hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザブレイジングによる難接合材同士の異種金属接合法の確立とそのモデルの構築

レーザブレイジングによるアルミニウム合金とマグネシウム合金の異種金属接合法を確立した.直接接合では,出力を最適化することで,ろう材の濡れ角,ビード幅,金属間化合物を制御され継手強度が向上することがわかった.界面反応を抑制する手法として,インサート材が有効であることわかった.チタンをインサート材として使用することで,アルミニウムとマグネシウムの相互拡散が抑制され,接合界面部に非常に薄いAl-Ti系金属間化合物が形成されることで接合が達成されることがわかった.引張せん断試験の結果,アルミニウム合金母材破断を示し,従来の強度を大幅に上回る高強度接合が達成された本研究は,材料学的に接合が難しいとされる,難接合材の異種金属同士における信頼性の高い接合継手を開発することを全体構想とする中で,レーザブレイジングによる難接合材同士の母材を熱損傷させない新しい異種金属接合法の確立することを目的とている.27年度では,レーザブレイジングのパラメータ制御による接合性評価と接合プロセスの確立を行った.A5052合金とAZ31合金のレーザブレイジング性評価として、アルミニウムろう材BA4047およびマグネシウムろう材AZ125を用いたレーザブレイジング継手の組織解析、元素分布、反応層の解析を行った.また、引張せん断試験を行い接合継手の機械的特性を評価した.以下に本研究で得られた結果を要約する.レーザブレイジングによるアルミニウム合金とマグネシウム合金の接合は,アルミニウム合金/鋼接合等に比べて出力幅が狭い範囲で達成されることがわかった.BA4047を用いてレーザ出力およびフラックスの有無を変化させてレーザブレイジングを行った結果、いずれの条件においても未接合部のない接合が達成された.また、溶け込み量およびビード幅はレーザ出力が増加するにつれて増加するが、その傾向はフラックスを用いた場合において顕著であった.それらの継手強度はいずれの条件においても低強度を示した.AZ125では、ろう付可能なレーザ出力の範囲は480W620Wとなった.レーザ出力550W600Wの範囲で良好な継手が得られた.レーザ出力が増加するにつれて、ビード止端角が小さくなり、ぬれ性が良好となっていることが分かった。本研究では590Wにて最大強度を示した.レーザ出力が600Wまではビード止端部が起点と考えられる界面破断を生じ,610W以降ではルート部が起点と考えられるろう材内破断を生じた.これはボイドや過剰な金属間化合物の生成によるものと考えられた.特に問題なく,順調に進展していると考えている.本研究では,レーザブレイジング法を用いて難接合材同士の新しい異種金属接合プロセスを確立することを目的としている.昨年度では,難接合材同士の異種金属接合のモデルとなり,かつ輸送機器産業で需要の高いアルミニウム合金(Al-Mg系およびAl-Mg-Si系)とマグネシウム合金(Mg-Al-Zn系)を用いてレーザブレイジングを行い,プロセスパラメータの制御接合性評価を行った.昨年度までに得られた知見を基に,当該年度では異材接合の界面反応を抑制するためにインサート材を適用した.A5052母材とMgワイヤーの間にTiインサート材を用いることで,アルミニウムとマグネシウムの界面反応を抑制を図った.その結果,AZ92ワイヤー/Tiインサート材およびTiインサート材/A5052の接合界面部にてそれぞれ約5μm,200nmと非常に薄いAl-Ti系金属間化合物が形成されることで接合が達成されることがわかった.引張せん断試験の結果,インサート材を用いることで最高強度が著しく増加し,Tiインサート材の効果が認められた.まず,レーザ出力が小さい(<750W)場合にはTi/A5052界面部で破壊が生じた.レーザ出力の増加に伴い強度は増加し,A5052母材破断となった.レーザ出力750-900WにおいてはA5052母材破断となり,その強度は母材強度の80%程度となった.硬さ試験によりA5052母材部の軟化が認められたことより,入熱による母材部の軟化が継手効率80%の原因であることが考えられた.さらに出力が増加になると強度が減少し,ろう材破断となった.そのため,出力が小さい場合にはTiへの入熱が小さく界面で金属間化合物がほとんど形成されないために低強度であることが推測される.また,出力が過剰になると,ビード形状が凹み型になり,更にはろう材内のMg-Al金属間化合物が増加したためろう材内で破断したものと考えられた.現在までに、母材破断を有する異材接合法が可能であることがわかったため、順調に進展していると考えている。本研究ではアルミニウム合金とマグネシウム合金の異材接合におけるTiインサートを用いたレーザブレイジングの適用性を評価し、異材接合部の組織解析および接合継手の機械的特性を評価するとともに、プロセスパラメータの最適化を行った。また、接合性に及ぼすインサート材の効果を解明し、インサート材の最適化を行うことを目的とした。昨年度の研究でインサート材を用いることで直接反応による脆弱な金属間化合物の生成が抑制され強度が増加したことから、本年度はチタンインサートを挿入してレーザブレイジングを行った。

ビード外観や組織解析および継手強度を調べ、また、レーザ出力やレーザ走行速度、ワイヤー供給量などのプロセスパラメータの影響を調べ、最適化を行った。さらに、インサート材を用いてレーザブレイジングを行った際のレーザブレイジング過程における温度履歴を計測することでインサート材の効果を解明し、異材接合におけるインサート材を用いたレーザブレイジングの適用性および指針を得た。マグネシウムろう材AZ91を用いてTiインサートの厚さを変えレーザブレイジング継手の機械的特性を評価した。Tiインサートの厚さに関わらず、900Wで母材破断が起き継手強度は最大値を示した。レーザ出力が増加するとろう材内での破断が生じて引張せん断強さは低下した。組織観察の結果、破断の原因は引張変形中にろう材内に形成される金属間化合物に亀裂が発生し、伝播することでろう材内破断が起きると考えられた。以上のことより、本研究ではTi/A5052界面およびTi/AZ91界面が金属間化合物を介して接合する出力条件を確保し、ろう材内の脆弱な金属間化合物が比較的少ない900W以下の条件範囲において高い継手強度が得られることが分かった。本条件範囲ではインサート厚さに依らず、レーザ出力が800W-900Wの範囲において、良好な継手特性が得られることが分かった。レーザブレイジングによるアルミニウム合金とマグネシウム合金の異種金属接合法を確立した.直接接合では,出力を最適化することで,ろう材の濡れ角,ビード幅,金属間化合物を制御され継手強度が向上することがわかった.界面反応を抑制する手法として,インサート材が有効であることわかった.チタンをインサート材として使用することで,アルミニウムとマグネシウムの相互拡散が抑制され,接合界面部に非常に薄いAl-Ti系金属間化合物が形成されることで接合が達成されることがわかった.引張せん断試験の結果,アルミニウム合金母材破断を示し,従来の強度を大幅に上回る高強度接合が達成された今年度の引き続き,レーザブレイジングのパラメータ制御による接合性評価と接合プロセスの確立を図る.特に,インサート材を適用し,母材破断を有する良好な継手となる接合プロセスを確立する.継手強度に及ぼすインサート厚さの影響を評価する。得られた結果より、レーザブレイジングによる異種接合プロセスの確立を図る。溶接・接合発注していた試験片の納品が4月になったため。発注したインサートの納品が4月になった。試験片が到着次第、実験に取り掛かる。インサート厚さを0.2mm,0.5mm,1.0mmと変化させてレーザブレイジングを行い、その接合性を評価する。得られた知見から、レーザブレイジングの確立とそのモデルの構築を図る。
ネナシカズラにおける寄生根発生をモデルとした、植物種間での情報伝達機構の分子解明

本研究では、寄生主と宿主の異植物種間の情報伝達が寄生器官(吸器)の発生を制御するという視点から、茎寄生植物アメリカネナシカズラの吸器発生における、導管形成の分子メカニズムの全容解明を目指す。平成30年度は、宿主植物体を用いないin vitroでの、吸器発生過程を完全再現する実験系の開発に挑んだ。青色光の下、アメリカネナシカズラをガラス板と寒天プレートで挟み、圧迫刺激を与えることで、これまでに吸器の原基形成、吸器を構成する細胞の顕著な伸長、吸器先端細胞の茎からの突出までの発生段階の誘導に成功した。さらにこのin vitroの実験系で再現した吸器において、導管形成制御関連遺伝子オルソログの発生段階ごとの遺伝子発現を解析した。この結果、これまでの通常の発生過程での導管細胞分化とは全く異なる制御機構が存在する可能性が示唆された。また、炭素イオンビームを用いたアメリカネナシカズラの変異体ライン作成に向け、試験的にビーム照射を行なったラインを作成、育成し、イオンビームの強度や生育条件の検討を完了した。さらにアメリカネナシカズラの形質転換系の開発も進め、脱文化の誘導とカルスの維持に成功した。宿主植物体を用いないin vitroでの吸器発生誘導系によって、吸器先端細胞の茎からの突出までの発生過程を再現できたことについては、国内学会で発表した(Kaga et al. 2018)。平成30年度は、宿主植物体を用いないin vitroの吸器発生再現系の開発に着手し、これまでにない新規実験系の開発に挑んだ。この実験系の開発を進めるにあたり、アメリカネナシカズラの吸器発生を、特定の発生段階で停止、維持することが可能となったことは、吸器発生の制御機構を解析する上で、実験対象や意義、手法に多様性を持たせることから非常に有意義である。アメリカネナシカズラ形質転換法は未だ確立できていないため、吸器形成に関わる遺伝子の機能解析方法として、炭素イオンビームを用いた変異体ラインの作成に着手した。これまでに、照射するイオンビーム強度と生育条件の検討を完了している。今後は、大規模な変異体ラインの作成と寄生機能を指標とした、変異体選抜を進める予定である。一方で、in vitroの吸器発生再現系において、吸器先端細胞の導管分化に至るまでの吸器発生を再現することは現状できていない。また、形質転換法の確立に関して、脱分化誘導とカルス維持には成功しているものの、再分化誘導に至れなかったことから、おおむね順調に進展していると評価する。In vitroでの吸器発生の完全再現を目指し、まずは導管細胞分化中の宿主植物体組織や細胞を、吸器先端細胞と接着させることで、吸器先端細胞での導管細胞分化が誘導されるかを評価する。その後、吸器先端細胞の導管細胞分化が確認された対象を破砕し、懸濁した状態で吸器先端細胞に処理することで、導管文化が誘導されるかを再評価する。さらに、分化が確認され次第、対象を分画、処理を繰り返すことで、最終的に宿主植物由来の吸器先端細胞の導管細胞分化誘導因子の同定を目指す。平成30年度までに確立した、宿主植物組織を用いたin vitroでの吸器での導管形成誘導系を用いて、宿主組織有無でのRNA-seqによる網羅的な遺伝子発現の比較解析を行うことで、吸器での導管細胞分化制御機構と宿主由来の因子の関係性を明らかにする予定である。炭素イオンビームを用いた、大規模なアメリカネナシカズラ変異体ラインの作成に着手する予定である。得られた変異体から寄生機能を指標に、吸器での導管細胞分化制御に異常を持つ変異体を選抜し、その原因遺伝子を同定することで、吸器での導管細胞分化および宿主由来因子との関連性を追求する。上記3つの研究を遂行することにより、宿主由来因子が制御する、吸器での導管細胞分化誘導制御機構の全容解明を目指す。平成29年度は、吸器発生を組織ごと(探索糸、導管、師管)に経時的に分析できるイメージング技術を発達させ、アメリカネナシカズラの寄生過程における、吸器内での組織形成過程を分析することに成功した。また、この技術を応用し、吸器形成に伴う、宿主由来物質の寄生主体内への輸送の様子と、吸器における導管及び師管の形成状況を比較することで、導管と師管が吸器の長短から基部方向に形成されるのに従って、宿主の導管と師管に由来する物質のそれぞれが各組織内に取り込まれることを明らかにした。アメリカネナシカズラの吸器発生過程における、遺伝子発現プロファイルを利用して、維管束形成関連遺伝子の吸器発生過程における発現変動を解析するとともに、クラスタリング解析により統計的に有意に、吸器の宿主体内侵入後に発現が上昇する遺伝子を選抜した。さらにこれら遺伝子から、シロイヌナズナの導管分化誘導関連遺伝子のオルソログを抽出し、宿主由来物質の受容と導管分化の両方に関わる遺伝子の推定を進めた。アメリカネナシカズラの吸器発生過程における導管形成と師管形成の経時的な分析結果と維管束形成関連遺伝子の発現変動の解析結果については、国際学会で発表した(Kaga et al. 2017)。

平成29年度は、宿主導管及び師管から蛍光物質を投与し、吸器への取り込みを経時的に解析するなどのイメージング技術を改良することに成功し、吸器発生に関する理解が進展した。イメージング技術の改良により、吸器発生過程における、導管のみならず、師管の形成を追跡することができるようになったことは、吸器内での維管束形成という複雑な現象を理解する上で重要なツールとなった。当研究室で実施したアメリカネナシカズラの吸器発生過程における遺伝子発現データの新たなデータマイニングによって、吸器発生過程における維管束形成関連遺伝子の網羅的な遺伝子発現プロファイルを再構築することができ、吸器発生における維管束形成の分子遺伝学的理解の促進に繋がった。また、宿主由来因子の受容と導管分化誘導の両方に関連する候補遺伝子を選抜するに至った。一方で、in vitroでの吸器発生を完全再現する実験系に関しては、吸器において、宿主と寄生主の協会に位置する細胞の伸長までの段階を再現するに至ったものの、導管分化を誘引できていないというのが現状である。また、形質転換法の確立に関しては、カルスからの誘導法が最も進行し、遺伝子導入まで成功はしたものの、成功例が非常に少なく、確立したと言うまでには至っていない。本研究では、寄生主と宿主の異植物種間の情報伝達が寄生器官(吸器)の発生を制御するという視点から、茎寄生植物アメリカネナシカズラの吸器発生における、導管形成の分子メカニズムの全容解明を目指す。平成30年度は、宿主植物体を用いないin vitroでの、吸器発生過程を完全再現する実験系の開発に挑んだ。青色光の下、アメリカネナシカズラをガラス板と寒天プレートで挟み、圧迫刺激を与えることで、これまでに吸器の原基形成、吸器を構成する細胞の顕著な伸長、吸器先端細胞の茎からの突出までの発生段階の誘導に成功した。さらにこのin vitroの実験系で再現した吸器において、導管形成制御関連遺伝子オルソログの発生段階ごとの遺伝子発現を解析した。この結果、これまでの通常の発生過程での導管細胞分化とは全く異なる制御機構が存在する可能性が示唆された。また、炭素イオンビームを用いたアメリカネナシカズラの変異体ライン作成に向け、試験的にビーム照射を行なったラインを作成、育成し、イオンビームの強度や生育条件の検討を完了した。さらにアメリカネナシカズラの形質転換系の開発も進め、脱文化の誘導とカルスの維持に成功した。宿主植物体を用いないin vitroでの吸器発生誘導系によって、吸器先端細胞の茎からの突出までの発生過程を再現できたことについては、国内学会で発表した(Kaga et al. 2018)。平成30年度は、宿主植物体を用いないin vitroの吸器発生再現系の開発に着手し、これまでにない新規実験系の開発に挑んだ。この実験系の開発を進めるにあたり、アメリカネナシカズラの吸器発生を、特定の発生段階で停止、維持することが可能となったことは、吸器発生の制御機構を解析する上で、実験対象や意義、手法に多様性を持たせることから非常に有意義である。アメリカネナシカズラ形質転換法は未だ確立できていないため、吸器形成に関わる遺伝子の機能解析方法として、炭素イオンビームを用いた変異体ラインの作成に着手した。これまでに、照射するイオンビーム強度と生育条件の検討を完了している。今後は、大規模な変異体ラインの作成と寄生機能を指標とした、変異体選抜を進める予定である。一方で、in vitroの吸器発生再現系において、吸器先端細胞の導管分化に至るまでの吸器発生を再現することは現状できていない。
ヒト胎盤絨毛細胞の機能に及ぼすエンドセリンの効果

【目的】エンドセリン(ET)は強力な血管収縮作用を持つペプチドであるが、細胞増殖やホルモン分泌など多彩な作用も有している。最近子宮内膜でもその存在が確認され、妊孕現象への関与が示唆されているが、その役割は未だ良く解明されていない。今回、我々は着床期トロホブラストへのETの影響を調べる目的で、ET刺激に対するトロホブラストの細胞内カルシウムイオン濃度([Ca2+]i)の変化について検討した。【方法】ヒト妊娠初期胎盤絨毛を培養し、培養4日目にカルシウム蛍光指示薬(フロー3)を用いてレーザーサイトメトリー法により[Ca2+]iの測定を行った。測定装置にはメリディアン社のACAS570systemを使用した。【結果】外液中へのエンドセリン-1(ET-1)10-7M添加によりサイトトロホブラストの[Ca2+]iは著明に上昇し、続いて約3-4分周期で起こる明瞭なCa振動が観察された。エンドセリン-2(ET-2)10-7Mまたはエンドセリン-3(ET-3)10-7Mの添加でも同様にCa振動が認められ、またサイトトロホブラスト由来と考えられる多核巨細胞でも認められたが、子宮内膜上皮細胞では認められなかった。外液中のカルシウムを除去したりカルシウムキレート剤(EGTA3mM)の添加により、このカルシウム振動は容易に抑制された。【結論】ET刺激によるヒトトロホブラストの細胞内カルシウム振動を初めて確認した。この発現には外液中のカルシウムイオンの存在が必要と考えられた。
安定同位体から見た原生代末期ゴンドワナ超大陸形成に関わる流体の地球規模的動態

本研究では、地球規模で起きた大陸の移動にともなう広域かつ活動的なテクトニクスによる炭素-酸素-硫黄安定同位体の研究から、それらの循環過程を明らかにした。さらに原生代末期ゴンドワナ大陸の衝突時の試料から炭素、酸素、ストロンチウム同位体およびフェムト秒レーザーによる硫黄同位体測定やSIMSによる同位体分析により大陸成長過程に地殻内における流体ダイナミクスを明らかにした。本研究は、地球規模で起きた大陸の移動にともなう広域かつ活動的なテクトニクスによる炭素-酸素-水素-硫黄安定同位体の研究から、それらの循環過程を明らかにすることを目的とする。本年度は、とくに4つの硫黄同位体に焦点をあてた。そのためにフェムト秒レーザー装置(Spectra-Physics)を導入し、据え付け・立ち上げ作業を行った。購入したフェムト秒レーザー装置の仕様は以下のとおりである。試料に対して数十ミクロン領域の同位体分析を行うための光学系の設計・制作を以下のように進めた。1)エネルギーや繰返し周波数、また焦点からの距離を変化させて磨いた硫化物の厚片にレーザーを照射させる基礎的な実験を行った。その試料をSEMで観察したところ、数十ミクロンスケールの明瞭な円形をした"ablatioh pit"が観察され周囲に熱による変色等の影響は見られなかった。2)硫黄同位体測定のため硫化物をフッ素と反応させ六フッ化硫黄を作る反応槽を作成した。六フッ化硫黄専用の新しい真空ラインを設計・完成させ反応槽と接続し真空チェックを行った。3)六フッ化硫黄標準ガスを質量分析計MAT-251に導入し、質量127、128、129、131のピーク位置を確認した。現在、六フッ化硫黄の四つの同位体を同時に測定するためにコレクターの改良とチューニングを進めている。本研究では、温室効果ガス中の炭素-酸素-水素-硫黄(C-O-H-S)元素の地殻-地球大気間の移動について、硫黄の四つの同位体をレーザー切除法で処理することで、1)「マントル」から「大気」へのC-O-H-S流体の「移動」と広域なテクトニクスとの関係、2)「堆積物」から「大気」へのC-O-H-S流体の「移動」と大陸衝突との関係、3) C-O-H-S元素が、硫化物やグラファイトとして下部地殻に「固定」される過程、を明らかにすることを目的とする。本年度は、六フッ化硫黄の四つの同位体を同時に測定するために以下のことを行った。1)初期状態のMAT-251では、SF_6の各安定同位体の4つのピーク(質量数127,128,129,131)が、4つのコレクターごとに同時に入射できないため、コレクターを薄くした。2)改良したコレクターを用いて六フッ化硫黄標準ガスを質量分析計MAT-251に導入し、129/127をモニタリングした。この実験で精度・確度ともに良い結果を得ることができた。したがって硫黄同位対比^<34>S/^<32>Sが分析可能になった。3) IAEAが配布している硫黄同位体の国際標準物質(Ag_2S)からSF_6を生成し、同位体分析を行った。4)特殊に製作した反応層で、フッ素大気のもと硫化物単結晶にフェムト秒レーザーを照射し、SF_6が生成することを確認した。現在、生成したSF_6に含まれる不純物の除去方法を模索しつつ、精度・確度を高めるための実験を進めている。さらに、4つの同位体を同時に測定するためにコレクターの改良も引き続き行っている。本研究では、温室効果ガス中の炭素-酸素-水素-硫黄(C-O-H-S)元素の地殻-地球大気間の移動について、硫黄の四つの同位体をレーザーアブレーション法で処理することで、1)「マントル」から「大気」へのC-O-H-S流体の「移動」と広域なテクトニクスとの関係、2)「堆積物」から「大気」へのC-O-H-S流体の「移動」と大陸衝突との関係、3)C-O-H-S元素が、硫化物やグラファイトとして下部地殻に「固定」される過程、を明らかにすることを目的とする。本年度は、以下について検討を行った。(1)先行研究で硫黄同位体組成が求められているバルマット鉱床の黄鉄鉱のサンプルを用い、レーザーアブレーション法による硫化物の測定を行った。厚片にしたサンプルにフッ素大気中でフェムト秒レーザーを照射することでSF6ガスを生成し、MAT-251質量分析計を用いて硫黄同位体を測定した。(2)東ゴンドワナ大陸と西ゴンドワナ大陸の衝突時に形成された大理石のサンプルについて炭素、酸素およびストロンチウム同位体分析を行った。この結果から、大理石の堆積年代が明らかになった。さらに、変成過程に関しても理解が深まった。

(3)南インドのグラニュライト相から採集した泥質ミグマタイトのサンプルについて、SIMSによるグラファイトの炭素同位体分析を行った。その結果、マイクロメータースケールでの同位体累帯構造が明らかになった。これにより、地殻内における部分溶融による炭素循環が示唆された。
動脈硬化の発生・進展機序の解明に関する研究-未知の血管平滑筋細胞遊走因子の検索-

動脈硬化発生、進展機序の解明に関与する新しい因子を検索するに当たり、私は血管内皮細胞と血管平滑筋細胞の関連、特に平滑筋細胞の内膜側(内皮側)への遊走の重要性に注目し、血管内皮細胞培養上清から平滑筋細胞遊走因子を検索することにした。本年度は、前年度までに確立していた遊走活性の測定系の改良、および血管内皮細胞培養上清からの目的因子の部分精製に成功した。まず平滑筋細胞の遊走活性をより効率よく検出するための改良を行った。以前はクラボウ社製の遊走活性を測定するchamberを使用していたが、この方法は一つのchamberに使用する細胞が多く、また遊走してきた細胞の定量化する際にも細胞を染色し顕微鏡下で実際に勘定する必要があった。これらのため一回のアッセイで48chamber以上使用するのは実際的でなく未知の因子を検索していくための測定法としては不十分であった。そこで新しくNcuroprobe社製の96-wellmulti-chamberを導入した。この装置は少量の細胞で測定ができるほか、遊走してきた細胞の定量化する際にも市販のELISAリーダーを応用することが可能で、飛躍的効率化され、一度に150サンプル以上処理することが可能となった。血管内皮細胞培養上清を大量に処理して血管平滑筋細胞の遊走活性で部分精製を試みると、強力な遊走を活性を認めたが、以前の報告のようにこの半分以上は血小板由来成長因子(PDGF)に起因するものであった。しかし、PDGFを含まない分画にも遊走活性を認めた。この分画の活性をさらに検討すると非活性はPDGFと同等かそれ以上であることを確認した。今後はこの物質を単離同定する予定である。
重度知的障がいを伴う全盲児が身体全体で方向や位置を学習できるワンタップ教材の開発

本研究は、盲学校小学部5年生の知的障がいのある先天盲の児童を対象とした。対象児の興味関心が高い音を活用し、身体全体で方向や位置を体感し判別できる学習教材(以下、「ワンタップ教材」とする)を開発することを目的とした。具体的には、教室の壁面を使った学習を設定することで、身体全体を使った学びを手軽にかつ繰り返して行うことを可能にし、授業実践を通じて、子どもの実態に応じた教材のカスタマイズを行い、有効性を明らかにした。本研究では、電子黒板機能を有するプロジェクターを用いた。その理由は、電子黒板は平面で、全盲児の場合、分割線がわからない。全盲児が触って分割線を理解することができるようにするために、教室の壁面に凹凸のある木枠の補助具(障子の桟を加工して作成したもの)を設置し、投影された映像を1回タップすること(ワンタップ)で、興味関心が高い音が鳴り、身体全体で方向や位置を体感し判別できるようにした。その結果は、以下の通りである。1ワンタップ教材の素材を興味関心が高い音にしたため、初回から意欲的に集中して取り組むことができた。2習得状況に応じて教材をカスタマイズすることで方向や位置を探る力が養われ、下駄箱などスペースが数多くある中でも自分の物が置いてある方向や位置を把握することができた。全盲児が物や場所を探る時、机上の範囲だけでなく身体全体を使って探ることが多い。視経験がない児童に対して、頭の中で方向や位置のイメージをもたせるためには、教材を工夫する必要がある。電子黒板機能を有するプロジェクターと教室の壁面に設置した木枠の補助具を組み合わせることで、身体全体を使って方向や位置を学ぶことが可能となった。方向や位置を学ぶことは、全盲児が独力でできることにつながり、生活の場に活かすことができる。今後も引き続き、ワンタップ教材の分割数や探る面積を変化させ、能動的に動くことを増やしていきたい。
核融合ブランケット材料の高温破壊強度に関する研究

SUS316材の高温引張試験を行い、機械的性質を調べた。降伏応力、引張強さ、流動応力は温度が高くなるにつれて低下しているが、全伸びは室温が最も大きく、600,650°Cで低下し、700°Cで再度増加している。70時間の定常クリープ試験の結果よりMillerの非弾性構成方程式を求めた。低応力の場合は実験値と一致しているが、高応力になるにつれて一致は悪くなる。クリープ熱疲労実験では、試験片の表裏で温度差が小さい、加熱炉の出力不足、試験片の裏側の温度変動および試験片に生ずる変形が不均一等の問題点があり、試験機の改造を行った。改造した試験機を使って、板厚4mm-8mm、板幅5mmの試験片の熱疲労実験を行った。高温側と低温側の温度差約145°Cであるが、いずれも低温側が温度一定とならず、冷却方式を再検討する必要がある。クリープ破壊の特性を明かにするために、クリープき裂の発生と進展に注目する。特にき裂進展速度は、クリープき裂において重要で、き裂進展速度を支配する破壊力学パラメータに関する数多くの実験があるが、解析面においては、材料非線形を有し、かつ全断面降伏下において時間依存の破壊であるため、厳密な解析が困難であり、その例は多くない。有限要素法によるき裂進展シュミレーションを行うと同時に、クリープき裂に対して提案されている破壊力学パラメータJ'積分、およびAtluriによる【(T!・c)_1】積分の評価を行い、その有効性について検討した。静止き裂の場合、J'値は径路依存性を示しているが、【(T!・c)_1】値は負荷直後より良好な径路独立性を示している。き裂進展解析においても、【(T!・c)_1】積分は径路独立性を示しており、クリープき裂に対して有効なパラメータであると考えられる。微少変形理論と有限変形理論解析では、顕著な差は認められないが、変形速度に若干の差が見られた。
イネ矮性変異体を用いた植物伸長機構の解明

申請者は昨年度までにssd1変異体の形態観察を行い、表現型が草丈だけではなく、根長や花器官の長さにも現れることを明らかにしている。今年度は葉の透明化や根のパラフィン切片観察を行い、ssd1変異体では細胞列が顕著に乱れていることを明らかにした。この結果はSSD1が植物の細胞分裂を制御する機能を担っていることを示す結果であり、SSD1が植物特異的な因子であることも合わせて考えるとこの遺伝子の機能を解明することによって、植物の細胞分裂に関する知見を深めることが出来ると考えている。またこれまでにRT-PCR法により、SSD1が細胞分裂の盛んな茎頂やカルスと行った器官で強く発現していることを明らかにしている。今年度はSSD1プロモーターGUS形質転換体を作出し、詳細な発現部位の特定を試みた。しかしながら形質転換体においてGUSの発現は検出されず、詳細な発現部位の特定はできなかった。原因としてはSSD1遺伝子の発現が低くこの系では発現の検出ができなかったためと思われた。さらには植物の伸長生長を制御する植物ホルモン、ジベレリン(GA)の抑制因子であるSLR1が欠損し徒長した表現型を示す変異体(slr1)との二重変異体を作出し、観察を行った。その結果SSD1の矮性が多少回復しだが、幅広な葉や細胞列の乱れのようなssd1変異体に特徴的な表現型は回復しなかった。この結果からSSD1による植物伸長機構はGAとは独立の経路であると推測している。1.これまでにポジショナルクローニング法によってssdl変異体の原因遺伝子の候補を明らかにしていた。本年度にはssdl変異体に野生型イネ由来の当該遺伝子を導入し、導入断片が変異体の表現型を相補することが確認した。これにより、当該遺伝予への変異がssdl変異体の原因であることが証明された。SSD1遺伝子は相同性検索の結果、これまでに報告されている遺伝子には全く相同性が見られず、新規の遺伝子であることが明らかになった。またこの遺伝子が動物には存在せず、植物に広く存在していることが明らかになった。このことはSSD1遺伝子が植物特異的な伸長機構に関与していることを強く示唆するものであり、SSD1の機能を明らかにすることで植物の伸長機構に新たな知見をもたらすことができると考えられる。2.分子生物学的解析として、SSD1の器官別の発現様式を解析した。その結果SSP1は茎頂、カルスと行った細胞分裂の盛んな組織で特に強く発現していることが明らかになった。さらにSSD1の発現部位をより詳細に明らかにするためにすでにプロモーターGUS形質転換体を作出済みであり、次年度に詳細な発現部位の解析を行う。これらSSD1遺伝子の発現解析からこの遺伝子が、どのような機作により植物伸長に寄与しているかを考察する予定である。また、既知の矮性変異体との二重変異体作出のために多数の矮性変異体との交配を行い、現在世代促進中である。次年度にはこれらの後代から二重変異体を選抜し、詳細に形態観察等を行うことで既知遺伝子とSSD1遺伝子との関係性を明らかにすることができ、既存の植物伸長機構の中にSSD1の役割を位置づけることができると考えられる。
転換的語り直しによる侵入思考および記憶の過度な一般化への介入効果の検証

侵入思考および記憶の概括化に影響すると考えられる認知特性と転換的語り直しの効果の関連性を明らかにした。実験の結果、思考統制能力の低い参加者は、転換的語り直しの効果が顕著に生じやすく、語り直しがコーピングスキルの向上につながることが確認された。また、語り直すことへの肯定的な信念を促進しうる認知的特性を明らかにした。調査の結果、語り直しの効果を高めるにある程度の楽観性もつ必要があることが示唆された。つまり、物事への肯定的な解釈能力の高さや、思考統制能力の高さが、語り直しの信念を調節し、個々人の心理的な健康を導くものと推察される。過去の体験の記憶のかたちを意図的に変えて語り直すことは、転換的語り直し(biased retelling)と呼ばれる。この種の語り直しは、語りの出力に沿う形で記憶を変容させる効果を持つという特性を活かしつつ、従来の臨床的な介入法としてよく利用されてきた。23年度は、侵入思考をコントロールする能力を測定するTCAQ尺度と語り直しの効果について検証した。これを受けて、24年度では、TCAQと語り直し効果の関連性をさらに詳しく分析した。その結果、TCAQの一要因である“心的苦悩"因子の高さは語り直し後のネガティブ語数を減少させる効果を持ちうるが、“思考の侵入"得点の高さはネガティブ語を増加させることが明らかになった。続いて、出来事を肯定的に解釈し記憶を変容させる能力の高さの影響要因について、質問紙による検討を行った。調査では、TAC24の一因子である“肯定的解釈能力"の高さと、自己を脅かす情報を否認しながら自分自身を肯定的にみる無意識の傾向である“自己欺瞞"の関係性を分析した。調査の結果、肯定的解釈の能力の高さは、自己欺瞞の高さを予測するものであった。これらの結果は、記憶を肯定的に語り直すための基本的な認知機能を明らかにするものである。特に、自己欺瞞能力の高さと肯定的解釈能力に正の相関が認められたことには、その背景にレジリエンスの効果が存在することが推測される。また、こうしたレジリエンススキルが低い場合は一律に、精神的な健康に有害な影響を及ぼすというわけでもなく、肯定的な解釈能力が、自己欺瞞能力を補完するように作用することも確認された。意識的な語り直しを反復して行うことが、肯定的解釈能力の評価向上につながるのであれば、その後のTCAQの得点に大きな変化が現れると推察される。24年度は、思考統制能力の高さと語り直し効果の関連性および、出来事を肯定的に解釈し記憶を変容させる能力である“肯定的解釈能力"の高さが自己欺瞞の高さを予測しうるかを検証した。これを受けて、最終年度は、転換的語り直しを含む、語り直しを行おうとする信念の強さが、語り手の精神的健康を予測するかを質問紙調査により検証した。大学生278名の参加者は、語り直しに関するポジティブな信念尺度(20項目)、しあわせ感測定尺度に回答した。分析の結果、語り直しの信念の1要因である語り直しへの効用感は、物事への好奇心や、些細なしあわせの知覚に対し正の相関を示した。一方、語り直しに対する道義的信念の高さは、人生への全体的な満足度に負の影響を及ぼすことが示された。これらの結果は、(1)語り直しの効用に信頼を置くことと、語り直しの道義的信念の高さは、相反的に全体的なしあわせ感に影響を与えること、(2)道義的信念の高さに縛られた“語り直さねば"という責任が全体的しあわせ感を減少させた可能性があること、(3)語り直しの効果を高めるには、ある程度の楽観性も必要となることを推察する。つまり、前年度に明らかとなった、物事への肯定的な解釈能力の高さや、思考統制能力の高さが、語り直しの信念を調節し、個々人の心理的な健康を導くものと考えられる。しかしながら、転換的語り直しによる効果は、語り手の持つ特性に大きく左右される可能性を持つ。たとえば、意識への不快な思考の侵入(侵入思考)をコントロールする能力の低さや、否定的な記憶からの回避傾向の高さ、自伝的記憶の断片化や概括化といった特性は、転換的語り直しの効果に大きな影響を与えると予測できる。

ところが、それらの特性が語り直しに与える心理メカニズムについてはいまだ解明が進んではいない。そこで、23年度は、侵入思考をコントロールする能力を測定するTCAQ尺度を用いて、思考統制能力の高低による転換的語り直しの効果の差異について検証した。実験の結果、思考統制能力が低い場合は、記憶の再生がイベントのネガティブな感情価を緩和させる一方で、能力が高い場合は、感情価ではなく、語り直しが記憶の構造を変化させる効果を持つことが認められた。また、思考統制能力の高さとプロトコルへの転換的語り直しの効果はトレードオフの関係にあることが推察された。つまり、思考統制能力が低いものほど、転換的語り直しが効果的に影響するといえる。2011年の震災の影響により、23年度に行う研究に遅れが生じたものの、24年度には昨年度の予測に沿った研究報告を行うことができた。しかしながら、24年度の一連の研究成果を鑑みることにより、転換的語り直し効果に強く影響する認知的スキルがいくつか確認された。25年度では、これらの影響因子に注視していかなければならないと考えられる。当初の予定では23年度には複数の実験を行う予定であったが、報告可能な研究成果は予想を若干下回ったと考えられる。第一の理由は、申請者が2011年の4月から新しい所属に移ったため、それまでの公務バランスに多少変化が起きたことにある。また第二の理由として、2011年3月11日に起きた巨大地震によって、職務の開始そのものが遅れ、年間の公務スケジュールにずれが生じたたことが挙げられる。申請者の所属は、東日本大震災の中心地に立地しているため、2011年度は年間を通してその対応に追われていた。これらの理由により、現在の研究の達成度は目標から多少遅れていると評価せざるを得ない。上述の通り、25年度の研究では、転換的語り直しの効果に強い影響を与えると考えられる認知的な背景因子のさらなる特定を進めることが喫緊の課題である。また、それら因子と侵入思考傾向および過度な記憶の一般化傾向の関連性を特定する必要がある。さらに、これらの効果検証に加え、生理学的なデータ分析を取り入れることで、データの客観的な考察を可能にしていきたい。これらをまとめることで、侵入思考や記憶の概括化の回復に最も効果的な転換的語り直しモデルの検証を行う。現在は研究が目標に比べ若干遅れている状況にあるため、24年度は目標水準まで研究計画を戻すことに努める。即ち、否定的な記憶からの回避傾向の高さや、自伝的記憶の断片化や概括化といった特性が転換的語り直しの効果にどのような影響を与えるのかについて、実証的な検討を行う。また、語り直しのタイプや表出形態を規定する語り手の特性について複数の特性間の影響力を把握することで、侵入思考や記憶の概括化の回復に最も効果的な転換的語り直しモデルの検証を行う。当初の予定通り、25年度は、国内の研究成果発表の旅費(認知心理学会第11回大会、日本心理学会第77回大会)と実験の謝金(参加者への実験報酬、実験者への実験補助費)、データ分析に研究費を使用する。また、語り直しの効果を生理的な側面から客観的に測定するための、実験機材を購入する予定である。当初の予定通り、24年度は、国内の研究成果発表の旅費(認知心理学会第10回大会、日本心理学会第76回大会、東北心理学会第66回大会)と実験の謝金(参加者への実験報酬、実験者への実験補助費)、データ分析(テープ起こし)に研究費を使用する。
ヘルペスウイルスLATmiRNAを利用したCRISPRCasシステムと遺伝子治療

本研究では、無毒化したHSVにCRISPR-Cas9システムにおけるガイドRNA発現系を応用することで新規遺伝子治療技術を確立することを目標としていた。最終年度の計画は(1)無毒化HSVベクターの神経特異的転写活性領域であるTR領域に対してCRISPRiカセットを組み込んだCRISPRi-HSVの構築を行い、(2)作製したCRISPRi-HSVベクターについてin vitro、in vivoの系で機能評価を進めることであった。(1)について、前年度同様の方法にて、無毒化HSVゲノムTR領域へのCRISPRiカセットの組込みを完了した。また(2)について、CRISPRi-HSVベクターの機能評価を行うために、in vitroにおける発現解析を実施した。研究開始当初、マウス神経細胞モデルとしてNeuro2A細胞を選択したが、実験を進める中で、本細胞におけるCACNA1A遺伝子発現量は神経分化誘導時においても著しく低いことが判明した。そのため、遺伝子発現変動を評価するにはふさわしくないと判断した。現在マウス小脳初代培養系樹立を試み、発現・機能解析を進めている。また並行してin vivoにおける機能評価系の構築にも着手した。マウス小脳に対する無毒化HSVを用いた遺伝子導入が可能か調べるために、マウス小脳に対するレポーター遺伝子搭載無毒化HSVの投与試験を行った。現在、導入遺伝子の発現確認及び細胞毒性について評価を行っている。以上、本研究を通して、申請者らが開発した無毒化HSVベクターにCRISPR-Cas9システムを搭載した新規治療ベクターの開発に成功した。また立案に際して治療標的疾患とした脊髄小脳失調症(SCA)の責任遺伝子の発現抑制系を確立した。今後は、本研究の最終目標である、恒常的に疾患原因遺伝子発現を抑制しつつ、同時に治療遺伝子を供給するという新しい形の遺伝子治療法の構築に臨む。今年度は、本研究で提案する無毒化ヘルペスウイルス(HSV)ベクターを用いたCRISPR-Cas9技術による新規遺伝子治療システムの構築を目的として、以下の項目に従事した:(1)HSVベクターバックボーンの選定と作製、(2)CRISPR-Cas9システム構築に必要な発現カセットの作製、(3)作製したHSVベクター・発現カセット機能評価。(1)については主にHSV特定のゲノム領域Latency Associate Transcript(LAT)の改良を行った。実施計画にあるように本研究ではHSV内在性miRNAに着目し、これを利用して新しい遺伝子発現抑制システムを作成する。このHSV内在性miRNAの多くはLAT領域にコードされる。我々が以前開発した無毒化HSVベクターでは、このLAT領域の一部が除去されているため、この欠損領域を遺伝子相同組換え法を用いて修復した新規ベクターを開発した。本ベクターについては、その修復部位をRFLP解析、シークエンス解析にて解析し、その復元を確認した。一方、(2)については本研究の標的疾患である脊髄小脳変性症6型の責任遺伝子CACNA1A遺伝子の5'UTR領域を標的として、CRISPR-Cas9システムの標的DNAを決定する因子single guide RNA (sgRNA)を複数デザインした。並行してCRISPR interference (CRISPRi)に用いる発現カセットについて、ヌクレアーセ活性が欠損しているCas9 (dCas9)とレポーター遺伝子を2A自己開裂ペプチドにて連結したポリシストロニック発現カセットの構築を完了した。(3)について改良型HSVベクターのウイルスとしての機能性を培養細胞への遺伝子導入にて確認した。また同様に作製を行ったCRISPR-Cas9関連ベクターについて培養細胞に遺伝子導入し、その発現を顕微鏡観察等にて確認した。本年度に実施計画として予定されていたのは、CRISPR-Cas9システムを搭載した無毒化HSVベクター作製に必要なマテリアルの整備・作製及びその機能評価であった。必要なマテリアルであるHSVベクターバックボーン、脊髄小脳失調症6型責任遺伝子を標的としたsgRNA、CRISPR-Cas9関連ベクターの作製については概ね予定通り完了している。一方、上記研究概要にて説明したHSV内在性miRNAをコードするLAT領域の修復については当初の実施計画には含まれない項目であったが、sgRNAの挿入箇所候補を十分確保することは計画上重要であるとの考えに至り、急遽計画に盛り込み、作製に望んだ。作製したHSVベクター及びCRISPR-Cas9関連ベクターの機能評価については、現在それぞれ発現解析が進んでいる。従って、多少の変更はあったものの今年度の研究計画についてはほぼ予定通り順調に進んだと判断した。前年度までに作製したCACNA1A遺伝子発現抑制系の評価を行った。本評価のためにCACNA1A遺伝子5'UTR領域とルシフェラーゼ遺伝子を連結したレポーター発現プラスミドを構築した。同プラスミドを前年度に作製したCACNA1A遺伝子5'UTR領域標的sgRNA及びCRISPRiに用いるヌクレアーゼ活性が欠損しているdCas9発現プラスミドと同時に培養細胞に遺伝子導入し、CACNA1A遺伝子発現抑制効果を検証した。その結果、複数デザインしたCACNA1A遺伝子5'UTR領域標的sgRNAのうち、2つのsgRNAについてはコントロールと比較し、有意にCACNA1A遺伝子5'UTRの転写活性を抑制することが明らかとなった。従って、上記で発現抑制効果を確認したCRISPR-dCas9システム発現コンストラクトの無毒化HSVゲノムへの組み込みを試みた。Gateway technologyを用いてCRISPR-Cas9発現カセットの無毒化HSVベクターへの組み込みを行うために、まず上記で評価したCACNA1A

遺伝子5'UTR領域標的sgRNA発現カセット、dCas9及びにレポーター遺伝子発現カセットをGateway technologyのシャトルベクターであるpENTRプラスミドにクローニングを行い、All-in-oneシャトルベクターを構築した。一方で、無毒化HSVゲノムにGateway technologyの組換え配列であるattR1-attR2に挿入した無毒化HSV-GWを作製した。組換え配列は無毒化HSVゲノム上で恒常的に転写活性が高いLAT領域、あるいは神経特異的に転写活性が高いTerminal repeat領域に挿入された。同システムを利用し、LAT領域に対してCRISPRiカセットを組み込んだCRISPRi-LATHSVの構築まで完了した。本年度の実施計画は、CACNA1A遺伝子標的CRISPR-dCas9システムの機能評価及び同システムを搭載した無毒化HSVの構築・機能解析であった。上記の通り、CACNA1A遺伝子標的CRISPR-dCas9システムの機能評価に必要なレポーターアッセイ系の構築・利用により、効果的にCACNA1A遺伝子発現抑制を行うことができるsgRNAの選定を終了し、それを用いたCRISPRi発現系構築は完了した。一方、サイズの大きいCRISPR-dCas9システム発現コンストラクトのウイルスゲノムへの挿入は試行錯誤により多少の時間を要したが、Gateway technologyの利用により、これを解決した。作製したCRISPRi-HSVベクターの動作確認・機能評価について、現在解析を進めている。従って、今年度の研究計画については概ね予定通り進んだと判断した。本研究では、無毒化したHSVにCRISPR-Cas9システムにおけるガイドRNA発現系を応用することで新規遺伝子治療技術を確立することを目標としていた。最終年度の計画は(1)無毒化HSVベクターの神経特異的転写活性領域であるTR領域に対してCRISPRiカセットを組み込んだCRISPRi-HSVの構築を行い、(2)作製したCRISPRi-HSVベクターについてin vitro、in vivoの系で機能評価を進めることであった。(1)について、前年度同様の方法にて、無毒化HSVゲノムTR領域へのCRISPRiカセットの組込みを完了した。また(2)について、CRISPRi-HSVベクターの機能評価を行うために、in vitroにおける発現解析を実施した。研究開始当初、マウス神経細胞モデルとしてNeuro2A細胞を選択したが、実験を進める中で、本細胞におけるCACNA1A遺伝子発現量は神経分化誘導時においても著しく低いことが判明した。
フォトファイブリケーションによるマイクロアクチュエータ

生物と同様に沢山の小さな部品で構成されフレキシブルな、器用で優しい機構システムに関する研究を行っている。フォトファイブリケーションを中心としたマイクロマシニング技術でこのためのマイクロアクチュエータを実現した。その成果を以下に示す。1.分布型静電マイクロアクチュエータ多数の要素から成り大きく動き大きな力を発生する静電マイクロアクチュエータを開発した。これには多層分布型とスラスト分布型があり、特に多層分布型は従来に無い筋肉のようなアクチュエータである。2.立体的一括微細加工技術分布型静電マイクロアクチュエータを実用的なものにするには立体的な一括微細加工技術が必要である。このため高速で深くエッチングできる低温高速RIEや、低温凝縮投影光CVDなどの技術を開発した。センサ・アクチュエータの集積化システムセンサや回路およびアクチュエータなどの異なる要素を集積化したシステムをパッケージングなどを工夫して制作した。これには静電サーボ型加速度センサ(集積化静電サーボ型、多軸静電サーボ型)、振動型赤外線センサ、光偏向子、流体制御システムなどがある。多数のマイクロアクチュエータからなる柔らかく優しく動くシステム蛇のように自分で曲がって血管内などに入っていく能動カテーテルを作製した。太さは2.8mmと細くフォトリソグラフィによる立体的微細加工で作られ、組み立てを最小限にしている。これに関係して非平面上のパタ-ニング技術や光CVDによる微細組立技術も開発している。多数のマイクロアクチュエータの協調制御多数のロボットの協調制御、パラレルロボット、フレキシブルロボットなど、多数のマイクロアクチュエータからなるシステムの制御技術を研究した。器用で優しい機械システムのための生物の筋肉に匹敵するような高性能なアクチュエ-タの開発を目指し、今年度は主に基礎研究を行なった。1.マイクロアクチュエ-タの方式設計静電形のアクチュエ-タとして多層型とスラスト型の2種類について、マクロモデルによる性能評価、計算機による構造解析を行い、その設計方針を確立した。2.計算機援用設計システムの確立静電アクチュエ-タの設計に不可欠な電荷分布やそれによる静電気力、およびその結果生じる変形などを連成させて解けるシュミレ-ション技術を確立した。3.多層型マイクロアクチュエ-タの設計計算機シュミレ-ションの結果を基に円筒型と波型の2種類のアクチュエ-タの基本構造設計を行なった。4.マイクロアクチュエ-タの制御方法の確立スラスト型アクチュエ-タでは、電圧印加電極を切り換えるため、静電容量で変位を検出する。この変位検出およびアクチュエ-タの制御に関し、シュミレ-タを作成し動作解析を行い制御方法を確立した。5.スラスト型マイクロアクチュエ-タの試作マクロモデルの動作結果を基に、構造設計を行なって、ほぼ基本的な製作方法を確立した。6.立体的一括微細加工技術の開発高アスペクト比で深いエッチングを行える低温反応性イオンエッチング技術について研究し、ほぼサイドエッチングが無いエッチング方法を確立した。多層構造を実現するプロジェクション液層光CVD技術とエキシマレ-ザを用いる高速非平面パタ-ニング技術の基礎研究を行なった。初年度(平成3年度)の基礎研究を基に、静電マイクロアクチュエータの具体的な製作方法に関して研究を進めた。1.立体的一括微細加工技術の研究立体的な一括加工技術の確立を目指し、深いエッチングを行える低温反応性イオンエッチングを系統的に研究した。また、重ねた多層構造を実現するプロジェクション液層光CVD技術、およびエキシマレーザによる非平面パターンニングや選択CVD技術などの研究を進めた。

2.多層型マイクロアクチュエータの試作計算機シュミレーションとマクロモデルの動作より、波形構造の多層型マイクロアクチュエータを設計し、メッキ技術を応用したマイクロマシーニング技術により、4mmx5mmの大きさのものを試作した。その結果、285Vの印加電圧に対して約10μmの変位が得られた。3.ストラト型マイクロアクチェータの改良スラスト型マイクロアクチュエータをマイクロマシーニングでに適した構造に改良し、Si異方性ウェットエッチングを用いて試作した。その結果、印加電圧266Vで最大9μm程度の変位が観測されたが、駆動部を支える梁の厚さが薄くできないため、変位を大きく取れないなどさらに改良すべき点があることが分かった。4.マイクロアクチュエータの制御スラスト型静電アクチュエータでは、動きを制御するために静電容量で変位を検出し、それを駆動信号にフィードバックする回路が必要であるが、この回路を開発した。また、分布型についても制御回路を開発しマクロモデルを利用しその有効性を確かめた。器用で優しい機械システムのため生物の筋肉に匹敵するような高性能マイクロアクチュエータの開発を目指し研究を行っている.本年度は以下の項目について研究を進めた.1.立体微細加工技術のマイクロアクチュエータへの応用多目的露光装置やECR装置、低温RIEなどサブミクロン加工装置を用いた立体加工技術を系統的に研究し,細くて深い高アスペクト比構造を実現する技術の理論的裏付けを得た.また,エキシマレーザを用いた非平面フォトファブリケーション技術を研究し,マイクロアクチュエータの製作に必要な基礎技術を確立した.2.分布型マイクロアクチュエータの高性能化前年度に開発したメッキ技術を応用した製作方法を発展させてECR装置や低温RIE装置による高アスペクト比のポリイミドパターンを基にして大きな力の得られる厚さの厚い分布型マイクロアクチュエータの製作方法を確立した.3.分布型マイクロアクチュエータの応用分布型マイクロアクチュエータを多数組み合わせて,X-Yと回転を制御できるマイクロ微動ステージの試作を行い問題点を明かにした.4.形状記憶合金(SMA)マイクロアクチュエータ静電型に比べ大きな変位が得られるSMAアクチュエータのマイクロ化を研究し,フォトファブリケーションの応用を検討した.これを用いた多数のアクチュエータが協調動作する超小形能動カテーテルの試作を進めている.5.多数のマイクロアクチュエータの協調制御マイクロロボットで必要とされる多数のマイクロアクチュエータの協調制御の基礎技術を通常サイズのアクチュエータで構成されるロボットを用いて研究した.最終年度であり、マイクロアクチュエー夕の高性能化に関する研究、および目的としていた「器川で優しい機械システム」を実現する研究を行ない以下の成果を得た。1.分布型マイクロアクチュエータのための立体的微細加工技術多数の静電アクチュエータからなる分布型静電マイクロアクチュエータを実用的なものにするための高アスペクト比の微細構造体の製作、具体的には低温高速反応性イオンエッチングによるポリイミドやシリコンの貫通エッチングに関する、装置開発、機構解明などの研究を行なった。エッチングした構造体をめっきの鋳型に用いて金属の徴細構造体も実現している。