hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不定胚を由来するザイセンチュウ抵抗性マツのクローン増殖技術の開発

マツ属樹木について、ザイセンチュウ抵抗性個体の組織培養技術による大量増殖法確立を目ざし、成木クロマツ、アカマツ及びヤクタネゴヨウの栄養組織外植体より、各個体に共通する不定胚形成細胞、苗条原基や不定芽等の誘導条件及びプロトプラスト培養条件を検索し、植物体再生のための基盤技術開発を行った。各種の茎頂切片や針葉切片からカルス誘導及び増殖を効率的に行うことが可能となった。また、クロマツの茎頂切片を用いて、多芽体の誘導及び増殖が可能であることを確認できた。そして、多芽体の伸長や発根について、適切な培養条件を検討することで、成木マツ属の栄養組織外植体からの効率的な増殖法を明らかにした。マツノザイセンチュウによるアカマツやクロマツ等の松枯れ被害は、我が国で最も深刻な森林病虫害である。その対策として、抵抗性個体の作出や育成の試験研究が各地で進められている。一般に、屋外に生育する個体の中から松枯れに強い個体を選び、何代かにわたって交配と選抜を繰り返し、マツノザイセンチュウに強いものを選び、その個体を増やして植える、といった手法がとられている。これまで、実生や挿し木による苗木生産が主に行われているが、これらの方法では増殖に時間がかかり、大規模植林への実用的な対応が難しいという問題がある。本課題では、組織培養の技術を用いて、茎葉や芽などの栄養組織から不定胚や苗条原基を作出し、マツのクローン増殖法を開発することを目的としている。本年度は、野外に生育するアカマツ、クロマツやヤクタネゴヨウの栄養組織外植体を用いて無菌化するための外植体の採取時期、外植体の培養前処理の効果、滅菌試薬の濃度、滅菌処理の時間や酸化防止剤添加の効果等について調べ、最適条件を明らかにした。滅菌後の培養については、3樹種の栄養組織外植体を用いて、外植体の温度処理、成長調節物質を含めた培地条件、培養環境等を検索して、組織・細胞の増殖効率について最適条件を検討した。培地条件については、成長調節物質の2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D)、6-ベンジルアミノプリン(BAP)、1-トリアコンタノール(TRIA)やサリチル酸(SA)を含有したDCR培地(Gupta & Durzan 1985)あるいはMS培地(Murashige & Skoog 1962)が増殖に適していた。その結果、各種の茎頂切片や針葉切片からカルス誘導を効率的に行うことが可能となった。本年度は、クロマツ、アカマツ、リュウキュウマツやヤクタネゴヨウの野外成木個体の外植体から誘導したカルスを用いて、維持・増殖の培養条件を検索した。その結果、成木の由来、培養する器官や採取時期などによって外植体の反応は異なったが、植物成長調節物質の2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D)または1-ナフタレン酢酸(NAA)と6-ベンジルアミノプリン(BAP)の添加が維持・増殖培地に適していることがわかった。そして各樹種について、茎頂切片や針葉切片から得られたカルスを定期的に増殖することが可能であることを明らかにした。また、クロマツの茎頂切片を用いて多芽体の誘導が可能であることが確認できた。ヤクタネゴヨウの針葉については、高濃度のショ糖や2,4-Dを添加した培地で一定時間(6、12、24、48時間)培養後、ポリエチレングリコール(4000)等を添加した不定胚形成用の培地に移植して培養したところ、変化はみられなかった。しかし、オーキシンとして2,4-Dと、サイトカイニンとして、ホルクロルフェニュロン、チジアズロンをそれぞれ組み合わせて添加したMurashige-Skoog (MS)培地やWoody Plant Medium (WPM)培地で培養したところ、分裂活性の高い鮮緑色のカルスが得られた。本年度は、野外に生育する成木アカマツ、クロマツ及びヤクタネゴヨウの栄養組織外植体に由来するカルスや苗条原基からの個体再生を目指した。また、通常の細胞から細胞壁を取り除いた状態にあるプロトプラストの培養は、細胞に対して大きなストレスがかかる。そのため、器官分化や不定胚形成などを引き起こす効果が通常の組織培養に比べて高まることを期待し、誘導したカルスについて、プロトプラスト培養が可能であるかを検討した。その結果、クロマツの茎頂切片を、サイトカイニンの6-ベンジルアミノプリン(BAP)を添加したMurashige-Skoog(MS)培地やWoody Plant Medium (WPM)培地で培養すると、多芽体の誘導が可能であることを明らかにした。得られた多芽体を分割して、誘導用培地と同様な組成を持つ新鮮培地で培養することによって、定期的に多芽体の増殖が可能であることが確認できた。また、多芽体を伸長させるためには、活性炭を添加した植物ホルモンフリーの培地で培養することが有効的であった。伸長させた多芽体を発根させるため、インドール酢酸(IBA)や1-ナフタレン酢酸(NAA)を添加した培地で培養した。

さらにヤクタネゴヨウについては、針葉から約1cmの切片を作成し、WPM、硝酸アンモニウムを1/2濃度に希釈したMS、1/2EMの3つの基本培地に、オーキシンとして2,4-Dを加え、サイトカイニンとしてBAPまたはZeatinを添加した寒天培地で培養した。その結果、針葉の切断面にカルスが生じ、継代培養により増殖可能であることがわかった。また、細胞培養系を基盤とする増殖法の開発を進めるため、ヤクタネゴヨウの芽と、針葉から生じたカルスについてプロトプラストの単離条件を検討し、コロニーを形成させることに成功した。マツ属樹木について、ザイセンチュウ抵抗性個体の組織培養技術による大量増殖法確立を目ざし、成木クロマツ、アカマツ及びヤクタネゴヨウの栄養組織外植体より、各個体に共通する不定胚形成細胞、苗条原基や不定芽等の誘導条件及びプロトプラスト培養条件を検索し、植物体再生のための基盤技術開発を行った。各種の茎頂切片や針葉切片からカルス誘導及び増殖を効率的に行うことが可能となった。また、クロマツの茎頂切片を用いて、多芽体の誘導及び増殖が可能であることを確認できた。そして、多芽体の伸長や発根について、適切な培養条件を検討することで、成木マツ属の栄養組織外植体からの効率的な増殖法を明らかにした。アカマツ、クロマツやヤクタネゴヨウの栄養組織外植体として用いた茎頂切片や針葉切片から得られたカルスを定期的に増殖することが可能であることを明らかにした。分裂活性の高い鮮緑色のカルスが得られるため、植物成長調節物質のオーキシンやサイトカイニンの組合せを検討した。また、クロマツの茎頂切片を用いて多芽体の誘導が可能であることが確認できたことから、当年度の研究目標をおおむね達成した。農学次年度は、誘導したカルスや苗条原基からの個体再生を目指し、茎葉や根などの器官分化効率や個体再生率を明らかにする。また、プロトプラスト培養は、培養する細胞に対して大きなストレスをかけることになり、器官分化や不定胚形成などを引き起こす効果が通常の組織培養に比べて高まることが期待される。そのため、誘導したカルスや苗条原基などについて、プロトプラスト培養が可能であるかを検討する。アカマツ、クロマツやヤクタネゴヨウの栄養組織外植体として用いた茎葉、針葉、新芽などを無菌化するため、数個体の外植体を用いて、滅菌試薬類、試薬濃度や滅菌処理時間などを検索し、最適条件を明らかにした。培養については、基本培地類、成長調節物質の添加や培養環境条件などを検索することにより、茎葉切片や針葉切片からのカルス誘導を効率的に行うことが可能な培養条件を検討した。これらにより当年度の研究目標をおおむね達成した。プロトプラスト培養実験を次年度実施することとしたため、一部の額を次年度に繰越した。次年度は、今回得られた最適培養条件を参考とし、引き続き各種マツや種内系統間のカルスの誘導効率を比較検討する。さらに得られたカルスや、新芽などの組織から苗条原基の誘導が可能であるかを検証し、その効率を比較検討する。また、分化や個体再生実験には相当数の試料が必要となるため、必要十分なカルスや苗条原基などを維持増殖する。器官分化実験やプロトプラスト培養実験にかかる植物培養用関連試薬、無菌操作用消耗品に使用する。また、得られた研究成果を研究集会で発表するための旅費に使用する。研究の進捗状況を踏まえて、次年度に使用する額が予定より多くなると予想されたため、一部の額を次年度に繰越した。研究推進のためには、植物培養用関連試薬や培養器具類、無菌操作用消耗品などの購入、植物の培養などに必要な実験補助員の人件費や植物試料のサンプリングに必要な調査旅費の使用を計画している。また、得られた研究成果を研究集会で発表するために必要な旅費の使用を予定している。
肺線維症モデルを用いた線維化の分子・細胞基盤の研究

私は肺線維症モデルにおける新たな経気道細胞移入系を確立した(Tsukui et al. Am J Pathol 2015)。ブレオマイシン誘導性肺線維症モデルの初期において、上皮細胞が欠落した肺胞腔に活性化線維芽細胞が移動している様子が組織学的解析により観察された。そこで私は肺傷害初期に肺胞腔に移動した線維芽細胞がやがて瘢痕を形成すると仮説を立てた。この仮説を確かめるため、ブレオマイシンを投与して肺傷害を誘導した野生型のマウスに、Col-GFPマウスから単離した常在性線維芽細胞を経気道的に移入する実験を行った。ブレオマシン処理後4日10日の間に経気道移入を行った時に、ホストの肺においてCol-GFP陽性細胞の生着が見られた。生着したCol-GFP陽性細胞をセルソーターにより純化し、遺伝子発現解析を行ったところ、I型コラーゲンやalpha-smooth muscle actin (a-SMA)等の活性化マーカーを顕著に発現していた。移入した細胞の一部は線維化部位で線維芽細胞巣を形成しており、これらはヒトの特発性線維症でみられる線維芽細胞巣とよく似た特徴を持っていた。これらの結果により、経気道移入実験系は、内因性線維芽細胞の活性化の一部を再現し、そのメカニズムの解析に有用であることが明らかになった。この経気道細胞移入系を用い、前年度までに同定方法を確立した常在性線維芽細胞、血管周囲平滑筋細胞、血管周囲細胞、さらに上皮細胞の系譜追跡を行った。常在性線維芽細胞が移入後に活性化線維芽細胞様の形態と線維芽細胞巣の形成を示したのに対し、血管周囲平滑筋細胞、血管周囲細胞、上皮細胞では活性化線維芽細胞への分化は見られなかった。これらの結果から、常在性線維芽細胞が肺線維症における活性化線維芽細胞の主要な起源であることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。I型コラーゲンのレポーターマウスであるColla2-GFPマウスの肺を解析した所、肺胞壁に存在する線維芽細肥がGFPを高発現していた。このマウスにブレオマイシンを気道内投与して線維化を誘導した所、線維芽細胞が線維化領域でクラスターを形成しており、線維化部位の形成に関与していることが示唆された。コラゲナーゼで肺細胞を分散し、フローサイトメトリーで解析した所、線維芽細胞の数の増加は見られなかった。線維芽細胞の増殖、細胞死はどちらもブレオマイシン投与後7日目をピークに増加しており、動的平衡により細胞数が一定に保たれている可能性が示唆された。BrdUの長期投与実験により、GFP陽性細胞クラスターの多くは増殖を経ていないことが分かり、線維化領域の形成に増殖以外の要素が重要なことが示された。生理食塩水、もしくはブレオマイシンを投与した肺からFACSを用いて線維芽細胞を純化し、次世代シークエンサーを用いた網羅的な遺伝子発現解析を行った。遺伝子オントロジー解析により、細胞外基質の産生や構築を促す遺伝子が特に上昇していることが分かった。その中でも特にオステオポンチンの発現が著しく上昇していた。オステオポンチンを発現する線維芽細胞は大きさが増加し、発達した細胞内小器官を持っており、活性化状態にあることが示唆された。組織学上でオステオポンチン陽性の線維芽細胞は線維化領域の辺縁部に特徴的に存在しており、既存の活性化マーカーであるα-smooth muscle actinとも異なる局在を示していた。これらの結果は、オステオポンチンを発現する線維芽細胞が、線維化形成において未発見の役割を担っている可能性を示唆している。オステオポンチンを発現する線維芽細胞を解析することで、線維化のより詳細なプロセスが明らかになることが期待される。前年度の研究により、I型コラーゲンのレポーターマウスであるCol-GFPマウスの肺に肺傷害を起こすと、GFP発現細胞において線維化関連遺伝子が発現上昇することが明らかとなった。一方で本研究の問題点は線維化の前後でGFP陽性集団の同一性が担保できないことであり、より精密な肺における間質系細胞の系統分けが必要である。これらの結果により、経気道移入実験系は、内因性線維

芽細胞の活性化の一部を再現し、そのメカニズムの解析に有用であることが明らかになった。この経気道細胞移入系を用い、前年度までに同定方法を確立した常在性線維芽細胞、血管周囲平滑筋細胞、血管周囲細胞、さらに上皮細胞の系譜追跡を行った。常在性線維芽細胞が移入後に活性化線維芽細胞様の形態と線維芽細胞巣の形成を示したのに対し、血管周囲平滑筋細胞、血管周囲細胞、上皮細胞では活性化線維芽細胞への分化は見られなかった。これらの結果から、常在性線維芽細胞が肺線維症における活性化線維芽細胞の主要な起源であることが示唆された。予定していた新規トランスジェニックマウス系統の動作確認が1系統を除いてできていないため。27年度が最終年度であるため、記入しない。トランスジェニックマウス系統樹立が難航しているため、線維芽細胞系譜追跡の別方法を検討する。肺線維症における線維芽細胞の系譜追跡を行うためのトランスジェニックマウスはDNAコンストラクトの作製が完了し、受精卵にインジェクションしてゲノムへの挿入を確認した。現在タモキシフェン誘導性Creリコンビナーゼによる組み換えの条件を最適化しているところである。また、新たに得られた線維芽細胞の活性化マーカー・オステオポンチンに関しても系譜追跡を可能にするトランスジェニックマウスを作製中である。線維芽細胞の系譜追跡を行うためのトランスジェニックマウスを用いて、肺線維症における線維芽細胞活性化の糸譜を解析する。筋線維芽細胞のマーカーであるα-smooth muscle actinのレポーターマウスと新たな線維芽細胞活性化マーカーオステオポンチンのレポーターマウスを用い、肺に常在する線維芽細胞が肺線維症に果たす役割を解析する。
ウイルス感染による細胞周期停止に伴う細胞死誘導メカニズム

胎児水腫をはじめとする重篤な疾患を惹起するヒトパルボウイルスB19は一本鎖ヘアピンDNAをゲノムとする最小ウイルスとして知られている。B19ウイルス感染によって宿主細胞周期停止や細胞死が誘導されることが報告されてきたものの、その分子機構の解明は不十分であった。B19ウイルス感染による細胞傷害活性とは、細胞周期G1期及びG2期停止の誘導及びそれに続く細胞死である。G1期停止はウイルス非構造タンパクNS1によって誘導され、p21/WAF1プロモーターの転写活性化によって起きる。一方、G2期停止に陥った細胞は、ウイルスDNAのヘアピン構造により誘導されることが推測されている。そこで本研究ではG2期停止に陥った細胞を電子顕微鏡にて観察し、ミトコンドリア変性小胞を含む膨大化した細胞という特徴的な形態変化を観察した。さらに、LC3の分解が確認されたことから、オートファジーがB19ウイルス感染細胞においては誘導されていることがわかった。オートファジー抑制薬剤である3-MAを使った実験により、オートファジーによって感染細胞の細胞死が抑制されることが明らかとなった。オートファジーはウイルスの侵入から複製までの期間を生存させることで、ウイルス複製に寄与することが推察される。以上の結果から、NS1によるG1期停止と、G2期停止後におこるオートファジーを伴った細胞死という機構が、B19ウイルスのもつ細胞傷害活性の本体であると考えられた。
大腸Stem cellsを用いたArtificial colon作成の基盤的研究

本研究の目的は、β1インテグリンが大腸stem cellsのマーカーであることを利用して分離したsingle stem cellsが、in vivoの環境において正常の構造をもったcolon (artificial colon)の再生につながるどうかを検討することである。今回の研究では、人工腸管(Tissue-engineered intestine)作成のために、Vacantiらが用いたneonatal ratsから抽出したcrypt fragments (organoid units)ではなく、われわれの方法(β1インテグリンによる大腸stem cellsの分離)によってadult ratsのcolonから分離したsingle stem cellsを用いてin vivoの環境において正常の腸管を形成しうるかどうかを検討することとした。現在までに、Lewis rats正常大腸上皮(crypts)におけるインテグリン発現を免疫染色にて検討し、ヒトと同様にβ1インテグリンがstem cellsが存在すると言われているcryptsの底部付近にのみ発現していることを確認した。さらに、現在、stem cellsに特異的なβ1インテグリン発現に基づいてadult Lewisrats正常大腸上皮からcrypt cellsを清潔操作にて分離し、蛍光免疫細胞染色により強発現細胞(stem cells)のみをsortingする安定した手技を確立中である。この方法が確立した後、sortingされた細胞をbiodegradable polymer tubesへseedingし、stem cells-polymer constructsを作成する予定である。
光架橋性ムコ多糖誘導体の眼科領域への応用

網膜硝子体手術など多くの眼科手術では、結膜を強膜から剥離し、ジアテルミ-凝固や冷凍凝固を強膜面に行った後、結膜で再被覆する操作を行う。この際、両者の間に存在するテノン嚢と呼ばれる反応性に富む組織を傷付けるため、術後、結膜が強膜や眼筋と強固な癒着を形成する原因となる。術後に生じた瘢痕癒着は、再手術の際の妨げになることは決して稀ではない。本研究分担者は、生体物質であるムコ多糖類に光二量化反応により分子間架橋を形成する側鎖を導入した誘導体を合成した。この光架橋性ムコ多糖誘導体は、ヒアルロン酸、もしくはコンドロイチン硫酸の水素基を、チミンもしくはケイ皮酸と置換したもので、紫外線を照射すると、三次元的架橋構造を有する水不溶性のフィルムを形成する。このフィルムは細胞非接着性で、生分解性という特性を有するため、術後の癒着反応に対して防止効果を有する可能性がある。本研究においては、この光架橋性ムコ多糖誘導体を用い、眼科手術における癒着防止技術の開発を試みた。一方、硝子体手術の発達によって、種々の網膜硝子体疾患に対する周辺部の意図的網膜切開術が施されるようになったが、増殖性硝子体網膜症(PVR)や、低眼圧症の発症が問題視されている。これらの合併症は広範囲な網膜欠損部が存在するために起こるとされ、生体適合性の高い何らかの被覆が必要ではないかと考えられている。溶液状の光架橋性ムコ多糖誘導体は、紫外線照射により塗布した組織上で硬化する特性を有するため、空気灌流下硝子体手術において網膜裂孔部にこの物質を塗布し、光ファイバーによって導光した紫外線をこの部位に限局的に照射してin situで硬化させ、網膜欠損部を被覆することによりPVRの発症を予防しうる可能性がある。本研究においては眼内挿入可能なプローブを有する硝子体内紫外線照射装置を作製し、網膜硝子体疾患に対する新しい手術療法の開発も試みた。平成5年度は、光二量化反応を生ずる光反応性基としてヒアルロン酸に対してはチミン及びケイ皮酸、コンドロイチン硫酸に対してはケイ皮酸を導入した物質を合成し、これら物質の溶液にin vitroで紫外線を照射して光架橋性ムコ多糖誘導体フィルムを作製した。光反応性基の導入率の異なるチミン化ヒアルロン酸フィルム、及びケイ皮酸化コンドロイチン硫酸フィルムを白色家兎の結膜下に挿入し、吸収速度並びに癒着防止効果について比較検討した結果、光反応性基の導入率が低く親水性が高いフィルムほど、結膜下での吸収速度並びに結膜癒着防止効果は大きくなる傾向を示した。病理組織学的には光架橋性ムコ多糖誘導体フィルム周囲へのマクロファージの浸潤を認めたが、チミン化ヒアルロン酸はケイ皮酸化コンドロイチン硫酸に比べて組織反応が軽微であった。また、結膜癒着力の測定装置を開発して、チミン化ヒアルロン酸、及びケイ皮酸化ヒアルロン酸の間で結膜の癒着防止効果を比較検討した。両者は共に、結膜下にフィルムが残存している間は癒着が殆ど生じなかったが、親水性の高いチミン化ヒアルロン酸を使用した場合は疎水性の比較的高いケイ皮酸化ヒアルロン酸に比べて、フィルム吸収後の結膜癒着力が低くなる傾向を示した。破砕した光架橋性ムコ多糖誘導体フィルムを白色家兎の前房内に挿入して細隙灯で観察する実験では、眼組織に対する刺激症状は殆ど認められなかった。

更に、紫外線照射装置に接続して硝子体内で紫外線を照射をすることが可能な石英光ファイバーを作製し、このファイバーによる光架橋性ムコ多糖誘導体のin vitroでの硬化実験を行った。この際、チミン化ヒアルロン酸の紫外線硬化に対するアセトンの増感作用を確認した。平成6年度は、光架橋性ムコ多糖誘導体であるチミン化ヒアルロン酸およびケイ皮酸化コンドロイチン硫酸をin vitroで紫外線照射してフィルムを作製し、その癒着防止効果に関して白色家兎を用い、更なる検討を行った。チミン化ヒアルロン酸フィルムおよびケイ皮酸化コンドロイチン硫酸フィルムは白色家兎の結膜下に挿入した場合、それぞれ2週間および4週間で吸収された。結膜癒着力測定装置を用いて測定した結果では、チミン化ヒアルロン酸およびケイ皮酸化コンドロイチン硫酸は共にフィルムが結膜下に残存している間はcontrol群と比べて結膜癒着力が極めて低い値を示したが、親水性の低いケイ皮酸化コンドロイチン硫酸フィルムが吸収された後の結膜癒着力はcontrol群に近い値を示した。一方、親水性の高いチミン化ヒアルロン酸は、フィルムが吸収後においても結膜の癒着は殆ど認められなかった。また、ケイ皮酸化コンドロイチン硫酸フィルムにおいてはフィルムを挿入した部分の周囲にある結膜の癒着力がcontrolと比べてやや高い値を示したが、これは病理組織学的に認められたケイ皮酸化コンドロイチン硫酸フィルム周囲へのマクロファージの浸潤と関連があるものと思われた。一方、チミン化ヒアルロン酸フィルム挿入眼においては組織反応が軽微であり、このフィルムの緑内障濾過手術への応用の可能性を探っている。紫外線照射装置による硝子体内での光架橋性ムコ多糖誘導体の硬化実験に関しては、水溶液中での架橋効率が低く依然成功していないが、光架橋基とムコ多糖の主鎖の間にspacerを導入することで、架橋効率が高まることが認められた。また、ムコ多糖の架橋効率との関連で、NMRを用いてヒアルロン酸の水溶液中での構造の解析を行った。平成7年度は、光架橋性ムコ多糖誘導体であるチミン化ヒアルロン酸およびケイ皮酸化ヒアルロン酸をin vitroで紫外線照射して成形した膜を白色家兎の結膜下に挿入し、これらの膜の吸収過程、および癒着防止効果に関して組織学的な検討を行った。この実験で、チミン化ヒアルロン酸膜はケイ皮酸化ヒアルロン酸膜に比べて、術後の癒着防止効果が優れていることが認められた。前年度までの実験では、ケイ皮酸化ヒアルロン酸膜の代わりにケイ皮酸化コンドロイチン硫酸膜を使用していたが、両者は共に膜が吸収されるまでは、癒着防止効果が認められたが、吸収されると癒着反応が亢進した。一方、チミン化ヒアルロン酸は、膜が吸収後も癒着反応が殆ど生じなかった。以上の結果から、チミン基をムコ多糖に導入した方がケイ皮酸基を導入した場合に比べて優れていることが判ったが、チミン化ヒアルロン酸膜はケイ皮酸化ヒアルロン酸膜に比べて接触角が小さいことから、チミンがケイ皮酸よりも親水性が高いことが、上記の結果に関与している可能性が考えられた。また、チミン及びケイ皮酸は、光の吸収が紫外部領域にあり、眼内におけるin situの光架橋反応では、紫外線による組織障害を生ずる可能性が考えられるため、吸収が可視光領域にあるフルオレセイン、エオジン等のキサンテン系の色素を側鎖に導入して、可視光による光架橋反応を行う方法を開発した。
海岸域の都市化による海岸環境の変化と保全・活用理念に関する研究

本研究では、地域社会の海岸に関わる開発計画、特に観光レクリェーション計画、景観計画の見地から、茨城県北部の海岸を対象に、海岸部の都市化による影響と海岸域の有する環境的資質を把握することを試みた。その結果、以下の成果を得ることができた。(1)茨城県の海岸保全施設の設置状況を調査し、自然海岸の景観タイプ、人工海岸の形態の類型化を行い、海岸景観の状況を把握することができた。(2)海水浴場、港湾等における現地調査とアンケート調査により、海岸部のレクリェーション利用特性を把握するとともに、釣り、磯遊び、バードウオッチング等の観点から、レクリェーション資源としての生物の分布と地形特性等との関連性を把握することができた。(3)民俗学的調査やアンケート等の調査から住民やレジャー活動をする人々の海岸環境の認識とイメージ把握、更に、海岸環境の保全・活用への意識を探ることができた。(4)日立市域の海岸を含めた地形、土地利用等に関する細密データシステムを構築し、海岸環境の表現および評価支援システムを開発した。以上の成果に基づき、海岸環境計画に資する知見をまとめると以下のようになる。(1)海岸のレクリェーション活動の多くは、海岸の自然環境をベースとしており、その開発計画において自然環境を重視した海岸域の保全・活用計画が不可欠である。(2)住民の日常生活や漁業の場あるいは港湾施設等がレクリェーション活動の場となっており、今後、複合的利用のためのルールづくりやゾーニング等の方策づくりが重要である。(3)沿岸域には、神磯など民俗学的に重要な磯や魚介類の生息する漁場として重要な磯場が多数存在する。沿岸域の環境計画策定のためには、現在情報の不足している海中(干潟も含めて)の詳細調査が必要である。
ロバスト最適化と深層学習に基づく顧客の多様性を考慮した頑健な製品意匠設計法

一般に意匠設計においては,対象となる顧客を想定し,その顧客が好むように製品意匠を決定する.しかし,量産を前提とする製品の場合,対象とすべき顧客は多く,ある程度顧客層を絞ったとしても顧客の感性は多様である.従来の意匠設計支援法は,このような顧客の感性のばらつきを考慮できないため,顧客から収集した多様な情報は平均化されてしまい,その結果,全ての顧客に対して少しずつずれた製品意匠が生成されてしまう.そこで本研究では,顧客の感性にばらつきがあっても製品から受けるイメージに違いが出ないようにすることで,顧客全員の満足度を総合的に向上させることを目的として,最適化の一手法である「ロバスト最適化」の考えを導入し,顧客の感性のばらつきに対して頑健な製品意匠を導出することのできる製品意匠設計法の構築を行う.本年度は,昨年度構築した応答局面法と多目的最適化に基づく最適意匠設計法の有効性を検証するために数値実験を実施した.数値実験では,顧客の感性のばらつきを制御することで,ばらつきの大小にかかわらず,ばらつきの影響を最小限に抑えられることを確認した.さらに,研究の第二段階として,グチメソッドに基づく最適意匠設計法の検討を行った.この方法では,感性のばらつきが製品から受ける印象のばらつきに与える影響をS/N比と定義し,製品意匠の全ての選択肢についてS/N比を導出することで,S/N比が最大になる設計,すなわち顧客の感性のばらつきの影響を最小とした設計を行うことが可能になった.また,本学の学生を被験者として,自動車のフロントマスクを設計対象に提案手法を適用し,その有効性を検証した.当初の計画では,複数の顧客の製品から受ける印象と製品が備える意匠要素の対応関係をニューラルネットワークを用いて表現することを計画していたが,現在もまだ検討中である.その代わりに,昨年度構築した応答曲面法と多目的最適化に基づく最適意匠設計法の有効性の検証と,新たにタグチメソッドに基づく最適意匠設計法の検討,およびその有効性の検証を行うことができた.これまで継続的に検討してきた,複数の顧客の製品から受ける印象と製品が備える意匠要素の対応関係をニューラルネットワークを用いて表現する方法をまず初めに完成させる.次に,このネットワークを用いて,感性のばらつきが製品から受ける印象のばらつきに与える影響を最小にする製品意匠を推論する方法を検討,構築する.最後に,適用実験を行い,構築した設計法の有効性を検証する.一般に意匠設計においては,対象となる顧客を想定し,その顧客が好むように製品意匠を決定する.しかし,量産を前提とする製品の場合,対象とすべき顧客は多く,ある程度顧客層を絞ったとしても顧客の感性は多様である.従来の意匠設計支援法は,このような顧客の感性のばらつきを考慮できないため,顧客から収集した多様な情報は平均化されてしまい,その結果,全ての顧客に対して少しずつずれた製品意匠が生成されてしまう.そこで本研究では,顧客の感性にばらつきがあっても製品から受けるイメージに違いが出ないようにすることで,顧客全員の満足度を総合的に向上させることを目的として,最適化の一手法である「ロバスト最適化」の考えを導入し,顧客の感性のばらつきに対して頑健な製品意匠を導出することのできる製品意匠設計法の構築を行う.本年度は研究の第一段階として,応答曲面法と多目的最適化を用いた最適意匠設計法の構築を行った.本手法では,全ての顧客に同じ印象を与えることのできる製品意匠の導出を目的として,応答曲面法を用いて顧客が製品から受ける印象と製品が備える意匠要素の対応関係を表す近似式を顧客ごとに導出し,全ての顧客の満足度の平均値と分散を目的関数として多目的最適化を実施する.これにより,顧客の間に感性のばらつきがあった場合に,そのばらつきが各顧客の満足度に与える影響が定量的に評価できるため,感性のばらつきの影響を考慮した製品意匠の決定が可能になる.当初の計画では,ニューラルネットワークを用いて,複数の顧客の製品から受ける印象と製品が備える意匠要素の対応関係を表現することを検討したが,このような新しい形態のネットワークの検討にはまだ時間を要することが分かったため,現段階では,応答曲面法を用いて対応関係を近似し,最適意匠設計法の構築を行った.ネットワークの検討が終了次第,応答曲面法で構築した近似式と入れ替えて利用する予定である.それ以外の点についてはほぼ予定通りに進展している.一般に意匠設計においては,対象となる顧客を想定し,その顧客が好むように製品意匠を決定する.しかし,量産を前提とする製品の場合,対象とすべき顧客は多く,ある程度顧客層を絞ったとしても顧客の感性は多様である.従来の意匠設計支援法は,このような顧客の感性のばらつきを考慮できないため,顧客から収集した多様な情報は平均化されてしまい,その結果,全ての顧客に対して少しずつずれた製品意匠が生成されてしまう.そこで本研究では,顧客の感性にばらつきがあっても製品から受けるイメージに違いが出ないようにすることで,顧客全員の満足度を総合的に向上させることを目的として,最適化の一手法である「ロバスト最適化」の考えを導入し,顧客の感性のばらつきに対して頑健な製品意匠を導出することのできる製品意匠設計法の構築を行う.本年度は,昨年度構築した応答局面法と多目的最適化に基づく最適意匠設計法の有効性を検証するために数値実験を実施した.数値実験では,顧客の感性のばらつきを制御することで,ばらつきの大小にかかわらず,ばらつきの影響を最小限に抑えられることを確認した.さらに,研究の第二段階として,グチメソッドに基づく最適意匠設計法の検討を行った.

この方法では,感性のばらつきが製品から受ける印象のばらつきに与える影響をS/N比と定義し,製品意匠の全ての選択肢についてS/N比を導出することで,S/N比が最大になる設計,すなわち顧客の感性のばらつきの影響を最小とした設計を行うことが可能になった.また,本学の学生を被験者として,自動車のフロントマスクを設計対象に提案手法を適用し,その有効性を検証した.当初の計画では,複数の顧客の製品から受ける印象と製品が備える意匠要素の対応関係をニューラルネットワークを用いて表現することを計画していたが,現在もまだ検討中である.その代わりに,昨年度構築した応答曲面法と多目的最適化に基づく最適意匠設計法の有効性の検証と,新たにタグチメソッドに基づく最適意匠設計法の検討,およびその有効性の検証を行うことができた.現在のところ,最適意匠設計法の検討は終了し,プログラムへの実装を進めている.今後はプログラムへの実装を完了し,ケーススタディを計画,実施する予定である.また,顧客の感性のばらつきを表現可能なネットワークモデルの構築および,拡張についても当初の予定通りに進める.これまで継続的に検討してきた,複数の顧客の製品から受ける印象と製品が備える意匠要素の対応関係をニューラルネットワークを用いて表現する方法をまず初めに完成させる.次に,このネットワークを用いて,感性のばらつきが製品から受ける印象のばらつきに与える影響を最小にする製品意匠を推論する方法を検討,構築する.最後に,適用実験を行い,構築した設計法の有効性を検証する.当初の予定では,開発コンピュータおよびMATLABライセンスの購入を計画していたが,前者については,所属研究室が所有するコンピュータで研究が進められることが判明したため,購入を見送った.また,後者については,今年度はMATLABを用いなかったたため,購入を見送った.次年度は深層学習用のコンピュータ購入や国際学会への参加などにより,ほぼ予定通りに予算を使用する予定である.当初の予定では,深層学習用コンピュータの購入を計画していたが,学内の競争的資金を獲得,購入したため,本科研費での購入を見送った.次年度は深層学習用コンピュータの追加購入や国際学会への参加などにより,ほぼ予定通りに予算を使用する予定である.
心臓形成におけるアポトーシスの分子遺伝学的解析

(1)心臓発生におけるレチノイン酸の関与を解析する過程で、レチノイン酸関連蛋白が発生過程心臓に時間、部位特異的に発現することを明らかにした。その後、細胞死とレチノイン酸による遺伝子発現制御の解析を目的として、発生において最も重要な細胞現象の一つである細胞死について検討した。細胞死関連抗原であるFas抗原の抗体をウサギに作成した。マウスFas抗原のN端近傍の合成ペプチドを抗原としてウサギに免疫し、抗血清を作成した。抗体価はウエスタン法にて検討した。これを1次抗体として、マウス胎仔に免疫組織化学染色を行い、マウス心臓発生過程におけるFas発現を検討した。Fasは、形成過程にある心筋細胞に発現し、成熟心筋では発現は減少していた。また、発生過程でその期限を異にする部位(conal swellingなど)はFas抗原の発現はなく、心筋細胞特異的な発現と考えられた。(2)Fas発現は成熟心筋では(+)ではあるが著減し、形成過程にあると考えられるspongy layerでは強い発現が見られた。このことは、心筋細胞分化の初期に細胞死現象が生じている可能性を示唆した。心筋細胞が増殖し心臓壁を形成する過程で細胞死現象が形態形成に必要であることは十分想定でき、今後、Fas ligandの発現を検索し、心臓形成における細胞死現象の意味を解明する必要があると考えられた。(3)アポトーシス(細胞死)に関与する因子は多数同定されているが、Fasは細胞死を誘導する因子の一つであり、その後、細胞死を実行する因子の一つであるICE(II-1 converting enzyme)などに情報が伝達されて細胞死が進行する。ICEは蛋白分解酵素proteaseの一つであり、この活性が高いことは細胞死現象の存在を示唆する。心臓発生におけるICE活性発現を同様に、免疫組織化学的に検討した。Fasと同部位に発現していることが確認された。
数値クリ-ンル-ムによる汚染質制御手法と製造ライン最適配置システムの開発

複数の実験結果と数値クリ-ンル-ムの解析結果を比較することで、クリ-ンル-ム、及び給排気チャンバ-内の流れ場、拡散場を総合的に解析するデザインツ-ルとしての数値クリ-ンル-ムを開発した。この数値クリ-ンル-ムは乱流数値シミュレ-ションに基づく、流れ場、拡散場の総合解析システムであり、その原形の作成は平成2年度に完了している。数値クリ-ンル-ムには、室内の給排気口の位置、流量、圧力の変化、また、室の大スケ-ルの気流障害物である製造装置、作業員等から、床グレ-チング、多孔板、装置の微小なでこぼこ等の小スケ-ルの気流障害物、また発熱体、吸熱体等、およそ流れ場に影響を与えると思われるもの全てを取り込んで流れ場をシミュレ-トする能力を持たせている。また、流れ場に対応して汚染質の拡散性状をシミュレ-トするほか、総合的な換気の効率を本研究グル-プが開発した換気効率指標により評価した。これにより汚染質拡散を制御するための最適な気流制御並びに汚染制御の観点から最適な製造ライン配置決定システムの構築を図った。2年間の研究で、(1)これまで個々に開発してきた各手法を総合的にとりまとめ、クリ-ンル-ム内の流れ場、拡散場を対象とする総合シミュレ-ションシステムを作成した。(2)開発したシミュレ-ションシステムを実験、計測結果と比較対応し、その有効性、精度を検証した。(3)クリ-ンル-ム内の換気性状を換気効率指標により評価し、最適な製造ライン配置を定めるシステムを開発した。平成2年度は(1)数値クリ-ンル-ムの要素技術とシステム開発、(2)数値クリ-ンル-ムの性能検査、(3)汚染制御手法と製造ライン配置システムの開発の3点を行った。以下に各項目の作業の内容を示す。(1)数値クリ-ンル-ムの要素技術とシステム開発(1)サブグリッドスケ-ル障害物の影響を組み入れたシミュレ-ションモデルを作成し実験を比較した。(2)ラ-ジスケ-ルの気流障害物を組み入れたシミュレ-ションモデルを作成し実験と比較した。(3)熱対流モデル(高精度熱輸送モデル)に関して実験と比較し、その実用性を検証した。(4)複合グリッド、及び一般曲線座標による流れ場シミュレ-ションの汎用コ-ドの原型を作成した。(2)数値クリ-ンル-ムの性能検証(1)モデル乱流型クリ-ンル-ムを設定し、その流れ場,拡散場も実験測定し数値クリ-ンル-ムの解析結果と比較した。(2)モデル層流型クリ-ンル-ムを設定し、その流れ場,拡散場を実験測定し数値クリ-ンル-ムの解析結果と比較した。(3)汚染制御手法と製造ライン配置システムの開発(1)AIサポ-トシステムを導入してグラフィックシステムによるシミュレ-ションのプリポスト処理システムを作成した。(2)室内の換気効率指標分布に基づく汚染質の合理的な拡散制御システムを作成した。数値クリ-ンル-

ムには、室内の給排気口の位置、流量、圧力の変化、また、室の大スケ-ルの気流障害物である製造装置、作業員等から、床グレ-チング、多孔板、装置の微小なでこぼこ等の小スケ-ルの気流障害物、また発熱体、吸熱体等、およそ流れ場に影響を与えると思われるもの全てを取り込んで流れ場をシミュレ-トする能力を持たせている。また、流れ場に対応して汚染質の拡散性状をシミュレ-トするほか、総合的な換気の効率を本研究グル-プが開発した換気効率指標により評価した。これにより汚染質拡散を制御するための最適な気流制御並びに汚染制御の観点から最適な製造ライン配置決定システムの構築を図った。2年間の研究で、(1)これまで個々に開発してきた各手法を総合的にとりまとめ、クリ-ンル-ム内の流れ場、拡散場を対象とする総合シミュレ-ションシステムを作成した。(2)開発したシミュレ-ションシステムを実験、計測結果と比較対応し、その有効性、精度を検証した。(3)クリ-ンル-ム内の換気性状を換気効率指標により評価し、最適な製造ライン配置を定めるシステムを開発した。
新規篭型ジエンPCTDとその誘導体の合成に関する研究

新規有機材料創製の手段の一つとして、工業的にも容易に合成可能な新しい型のモノマーの創製が求められている。我々は1976年以来、ほとんど未開拓であったルテニウム錯体を用いる接触的炭素骨格形成反応に注目し、検討を重ねてきたが、最近、ノルボルナジエン(NBD)の骨格変換を伴う新規な二量化反応を見い出した。生成物は5つの五員環からなる新しい篭型の化合物、pentacyclo[6.6.0.0^<2,6>.0^<3,13>.0^<10,14>]-tetradeca-4,11-diene(PCTD),であり、出発物質であるNBDの骨格を持たず、炭素ー炭素結合が少なくとも二回は切断された後、炭素骨格再構築反応により生成すると考えられる。本研究では、1)PCTDの反応性の解明、および新規篭型分子群創製のためのPCTDの大量合成法の確立、2)PCTDの構造およびジエン部分の反応性を解明するためのPCTD配位金属錯体の合成、3)PCTDのジエン部分への官能基導入、特に酸化反応による新しい篭型分子群の創製、4)速度論的考察によるPCTDの生成機構について検討を行い、以下の成果を得た。1)PCTDを反応温度40°C、反応時間1時間という極めて穏和な条件下、20gスケールで合成可能な新触媒系、Ru(cod)(cot)[cod=1,5-シクロオクタジエン、cot=1,3,5-シクロオクタトリエン]/ジメチルフマレート触媒系、の開発に成功した。2)PCTDとAgOTfとの反応により層状ポリマー構造を有する[AgOTf(PCTD)]_nの合成、およびその単結晶X線構造解析に成功した。3)PCTDの二つの二重結合の酸化反応により、PCTD由来のexo-ジエポキシ化物、exo-テトラヒドロキシル化物、およびPCTDの二重結合の切断を伴い、二つのラクトン環を有するトリシクロデカンカルボン酸誘導体の合成等、新規篭型分子群を創製した。4)Ru(cod)(cot)/N,N-ジメチルアクリルアミド触媒系を用いるNBDの二重化反応について、速度論的考察を行った結果、PCTDの生成速度式は、d[PCTD]dt=k_<obsd>[Ru]^1[N,N-ジメチルアクリルアミド]^2[NBD]^3で表わされることが明らかとなった、この結果は、本反応がendo-endoでNBDが二重化した(アルキル)Ru中間体に、さらにもう一分子のNBDが配位した中間体を経て進行していることを示している。新規有機材料創製の手段の一つとして、工業的にも容易に合成できる新しい型のモノマーの創製が求められている。

申請者はルテニウム錯体触媒による炭素骨格形成反応を検討する過程で、ノルボルナジエンの新規二量化反応により、ペンタシクロ[5.4.2^<1.7>.1^<3.6>.0^<10.13>.0^<12.14>]テトラデカ-4,8-ジエン(PCTD)が収率85%(80°C,10時間)で生成することを見出している。本研究では(1)PCTDとその誘導体の大量合成法の確立、(2)PCTDの反応性の解明、(3)PCTDとその誘導体の重合、(4)PCTDの生成機構を明らかにすることを目的とした。その結果(1)ビス(シクロオクタジエニル)ルテニルム(II)を触媒とし、120°Cで反応させると2時間で90%を越える収率でPCTDが生成することを見出し、大量合成法確立に一歩前進した。(2)PCTDの反応性については、Ag(OTf)との反応を検討し、PCTDのジエンの銀錯体を合成した。PCTDはオレフィン部で2つの銀に架橋exo配位し、OTfが2つのAg原子に架橋配位して、層状ポリマー構造をとっていることが明らかとなり、exo官能基導入に関する基礎データを得た。(3)PCTDのヒドロホルミル化反応をロジウムならびにルテニウム触媒を用いて行い、ジアルデヒド、ジアルコール、モノエンモノアルデヒドを80%以上の収率で容易に作り分けられることを見出した。(4)PCTDの生成機構に関して、助触媒としての役割を果たすN,N-ジメチルアクリルアミドの作用機構を検討した。溶媒としてDMSOを用いると、PCTDではなく異性体HCTDが生成するが、この場合もN,N-ジメチルアクリルアミドが不可欠であり、PCTDとHCTDが共通の中間錯体から生成することを強く示唆する結果を得ている。新規有機材料創製の手段の一つとして、工業的にも容易に合成可能な新しい型のモノマーの創製が求められている。一方、我々は1976年以来、ほとんど未開拓であったルテニウム錯体を用いる接触的炭素骨格形成反応に注目し、検討を重ねてきたが、最近、ノルボルナジエン(NBD)の骨格変換を伴う新規な二量化反応を見い出した。生成物は五つの五員環からなる新しい篭型の化合物,Pentacyclo[6.6.0.0^<2,6>.0^<3,13>.0^<10,14>]tetradeca-4,11-diene(PCTD),であり、出発物質であるNBDの骨格を持たず、炭素-炭素結合が少なくとも二回は切断された後、再構築反応により生成すると考えられる。本年度は、まず1)PCTDの大量合成法の確立、2)PCTDのジエン部分への官能基導入による新しい篭型分子群の創製、3)速度論的考察によるPCTDの生成機構に関する検討を行った。2)PCTDのジエン部分への官能基導入による新しい篭型分子群の創製:PCTDのジヒドロキシル化、ジエポキシ化を検討し、PCTDのジエン部分への官能基導入によるジオール、ジエポキシド等の新しい篭型分子群の創製を行った。我々は1976年以来、ほとんど未開拓であったルテニウム錯体を用いる接触的炭素骨格形成反応に注目し、検討を重ねてきたが、最近、ノルボルナジエン(NBD)の骨格変換を伴う新規な二量化反応を見い出した。生成物は五つの五員環からなる新しい篭型の化合物,Pentacyc10[6.6.0.0^<2.6>.0^<3.13>.0^<10.14>]tetradeca-4,11-diene(PCTD),であり、出発物質であるNBDの骨格を持たず、炭素-炭素結合が少なくとも二回は切断された後、炭素骨格再構築反応により生成すると考えられる。
柔軟構造磁気浮上車両における乗り心地改善とロバスト安定化のための研究

従来磁気浮上車の乗り心地の問題は新しい浮上システムの性能を論じるときの一要素として付属的に扱われてきた。その多くは如何なる値のばね・ダンパを選定するかというもので、サスペンションそのものを制御するという思想はなかった。しかし決められたギャップ長を保ちながら安定浮上することと、乗り心地確保は一種のトレードオフの関係があるため、浮上磁石と客室をつなぐサスペンションのアクティブな働き無しにはこれらの両立は望めない。このような観点から本研究では近年注目されているH∞ロバスト制御の理論展開を用いて、軽量化の図られた磁気浮上車両の「安定浮上と乗り心地改善」のための理論を構築した。これは、乗り心地問題が周波数領域で議論されると事とH∞制御が周波数軸上で伝達関数の整形が可能な事との整合性の良さと、柔軟構造車両の高次振動モードや乗客の乗り降りによって生じるモデル化誤差の扱いがH∞制御においては容易であることなどが、本理論を利用するに至った研究の経緯である。これらの背景のもと、剛性の低い客室のモデル化を行いH∞ロバスト制御理論によりサスペンションの補償器を設計し、車両に登載し、走行シミュレーションを行った結果、良好な浮上特性と乗り心地の改善を得ることができた。また、研究室内の小形装置で空気式アクチュエータを用いたサスペンションの制振制御実験も併せて行った。その結果簡単な周波数重み関数を設定しただけで、振動が30パーセント程度減じられたという結果が得られた。これら、計算機シミュレーションと振動実験の結果より、H∞制御手法が乗り心地や安定浮上に有効に作用することが確認された。本研究は、電気学会の正論文を始め、国際会議、研究会、学会全国大会などに成果の報告がなされている。平成6年度の研究進行状況は以下のようである。本研究は磁気浮上系とサスペンション系に分割して研究が進められている。そこで、すでに製作を完了した磁気浮上装置に関連しては、・装置が2つの電磁石で浮上を行うことから、案内方向のバランス確保のため摩擦のほとんど無視できる2基のリニアベアリングで案内方向の補強を行った。・高速応答を要求される磁気浮上実験を行う必要から、高い周波数のキャリアをもつPWMチョッパアンプの製作を行った。制御系との関係から、制御入力信号は10V以下、出力は浮上用電磁石の励磁電流の関係から、数Vなる動作範囲を設定した。MOSFETにより160kHzのキャリアをもつ電源を構築することができた。・浮上装置の基本特性(電気特性および磁気特性)を測定し、制御系設計のためのシステムパラメータを決定した。一方、市販の線形ばねを含むサスペンション系に関しては、・空気シリンダ式のアクチュエータを用いることから、コンプレッサ、ドライア、フィルタ等を含む空気配給ルートを構成するための部材の購入を完了した。・空気圧制御のためのETRおよび加振器を購入し、シリンダの周波数応答特性から、制御系設計のためのシステムパラメータの決定を行った。以上、浮上系およびサスペンション系のシステムモデルが完成したことにより、現在は、得られた基本特性と乗り心地基準から周波数重み関数W(S)を仮定し、これを用いて系の拡大化を行い、乗り心地改善とロバスト安定化のためのH∞補償器をいくつか設計し、シミュレーションによってこれらの評価を行っている段階である。

これは、乗り心地問題が周波数領域で議論される事とH∞制御が周波数軸上で伝達関数の整形が可能な事との整合性の良さと、柔軟構造車両の高次振動モードや乗客の乗り降りによって生じるモデル化誤差の扱いがH∞制御においては容易であることなどが、本理論を利用するに至った研究の経緯である。これらの背景のもと、剛性の低い客室のモデル化を行いH∞ロバスト制御理論によりサスペンションの補償器を設計し、車両に登載し、走行シミュレーションを行った結果、良好な浮上特性と乗り心地の改善を得ることができた。また、研究室内の小形装置で空気式アクチュエータを用いたサスペンションの制振制御実験も併せて行った。その結果簡単な周波数重み関数を設定しただけで、振動が30パーセント程度減じられたという結果が得られた。これら、計算機シミュレーションと振動実験の結果より、H∞制御手法が乗り心地や安定浮上に有効に作用することが確認された。本研究は、電気学会の正論文を始め、国際会議、研究会、学会全国大会などに成果の報告がなされている。
超弦理論と量子重力理論について

当研究の目的は、量子重力理論の候補である超弦理論の非摂動的な振る舞いを明らかにすることである。我々はその超弦理論における非摂動的な性質が顕著に現れる対象物、即ち理論のソリトン解であるDブレインの生成・消滅の過程を記述するSブレインについて解析を行ない、その結果、以下のような知見を得た。本研究では、超重力理論における時間依存するブレイン解について考察した。既知の時間依存する超重力理論のブレイン解であるSブレイン古典解の持つブレイン解釈を阻害する欠点を指摘し、Sブレイン古典解の拡張を行なった。具体的には、Wick回転の処方箋により、時間依存するブレイン解を構成した。この構成された時間に依存する重力古典解は、ISO(p)×SO(1,8-p)対称性を持つものとしてはもっとも一般的な解であり、時間のみに依存するブレイン解としてもまたもっとも一般的な解であった。この解はその解空間の中にSブレイン古典解や、他の様々な時間依存するブレイン解を含んでいたが、BPS極限に対応するブレイン解は除外されていた。その構成した解空間の中から、背景タキオンをある値に固定することにより、超重力Sブレイン解の持っていた欠点、すなわち裸の特異点を持たない解を同定した。その解はちょうど、時間依存しないブレイン解においては有限温度のblack p-bran解、またはdilatonが無い場合にはReisnner-Nordstrom解をWick回転したものに相当し、またこの因果構造は、裸の特異点を持たないSブレイン解として唯一知られている、4次元のEinstein-Maxwell理論におけるSO-brane解と同一のものであった。このように、Reisnner-Nordstrom解などとは異なり、構成した解はRR chargeを帯びながらも極めて単純な因果構造を持っており、そのことにより構成した時空全体をflat space内におけるブレインと反ブレインの生成・消滅の過程と解釈することができた。現在、この解の有する複数の自由パラメータの物理的解釈をめぐって、当研究は進行中である。