hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
各種栄養型水界環境における微生物の増殖に関する研究

本研究においては、陸水環境として筑波学園都市内に存在する中栄養型水界環境の洞峰沼、陸水環境から汽水環境を経て沿岸環境へ移行していく水界環境としてカナダ国ブリティッシュコロンビア州に存在するFraser River河口域において中栄養型水域と富栄養型水域、また、Campbell River河口域において貧栄養型水域と中栄養型水域を調査対象に選んで、その環境とそこに生息する微生物の増殖速度との関係を調査研究した。微生物の増殖速度は、物質環境制御装置を用いる疑似現場法により測定している。洞峰沼においては、植物プランクトン群集増殖速度をMonod(1949)の生長式に遵って周年に渉り律速する制限要因は、沼水中のアンモニア濃度であることが判明した。そして、燐酸濃度と硝酸濃度が植物プランクトン群集生長速度に非制限要因としてではあるが、制限要因に次いでそれぞれ統計的にも高度に有意な律速を行っていることが明らかになった。一方、洞峰沼における細菌群集生長速度をMonod(1949)の生長式に遵って周年に渉り律速する制限要因は沼水中の溶存態有機物であることが判明した。そして、温度と細菌群集密度が細菌群集生長速度の非制限要因としてではあるが、制限要因に次いでそれぞれ統計的にも高度に有意な律速を行っていることが明らかになった。カナダ国ブリティッシュコロンビア州における淡水環境、汽水環境および沿岸環境に存在する中栄養型水塊中の微生物増殖速度は洞峰沼中の微生物増殖速度分布範囲と殆ど一致していた。例外として、汽水環境においては中栄養型水塊中の微生物生長速度が富栄養型水塊中の微生物生長速度範囲に及んでいることがあったが、この様な場合は常に河川水と海水が不安定に混合する河口域で認められた。
ラット耳下腺腺房細胞のプロテオミクスとリン酸化基質タンパク質の分泌における役割

ラット耳下腺腺房細胞のプロテオーム解析によってFGF-13が同定された。腺房細胞にFGF-13のmRNAが発現していること,および免疫組織化学によって尖端膜に局在していることを確認した。このことはFGF-13が分泌に対して何らかの働きをしていると示唆された事からその機能について現在検討中である。他方,kinase AおよびCDK5に対するリン酸化サイトを分子内に有するタンパク質(shimo-7)が同定され,その抗体やペプチド断片を化学合成し,現在それらを用いて分泌との関わりを鋭意検討中である。ラット耳下腺腺房細胞からの開口放出はβ刺激により惹起される。[○!R]刺激から開口放出に至る過程において,kinase Aの活性化とそれによるタンパク質のリン酸化反応を伴う。本研究の目的は耳下腺腺房細胞内のkinase Aによりリン酸化されるタンパク質の同定である。細胞をisoproterenolと10分間処理した後2次元電気泳動に付した。銀染色の後,候補タンパク質のプロテオーム解析を行った。放射性アイソトープを用いた実験から分子量が20kD付近であることが示唆されていることから,その前後の分子量のスポットに絞って解析を行った。その結果,FGF-13, Clb, ribosomal protein L10および2種のhypothetical proteinと同定された。1)FGF-13は免疫組織化学により腺房細胞の尖端膜上に存在することが明らかとなったが,kinase Aのリン酸化サイトを有せず,また,分泌には関与しないと判断した。2)hypothetical proteinの内の一つは,アミノ酸182残基からなるタンパク質でありkinase Aのリン酸化サイトを2か所,CDK5のリン酸化サイトを一か所有することから,腺房細胞におけるkinase Aの基質タンパク質として有望であると考えられた。,腺房細胞から得られたmRNAに対してRT-PCRを行ったが,これまでのところ確認に至っていない。3)他方,CDK5/p35系が唾液分泌にかかわる可能性を検討したところ,CDK5の抑制薬存在下amylaseの分泌を抑制したことから当該タンパク質の関与が示唆されたが,p35はその存在が神経系に限るとされていること,また,western blottingやRT-PCRによりp35が耳下腺に確認されないことから,p35以外の因子がCDK5を活性化する可能性が示唆された。今後,この点についても検討を加えたい。昨年度,ラット耳下腺腺房細胞をβ-アゴニストで刺激してリン酸化されたタンパク質のプロテオーム解析を行った。その結果,候補として推定されたhypothetical protein(Shimo-7)は,Akinaseによるリン酸化サイト2カ所を有することから,遺伝子発現および合成ペプチドに対する抗体を作成しその分泌に対する役割を検討した。腺房細胞から得られたmRNAに対するRT-PCRあるいはラット遺伝子DNAに対するPcRによりshimo-7のクローニングを試みたが現在までの所その目的を果たしていない。他方,Shimo-7のAkinaseリン酸化サイトを含むペプチドおよびそのリン酸化ペプチドを合成し,膜透過性腺房細胞を用いてそれらペプチドの分泌への効果を検討した結果,A kinaseの基質タンパク質して知られているkemptideと同様の効果を示し,分泌に対する決定的な情報を得ることは出来なかった。さらに,腺房細胞の分画後の抗Shimo-7抗体を用いたwestern blottingの結果は,膜画分に複数の強いバンドを与え,抗体の特異性に疑問があった。抗体が認識したバンドをプロテオーム解析した結果,Shimo-7とは一致せずShimo-7の同定に疑問が生じている。膜タンパク質の電気泳動による分離は困難なことからプロテオーム解析に用いた試料の純度に疑問もある。今年度SDSを含むサンプルの等電点電気泳動を可能にする装置を整備した。現在,再度リン酸化反応を行い,基質タンパク質を検索中である。我々は唾液腺における分泌機構の解明は,cAMPを細胞内情報伝達物質とする分泌機構解明に多大な示唆を与えるものと考え,引き続き本プロジェクトを進める。
食品安全措置の監視体制および有効性評価の検討－日本・ドイツの比較研究－

食品のリスクマネジメントでは、必要な措置の策定に加えて、措置を確実に実施すること、そして、当初の目的が達成されているか措置の有効性を検証し、次段階の改善策につなげることが重要である。本研究では、特に農業生産段階とサンプル検査に重点を置き、公的な食品安全監視システムの現状と課題を明らかにした。また食品安全に関する措置の有効性評価の現状および課題を明らかにしたうえで、評価手法の検討を行った。問題点や課題の検討にあたって、日本とドイツの比較を行った。H24年度には、H23年度に引き続き、研究課題[1](食品監視体制の現状/課題と改善点の提示)および研究課題[2](政策措置の有効性評価に関する検討)の双方に関連して、法学や行政学等の関連領域における政策実施や政策評価の先行研究を収集し、そこでの知見を整理した。また主に課題[1]に関して、23年度に実施できなかった国内での調査を24年度に実施した。具体的には、食肉を対象としたサンプル検査(収去と検査)の実情と課題について自治体の食肉衛生検査センターで、また農業生産段階における食品安全確保措置の実施検証に関する現状と、行政との協力や連携の体制について、農業生産者団体においてヒアリング調査を実施した。その結果、品目による状況の違いが確認された。なお課題[2]についてはヒアリング調査には至らなかったが、EUにおける、食品安全に関する規制の事前評価の事例を収集し、考慮される影響の内容やその推計手法・データについて整理した。これらは措置の事後評価を検討する際にも参考になると考えられる。なお、23年度にとりまとめ投稿した、研究課題[1]に関連する、食品事業所に対する食品安全監視の体制に関する日本・ドイツの比較に基づく研究成果が24年度に公表された(13.研究発表の『フードシステム研究』総説)。また総説の内容と、上述した規制の事前評価についてのEUの事例を『農村と都市をむすぶ』原稿で紹介した。最終年度は、研究課題[1](食品監視体制の現状/課題と改善点の提示)および研究課題[2](政策措置の有効性評価に関する検討と手法の提案)に関して、ヒアリング調査を中心に行った。H24年度に実施した農業生産段階での調査に引き続き、別の自治体を対象として、農業生産段階で食品安全措置実施の監視やチェックがどのように行われているかについて、農業生産現場および行政においてヒアリングを実施した(2013年5月)。さらに、農業生産段階での食品安全監視体制にかかわる行政機関に、ヒアリング調査を実施した(2013年7月)。また、ドイツにおいて乳製品および食肉製品を製造する食品事業者、および食品安全監視を担う担当機関でのヒアリングを行い、事業者の食品安全に関する自己管理のシステムと、その機能の公的な監視の仕組みを明らかにした(2013年10月)。また補足調査として、農業生産段階での食品安全措置に関するヒアリング調査を実施し(2014年3月)、これらの調査結果のとりまとめを行った。なおこれらの成果のうち、とりわけ農業生産段階における食品安全監視体制の現状と課題について、H26年度中に学会での報告を予定している。研究課題[1](食品監視体制の現状/課題と改善点の提示)および課題[2](政策措置の有効性評価に関する検討とその手法の提案)の双方に関連して、公共政策学や法学、行政学分野における政策実施や政策評価の先行研究を収集した。その上でH23年度には、主に課題[1]に対応するヒアリング調査を実施した。国内においては、食品生産現場での衛生監視および指導に関するセミナーに参加し、食品工場監査の現状や問題点に関する情報収集を行った。またH23年9月にドイツでのヒアリング調査を実施した。ドイツでは食品事業者への監視指導の頻度決定方法が連邦レベルで統一して定められている。各州が施策の実施と監視に責任を持つため、州の食品安全担当部局において、食品法の実施に関する監視の仕組み(人員や組織など)や現場での問題点についてヒアリング調査を行った。州によって仕組みが異なるため、ノルトライン・ヴェストファーレン州、バイエルン州、ハンブルク州の3州を対象とした。また監視の結果は一部連邦レベルで集計されるが、結果の伝達方法について、連邦消費者保護食品安全局でヒアリングを行った。さらに食品のサンプル検査に関しては州ごとにサンプル決定数の方法が異なっており、その現状と課題についても聞き取りを行った。以上の成果については総説論文にとりまとめ『フードシステム研究』に投稿しており、現在審査中である。研究課題[2]に対応して、EUレベルの食品衛生規則の実施状況や、問題点の検討を行っているEUの政策文書を入手し、整理した。当初24年度に予定していたドイツ調査を先行して23年度に実施し、23年度に予定していた国内調査を24年度に実施することとしていた。その計画に基づき、24年度には国内の自治体調査を実施することができ、特に課題[1](食品監視体制の現状/課題と改善点の提示)に関する現状と問題点を明らかにすることができた。ただし、課題

[2](政策措置の有効性評価に関する検討)に関して、理論的な検討とヒアリング調査の実施が申請書の計画より遅れているため、(3)とした。申請時の計画では、本年度は、研究課題[1](食品監視体制の現状/課題と改善点の提示)および課題[2](政策措置の有効性評価に関する検討とその手法の提案)に対応するヒアリング調査を日本国内において実施する予定としていた。しかし、H23年度の前半には放射性物質問題への対応もあり、国内の食品安全行政関連機関への訪問調整が難航したため、ドイツにおける調査を先行させた。そのため国内における、食品衛生に関する監視指導体制以外の食品安全関連法の実施および検証や監視の実態と問題点を明らかにすることができなかった。具体的には、農業生産段階での動植物衛生措置の実施と行政による検証の実態や、農産物・食品のサンプル検査およびモニタリングの現状についてである。ただし、H24年度に予定していた研究課題[1]に対応するドイツでのヒアリング調査については、当初の予定より1年早くH23年度に実施することができ、食品安全関連法の実施の検証システムの現状と課題や、連邦と州の間の情報伝達の仕組み、監視結果の公表をめぐる課題について明らかにすることができた。研究課題[2]に関しては、十分なヒアリング調査を行うことができなかったものの、欧州委員会より提出されている食品衛生関連法に関する現段階の評価文書を入手している。研究課題[1][2]ともに、先行研究の収集に関しては予定通り進めることができている。25年度には、申請書の計画通り、国内およびドイツにおける補足調査を実施する。具体的には、とりわけこれまで十分できなかった課題[2]についてのヒアリング調査を実施する。また課題[1]に関して、自治体および農業生産現場での調査をさらに1事例実施する。そのうえで、これまでのヒアリング結果をまとめ、両国の比較検討を行い、改善点の提言を行う。3年間の研究成果を論文投稿できるように取りまとめを行う。H24年度には、先行研究の分析を引き続き進め、H23年度に実施できなかった日本国内での実態調査を中心に進める。具体的には兵庫県・京都府および調査受け入れ可能な地方自治体において、日本における食品安全関連法の実施および検証の仕組みの実態解明およびサーベイランス/モニタリングの現状と課題を明らかにする。また地方自治体および中央レベルでの、食品安全に関する政策評価の実態(基準や手法などに注目して)および課題を明らかにする。最終年度のH25年度には、申請時の計画通り、ドイツおよび日本国内における補足的なヒアリング調査を実施する。文献研究の成果と両国での比較検討に基づき、今後必要な点に関してとりまとめを行う。以上の成果は学会で報告し、論文投稿を行う予定である。H24年度から約10万円の予算が繰り越されている。
光による生体内機能の無侵襲計測の基礎研究

光により生体内の機能情報を無侵襲的に計測・可視化する方法の開発をめざし、基礎研究を行った。理論的・実験的検討を通して、以下の結果が得られた。[生体透視と機能情報イメージング]1.透視像の分解能・透光度・血液の酸素化に伴うコントラスト変化などを考慮すると、透視に用いる波長としては、700-900nmが適当であることがわかった。2.Ti:Sapphireレーザと高感度CCDカメラを中心とする透視システムを開発し、マウス腹部臓器の透視を可能とした。また多波長計測により得られた画像から、腎臓の酸素化状態変化をイメージングすることに成功した。3.ラット大脳の透視において、頚動脈閉塞による脳内血液量変化をイメージングすることに成功した。[散乱抑制と断層イメージング]4.非直進性散乱光を差動的に除去する原理と空間的コリメーション法を組み合わせた散乱成分抑制法を考案した(散乱光差分法)。モデルファントムにより、この方法の有効性を確認した。5.散乱光差分法だけでは、実際の生体に適用できない。その原因が、生体表面の屈折・反射にあることを見いだした。生体に対する光の入出射を、光ファィバ端を接触させて行う手法を新たに考案した(接触法)。6.散乱光差分法と接触法を併用し、実験用小動物の頭部や腹部の投影像を得る装置を開発した。この装置により、マウス腹部の断層イメージングを行い、肝臓や腎臓の存在を示す断層像が得られた。7.インパルス光を入射した場合の出射パルス波形のうち、散乱光成分を利用する方法を新たに考案した。シミュレーションにより、本方法によって断層イメージングを行い得る可能性を確認した。生体のような高濃度散乱体中の光伝搬の研究を通し、体内機能情報を計測・可視化するための基礎的研究を行った。1.ランダム媒質内の電磁波伝搬の理論的解析、およびモンテカルロ法に基づくコンピュ-タシミュレ-ションにより、短パルス(ピコ秒オ-ダ)光の生体内伝搬の様子がある程度明らかになった。出射パルス光の時間波形の解析から、生体内吸収物体の形状や吸光度に関する情報を得る新たな手法の可能性が見いだされた。2.高濃度散乱体中に吸収物体を挿入した生体モデルを用い、実験的検討を行った。散乱係数と透視像の空間分解能、および散乱係数と局所的透過光量との関係を解析し、次の知見が得られた。散乱による透視像分解能の劣化原因は二種の機序によること、またそれらを分離することにより透視像からでも内部物体の吸光係数の推定が可能であることがわかった。3.種々の実験条件(光源の種類・受光系の構成など)を試み、生体透視像撮影の可能性を調べた。その結果、マウスやラットの頭部・体幹、ヒトの手掌・手首などの透視像を実時間で動画像として撮影することが可能であることがわかった。また、それぞれの場合に適する実験条件が得られた。4.異なる波長の光源を用いて透視像を撮影し、体内組織の酸素化状態の変化が、透過光量変化として透視像中に現れることを確かめた。今後は、これらの結果を基に、体内機能のイメ-ジングをめざし、更なる研究を続行していく予定である。平成3年度の研究成果に基づき、体内機能のイメージングをめざして研究を続行した。[生体透視と機能情報イメージング]1.Ti:Sapphireレーザと高感度

CCDカメラを中心とする透視システムを開発し、マウス腹部臓器の透視を可能とした。また多波長計測により得られた画像から、腎臓の酸素化状態変化をイメージングすることに成功した。2.ラット大脳の透視において、頚動脈閉塞による脳内血液量変化をイメージングすることに成功した。[散乱抑制と断層イメージング]3.前年度に開発した差動的に散乱成分を抑制する方法(散乱光差分法)の有効性を、モデルファントムにより確認した。4.散乱光差分法だけでは、実際の生体に適用できない。その原因が、生体表面の屈折・反射にあることを見いだした。生体に対する光の入出射を、光ファイバ端を接触させて行う手法を新たに考案した(接触法)。5.散乱光差分法と接触法を併用し、実験用小動物の頭部や腹部の投影像を得る装置を開発した。この装置により、マウス腹部の断層イメージングを行い、肝臓や腎臓の存在を示す断層像が得られた。6.インパルス光を入射した場合の出射パルス波形のうち、散乱光成分を利用する方法を新たに考案した。シミュレーションにより、本方法によって断層イメージングを行い得る可能性を確認した。
相対論的磁気衝撃波モデルによるガンマ線バーストの理論的研究

GRB970228をはじめとして、いくつかのバーストで、X線、光学、電波で残光現象が発見され、それが、矮小銀河の端に位置することも指摘された。ガンマ線バーストの先駆体は、寿命の短い大質量星などとすると、その形成地点は安定なディスク銀河中ではなく、不規則な矮小銀河の外縁にあることを意味し、銀河の星密度が濃い中心部ではなく、周辺で形成されることを意味し、そのような星形成がなぜ起きたかが問題になる。その銀河の形態とガスの状態とバースト源を生み出すはずの星形成との関係性をあきらかにすべく、銀河形成における星形成を視野に入れて、ダークハロー中で収縮するガスの分裂条件を調べた。角運動量を持っているガスが、収縮してディスクを形成し、あるものは分裂する。この分裂条件をシミュレーションと解析的手法を用いて、明らかにした。そのような知見をもとにすると、収縮率が大きく、角運動量による遠心力によって決まるディスクの半径がダークハロー半径の中に収まれば、分裂しやすいことが、明らかになった。これを、銀河形成の状況に当てはめると、ガス密度が高く、輻射冷却が効果的に聞く時機であるHigh-zで、分裂する条件が実現しやすいことが明らかになった。電波で観測されたこのバーストのシンチレーションの振舞は、相対論的膨張しているものから残光が放射されていると考えられるので、相対論的衝撃波説が強く指示される。しかしながら、このような相対論的衝撃波を形成するためには、火の玉と星間物質の互いのバリオン同士が充分相互作用する必要があり、銀河系内の宇宙線の拡散係数を用いると、衝撃波の厚みの目安になる1TeVの陽子の軌道変更距離が5pcにもなり、衝撃波は形成されない。ただし、比較的強い磁場10^4Gがあることにより、衝撃波の厚みを薄くすることができるが、星間物質にはこのような強い磁場は存在しない。したがって、バースト源からの放出体そのものが磁場を持っている必要がある。そこで、これらの困難を超えるものとして、我々は、線バーストのモデルとして磁気波動砲を提出した。このモデルをさらに、回転の効果を入れた解析を行った。現在、この回転によるダイナモ効果を中心に、磁場の効果の研究を継続している。
古文献によるアイヌ語方言の比較研究

今年度は「蝦夷記」のアイヌ語の研究を重点的に行い、18世紀のアイヌ語の音声、音韻、文法、語彙の分析を行ったその結果、これまでに知られていなかった点として、いくつかの言語的特色が明らかになった。すなわち、まず、音声的な面について言えば、今日の/h/に対応する位置に、パ行の仮名が用いられている場合が、偶然とは思えない頻度で存在することが明らかとなった。また、今日のaに対応する位置にオ段の仮名が書かれている例も多数みられ、これらは、今日のアイヌ語の発音とは異なる発音であった可能性を示すものと考えられ、アイヌ語の変遷を考える上で貴重な示唆を与えるものである。文法的な点について言えば、人称接辞の存在が、既にこの時代の日本人によっても認識されていたことを示すと思われる記載が見つかった。このことは、アイヌ語の観察の精度が高いことを示すものと言うことができ、本資料の信頼性を推測する有力な手がかりとなるものである。語彙的な面では、従来、あまり明らかではなかった社会言語学的な言語変種が、この時代のアイヌ語には極めて多数存在していたことが明らかになった点が特筆される。すなわち、指示対象の種類、使用者の社会的な立場、使用される場面に応じて、同じ対象に対して実に様々な語彙が存在していたことが明らかになった。これらはいずれも今日のアイヌ語方言では全く知られていないか、痕跡的にしか残っていない特色であり、アイヌ語の歴史的変遷、アイヌ語の文法構造を探る上で貴重な手がかりを提供するものである。また、この資料の中には、現代の資料、たとえば『アイヌ神謡集』の中の難読語を解明する上で有力な手がかりを提供するものが含まれていることも同時に示した。なお、アイヌ口頭文芸の1人称体の起源の考察においても、古文献の資料が役立つことも示した。本年度はアイヌ語を記した江戸時代の文献の収集に務め、多くの新しい資料を見いだすことができた。中でも岡儀三郎「蝦夷語」は享和二年の奥書を有し、年代的に比較的古い点でも注目されるが、内容的にも外国人によるアイヌ語の最古の記録とも一致する、非常に特異な語形を含んでおり、この点で日本側唯一の文献として極めて貴重なものであることが明らかとなった。また、新しい資料の発掘、研究と同時に、「番人円吉蝦夷記」(以下「蝦夷記」)、「蝦夷チャランケ並浄瑠璃言」(以下「浄瑠璃言」)という二つのアイヌ語古文献を中心として文献学的、言語学的な研究を行った。「蝦夷記」は内容の豊富さと共にオホーツク沿岸方言の資料を含んでいるとみられる点で、また、「浄瑠璃言」は、明治以前の唯一の本格的なアイヌ英雄叙事詩の筆録テキストとして、それぞれ知られているが、「蝦夷記」については、これまで唯一知られていた流布本の他に、書名は異なるが別系統の写本の存在することが、この度の調査で初めて明らかとなった。また、「浄瑠璃」については、現代諸方言で知られている動詞活用の例外形を江戸時代に既に記録しているという点で、この現象の起源が少なくとも江戸時代に遡るということを証する、アイヌ語史上重要な文献であることが明らかとなった。なお、年代不明とされて来た「浄瑠璃」と他の文献との関係も明らかとなって来ており、成立年代をかなり絞り込める所まで研究を進めることができた。

以前からの研究によってその重要性が明らかとなった江戸時代のアイヌ語語彙集「蝦夷記」,「蝦夷語集」のテキスト研究を続行し,その翻刻のための基礎作業をひとまず終えることができた.これらの作業を通して,江戸時代のアイヌ語には,現代のアイヌ語資料には現れないか,非常に断片的にしか残っていない種類の語彙が大量に存在した可能性が明らかとなった.すなわち,同じ対象に対して,場面に応じて様々な語彙が使い分けられたことを示す事例が数多く発見され,これまでのアイヌ語の見方を修正する必要の生ずる可能性が出てきたと言える(例えば,同じく「人」を意味する語でも,場面によって使い分けられる,現代では知られていない別な単語が数多く存在した).このような研究によって,現代のアイヌ語の語彙的,文法的研究にも多くの点で有用な知見が今回得られた.アイヌ語の文献資料調査を実施し、新資料をいくつか発見した。また、これまで収集した文献のうち、厳密な意味で英雄叙事詩を記した最古と思われる文献について、書誌的、言語学的な分析を行った。その結果、成立年代、記録されている方言について、確証となる事実を明らかにすることができた。また、現代において例外的とされている自動詞の他動詞活用が古くからみられることを指摘した。もう一つの研究業績としては、アイヌ語学上、各方書において古くから問題となって来たわたり音の問題について、これまでの各方言についてなされてきた所説を検討し、その解釈、意義について、新しい考えを提唱した。今年度は「蝦夷記」のアイヌ語の研究を重点的に行い、18世紀のアイヌ語の音声、音韻、文法、語彙の分析を行った。その結果、これまで知られていなかった点として、いくつかの特色が明らかと,なった。まず、音声的な面について言えば、今日のhに対応する位置に、パ行の仮名が用いられている場合が、偶然とは思えない頻度で存在することが明らかとなった。また、今日のaに対応する位置にオ段の仮名が用いられている例も多数あり、これらの音が今日のアイヌ語とは異なる音であった可能性が明らかとなった。文法的な点についていえば、人称接辞の存在が、既にこの時代の日本人によって気がつかれていたことを示す記載が見つかった。また、それらの中には、接周辞的なものが含まれている。語彙的な面についていえば、従来あまり明らかでなかった、社会言語学的な変種が、この時代のアイヌ語には相当数存在していたことがわかった。指示対象の種類、使用者の社会的な立場、使用される場面に応じて、同じ対象に対して実に様々な語彙が存在していたことが明らかとなった。これらはいずれも今日のアイヌ語方言では全く知られていないか、痕跡的にしか残っていない特色であり、アイヌ語の歴史的な変遷、アイヌ語の文法構造を探る上で貴重な手がかりを提供するものである。また、この研究で明らかとなった語彙に関する情報を現代の代表的なアイヌ語テキストである『アイヌ神謡集』に応用した結果、その中の難読個所の解釈に役立つ場合があることを示した。
ヒト胚細胞腫瘍細胞の分化能に関する分子細胞生物学的研究ーヒト体細胞分化の実験的アプローチー

新たに樹立したヒトEC細胞、NCR-G2,G3細胞を用いて、以下の研究を行った。1)ヒトEC細胞の分化能を明らかにする。2)多分化能を有するG3細胞の分化初期に関連する遺伝子をサブトラクション法により単離し、その機能を明らかにする。3)ヒトEC細胞の分化・増殖に関連する分子をモノクローナル抗体によって確立する。研究結果:1)G3細胞はretinoic acid(RA)投与によって表面抗原の変化、各種細胞骨格蛋白、hCG産生など多彩な分化形質の発現を示し、現存するヒトヒトEC細胞では最も高次の分化能を有することが明らかとなった。一方、RAで分化誘導が得られなかったG2細胞はhexamethylene-bis-acetamideによって細胞骨格蛋白特に、神経線維蛋白の発現が蛋白およびmRNAレベルで認められた。ヒトEC細胞の分化の方向性はそれらが潜在的に有する分化能のほか、分化誘導物質の性質によっても規定されることが明らかになった。2)G3細胞のRAによる分化誘導初期に関連する遺伝子を3種得た。その1つはHSP90β遺伝子であった。RA添加後2時間後からmRNAレベルでHSP90の発現が増強し、その後10日間でG3細胞は栄養膜細胞への分化を示すがその際、細胞レベルではHS-P90低発現群の増加と高発現群の減少が認められた。G3細胞の分化においてHSP90のdownまたはup regulitionのどちらが機能しているかを明らかにすることが課題である。他の1つは今のところ既知の遺伝子とはと相同性が認められないものであり、その発現はmRNAレベルでヒト組織特異的であった。3)G3細胞を免疫原としたモノクローナル抗体6E2はヒトEC細胞および正常胚細胞の細胞表面と特異的に反応し、80kD蛋白を認識する。さらに、同抗体は量依存的にEC細胞の死を誘導し得ることが明らかとなった。本年度は、われわれが新たに樹立したヒト胎児性癌細胞(以下、ヒトEC細胞)、NCRーG2、G3細胞を用いて、以下の研究を行なった。1)ヒトEC細胞の分化の指標となる分子を新たなモノクロ-ナル抗体によって確立する。2)分化誘導系を確立し、その分化能を蛋白レベル、RNAレベルで解析する。3)分化初期に関与する遺伝子の単離を試みる。その結果、1)G2細胞を免疫原にして3種のヒトEC細胞に特異的な抗体を樹立した。これらは細胞膜蛋白を認識し、分化によって消長する分化抗原であることが判明した。2)G2、3細胞に対するRetinoic acid(RA)およびHexamethyleneーbisーacetamide(HMBA)の投与による各種の分化抗原の発現の解析を行なった結果、G2細胞はRAに反応しなかったが、HMBAによって細胞表面抗原の発現、ヒト胎盤性ゴナドトロピン(hCG)の産生などが認められた。一方、G3細胞はRA、HMBAで各種細胞表面抗原、筋肉および神経特異蛋白質の発現、hCGの産生など極めて高次な分化能を有していることが明らかとなった。3)高度の分化能を示すG3細胞のRAによる分化初期に関連する遺伝子を単離するため、サブトラクション・ハイブリダイゼ-ションを行なった。その中で、3種の遺伝子についてホモロジ-検索の結果それぞれ、90KDのheat shock proteinの遺伝子(hSP90)、ヒトのrepetitive sequenceであるlinelおよび今のところ相同性の見られない未知の遺伝子(クロ-ン♯1002)であることが判明した。

これらの遺伝子がヒトEC細胞の分化にどのように関連しているかを詳細にすることを来年度の最重要課題にしたい。新たに樹立したヒト胎児性癌細胞(EC細胞)NCR-G2,G3細胞を用いて,以下の研究を行なった。1)両細胞の分化能をさらに詳細にする。2)多分化能を有するG3細胞の分化初期に関連する遺伝子をサブトラクション法により単離し,その機能を明らかにする。3)多分化能G3細胞からその分化・増殖に関わる機能的分子を確立する。その結果,1)Retinoic acid(RA)投与によって分化形質の発現が認められなかったG2細胞はhexamethylene-bis-acetamide(HMBA)の投与によって細胞骨格蛋白特に,神経線維蛋白の発現が蛋白およびmRNAレベルで認められた。ヒトEC細胞の分化の方向性は潜在的に有する分化能とともに分化誘導物質の性質によっても決定されることが明らかになった。2)多分化能を示すG3細胞のRAによる分化初期に関連する遺伝子のうち,90kD熱ショック蛋白遺伝子(HSP90β)の機能を解析した。RA添加後2時間後からmRNAレベルでHSP90の発現が増強した。その後10日間でG3細胞は栄養膜細胞への分化が認められた。その際,totalの蛋白レベルではmRNAに相当する発現量の変動はなかったが,フローサイトメーターでの細胞レベルの解析ではRAまたは熱ショックによりHSP90低発現群細胞の増加と高発現群細胞の減少および発現増強という結果が得られた。G3細胞の分化においてHSP90のdownまたはupregulationのどちらが機能しているかを明らかにする系を確立しつつある。3)G3細胞を免疫原としたモノクローナル抗体6E2はヒトEC細胞および正常胚細胞の細胞表面と特異的に反応し80kD蛋白を認識する。さらに,同抗体は量特異的にEC細胞の死を誘導し得ることが明らかとなった。この機序を解明することおよび本分子の生化学的性状を詳細にすることが今後の課題である。
ダイナミック差分再構成型ゲートアレイ

差分光再構成型ゲートアレイでは任意の部分再構成が可能な反面、再構成回路がVLSI実装面積の47%近くに達し、ゲートアレイ部を圧迫する問題があった。我々はこの実装面積を削減する手段としてダイナミック差分・光再構成回路を提案してきた。16年度の研究では、このダイナミック差分・光再構成回路部のトランジスタ、キャパシターの最適化を行い、差分機能を持つ光再構成回路の中で世界最小となるダイナミック差分・光再構成回路セルの開発に成功した。17年度の研究では、16年度の研究成果をベースにして、最大動作周波数、消費電力、実装面積の3つの視点から、従来の差分・光再構成回路との比較検証を行った。0.35um-CMOSプロセスに実装した例では、実装面積が61%に削減、消費電力はほぼ等しく、最大動作周波数のみ従来の1GHzから645MHzに低下することが確認された。しかし、ゲートアレイ上に実装された回路の動作には十数ナノ秒程度の処理時間が必要であることから、クロック毎に動的に再構成を行う場合でも約100MHz程度の動作が保証されれば十分である。よって、ダイナミック差分・光再構成回路は従来の差分光再構成回路と比べて、消費電力、動作周波数の面で遜色が無く、かつ高密度・差分光再構成型ゲートアレイの実現が可能であることから、非常に有効な実装手法であることが証明できた。現在までの研究で、従来の手法では0.35um-4.9mm角CMOSプロセスチップに272ゲートしか実装できなかったのに対し、ダイナミック差分・光再構成回路を用いる場合には、0.35um-14.2mm角CMOSプロセスチップに対し、10,625ゲートまで実装できることを明らかにしている。差分光再構成型ゲートアレイでは任意の部分再構成が可能な反面、再構成回路が、VLSI実装面積の47%近くに達し、ゲートアレイ部を圧迫する問題があった。我々はこの実装面積を削減する手段としてダイナミック差分・光再構成回路を提案している。1.本年度の研究では、このダイナミック差分・光再構成回路のトランジスタ、キャパシターの最適化を行い、他の光再構成回路との比較評価を行った。この結果、記憶機能を持つ光再構成回路の中で世界最小となる差分・光再構成回路セルの開発に成功した。VLSIの実装面積の内、従来の差分再構成回路が47%を占めたのに対して、本新開発のセルでは27%にまで削減することが出来た。また、消費電力においてもラッチタイプとほぼ同等、従来の差分光再構成回路から比較すると50%の削減に成功した。また、動作周波数においても目標である500MHzを超え、従来の差分再構成回路よりも高い動作周波数となる588MHzを達成した。この結果、ダイナミック差分・光再構成回路の有効性を示すと同時に、今後の高密度ゲートアレイの開発の基礎を築くことができた。その技術を利用して、476ゲート規模に相当するVLSIの設計までを終え、現在試作中である。2この高密度化に対応可能な光学システム、実験支援ボード、ソフトウエアの開発を進めた。特に光バスの状態が確認できるようにUSB2-I/F-VLSIとFPGAとを組み合わせ、照射パターンの生成、照射のタイミング制御、光バスのモニタリングまでコンピュータで行うことができるシステムを開発した。新型のチップは試作中であることから、従来のチップを使用して照射試験を行い機能確認を終えた。
免疫抑制受容体システムの動作原理の解明

PIR-Bの「恒常的・自動的な抑制シグナル」について実験科学による分子機構の裏付けを得るため,PIR-Bのリガンドの多様性とその認識機構,SHP-1の動態に至るプロセスの解析を進めた。NogoとMHCクラスIが結合するサイトがPIR-B分子内において相違することなどを見出した。PIR-B等の制御性受容体の調節により免疫疾患を予防,治療することも可能になる将来性のある研究の基盤が構築された。PIR-B(ビアB)は,ほとんどの細胞上に普遍的に発現する自己のマーカー分子であるMHCクラスI分子と結合して免疫系細胞に抑制スイッチを入れる受容体である.これは生命システムに広く存在すると考えられる恒常的かつ自動的に細胞制御を行う受容体システムの絶好のモデルになる.本研究はMHCクラスI分子の認識から細胞内の脱リン酸化酵素の動員に至るPIR-Bの動的プロセスの全容を解明する全体計画を有する.またこの自動的抑制システムが消失・変調した場合に惹起される免疫疾患についてその機序を解明する計画である.これらの成果が得られれば,アレルギー・炎症性疾患,自己免疫疾患,感染症,移植関連免疫病,がん免疫をコントロールする方法の開発につながることが期待されるまず, PIR-Bが有する「恒常的・自動的な抑制シグナル」の分子動態を理解する計画を進めた,さらに細胞内SHP-1の動態に至るプロセスとしてどのようなステップからその現象が成立しているのかを主に調査した.具体的には同一細胞上でのシス結合状態の分子の分布に関する評価,シス結合の状態で入力され続けているシグナル強度の評価をそれそれ定量的に行える測定系を確立することを試みた.即ち, B細胞膜の一定面積上に存在するPIR-BとクラスI MHCとがどのような比率でシス結合しているのか, B細胞の刺激に伴ってそれがどのように変化するのかに関して,共焦点レーザー蛍光顕微鏡を利用して詳細な定量的データ取得を行った.物理的に膜面上で離れたレセプターの機能にもPIR-Bの影響が及ぶことの仮説として『シス結合によりクラスI MHCを認識することで恒常的な抑制シグナルを維持している.これが細胞内SHP-1の動態を制御し,ひいては距離的に離れた受容体を介するシグナル伝達に,一様に抑制効果を発する』と考えていたが,これらの解析の結果,概ね仮説が成立していることが示唆された.即ち,恒常的な抑制シグナルのべースラインの維持にPIR-B-クラスI MHC結合が大きく貢献していること,およびB細胞活性化後にこの抑制効果が増されること,さらに他のB細胞上の抑制系受容体のうち, CD22はこのPIR-B経路に特に影響されず, CD72はPIR-Bが欠損するとPIR-Bに代わって恒常的な抑制に貢献するという分子群としての協調関係が成立している4ことを見出した.PIR-Bの「恒常的・自動的な抑制シグナル」について実験科学による分子機構の裏付けを得るため,PIR-Bのリガンドの多様性とその認識機構,SHP-1の動態に至るプロセスの解析を進めた。PIR-B(ピアB)は,ほとんどの細胞上に普遍的に発現する自己のマーカー分子であるMHCクラスI分子と結合して免疫系細胞に抑制スイッチを入れる受容体である。これは生命システムに広く存在すると考えられる恒常的かつ自動的に細胞制御を行う受容体システムの絶好のモデルになる。本研究はMHCクラスI分子の認識から細胞内の脱リン酸化酵素の動員に至るPIR-Bの動的プロセスの全容を解明する。またこの自動的抑制システムが消失・変調した場合に惹起される免疫疾患についてその機序を解明する.成果はアレルギー・炎症性疾患,自己免疫疾患,感染症,移植関連免疫病,がん免疫をコントロールする方法の開発につながることが期待される。本年度は特にPIR-BおよびPIR-AのMHCクラスI分子との結合に関する物理化学的性質をビアコアシステムを利用して解明するとともに,新しいリガンドであるNogo,MAGなどとの結合についても比較調査した。その結果,PIR-AにもMHCクラスIが結合するもののその親和性はPIR-Bのそれよりも低いこと,またMAGとPIR-B,PIR-Aの結合はNogoに比べて弱いこと,Nogoの結合はMHCクラスIとの結合に遜色ないことなどが明らかとなった。興味深いことにNogoとMHCクラスIはいずれもPIR-Bを介して免疫系細胞の抑制を起動することが分かり,新しい免疫系制御のしくみを包含していることが強く示唆された(投稿準備中)。【研究内容】PIR-Bの「恒常的・自動的な抑制シグナル」について実験科学による分子機構の裏付けを得るため,PIR-Bのリガンドの多様性とその認識機構,SHP-1の動態に至るプロセスの解析を進めた。PIR-Bは「シス結合により同一細胞上のMHCクラスIを認識することで恒常的な抑制シグナルを維持しており,膜面上で距離的に離れている各種受容体を介する活性化シグナル伝達に,一様に抑制的影響を与える」ことが示唆されている。このシステムの動態解明のためにMHCクラスIとPIR-Bの結合に関する構造学的,物理化学的解析,同一細胞上でのシス結合量の評価,膜面上での双方の分布の可視化について,それぞれ定量的に行える測定系を確立した。

平成22年度は新たなPIR-Bのリガンドであることが示唆されたNogo,MAG,OMgpなどとのリガンド認識とMHCクラスIとの相違についてBIACoreを用いた測定を行い,少なくともNogoとMHCクラスIが結合するサイトがPIR-B分子内において相違することを見出した。またMAGとの結合はNogoとの結合親和性よりも低く,MHCクラスIとの結合親和性と同等であることが示された。共焦点レーザー蛍光顕微鏡解析においてPIR-BとNogo,MHCクラスIは細胞膜面上で結合していることを示唆するデータが得られた。【成果の意義】B細胞の制御は,非自己に効果的に反応する一方で自己への有害な反応を回避するために極めて重要である。このシステムが崩壊すると自己抗体が過剰に生産されて自己免疫疾患を惹起する。そのためB細胞は多様な制御機能を持った分子群により調節されている。今回の我々の研究は,PIR-Bが,その同一細胞膜面上の制御性受容体,とりわけPIR-Bによりシスの関係で他分子と協調しながらB細胞の制御を行うことを示した,重要な知見を得たものであり,PIR-B等の制御性受容体の調節により免疫疾患を予防,治療することも可能になる将来性のある研究の基盤が構築された。
ラット聴皮質誘発電位の研究

前年度より引続き、ラットを用いて聴性脳幹反応と中間潜時反応を記録した。当初、中間潜時反応の電極は頭頂正中部においた。薬剤負荷として塩酸リドカインを用い、経時的に誘発電位の変化を観察した。6mg/kgbody weightの塩酸リドカイン静脈内投与によって、聴性脳幹反応、中間潜時反応の両者の潜時が一過性に延長することが明らかとなった。聴性脳幹反応においては、速波ではP4波に顕著な潜時延長が認められた。高速フーリエ変換を用いて抽出した頭頂部および、中脳下丘上における陽性緩徐波においても統計学的に有意な潜時延長が認められた。中間潜時反応においても頂性脳幹反応に引き続く陰性電位であるNA波の有意な潜時延長が確認された。中間潜時反応における塩酸リドカイン静脈内投与による潜時の延長は新知見である。誘発電位の経時的変化の態様から、塩酸リドカイン静脈内投与による潜時延長は、心循環系に対する塩酸リドカインの作用による間接的なものではなく、聴覚伝導路に対する直接的な影響であると考えられた。上記の実験に引続き、大脳皮質上の様々な部位より中間潜時反応を記録し、ラットの聴皮質上にてきわめて振幅の大きな中間潜時反応を記録することに成功した。この誘発電位に対する薬物負荷実験については研究中である。
オリゴヌクレオチドを用いた悪性グリオーマに対する遺伝子療法

特定遺伝子の発現を抑制する方法としてアンチセンス法やリボザイム法が従来より注目されてきたが,高濃度のヌクレオチド分子を用いることが必要となる場合がある。これに対し,DNAを標的とするアンチジーンDNAを用いた三重鎖DNA法では標的となる分子数は圧倒的に少なくなる。Epidermal growth factor receptor;EGFR(上皮成長因子受容体)遺伝子は悪性グリオーマの増殖,浸潤に関与している癌遺伝子であり、われわれはこれまでにヒトEGFR遺伝子プロモーターの調節エレメントに対する各種のアンチジーンDNAを作成し、この領域で三重鎖DNAを形成させるためのアンチジーンの配列条件や方向性、およびヒトグリオーマ培養細胞におけるEGFR遺伝子の転写阻害やその効果について検討した。G,Tのみで構成したアンチジーンEGFR26-3よりも、Cが6塩基入っているアンチジーンEGFR26-2の方が三重鎖DNAの形成効率は高く、標的領域によっては従来のGおよびTのみの構成が必ずしも至適の条件とはならないと考えられた。アンチジーンEGFR26-2により濃度依存性に三重鎖DNAの形成が示唆され、円二色計においても強い不斉構造が示唆された。ヒトグリオーマ培養細胞U87MGおよびヒト扁平上皮癌A431では5μMのホスホロチオエ-ト化アンチジーンによりc-erbBのmRNAの抑制効果が認められた。2μMのアンチジーン投与6日後におけるU87MGの細胞増殖は対照と比較して41.8%(p<0.001)までに阻害された。さらにアンチジーンRNA法の効果を証明し、今後レトロウイルスベクターを用いてヌードマウスにおける効果を検討するため、EGFRアンチジーンを発現するレトロウイルスベクターを構築し、転写阻害に必要なタイタ-やウイルスの投与時期などの条件について検討中である。三重鎖DNAの構造や形成機構の解明が未だ不充分な現状では、アンチジーンの設計にあたっては種々のG含量や配向の方向性について検討する必要がある。低濃度のアンチジーンによってc-erbBの発現抑制が可能であったが、さらに他の遺伝子での検討や,より効率の高い遺伝子導入方法との組み合わせによって遺伝子療法への応用が期待される。EGFR geneのpromoter領域においてSP-1結合部位および転写開始部位を含む26bpの領域を標的とするantigeneを作成した。antigeneとしてsense(EGFR26-1)、antisense(EGFR26-2)、およびG・Tのみで構成したものをsense,antisense各々にantiparallelな方向(EGFR26-3,EGFR26-4)で作成した。gel shift assay法によって三重鎖DNAの形成を検討したところ、標的配列のsenseとantiparallelなantigene(EGFR26-2,EGFR26-3)によって三重鎖DNAの形成が認められた。human gliomacell lineであるU251MGおよびU87MGを対象とし、培養上清中にホスホロチオエート修飾を行ったantigeneを投与した。U87MGおよびU251MGにおいて5μMのantigene(EGFR26-2,EGFR26-3)によりEGFRのmRNA発現が抑制され,同時に細胞増殖阻害効果が観察された。さらにU87MGでは2μMのEGFR26-2の投与によってapoptosisの誘発が示唆された。

特定遺伝子の発現を抑制する方法としてアンチセンス法やリボザイム法が従来より注目されてきたが、高濃度のヌクレオチド分子を用いることが必要となる場合がある。これに対し,DNAを標的とするアンチジーンDNAを用いた三重鎖DNA法で標的となる分子数は圧倒的に少なくなる。Epidermal growth factor receptor;EGFR(上皮成長因子受容体)遺伝子は悪性グリオーマの増殖,浸湿に関与している癌遺伝子であり、われわれはこれまでにヒトEGFR遺伝子のプロモーターの調節エレメントに対する各種のアンチジーンDNAを作成し、この領域で三重鎖DNAを形成させるためのアンチジーンの配列条件や方向性、およびヒトグリオーマ培養細胞におけるEGFR遺伝子の転写阻害やその効果について検討した。G,Tのみで構成したアンチジーンEGFR26-3よりも、Cが6塩基入っているアンチジーンEGFR26-2の方が三重鎖DNAの形成効率が高い、標的領域によって従来のGおよびTのみの構成が必ずしも至適の条件とはならないと考えられた。アンチジーンEGFR26-2により濃度依存性に三重鎖DNAの形成が示唆され、円二色計においても強い不斉構造が示唆された。ヒトグリオーマ培養細胞U87Mおよびヒト扁平上皮癌A431では5μMのホスホロチオエ-ト化アンチジーンによりc-edBのmRNAの抑制効果が認められた。2μMのアンチジーン投与6日後におけるU87MGの細胞増殖は対照と比較して41.8%(p<0.001)までに阻害された。さらにアンチジーンRNA法の効果を証明し、今後レトロウイルスベクターを用いてヌードマウスにおける効果を検討するため、EGFRアンチジーンを発現するレトロウイルスベクターを構築し、転写阻害に必要なタイマーやウイルスの投与期間などの条件について検討中である。三重鎖DNAの構造や形成機構の解明が未だ不充分な現状では、アンチジーンの設計にあたっては種々のG含量や配向の方向性について検討する必要がある。低濃度のアンチジーンによってc-erbBの発現抑制が可能であったが、さらに他の遺伝子での検討や、より効率の高い遺伝子導入方法との組み合わせによって遺伝子療法への応用が期待される。
新インクリメンタル成形プロセスを用いたデジタル歯科チタン技工システムの高精度化

本研究では,インクリメンタルフォーミング技術に基づくデジタル歯科技工システムを提案しそれにより得られる補綴物の高精度化を検討した.とくに本研究では上顎総義歯用の純チタン床を主要な対象物とした.本システムでは,患部の石膏印象などのレーザ非接触形状スキャンなどによりデジタル化した後に歯茎リリーフ部位などを形状モデリングし逐次成形プロセスを実行するために,従来のロストワックス鋳造法で必要であった各工程での型が不要となるとともに不活性雰囲気鋳造法のような特殊な設備と技術が不要となる.純チタンの成形においてまず問題になるのが潤滑システムであり,従来の潤滑剤と工具素材ではチタンと工具材料の高反応性により焼付やかじりなどのトラブルが発生する.これに対して,素板の陽極酸化被膜処理を提案しその有効性を検討し,表面粗さが最小となる最適工具送り量を示し,これにより良好なバニッシュ面が得られた.続いて,前方逐次張出し形状された製品がトリミング後にスプリングゴー状態にゆがむ現象を三次元の弾塑性有限要素解析により考察した.その結果,工具の素材表面の摺動により裏面側に引張り塑性ひずみが発生するために工具側に引張り,裏面側に圧縮の応力が残留することを明らかにした.このゆがみに関する問題に対して,素材裏面に第二工具を対向して配置する「対向二指インクリメンタル成形プロセス」を提案した.第2工具による(1)曲げ戻しプロセス,(2)ハンマリングプロセス,および(3)ダレ抑制プロセスを様々な条件でゆがみ抑制効果等を検討し,残留曲げモーメントがなくなる条件の存在を確認した.本研究では,インクリメンタルフォーミング技術に基づくデジタル歯科技工システムを提案しそれにより得られる補綴物の高精度化を検討した.とくに本研究では上顎総義歯用の純チタン床を主要な対象物とした.本システムでは,患部の石膏印象などのレーザ非接触形状スキャンなどによりデジタル化した後に歯茎リリーフ部位などを形状モデリングし逐次成形プロセスを実行するために,従来のロストワックス鋳造法で必要であった各工程での型が不要となるとともに不活性雰囲気鋳造法のような特殊な設備と技術が不要となる.純チタンの成形においてまず問題になるのが潤滑システムであり,従来の潤滑剤と工具素材ではチタンと工具材料の高反応性により焼付やかじりなどのトラブルが発生する.これに対して,素板の陽極酸化被膜処理を提案しその有効性を検討し,表面粗さが最小となる最適工具送り量を示し,これにより良好なバニッシュ面が得られた.続いて,前方逐次張出し形状された製品がトリミング後にスプリングゴー状態にゆがむ現象を三次元の弾塑性有限要素解析により考察した.その結果,工具の素材表面の摺動により裏面側に引張り塑性ひずみが発生するために工具側に引張り,裏面側に圧縮の応力が残留することを明らかにした.このゆがみに関する問題に対して,素材裏面に第二工具を対向して配置する「対向二指インクリメンタル成形プロセス」を提案した.第2工具による(1)曲げ戻しプロセス,(2)ハンマリングプロセス,および(3)ダレ抑制プロセスを様々な条件でゆがみ抑制効果等を検討し,残留曲げモーメントがなくなる条件の存在を確認した.本研究では,インクリメンタルフォーミング技術に基づくデジタル歯科技工システムを提案しそれにより得られる補綴物の高精度化を検討した.とくに本研究では上顎総義歯用の純チタン床を主要な対象物とした.本システムでは,患部の石膏印象などのレーザ非接触形状スキャンなどによりデジタル化した後に歯茎リリーフ部位などを形状モデリングし逐次成形プロセスを実行するために,従来のロストワックス鋳造法で必要であった各工程での型が不要となるとともに不活性雰囲気鋳造法のような特殊な設備と技術が不要となる.純チタンの成形においてまず問題になるのが潤滑システムであり,従来の潤滑剤と工具素材ではチタンと工具材料の高反応性により焼付やかじりなどのトラブルが発生する.ゆえに,素板の陽極酸化被膜処理を提案しその有効性を検討した.その結果,各種電解液および酸化処理電圧での実験から,電解液の種類による相異は生じなかったが,処理電圧は100V以上でないと被膜が薄く破壊して潤滑膜として機能しなかった.しかし,100V以上であっても摺動傷が特定の領域に局所的かつ再現的に発生したために,その機構を系統的な実験により明らかにした.摺動傷は接線方向の工具送り量と相関があり極小点が存在する.これにより最適な工具送量が設定され良好なバニッシュ面が得られた.続いて,前方逐次張出し形状された製品がトリミング後にスプリングゴー状態にゆがむ現象を三次元の弾塑性有限要素解析により考察した.その結果,工具の素材表面の摺動により裏面側に引張り塑性ひずみが発生するために工具側に引張り,裏面側に圧縮の応力が残留することを明らかにした.以上の検討結果に基づき,5軸制御インクリメンタル成形装置を設計し製作した.本装置先端には,素材は挟み込む状態で加工を行う二指工具システムが取り付けられ新加工プロセスを実施する.本研究では,インクリメンタルフォーミング技術に基づくデジタル歯科技工システムを提案しそれにより得られる補綴物の高精度化を検討した.

とくに本研究では上顎総義歯用の純チタン床を主要な対象物とした.本システムでは,患部の石膏印象などのレーザ非接触形状スキャンなどによりデジタル化した後に歯茎リリーフ部位などを形状モデリングし逐次成形プロセスを実行するために,従来のロストワックス鋳造法で必要であった各工程での型が不要となるとともに不活性雰囲気鋳造法のような特殊な設備と技術が不要となる.純チタンの成形においてまず問題になるのが潤滑システムであり,従来の潤滑剤と工具素材ではチタンと工具材料の高反応性により焼付やかじりなどのトラブルが発生する.これに対して,素板の陽極酸化被膜処理を提案しその有効性を検討し,表面粗さが最小となる最適工具送り量を示し,これにより良好なバニッシュ面が得られた.続いて,前方逐次張出し形状された製品がトリミング後にスプリングゴー状態にゆがむ現象を三次元の弾塑性有限要素解析により考察した.その結果,工具の素材表面の摺動により裏面側に引張り塑性ひずみが発生するために工具側に引張り,裏面側に圧縮の応力が残留することを明らかにした.このゆがみに関する問題に対して,素材裏面に第二工具を対向して配置する「対向二指インクリメンタル成形プロセス」を提案した.第2工具による(1)曲げ戻しプロセス,(2)ハンマリングプロセス,および(3)ダレ抑制プロセスを様々な条件でゆがみ抑制効果等を検討し,残留曲げモーメントがなくなる条件の存在を確認した.