hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食餌タンパク質の質的影響による尿素生合成の調節機構に関する研究

我々は,タンパク質源として小麦グルテン,カゼイン,全卵タンパク質を,それぞれ成長期の雄ラットに与えることによって,食餌タンパク質の質的影響による尿素生合成の調節因子は、尿素サイクル酵素活性や,尿素サイクル中間代謝産物である肝臓遊離オルニチン濃度ではなく、基質であるアミノ酸や,体タンパク質合成速度,アセチルグルタミン酸濃度が重要であることを明らかにしている。そこで,本研究では,小麦グルテンに制限アミノ酸である,リジン,スレオニン,メチオニンを添加した際の尿素生合成の調節因子について特に,肝臓における尿素サイクル酵素活性,遊離アミノ酸及びオルニチン濃度,体タンパク質合成速度を検討し,食餌アミノ酸組成の役割について決定した。尿中尿素量は、グルテン食摂取群に比べ、アミノ酸添加食群で有意に低下したが,肝臓Argininosuccinate synthetase活性はアミノ酸添加の影響を受けず,本条件においても,尿素サイクル酵素活性が尿素生合成を調節している可能性はかなり低いと考えられた。肝臓,腎臓,骨格筋,小腸のタンパク質合成速度,タンパク質合成量は,グルテン食への制限アミノ酸添加で有意に増加した。さらに,肝臓セリン,オルニチン濃度は逆に,アミノ酸添加食群で低下していた。以上の結果から,小麦グルテン食のような低栄養価タンパク質に制限アミノ酸を補足することにより,体タンパク質合成が増加し,肝臓の一部のアミノ酸濃度が低下したこと,またオルニチン濃度が低下したことが,本研究での重要な調節因子であるということが明らかになった。この結果は,オルニチン濃度を除き,食餌タンパク質の質的影響による尿素生合成の調節機構と類似点が多く,本研究結果から、尿素生合成の調節は、食餌に含まれるアミノ酸組成でその一部が説明できる事が示唆された。食餌タンパク質の質的影響による尿素生合成の調節機構について明らかにするため,体タンパク質合成,肝臓アミノ酸分解酵素活性,肝臓アセチルグルタミン酸分解に着目し,検討した。タンパク質源として小麦グルテン,カゼイン,全卵タンパク質を用いた。肝臓,腎臓,骨格筋,小腸のタンパク質合成速度,タンパク質合成量は,全卵タンパク質,カゼイン,グルテンの順で,栄養価の低下に伴い低下していた。グルテン食摂取により,肝臓のセリン,アラニンなど非必須アミノ酸濃度が有意に高くなることが知られており,低栄養価タンパク質食摂取により,体タンパク質合成が低下し,肝遊離アミノ酸濃度が増加することが,尿素生合成のの調節因子の1つであると考えられた。肝臓Serine dehydratase,GOT,GPT,等アミノ酸代謝酵素活性は,3群とも有意な差はなく,タンパク質の栄養価の影響を受けなかった。Tyrosine aminotransferaseは,グルテン摂取群において,他の2群に比較し,有意に増加したが,Tyrosine aminotransferaseは,チロシンの分解酵素であり,そのチロシンの肝臓における濃度は,セリン,アラニンなど他の非必須アミノ酸に比べ低値であることを考えると,アミノ酸分解酵素活性が尿素生合成を調節している可能性はかなり低いと考えられた。グルテン食摂取により,肝アセチルグルタミン酸の濃度が有意に増加し,逆にアセチルグルタミン酸の分解速度が有意に低下していることが示された。以上の結果から,低栄養価タンパク質食摂取により,肝臓体タンパク質合成が低下し,肝臓アミノ酸濃度が増加したこと,肝臓アセチルグルタミン酸分解を抑制し,その濃度を増加させたことが,食餌タンパク質の質的影響による尿素生合成の調節因子の1つであると示唆された我々は,タンパク質源として小麦グルテン,カゼイン,全卵タンパク質を,それぞれ成長期の雄ラットに与えることによって,食餌タンパク質の質的影響による尿素生合成の調節因子は、尿素サイクル酵素活性や,尿素サイクル中間代謝産物である肝臓遊離オルニチン濃度ではなく、基質であるアミノ酸や,体タンパク質合成速度,アセチルグルタミン酸濃度が重要であることを明らかにしている。
土壌流亡に及ぼすヒドロキシアルミニウム処理効果と他の土壌要因の影響評価

農地からの土壌流亡は栄養分に富む表層土の損失ばかりでなく、土壌の細粒土に付着している農薬なども流失する。これは、下流部地域の水の汚濁あるいは汚染を引き起こす可能性がある。本研究は、ヒドロキシアルミニウムを用いて土の物理性の改良と共に、農地からの土壌流亡を防ぐこと、及び圃区外に流出した土壌を土砂溜にて細粒土までも凝集沈澱させてしまう処理法の確立にある。重粘土の物理性改良では、ヒドロキシアルミニウム添加量がCECに対する割合100%までは非常に効果が現れるが、それ以上添加量を増加してもあまり効果がみられない。添加効果が土壌団粒の形成、透水性の増大、含水比の低下などに認められた。これは土壌の間隙を増加し、降雨時の浸透能を増大し、表面流去水を減少させ、そして土壌流亡量を少なくし侵食防止効果へとつながる。次に花崗岩を母岩とする残積性のマサ土と花崗岩以外の岩石に由来する赤黄色土の受食性を支配する土壌要因を明らかにした。マサ土、赤黄色土の受食性を支配する土壌要因はそれぞれ粒径組成(>53μm)、集合体安定度と考え、これら土壌要因を用いて受食性の評価基準を設定した。そして各種凝集剤の赤色土に対する凝集効果について検討を加えた。凝集剤としては20me/100g塩酸と0.003me/100gヒドロキシアルミニウムが良い結果を与えた。流水中では10me/100gの塩化第二鉄がよい結果を与えたが、無添加時の0.650.75程度SS濃度を低下させるに留まり、薬品のみにて沈砂池で即効的に凝集沈澱を促すことは無理があるものと考える。農地の侵食防止は、まず第一にヒドロキシアルミニウムにて農地の土壌改良を行い、次に農地における土壌流亡を少なくし、流失してきた土壌については沈砂池にてヒドロキシアルミニウムを加え土壌の凝集沈澱を促す対策を講ずる。土壌流亡に伴う濁水は下流部地域への種々の環境汚染を引起こす可能性がある.赤色土である沖縄の国頭マージを用い,静水中における各種凝集剤の添加に伴う凝集効果について相対濁度の経時的変化にて検討を加えた.土壌流亡に伴う濁水は沈砂工等に流入後早い時期に凝集沈降させる必要がある.それ故に,凝集剤も濁水に添加後急激に凝集沈降させるものが望ましい. pHと相対濁度の場合, 1分後の相対濁度はpH3.0を除き, pHに関係なく90%以上の値を示し,ほとんどpHに無関係である.2分経過後には大きな変化を示し, pH8.0以上では分散状態にあり, pH3.07.0では,無添加時のpHが5.3であるから無添加時の沈降とあまり大差ない沈降を示す. pH7.0よりpHが下がるにつれ,初期の経過時間では徐々に凝集効果がでている.国頭マージは強酸性になると明らかに無添加量時より凝集状態にある.塩酸の場合,初期経過時間では, 20me/100grが一番凝集効果をあげている.また,この添加量は国頭マージの陽イオン交換容量の約200%に相当する.これら塩酸添加時のpHは2.53.3であり凝集効果がある.塩化第二鉄の場合,添加量が少ないほど凝集効果がある.無添加時とのSS濃度を比べると, 5me/100gr添加量以下において凝集効果があり,添加量を増すと逆に分散傾向がみられる.ヒドロキシアルミニウムの場合, 20me/100gr添加量では完全に分散してしまい, 0.2me/100gr添加量以下で顕著な凝集効果が上がっている.つまりヒドロキシアルミニウムの場合は極めて希薄な溶液を加えれば凝集効果が上がることが分かり,その添加量の多少により分散凝集の二面を持ち合わせている.国頭マージは強酸性になると無添加時より凝集状態にある.凝集剤としては, 20me/100gr塩酸と0.003me/100grヒドロキシアルミニウムが良い結果を与えた.農地からの土壌流亡は栄養分に富む表層土の損失ばかりでなく、土壌の細粒土に付着している農薬なども流失する。

流水中では10me/100gの塩化第二鉄がよい結果を与えたが、無添加時の0.650.75程度SS濃度を低下させるに留まり、薬品のみにて沈砂池で即効的に凝集沈澱を促すことは無理があるものと考える。農地の侵食防止は、まず第一にヒドロキシアルミニウムにて農地の土壌改良を行い、次に農地における土壌流亡を少なくし、流失してきた土壌については沈砂池にてヒドロキシアルミニウムを加え土壌の凝集沈澱を促す対策を講ずる。農地が勾配をもつことは自ずから土壌流亡を生ずる。土壌流亡は河川・湖・海の汚染を引き起こす可能性がある。ヒドロキシアルミニュウムを用いて、重粘土の改良、赤黄色土の受食性に関する土壌要因の解明及び赤色土の流亡防止効果効果について検討した。重粘土の土壌改良のためのヒドロキシアルミニウム処理効果は、添加量がCECに対する割合100%までは非常に効果が現れるが、それ以上添加量を増加してもありまり効果がみられない。全体的にその処理効果は特に透水係数に顕著である。また、土壌の物理性の改善は土を十分に乾燥してからヒドロキシアルミニウムを添加すればより効果的である。花崗岩を母岩とする残積性のマサ土と花崗岩以外の岩石に由来する赤黄色土の受食性を支配する土壌要因は、それぞれ粒径組成(<53μm)と集合体安定度(>53μm)であり,これら土壌要因に基づいて受食性の評価基準を設定した。マサ土と赤黄色土の流出土量はほぼ同じ大きさにあった。しかし、物理性には大きな相違がみられ,マサ土が素粒質で低い粒団安定性を示したのに対し、赤黄色土は細粒質で高い粒団安定性を示した。各種凝集剤でのオンジャクに対する凝集剤としては20me/100g塩酸と0.003me/100gヒドロキシアルミニウムがよい結果を与えた。そして流水中では10me/100gのFeCl_3がよい結果を与えたが、無添加時の0.650.75程度SS濃度を低下させるに留まり、薬品のみにて沈砂池で即効的に凝集沈澱を促すことは無理があるものと考える。農地の浸食防止は、まず第一にヒドロキシアルミニウムにて農地の土壌改良を行い、次に農地における土壌流亡を少なくし、流失してきた土壌については沈砂池にてヒドロキシアルミニウムを加え土壌の凝集沈澱を促す対策を講ずる。
総力戦体制下の日独社会政策の比較歴史社会学的研究

本研究は、1930年代半ばから40年代初めにかけての日本とドイツの総力戦体制構築の過程で、労働・余暇問題への対処を主眼とした両国の社会政策がいかなる役割を果たしたのかを、比較歴史社会学的な観点から考察しようとしたものである。とくにナチス・ドイツの余暇組織「歓喜力行団」が戦時下日本の厚生運動に与えた影響に焦点をあてることで、労働科学やテイラー主義・フォード主義といった欧米の先進的な経営管理手法を受容しつつ、余暇の積極的活用を通じて労働生産性の向上をはかったナチスの社会政策が、どんな形で戦時下日本の社会改革構想に受け継がれ、総力戦体制=福祉国家体制の構築に寄与することになったのかを明らかにした。本研究は、1930年代半ばから40年代初めにかけての日本とドイツの総力戦体制構築の過程で、労働・余暇問題への対処を主眼とした両国の社会政策がいかなる役割を果たしたのかを、比較歴史社会学的な観点から考察しようとするものであるが、本年度はナチスの社会政策、とくに余暇組織「歓喜力行団」の活動、および日独関係、とくに文化面での交流の2点に焦点をあて、ドイツの文書館・図書館等で行う史料調査、および研究代表者の所属研究機関で行う史料分析・研究調査の2つを組み合わせて研究を進めることにより、以下のような研究成果を得ることができた。ナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動については、これとその上部組織である「ドイツ労働戦線」に関わる史料・文献、両組織の関係者が記した文書などを渉猟・精査することにより、「歓喜力行団」を中心とするナチスの社会政策が20世紀初頭以降のテイラー主義・フォード主義の潮流に棹さしつつも、機械的組織論の批判と人間的要素の重視という方向で生産性向上の活路を見出そうとするものだったこと、またそうした先進的な労働管理法を提唱したナチスが、1936年の「世界リクリエーション会議」の開催を契機に、余暇の拡充を通じて生産性の向上をめざす国際的な余暇運動の主導権を握るにいたったことを明らかにすることができた。日独関係、とくに文化面での交流については、この時期の日独文化交流の展開に関わる史料・文献、両国の関係者が記した文書などを調査・分析することにより、日独の精神的な絆を強調する相互認識・イメージが広まるなかで、戦時下日本の社会改革構想がナチスの先進的な社会政策に模範を見出しつつも、これをおおむね精神主義的な方向で受容しようとしたことを裏付けることができた。本研究は、1930年代半ばから40年代初めにかけての日本とドイツの総力戦体制構築の過程で、労働・余暇問題への対処を主眼とした両国の社会政策がいかなる役割を果たしたのかを、比較歴史社会学的な観点から考察しようとするものであるが、本年度はナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動、日独関係、とくに文化面での交流、および日本の総力戦体制と厚生運動の展開の3点について、ドイツの文書館・図書館等で行う史料調査、および研究代表者の所属研究機関で行う史料分析・研究調査の2つを組み合わせて研究を進めることにより、以下のような研究成果を得ることができた。ナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動については、これと「ドイツ労働戦線」に関わる史料・文献を収集・精査することにより、「歓喜力行団」を中心とするナチスの社会政策が機械論組織論の批判と人間的要素の重視という方向で生産性向上の活路を見出そうとするものだったこと、またそうした先進的な社会政策が余暇の拡充を通じた生産性の向上ばかりでなく労働者の社会的統合をはかるものでもあったことを、関係者の動向も含めて明らかにすることができた。日独関係、とくに文化面の交流については、この時期の日独文化交流の展開に関わる史料・文献、両国の関係者が記した文書などを精査・分析することにより、戦時下日本の社会改革構想がナチスの先進的な社会政策に模範を見出しつつも、これを精神主義的な方向で受容しようとしたため、余暇の拡充とは真逆の一方的な労働強化にいたったことを裏付けることができた。日本の総力戦体制と厚生運動の展開については、厚生運動・産業報国運動に関わる史料・文献などを調査・分析することにより、厚生運動が労働統制の強化を目的とする勤労新体制建設の動きに呑み込まれ、実質的な意味を失うことになった過程について一定の見通しを得ることができた。本年度は本研究の3つの研究対象、すなわちナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動、日独関係、とくに文化面での交流、および日本の総力戦体制と厚生運動の展開のそれぞれについて研究を進め、一定の成果を得ることができた。ナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動については、前年度の研究成果を学会報告・学術論文にまとめる作業に勢力を注いだため、新たな知見はあまり得られなかったが、「歓喜力行団」の関係者の動向から、ナチスの社会政策が労働者の社会統合をはかるものでもあったことを、具体的に裏付けることができた。日独関係、とくに文化面での交流、および日本の総力戦体制と厚生運動の展開については、日本の文書館・図書館等での史料調査を十分に行うことができず、史料・文献の精査・分析が中心になったため、当初の計画の5割程度しか研究を進めることができなかった。

日独関係については、ドイツの社会政策を模倣しようとする姿勢が一方的な労働強化をもたらした逆説的な過程を裏付けることができたが、日本の総力戦体制と厚生運動の展開については調査が遅れており、次年度は日本の文書館・図書館での史料調査を拡充することで対応をはかりたいと考えている。また研究成果については、当初の計画では本年度中に研究成果を学術論文にまとめる予定をしていたが、学会発表しかできなかった点で、研究の進展にやや遅れが生じている。しかしすでに学術論文にまとめる作業はほぼ完了しており、次年度前半には学術論文を発表する予定である。研究全体の成果をまとめた著書については、まだ出版に向けた準備に入った段階で、当初の予定よりやや遅れている状況にある。本研究は、1930年代半ばから40年代初めにかけての日本とドイツの総力戦体制構築の過程で、労働・余暇問題への対処を主眼とした両国の社会政策がいかなる役割を果たしたのかを、比較歴史社会学的な観点から考察しようとするものであるが、本年度はナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動、日独関係、とくに文化面での交流、および日本と総力戦体制と厚生運動の展開の3点について、ドイツ・日本の文書館・図書館等で行う史料調査、および研究代表者の所属研究機関で行う史料分析・研究調査の2つを組み合わせて研究を進めることにより、以下のような研究成果を得ることができた。ナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動については、これと「ドイツ労働戦線」に関わる史料・文献を収集・精査することにより、「歓喜力行団」を中心とするナチスの社会政策が機械的組織論の批判と人間的要素の重視という方向に生産性向上の活路を見出そうとするものだったこと、またそうした先進的な社会政策が余暇の拡充を通じた生産性の向上ばかりでなく労働者の社会的統合をはかるものでもあったことを、関係者の動向を含めて具体的に明らかにすることができた。日独関係、とくに文化面の交流については、この時期の日独文化交流の展開に関わる史料・文献、両国の関係者が記した文書などを精査・分析することにより、戦時下日本の社会改革構想がナチスの先進的な社会政策に模範を見出しつつも、これを精神主義的な方向で受容しようとしたため、余暇の拡充とは真逆の一方的な労働強化にいたったことを裏付けることができた。日本の総力戦体制と厚生運動の展開については、厚生運動・産業報国運動に関わる史料・文献を調査・分析することにより、両運動が労働統制の強化を目的とする勤労新体制建設の動きに呑み込まれ、実質的な意味を失うことになった過程について裏付けを進めることができた。本年度は本研究の3つの研究対象、すなわちナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動、日独関係、とくに文化面での交流、および日本の総力戦体制と厚生運動の展開について研究を進め、上記のような成果を得ることができた。ナチスの社会政策、とくに「歓喜力行団」の活動については、前年度に行った学会報告を学術論文にまとめる作業に精力を注いだ。とくに「歓喜力行団」の関係者の動向を精査することを通じて、労働者の社会統合をはかったナチスの社会政策が体制内部の利害対立によって不十分にしか実現されなかったことを、具体的に明らかにすることができた。日独関係、とくに文化面での交流、および日本の総力戦体制と厚生運動の展開については、日本およびドイツの文書館・図書館等での史料調査を予定どおり行うことができず、史料・文献の精査・分析に遅れが生じたため、当初の計画の5割程度しか研究を進めることができなかった。日独関係については、ドイツの社会政策を模倣しようとする姿勢が一方的な労働強化をもたらした逆説的な過程について裏付けを進めることができたが、日本の総力戦体制と厚生運動の展開、および産業報国運動との関連については調査が遅れており、次年度は文書館・図書館での史料調査だけでなく、史料・文献の精査・分析も進めることで対応をはかりたいと考えている。
細胞分裂機能計測および制御技術による癌対策技術開発

本研究では、癌マーカー分子・ブラディオンを用い、癌の早期診断・治癒モニター技術開発、さらに抗癌剤開発の研究を目指した基礎検討にて、生体内ブラディオン計測技術開発を行った。その結果、癌診断システムおよび試薬キット開発の成功、ブラディオン構造解析と部分別特徴付け、酵素活性測定法の樹立による阻害効果発現計測法の開発に成功した。最終年度は、部材の高騰に加え、均質かつ十分量の供給が困難な金コロイド法、計測単価の高い金ナノ箔法、検体採取に多大な負担が伴う組織内遺伝子発現計測法を一新する技術として、患者血清を用いた一分子蛍光解析システムを用いた。この全自働共焦点レーザー顕微鏡内蔵解析機器は、血清10μ1を用い、1検体1分、1円というコスト効率にて、室温放置にて1週間は計測データの再現可能である。全自働装置(機器は、ライカ、浜松ホトニクスなど各種メーカーが現在、製造販売に入っている)であるため、全く劇毒物、高熱、高電圧を用いない安全なシステムである。保存安定性は、冷蔵庫にて1ヶ月間安定(約3000検体分)。ただし、上記のごとく3000検体程度は1週間以内に測定可能。劇毒物を使用しないため、特に厳重な管理の必要はない。蛋白質構造解析として大規模プロジェクトが乱立した中、結局独自性のある物質の構造提示に成功したものが一つもなかった現在と、たった一つの有用物質に絞って目的に添った方法論を集中させた結果と、良い対照を為すものと位置づけられる。また、候補物質探査の部材と情報が上記の様に整った中、その毒性試験(薬剤候補選別で重要なのは薬効よりも毒性に関わる情報である)のための、生物モデル、ショウジョウバエおよびキメラマウスの完備(特許取得済み)も特許戦略として完備しており、このような多方面準備態勢で目的達成型のプロジェクトで、しかも目標を段階的にクリアし、成功している例は、グリーベックのみである。(1)ブラディオンの構造解析に基づく機能発現部位(酵素活性中心)の同定と機能発現の物性化学的解析ブラディオン遺伝子のN末端、GTPase、C末端の3領域を発現・精製し、円二色性分光法、蛍光分光法、動的光散乱と小角度X線散乱により分析した。その結果、N末端は規則的な二次構造を含まず、本質的に構造化されていない可能性が認められた。中心のGTPase領域は、開いたβシートに基づくα/β混在構造を有し、触媒的活性を持ち、試験管内で安定したホモダイマーを作ることが判明した。C末端もホモダイマーを作り、2領域に分けられ、その2番目はαヘリックス構造を示した(論文)。(2)ブラディオン分子検出・酵素活性測定系の樹立(1)抗ブラディオンモノクローナル抗体(以下、特異抗体)を用いた金コロイド免疫測定法により、泌尿器科癌(前立腺、腎、膀胱)患者の血中ブラディオン量を測定した。診断のカットオフ値を得るため、受信者動作特性(ROC)曲線を引いた。その結果、カットオフ吸光度は3種とも0.17となり、感度が86%100%、擬陽性率が27%30%と良好な結果を示した。(2)表面プラズモン共鳴装置を用い、特異抗体に対するブラディオンの結合値を測定した。その結果、非特異的反応は全く見られず、その結合はブラディオンタンパク質の量に比例し、定量化が可能と判明した。(3)特異抗体3種を選び、プレート付着用抗体と抗原(ブラディオン)反応後の抗体の組合せを作り、サンドイッチ・エライサ法による測定系の確立を目指した。(4)特異抗体による免疫

電子顕微鏡法による癌細胞内ブラディオン局在部位を同定した。(3)ブラディオン酵素の活性増強・阻害に働く物質群の探査共同研究企業、オリンパスの高速原子間力顕微鏡を用い、水溶液中(自然状態)のブラディオンタンパク質分子を観察した。また、関連物質や特異抗体を混和、添加後の分子の変化を観察中である。本研究では、癌マーカー分子・ブラディオンを用い、癌の早期診断・治癒モニター技術開発、さらに抗癌剤開発の研究を目指した基礎検討にて、生体内ブラディオン計測鼓術開発を行った。その結果、1)癌診断シヌテムおよび試薬キット開発の成功、及びブラディオン構造解析と部分別特徴付け、酵素活性測定法の樹立による阻害効果発現計測法の開発に成功した。本年度は、部材の高騰に加え、均質かつ十分量の供給が困難な金コロイド法、計測単価の高い金ナノ箔法、検体採取に多大な負担が伴う組織内遺伝子発現計測法を一新する技術として、患者血清を用いた一分子蛍光解析システムを用いた。この全自働共焦点レーザー顕微鏡内蔵解析機器は、血清10μlを用い、1検体1分、1円というコスト効率にて、室温(25度)放置にて1週間は計測データの再現可能である。全自働装置(機器は、ライカ、浜松ホトニクスなど各種メーカーが現在、製造販売に入っている)であるため、全く劇毒物、高熱・高電圧を用いない安全なシステムである。保存安定性は、冷蔵庫にて1ヶ月間安定(約3000検体分)。ただし、上記のごとく3000検体程度は1週間以内に測定可能。劇毒物を使用しないため、特に厳重な管理の必要はない。蛋白質構造解析として大規模プロジェクトが乱立した中、結局独自性のある物質の構造提示に成功したものが一つもなかった現在と、たった一つの有用物質に絞って目的に添った方法論を集中させた結果との良い対照を為すものと位置づけられる。また、候補物質探査の部材と情報が上記の様に整った中、その毒性試験(薬剤候補選別で重要なのは薬効よりも毒性に関わる情報である)のための、生物モデル、ショウジョウバエおよびキメラマウスの完備も特許戦略として完備しており、このような多方面準備態勢で目的達成型のプロジェクトで、しかも目標を段階的にクリアし、成功している例は、グリーベックのみである。
複合糖鎖化合物と特異的に結合するボロン酸修飾人工核酸の創製

単糖と結合することが知られているフェニルボロン酸を修飾したヌクレオチドを合成した。このヌクレオチドとDNAポリメラーゼを用い、ボロン酸修飾ヌクレオチドを合成した。DNAポリメラーゼは、生体内では本来、遺伝子の複製に用いられる酵素であり、一本鎖DNAから二重鎖DNAを合成する酵素である。しかし申請者らの研究により、非天然ヌクレオチドもDNAポリメラーゼの基質となることが示された。ランダム配列の鋳型DNAを用い、ボロン酸が種々の位置に修飾されたボロン酸修飾DNAライブラリーを合成した。例えば20merのランダム配列のDNAを用いると、4^<20>=1×10^<12>種類の分子を作り出すことができる。これらのボロン酸修飾非天然DNAライブラリーの中には糖の水酸基と多点で結合できるDNA分子が存在すると考えられた。50merのランダム領域を有する化学合成DNAを鋳型とし、フェニルボロン酸修飾ヌクレオチドとDNAポリメラーゼを用いてボロン酸修飾一本鎖DNAライブラリーを調製した。上記のライブラリーを用いてシアリルルイスxをターゲットとしたセレクションを行った。水晶発振子にアビジン-ビオチン結合を介してシアリルルイスxを基板上に固定化した。フェニルボロン酸修飾DNAライブラリーと、このシアリルルイスxを相互作用させた。結合しない分子は洗い流し、結合した分子だけを回収した。この分子をPCR法により増幅し、再度、シアリルルイスx固定化水晶発振子に流した。これを繰り返した後、クローニング、塩基配列解析を経て、シアリルルイスxに結合するボロン酸DNAの構造を明らかにした。

例えば20merのランダム配列のDNAを用いると、4^<20>=1×10^<12>種類の分子を作り出すことができる。これらのボロン酸修飾非天然DNAライブラリーの中には糖の水酸基と多点で結合できるDNA分子が存在すると考えられた。50merのランダム領域を有する化学合成DNAを鋳型とし、フェニルボロン酸修飾ヌクレオチドとDNAポリメラーゼを用いてボロン酸修飾一本鎖DNAライブラリーを調製した。上記のライブラリーを用いてシアリルルイスxをターゲットとしたセレクションを行った。水晶発振子にアビジン-ビオチン結合を介してシアリルルイスxを基板上に固定化した。フェニルボロン酸修飾DNAライブラリーと、このシアリルルイスxを相互作用させた。結合しない分子は洗い流し、結合した分子だけを回収した。この分子をPCR法により増幅し、再度、シアリルルイスx固定化水晶発振子に流した。これを繰り返した後、クローニング、塩基配列解析を経て、シアリルルイスxに結合するボロン酸DNAの構造を明らかにした。
言語情報処理の高度化のための基礎的研究(総括班)

本特定研究の最終年度として、次の6つのテーマによる計画研究班6班によって研究を行ない、最終成果のとりまとめを行なった。1.言語の機械処理の前提となる理論言語学の研究機械処理のための日本語文法の作成、文の意味の記号論理学的取扱い、文脈構造とメタファーの研究、さらに文章の全体的構造の明確化などの研究を行なった。2.機械処理のための言語構造の言語間対照研究言語解析のためのソフトウエアシステムを作成し、機械翻訳における訳語選択の方法を提案した。また日本語と英語その他で、訳語対応をさせたときの意味のずれや、法情報の相互対応を明らかにした。3.言語の文脈情報処理の研究メンタルスペース理論を発展させ、これを形式化するとともに、日本語の指示詞の使い方、談話理解への適用を行ない、多くの成果を得た。隣接する文相互間の文脈的関係性、さらに文章理解の計算機モデルの作成、人間と機械の対話システムの作成などを行なった。4.言語データの収集と処理の研究膨大なテキストから複合語の構成についての造語モデルの研究を行ない、またKWIC索引を作成することによって、語の共起性の基礎資料を整備した。5.情報ドクメンテーションのための言語の研究辞書データを解析することによってシソーラスを自動作成すること、言彙と概念との相互関係の研究などを行なった。6.人間の言語処理過程に立脚した自然言語処理方式の研究認知心理学的立場から、文章理解のメカニズムについて研究し、曖昧文の解釈の仕方などについて知見を得た。
金属工芸における表面着色の工芸的・工学的研究

Sn-Cu-Sb3元系合金(ピューター)の金相学と機械的性質この合金の特徴は錫を基とした合金のための融点が低く、加工しやすい、したがって家庭の台所でも溶解鋳造が可能なため工芸用金属として利用されている。しかしながらこれら銅やアンチモンの添加量が機械的性質や湯流れ性に最適であるとの裏ずけは今のところ見当たらない。したがって本研究では合金元素の銅、アンチモンを種々変化させた場合の金相学と機械的性質について実験と検討を行った。Snに対するCuおよびSb添加と硬さとの関係を調査した結果、硬さを高めるためにはSbの添加は不可欠であり、さらにCuを加えたものは硬さがさらに上昇しており、この原因は金属間化合物としてのCu2Sb析出が影響しているものと思われる。美術鋳物用鋳型砂の物理的性質美術鋳物用鋳型砂の主な原料は、木節粘土、山(川)砂、珪砂などが使われ、紙土、真土、玉土、荒土など目的に応じて原料を混合、加熱処理して使い分けている。その目的は鋳型の加熱焼成時における収縮などの変形、通気性に関する鋳造時の脱気中子の鋳肌の剥離性、鋳肌の美麗さ等を制御することにある。本実験では上記主たる鋳型用砂の物理的性質について実験と検討を行った。1)JCPDSデータを用いたX線回折の定性分析によると、木節粘土を構成する化合物はSiO2およびK,Al,V,Mg,OならびにHを含む複合酸加物からなる。一方、紙土、真土、玉土、および荒土はSiO2および(NaK)(Si3Al)O8ならびにKAISi3O8またはそれに類似した参加物とKMg(Si3AlO10)(OH)2またはそれに類似した酸水酸化物からなっている。2)熱分析の代表的な例として木節粘土のDTAおよびTGに関する結果から、昇温過程における約573Kを境として2段の重量減少が観察され、それに対応して低温側で発熱現象が、また高温側での重量減少に対応して緩慢で小さな吸熱現象が観察された。一方、紙土、荒土および玉土に関するTGの結果、さらに紙土に関するDTAの結果によると、いずれの砂とも昇温中約973Kで重量減少は無くなるが、最終の重量減少率は紙土、荒土、玉土の順に低下する低下する傾向があり、これは原料としての木節粘土の配合量に対応して重量変化が現われたものと思われる。金属工芸の分野では表面加飾と表面着色が重要である。そのためには金属素材、前処理としての表面研磨状態、着色法など、材料の性質から技法までを含めた総合的な知識と経験が要求される。これらを工芸的、工学的立場から総合的に検討することを目的とする。本年度得られた研究実績のうち主たるものは以下の通りである。1、日本国内における伝統的金属工芸品の代表的生産地として新潟県燕市の鎚起銅器産業、広島市の銅蟲起源の調査を開始した。これらの伝統的工芸が現在も引き継がれている技術的・経済的・文化的背景を調査した。2、現在受け継がれている伝統的技法による鋳造法、すなわち込型鋳造、双型鋳造及び蝋型鋳造による金属工芸作品を制作し、表面着色ならびにそれが人々に与える美的効果を比較・検討した(東京銀座ギャラリ-「なつか」にて三船温尚展示発表、煮色着色作品11点、青銅着色作品3点、平成3年10月)、3、金属工芸作品の表面加飾としての象嵌の伝統的技法の調査を行ない、技法の解析と現代技術との比較検討を行なった。4、金属工芸用素材としての鉄および鋼の加工による表面状態と着色効果、およびそれらが人々に与える美的効果についても検討した。5、金属工芸用銅合金の材質と着色方法について工芸と工学の立場から検討するために、伝統的技法を用いた着色法、主として煮色着色およびおはぐろ着色による光学分析用試料の作製を行ない次年度の継続研究とした。銅合金の溶解から鋳型へ鋳造した際の合金添加物の偏析と着色効果を系統的に調査・検討する必要があるので、次年度は銅合金鋳造品の冷却速度と添加物(特に鉛、アルミニウム等)の関係を明らかにするとともに、上記各項目の継続研究も行なう予定である。本年度の研究内容は、(イ)日本における伝統的鋳金技法の源流ともなった古代中国における青銅鋳物古美術品を白鶴美術館(兵庫)ならびに泉屋博古館(京都)にて調査し、今回は特に金文の技術的検討を行なった。(ロ)伝統技法のうち、鋳金に関して工学的な立場から、美術鋳物を作製する際の冷却速度と鉛の偏析・着色効果の関係を検討した。得られた主な結果を要約すると次の通りである。(イ)について、中国古代(商、周)青銅器に施された金文は、現在の埋け込み法に類似した方法を用い、鋳造による鋳出しであることが確定した。この埋け込み型は、ほとんどが短形で、埋め込み作業に耐え得る強度を備えた形状が配慮されている。今後、埋け込み型製作方法の研究を継続するにあたり、この調査で発見した、文字奥広がりの件、文字縁返りの件、文字一部他より深い件、文字奥一部に指紋状の跡が残る件、文字奥角が丸や直角である件などに関して、我々鋳金家独自の推論を試みる考えである。(ロ)について、(1)冷却速度に関係なく合金成分のうち、亜鉛及びスズの均一に分布する。(2)冷却速度が大きい場合には鋳造した合金中で結晶粒成長は抑制される。

ここで、鉛は粒界に沿って細かく分散し、鉛の晶出形態は鋭角的であった。一方、冷却速度が小さい場合には、結晶粒成長は平衡状態図にしたがって粗大化し、鉛は結晶粒界の三角点に大きく、かつ丸みを帯びた状態で晶出した。(3)加熱温度が約900°C以上では主として亜鉛および鉛の蒸発による大気中への散逸が大きく、溶解時にこれら蒸気圧の高い金属の重量減少が著しかった。鉛の偏析状態と着色効果に関する研究は現在進行中である。Sn-Cu-Sb3元系合金(ピューター)の金相学と機械的性質この合金の特徴は錫を基とした合金のための融点が低く、加工しやすい、したがって家庭の台所でも溶解鋳造が可能なため工芸用金属として利用されている。しかしながらこれら銅やアンチモンの添加量が機械的性質や湯流れ性に最適であるとの裏ずけは今のところ見当たらない。したがって本研究では合金元素の銅、アンチモンを種々変化させた場合の金相学と機械的性質について実験と検討を行った。Snに対するCuおよびSb添加と硬さとの関係を調査した結果、硬さを高めるためにはSbの添加は不可欠であり、さらにCuを加えたものは硬さがさらに上昇しており、この原因は金属間化合物としてのCu2Sb析出が影響しているものと思われる。美術鋳物用鋳型砂の物理的性質美術鋳物用鋳型砂の主な原料は、木節粘土、山(川)砂、珪砂などが使われ、紙土、真土、玉土、荒土など目的に応じて原料を混合、加熱処理して使い分けている。その目的は鋳型の加熱焼成時における収縮などの変形、通気性に関する鋳造時の脱気中子の鋳肌の剥離性、鋳肌の美麗さ等を制御することにある。本実験では上記主たる鋳型用砂の物理的性質について実験と検討を行った。1)JCPDSデータを用いたX線回折の定性分析によると、木節粘土を構成する化合物はSiO2およびK,Al,V,Mg,OならびにHを含む複合酸加物からなる。一方、紙土、真土、玉土、および荒土はSiO2および(NaK)(Si3Al)O8ならびにKAISi3O8またはそれに類似した参加物とKMg(Si3AlO10)(OH)2またはそれに類似した酸水酸化物からなっている。2)熱分析の代表的な例として木節粘土のDTAおよびTGに関する結果から、昇温過程における約573Kを境として2段の重量減少が観察され、それに対応して低温側で発熱現象が、また高温側での重量減少に対応して緩慢で小さな吸熱現象が観察された。一方、紙土、荒土および玉土に関するTGの結果、さらに紙土に関するDTAの結果によると、いずれの砂とも昇温中約973Kで重量減少は無くなるが、最終の重量減少率は紙土、荒土、玉土の順に低下する低下する傾向があり、これは原料としての木節粘土の配合量に対応して重量変化が現われたものと思われる。
双極性障害におけるミトコンドリアDNA多型と細胞内カルシウム動態の関連

昨年度、核とミトコンドリアにratiometric-Pericam蛋白質(カルシウム濃度依存的に吸収波長が変化する蛍光蛋白質でカルシウム濃度の定量が可能であり、この蛋白質を導入した細胞で細胞質とミトコンドリアのカルシウム濃度が別々に測定できる)をミトコンドリア遺伝子が破壊されたρ^0206細胞(Osteosarcomaのcell lineである143B.TK^由来細胞を数ヶ月間、低濃度のエチジウムブロマイド存在下で培養することで作製)に恒常的に共発現させた細胞を作製した。また、3省合同のゲノム倫理指針対応の理化学研究所・脳科学総合研究センターにおける倫理委員会承認のもと、双極性障害患者及び正常被験者に口頭及び書面にて研究の意義、方法を十分に説明し、同意を得た上で採取した末梢血から血小板を分離し、上記の細胞とポリエチレングリコール存在下で融合させ、ハイブリッド細胞(サイブリッド)を作成した。今年度は、上記のようにして作製された36人分のサイブリッドについて、カルシウムレシオイメージングシステムを用いて、ヒスタミン刺激性のミトコンドリア内及び細胞質内のカルシウム濃度の測定、タイムラプス画像解析を行った。また、各サイブリッドが持っているミトコンドリアDNA多型について、各多型ごとに細胞質とミトコンドリアのカルシウムレベルの比較を行った。これらの解析より、双極性障害と関連が報告されているミトコンドリアDNA多型10398が、静止時におけるミトコンドリアのカルシウムレベルに影響を与えていることがわかった。また、histamine刺激における細胞質のカルシウム反応には別のいくつかのミトコンドリアDNA多型が関連していることもわかった。核とミトコンドリア移行シグナル配列を持つ2種のratiometric-Pericam(カルシウム濃度依存的に吸収波長が変化する蛍光蛋白質でカルシウム濃度の定量が可能であり、この細胞で細胞質とミトコンドリアのカルシウム濃度が別々に測定できる)cDNAをLipofect AMINE PLUS (Invitrogen)を用いてミトコンドリア遺伝子が破壊されたρ^0206細胞(Osteosarcomaのcell lineである143B.TK^-由来細胞を数ヶ月間、低濃度のエチジウムブロマイド存在下で培養するとなる)に共発現させた。これらの蛋白質を恒常的に発現させるためにこの細胞をgeneticin入りの選択培地で2週間、selectionを行い、核とミトコンドリアの両方で蛍光を発している細胞を回収した。3省合同のゲノム倫理指針対応の理化学研究所・脳科学総合研究センターにおける倫理委員会承認のもと、双極牲障害患者及び正常被験者に口頭及び書面にて研究の意義、方法を十分に説明し、同意を得た上で末梢血を採取した。これらの血液から血小板を分離し、上記の細胞とポリエチレングリコール存在下で融合させ、ハイブリッド細胞(サイブリッド)を作成した。いくつかのサンプルで、カルシウムレシオイメージングシステム(当研究室現有)を用いて、ヒスタミン刺激性のミトコンドリア内及び細胞質内カルシウム濃度の測定系を確立した。引き続き、残りのサンプルについてヒスタミン刺激性のミトコンドリア内及び細胞質内カルシウム濃度を測定し、タイムラプス画像解析を行っていく予定である。
禁止グラフ条件間の差の特徴付けと，その手法の確立

目標としていた禁止グラフ条件の比較に関して,以下の内容の研究を行った.1.【特定のグラフを禁止した場合のクラスの比較】禁止グラフ条件が生成するグラフクラスの差に関する比較を行い,その中でclawと呼ばれるグラフを禁止することと同等の禁止条件のある種の特徴付けを行うことに成功した.clawはグラフの禁止条件において最も重要なグラフであり,本研究によって同値問題を列挙できるという利点が生まれた.また,{claw,net}-フリー性と{claw,P_6}-フリー性の比較を行い,その差の特徴付けに繋がる重要な構造を発見することに成功した.2.【グラフの禁止条件と不変量】支配数と呼ばれるグラフの不変量について,どのような禁止条件を課すことで支配数を定数で上から評価出来るようになるかという問題の完全解決を行った.これは支配数を位数に関して増大させる本質的なグラフを列挙したものである.一方でこの問題はある種のラムゼー型問題を与えていることを国際会議において指摘された.実際に同様の問題は支配数的不変量だけでなく,マッチングや独立数などに関して考察することが出来ることが判明したため,複数の研究グループとの間で更なる調査を進めている.3.【グラフとハミルトン閉路】2-連結グラフにハミルトン閉路を保証する4つの禁止条件を包含するような命題を得ることに成功した.より具体的には,2-連結{claw,N_{3,1,1}}-フリーグラフでハミルトン閉路を持たないものの特徴付けが完了した.以上が本年度に得られた結果である.本年度は禁止条件に関する多様な問題に着目し,その規則性などを把握することを目標としていた.そのような観点から改めて既存研究を見直した結果,現在までに禁止条件の差の把握に繋がるような発見が複数種類見つかっている.これらは2019年度以降の研究にも大いに役立つものであると考えられる.clawを含むグラフクラスにより慎重に着目し,それらを含む禁止条件の比較を行う.特にclosureと呼ばれる操作の強弱関係との直接的な関連性が確認されたため,その観点からの研究を新たに進める予定である.目標としていた禁止グラフ条件の比較に関して,以下の内容の研究を行った.1.【特定のグラフを禁止した場合のクラスの比較】禁止グラフ条件が生成するグラフクラスの差に関する比較を行い,その中でclawと呼ばれるグラフを禁止することと同等の禁止条件のある種の特徴付けを行うことに成功した.clawはグラフの禁止条件において最も重要なグラフであり,本研究によって同値問題を列挙できるという利点が生まれた.また,{claw,net}-フリー性と{claw,P_6}-フリー性の比較を行い,その差の特徴付けに繋がる重要な構造を発見することに成功した.2.【グラフの禁止条件と不変量】支配数と呼ばれるグラフの不変量について,どのような禁止条件を課すことで支配数を定数で上から評価出来るようになるかという問題の完全解決を行った.これは支配数を位数に関して増大させる本質的なグラフを列挙したものである.一方でこの問題はある種のラムゼー型問題を与えていることを国際会議において指摘された.実際に同様の問題は支配数的不変量だけでなく,マッチングや独立数などに関して考察することが出来ることが判明したため,複数の研究グループとの間で更なる調査を進めている.3.【グラフとハミルトン閉路】2-連結グラフにハミルトン閉路を保証する4つの禁止条件を包含するような命題を得ることに成功した.より具体的には,2-連結{claw,N_{3,1,1}}-フリーグラフでハミルトン閉路を持たないものの特徴付けが完了した.以上が本年度に得られた結果である.本年度は禁止条件に関する多様な問題に着目し,その規則性などを把握することを目標としていた.そのような観点から改めて既存研究を見直した結果,現在までに禁止条件の差の把握に繋がるような発見が複数種類見つかっている.これらは2019年度以降の研究にも大いに役立つものであると考えられる.clawを含むグラフクラスにより慎重に着目し,それらを含む禁止条件の比較を行う.特にclosureと呼ばれる操作の強弱関係との直接的な関連性が確認されたため,その観点からの研究を新たに進める予定である.購入したパソコンの価格及び宿泊したホテルの料金に,当初の計画との誤差が生じたため.
新しい平均流モデルを用いた人工心臓用メカニカルシールの血液密封特性の解明

平成29年度に得られた成果をもとにして,平成30年度は,平行なしゅう動面間における新しい平均流モデルを確立を目指した.平均流モデルは,しゅう動面における表面粗さの影響を平均化することによって流量係数に集約した修正レイノルズ方程式を導出し,流量係数は等しい統計的性質をもつ表面粗さ分布をパラメータとした期待値として求められる.しゅう動面における表面粗さ分布の設計指針を確率論的に得ることができるが,従来の平均流モデルは,しゅう動面が平行なメカニカルシールに適用しても表面粗さの影響を十分に評価することができなかった.本研究においては,この問題を解決するために,従来の平均流モデルで考慮されていなかった以下の係数:(1)側方漏れを表すせん断流量係数,(2)粗面の相対運動によって生じる付加的な流体膜圧力を表す修正係数,を導入した.これによって,この問題の解決を目指した.さらに,表面粗さ分布における統計的性質,すなわち「自乗平均粗さ」,「歪み」および「尖り」が流量係数に及ぼす影響を検討した.コンピュータによって任意の統計的性質をもつ表面粗さ分布を作成し,統計的性質を表すそれぞれのパラメータが表面粗さ形状に及ぼす影響を明らかにした.また,流量係数,流体膜圧力の修正係数およびその他の係数の算出法を検討した.また,新しい平均流モデルを用いたメカニカルシールの潤滑特性解析手法を確立を目指した.すなわち,メカニカルシールしゅう動面で発生する圧力,摩擦力,漏れ量が予測できるようにした.現在までの研究の達成度はおおむね順調であるが,研究成果を論文として公表する作業に多くの時間を費やしたため,必要な実験を予定通りすることが出来なかった.特に,血液シール下特有の付着物の有無や摩耗特性を明らかにする必要があるが,しゅう動実験後に,血液のタンパク質が付着していないかなどを確認できなかったことが大きい.確認するためには,実験前後のしゅう動面のSEMによる表面観察および表面分析を行う必要があると考える.その他にも,研究成果を国内学会や国際会議で報告する予定であったが,まとめるのに時間がかかったため,十分に行えなかった.今後の推進方法を.以下に示す.平成29,30年度の得られた成果を基にして,令和元年度は,血液シール下特有の付着物の有無や摩耗特性を明らかにする予定である.すなわち,実験前後のしゅう動面のSEMによる表面観察および表面分析を行い,血液シール下特有の生成物や摩耗特性を明らかにする.また,表面粗さ分布における「自乗平均粗さ」,「歪み」および「尖り」は,等しい統計的性質をもつ表面粗さ分布をパラメータとした平均値として求められるが,側方漏れに関するせん断流量係数および流体膜圧力の修正係数は平均値に対して係数のばらつきが無視できないほど大きいかどうかを検討する.また,これらの値が流量係数および流体膜圧力の修正係数に及ぼす影響を検討し,表面粗さ形状とこれらの係数の関係について考察する.提案した平均流モデルを用いて,しゅう動面のすきまの大きさ,漏れ量および摩擦係数を求めるメカニカルシールの潤滑特性解析手法の確立を目指す.これらの潤滑特性の解析結果を従来の平均流モデルを用いる場合と比較し,本解析手法の有効性を検討する.以上の研究を通し,血液シール下におけるメカニカルシールの潤滑特性を明らかにする.また,この研究を,各種条件を設計パラメータとして行い,人工心臓用メカニカルシールのしゅう動面の潤滑特性を明らかにし,シールしゅう動面の設計に有用な指針を得ることを目標とする.さらに,ここまでに得られた研究成果を取りまとめ,その成果の発表を行う.平成29年度は,メカニカルシールしゅう動面を通って漏れ出る個々の血液成分の漏れ量測定法を新しく検討し,同時に新しい平均流モデルを確立することを目的とした.以下に,具体的に示す.まず,血液が血球成分と血漿成分から構成されることを考慮した新しい漏れ量測定法の確立を目指した.血液は,シールしゅう動面を通って,クーリングウォータ側へ漏れるが,そのクーリングウォータ中のナトリウムイオン濃度およびカリウムイオン濃度の増加量を測定することによって,血漿成分および血球成分それぞれの漏れ量を算出する方法を検討した.次に,平行なしゅう動面間における新しい平均流モデルを確立した.平均流モデルは,しゅう動面における表面粗さの影響を平均化することによって流量係数に集約した修正レイノルズ方程式を導出し,流量係数は等しい統計学的性質をもつ表面粗さ分布をパラメータとした期待値として求められるが,従来の平均流モデルは,しゅう動面が平行なメカニカルシールに適用しても表面粗さの影響を十分に評価することができなかった.本研究においては,この問題を解決するために,従来の平均流モデルで考慮されていなかった側方漏れを表すせん断流量係数,および粗面の相対運動によって生じる付加的な流体膜圧力を表す修正係数,を導入することによって,この問題を解決した.最後に,血液シール下におけるメカニカルシールのトルクおよびもれ特性実験を行った.実験装置にはトルク計が設置されており,運動条件ごとにしゅう動面の摩擦損失トルクを測定した.また,血液とクーリングウォータの双方向もれ量は,もれに伴う溶液の濃度変化に注目し,この濃度変化をイオンクロマトグラフィを用いて計測した.また,しゅう動面の表面粗さとして4種類を用い,表面粗さおよびその統計学的性質がしゅう動面からのもれ量へ及ぼす影響を検討した.現在までの研究の達成度はおおむね順調であるが,予定していた国際会議での発表を予定通りすることが出来なかった.

これは,血液が血球成分と血漿成分から構成されることを考慮した新しい漏れ量測定法の確立において,実験結果の再現性の確認に手間取ったためである.しかし,この問題は解決したので,平成30年度に発表する予定である.また,新しい平均流モデルを提案する作業においても,そのモデルの妥当性の確認に少し手間取ったが,この問題は解決したので,平成30年度に発表できそうである.同様に,血液シール下におけるメカニカルシールのトルクおよびもれ特性実験においても,実験結果のばらつきがあり,研究の達成度がやや遅れている.しかし,平成30年度には,実験を繰り返して,この遅れは取りかえす見込みがある.平成29年度に得られた成果をもとにして,平成30年度は,平行なしゅう動面間における新しい平均流モデルを確立を目指した.平均流モデルは,しゅう動面における表面粗さの影響を平均化することによって流量係数に集約した修正レイノルズ方程式を導出し,流量係数は等しい統計的性質をもつ表面粗さ分布をパラメータとした期待値として求められる.しゅう動面における表面粗さ分布の設計指針を確率論的に得ることができるが,従来の平均流モデルは,しゅう動面が平行なメカニカルシールに適用しても表面粗さの影響を十分に評価することができなかった.本研究においては,この問題を解決するために,従来の平均流モデルで考慮されていなかった以下の係数:(1)側方漏れを表すせん断流量係数,(2)粗面の相対運動によって生じる付加的な流体膜圧力を表す修正係数,を導入した.これによって,この問題の解決を目指した.さらに,表面粗さ分布における統計的性質,すなわち「自乗平均粗さ」,「歪み」および「尖り」が流量係数に及ぼす影響を検討した.コンピュータによって任意の統計的性質をもつ表面粗さ分布を作成し,統計的性質を表すそれぞれのパラメータが表面粗さ形状に及ぼす影響を明らかにした.また,流量係数,流体膜圧力の修正係数およびその他の係数の算出法を検討した.また,新しい平均流モデルを用いたメカニカルシールの潤滑特性解析手法を確立を目指した.すなわち,メカニカルシールしゅう動面で発生する圧力,摩擦力,漏れ量が予測できるようにした.現在までの研究の達成度はおおむね順調であるが,研究成果を論文として公表する作業に多くの時間を費やしたため,必要な実験を予定通りすることが出来なかった.特に,血液シール下特有の付着物の有無や摩耗特性を明らかにする必要があるが,しゅう動実験後に,血液のタンパク質が付着していないかなどを確認できなかったことが大きい.確認するためには,実験前後のしゅう動面のSEMによる表面観察および表面分析を行う必要があると考える.その他にも,研究成果を国内学会や国際会議で報告する予定であったが,まとめるのに時間がかかったため,十分に行えなかった.今後の推進方法を.以下に示す.まず,表面粗さ分布における統計学的性質が流量係数に及ぼす影響を検討する.本研究における統計学的性質とは,表面粗さ分布における「自乗平均平方根粗さ」,「歪み」および「尖り」を意味する.コンピュータによって任意の統計学的性質をもつ表面粗さ分布を作成し,それぞれのパラメータが表面粗さ形状に及ぼす影響を明らかにする.また,流量係数,流体膜圧力の修正係数およびその他の係数の算出法を検討する.