバブル経済の検出を行い、統計学的にバブル経済の一連の事象(生起...ピーク・崩壊...終結)を説明することにある。具体的にはよりよい統計学手法を理論的に検証し、実際のデータに適用する。研究計画のタイトルは大きな問題を扱っており、1、2年で解決する問題ではない、今年度は大きく分けて2つ、(1)推定量(検定統計量)の有限標本のふるまいのシミュレーション、(2)モデルの当てはまりの(相対的な)よさをしらべる検定(かばん検定)を行った。報告は以下の通り:(1)シミュレーション手法を用いて検定統計量の有限標本のふるまいを調べた。計画で想定した重み付き対称推定量は有限標本分布と漸近分布の乖離が大きい。またこれは最小二乗推定量や最尤推定量にも言えることである。このシミュレーション結果よりから漸近理論の再構築と新たな検定統計量を構築する必要性を感じた。また合理的バブルの検証では標本をアップデートしながら検定を行うことが必要となるため、さらに時間変動に有効な検定統計量にする必要があることもわかった。(2)統計的検証のための道具である検定統計量(鞄検定統計量)の構築を行った。1報はすでに掲載され1論文は現在投稿中で2論文作成中である。経済モデルのほとんどは真のデータの近似にすぎず、そのモデルは誤っていると考えるのが自然である。また想定される説明変数やモデルの関数の候補は多数存在するのでモデルを選択する必要がある。これはいわゆる情報量基準と多重検定に関係する問題となる。そこでかばん検定タイプの尤度比検定統計量を提案し、その検定の有効性を議論した。この研究は国内外で発表を行っており、現在もその拡張に取り組んでいる。研究目的は,国内外市場の代表的指数(TOPIX,NASDAQ総合指数,地価指数など)から時系列解析の手法を用いてバブル経済の検出を行い,統計学的にバブル経済の一連の事象(生起...ピーク・崩壊...終結)を説明することにある.具体的にはよりよい統計学手法を理論的に検証し,実際のデータに適用する.研究計画のタイトルは大きな問題を扱っており,1,2年で解決する問題ではない.今年度は大きく分けて3つ,(1)TOPIXの合理的バブルの検証.(2)構造変化を加味した合理的バブルモデルのシミュレーション.(3)多重かばん検定の有意水準の確率報告は以下の通り:(1)(2).まず,TOPIXとIT・情報関連企業の多いTOPIX業種別(サービス)について調べたところ,1990年初頭のバブル崩壊の検出はADF検定統計量は検出できなかったがsupADF検定統計量では合理的バブルが検出された.しかし,Phillips etal.(2006)の場合とは異なりいずれの検定統計量でも2000年初頭のITバブルは検出できなかった.また,バブル経済を構造変化ととらえたときの検定統計量のふるまいをシミュレーションで調べた.(3)統計的検証のための道具である検定統計量(鞄検定統計量)の構築を行った.モデルのあてはまりの良さを検証するかばん検定統計量は現状では,自由度をいろいろ変えた多重検定となっているが,検定善意の有意水準を評価した研究はなかった.そのため,有意水準の近似確率をもとめ,そのアルゴリズムを示した.またシミュレーションによりサイズとパワーの観点から最適な多重検定の自由度の集合を調べた.
骨形成因子を用いる脚延長術の開発に関する研究

1.家兎右脛骨にホフマン・ミニ創外固定器を装着し脚延長を施行した。固定性を高めるために、当初の計画どうり1羽につき2組の創外固定器を装着する必要があったが、2組用いたことにより延長が均一に行えないという問題が生じた。このため、3羽の家兎に上記の実験を施行した段階で、ホフマン・ミニ創外固定器以外の器具を用いて本実験を継続することとした。2.価格面も考慮すると、既存の延長器には適当なものが見あたらなかったので、家兎脛骨における脚延長術のために、(1)安価で(2)生体への侵襲が少ない材料を用いて(3)固定性も良く(4)延長操作も煩雑でない、理想的な骨延長器の作成を行った。数回の改良により、チタン製で、4本のセルフタッピングにより脛骨に装着し、ネジの1回転により0.5mm延長し、全体で20mm延長することができる延長器を作成した。3.臨床における脚延長術と同様に、作成した骨延長器を4本のピンを用いて脛骨近位内側に装着し、近位より2本目と3本目のピン間で骨切り術を施行した。1週間のwaitingperiod後、0.75mm/12hの割合で15mm延長した。この新しい骨延長器を、現在までに10羽の家兎に装着したが、半数に脛骨近位骨片の破損を生じた。これは、骨延長器の取り付け部位が近位であったこと、骨切り部をはさんでのピン間距離が短すぎたことに起因すると考えられたので、これらの点を改良してさらに本実験を継続する予定である。4.なお当初の計画では、脛骨膝関節面より髄内性に細いプラスティックチューブを挿入して、そこから水溶性BMPを延長中に注入する予定であったが、延長中にチューブの先が延長中心からずれていくことがわかった。よってBMPはチューブを通じて投与するのではなく、延長終了後注射により直接延長中心に投与することとした。
マーロウからベケットと20世紀演劇に至る間の古典の書き換えの問題

古典文学の模倣と書き換えを行ったジョイスやT・S・エリオットなどのモダニストたちの関心の一つに、伝統の継承と断絶の問題があった。サミュエル・ベケットでは断片化して脈絡の不明瞭なテクストの記憶が、郷愁あるいはアイロニーの形で、我々に遠い文学的伝統の重みと継承の難しさを訴える。このような、古典との距離をめぐる20世紀のある種の演劇的発想と類似の手法が、英国ルネサンス演劇の中にも見られる。本研究は1580年代のクリストファー・マーロウやトマス・キッドの時代に遡り、古典の書き換えあるいは模倣とアナクロニズムの問題をめぐって、上記のような20世紀的な手法との類推を手がかりの一つとして、ルネサンス期以降の詩人の位置と意識とを考察した。ヘンリー八世の時代に始まった英国宗教改革後の精神状況は、19世紀末以降の「キリスト教後」の精神状況と、ある面で類推可能であり、詩と演劇の形式にも似たものが現れた。マーロウ、キッド、若いシェイクスピアらが新しい大衆劇場のために英国独自の悲劇を創造する過程において、オヴィディアニズムとセネカニズムを中心とする古典の伝統を模倣し書き換える作業のアナクロニズムに関する自覚とその対処法が、それぞれの詩人において微妙に異なった。本研究の結果明らかになってきた状況は、草創期の英国悲劇の作者たちがセネカニズムの束縛と問題点を克服する試みの中に、社会との絆や家族間をめぐってきわめて英国的関心が見えることである。それは一方で英国宗教改革と北方ルネサンスの特殊事情を反映するものであり、他方では、そのような社会的・精神的状況下における個々の詩人の感性と思想が明らかになる場でもあった。マーロウが多用したオヴィディアニズムをシェイクスピアが継承したが、後者において2つの伝統が劇的に融合し、一つには、宗教改革後の家族と女性をめぐる問題を提示する手段として古典が応用されるようになった。本研究成果についてはその一部分を2004年10月のシェイクスピア学会で発表する予定である。本年度この研究を開始し、現在、調査・検証作業の途中である。最終的結論には達していないが、現時点までに得られた知見と今後の展望の概要は以下の通りである。マーロウは初期のシェイクスピアにさまざまな影響を与えた詩人・劇作家として知られる。とくにオウィディウスなど古典文学の受容面で及ぼした影響は大きい。問題は、マーロウの作品から明らかな影響を受けつつ新進劇作家として注目を浴び始めた1590年代のシェイクスピアの仕事を、マーロウ自身がどう評価していたかという点にある。本研究では目下、テクスト中に現れる、いくつかの古典文学・神話の書き換えの痕跡を手がかりに、両者を比較倹討する作業に取りかかっている。古典に対する断絶の自覚と大胆な流用(appropriation)が、ベケットなど、モダニズム以降の20世紀演劇の特徴的なところの一つであるが、シェイクスピアとマーロウのテクストを細かに読むと、両者間でそれと類似の問題が争われた形跡が見られる。歴史的背景・演劇情況を考慮する必要があり単純な比較はできないが、20世紀演劇におけるいくつかの実践が、方法面においてマーロウ/シェイクスピア研究に応用可能であろう。現時点で考察の対象としている作品は、シェイクスピアの『タイタス・アンドロニカス』・『ヘンリー6世』、マーロウの『マルタ島のユダヤ人』・『エドワード2世』などであるが、併行してジョイス、ベケット、フランク・マクギネスなど20世紀の作家のテクスト分析も進めている。この作業を今後も継続する計画であるが、平成13年度中に成果の一部を学会等の場で発表したい。

本研究2年目にあたり、調査・検証作業を継続中である。中間段階で結論には達していないが、現時点までの調査結果の概要と今後の展望は以下の通りである。今年度はマーロウの『ヒアロウとリアンダ』とシェイクスピアの『ルークリースを奪う』・『タイタス・アンドロニカス』の3作品を中心に比較検証し、オウィディウスの詩やリウィウスの歴史書からの書き換えの問題を考察した。また本研究と部分的に共通のテーマを扱っている合衆国のLynn Enterline(2000)や英国のRaphael Lyne(2001)らの最近の研究成果を踏まえ、調査対象を当初の予定より拡張して、ペトラルカ、エドマンド・スペンサー、ジョージ・サンディスなどの詩と翻訳も視野に入れて考察する方向で研究を進めている。外国旅費を用いた9月の調査旅行では、オックスフォード大学図書館所蔵の中世・ルネサンス期の古典文学の写本と注釈本等を調査した。人文主義教育においてレトリックと心理描写重視の観点からオウィディウスのテクストが広く利用された状況が、合衆国の古典学者Kathryn L. McKinley(2001)らによるオウィディウス注釈本の調査によって確認されているが、本研究では、その問題との関連で英国ルネサンス期のオヴィディアニズム問題を再検討する作業を、今後の展望の一つに入れている。また20世紀のサミュエル・ベケットなどに見られる「不在」のレトリックと、1590年代英国の異教的テーマの詩・演劇における「不在」のレトリックとを比較する試みも一方で進めている。『ハムレット』の劇評では、P・ブルック演出でのアイスキュロスの悲劇『縛られたプロメーテウス』の扱いに触れた。本研究3年めにあたり、調査・検証作業を継続中である。英文学および演劇における西洋古典文学の模倣、書き換えあるいは断絶の問題を、ルネサンスから近現代演劇までへの流れを視野に入れて比較考察する作業の一環として、今年度はとくにスペンサー、マーロウ、シェイクスピアからミルトンに至る間の牧歌、小叙事詩、ソネットおよび演劇の各ジャンルに渡るいくつかのテクストに当たり、古典との断絶に際して個々の詩人が取った処理の実例を、20世紀のS・バーコフ、ベケット、ゴダールなどの例を一方で念頭に置きつつ、比較検証することを中心に進めた。ミルトンやスペンサーの詩においてはウェルギリウスやオウィディウスから受け継いだ詩的・神話的イメジャリーを模倣しながらも、その寓意的意味合いを同時代の政治的・宗教的コンテクストに合わせて置き換えるという手法が顕著であるのに比べ、マーロウでは、少なくとも表面上は、同時代の政治的・宗教的状況を無視したかのような形で古典的イメジャリーを用いる。後者では古代との断絶の自覚が、その距離を強引に縮めようとする方向で、逆に詩的想像力を刺激する契機となっている。伝統との断絶と忘却という20世紀演劇・文学の特徴的テーマの一つとの関連で最も注目すべきなのは、『奪われたルークリース』や『タイタス・アンドロニカス』から『ソネット集』に至るまでのシェイクスピア初期の作品群である。
超酸分子による無機デバイス材料表面への大気安定パッシベーション法の開拓

本研究では、分子溶液を用いた無機半導体の物性制御・プロセス技術の開拓を視野に入れ研究を進めた。次世代の無機デバイス材料として注目されるゲルマニウムおよび二次元半導体(二硫化モリブデン)に対して、分子溶液処理の効果を探索したところ、双方の材料において、溶媒種が重要な寄与を持つことを実験的に明らかにした。特に二硫化モリブデンにおいては、光学特性の変化が溶媒種と密接に関与することを明らかとし、物性制御における溶媒の重要性を示した。この知見は、従来の半導体プロセスの利用を困難とする薄層の次世代半導体に対して、効果的に物性制御する手法として有用な知見となると考えている。本研究では、分子性材料を電子デバイスへ応用利用することを目指している。分子が有する安定性、溶液処理に基づく簡便性を利用することで、従来メートルスケールのチャンバ内において調整されていたデバイス表面処理方法に対して、簡便な溶液による処理方法論へ繋がると期待している。対象とする分子として、酸性能を有する超酸分子や電子の授受が可能な酸化還元活性な分子を用い、デバイス表面の電子状態を分子制御するための手法の開拓、分子によるパッシベーション法の開拓を目指して研究を進めている。本年度は、装置の準備・立ち上げ、及び分子処理を行う無機デバイス構築を中心に研究を進めた。装置として、デバイスを作製する際に必要となる金属蒸着装置(電子線蒸着装置)を立ち上げた。また、表面の不純物を除き清浄化するための真空加熱炉を立ち上げる準備を行った。デバイス材料として、IV族材料を中心に据え、さらに二次元構造を有する無機材料についても表面の電子的相互作用の確立の観点から研究を進め、本研究が目的とする分子処理による無機電子デバイス材料の表面処理を試みた。具体的には、Geナノワイヤを用いて、溶液中への分散法を確立し、電界効果トランジスタの構築を行った。その結果、トランジスタとして動作が可能であることを見出しつつある。しかしながら、分子を処理したところ、現在のところナノワイヤが溶解してしまい、デバイス構造を維持するに至っていない。このことは、分子がナノワイヤ表面において化学反応を起こしていることを意味する。今後は、目的とするデバイス表面パッシベーションに向け、分子処理後のナノワイヤの維持が必要となると考えている。本年度は、分子の濃度、溶媒、温度を変え、まずは分子処理後にデバイスを維持し、さらにパッシベーションの効果を見出していく次第である。分子処理を行う土台となるデバイス作製を行った。また、デバイスがトランジスタとして動作しうることが確認できた。以上のことから、2年度は分子処理方法の確立、及びそれがデバイスの動作に与える影響についての検討に注力できる。そのため、順調に進展していると判断した。本研究では、分子性材料の半導体デバイスプロセスへの応用展開を志向している。特に、分子の溶液としての利用法に着目し、無機半導体の物性制御・プロセス技術としての開拓を念頭に進めた。本年度は、無機半導体表面へ分子溶液処理を行い、表面の構造および電子物性に対する分子の影響を評価した。酸性度の高い超酸分子を中心に据え、還元能の高い分子種へも対象を広げることで、総合的に分子がもたらす影響を模索した。無機材料の一つとして、ポストSiとして期待されるGeを用いた。Ge表面の自然酸化膜の除去および再酸化に対して分子の影響をX線光電子分光法(XPS)を用いて評価した。超酸分子の水溶液を処理したところ、自然酸化膜をほぼ完全に除去することを確認した。しかしながら、その後の再酸化を抑制する(パッシベーションする)効果は確認されなかった。一方で、疎水性溶媒へ溶解した超酸分子処理を施したところ、自然酸化膜を完全に除去できないものの、再酸化過程を抑制できることを明らかとした。XPS測定において分子の置換基に由来するシグナルを観測したことから、分子の堆積によるパッシベーションが示唆された。本メカニズムおよび酸化膜の完全除去については、さらなる検討が必要である。他に、半導体としてしられる二硫化モリブデンに対して、分子種による物性の変化を検討した。超酸分子溶液の処理により光学的特性の向上を確認した。溶媒種の影響を調べたところ親水、疎水を問わず特性の向上を確認した。ただし、溶媒種によって変化量は異なり、超酸分子種の酸性度との関連が示唆された。光学特性の向上の起源として水素イオンの存在を明らかとし、表面の欠陥の修復が示唆された。酸に対して、還元能の高い分子種としてバイオロゲンをも対象とした。新規調整法を開拓し、表面を分子で覆うことにより、二硫化モリブデンに対して電子状態の制御が可能となることを見出した。今年度は2つの軸から研究を進める。まずは、超酸分子処理後も維持しうる無機デバイスの作製を行う。そのための処理方法の条件出しなどを行う。もう一点は、表面の状態をモニタする手法を見出し、分子処理がデバイス構造に与える効果を評価する。
真核細胞におけるクロマチン構造を介した遺伝子発現制御機構の解析

遺伝子の発現、あるいはゲノムDNAの複製は厳密に制御されている。これらの反応はゲノムDNAとヒストンをはじめとするクロマチンタンパク質との複合体、クロマチン構造によって制御されている。転写や複製の開始にはそれ以前にクロマチン構造の変換が必要で、それによって転写や複製に関わる因子がDNA上に結合しやすくなると考えられている。しかしどのような機構によりクロマチン構造が変換し、転写・複製がおこるかに関してはほとんどわかっていない。本研究ではクロマチンを鋳型とした転写や複製の制御機構を解明することを目的として研究を進めた。アデノウイルスクロマチンの複製を活性化する因子としてHeLa細胞の細胞抽出液からTemplate Activating Factor(TAF)-IIIを同定・精製した。TAF-IIIは核小体タンパク質B23の2つのサブタイプ、B23.1とB23.2からなる。B23は2つの酸性アミノ酸に富んだ領域を持ち、B23.1のC末端にはB23.2にはない35アミノ酸からなる特異配列がある。組み換え体B23を用いた実験より、B23の酸性アミノ酸領域はアデノウイルスクロマチンからの複製促進活性に必須であることが明らかになった。またB23はこの領域を介して細胞のクロマチンタンパク質ヒストンと直接相互作用し、裸のDNA上にクロマチン構造を再構成する活性を持っていた。このことから、B23は細胞内において、クロマチン構造変換あるいは再構成活性を持つヒストンシャペロンとして機能している可能性が示唆される。今後は、B23が細胞内で実際にクロマチンの構造変換制御にかかわりうるかを検討し、より高次で複雑な核構造の変換制御機構を解明すべく研究を進めていこうと考えている。遺伝子の発現、あるいはゲノムDNAの複製は細胞内において厳密に制御されている。この制御機構の一翼を担うのがクロマチン構造である。転写や複製の開始にはそれ以前にクロマチン構造の変換が必要で、それによって転写や複製に関わる因子がDNA上に結合しやすくなる。そこで、本研究ではクロマチンを鋳型とした転写や複製の制御機構を解明することを目的として研究を進めている。そのモデル鋳型クロマチンとして、アデノウイルスクロマチンを用いている。ウイルスクロマチンは細胞のクロマチン同様、クロマチン構造の変換なしには転写・複製の鋳型としては機能しない。ウイルスクロマチン構造を変換する因子としてTemplate Activating Factor (TAF)-Iがすでに同定されており、その機能解析が行われている。さらに、ウイルスクロマチンの構造を変換し複製を促進する活性を指標として非感染細胞の細胞抽出液を分画することによって、さらにTAF-II及びTAF-IIIを同定・精製することに成功した。TAF-IIは既にクロマチン再構成を促進する因子として同定されていた、NAP-Iと同一でり、TAF-IIIは核小体タンパク質を主要構成成分とするタンパク質複合体であった。TAF-IIIはTAF-I、TAF-II同様に試験管内において、クロマチン構造を緩めるばかりでなく、逆にクロマチン構造を形成させる活性ももっていた。核小体はリボソームRNAの合成の場であり、TAF-IIIはリボソームRNAの合成を、クロマチンレベルで制御している可能性が示唆される。
発達期網膜・硝子体の生体反応機構の特殊性と病態解明に関する研究

出生直後のビ-グル犬74匹を試用し、34日間95100%の酸素曝露を行い、実験的酸素誘導網膜症の作製を行った。その結果、約50%に網膜病変が出現した。病理組織学的には、網膜から発芽した新生血管は、電子顕微鏡下で、その中に多数のグリコ-ゲンを含み、基底膜構造は明瞭でなく、また硝子体腔に向うアメ-バ状の細胞突起が認められた。これらの所見はヒトの新生血管の所見とよく類似していたが、ビ-グル犬では、周辺部のみならず後極部網膜にも発芽病変が発生し、部位による形態学的な差はみられなかった。新生血管の周囲には多数のマクロファ-ジとコラ-ゲン線維が存在した。マクロファ-ジ細胞内に多くのリゾソ-ム顆粒を有し、核の偏位が見られた。コラ-ゲン繊維は正常硝子体繊維とは、形態学的に著しく異なり、直径は太く65mmの規則正しい周期をもち、I型コラ-ゲンであると考えられた。これらのマクロファ-ジとコラ-ゲン線維は新生血管の管腔が形成され、線維芽細胞等が遊走してくる時期より出現した。したがってマクロファ-ジは新生血管の誘導より、異物の貧食を行っている可能性の方が高いものと思われた。また一部の個体では網膜血管のみならず硝子体血管の増殖も観察され4眼ではこれに沿って網膜襞が形成された。光学顕微鏡および電子顕微鏡下には、網膜襞は増殖した硝子体血管とその周囲のコラ-ゲン線維と強く接着していた。新生血管周囲の細胞の一部は免疫組織化学的にアクチンに対する陽性所見を示し、筋線維芽細胞が存在していると思われた。したがって網膜襞の形成は、コラ-ゲン線維の接着と筋線維芽細胞の能動的な収縮により、網膜が牽引されて生ずることが示唆された。この所見は未熟児網膜症のみならず、発達期の硝子体増殖病変に伴う先天網膜襞の発生機転を研究する上で有用なモデルになり得るものと考えられた。幼若ビーグル犬の酸素暴露による網膜硝子体増殖病変目的:未熟児網膜症の病態解明のため、実験モデルとして、ビーグル犬の酸素誘導網膜症を作製し、その自然経過を検眼鏡的に、また形態学的に観察した。方法:材料は出生直後のビーグル犬34頭を使用した。出生当日より34日間ビニールアイソレーター内で連続的に95-100%の酸素に暴露しながら人工授乳を行い、その後正常大気下に戻し飼育した。開瞼後定期的に眼産検査と写真撮影を施行した。また適宜採材を行い、パラフィンおよびエポンに包理し、光学顕微鏡、電子顕微鏡下にその病理組織所見を検討した。結果:眼底病変には個体差があり、さまざまな程度の病変が観察された。軽度のものでは網膜血管の拡張と蛇行、無血管帯との間の境界線や網膜内出血がみられた。組織所見では、その部位に血管内皮の集簇が観察された。網膜血管の発芽病変はヒトとは異なり、血管の先端部のみならず後極部も含め広範な部位に出現したが、組織所見では血管内皮の核分裂像を伴う新生血管であり、出現部位によって差はみられなかった。この発芽病変は白色の軽度な線維組織を残したが、電子顕微鏡下ではこの中にI型コラーゲンと思われる周期を有する線維が多数含まれていた。

さらに出生時は正常でも硝子帯血管が遺残していたが、酸素投与によりこれらにも増殖病変が出現した。初期には硝子帯血管に沿った出血や血管増殖が見られたが、軽度なものでは白色の線維組織を残した。組織学的にはこれらは血管内皮の硝子体内の増殖であり、線維組織内には同様にI型コラーゲン線維が認められた。結論:ビーグル犬の酸素誘導硝子帯網膜症は、未熟児網膜症のみならず硝子体の先天異常の病体解明にも有用な材料になるものと考えられた。出生直後のビ-グル犬74匹を使用し、34日間95100%の酸素曝露を行い、実験的酸素誘導網膜症の作製を行った。その結果、約50%に網膜病変が出現した。病理組織学的には、網膜から発芽した新生血管は、電子顕微鏡下で、その中に多数のグリコ-ゲンを含み、基底膜構造は明瞭でなく、また硝子体腔へ向うアメ-バ状の細胞突起が認められた。これらの所見は、ヒトの新生血管の所見とよく類似していたが、ビ-グル犬では、周辺部のみならず後極部網膜にも発芽病変が発生し、部位による形態学的な差はみられなかった。新生血管の周囲には、多数のマクロファ-ジとコラ-ゲン線維が存在した。マクロファ-ジは細胞内に多くのリゾソ-ム顆粒を有し、核の偏位がみられた。コラ-ゲン線維は正常硝子体線維とは形態学的に著しく異なり、直径は太く65mmの規則正しい周期をもち、I型コラ-ゲンであると考えられた。これらのマクロファ-ジとコラ-ゲン線維は、新生血管の管腔が形成され、線維芽細胞等が遊走してくる時期より出現した。したがってマクロファ-ジは新生血管の誘導より、異物の貪食を行っている可能性の方が高いものと思われた。また一部の個体では網膜血管のみならず硝子体血管の増殖も観察され4眼でこれに沿って網膜襞が形成された、光学顕微鏡および電子顕微鏡下に、網膜襞は増殖した硝子体血管とその周囲のコラ-ゲン線維と強く接着していた。新生血管周囲の細胞の一部は免疫組織化学的にアクチンに対する陽性所見を示し、筋線維芽細胞が存在していると思われた。したがって網膜襞の形成は、コラ-ゲン線維の接着と筋線維芽細胞の能動的な収縮により、網膜が牽引されて生ずることが示唆された。この所見は未熟児網膜症のみならず、発達期の硝子体増殖病変に伴う先天網膜襞の発生機転を研究する上で有用なモデルになり得るものと考えられた。
細胞サイズリポソームへの最少要素シグナル伝達経路の構成と作用因子解析

膜タンパク質要素を巨大リポソーム(GUV)に組換えバキュロウイルス粒子(BV)との膜融合により組み込んだ。最少要素からなるシグナル伝達古典経路の再構成を、GPCR・Gタンパク質・アデニル酸シクラーゼ(ADCY)の要素組込みによって試みた。生化学アッセイには課題が残ったものの、単一GUVへの要素取込は共焦点レーザー蛍光顕微鏡による可視化で確認した。これと並行し、GUVベースの人工細胞系実験に資する技術を開発した。前年度に引き続き、膜タンパク質要素、脂質要素、細胞質要素を、巨大リポソームに個別に組み込んだシステムを作製、最少要素からなるシグナル伝達経路での機能発現を捉えることを、巨大リポソーム(GUV)レベルで行えるよう、試みた。Gタンパク質共役受容体(GPCR)から、その下流タンパク質(Gタンパク質(Gαs)、アデニル酸シクラーゼ(ADCY))へ流れるシグナルの生化学アッセイによる検出については、その弱さ(精度良い結果の再現性の弱さ)が、前年度、問題となった。そこで、それを克服すべく、単一GUVレベルでの直接検出の実現へ、研究を進めた。具体的には、バキュロウイルス粒子(BV)上への目的タンパク質の発現、BV-リポソーム膜融合によるGUVへのタンパク質の組込、および膜上での要素間相互作用や共局在の確認が可能となるよう、RFPやGFP等の蛍光タンパク質などをC末端タグとして融合したGPCR(ADRB2、CRHR1)、GβおよびADCY6、経路上下の要素との相互作用を阻害しない箇所にタグを挿入したGαsを構築した。レーザー共焦点蛍光顕微鏡による単一GUV観察により、GPCR、ADCY6が、GUVとBVの融合を経て、GUV膜に移行し、プロテオリポソームが得られたことを確認している。一方、前年度、人工細胞モデル研究の進展に役立つよう、巨大リポソーム実験法への改良の試みにも取り組み、ゲル包埋型の巨大リポソームを作り、膜流動性などに瑕疵なく、酵素反応や膜動態の追跡などの実験に利用できることが分かったが、内水相への物質取込みの促進も、以降の実験系の改良に重要な課題の一つと考え、特にタンパク質の要素の取込効率を高める手法(pH転換によるGUVへの取込促進)を見出した。今後、これらの手法と、上記の要素組込み技術とを組合せて、少数要素シグナル伝達経路構成実験系の改良をめざしていく。膜タンパク質要素、脂質要素、細胞質要素を、人工ベシクル(細胞サイズリポソーム)に個別に組み込んだシステムを作製し、微小空間における最少要素からなるシグナル伝達経路での機能の発現を捉えることを試みた。Gタンパク質共役型受容体(GPCR)とその下流タンパク質群(促進性GTP結合タンパク質(Gαs)、アデニル酸シクラーゼ(ADCY))の遺伝子から個別に発現させた組換えタンパク質搭載のバキュロウイルス粒子と、リポソーム膜との同時膜融合により、個別に巨大リポソーム膜へ要素が組み込まれていることが、顕微鏡観察とウエスタンブロティングによりこれまでに確認できた。ただし、阻害剤、活性化リガンド、ホルモンなどが共存したプロテオリポソーム内部におけるcAMP産生について生化学アッセイによる検出を試みたところ、組み込まれた要素からなる経路でのシグナル伝達は認められたものの、強く有意にシグナルが流れたとまでは結論できなかった。そこで、機能発現に関わると考えられる、巨大リポソーム膜上での各要素間相互作用の条件検討が可能となるよう、蛍光タンパク質をC末端タグとして導入したGPCRを構築し、巨大リポソーム膜上への組み込んだプロテオリポソームを作製し、現在実験を進めている。また、この人工細胞モデル研究の進展に役立つよう、巨大リポソーム実験法への改良の試みにも取り組み、ゲル包埋型の巨大リポソームを作り、膜流動性などに瑕疵なく、酵素反応や膜動態の追跡などの実験に利用できることが分かった。組換えバキュロウイルスにより、シグナル伝達経路の要素を巨大リポソーム膜へ個別組み込みが可能であることが今回示された。一方、プロテオリポソーム内部でのcAMP産生の生化学アッセイは活性が示されたものの、強く有意なシグナルの流れとの結論に至っていない。当初、予定していた課題点が浮き彫りとなったので、要素間の相互作用について詳しく調べるべく、蛍光タンパク質を融合タグとしてもつ、上記の要素タンパク質セットを作出して、現在、人工細胞膜上での挙動を調べて機能発言の条件検討を行っているところである。また、アッセイ法を改善するため、より高効率でリポソーム内部に検出反応系を封入できる巨大リポソーム作製法の利用が可能であるかを、今年度新たに検討したため、その分進行や遅れた。しかし、これらの準備は順調に進められている。本年度課題を達成すべく、ADCYへ至るGPCR経路をなす最少要素を個別に組込んだ巨大リポソームを作製し、基底レベルの活性を生化学アッセイで捉えながら、同時に、蛍光基質などの検出用反応物を取りこぼすことなく封入可能な、界面通過(droplet trasfer)法を新たに採用して、シグナル伝達経路でのシグナルの流れを人工細胞レベルで可視的に検出する方法の開発に取り組む。

当初の計画では次年度は、再構成を試みるシグナル伝達経路にGαqタンパク質を介するPLC経路を考慮していた。当初計画には無いが、ADCYの産生するcAMPで調節される有用な検出タンパク質として、cAMPによりゲートが開くチャネル(CNGA, CNGBなど)が利用可能と考えられる。これらの組換え遺伝子を組込んだウイルスの作出と人工細胞リポソームへの組み込みを進めていくことを予定している。次年度は、備品等の購入は予定しない。主に、上述した実験の遂行に要する試薬類、器具類などの消耗品購入に支出し、一部を旅費、その他経費などに充てる予定である。
契約清算局面における支出賠償の意義と機能

本研究では、我が国の現行損害賠償法体系における支出賠償制度の理論的正当化を試みるために、ドイツ民法典284条における支出賠償請求権の理論的研究と、新債務法施行から10年を経過した判例実務における具体的事案類型の整理を行なった。その中でも、とりわけ一方当事者に帰責事由のある契約解除の場合に、本来的に填補されるべき給付利益以外に、契約に投下された支出が賠償適格を有しうる局面の分析を行なった。本年度の研究は、支出賠償制度の構想について、中間的なまとめを行なった。まず、日本法における損害賠償制度の中で、「支出」概念がどのように取り扱われてきたのかについて、履行利益賠償が問題とされる局面と信頼利益賠償を対象とする段階とに区別し、従前の損害賠償法の枠組みでどのようにして妥当な賠償範囲を実現しようとしてきたのか、判例および学説の分析を行なった。次に、ドイツ法上の議論について、民法典成立期以降の不法行為法における議論の現状、および2002年の債務法改正前後における契約法上の支出賠償請求権の議論、すなわち、債務法改正で創設された制度設計、従来の損害賠償法との関係性における理論的整序についての議論を検討し、民法典284条の創設の前後で理論的断絶があるのかという視点から整理を行なった。同時に、支出賠償について言及する3つの連邦裁判所判決および一連の下級審裁判例から、判例理論としてどのような状況が形成されようとしているのかを分析の対象とした。以上から析出される支出賠償請求権は、損害賠償請求権と帰責根拠を共有するが、契約当事者間で設定された契約利益そのものを保護するものではなく、支出された金額そのものを賠償の対象とするものであり、従来の体系における損害賠償請求権の特則として理解されることになる。そして、履行利益賠償を認めるのみでは不十分となる場合に、債権者の選択により主張されるべき賠償方法として位置づけられることになる。この成果は、2010年10月に行なわれた私法学会個別報告において発表し、2011年度に発行予定の『私法73号』において公表する予定である。本年度は、ドイツ法の現状分析を中心に研究を行なった。その中でも、民法典284条の起草時から指摘されている問題点であるが、同条の定める衡平性要件、および既存の判例法理である収益性の推定との関係について分析を行なった。前者の問題については、衡平性の規律が支出の可否にのみ関わるのか、さらに支出された金額についての妥当性判断まで含むのかが争われている。また、支出賠償の局面において、民法典254条の定める共働過責の規律が、本来債権者の自由に委ねられるべき支出の可否およびその程度にどのような影響を与えうるのかという観点から、議論がなされている。この問題点については、衡平性の規律は通常想定される客観的価値に限定するという形で金額の判断についても及ぶが、債務者の給付を信頼している限り、損害軽減義務として論じられるような事前の予告義務までは課されるものではないと考えられる。後者の問題について、起草者の見解および判例、通説によれば、収益性の推定と支出賠償は両立しうるものとされている。他方、実務上は収益性の推定を通じた履行利益賠償として請求されることがなお続けられており、また、学説上は積極的に支出賠償制度へ収斂させていくべきであるとの見解が主張されるようになってきている。これは、経済的か観念的かという支出目的の性質により、債権者の救済手段が異なることを承認するか否かの評価の差に関わるものであり、将来的には支出賠償制度に統合されるべきであると考えられるが、どこまで支出賠償の枠組みに取り込めるのかは明らかとはいい難い。なお、従前の信頼利益賠償との関係が問題となるときに、支出賠償制度が契約締結前の費用をどこまで保護の対象に含めることができるのかは、契約交渉中における当事者間の義務の存在を認める現行ドイツ法との関係でなお検討されるべき課題である。
スラップスピードスケートの力学的な合理性に関するバイオメカニクス的研究

1.研究の目的と本年度の課題本研究では,既に開発した(前回科研費奨励研究(A))スケートブレードに作用する3分力が計測できるセンサー内臓スラップを一流選手に履かせて滑走させ,3次元画像分析,氷の滑走痕の定量化および筋電図計測を併用することにより,スラップスピードスケートの合理的要因を力学的・解剖学的観点から明らかにすることを目的とした.前年度までに,(1)氷を砕くことによるパワー損失が,オランダの先行研究で報告されている総パワー損失54Wに対する比率1.5%(0.84W)よりも大きい可能性があること,(2)スラップスケートの滑走動作にみられる合理性,すなわちキック動作時の下腿の後傾が小さく重心の前方への移動が大きくなることは,従来の踵の挙上しないスケートで生じていたキック終了時の氷へのブレーキが小さくなることによるという知見を得た.そこで,本年度は,これらの検討から,「スラップスケートの合理性は,キック終了時にブレードが氷を削るエネルギーが減少することにより,スケーターから氷へのエネルギー伝達効率が改善されることにある」という仮説を提唱(トライボロジスト,第47巻第2号)した.そして,以下に示す研究課題を設定した.研究課題:スケートブレードを含む身体およびスケートブレードの各セグメント間における力学的エネルギーの流れを検討することにより,提唱した仮説を証明し,スラップスケートの力学的合理性を究明する.2.得られた知見スラップスケートを用いて足部後端(踵)が挙上することにより,キック終了時にスケートブレードから足部セグメントへの微小なエネルギー流入が認められ,そのエネルギーが下腿セグメントを経て大腿セグメントに流れ,有意差は認められなかったものの,最終的には体幹に蓄積され,重心速度のより大きな増加を引き起こすといえる3.今後の課題従来のスケートでは腓腹筋のエキセントリックな収縮により膝関節の伸展動作が妨げられていた可能性を指摘した(結城ら,1999)が,本研究ではこのこととスラップの力学的要因との関連性を明らかにするまでには至らなかった.今後は筋電図法などを動作解析およびキネティクスに併用して,さらに研究を進める必要がある.1.研究の目的と本年度の課題本研究では,既に開発した(前回科研費奨励研究(A))スケートブレードに作用する3分力が計測できるセンサー内臓スラップを一流選手に履かせて滑走させ,3次元画像分析,氷の滑走痕の定量化および筋電図計測を併用することにより,スラップスピードスケートの合理的要因を力学的・解剖学的観点から明らかにすることを目的とし,本年度は以下に示す研究課題を設定した.研究課題:センサー内臓スラップスケートを用いてスラップ滑走と従来の滑走動作をバイオメカニクス的手法および氷の滑走痕の定量化手法により比較し,スラップの力学的合理性を検討する.2.得られた知見・氷を砕くことによるパワー損失が,オランダの先行研究で報告されている総パワー損失54Wに対する比率1.5%(0.84W)よりも大きい可能性が示された.・スラップスケートの滑走動作にみられる合理性,すなわちキック動作時の下腿の後傾が小さく重心の前方への移動が大きくなることは,従来の踵の挙上しないスケートで生じていたキック終了時の氷へのブレーキが小さくなることによると考えられた.・スラップスケートの合理性は,「キック終了時にブレードが氷を削るエネルギーが減少することにより,スケーターから氷へのエネルギー伝達効率が改善されることにある」という仮説を提唱するに至った(解説論文,トライボロジスト,第47巻第2号).3.今後の課題スケートブレードを含む身体セグメント間の力学的エネルギーの流れを検討することにより,本年度提唱した仮説を証明する.1.研究の目的と本年度の課題本研究では,既に開発した(前回科研費奨励研究(A))スケートブレードに作用する3分力が計測できるセンサー内臓スラップを一流選手に履かせて滑走させ,3次元画像分析,氷の滑走痕の定量化および筋電図計測を併用することにより,スラップスピードスケートの合理的要因を力学的・解剖学的観点から明らかにすることを目的とした.前年度までに,(1)氷を砕くことによるパワー損失が,オランダの先行研究で報告されている総パワー損失54Wに対する比率1.5%(0.84W)よりも大きい可能性があること,(2)スラップスケートの滑走動作にみられる合理性,すなわちキック動作時の下腿の後傾が小さく重心の前方への移動が大きくなることは,従来の踵の挙上しないスケートで生じていたキック終了時の氷へのブレーキが小さくなることによるという知見を得た.そこで,本年度は,これらの検討から,「スラップスケートの合理性は,キック終了時にブレードが氷を削るエネルギーが減少することにより,スケーターから氷へのエネルギー伝達効率が改善されることにある」という仮説を提唱(トライボロジスト,第47巻第2号)した.そして,以下に示す研究課題を設定した.研究課題:スケートブレードを含む身体およびスケートブレードの各セグメント間における力学的エネルギーの流れを検討することにより,提唱した仮説を証明し,スラップスケートの力学的合理性を究明する.2.得られた知見スラップスケートを用いて足部後端(踵)が挙上することにより,キック終了時にスケートブレードから足部セグメントへの微小なエネルギー流入が認められ,そのエネルギーが下腿セグメントを経て大腿セグメントに流れ,有意差は認められなかったものの,最終的には体幹に蓄積され,重心速度のより大きな増加を引き起こすといえる3.今後の課題

従来のスケートでは腓腹筋のエキセントリックな収縮により膝関節の伸展動作が妨げられていた可能性を指摘した(結城ら,1999)が,本研究ではこのこととスラップの力学的要因との関連性を明らかにするまでには至らなかった.今後は筋電図法などを動作解析およびキネティクスに併用して,さらに研究を進める必要がある.