hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超硬質Ti-B-Cコーティングによるドライ切削用高耐熱工具の開発

本研究では,BおよびC含有量の制御を中心として,Ti-B-C薄膜の硬度,摩擦特性の向上を図った.その結果,TiB_2+10wt%Bターゲットを用いてTiB_<2+α>薄膜を形成することにより,35GPa以上の硬度が得られた.また,炭素含有量を40%以上とすることにより,Ti-B-C膜の摩擦係数は0.2程度まで低減した.このTi-B-C膜をコーティングした切削工具を用いることにより,Ti合金加工時の切り屑排出性は改善し,被削材表面の平滑性は向上した.本研究では,BおよびC含有量の制御を中心として,Ti-B-C薄膜の硬度,摩擦特性の向上を図った.その結果,TiB_2+10wt%Bターゲットを用いてTiB_<2+α>薄膜を形成することにより,35GPa以上の硬度が得られた.また,炭素含有量を40%以上とすることにより,Ti-B-C膜の摩擦係数は0.2程度まで低減した.このTi-B-C膜をコーティングした切削工具を用いることにより,Ti合金加工時の切り屑排出性は改善し,被削材表面の平滑性は向上した.本研究はチタン合金をはじめとする難削材の切削加工における環境対応化および高効率化を促進させることを目的に,広義のドライ加工(セミドライ加工を含む)に適用可能な高耐熱工具を新規硬質Ti-B-Cコーティングにより創成することを目指すものである.平成20年度は,まず, TiB_2を骨格材料とするTi-B-C薄膜創成に関する基礎的知見を集積するために,現有のDC二元マグネトロンスパッタリング装置に改良を施した.具体的には, Ti-B-C薄膜創成時の基板にバイアス電圧を印加できるよう,絶縁対策および電源設置を行った.この装置改良により, TiB_2ターゲットに印加する電力,基板温度,メタンガス導入量に加えて,独立に制御できる成膜パラメーターが一つ増え, Ti-B-C薄膜の結晶性の制御および硬質化を効果的に行うことが可能となった.また,上記のスパッタリング装置の改良と並行してTi-B-C薄膜創成実験を行い, B/Tiを2以上にすること,および薄膜中の酸素含有量を低下させることがTi-B-C薄膜の硬質化(微小硬度30GPa以上)に重要であることが明らかとなった.現有のDC二元マグネトロンスパッタリング装置の改良とその装置を用いた成膜実験により得られたTi-B-C薄膜の評価を行うとともに,平成20年度はTi-B-Cコーテッド工具の加工性能評価および加工現象把握を可能とするシステムを構築した.これにより,工具刃先近傍から切削点へのミスト(潤滑油)供給が可能となり, Ti-B-Cコーテッド工具を用いた難削材のセミドライ加工実現に近づいた.本研究はチタン合金をはじめとする難削材の切削加工における環境対応化および高効率化を促進させることを目的に,広義のドライ加工(セミドライ加工を含む)に適用可能な高耐熱工具を新規硬質Ti-B-Cコーティングにより創成することを目指すものである.平成21年度は,20年度に改良したDC二元マグネトロンスパッタリング装置を用いて,B/Tiが2以上であり,かつ酸素含有量が3%以下のTi-B-C薄膜を創成し,微小硬度35GPaの超硬質化を実現した.この超硬質Ti-B-C薄膜の切削工具への適用を目指して,Ti中間層形成による密着性向上およびC添加による摩擦特性改善に関する検討を進めた.その結果,Ti中間層形成によりTi-B-C薄膜の密着力を3倍以上に上昇させることができ,また,C含有量を40at%とすることで摩擦係数を0.7から0.2に低下させることができた.さらに,平成21年度は超硬質潤滑性Ti-B-C薄膜を切削工具にコーティングし,析出硬化型ステンレス鋼(15-5PH)とチタン合金のドライ加工およびセミドライ加工(ミスト(潤滑油)供給量:12ml/h)を実施した.いずれの材料の切削時においても,Ti-B-Cコーテッド工具を用いることにより切り屑排出性は向上し,被削材の表面平滑性は向上した.また,チタン合金切削時には切削抵抗(主分力)が15%程度低下し,ノンコーテッド工具を用いたセミドライ加工とほぼ同程度の値となった.ただし,切削距離を1000m以上にすることにより,Ti-B-C薄膜の剥離が生じ,切削抵抗の上昇および被削材表面平滑性の低下が観測された.傾斜組成化等によるTi-B-C薄膜の密着性および耐久性向上が平成22年度の主たる課題である.本研究はチタン合金をはじめとする難削材の切削加工における環境対応化および高効率化を促進させることを目的に,広義のドライ加工(セミドライ加工を含む)に適用可能な高耐熱工具を新規硬質Ti-B-Cコーティングにより創成することを目指すものである.平成21年度の研究において,超硬質潤滑性Ti-B-C薄膜を切削工具にコーティングし,析出硬化型ステンレス鋼(15-5PH)とチタン合金のドライ加工およびセミドライ加工(ミスト(潤滑油)供給量:12ml/h)を実施した.いずれの材料の切削時においても,切り屑排出性および被削材の表面平滑性が向上し,切削抵抗(主分力)が15%程度低下した.ただし,切削距離を1000m以上にすることにより,Ti-B-C薄膜の一部が剥離した.

平成22年度は,ホウ素を過剰に含むTiB_<2+α>(α=0.40.6)をベースとしたTi-B-C薄膜の密着性および耐久性向上を目的とし,薄膜形成時にバイアス電圧を印加した.その結果,成膜時の基板に-50Vのバイアス電圧を印加することにより,Ti-B-C薄膜の密着力は20%向上した.また,密着力が向上したホウ素リッチのTi-B-C薄膜を切削工具にコーティングすることにより,室温での摩擦係数が小さくない場合においても難削材切削時の切り屑排出性は改善された.これは切削温度上昇に伴いコーティング材表面でB_2O_3のような低融点(融点:480°C)のガラス質成分が生成・溶融したためと考えられる.この結果は,切削温度が上昇しやすい上記ステンレス鋼やチタン合金の切削においては,ホウ素リッチTi-B-C薄膜のコーティング材が有効であることを示したものである.
核融合制御機構の解析

受精直後の植物の受精卵内には卵細胞核および精細胞核が存在し、それら核はすみやかに融合して受精卵核となり両親の遺伝情報が混ざり合う。一方、植物の胚のうや胚乳、動物の骨格筋繊維や胚盤などでは、細胞内に複数の核が存在するがそれら核が融合することはない。本研究では、これら「核融合を制御する機構」を見いだすことを目的に研究を行い、卵細胞と精細胞が核融合の進行因子および促進因子をそれぞれ有することを見いだした。多細胞真核生物を構成するほとんどの細胞では1細胞1核の状態が保たれているが、1個の細胞中に複数の核が存在する細胞として、合胞体(シンシチウム)と雌雄配偶子が融合した直後の受精卵がある。合胞体は、植物の胚のうや胚乳、昆虫の初期胚、動物の骨格筋繊維や胚盤などの形成期に生じるが、細胞内の核が融合することはない。一方、受精卵中では、受精直後には精核と卵核の2つの核が存在するが、それらは速やかに融合(合一)し、受精卵核(接合子核)を形成する。このように、1個の細胞内で複数の核が存在するという点では合胞体と受精卵は共通しているが、前者では核が融合しない状態で安定しているのに対して、後者では両核の融合が速やかに進行するという明確な違いがある。本研究は、卵細胞、精細胞、体細胞などを様々な組み合わせで融合させた細胞中の核の動態を詳細に観察・解析することで、核融合を制御する機構の一端を明らかにすることを目的として研究を進めた。本年度はまず、受精卵中における雌雄配偶子核の融合機構について詳細な観察を行った。その結果、精細胞核は受精後すみやかにアクチン繊維依存的に移動して卵細胞核と接したのち、卵細胞核内の染色糸・染色質の精核内への進入に伴って精細胞核の体積が約1.8倍になり、その後、精細胞核内の染色糸が核融合の進行に伴って脱凝集することが示された。さらに、体細胞と雌雄配偶子を任意の組み合わせで融合させたのち、それら融合細胞内における核融合過程を解析したところ、卵細胞内には「核融合因子」が存在し、その働きを促進させる「核融合促進因子」が精細胞側に存在する可能性が示された。一方、受精卵中では、受精直後には精核と卵核の2つの核が存在するが、それらは速やかに融合し、受精卵核を形成する。本研究は、卵細胞、精細胞、体細胞などを様々な組み合わせで融合させた細胞中の核の動態を詳細に観察・解析することで、核融合を制御する機構の一端を明らかにすることを目的とした。本研究により、イネ雌雄配偶子の融合細胞(受精卵)内では、精核がアクチンフィラメントを介して卵核へと移動し、両核が近接すると、卵核クロマチンが精核内部へ侵入することで精核の体積が増加し、その後、核融合の進行に伴って精核クロマチンが脱凝集して核の合一が完了することが明らかにされた。さらに、受精卵ゲノム由来の新規遺伝子発現は核合一の終期以降に誘導されること、および精細胞由来の転写産物が融合直後の融合卵において翻訳されている可能性も示された。また、卵細胞内全域に広がったアクチンメッシュが卵核方向へと移動・集約することで精核が移動していることが示唆された。これに加え、体細胞と雌雄配偶子を任意の組み合わせで融合させたのち、それら融合細胞内における核融合過程を解析したところ、卵細胞内には「核融合因子」が存在し、その働きを促進させる「核融合促進因子」が精細胞側に存在する可能性が強く示された。

雌雄配偶子および体細胞を任意の組み合わせで融合させたのち、それら融合細胞内における核融合過程を解析したところ、卵細胞が精核以外の核とも核合一を進行させる能力を保持していること、および、精細胞は受精卵初期発生を正常に進行させるための特異的な機能・因子を持つことが示された。さらには、卵細胞がもつ「核合一を進行させる能力」を支える細胞内機構に関する解析を進めたところ、卵細胞中では細胞内全域に広がったメッシュ状のアクチンフィラメントが卵核方向へと断続的に移動しており、融合細胞内の精核または体細胞核は、それらの核膜とアクチンフィラメントが何らかの分子機構を介し接着することで、卵核方向へと移動することが示唆された。また、このような細胞内のアクチンメッシュワークの核方向への断続的な移動(集約)は、植物体細胞および動物の受精卵では観察されておらず、被子植物卵細胞における特有の核輸送機構であると考えられた。受精直後の植物の受精卵内には卵細胞核および精細胞核が存在し、それら核はすみやかに融合して受精卵核となり両親の遺伝情報が混ざり合う。一方、植物の胚のうや胚乳、動物の骨格筋繊維や胚盤などでは、細胞内に複数の核が存在するがそれら核が融合することはない。本研究では、これら「核融合を制御する機構」を見いだすことを目的に研究を行い、卵細胞と精細胞が核融合の進行因子および促進因子をそれぞれ有することを見いだした。本申請課題は、卵細胞、精細胞、体細胞などを様々な組み合わせで融合させた細胞中の核の動態を詳細に観察・解析することで、植物における核融合の制御機構を司る分子基盤の一端を明らかにすることを目的としている。本研究により、精細胞核はアクチン繊維依存的に卵細胞核と接するようになり、その後、精細胞核内で凝集していた染色糸が融合核内に拡散していく様子(核融合の進行)が観察された。さらに、受精卵核内において精細胞核染色糸の脱凝集が起きる前に、卵細胞核染色糸が精細胞核内に侵入して精細胞核の肥大化が起こることが明らかになった。次に、雌雄配偶子核の合一以外の核融合過程を観察するため、体細胞と雌雄配偶子、雌性配偶子同士などを様々な組み合わせで融合させ、それら融合細胞内における核動態を観察した。その結果、受精卵内では、融合後4時間以内に核の合一が完了するが、2つの卵細胞を融合させた細胞内においても、約20時間後には2つの卵核が合一した。さらに、卵細胞同士を融合させた細胞にさらに精細胞を融合させると、核合一の進行が速くなり、約12時間で融合細胞内の3つの核が1つに合一した。また、葉プロトプラスト同士の融合細胞を用いた予備的な実験において、融合後24時間までの観察内では核合一が見られなかった。これら結果は、卵細胞が精核以外の核とも核合一を行う機構を保持し、かつ、精細胞の融合により核合一の進行が促進されることを強く示唆しており、雌雄配偶子内に核の合一を制御する因子が存在することを示唆している。これに加え、イネ卵細胞および受精卵への物質導入系の確立を試みた結果、卵細胞・受精卵を低融点アガロースゲル中に包埋・固定し、かつ、レーザーインジェクション法を用いることで、導入効率を約100%とすることに成功した。この手法は、核融合制御因子の同定に向けた有力な実験系となると考えられる。植物発生学精細胞内に存在が推定される核融合促進因子の同定に向けた解析を進める。卵細胞はヒストンH2B-GFPで細胞核が蛍光標識されている形質転換イネ由来のものを、精細胞(花粉)は野性型イネ由来のものを用いる。イネ花粉をマンニトール溶液内でバーストさせたのち、パーコール密度遠心勾配法により精細胞を大量調製する。次に精細胞を軽く破砕したのちに、ショ糖密度勾配法により核、細胞質、各種オルガネラの各画分を分画する。それぞれの画分を、レーザーマイクロインジェクション法により、卵細胞同士を融合させた細胞へ導入したのち、融合細胞中の核融合の進行の速度を蛍光タイムラプス観察により検定する。
左室収縮機能における組織ドプラ法を用いた壁運動速度の有用性に関する検討

GE-Vingmed社製超音波診断装置System FiVeを用い、組織ドプラ法により心尖部左室長軸断層面における左室中隔心基部の左室心筋速度波形を得た。等容収縮期に認められるstretch方向である陰性成分の速度波(IVCb)と駆出早期に認められる最大壁運動速度(Sa)に関し実験的検討をおこなった。麻酔下開胸雑種成犬8頭において、下大静脈閉塞法による前負荷軽減操作を行い、左室心筋速度波形を計測した。同時に頚動脈より挿入したカテ先マノメータ付カテーテルより得られた左室圧からpeak +dP/dtを求め、さらに、うち3頭においては心尖部より挿入したコンダクタンスカテーテルを用い左室容量の変化を計測し、シグマ5システムにより解析した。結果結語1)心尖部アプローチから得られる左室長軸方向のSaはglobalな左室収縮機能の指標となりうる。
日仏中世末演劇における聖・俗の象徴体系の総合的比較研究--花と風と火をめぐって

日仏の1516世紀とは、いずれにおいても、聖と俗の関係性がとりわけ強く人々の意識を捉えた時代であったが、当時の文学や演劇はその表出の一端を担っている。本研究の目的は、フランスと日本の中世末の聖俗をめぐる精神風土のありようを、両国の演劇のなかに個別のテーマを通して総合的に探ることであった。平成16年度と17年度は、両演劇それぞれに、聖・俗の観念に包括的に係わる根本的イメージとして含まれる「風」と「火」というテーマに注目し、これらが聖・俗の視座から見て、いかなる象徴体系を呈しているかを、順次、世俗劇(阿呆劇Sotties、笑劇Farces、滑稽説教Sermons joyeux、悪魔狂言Diableries)、狂言の中に調査した。そして本年度は、以上の調査資料の分析と考察を行い、その結果、いずれにおいても「風」と「火」は聖と俗を切り離す動きを象徴していることが確認された。その上で、研究代表者の平成1315年度の科学研究費による先行研究である、仏聖史劇と日本の能における「花」の研究の成果との突き合わせを行い、そこから、聖史劇と能における「花」が聖と俗の関係性の凝縮したかたちであるとすれば、その対応関係にあるいわば喜劇的なジャンルにおける「風」と「火」とは、その関係性の空無化を象徴するイメージを孕むものであるとの解釈を下すに至り、日仏それぞれの中世末演劇において、聖と俗が、融合(「花」により象徴)と離反(「風」と「火」により象徴)の二重の関係にあったことが明らかになった。日仏それぞれの中世末演劇において、聖と俗が、融合(「花」により象徴)と離反(「風」と「火」により象徴)の二重の関係にあったことを明らかにし、歴史的な転換期における両演劇の聖・俗のありようを総合的に理解することを目的とする当研究の本年度の計画は、聖史劇との対応関係で、フランスの世俗劇を対象に、「風」と「火」がいかなる聖・俗離反の象徴体系を構成しているかを解明することであった。研究初年度の本年はまず資料収集に力を注いだ。世俗劇関係の図書をはじめ周辺資料となるフランスおよびヨーロッパの文学、演劇、歴史、民俗学、文化人類学、社会史関連の洋書・和書を広く集め、また、国内の大学図書館や大学付属の演劇博物館等を足繁く訪ねて、門外不出の貴重な資料を多く閲覧、入手することができた。同時進行で、風と火にまつわるヨーロッパ古来のさまざまの文化圏や領域-例えば神話、民間伝承、象徴、紋章、聖書、キリスト教、文学、絵画他-における象徴の相の網羅的な調査を行なった。ついで、阿呆劇Sotties、笑劇Farces、滑稽説教Sermons joyeux、悪魔狂言Diableriesといった世俗劇各ジャンルの作品群の中から、「風」と「火」のイメージを有するテクストを選び出し、その上で、それらのイメージを、すでに調査済みの、明らかに世俗劇の背景の一端でもある様々な象徴体系とも絡めて、分析・考察し、その聖・俗離反の象徴体系の概要を輪郭付けるに至った。日仏それぞれの中世末演劇において、聖と俗が、融合(「花」により象徴)と離反(「風」と「火」により象徴)の二重の関係にあったことを明らかにし、歴史的な転換期における両演劇の聖・俗のありようを総合的に理解することを目的とする当研究の本年度の計画は、日本に的をしぼり、能との対応関係において揶揄的なジャンルである狂言を対象として、「風」と「火」がいかなる聖・俗離反の象徴体系を構成しているかを解明することであった。

この計画の実行のために本年度行なった最初の作業は資料の収集であり、狂言関連の書籍・資料(テキストの多様な集成版ならびに研究書や雑誌論文、当時の記録資料など)、および日本の民俗学・社会史関連の書籍・資料(文字文献にとどまらず、絵画、版画、地図など広範な視覚資料をも含む)等を、購入や国内の様々な図書館・資料館における閲覧、複写を通して広く収集した。文献収集作業と並行して、風と火にまつわる日本のみならずアジア古来の様々な文化圏や領域-例えば神話、民間伝承、象徴、神道、仏教、文学、絵画他-における象徴の相の網羅的な調査を行なった。次に、狂言の作品群の中から「風」と「火」のイメージを含むテキストを選び出し、その上で、そこに観察されたイメージを、すでに調査済みの、明らかに世俗劇の背景の一端でもある様々な象徴体系とも絡めて、分析・考察し、その聖・俗離反の象徴体系の概貌を輪郭付けるに至った。いずれにおいても歴史的転換期にあったフランスと日本の1516世紀において、変化の兆しを見せていたとされる聖と俗の関係性を、両国の演劇のなかに個別のテーマを通して総合的に探ることを目的とした当研究は本年度が最終年度であり、本年は過年度分の研究成果をベースにしつつ総括を行なった。平成16年度と17年度は、両演劇それぞれに、聖・俗の観念に包括的に係わる根本的イメージとして含まれる「風」と「火」というテーマに注目し、これらが聖・俗の視座から見ていかなる象徴体系を呈しているかを、順次、世俗劇(阿呆劇Sotties、笑劇Farces、滑稽説教Sermons joyeux、悪魔狂言Diableries)、狂言の中に調査した。そして本年度は以上の調査資料の分析と考察を行ない、その結果、いずれにおいても「風」と「火」は聖と俗を切り離す動きを象徴していることが確認された。その上で、研究代表者の平成1315年度の科学研究費による先行研究である、仏聖史劇と日本の能における「花」の研究の成果との突き合わせを行ない、そこから、聖史劇と能における「花」が聖と俗の関係性の凝縮したかたちであるとすれば、その対応関係にあるいわば喜劇的なジャンルにおける「風」と「火」とは、その関係性の空無化を象徴するイメージを孕むものであるとの解釈を下すに至り、日仏それぞれの中世末演劇において、聖と俗が、融合(「花」により象徴)と離反(「風」と「火」により象徴)の二重の関係にあったことが明らかになった。
最終氷期の日本列島の乾燥化に関する第四紀学的研究

1.中部山岳地域,奥羽山地および日高山脈のいくつかの河川を対象として,扇状地の地形計測的特徴および分布論,現在の河床堆積物と段丘堆積物との比較,河川縦断形の変化および山地斜面河谷の変化過程に基づいて河川流量の変化および乾燥化を検討した.2.東北地方南部の閉塞盆地において,花粉分析,粒度分析に基づいて周辺の斜面での植生変化,地形-プロセスの応答について検討した.また,生物地理学的にみた最終氷期最盛期頃の乾燥化と完新世の湿潤化がとりあげられた.さらに,化石動物群の分析も近畿地方を中心にして進められた.3.氷河地形に関しては,ヒマラヤ,中国,ボルネオなど東東南アジア各地からデータが進められている.また,日本ではとくに日高山脈の氷河地形と堆積物に関する正確な編年学的成果が得られた.日高山脈では,解析図化機により地形図を作成し,氷期の氷河の復元,均衡線高度の算出,降雪量の推定を試みている.4.周氷河環境については,北海道北部において多数のアイスウェッジカストを観察記載し,その形成条件を検討した.中部日本の高地でも周氷河現象の調査を行い,日本列島の垂直分布帯の再検討を行っている.5.風成塵(レス)についても,北海道,九州など要所での調査が進められ,フラックスがもとめられている.レスの調査は黄土高原でも開始された.6.海洋環境については,日本海のコアから詳しいC-14年代が得られるとともに,最終氷期の最寒冷期の堆積物には風成塵が大量に含まれていることが示され,量的な検討が行われた.また,オホーツク海の海氷と北海道の冬季の気温変動の解析もおこなわれた.7.大気大循環モデル(AGCM)を用いて,東アジアの最終氷期の冬季の気温,降雪量を検討した.1.中部山岳地域,奥羽山地および日高山脈のいくつかの河川を対象として,扇状地の地形計測的特徴および分布論,現在の河床堆積物と段丘堆積物との比較,河川縦断形の変化および山地斜面河谷の変化過程に基づいて河川流量の変化および乾燥化を検討した.2.東北地方南部の閉塞盆地において,花粉分析,粒度分析に基づいて周辺の斜面での植生変化,地形-プロセスの応答について検討した.また,生物地理学的にみた最終氷期最盛期頃の乾燥化と完新世の湿潤化がとりあげられた.さらに,化石動物群の分析も近畿地方を中心にして進められた.3.氷河地形に関しては,ヒマラヤ,中国,ボルネオなど東東南アジア各地からデータが進められている.また,日本ではとくに日高山脈の氷河地形と堆積物に関する正確な編年学的成果が得られた.日高山脈では,解析図化機により地形図を作成し,氷期の氷河の復元,均衡線高度の算出,降雪量の推定を試みている.4.周氷河環境については,北海道北部において多数のアイスウェッジカストを観察記載し,その形成条件を検討した.中部日本の高地でも周氷河現象の調査を行い,日本列島の垂直分布帯の再検討を行っている.5.風成塵(レス)についても,北海道,九州など要所での調査が進められ,フラックスがもとめられている.レスの調査は黄土高原でも開始された.6.海洋環境については,日本海のコアから詳しいC-14年代が得られるとともに,最終氷期の最寒冷期の堆積物には風成塵が大量に含まれていることが示され,量的な検討が行われた.また,オホーツク海の海氷と北海道の冬季の気温変動の解析もおこなわれた.7.大気大循環モデル(AGCM)を用いて,東アジアの最終氷期の冬季の気温,降雪量を検討した.最終氷期において,亜氷期とされるアイソトープステージ2,4について,日本列島の乾燥化に関する野外調査,資料の収集,資料の室内分析等を行った.1.河川流量の変化については,伊那谷,松本盆地の諸河川,大井川,黒部川を対象にして,現在の河床礫および段丘礫,扇状地礫について主として粒径分析を行なった.2.植生変化については東北地方において花粉分析試料をボーリングによって収集した.さらに閉塞盆地における山地斜面からの物質供給の変遷について試料採取および記載を行なった.また木曽山脈千畳敷において植生環境の野外調査をおこない,古植生復元のための基礎資料を作成した.3.周氷河地形については,北海道の東-北部および八ケ岳山麓高地において記載資料を得た.これらに基づいて,氷期における凍結深および永久凍土の分布南,下限に関する基礎的資料を作成した4.レスについては,北海道の北部で試料を採集し,あわせて室内分析をおこなった.その起源およびフラックス変化に関する検討を行なった.5.氷河地形については,日高山脈において野外調査を行なうとともに,解析図化機によって大縮尺地形図を作成し,過去の氷河,雪線高度を復元し,積雪量,夏の気温低下を検討した.6.化石動物群については,主として近畿地方の多くの産出地点において野外調査および試料収集を行なった.7.海洋環境については,深海底堆積物の分析を行なった.8.以上の各分野からのデータを統合しながら,東アジアの大気大循環モデルを検討している.9.野外調査によって多くの年代測定試料が得られた.現在,それらの年代測定を依頼中である.1.中部山岳地域および奥羽山地のいくつかの河川を対象として,扇状地の地形計測的特徴および分布論,現在の河床堆積物と段丘堆積物との比較,河川縦断形の変化および山地斜面河谷の変化過程に基づいて乾燥化を検討した。2.東北地方南部の閉塞盆地において,花粉分析,粒度分析に基づいて周辺の斜面での植生変化,地形-プロセスの応答について検討した。

また,生物地理学的にみた最終氷期最盛期頃の乾燥化と完新世の湿潤化がとりあげられた。さらに,化石動物群の分析も近畿地方を中心にして進められた。3.氷河地形に関しては,ヒマラヤ,中国,ボルネオなど東東南アジア各地からデータが集められている。また,日本ではとくに日高山脈の氷河地形と堆積物に関する正確な編年学的成果が得られた。4.周氷河環境については,北海道北部において多数のアイスウェッジカストを観察記載し,その形成条件を検討した。中部日本の高地でも周氷河現象の調査を行い,日本列島の垂直分布帯の再検討を行っている。5.風成塵(レス)についても,北海道,九州など要所での調査が進められ,フラックスがもとめられている。レスの調査は黄土高原でも開始された。6.海洋環境については,日本海のコアから詳しいC-14年代が得られるとともに,最終氷期の最寒冷期の堆積物には風成塵が大量に含まれていることが示され,量的な検討が行われた。また,オホーツク海の海氷と北海道の冬季の気温変動の解析もおこなわれた。7.大気大循環モデル(AGCM)を用いて,東アジアの最終氷期の冬季の気温,降雪量を検討した。
南太平洋島嶼国における耐災害居住環境に関する調査研究

本研究は自然災害と居住環境をテーマに、南太平洋島嶼国において気候変動により規模が拡大しつつあるサイクロン災害に対し、地域固有の建築文化を活用した持続可能な居住環境構築の可能性を、フィールド調査をもとに考察することを目的とする。対象国は2015年及び2016年に大規模サイクロンの被害を受けたバヌアツ共和国及びフィジー共和国であり、サイクロン祭儀後の早期復興に向けた在来建築の利用可能性に着目し、1文化的要素(伝統建築継承)と2機能的要素(耐災害性確保)の2点を評価軸にフィールド調査を実施した。2018年度までに実施した調査では、バヌアツの対象集落において、在来住居「ニマラタン」が被災時に避難所として活用され、その経験から集落住民がニマラタンを自力再建されたことを確認した。一方で、フィジーの対象集落では、政府主導による近代住居の再建事業が進んでおり、被災から3年経過した2019年3月時点においても在来住居「ブレ」の再建が後回しにされていることが明らかになった。住民によると、支援を受けた近代住居の再建は2019年3月までに完了する予定であり、同年4月からブレを集落の共同労働で再建するとのことであり、引き続き再建過程を追っていく必要があると考える。政府主導による近代住居の再建が優先された要因としては、2016年の大規模サイクロンによる住居被害が甚大だったこと、政府の再建支援が工業製品購入用の電子カードの支給だったこと、在来資源を用いる在来住居より工業製品による近代住居の再建の方がかかる時間が短いこと等が挙げられる。この事業では、住居再建は住民に委ねられたため、住居の耐災害性までが保障されるものではなかったことが課題となった。2018年度の研究実施計画は、バヌアツ共和国及びフィジー共和国の対象村落における1サイクロン被害調査の実施、2コミュニティベースの復興過程調査の実施だったが、2018年5月にバヌアツにて、2018年9月及び2019年3月にフィジーにてフィールド調査を実施し、1及び2の調査を実施することができた。当初はフィジーにおける在来住居ブレの再建過程を記録する予定だったが、政府の再建事業により工業製品を用いた近代住居の再建が優先され、在来住居ブレの再建が後回しにされたことにより、在来住居ブレの再建過程の記録はまだ実施できない状況である。しかしながら、在来住居再建に政府の近代住居再建事業がどのような影響を与えたのかという視点に切り替え、2018年度は政府の再建事業の実施状況と対象集落における近代住居の再建過程に焦点を当て、政府の担当機関への聞き取りや対象集落において悉皆調査を行い再建実施状況を把握する等、研究趣旨から大きく逸脱することなく、柔軟に対応できたと考える。また、対象集落の村長への聞き取りから、2019年4月から8月にかけて在来住居ブレの再建が行われる予定であるため、引き続きフィールド調査を行い、当初の予定通り在来住居ブレの再建過程の記録を実施し、再建マニュアルを予定通り作成することは可能と思われるため、おおむね順調に研究は進んでいると評価した。2018年度までに実施したフィールド調査において、フィジー共和国の対象集落にて近代住居の再建が優先され、在来住居ブレの再建が後回しになっていたこと、2019年3月までに近代住居の再建は完了し、同年4月より在来住居ブレの再建が開始することが明らかになった。引き続き住居再建支援による近代住居再建の過程を記録し、在来住居ブレの残る集落に与えた影響を考察するため、被災前・被災後・再建過程・再建後の住居配置と住居形態をまとめ、住居再建支援の成果と課題を政府にフィードバックを行う予定である。また、当初の目的であった在来住居の再建過程を詳細に記録し、再建に関する課題をまとめる。さらに、住居環境についても着目し、フィールド調査にて参与観察を実施し、熱帯地域における近代住居と在来住居ブレの室内の快適性についても課題をまとめた上で、在来住居の災害復興・住居再建スキームへの導入・利用可能性を考察する。以上より、在来住居の再建過程の記録をもとに、コミュニティベースの復興活動を他の離島や遠隔地に置いても活用できるようマニュアル化し、ハンドブックとしてまとめ、対象集落及び政府に対してフィードバックを行う。このマニュアルには、在来住居だけでなく、再建された近代住居の課題もまとめ、より幅広い農村集落への導入を目指す。

住民によると、支援を受けた近代住居の再建は2019年3月までに完了する予定であり、同年4月からブレを集落の共同労働で再建するとのことであり、引き続き再建過程を追っていく必要があると考える。政府主導による近代住居の再建が優先された要因としては、2016年の大規模サイクロンによる住居被害が甚大だったこと、政府の再建支援が工業製品購入用の電子カードの支給だったこと、在来資源を用いる在来住居より工業製品による近代住居の再建の方がかかる時間が短いこと等が挙げられる。この事業では、住居再建は住民に委ねられたため、住居の耐災害性までが保障されるものではなかったことが課題となった。2018年度の研究実施計画は、バヌアツ共和国及びフィジー共和国の対象村落における1サイクロン被害調査の実施、2コミュニティベースの復興過程調査の実施だったが、2018年5月にバヌアツにて、2018年9月及び2019年3月にフィジーにてフィールド調査を実施し、1及び2の調査を実施することができた。当初はフィジーにおける在来住居ブレの再建過程を記録する予定だったが、政府の再建事業により工業製品を用いた近代住居の再建が優先され、在来住居ブレの再建が後回しにされたことにより、在来住居ブレの再建過程の記録はまだ実施できない状況である。しかしながら、在来住居再建に政府の近代住居再建事業がどのような影響を与えたのかという視点に切り替え、2018年度は政府の再建事業の実施状況と対象集落における近代住居の再建過程に焦点を当て、政府の担当機関への聞き取りや対象集落において悉皆調査を行い再建実施状況を把握する等、研究趣旨から大きく逸脱することなく、柔軟に対応できたと考える。また、対象集落の村長への聞き取りから、2019年4月から8月にかけて在来住居ブレの再建が行われる予定であるため、引き続きフィールド調査を行い、当初の予定通り在来住居ブレの再建過程の記録を実施し、再建マニュアルを予定通り作成することは可能と思われるため、おおむね順調に研究は進んでいると評価した。2018年度までに実施したフィールド調査において、フィジー共和国の対象集落にて近代住居の再建が優先され、在来住居ブレの再建が後回しになっていたこと、2019年3月までに近代住居の再建は完了し、同年4月より在来住居ブレの再建が開始することが明らかになった。引き続き住居再建支援による近代住居再建の過程を記録し、在来住居ブレの残る集落に与えた影響を考察するため、被災前・被災後・再建過程・再建後の住居配置と住居形態をまとめ、住居再建支援の成果と課題を政府にフィードバックを行う予定である。また、当初の目的であった在来住居の再建過程を詳細に記録し、再建に関する課題をまとめる。さらに、住居環境についても着目し、フィールド調査にて参与観察を実施し、熱帯地域における近代住居と在来住居ブレの室内の快適性についても課題をまとめた上で、在来住居の災害復興・住居再建スキームへの導入・利用可能性を考察する。以上より、在来住居の再建過程の記録をもとに、コミュニティベースの復興活動を他の離島や遠隔地に置いても活用できるようマニュアル化し、ハンドブックとしてまとめ、対象集落及び政府に対してフィードバックを行う。このマニュアルには、在来住居だけでなく、再建された近代住居の課題もまとめ、より幅広い農村集落への導入を目指す。
原子核ハイペロンと中間子相互作用

(π^+、K^+)反応でπ^+とK^+波の歪み(主に吸収)と自由核子の(π^+、K^+)反応でのスピンフリップ効果により、偏極Λハイパー核が生成されることが歪曲波ボルン近似計算により明らかにされた。更に(π^+、K^+)反応で励起される高スピン状態にまで計算を拡張し、それらの状態からの(π^+、K^+xuypγ)複合核反応によってスピン偏極Λハイパー核が生成されることが明らかにされた。このことはΛスピン偏極の生成を意味し広範な角相関研究を可能にする。(π^+、K^+)反応測定用PIKスペクトロメーターが完成し、角度アクセプタンス8°、運動量アクセプタンス20%の性能を得た。これによって^<56>Feの(π^+、K^+)反応で高スピンΛハイパー核が励起された。^<56>ΛFeのスペクトルが単一Λポテンシャルと^<55>Fe核の中性子ホール状態のエネルギーシフトと分離を入れた計算で合うことが明らかにされた。偏極ハイパー核の非中間子崩壊の非対称性から偏極を実証する実験のためのπ^-、P測定用検出器が開発されテストを完了した。これは弱崩壊の陽子を同定度97%、立体角20%で測定が可能にする。前方(0゚)方向での(π^+、P)反応がPIKスペクトロメーターで測定され、π^+及びPの核子との衝突断面積から求めた原子核の光学ポテンシャル(主に虚部)が実験データを再現することを明らかにした。スピン偏極Λハイパー核についてΛスピン偏極から非中間子弱崩壊陽子の角分布と弱崩壊に関与するπ、P等の中間子との関係が明らかにされた。^<12>Cの1^-基底状態が(π^+、K^+)反応で励起され非中間子弱崩壊のPのスペクトルが測定された。弱崩壊Pとnの核内カスケード計算と実験データとの比較からπ、Pのみならず重中間子の効果が示された。ハイパー核の弱崩壊(Λ+N→H)及び原子核の二重弱崩壊N+N→Hが計算された。二重弱崩壊の測定と分析の結果、Hの質量で1875MeV以下の領域が除外される。
地域在住高齢者に対する姿勢評価プログラムの開発とその妥当性の検証

本研究では、非侵襲かつ簡易的に高齢者の姿勢を評価できるプログラムを開発する。具体的には、安価機器やフリーソフトを用い、被写体の形状を読み取るメカニズムを応用して、体節部の座標から脊柱弯曲角を算出するプログラム開発を試みる。開発したプログラムと従来より妥当性が示されている機器との値を比較することにより,プログラムの妥当性を検証する。最終的には,高齢者にリスクや障害予防の指導方法を提示するフィードバック機能も取り入れた一連の姿勢評価ツールを確立する。
Tissue Engineeringを応用した神経ペプチドの骨増成機転調節機構

平成13年度までに、静水圧下での軟骨培養は大気圧のものと比べ、短期間にしかも大量培養できることが確認された.この手技を応用し、平成14年度では吸収性コラーゲンスポンジを足場とした軟骨細胞の三次元培養手技の確立と培養軟骨細胞ブロックが生体内でおよぼす影響について病理組織学的検討を行った。1)静水圧下での培養軟骨細胞ブロックの作製軟骨細胞はラット大腿骨から得られた軟骨細胞はpH7.4に調整した培地に10%胎仔ウシ血清を加え播種した。培地中にコラーゲンスポンジを積層したものを沈め、静水圧下(5MPa)での培養に供した。2)培養軟骨ブロックの移植13週齢のWistarラット(雄性)の大腿骨に骨欠損部を作製し、先に得られた培養軟骨細胞ブロックを移植し、移植後15日、1、2、4週について観察を行った。対照群としては同様の操作を行い培養軟骨細胞を移植しないものを用いた。3)病理組織学的検討標本採取は動物を脱血後灌流固定し、大腿骨の全滴を行い病理組織学的な検討を行った。観察方法としては一般染色としてH・E染色、免疫組織化学的な神経繊維の索には微細な神経繊維の再現まで可能であるとされるProtein Gene Product 9.5(PGP 9.5)、また栄養神経的要素を持つとされているCalcitonin gene-related Peotide(CGRP)、Substance(SP)陽性線維について検討を行った。移植初期では対照群と比べ明らかな差は認められなかったが、対照群が4週で骨欠損部がほぼ新生骨に満たされているのに対し実験群では移植後2週から3週で骨欠損部はほぼ新生骨に満たされていた。また免疫組織化学染色では脱灰操作が加わるため染色性にバラツキがあった。今後さらなる検討を行い各抗体の詳細な経時的変化を検討する予定である。現在までに得られたデータをもとに培養軟骨ブロックが骨欠損部の修復過程におよぼす影響について血管網の3次元的観察、超微細構造について検討を行い、近い将来これらの技術が臨床応用されることを目指したいと考える。骨芽細胞培養手技の確立とそれを応用した仮骨延長法における新生骨形成過程の神経ペプチドの動態と新生血管の評価を中心に検討を行った。1)骨芽細胞の培養骨芽細胞はラット大腿骨から採取し、得られた細胞はpH7.4に調整したRPMI-1640培地、10%胎仔ウシ血清中で培養した。各種条件の違いが培養細胞の発育に影響を及ぼすことが解明され、急速な骨芽細胞の培養が可能であることが示唆された。2)病理組織学的検討標本採取はラットを脱血後灌流固定し、大腿骨の摘出を行い仮骨延長部の病理組織学的な検索を行った。観察方法としては一般染色としてH・E染色、免疫組織化学的な神経繊維の検索には微細な神経繊維の再現まで可能であるとされるProtein Gene Product 9.5(PGP 9.5)、また栄養神経的要素を持つとされているCalcitonin gene-related Peotide(CGRP)、Substance P(SP)陽性線維について検討を行う予定であったが、脱灰操作を要するため良い標本が得られず今後さらなる検討が必要であった。免疫組織化学標本はCell Analysis System(CAS)を用い各抗体陽性線維についての面積比率を算出し各抗体陽性比率の経時的変化を検索する予定である。3)血管網の3次元的観察ラットを脱血灌流後、メルコックス(大日本インキ)を注入し血管構築を行った。水酸化カリウムによる軟組織溶解後、新生骨中の血管網を走査型電子顕微鏡(JEM-T330)にて観察、三次元的な評価を行った。対照群と比較し培養細胞を用いた群ではより旺盛な骨新生ならびに新生血管を認めた。これにより培養骨芽細胞が骨修復過程において有用であることが考えられた。今後、透過型電子顕微鏡(JEM-1200EX)を用いて神経繊維と新生血管の超微細構造を評価したいと考える。観察方法としては一般染色としてH・E染色、免疫組織化学的な神経繊維の索には微細な神経繊維の再現まで可能であるとされるProtein Gene Product 9.5(PGP 9.5)、また栄養神経的要素を持つとされているCalcitonin gene-

related Peotide(CGRP)、Substance(SP)陽性線維について検討を行った。移植初期では対照群と比べ明らかな差は認められなかったが、対照群が4週で骨欠損部がほぼ新生骨に満たされているのに対し実験群では移植後2週から3週で骨欠損部はほぼ新生骨に満たされていた。また免疫組織化学染色では脱灰操作が加わるため染色性にバラツキがあった。今後さらなる検討を行い各抗体の詳細な経時的変化を検討する予定である。現在までに得られたデータをもとに培養軟骨ブロックが骨欠損部の修復過程におよぼす影響について血管網の3次元的観察、超微細構造について検討を行い、近い将来これらの技術が臨床応用されることを目指したいと考える。
仮想服飾環境における空間操作法

仮想空間内で、衣服を着用した人物を表示し、衣服を設計するための空間操作機能を実現した。実現した空間操作機能は、衣服設計現場での調査結果をもとに選択した、布の移動、切り取り、縫合、ピン止め、の4種類で、パタンナーの作業を仮想空間で実現することを目指した。対話操作をするにあたっては、実時間で布の形状計算ができる必要があり、そのための布のシミュレーション技術の高速化を実現したが、絶対的な計算量が膨大であるので、実時間で対話処理を行う布のサイズは限られている。これが、パタンナーが行う布切れを貼り付けてサイズや形状を確認する作業を、仮想空間での操作対象とした理由であるが、衣服設計においては、この過程がサンプルメイキングと呼ばれ最も時間のかかる過程である。実現したシステムの特徴を研究成果として以下にまとめる。(1)実空間において布を移動しようとすると、布が絡まるので両手で操作しなければならない。仮想空間では、柔軟物体がそれらしく振る舞うようにためには、膨大な計算が必要である。布の移動においては、実空間での布の振舞いが操作の弊害になる。そこで、布の移動時には、布は柔軟物体ではなく剛体として扱うことにより、仮想空間内での布の取り扱いを一点で行えるようにすると同時に、計算量を削減した。(2)仮想空間において柔軟物体を操作する場合、視覚だけでは物体を触っている感覚が得られない。そこで、触覚フィードバックを併用し、操作感を向上させるだけでなく、布の触感を与える試みを行った。(3)仮想空間では、操作対象物を正確に指定することは困難である。そこで、操作点の近くにある対象物を操作対象と解釈することにより、操作性を向上させた。
単純加工によるチタン系金属材料の高機能付加

現在、日本では、軽量かつ高強度を有すチタンおよびチタン合金が硬組織代替材料として注目されている。既存の生体用チタン系材料としてα+β型チタン合金であるTi-6Al-4VELI合金が主に使用されている。しかし、近年、その構成元素であるVが生体に対して毒性を示すことや、骨に対して同合金の弾性率が高く骨萎縮(老人の骨のようにやせ細る現象)など、その使用が疑問視されている。そのため、人にやさしくしなやかな新しい生体用金属材料の開発が急務とされている。そこで、生体に対して毒性を示さない元素で構成された新しい合金開発が行われ、我々の開発したTi-Nb-Ta-Zr系合金は、既存の生体用金属材料に比べ著しく低い弾性率を示すことが実証されている。また、これまでの研究において本合金系は、単純な加工および熱処理により、その諸特性が劇的に変化することが実証されている。しかし、そのメカニズムについては明瞭化されていないのが現状である。そこで、本研究では、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr(TNTZ□合金を基本組成に定め、TNTZ合金および同合金の添加元素量を種々変化させた合金を溶う製法により作製後、単純加工(圧延あるいは線引き)を含む加工熱処理を施した場合にける力学的特性とミクロ組織の変化を調査・検討した。溶体化処理を施したTi-29Nb-13Ta-46Zr(TNTZ_<ST>)合金鍛造材のミクロ組織は,平均粒直径25μmをのβ単相であるのに対して,1.0mmに線引き加工したTNTZ_<ST>(TNTZ_<d1.0>)合金のそれは線引き方向に伸長した針状のβ結晶粒からなる。TNTZ_<d1.0>合金の弾性率(約50GPa)はTNTZ_<d0.3>合金(TNTZ_<d1.0>合金をさらに0.3mmに線引き加工)のそれ(約55GPa)よりやや小さい。TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の引張強さおよび0.2%耐力は,それぞれ740MPaおよび490MPa,800MPaおよび410MPaである.一方,TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の伸びはそれぞれ5%程度である。切欠き疲労試験(切欠きの応力集中係数:2.15)より得られたTNTZ_<d1.0>合金の疲労限は,250MPaである。TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の負荷・除荷曲線は,いずれも見かけの降伏後においても弾性変形領域が存在する特異な変形挙動を示す,この場合,TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の最大弾性ひずみ量は,それぞれ2.8%および2.9%であり,いずれもTNTZ_<ST>合金それの2倍程度の値を示す。既存の生体用チタン糸材料としてα+β型チタン合金であるTi-6Al-4VELI合金が主に使用されている。そこで、本研究では、単純加工後のミクロ組織の構造変化を調査・検討し、最適な組成および加工条件を見出すことにより、次世代の高機能材料の創製を目的とした。・溶体化処理を施したTi-29Nb-13Ta-4.6Zr(TNTZ_<ST>)合金鍛造材のミクロ組織は,平均粒直径25μmをのβ単相であるのに対して,1.0mmに線引き加工したTNTZ_<ST>(TNTZ_<d1.0>)合金のそれは線引き方向に伸長した針状のβ結晶粒からなる。・TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の引張強さおよび0.2%耐力は,それぞれ740MPaおよび490MPa,800MPaおよび410MPaである.一方,TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の伸びはそれぞれ5%程度である。・切欠き疲労試験(切欠きの応力集中係数:2.15)より得られたTNTZ_<d1.0>合金の疲労限は,250MPaである。・TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の負荷・除荷曲線は,いずれも見かけの降伏後においても弾性変形領域が存在する特異な変形挙動を示す.

この場合,TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の最大弾性ひずみ量は,それぞれ2.8%および2.9%であり,いずれもTNTZ_<ST>合金それの2倍程度の値を示す。現在、日本では、軽量かつ高強度を有すチタンおよびチタン合金が硬組織代替材料として注目されている。既存の生体用チタン系材料としてα+β型チタン合金であるTi-6Al-4VELI合金が主に使用されている。しかし、近年、その構成元素であるVが生体に対して毒性を示すことや、骨に対して同合金の弾性率が高く骨萎縮(老人の骨のようにやせ細る現象)など、その使用が疑問視されている。そのため、人にやさしくしなやかな新しい生体用金属材料の開発が急務とされている。そこで、生体に対して毒性を示さない元素で構成された新しい合金開発が行われ、我々の開発したTi-Nb-Ta-Zr系合金は、既存の生体用金属材料に比べ著しく低い弾性率を示すことが実証されている。また、これまでの研究において本合金系は、単純な加工および熱処理により、その諸特性が劇的に変化することが実証されている。しかし、そのメカニズムについては明瞭化されていないのが現状である。そこで、本研究では、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr(TNTZ□合金を基本組成に定め、TNTZ合金および同合金の添加元素量を種々変化させた合金を溶う製法により作製後、単純加工(圧延あるいは線引き)を含む加工熱処理を施した場合にける力学的特性とミクロ組織の変化を調査・検討した。溶体化処理を施したTi-29Nb-13Ta-46Zr(TNTZ_<ST>)合金鍛造材のミクロ組織は,平均粒直径25μmをのβ単相であるのに対して,1.0mmに線引き加工したTNTZ_<ST>(TNTZ_<d1.0>)合金のそれは線引き方向に伸長した針状のβ結晶粒からなる。TNTZ_<d1.0>合金の弾性率(約50GPa)はTNTZ_<d0.3>合金(TNTZ_<d1.0>合金をさらに0.3mmに線引き加工)のそれ(約55GPa)よりやや小さい。TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の引張強さおよび0.2%耐力は,それぞれ740MPaおよび490MPa,800MPaおよび410MPaである.一方,TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の伸びはそれぞれ5%程度である。切欠き疲労試験(切欠きの応力集中係数:2.15)より得られたTNTZ_<d1.0>合金の疲労限は,250MPaである。TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の負荷・除荷曲線は,いずれも見かけの降伏後においても弾性変形領域が存在する特異な変形挙動を示す,この場合,TNTZ_<d1.0>合金およびTNTZ_<d0.3>合金の最大弾性ひずみ量は,それぞれ2.8%および2.9%であり,いずれもTNTZ_<ST>合金それの2倍程度の値を示す。
精子細胞膜ドメインに起こる配偶子認識と融合に関する超微形態・分子レベルの解明

【1】Wildマウスを用いた精子形成過程や体内体外受精中の先体反応前後から囲卵腔に移動し膜融合する過程において、Equatorinとその周囲の先体基質分子や核周囲物質との関係に関する基礎データを得て一部を公表した(JEM,2011)。解析はMN9免疫電顕、Freeze fracture法、特異蛍光抗体法、EQT-GFP-TGマウスを用いた高解像蛍光顕微鏡や超顕微鏡STED-CW/共焦点走査型顕微鏡で行った。同時にMN9抗体、SAMP32抗体、IZUMO抗体を用いたflow cytometryにより分取した試料との比較解析を行った。重要な点は、Equatorinと先体基質分子およびEquatorinと核周囲物質との関係に異なる様式があることが推測される点である。実際、超微細構造上に違いが見られた。今後のMS解析結果が期待される。EQT-KOマウス精子のphenotypeは現在解析中であるが、現段階では先体形成過程においてwildとの違いを得ている。受精実験過程での違いは現在解析中である。【2】EQT-GFP-TG精子を用いて、先体反応から膜融合に伴って変化する裏打ちタンパク質MN13とPLCzの関係を比較解析した結果、EQTはMN13やPLCzよりも安定して残ること、先体反応後は内先体膜に残り、卵子に取り込まれた後は先体周囲から次第に離れ、雌雄前核が形成される頃に次第に分解されていくことが判明した。これは基礎データとなる。【3】EQT-affinity共沈法/LC-MS/MS解析法を用いて、Equatorin結合タンパク質を解析したところ、細胞骨格タンパク質を含めて多数の候補があったため、可溶化法を改良してさらに絞り込む確認作業を行っている。当該年度の研究中に、138Thr上にあるMN9epitope第1糖鎖にGalnt3が関係することが判明した(論文投稿中)。今年度得た主な成果は下記の点である。1.先体反応過程における膜分子の迅速な移動を解析するため、live cell imagingシステムを構築し、calcim ionophore誘導の先体反応を解析した。精子先体膜分子1型シアロ糖タンパク質Equatorin(EQT, MN9)遺伝子にEGFPをつないだ遺伝子改変マウス(EQT-GFP-TGマウス)を用いた研究を行った。体内受精条件下で、EQT-GFP-TGマウス精子を用いた受精卵内の挙動と運命を可視化した結果、EQTの一部は先体反応過程で先体膜から離れるが、多くは残存して卵形質内に移動することがわかった。先体膜の裏打ち構造との関係を検索するために走査型および透過型電子顕微鏡を用いて、Equatorinに対するMN9抗体およびEQ_<70-83>抗体を用いた免疫電顕でも比較した。さらに、先体膜に局在することがわかっているIzumoとSamp32に対する抗体を用いて、FACS/Cell Sorterを用いて比較解析した結果、Samp32>Izumo>EQTの早さの順で精子から消失あるいは特異的な位置移動することが分かった。これらの結果は、今後、精子膜上の分子移動の制御機構を明らかにするための、分子レベルおよび微細形態レベルの基盤となる。2.現在、卵活性化候補分子はPLCzと考えられている。PLCzと同じ分布を示すと予測された核周囲物質(PT)MN13分子に対するMN13抗体を用いて、PT形成不全モデルマウス(球形頭部精子を示すGOPC欠損マウス)および球形頭部精子を示すヒト不妊症患者精子における卵活性関連分子と関連構造の精巣内発現(どの細胞から発現するか)およびPT(卵活性関連構造)欠損に至る過程を明らかにし、国際誌に発表した(Hum Reprod, 2010)。その後、供与されたPLCz抗体を用いて精子における分布をMN13と比較解析したところ、両者が精子の後先体領域を特異的に染色され、密接に関連することが分かった。しかし、膜処理方法によって両者の発現が変わることも見いだしたので、今後その詳細を検討する基盤ができた。3.精子CD9を初めて発見し発表した(Cell Tissue Res, 2010)。その結果は配偶子相互作用の新知見となる。

【2】EQT-GFP-TG精子を用いて、先体反応から膜融合に伴って変化する裏打ちタンパク質MN13とPLCzの関係を比較解析した結果、EQTはMN13やPLCzよりも安定して残ること、先体反応後は内先体膜に残り、卵子に取り込まれた後は先体周囲から次第に離れ、雌雄前核が形成される頃に次第に分解されていくことが判明した。これは基礎データとなる。【3】EQT-affinity共沈法/LC-MS/MS解析法を用いて、Equatorin結合タンパク質を解析したところ、細胞骨格タンパク質を含めて多数の候補があったため、可溶化法を改良してさらに絞り込む確認作業を行っている。当該年度の研究中に、138Thr上にあるMN9epitope第1糖鎖にGalnt3が関係することが判明した(論文投稿中)。