hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ノート型パソコンのMPU冷却システムの開発研究

現在ノート型パソコンの小型化・高性能化は著しく、それに伴ってMPU(超小型中央処理装置)は益々集積度が上がり、近未来においてはMPUからの発熱量が現在の30Wの23倍に達すると考えられ、この業界の発展の速度から、このことを視野においた展開が必要である。最近の検討ではMPUから発生する熱は一旦ヒートパイプで拡散させ得ると見られるが、パソコン函体内部に蓄積していく熱の処理は、結局ファンで外部へ放出する方式が最も安価であろうという結論に至った。ディスプレイが1517インチサイズの机上用ノート型パソコンにはスペースにいくぶん余裕があることから、この方式がとれるがその最大の問題は低騒音化である。本研究では、そのような要求を満たすターボ型ファンの開発を目的とした。予備実験により、発生騒音が現在市販されているシステムでは騒音が超低レベルであること、ならびにファンの圧力上昇および軸トルクなど空力特性値がきわめて小さいことなど、騒音と空力の両特性のいずれの測定にも問題が生じること、測定の規定があいまいであること、などの問題が明らかになった。この対策を講じる中でメーカおよび本研究者らが中心となって、本研究で対象とする程度のファンの騒音・空力の測定に関する規定作成委員会が設立され鋭意検討されている。一方本研究で用いた供試ファンでの空力性能については軸流タイプ、遠心タイプ、横流ファンタイプは超小型化した場合でもそれぞれのファン特有の特性を示すこと、特に横流ファンは流量面において優れた性能を示し、本研究の目的に合致したファンであることが明らかになった。また、騒音の点では各ファンの発生騒音はいずれも小さく、測定機器の精度などに問題があることが判明した。この問題の顕在化により本研究の最終目的は、達成されていないが、研究を継続して早急な目的達成をはかる予定である。12月6日に交付決定したあと、企業からの共向研究者を適時交えて検討会を行いながら、精力的に下記に列挙する実験装置の製作等を行った。(1)簡易半無響室の選定・納入・据え付けを完了した。(2)微風量のファン特性試験装置の選定・納入・特性試験の確認を終了した。(3)供試微小軸流ファンの設計と製作(5種類のファンを作成)を完了した。(4)1種類の横流ファンの設計を行い、現在製作依頼中である。(5)ファン特性試験のためのファン据え付け装置の作成を完了した。(6)ファン周辺の流動の計測のための装置を作成中である。(7)MPU周辺の温度測定法の検討をはじめた。以上の状況の中、供試微小軸流ファンの特性試験を開始し、装置の問題点を修正し、企業の有する装置での試験結果と比較検討し、実験装置を完成させている。通常のファンと比較すると、本研究対象のファンは極めて微小であるので、流量・圧力共に高い精度の測定が必要であることが明確になった。一方パソコン内の熱流動の数値解析の準備をすすめ、企業と大学での分担の検討を済ませた。今後ファンの特性も考慮に入れた熱流動の数値解析を行う予定である。またファンの特性試験は今後精力的に行い、発生騒音と設計仕様との関係を明確にして、超小型低騒音ファンの設計法を確率する。同時にMPUの冷却能力についても先の熱流動解析結果をふまえて、最適冷却法の確立をはかる予定である。現在ノート型パソコンの小型化・高性能化は著しく、それに伴ってMPU(超小型中央処理装置)は益々集積度が上がり、近未来においてはMPUからの発熱量が現在の30Wの23倍に達すると考えられ、この業界の発展の速度からこのことを視野においた展開が必要である。

最近の検討ではMPUから発生する熱は一旦ヒートパイプで拡散させ得ると見られるが、パソコン函体内部に蓄積する熱の処理は、結局ファンで外部へ放出する方式が最も安価であろうという結論に至っている。ディスプレイが1517インチサイズの机上用ノート型パソコンにはスペースにいくぶん余裕があることから、この方式をとることができるが、その最大の問題は低騒音化である。本研究では、そのような要求を満たすターボ型ファンの開発を目的とした。予備実験により、現在市販されているシステムでは発生騒音が超低レベルであること、ならびにファンの圧力上昇および軸トルクなど空力の特性値がきわめて小さいことなど、騒音と空力の両特性のいずれの測定にも問題が生じること、測定の規定があいまいであること、などの問題が明らかになった。この対策を講じる中でメーカおよび本研究者らが中心となって、本研究で対象とする程度のファンの騒音・空力の両特性の測定に関する規定作成委員会が設立されている。一方本研究で用いた供試ファンでの空力性能については軸流タイプ、遠心タイプ、横流ファンタイプは超小型化した場合でもそれぞれのファン特有の特性を示すこと、特に横流ファンは流量面において優れた性能を示し、本研究の目的に合致したファンであることが明らかになった。また、騒音の点では各ファンの発生騒音はいずれも小さく、測定機器の精度などに問題があることが判明した。このような問題の顕在化により本研究の最終目的は、達成されていないが、研究を継続して早急な目的達成をはかる予定である。
p53標的蛋白としてのBubR1と腫瘍抑制

遺伝子治療の標的としてBubR1が有用かを明らかにすることを目的としてP53の変異が報告されている6種類のヒト膀胱由来腫瘍細胞とP53に変異の認められない1種類のヒト膀胱由来腫瘍細胞にBubR1遺伝子を導入し,導入後の中心体数,生細胞数ならびに増殖能を解析した。その結果,BubR1を導入することでP53に変異を有する6種類の細胞株全てにおいて中心体過剰複製が抑制され,中心体過剰複製を起こしている細胞が死滅し,さらに悪性細胞の増殖能を示すコロニー形成能が低下していた。一方,P53に変異を持たない細胞株では,これらの変化は軽度であった。以上の結果から,腫瘍細胞に対するBubR1遺伝子導入はP53に変異を有する腫痂細胞に対してのみ腫瘍抑制効果が認められる可能性が強く示唆された(投稿準備中)。一方,104例のヒト膀胱腫瘍症例サンプルを用いて,自然発生腫瘍におけるBubR1蛋白の発現を検討したところ,BubR1の発現は予想に反して組織型の悪性度と細胞増殖度と有意に相関していた(Yamamoto Y.et al.,2007)。このようにBubR1の発現はin vitroでは腫瘍抑制に作用するが,in vivoでは腫瘍増悪の指標として有用であるという一見矛盾する結果が得られた。しかしながら,有糸分裂チェックポイント蛋白であるBubR1はin vivoでは腫瘍二化によって異常増殖能を獲得した細胞において結果的に発現した可能性も考えられる。今後は実験動物モデルを用いて生理的な発現レベルを超えたBubR1発現が腫瘍増殖を抑制するかを検討することによって,BubR1遺伝子治療の可能性を検討する必要があると考えられた。中心体過剰複製の抑制機構を明らかにする目的で,p53ノックアウトマウスから得られた胎仔期上皮系細胞株に生じている中心体過剰複製が長期継代により抑制されることに着目し,マイクロアレイ法を用いてこれに関与する遺伝子を解析した。その結果,BubR1が長期継代培養細胞株(PL)において発現が増加していることが明らかとなった。そこでsiRNA法を用いてPLにおけるBubR1の発現を抑制したところ,長期継代細胞における中心体過剰複製が再発現することが確認された。また,中心体過剰複製の認められる早期継代細胞(PE)にBubR1を遺伝子導入したところ,急激な中心体過剰複製数の抑制と核の断片化を伴う細胞死が認められ,中心体過剰複製している細胞が特異的に死滅している可能性が示唆された。さらに,BubR1の発現はp53によって誘導されている可能性も示唆され,p53の不活化した細胞ではBubR1の発現低下により正常な有糸分裂チェックポイント機構が働かないために中心体過剰複製した細胞が排除できない可能性が示唆された。次に,遺伝子治療の標的としてBubR1が有用かを明らかにすることを目的としてp53の変異が報告されている6種類のヒト膀胱由来腫瘍細胞とp53に変異の認められない1種類のヒト膀胱由来腫瘍細胞にBubR1遺伝子を導入し,導入後の中心体数,生細胞数ならびに増殖能を解析した。その結果,BubR1を導入することでp53に変異を有する6種類の細胞株全てにおいて中心体過剰複製が抑制され,中心体過剰複製を起こしている細胞が死滅し,さらに悪性細胞の増殖能を示すコロニー形成能が低下していた。一方,p53に変異を持たない細胞株では,これらの変化は軽度であった。以上の結果から,腫瘍細胞に対するBubR1遺伝子導入はp53に変異を有する腫瘍細胞に対してのみ腫瘍抑制効果が認められる可能性が強く示唆された。
三次元組織像に基づくインプラント界面の新しい生体力学解析システム

本研究はin vivoにおけるインプラント・骨界面の骨構造を三次元的に明らかにできる新しい生体力学解析システムの構築を目指した。平成3年度,抜歯後3カ月を経過したニホンザル成猿3頭のP_2M_1,M_1P_2,P_1P_2部にそれぞれ1本ずつアパタイトコーティングインプラント(以下インプラントと略す)を埋入し,それらの組織ブロックを作製した。平成4年度は,次の方法により生体解析システムを完成した。超精密研磨装置を用いて,組織ブロックを近心から遠心に順に厚さ75μmに研磨し,同研磨面を万能投影機上で倍率10倍にトレース後,顎骨断面像を得た。この操作を順次繰り返し,得られた70枚の顎骨断面像をデジタイザーによりコンピュータに入力,独自に開発したソフトウエアを用いてインプラント・骨界面の三次元組織像を構築した。コンピュータブラフィックスを用いて任意方向からの断面像を作製し,インプラント・骨界面の立体的観察を可能にした。次いで,骨接触率およびインプラント・骨界面の新しい評価として従来の二次元的評価に代わる三次元形態計測により,インプラント表面からそれぞれ075,75150,150225,225300μm離れた領域の骨体積率を算出した。また,各領域での骨の占める部分をインプラント表面から順次重ね合わせ,骨構造のシミュレーションを作製した。骨接触率はインプラント全周で80.9,68.1,68.8%,骨体積率はいずれのインプラントも各領域において6070%の値であった。骨構造をシミュレートさせた像から,インプラント近接部における骨の三次元的広がりが明らかになった。以上より,in vivoにおけるインプラント・骨界面の構造を組織学的見地から三次元的に明らかにし,インプラント近接部の骨構造をシミュレートできる生体解析システムを完成することができた。今後,力学的考察を加えることにより生体力学解析システムへと発展可能であることが示唆された。平成3年度は,日本猿成猿の6頭の(I_2)/(M_1P_2P_1)|(I_2)/(P_1P_2M_1)を抜歯し,3カ月間の治癒期間後,同部に2回法を想定した純チタン,ハイドロキシアパタイトコ-ティング,1回法のジルコニア(それぞれ以下純Ti,HA,Zrと略す)の各インプラントを植立した。全てのインプラントには上部構造物を装着せず,3カ月間安静状態を確保した。その後,直ちに屠殺する群(A群,5頭)と上部構造物を装着し機能圧を3カ月間負荷する群(B群,1頭)の2群に分けた。観察期間終了後動物を屠殺し,インプラントを含む周囲顎骨を摘出し,そのX線写真を撮影した。その結果,Zrに関してはインプラント顎部周囲にV字状の骨吸収を認めた。この原因は,固形飼料を与えたため摂食時に機能圧が負荷され臨床的安静状態が充分に確保できなかったためと考え,Zrについては再度成猿2頭を用いて追加の実験を準備している。残る純TiとHAについては,組織ブロックの作製を完了した。そのうちHA1本については,購入した超精密研磨装置(マイクログラインディングマシ-ン,Exakt社,MGー4000)を用いて75μm厚の頬舌的連続研磨標本を作製後,70枚のトレ-スした組織像を得,平成4年3月現在,その組織像をデジタイザ-にてパ-ソナルコンピュ-タ-に入力中である。

今後,予備実験により確立した三次元組織構築の手法を用い,各インプラントについて全組織像をトレ-スし三次元組織構築を行い,従来の二次元的評価にかわる新しい骨ーインプラント界面の評価(骨接触率,骨接触面積および体積)を行う。最終的には,得られた評価を統合したインプラントー骨界面の立体構造をもとに,インプラントー骨界面の応力分布および細胞学的変化に基づく界面の形成および変化の構造を動力学的にシュミレ-トできるアルゴリズムを考案し,生体を反映した新しい生体力学解析システムを開発する予定である。平成4年度は,アパタイトコーティングインプラント(以下インプラントと略す)3本について,予備実験により確立した三次元組織構築の手法を用いて,インプラント周囲骨の三次元構築を行った。次に,その構築像を基に従来の二次元的評価にかわる新しいインプラント・骨界面の評価として三次元形態計測(骨接触率,骨体積率)を試み,さらにコンピュータグラフィックスを用いて,インプラント近接部における骨構造をシミュレートできる生体解析システムを確立した。インプラント周囲骨構造の三次元構築は,以下の手法により行った。インプラントを含む非脱灰の組織ブロックを近心から遠心に順に厚さ75μmに研磨し,同研磨面を万能投影機上で培率10倍にてトレースし,顎骨断面像を作製した。以後同様の操作を繰り返して1本のインプラントにつき,70の顎骨断面像を得た。これら75μm間隔像をデジタイザーにてコンピュータに入力し,コンピュータグラフィックスにより任意方向からの断面像を示すとともに,インプラント表面における骨接触率およびインプラント表面からそれぞれ075,75150,150225,225300μm離れた領域における骨体積率を求めた。また,各領域の骨の占める部分をインプラント表面から順次重ね合わせ,骨構造をシミュレートさせた像を作製した。インプラント全表面における骨接触率は80.9,68.1,68.8%であった。骨体積率は各領域で6070%であることが判明し,インプラント近接部における骨の三次元的広がりを数量的に示すと同時に,骨構造をシミュレートさせた像から視覚的にも明らかにした。以上より,インプラント周囲の三次元組織像に基づき,インプラント・骨界面の新しい生体解析システムを完成させた。
廃棄物の循環式準好気性埋立構造による効率的な埋立処理処分に関する研究

本研究は、効率的な埋立処理処分方法の開発を目的として、不燃性廃棄物を想定した調整ごみ(焼却灰,汚泥,木材チップ等含有)を用い、(1)浸出液の浄化、(2)浸出液量の削減、(3)廃棄物の減量化・安定化、(4)有害物質の安定・貯留の機能について、循環式準好気性埋立構造の優位性の検討を行った。その結果、得られた知見を以下に示す。1.浸出液量を約30%削減することができる。2.埋立初期における水質の良質化が顕著で、特にBOD,TNの減少が大きく、わずか1年足らずで数ppmまで低下する。3.易分解性有機物が多い埋立初期に、富栄養的細菌数が多く、早期にこれら物質を活発に分解する。4.廃棄物層内の有機物の減少に伴って、細菌相が富栄養細菌群から低栄養細菌群へと早期に移行し、これら菌群により難分解性有機物の分解が活発に起こっている。5.層内の有機物減少率は、準好気性>循環式準好気性>嫌気性の順である。6.重金属は、廃棄物層内が物理的に不安定な埋立初期にSSと共に流出され、一時期上昇するが、その流出率は、充填廃棄物中の総重金属量のうちの0.3%以下と非常に少なく、そのほとんどが層内に貯留されている。今回は、循環式の蛇かごの目詰りにより、循環式と準好気性との優位差があまり認められなかったが、浸出液量の削減、水質の浄化等、嫌気的構造に比べて好気的構造の優位性は大きく、この目詰り問題が解決できれば、循環式準好気性埋立構造は準好気性埋立構造よりも更に、埋立地のもつ機能を十分に生かし、同同時に有害物のクローズドシステムも期待できる効率的で経済性の高い埋立構造と言える。
ヒトおよびチンパンジーにおける意図時コミュニケーションの比較発達

「ヒトおよびチンパンジーにおける意図的コミュニケーションの比較発達」と題して、以下の2つの研究を重点的におこなった。(1)放飼場チンパンジーにおける意図的コミュニケーションの分析熊本県三角町にある三和科学研究所熊本霊長類パークにて、給餌場面での母子間の行動を観察した。本研究では餌の分配という観点からチンパンジーの意図的コミュニケーションの観察を計画した。しかしながら当研究所では十分に餌を与えており、誰でも比較的自由に餌を取ることができるのでシェアリングは見られなかった。しかし、風邪をひいた5歳の子どもとそれに対する母親のケア行動を観察することができた。通常5歳になると子どもは母親との接触頻度がきわめて低くなる。対象個体の咳の回数を数え、これを独立変数とし、母親との接触頻度を従属変数とすると、咳の数のピークと母子接触頻度のピークが一致するようなカーブを描くことができた。(2)幼児の心の理論についてスターリング大学のDoherty,M.と共同で、日本の幼児の心の理論の獲得とメタ言語との関係を調べ、イギリスとの比較研究をおこなった。対象となったのは、3歳児および4歳児であった。被験児は、1)誤った信念課題、2)同義異音課題、3)カラー統制条件課題の3つのテスト課題を受けた。この結果、イギリスで見られたような誤った信念課題とメタ言語課題の関係は見られなかった。
災害時の外国人のための「やさしい日本語」と社会的ニーズへの言語学的手法の適用

大規模災害発生時に、災害弱者(言語マイノリティ)となる外国人被災者に「どうすればいいか」を伝え、安全な場所へ速やかに誘導する災害情報の伝達表現について研究した。災害時には複数の言語で伝えるよりも日本語に不慣れな外国人でも理解できる、たとえば買い物をしたりバスに乗ったりする程度の日本語(やさしい日本語)で伝えることが効果的なことを実証し、「やさしい日本語」化のための語彙や文法構造、読み方スピード、掲示物の表記方法等を具体的に示した。さらに「やさしい日本語」による伝達方法が災害時の外国人にはもっとも確実なことを検証実験で統計学的に位置づけ、誰もが「やさしい日本語」を作れるよう「やさしい日本語化支援システム」を作成した。本年度当初の研究計画に対して、次のような結果を得ることができた。(1)「やさしい日本語」による情報の伝達を可能とするため、民学官とNPOからの研究協力者を組織化するという目標に対して、NHK放送文化研究所や民間のGIS研究所、コミュニティFM、NPOなどからの研究協力者を得ることができた。(2)日本在住外国人の日本語能力を測定する簡易版日本語能力検定試験を作成する目標に対して、30分ほどで検定できる試験問題を完成させた。(3)留学生だけでなく工場労働者として働く社会人外国人の日本語能力を検定する目標に対して、群馬県の協力を得て調査を行うことができた。(4)集住化している日系ブラジル人への「やさしい日本語」の有効性を知る調査を行う目的に対して、群馬県の協力によって調査を行うことができた。(5)「やさしい日本語」の有効性と安全性を理解してもらうための、科学的根拠に基づいたパンフレットを作るという目標に対して、パンフレットを完成させることができた。(6)GISを用いた「やさしい日本語」による外国人の安全・安心マップの作成という目標に対して、GISソフトの作成と入力データの収集までを達成することができた。(7)災害時必須語および難解語の抽出作業という目標に対して、テキストデータベースを完成させることができた。(8)「やさしい日本語」化のための変換支援システムの開発という目標に対して、日本語教育関係者や言語情報処理研究者、NPO職員による組織化を立ち上げることができた。災害時の外国人のための「やさしい日本語」研究は「検証」「開発」「展開」という大きな3軸によって進められている。2007年度の研究活動と研究成果は以下の通り。○検証グループでの活動と成果:日系ブラジル人・チリ人の調査を行うと共に、日本在住の外国人の日本語能力を簡便に知るためのポルトガル語とスペイン語によるインストラクションビデオを作成した。簡易版日本語能力試験は有用であることを検証した。この試験を用いて、外国人の日本語能力をもとにした居住マップを作成中。○開発グループでの活動と成果:「やさしい日本語」による情報提供のためには、理解しやすい談話構成を考える必要がある。この談話構造の分析の成果を用いて、ある日本語文を形態素解析して、読みや品詞、原型を与えると同時に、日本語検定語彙レベルを付与する。外国人に提示したい日本語がやさしいかどうかを判定するための「やさしい日本語」化支援システムを作成中。○展開グループでの活動と成果:地方自治体やマスコミ、医療関係者など、多方面で「やさしい日本語」の利用を進めるための広報活動を行っている。今年度はとくに通常の放送メディアに「やさしい日本語」を導入するための方法を検討した。日本語話者にとって許容できる遅さであり、外国語話者にとって理解可能な速度という二つの要素を満たす放送スピードを検討している。また災害時の救命救急現場へのやさしい日本語を導入するため、「やさしい日本語」による救急医療補助タグを作成中。大規模な災害が発生した時に、災害弱者(言語マイノリティ)となる外国人被災者に「どうすればいいか」を伝え、安全な場所へ速やかに誘導する災害情報の伝達表現を研究した。研究では1.日本語能力が初級の外国人でも理解できる「やさしい日本語」表現の辞書化と文法要素の構築を行った。文法要素には一文あたりの拍数や文節数なども含んでいる。2.同構文を使った放送時の音読スピードや文節間のポーズ時間の取り方についての聞き取り実験も行った。3.日本国内に居留あるいは定住している外国人の日本語能力を把握するための調査を行い、その結果をもとに「やさしい日本語」を使った避難情報の伝達効果について統計学的に推定した。その結果、(A)災害時には複数の言語で伝えるよりも日本語に不慣れな外国人にも理解可能な、たとえば買い物をしたりバスに乗ったりする程度の日本語(やさしい日本語)で災害情報を伝えることは効果的であることが実証された。また(B)「やさしい日本語」化のための語彙や文法構造、読み方スピード、掲示物の表記方法等を具体化した報告書を刊行すると共に、(C)誰もが「やさしい日本語」を作ることができるように支援するプログラム「やさしい日本語化支援システム」を完成させた。
新規核蛋白質制御系を用いたアデノ随伴ウイルスベクター産生細胞株の樹立

核蛋白質を膜蛋白質とのキメラとして発現させ、細胞膜直下の細胞質に強制的に留めておき、さらに核蛋白質を膜蛋白質から遊離させるため、両者の間にプロテアーゼの認識配列を挿入しておき、そのプロテアーゼを必要時に一過性に発現させて核蛋白質部分を核へ移行させることが、核移行シグナルを付加したβガラクトシダーゼ発現のモデル実験より明らかになった。次のステップとしてこのシステムをRep蛋白質に応用することを試みた。AAVのp5プロモーター下にgranulocyte colony stimulating factor receptor(GCSF-R)とlarge Repのキメラ蛋白質を第1シストロンに、encephalomyocarditis virusのinternal ribosome entry site(IRES)下流の第2シストロンにブラストサイジン耐性遺伝子を配したプラスミドを293細胞にトランスフェクションしてブラストサイジン存在下で培養を行い、クローンを幾つか選び出した。それらのクローンに、small Rep/Cap発現プラスミド、LacZ AAVベクタープラスミド、アデノウイルスヘルパープラスミドの3者にNlaプロテアーゼを用いない場合に比べ、10倍産生量が増加するクローンを得ることができた。このことは細胞毒として働くRep蛋白質の機能をNlaプロテアーゼによって制御することができたことを示している。しかしながら、得られたクローンを継代すると、産生されてくるAAVベクター量が減少していった。このことは、キメラ蛋白質がNlaプロテアーゼの非存在下でも微量ながら核内に移行しているためと推定した。昨年度の結果より、核蛋白質を膜蛋白質とのキメラとして発現させ、細胞膜直下の細胞質に強制的に留めておき、さらに核蛋白質を膜蛋白質から遊離させるため、両者の間にプロテアーゼの認識配列を挿入しておき、そのプロテアーゼを必要時に一過性に発現させて核蛋白質部分を核へ移行させることが、核移行シグナルを付加したβガラクトシダーゼ発現のモデル実験より明らかになった。本年度はこのシステムをRep蛋白質に応用することを試みた。それらのクローンに、small Rep/Cap発現プラスミド、LacZ AAVベクタープラスミド、アデノウイルスヘルパープラスミドの3者にNlaプロテアーゼ発現プラスミドをコトランスフェクションし、産生するAAV-LacZベクターの量を測定した所、Nlaプロテアーゼを用いない場合に比べ、10倍産生量が増加するクローンを得ることができた。しかし、Nlaプロテアーゼの非発現状態でもAAVベクターが産生されることより、Rep蛋白質の細胞内局在を完全には制御できていない可能性があり、今後の課題として残る。
神経突起伸展抑制因子の精製・同定

神経の再生やシナプス発芽には成長因子や接着因子の役割が重要であるとの考えが一般的であるが、軸索の成長や接着を抑制する機構の存在によっても再生や修復の制御は説明可能である。しかしながら、脳におけるそのような機構に関する知見は極めて乏しい。近年我々は脳切片上で神経細胞を培養するという新しい方法を用いて、白質中に細胞接着・軸索伸長を抑制する因子が存在することを示唆する結果を得た。本研究では、生体中における軸索の再生やシナプス発芽におけるこの因子の役割の解明を進めると共に、その精製を試みた。膜内在性の細胞接着に関与する因子は、その構造に糖鎖を持っていることが多い、そこで、この白質に存在する接着抑制に糖鎖が関与している可能性を考え、各種レクチンで切片を処理し、その上で細胞を培養した。また、これと隣接する切片をそれぞれのレクチンで処理した後、FITCで切片に結合したレクチンを染色した。その結果、ConA,LCA,PSAはいずれも灰白質、白質のいずれにも結合したが、BSLは白質に特異的に結合していた。しかし細胞の接着性に関しては、ConAのみが白質への接着を促進していた。一方、因子精製への第1歩として、脳切片からの抑制因子の抽出を試みた。そのために成熟ラット脊髄の膜分画を種々の界面活性剤を用いてホモゲナイズし、遠心によって得られた沈査を凍結し、クリオスタットで切片を作成し、その上で細胞を培養した。その結果、デオキシコ-ル酸、CHAPSなどのコ-ル酸系の界面活性剤と、ノニデットー40及びSDSによって接着抑制活性が消失した。コ-ル酸系の界面活性剤を用いた場合は抽出液に抑制活性が見出された。一方切片をクロロホルム・メタノ-ルで処理することにより、白質にも細胞が接着するようになり、そのクロロホルム層に抑制活性が見出された。
神経システムの連想学習・記憶による合目的適応変化

システム工学的に脳・神経系をみると、遺伝子のレベルで予め定められた入出力関係が、生まれてからの経験による様々な環境に適応するよう改変される。この過程を理解する目的で、光を条件刺激、回転を無条件刺激とするウミウシの連合学習をとりあげ、その神経系でみらるれ適応的変化を解析した。本補助金による研究課題は、連合学習の初期過程となる光受容器(視細胞)と平衝感覚器(有毛細胞)ニューロンをそれぞれ生理実験から得られる実験データをもとにして、その数理モデルを構築し、学習・記憶の過程を工学的に応用する際の基礎とするところにある。これまでの研究によりウミウシ連合学習による最初の変化はB型視細胞の細胞体でのKイオン電流の減少として観察されることが明らかになり、同様の現象は平衡感覚系の有毛細胞においてもみられると予想される。そこで膜電位固定法により、これらニューロンのイオン電流を分離・計測し、得られたデータを神経モデルとしてよく知られているホジキン・ハクスレーの式に適用し、そのパラメータ推定を行った。B型視細胞には3種のK電流,すなわちIa(初期急速活性型電流),Ic(細胞内カルシウム依存性電流),Ik(遅延性整流電流)のあることが知られ、これらは有毛細胞にも基本的に備わっていることが本研究で明らかとなった。ところが、これらK電流の電位依存性にはB型視細胞と有毛細胞の間には大きな差が認められた。B型視細胞では膜電応-600mVの範囲ではIa,Icが主要成分でIkの関与はわずかであったが、同じ電位範囲において有毛細胞ではIa,Ikが主要な電流成分であった。これら電流成分の動的特微をモデル化し、連合学習にみられるB型視細胞のIa,Icの減少は、光応答振中の増大と脱分極の持続をもたらすことが本研究で明らかになった。この現象は、これまで光の順応状態を実験的に規定することが困難で観察されていなかった。
中性子回折,熱量測定および熱力学計算による正方一単斜構造相転移機構の解明

ジルコニア固溶体における相安定性、相関係、相転移に関する研究において、組成が均一な試料の合成は非常に重要である.(ZrO_2)_<1-X>-(YO_<1.5>)_×固溶体をアーク溶解法あるいは焼結法により、(ZrO_2)_<1-X>-(CeO_2)_×固溶体を仮焼した後に約1650°Cで焼成することによりあるいは錯体重合法により作製した.ジルコニア固溶体の相転移においては酸素の役割が重要である.正方一単斜(t-m)相転移における酸素の挙動、即ち位置及び振動状態を中性子回折およびX線回折によって評価した。リ-トベルト解析を行い、酸素の原子座標と振動パラメータを得た。相安定性の基礎データである転移エンタルピーに関するデータは殆ど無く、定性的なデータでさえ不均一な試料を用いてなされている場合が殆どであった.本研究では組成の均一な試料を合成し、それを用いてt-m転移エンタルピーを定量的に測定する事に成功した。得られた粉末の熱流束型走査型熱量(DSC)測定を5°C/minの加熱冷却速度により行なった。相転移熱はNBSのアルミナあるいは標準金属試料の融解熱により補正するが、この補正およびバックグラウンドの善し悪しにより実験精度が左右されるので再現性、試料の量によりどれだけ測定結果が変わるかなどかなりの検討を行った。DSC測定前後のX線回折測定を行い単斜相の割合を定量して式量当りの転移熱を計算した。転移熱はドーパントの濃度の増加とともに増加した.また,計算状態図をジルコニアーセリア-酸化ランタン系に対して実行し,実験も行って両者の比較から3元系における相互作用パラメータを見積もった.ジルコニア固溶体における相安定性、相関係、相転移に関する研究において、組成が均一な試料の合成は非常に重要である.(ZrO_2)_<1-X>-(YO_<1.5>)_×固溶体をアーク溶解法あるいは焼結法により、(ZrO_2)_<1-X>-(CeO_2)_×固溶体を仮焼した後に約1650°Cで焼成することによりあるいは錯体重合法により作製した.ジルコニア固溶体の相転移においては酸素の役割が重要である.正方一単斜(t-m)相転移における酸素の挙動、即ち位置及び振動状態を中性子回折およびX線回折によって評価した。転移熱はドーパントの濃度の増加とともに増加した.また,計算状態図をジルコニアーセリア-酸化ランタン系に対して実行し,実験も行って両者の比較から3元系における相互作用パラメータを見積もった.
主観的感性語彙を用いた自然語文による画像データベースの対話的検索に関する研究

専門知識をもたない一般のユーザが、画像データベースを自由に利用できるような枠組みについて考察した。事務用椅子の電子化カタログを題材として、受理可能な文体の拡張、表色系の改良、形状特徴と感性語の対応づけ、システムの評価実験などの研究を本年度行った。1.受理可能な文体の拡張:検索に用いる特徴は、椅子の背に関する画像特徴(色、形)である。感性語の解釈に関して、通常表現や比較表現に加えて、本年度は、複数の感性語による修飾表現の解釈機能の考察とその実装を行った。2.表色系の改良:感性的な言語表現から検索条件を絞り込むことを考えると、人間の直感と整合した表色系であり、検索範囲には常に色彩が存在するような表色系を採用しなければならない。本システムでは、マンセル表色系に基づく凸形状の色空間を定義し、実装した。3.形状特徴と感性語の対応づけ:SD法を用いて椅子に関する印象を表現する感性的意味空間を構成し、主要な因子に沿って実際の椅子形状を並べ、視察によってその因子に直接影響を与える物理的特徴量を抽出した。それらの特徴を基に因子の値を近似する式を導くことによって、感性的表現を解釈して画像から抽出可能な特徴量に関する制約条件を導出した。4.システムの評価実験:本研究で開発した自然言語インタフェースと、従来のGUIとの比較を中心に、本システムの評価実験を進めた。
"不完全菌"麹菌からの有性世代の発見

麹菌は日本の伝統的醸造産業に利用されている糸状菌であるが、有性世代が発見されていないため交配育種が不可能である。本研究では、麹菌実用株に2つの接合型遺伝子が機能することを明らかにし、麹菌が菌糸融合能をもつことを約50年ぶりに再発見した。さらに、有性生殖器官の一種、菌核の形成を促進することにより、その内部に有性胞子様の構造が観察されるようになった。以上の結果により、麹菌が有性生殖を行うポテンシャルをもつことを明らかにした。麹菌Aspergillusoryzaeは、日本酒、醤油、味噌の製造など日本の伝統的醸造産業で長年にわたり使用されてきた糸状菌である。しかし、麹菌では有性世代が発見されておらず交配が不可能であり、優良な形質をもつ菌株の育種が困難である。本研究では、麹菌の有性世代を初めて発見することを目的とした。我々はこれまでに、麹菌においてMAT1-1型とMAT1-2型の2つの接合型株が存在することを明らかにし、ヘテロタリック(雌雄異型)な有性生殖が行われる可能性を示した。昨年度は、異なる栄養要求性および蛍光色で可視化した株を用いることで、麹菌が菌糸融合能をもつことを明らかにした。本年度は、異なる接合型株を対峙培養することにより、その境界線上で有性生殖が行われるかを検討した。菌核は菌糸が接着・融合を繰り返して形成する耐久構造であり、他の糸状菌で菌核内に有性胞子が形成されることが報告されている。麹菌では菌核形成能力が低下していることから、有性生殖を行うにはその形成能力を向上させることが必要である。そこで、菌核形成を正に制御する転写因子SclRの過剰発現、または菌核形成を負に制御する転写因子EcdRの欠損により、麹菌の有性生殖を促進することを試みた。作製した株を用いて対峙培養を行ったところ、コロニーの境界線に菌核の形成が見られた。得られた菌核は栄養要求性および蛍光色から、菌糸融合体により形成されたものであることを確認した。さらに、SclR過剰発現およびEcdR欠損によってコロニーの境界線の菌核形成が促進されることを明らかにした。さらに、菌核を成熟させてその内部を観察した結果、有性胞子様の構造がみとめられた。今後、この構造について栄養要求性や蛍光色の組み合わせから交配の有無を調べることにより、麹菌における有性世代の発見につながることが期待される。麹菌Aspergillusoryzaeは産業微生物(糸状菌)であり、日本の伝統的な食品醸造に用いられているとともに、有用タンパク質生産の宿主として利用されている。しかし、麹菌では有性世代が発見されておらず交配ができないため、複数の株の優良な表現型を備えた株の育種を効率的に行うことは困難である。2005年にゲノム配列が解読された麹菌RIB40株は、接合型遺伝子座にMAT1-1遺伝子をもつことがわかっていた。我々は以前、醸造用の麹菌株について接合型を調べた結果、MAT1-1型株とMAT1-2型株が約半数ずつ存在することを明らかにした。このことから、麹菌がヘテロタリック(雌雄異型)な有性生殖を行う可能性が見出された。本年度は、RIB40株由来のMAT1-1型株と、その接合遺伝子座にあるMAT1-1遺伝子をMAT1-2遺伝子に置換した株を用い、DNAマイクロアレイ解析により遺伝子発現を比較した。その結果、接合フェロモンなどの遺伝子発現が接合型依存的に制御されていることを明らかにした。このことは、麹菌の接合型遺伝子が、有性生殖において機能する可能性を示唆する結果である。一方で、有性生殖を発見するためには、異なる2つの接合型株が菌糸融合を行う必要があるが、麹菌の菌糸融合については約50年前の論文以降、報告されていない。本研究では、麹菌において菌糸融合を検出するため、アデニン要求性をもち緑色蛍光で可視化した株、ウリジン/ウラシル要求性をもち赤色蛍光で可視化した株をそれぞれ作製した。それらの株を混合培養した菌体を最少培地に植えたところ菌糸の生育が見られたことから、お互いの栄養要求性の相補が確認された。蛍光顕微鏡で観察すると、緑色・赤色両方の蛍光がみとめられた。以上の実験から、麹菌が菌糸融合能をもつことを明らかにした。有性生殖を発見するために、異なる2つの接合型株が菌糸融合を行う必要があるが、麹菌の菌糸融合については約50年前の論文以降、これに続く報告が存在しない。また、これまでに麹菌で有性世代が発見されていない原因の一つとして、菌糸融合の効率が低いことが考えられている。

本年度、麹菌の菌糸融合能を示したことは大きな前進であり、次年度で、その有性世代を発見する可能性が高まったと言える。また、複数の優良形質を併せもつ麹菌株を育種する際に、従来はプロトプラスト融合による方法が行われていた。これと比べ、本年度確立した菌糸融合は短時間かつ低コストの有効な方法であり、麹菌の効率的の育種に応用できる可能性を示した。以上のことから、本研究は現時点で当初の計画以上に進展していると考えている。麹菌で有性世代を発見するため、菌糸融合のほかに菌核の形成が重要なファクターであると考えている。菌核は気中菌糸が接着・融合を繰り返して密集した厚膜の小粒塊であり、有性世代の構造である子嚢殻と類似している。麹菌では菌核の形成能が低下しており、このことが有性世代の発見を困難にしている一因と考えられている。したがって、麹菌で有性世代が発見される際には、菌核が発達・成熟し、その内部に有性胞子が形成されることが期待される。麹菌の菌核形成についての知見はほとんどなかったが、最近、菌核形成を制御する転写因子SclR、EcdRが発見された。次年度は、これらの遺伝子発現を人為的に変化させ、菌核形成を促進させることで、麹菌の有性世代の発見を試みる予定である。また、麹菌は多細胞であり、隔壁により仕切られた細胞が連なることで菌糸を構成している。隣り合う細胞は、隔壁にあいた小さな穴である隔壁孔を通じて、細胞間連絡を行っている。我々は最近、この細胞間連絡を制御する因子AoSO、AoFus3が菌核形成にも関与する興味深い現象を見いだし、菌核形成と細胞間連絡が機能的に関連していることが示唆された。次年度は、細胞間連絡を制御する因子と相互作用するタンパク質の機能解析を進めることで、菌核形成の詳細なメカニズムを解明することを予定している。このような新しい観点からの解析も進めることで、麹菌の有性生殖の発見の効率化につながることを期待している。所属研究室の現有の機器・設備を使用するため、プラスミドの作製に用いるGatewayシステム、PCR、制限酵素などの消耗品費が主体となる。また、研究成果発表のための旅費を計上した。
Writing fluency向上のための教育的介入に関する研究

Speedwritingとタスクの反復が総語数に与える効果について、2018年はアンケート、インタビュー調査の結果も統合し、数値の解釈を行った。内容はSpeedwritingの活動やタスクを反復することに関する意識調査であった。総語数に関して、統計的数値ではSpeedwritingのみ(タスクの反復なし)、タスクを反復したグループ共にpretestよりposttestにおいて統計的に有意な上昇がみられたが、アンケート、インタビュー調査の結果から、英語習熟度レベル、英語学習意欲、タスクの取り組み方など、さまざまな要因が関わっていることが明らかになった。例えばタスクの反復に関して、一度利用したアイディアを再利用できる、1回目でわからなかった単語を調べて2回目で使えた等の理由で2回目の方が語数が伸びたと回答する学生がいる一方、少数ではあるが同じ内容を2度書くことに抵抗を感じ2回目はあえて内容を変えたという学生や、1回目で満足する語数に到達してしまうと2回目はそれを上回る語数を書く意欲が出なかった等の回答もあった。また本研究においては、英語習熟度が低いグループの方が、高いグループよりもタスクの反復が有益と感じていることが明らかになった。アンケート調査において「2回目(反復後)の方が書きやすかった」という回答と、「特に変わらない」「1回目(反復前)の方が書きやすかった」を比べた結果、習熟度の低いグループのみ、両者の間に統計的な有意差がみられた。本研究ではSpeedwritingの時間を7分としたが時間内に書ける総語数には限度があり、1回目のライティングで好成績だった学生は反復しても2回目で大きく総語数をのばすことは困難である。流暢さを伸ばす練習を行う際、トピックは辞書を使わなくても書ける身近な話題が適しているとされるが、易しすぎるトピックだと効果が弱まるという教育的示唆が得られた。計画では「総語数の伸びが正確さなど、他の指標に影響するか」を調査の予定であったが、何を基準として正確さを判定するのかという問題に直面した。過去の研究をみてもさまざまな測定方法があり、文献を確認して最適な方法を探したり、分析のやり直しなどをしたり等の作業を行ったため予想よりも時間を要した。Phase1のテキスト分析が7割方終了したので、夏までに統計分析にかけることを目標とする。また、先学期にPhase3のための試験データをとったので分析を行い、問題点を明らかにして、次の段階に備えたい。Phase4ではWTC(Willingness to communicate)やanxietyなど、情意的要因に関わるテストを実施予定だが、テストの入手ルートや実施の上での大学の倫理規定などについても確認しておく必要がある。テキスト分析の作業補助として謝金を予定していたが、分析のやり直し等の作業に時間を要したため翌年度に実施せざるを得なくなった。よって2019年度に実施するための経費として使用する。
ケモカイン受容体ＣＸＣＲ７による原腸胚細胞集団運動制御の解析

この研究ではアフリカツメガエルの原腸形成をモデルとして,細胞の集団運動におけるCXCR7の役割を調査した。結果,CXCR7は中胚葉で発現し,初期原腸胚で機能していることが示された。さらにCXCR7の強制発現で細胞解離が観察され,またこの現象にはERKを介した細胞内情報伝達経路が関与することが示唆された。本研究によりCXCR7が細胞間接着の制御に直接関与するというケモカインの新しい機能が発見された。ツメガエルの中内胚葉細胞はxSDF-1を強制発現させた細胞に向かって集団で移動する。この系を用いて,細胞集団運動に対するxCXCR7の影響を調べた。昨年度までの研究でxCXCR7が新規の機能として細胞間の接着性を制御している可能性が示されたので,その内容についてさらに詳細な調査をおこなった。最初に細胞の運動速度について調査をおこなった。集団状態と解離状態で平均速度は有意差が見られなかったが,解離状態の方が単位時間当たりの速度にばらつきが見られた。このことは,集団運動において細胞が協調的に同一方向へ移動する機構が存在することを示唆する。また,xCXCR7の情報伝達に必要とされるN末端やC末端を欠く変異体を強制発現させても細胞の解離は見られず,xCXCR7を通した情報伝達がSDF-1依存的な細胞間接着の変化に必要であることが示唆された。xCXCR7を過剰発現させたアニマルキャップでは中胚葉化による伸長運動が見られず,過剰なxCXCR7の情報伝達は収斂伸長運動に対して阻害的に働くことが示唆された。細胞の集団運動において,細胞は隣接する細胞とその接着性を微妙に調節しながら移動していくと考えられており,今回観察された現象は,xCXCR7が集団運動のための細胞間接着制御に関与していることを強く示唆している。分子レベルで直接細胞間接着を直接調整する情報伝達機構についての知見はこれまでほとんどなく,この研究は上皮-間充織遷移(EMT)やガンの浸潤・転移のメカニズムの解明にも寄与する。昨年度までの研究で細胞間接着の制御にxCXCR7を通した情報伝達経路が介在している可能性が示されたので,その内容についてさらに詳細な調査をおこなった。CXCR7はアレスチンを介してAKT情報伝達系やMAPキナーゼカスケードを活性化する可能性が報告されている。そこでこれらの阻害剤を用いてxCXCR7の細胞解離に対する影響を調べたところ,MAPキナーゼカスケードに関与するMEKの阻害剤が細胞解離を抑制することが示された。これとは別に,カドヘリンのアンカータンパク質であるαカテニンの膜局在がSDF-1処理により消失することも見出している。これらを総合すると,xCXCR7を介するMAPキナーゼカスケードの下流でαカテニンのカドヘリン・カテニン複合体からの解離が引き起こされ,結果として細胞の解離が引き起こされることが示唆される。また,SDF-1はCXCR4とCXCR7という異なる受容体を使い分けることで,細胞-基質間接着と細胞-細胞間接着を別々に制御するという新しい機構が考えられる。細胞の集団運動において,細胞は移動の際に隣接する細胞とその接着性を微妙に調節していることが考えられており,今回観察された現象はxCXCR7が集団運動のための細胞間接着制御に関与していることを強く示唆している。分子レベルで直接細胞間接着を直接調整する情報伝達機構についての知見はこれまでほとんどなく,この研究は上皮-間充織遷移(EMT)やガンの浸潤・転移のメカニズム,上皮の障壁機能不全の解明等に寄与すると考えられる。当初は,もしxCXCR7がxSDF-1受容体であるxCXCR4に対して阻害的に働くのであれば,xCXCR7を強制発現させた細胞の運動が阻害され,また,xCXCR7がxCXCR4の機能を増強するのであれば,細胞集団の運動速度や様式に変化がみられると予想した。ところが,実験結果は全く予想に反し,xCXCR7の強制発現によって細胞は集団だったものがばらばらに解離し,一つ一つの細胞が個別にxSDF-1を強制発現させた細胞に向かって移動した。この結果はこれまでのCXCR7の機能に関する報告からは全く予想できなかった。そこで,この細胞解離がSDF-1依存的かどうかを調べるために,SDF-1タンパクの添加実験をおこなった。xCXCR7を過剰発現した中内胚葉細胞にhSDF-1タンパクを添加したところ,添加と同時に細胞は解離した。

また,xCXCR7の情報伝達に必要なN末端やC末端を欠く変異体を強制発現しても細胞集団の解離は見られなかったことから,CXCR7存在下でのみSDF-1依存的に細胞間接着が変化することが示唆された。このような"早い","ケモカインによる"細胞解離の系はこれまで報告されておらず,全く新しい機能を発見したこととなる。細胞の集団運動において,細胞は隣接する細胞とその接着性を微妙に調節しながら移動していく。今回観察された現象は,xCXCR7がこの細胞間接着制御に関与していることを強く示唆し,今年度はこの分子メカニズムに焦点を当てて研究を進める予定である。予定通り阻害剤及びxCXCR7変異体による細胞間接着の制御について、新しい知見を得ることができた。当初予定した計画はほぼ終了し、さらに予想と異なる全く新しい発見があった。阻害剤による実験から、細胞間の接着を制御している情報伝達系がERK1/2を介している可能性が示唆されている。今後はERK activatorによって細胞分散が誘引される可能性について検証すると共に、具体的にどの分子が情報伝達に関与しているか、候補タンパク質の活性化もしくは不活性化による影響を調べる。また、GFP融合型のカドヘリン関連分子を強制発現させ、SDF刺激によるその局在の変化を観察することで時間依存的な接着性の変化を観察すると共に、現在のような数時間に及ぶタイムラプス撮影に変わるより迅速なアッセイ法の開発を試みる。当初の予想に反して、CXCR7が細胞間接着に関与していることが示された。そのため、次年度は当初の計画に加えて、阻害剤やCXCR7の変異体を用いたCXCR7からの情報伝達についての分子メカニズムの解明をおこなう。該当無し
結晶性高分子の高圧下における溶融ブレンドの研究

高圧下において溶融状態にある二種類の結晶性高分子同士が相溶し得るかどうかを,高圧下の示差熱分析法(DTA),光透過法(LT), X線回折法(XD)などによって調べた.はじめに,ナイロン6とナイロン12から成るブレンド系について,高圧下のDTAとLTによって,常圧から600MPaの範囲で相図を求めた.その結果,約500MPa以上において,液相線が混合比50/50で最小となる共晶反応類似の現象を見いだした.しかし,そこでは共晶反応を示す低分子混合系の相図にみられる様な共晶線が見いだされなかった.その理由として,高分子混合系の場合,分子の移動度が極端に低いために共晶反応が起こり得ないか,または,起こっても反応が非常に遅いために観測できないかであると考えられる.このブレンド系の結晶構造をX線回折測定によって調べた結果,約500MPa以上でナイロン12のγ型がα型に転移し,系全体がα型になることが分かった. 2つの高分子が同じ結晶構造をとることは,エピタクシャル成長の可能性(M.Kyotani,J.Macromol.Sci.,B21,219(1982))から考えて,やはり共晶反応が起こる可能性を示唆している.走査型電子顕微鏡によって混合の状態を観察した結果,約500MPa以上のブレンド系において,ナイロン6とナイロン12が数10^2nmのサイズのバンド状の形態をとって混合していることが分かった.また,この研究の過程で,高圧下のX線測定を行うために,従来の方式とはまったく異なる内熱式の高圧X線回折装置を作製した.今後,この装置を用いてブレンド系の高圧下の構造を調べる予定である.さらに,ポリエチレンテレフタレート(PET)とポリカーボネート(PC)との混合系についても相溶性の研究を開始した.現段階では, 300゚Cで溶融ブレンドした50/50の系においてPETが結晶化し得ないことから, PETとPCが相溶する可能性を認めた.この研究も今後発展させる予定である.高圧下において溶融状態にある二種類の結晶性高分子同士が相溶し得るかどうかを,高圧下の示差熱分析法(DTA),光透過法(LT), X線回折法(XD)などによって調べた.はじめに,ナイロン6とナイロン12から成るブレンド系について,高圧下のDTAとLTによって,常圧から600MPaの範囲で相図を求めた.その結果,約500MPa以上において,液相線が混合比50/50で最小となる共晶反応類似の現象を見いだした.しかし,そこでは共晶反応を示す低分子混合系の相図にみられる様な共晶線が見いだされなかった.その理由として,高分子混合系の場合,分子の移動度が極端に低いために共晶反応が起こり得ないか,または,起こっても反応が非常に遅いために観測できないかであると考えられる.このブレンド系の結晶構造をX線回折測定によって調べた結果,約500MPa以上でナイロン12のγ型がα型に転移し,系全体がα型になることが分かった. 2つの高分子が同じ結晶構造をとることは,エピタクシャル成長の可能性(M.Kyotani,J.Macromol.Sci.,B21,219(1982))から考えて,やはり共晶反応が起こる可能性を示唆している.走査型電子顕微鏡によって混合の状態を観察した結果,約500MPa以上のブレンド系において,ナイロン6とナイロン12が数10^2nmのサイズのバンド状の形態をとって混合していることが分かった.また,この研究の過程で,高圧下のX線測定を行うために,従来の方式とはまったく異なる内熱式の高圧X線回折装置を作製した.今後,この装置を用いてブレンド系の高圧下の構造を調べる予定である.さらに,ポリエチレンテレフタレート(PET)とポリカーボネート(PC)との混合系についても相溶性の研究を開始した.現段階では, 300゚Cで溶融ブレンドした50/50の系においてPETが結晶化し得ないことから, PETとPCが相溶する可能性を認めた.この研究も今後発展させる予定である.先に、ナイロン6とナイロン12から成るブレンド系について、高圧下の示差熱分析(DTA)を行い、常圧から600MPaの範囲で相図(組成に対する結晶化・融解温度)を求めた。その結果、約500MPa以上では、液相線が混合比約50/50で最小となる共晶反応類似の現象を見いだした(Rep.Pragr.Polym.Phys.Japan【28!_】(1985),171).しかし、その段階では低分子混合系の共晶反応にみられる様な共晶線が見いだされなかった。その理由として、高分子混合系の場合、分子の移動度が低分子の場合と比較して極端に低いために、DTAの昇・降温の速さ(510K/min)では共晶反応が起こり得ないか、または、起こっても反応が非常に遅いためにDTAにかからないことが考えられる。このことを検討するためには、2K/min以下の昇・降温速度で測定することによって相図を求める必要があった。昇・降温速度を遅くして測定できる方法の一つは、結晶化過程を光学的に観測する方法である。つまり試料を直交ニコル下に置いて、結晶の生成過程を透過光量の変化で測定することである。

このために、まず、測定データの解析をより容易にするために、透過光量を測定する光電子倍増管からの出力をマイクロコンピュータに取り込めるように装置の改良を行った(本年度の科学研究費で購入したAD変換ボード,GP-IBインターフェースボードをマイクロコンピュータに組み込んだ)。この改良した装置を用いて、一定圧力下の昇・降温過程で、ナイロン6/ナイロン12ブレンド系の融解・結晶化挙動の観測を開始した。まだ測定の初期段階であるが、今のところ、融液からの降温過程(2K/min)で、一つの成分が徐々に結晶化する現象は観測されたが、組成によらず一定の温度で起こる共晶反応は見いだされていない。今後はもっと遅い降温速度で観測する必要がある。なお、高圧下のX線測定も準備中である。