hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
回転軸系の実験的同定法の開発

実験的同定法の有力な手段としてモード解析法があるが,現在のモード解析法は,回転軸系に対しては,不釣り合い,異方性など回転軸系に特有なパラメータを推定できず,また非線形系を同定できないなどの欠点がある.この研究では一つの円板を有する簡単な回転軸系を取り上げ,同定方の基礎的検討を行った.まず線形系の場合,例えば質量のように容易に推定できるパラメータがひとつでもあれば,不釣り合いによるふれまわり運動を測定し,その複素フーリエ変換を求め,ハ-モニックバランスの原理を適用することによって,残りのすべてのパラメータが推定できることを見いだし,この考え方に基づく同定法を提案した.またパラメータがすべて未知の場合,既知の不釣り合いを付加することによって,上と同じようにすべてのパラメータが推定できることを見いだし,同定法を提案した.これらの同定法が有効であることを数値シミュレーションと実験で確認した.次に,非線形系の場合,対象とする系の非線形項を多項式で近似することによって,線形系の場合と同じように,不釣り合いによるふれ回り運動の応答および仮定した多項式の各項に相当する量の複素フーリエ変換を求め,ハ-モニックバランスの原理を適用することによって,パラメータが推定できることを見いだした.この場合にも一部のパラメータが既知の場合とすべてのパラメータが未知の場合に対し,同定法を提案した.これらの同定法が有効であることを数値シミュレーションおよび実験によって確認した。
がんの発生と染色体の不安定性におけるRae1の役割の解析

核膜孔複合体タンパク質Rae1の異常発現は、多くの癌で見いだされる染色体の異数化・多極紡錘体を引き起こす。Rae1は乳癌患者における最も決定的な危険因子のうちの一つであると報告されたことから、本研究ではRae1の乳癌への関与を生体内、及び生化学的に解析することを試みた。その結果、Rae1の高発現と癌の関係を生体内で解析できるRae1発現トランスジェニックマウスの樹立に成功した。さらに、生化学的解析に有用なRae1の昆虫細胞Sf9での発現、及び精製に成功した。研究代表者は最近、核膜孔複合体タンパク質Raelの異常発現が、多くの癌で見いだされる染色体の異数化・多極紡錘体を引き起こすことを発見した。Raelは核膜孔複合体を構成する約30種類のタンパク質のうちの一つであり、RNAの核から細胞質への輸送に関与しており、さらには近年Raelが乳癌患者における最も決定的な危険因子のうちの一つであると報告され、Raelに対する注目が一段と高まった。本研究ではRaelの乳癌への関与を検討することによって、癌悪性化機構を解明することを目的としている。計画1:GFP融合Rael発現トランスジェニックマウスを作製し、癌悪性化過程におけるRaelの役割を解析する。1-1) Rael遺伝子導入マウスの作製:CWVプロモーターの下流にGFP融合Rael遺伝子を含むDNA断片を構築し、マウスに導入した。GFP特異的増幅プライマーを用いてgenomic PCRを行い、生まれたマウスからTgマウスをスクリーニングした。得られたRael Tgマウス株の主要な臓器を用いてウエスタンブロットを行い、GFP-Raelの発現を確認したところ、精巣でのみ顕著な発現が見られた。1-2) Rael遺伝子導入マウスの解析:Rael Tgマウスの諸臓器・組織のパラフィン切片や凍結切片を作製し、HE染色法や免疫染色法で染色した標本サンプルを作製した。現在、癌悪性化への関与を組織学的に解析しているところである。計画2:細胞分裂周期におけるRaelとの相互作用因子を同定・解析し、癌悪性化におけるこれらの相互作用の役割について解析する。2-1)ヒト乳癌細胞MCF-7およびヒト子宮頸癌細胞HeLaを用いたRael安定発現細胞株の樹立:HAもしくはFLAGタグを付加したRael遺伝子導入後、G418選択培地によって選択して安定発現細胞株を得た。今後樹立した細胞株を用いて、免疫沈降反応による相互作用因子の単離を行っていく予定である。研究代表者は最近、核膜孔複合体タンパク質Rae1の異常発現が、多くの癌で見いだされる染色体の異数化・多極紡錘体を引き起こすことを発見した。Rae1は核膜孔複合体を構成する約30種類のタンパク質のうちの一つであり、RNAの核から細胞質への輸送に関与しており、さらには近年Rae1が乳癌患者における最も決定的な危険因子のうちの一つであると報告されたことから、本研究ではRae1の乳癌への関与を検討することによって、癌悪性化機構を解明することを目的とした。計画1:Rae1発現トランスジェニックマウスの作製、及び癌悪性化過程におけるRae1の役割の解析。昨年度作製したGFP-Rae1発現Tgマウスは、目的タンパク質の発現が精巣のみでしか確認できなかった。そこで、Rae1を全身で発現させるため、CAGプロモーターを用いた遺伝子発現プラスミドを再構築した。CAGプロモーターの下流にloxP配列、HA融合Rae1遺伝子、IRES配列、GFP遺伝子、ポリアデニル化配列を含むDNA断片を構築し、マウスに導入してloxP-HA-Rae1 Tgマウスを得た。今後、Cre Tgマウスと交配させ、HA-Rae1 Tgマウスを得、腫瘍を形成したマウスの臓器をHE染色、免疫染色し、癌悪性化とRae1の役割を解析していく。計画2:細胞分裂周期におけるRae1との新規相互作用因子の同定・解析、及び癌悪性化におけるこれら相互作用の役割の解析。2-1)ヒト乳癌細胞MCF7を用いたFLAG-Rae1安定発現細胞株を樹立し、免疫沈降反応によってRae1の相互作用因子の同定・解析を行っている。2-2)Rae1複合体の共精製:Hisタグ融合Rae1を昆虫細胞Sf9細胞で発現させることに成功した。現在、精製したHis-Rae1と細胞抽出液を用いて、Rae1の新規相互作用因子の同定・解析中である。(論文投稿中)
ロイコトリエンと接着分子による好酸球の気道組織浸潤と活性化の調節機構の解析

シスチニル・ロイコトリエン(CysLT)、とくにLTD4の好酸球機能におよぼす作用を検討し、LTD4が好酸球の血管内皮細胞間隙遊走、活性酸素産生と特異顆粒蛋白放出をいずれも直接的に誘導することを見出した。これらはいずれもCysLT1拮抗薬と抗β2インテグリン抗体で有意に抑制され、CysLT1を介してβ2インテグリンを活性化させるメカニズムが寄与していると推定された。さらにLTD4による好酸球の活性酸素産生におよぼす、遺伝子組み換えICAM-1ならびにVCAM-1の効果を検討する目的で、固相化した接着分子の存在下・非存在下で、好酸球の活性化実験を行った。その結果、これらの接着分子存在下でLTD4に曝露することにより、好酸球は相加的に活性化して活性酸素産生が生じることを見出した。上記における好酸球側の関与接着分子の同定目的で、好酸球を各種抗インテグリン抗体で処理したのちに、同様の実験をおこなったところ、抗α4インテグリン抗体あるいは抗β2インテグリン抗体によって抑制されることがみいだされ、好酸球接着分子由来のシグナルの関与が確認された。次に各種の好酸球活性化因子あるいはLTD4がCysLT受容体発現を修飾するか否かを検証する目的で、フローサイトメトリイを用いて、好酸球表面のCysLT1あるいはCysLT2受容体発現レベルを検討したが、各種刺激のいずれも、これらの受容体発現水準を修飾しなかった。臨床で用いられているCysLT1受容体拮抗薬の好酸球浸潤系に対する効果を検討する目的で好酸球の血管内皮細胞間隙遊走に対する効果を検証した。CysLT1受容体拮抗薬はLTD4による好酸球の血管内皮細胞間隙遊走については抑制したものの、CCケモカインやPAFなどによる遊走反応は修飾しないことが見出され、その抗炎症活性は、基本的にCysLTに対する特異的な拮抗部分のみに帰すると考えられた。本年度はシスチニル・ロイコトリエン、とくにLTD4の好酸球機能におよぼす作用を主体に検討し、以下の成績を得た。まずLTD4は好酸球の接着能力をβ2インテグリン接着分子に依存性に増強し、組織培養プレイトあるいは遺伝仕組み換えICAM-1への接着反応を増強することを観察した。フローサイトメトリイにより、LTD4は好酸球の表面β2インテグリン分子である、CD11bならびにCD18の両者の発現を増強していることも観察された。LTD4による好酸球接着反応の増強はCysLT1受容体拮抗薬であるプランルカスト水和物で抑制され、CysLT1受容体を介することが確認された。次いで、LTD4が好酸球の血管内皮細胞間隙遊走反応を直接的に誘導すること、好酸球のエフェクター機能のうち、活性酸素(superoxide anion)産生と特異顆粒蛋白(eosinophil derived neurotoxin)放出を誘導することを見出した。LTD4による好酸球の血管内皮細胞間隙遊走、活性酸素産生、特異顆粒蛋白はいずれもCysLT1拮抗薬プランルカストで有意に抑制された。さらに、これらはいずれも抗β2インテグリン抗体で有意に抑制されたが、一方、好酸球に特徴的に発現するが好中球には存在しないα4インテグリンは関与せず、基本的にCysLT1を介してβ2インテグリンを活性化させるメカニズムが寄与していると推定された。

なお、他の好酸球遊走物質であるC-Cケモカイン群のRANTES,あるいはエオタキシンによる好酸球の血管内皮細胞間隙遊走反応は、CysLT1拮抗薬プランルカストによっては修飾されないことが確認された。平成15年度に検証しえた、ロイコトリエン(LT)D4による好酸球の活性酸素産生におよぼす、遺伝子組み換えICAM-1ならびにVCAM-1の効果を検討する目的で、固相化した接着分子の存在下・非存在下で、好酸球の活性化実験を行った。その結果、これらの接着分子存在下でLTD4に曝露することにより、好酸球は相加的に活性化して活性酸素産生が生じることを見出した。上記における好酸球側の関与接着分子の同定目的で、好酸球を各種抗インテグリン抗体で処理したのちに、同様の実験をおこなったところ、抗α4インテグリン抗体あるいは抗β2インテグリン抗体によって抑制されることがみいだされ、好酸球接着分子由来のシグナルの関与が確認された。次に各種の好酸球活性化因子あるいはLTD4がCysLT受容体発現を修飾するか否かを検証する目的で、フローサイトメトリイを用いて、好酸球表面のCysLT1あるいはCysLT2受容体発現レベルを検討したが、PAF, IL-5,LTD4等のいずれも、これらの受容体発現水準を修飾しなかった。なおLTD4による好酸球活性化に対する、既存の抗喘息薬の効果の有無を検証する目的で、抗ロイコトリエン薬と、代表的β2受容体刺激薬であるサルブタモールの好酸球活性酸素産生、ならびに好酸球のrh-ICAM-1への接着反応に対する効果を検討した。その結果、好酸球活性酸素産生ならびに接着反応のいずれもが前者により抑制されたにも関わらず、サルブタモールはこれをまったく修飾しなかった。この結果は、LTD4による好酸球活性化が喘息の病態に寄与した場合、β2受容体刺激薬にその制御を期待しえないことを示唆すると考えられた。一方で、抗ロイコトリエン薬はLTD4による好酸球の血管内皮細胞間隙遊走については抑制したものの、CCケモカインやPAFなどによる遊走反応は修飾しないことが見出され、抗ロイコトリエン薬の抗炎症活性は、基本的にLTに対する特異的な拮抗部分のみに帰すると考えられた。
ポーラスサーフェスを有するジルコニア系ナノ複合型二層構造ブロックの開発

ジルコニア(Y-TZP)フレームを用いるクラウンでは、陶材の破折や剥離が問題となる。本研究では、焼付強さが必要な咬合面部はポーラス、高強度が必要となる歯頚部は緻密となる2層構造Y-TZPフレームを考案した。市販のY-TZP粉末に造孔剤を添加して焼結しポーラス/緻密2層構造のブロックを試作し、市販および緻密質Y-TZPと比較した。フレームに陶材を積層してクラウンを製作し、加工精度とクラウンの破壊荷重を求めた。製作したクラウンは、他の2種よりも3135%破壊荷重が大きかった。本研究より、2層構造Y-TZPフレームは、築盛陶材が剥離しにくく、今後の臨床応用が期待できる材料であることが示された。本研究の最終的な目的は、複合化により物性を向上させたジルコニアセラミックスを使用し、フレームの下部は緻密な構造であるが上部(前装部)にはポーラス構造を付与した2層構造のクラウン・ブリッジフレーム用材料を開発することである。2012年度は、ポーラス構造を付与したジルコニアセラミックスについてその物性と陶材の焼付強さについて検討を行った。ポーラス構造を付与したジルコニアセラミックスに関して、まず市販のイットリア系ジルコニア(Y-TZP)に2種の異なる造孔材を使用して、試作のポーラスY-TZPを製作し、ポーラス構造が物性や焼き付け強さに及ぼす影響を検討した。コントロールには緻密質のY-TZPを用いた。2種の試作ポーラスY-TZPの開放気孔率は9%および13%であり、気孔の形状も異なっていた。緻密質Y-TZPの曲げ強度は1200MPaであったが、ポーラスY-TZPの強度は220 -300MPaと低かった。ところが、Y-TZPに陶材を焼き付けた積層Y-TZPでは、ポーラスY-TZPの強度(360MPa)は緻密質Y-TZPの30-40% (132-156MPa)であり、単体の場合ほど大きな相違はなかった。Y-TZP板に円柱状に陶材を焼き付け、剪断試験により焼き付け強度を求めたところ、緻密質のY-TZPでは焼き付け強度は27.3MPaであったが、ポーラスY-TZPでは33.6-35.1MPaと緻密質よりも23-28%大きな値となった。SEM観察でも、ポーラスな部分に陶材が嵌入する像が観察され、ポーラス構造は陶材の焼き付け強度の向上に有効であることが示された。ジルコニアフレームを用いたクラウンブリッジでは、陶材の剥離や破折が問題であり、フレームと陶材の焼付強さの向上が課題となる。そこで、焼付強さが求められる咬合面部はポーラス、高強度が必要となる歯頚部は緻密質となるポーラス/緻密2層構造ジルコニアフレームを考案した。平成25年度は、2層構造ジルコニアブロックを試作し、CAD/CAMによる加工性を確認し、陶材を積層したクラウンの破壊抵抗を市販ジルコニアや緻密質ジルコニアのクラウンと比較検討した。市販のY-TZP粉末に造孔剤を添加して焼結しポーラス/緻密2層構造のジルコニアブロックを試作した。この2層構造ブロックに加え、市販のジルコニアブロックおよびY-TZPの緻密質ジルコニアブロックを歯科用CAD/CAMにより切削加工してフレームを製作した。完成したジルコニアフレームのチッピングの有無を確認し、辺縁および内面の間隙量を測定して適合性を評価した。3種のジルコニアフレームに陶材を積層しオールセラミッククラウンを製作し、クラウンの咬合面中央部に垂直方向から荷重を負荷して破壊試験を行いクラウンの破壊荷重を求めた。3種のジルコニアともにチッピングなしにフレームを切削加工できた。辺縁および内面の間隙量は3種ともに有意差はみられなかった。2層構造ジルコニアフレームのクラウンは、市販ジルコニア、緻密質ジルコニアよりも3135%破壊荷重が大きかった。2層構造ジルコニアフレームのクラウンでは、半数以上がフレームごと破折した。これは、ポーラスジルコニアの気孔部に築盛陶材が嵌入することにより陶材がフレームから剥離しなかったためであると考えられた。本研究より、ポーラス/緻密質2層構造ジルコニアフレームを用いたオールセラミッククラウンは高精度での加工が可能であり、築盛陶材が剥離しにくく、今後の臨床応用が期待できる材料であることが示された。

本研究の最終的な目的は、ナノ複合化により低温劣化を抑制したジルコニア系セラミックスを使用し、フレームの下部は緻密な構造であるが前装部にはポーラス構造を付与した2層構造のクラウン・ブリッジ用材料を開発することである。2011年度においては、低温劣化を抑制したジルコニア材料の開発およびポーラス構造を付与したジルコニア材料についてその物性と陶材の焼付強さについて検討を行った。低温劣化を抑制するために、通常のイットリア系ジルコニア(Y-TZP)にシリカを0.2%および0.4%添加した材料を試作し、これらを焼結させてその物性を測定した。さらに、この試作材料を用いて臨床形態のコーピングを製作し、200°C2気圧の水中に保存する加速試験を行い、低温劣化について検討を行った。その結果、シリカを含有させてもジルコニアの物性には変化がないこと、さらに加速試験を行うと従来のY-TZPではコーピングに欠陥が出現し破折抵抗も有意に低下するが、シリカ含有Y-TZPでは肉眼的に欠陥はみられず、加速試験後も破折抵抗には有意な変化がみられないことが明らかとなり、シリカ含有Y-TZPは低温劣化しにくい材料であることが示された。Y-TZPにポーラス構造を付与した材料に関しては、まず従来のY-TZPに2種の異なる造孔材を使用して、試作のポーラスY-TZPを製作し、ポーラス構造が物性や焼き付け強さに及ぼす影響を検討した。この2種のY-TZPの開放気孔率は13%および9%であった。ただし、歯科のクラウンやブリッジで最も大きな問題となる破壊靭性(表面に気孔が存在するため参考値)は強度ほど大きな低下はみられなかった。また、曲げ試験により測定したポーラス構造をもつY-TZPと陶材の焼付強さは通常のY-TZPと同様であることが示された。本研究の目的は、複合化により物性を向上させたジルコニアセラミックスを使用し、ポーラス/緻密の2層構造をもつ歯科用セラミックス材料を開発することである。2012年度には、ポーラス構造がジルコニアセラミックスの物性や陶材との焼き付け強度の及ぼす影響を検討した。その結果、ポーラス構造を付与するとジルコニアの物性を低下させるが、陶材との焼き付け強度は向上することが示された。ポーラス構造付与による物性の低下は、当初の予想よりも大きかった。また、造孔剤が異なると、ポーラス構造の形状や開放気孔率が相違し、物性や焼き付け強度が異なるのとが明らかになり、造孔剤の最適化が必要であることが示された。これらの結果から、ポーラスなジルコニアは陶材との焼き付け強度が高く、クラウンやブリッジのフレーム上部に有効な材料であることが明らかとなった。しかしながら、ポーラスなジルコニアは強度が低く、緻密質のジルコニアによる補強が不可欠であることが示された。そこでポーラス/緻密質の2層構造をもつジルコニアブロックを試作して、CAD/CAMによる加工が行えるかどうか、さらに製作したクラウンにおいて、従来の緻密構造のみのジルコニアよりも陶材の破折や剥離が少ないかどうかを検討することが必要であるものと思われた。本研究の目的は、ナノ複合化により低温劣化を抑制したジルコニア系セラミックスを使用し、フレームの下部は緻密な構造であるが前装部には有孔構造を付与した2層構造の材料を開発することである。2011年度では、まず低温劣化を抑制したジルコニア材料の開発することを目標とした。当初はセリア系ジルコニアにアルミナを混合させてコンポジット材料とすることを試みた。この材料は、低温劣化しにくい性質ももつセリア系ジルコニアの特徴があらわれたが、一般的なイットリア系ジルコニア(Y-TZP)に比較して透過性が低く、クラウン・ブリッジ用フレーム材料としては審美性に問題があった。
無線超臨場感システム実現を目指す高品質無線ストリーミングに関する基礎研究

1)多様な通信路品質に対処した伝送手法:本年度は世界に先駆けて自由視点映像を対象とするニアアナログ変調を利用した無線映像伝送手法を提案した.具体的には,5次元離散コサイン変換を用いることで映像情報を周波数成分に変換し,ニアアナログ変調を用いて周波数成分をそのまま送信信号として送信する.また,前年度に得られた知見を元にして,映像信号のモデル化とモデルから得られたフィッティング関数を利用したオーバヘッド削減を達成した.これらの研究成果は国際学術誌IEEE Transactions on Multimediaに採録される予定である.2)多様な無線媒体に対処した伝送手法:本研究では,携帯ネットワークにおける映像伝送において,複数の無線伝送路(例:LTEおよびWi-Fi)が映像配信に利用可能であるときに,より多くのユーザが受信可能なLTEを介してベース品質となる映像情報,一部のユーザが受信可能なWi-Fiを介して映像品質を強化可能な残余情報を送信することで,高映像品質を達成する映像伝送手法を設計した.これらの研究成果は情報処理学会論文誌等で発表済みである.3)多様な多次元映像に対処した伝送手法:VRに利活用される360度映像は,高解像度・高フレームレートのため,伝送に要するトラヒックが高くなる.そこで,近年では,ユーザがヘッドマウントディスプレイを介して視聴している領域に応じて映像情報を適応的に符号化することで,限られた通信帯域下で高映像品質を達成する伝送手法が検討されているが,無線伝送路下では,量子化の利用による映像品質の一定化が生じる.本年度は,360度映像伝送にニアアナログ変調を利用するとともに,ユーザの視聴領域に合わせて送信電力を制御する無線360度映像伝送手法を設計した.これらの研究成果は,IEEE GLOBECOM2018にて発表済みである.1)多様な通信路品質に対処した伝送手法については,名古屋大学が提供する自由視点映像に関する世界的なビデオシーケンス,MATLABによるシミュレーションを用いた性能評価から,無線通信路品質が変動する場合や,利用可能な帯域幅が限定的である場合においても,提案手法が高い映像品質を達成できることを明らかにした.本研究で得られた成果は,マルチメディア分野における著名な国際学術誌であるIEEE Transactions on Multimediaに論文が採択されている.2)多様な無線媒体に対処した伝送手法については,Mitsubishi Electric Research Laboratoriesが提供するビデオシーケンスおよびMATLABを使用したシミュレーションによる性能評価から,既存手法と比較して複数の無線伝送路(LTEおよびWi-Fi)を利用できる場合,既存手法と比較して映像品質を大幅に改善できることを明らかにした.本研究成果をまとめた論文は,情報処理学会論文誌において発表済みである.また,本手法で得られた知見を他の複数無線伝送路環境の一つである可視光・Wi-Fi環境に適用した伝送手法についても設計を行ったとともに,得られた研究成果をIEEE International Conference on Communications 2018に発表済みである.3)多様な多次元映像に対処した伝送手法については,Ricoh THETAで撮影した360度映像およびビデオエンコーダを用いた性能評価から,設計した360度映像伝送手法は無線通信路品質の変動に対して高い耐性を持つだけでなく,送信電力をHMDを通してユーザが視聴している映像領域に重点的に割り当てることで,映像品質を向上できることを明らかにした.本手法で得られた知見はIEEE GLOBECOM 2018にて発表済みである.来年度は以下のように1)多様な通信路品質に対処した伝送手法,2)多様な無線媒体に対処した伝送手法,3)多様な多次元映像に対処した伝送手法についてそれぞれ取り組む.1)については,これまで単一視点映像・多視点映像を対象として設計したニアアナログ変調を用いた無線映像伝送手法をボリューメトリックコンテンツ,すなわち,点群情報に展開する.ホログラムに代表される3次元表示を支援する点群情報の無線伝送を高度化することで,遠隔地での3次元表示を可能にする伝送手法の実現を目指す.2)については,今年度,提案手法による効果が屋内環境における可視光および無線伝送路を同時利用した配信環境においても適用可能であることが基礎的評価から明らかとなった.来年度は,各伝送路品質が変動した場合などを詳細に評価することによって,提案手法の効果を詳細に議論する.また,得られた知見をIEICE Transactions on Communicationsに代表される国際学術論文誌に投稿することを目指す.3)については,今年度設計した無線360度映像伝送手法の発展を目指す.具体的には,伝送時にレートレス符号の導入をするなどして,無線伝送路品質の変動や,ユーザの視聴位置を考慮した360度映像配信のさらなる高品質化を達成する.また,得られた知見をIEICE Transactions on Communicationsに代表される国際学術論文誌に投稿することを目指す.1)多様な通信路品質に対処した伝送手法:無線伝送路を介して映像情報を伝送する場合,その通信路品質が時間的に変動しやすいことに起因して受信映像のエラー・損失が発生することによる映像品質の急激な劣化(クリフ効果)を招く.このような品質低下を抑制するためにニアアナログ変調を利用した映像伝送手法が近年提案されているが,多大なオーバヘッドによる品質低下を招く課題が残されている.そこで,本年度は映像信号のモデル化とモデルから得られたフィッティング関数を利用した低オーバヘッド映像伝送手法を提案した.性能評価から,本手法は既存のニアアナログ変調を利用した手法と比較して約2.7 dBの品質改善を得られることが分かった.これらの研究成果は国際学術誌IEEE Transactions on Multimediaにて発表済みである.

2)多様な無線媒体に対処した伝送手法:本テーマにおいては,複数の無線伝送路(LTEおよびWi-Fi)が映像配信に利用可能であるときに,より多くのユーザが受信可能なLTEチャネルを介してベース品質となる映像情報,一部のユーザが受信可能なWi-Fiチャネルを介して映像品質を強化可能な残余情報を送信することで,高映像品質を達成するマルチパスハイブリッド映像伝送手法を設計した.これらの研究成果は情報処理学会DICOMO2017で発表済みである.3)多様な多次元映像に対処した伝送手法:本テーマでは,各カメラのフレームごとの人気度に従ってビデオフレームの損失に対する耐性を適応的に制御する手法を提案した.また,無線通信路品質の変動にともなう映像品質の劣化に対処した新たな無線自由視点映像伝送手法を提案した.これらの研究成果は,電子情報通信学会英文論文誌およびIEEE International Conference on Communications 2017にて発表済みである.1)多様な通信路品質に対処した伝送手法については,Xiph.orgが提供する世界的なテストビデオシーケンス,MATLABを用いた性能評価から,無線通信路品質が時間的に変動する場合,利用可能な帯域幅が限定的である場合においても,提案手法が既存手法と比較して高映像品質を達成できることを明らかにした.本研究で得られた成果は,現在,自由視点映像配信環境への展開を進めているとともに,マルチメディア分野における著名な国際学術誌であるIEEE Transactions on Multimediaに論文が採択されている.2)多様な無線媒体に対処した伝送手法については,Mitsubishi Electric Research Laboratoriesが提供するビデオシーケンスを使った性能評価から,既存手法と比較して複数の無線伝送路を利用できる場合,既存手法と比較して映像品質を大幅に改善できることを明らかにした.本研究成果をまとめた論文は,現在,情報処理学会論文誌への投稿が完了しており,レビューが進められている.また,本手法で得られた知見が他の複数無線伝送路環境において適用可能であるか検討を進めている.3)多様な多次元映像に対処した伝送手法については,マルチビュービデオエンコーダ3D-ATMおよび名古屋大学が提供するマルチビュービデオシーケンスを用いた性能評価から,本年度設計した自由視点映像伝送手法は無線通信路品質の変動に対して高い耐性を持つことを明らかにした.本手法で得られた知見を元にして,現在,360度映像伝送手法の設計を進めている.また,研究成果をまとめた論文はIEEE Transactions on Multimediaへの投稿が完了しており,レビューが進められている.1)多様な通信路品質に対処した伝送手法:本年度は世界に先駆けて自由視点映像を対象とするニアアナログ変調を利用した無線映像伝送手法を提案した.
近現代タイにおける女性仏教運動-ジェンダーの視点から見た仏教社会の構造と思想史-

平成16年度には、まず6月26日-7月5日に韓国で開催された国際女性仏教徒会議に参加した。同会議では、これまでタイにおいて進行中の比丘尼復興運動に関する研究成果を報告し、またスリランカ、カンボジア、ベトナム、韓国、台湾、チベット、モンゴルなど、タイ以外の仏教国から参加した女性仏教徒と情報・意見交換を行った。特に、タイに先行して比丘尼復興運動が急速な進展を見せているスリランカの比丘尼および在家支援者からは、タイの各比丘尼支援グループが、スリランカのどのグループと接点を持っているのかについての、貴重な情報を得ることができた。次に8月22日-9月1日には、タイで比丘尼復興運動の新展開について、聞き取り調査および資料収集を行った。これまでタンマナンター比丘尼を中心に、複数のグループが相応の協力関係を保ちながら、比丘尼復興運動を展開していたのであるが、この調査時までに比丘尼復興運動推進者の間で相互不信が強まっていることが確認された。とりわけ、タンマナンター比丘尼を協力に後押ししていた女性上院議員ラビアップラット・ポンパーニットが、比丘尼復興運動に対する積極的支援を停止したことは、重要であると考えられる。また、スリランカと強力なパイプを持つタンマナンターから支援を得られない女性たちが、タイ人の僧侶によって沙弥尼の戒を受ける動きが、急速に拡大していた。タンマナンターのグループが厳格な人選を行っているのに対し、後者のグループは比丘尼出家に対する強い意欲をもつ女性たちに広く門戸を開いている。しかし、後者のグループに属する沙弥尼たちが比丘尼に出家するためには、スリランカの比丘および比丘尼による得度を受ける必要があるが、スリランカ渡航・滞在資金、タイ帰国後の見通しなどの点で、実現には多くの課題が残っている。平成17年2月12日-17日、再度、タイでの聞き取り調査および資料収集を行う。平成14年度には、同年度に交付された科学研究費補助金により、三度にわたる海外調査を行った。まず平成14年7月、台湾で開催された第7回サクヤディータ国際女性仏教徒会議に出席・報告を行い、現代タイ上座部仏教における比丘尼復興に直接の支援を与えた。海外の女性仏教徒と交流・意見交換・インタヴューを行った。特に、サクヤディータ会長Karma Lekshe Tsomo(チベット仏教に帰依するアメリカ人比丘尼)、現代スリランカにおける最初の比丘尼とその在家支援者、スリランカの比丘尼復興を支援した韓国および台湾の仏教僧団について、大きな知見を得ることができた。次に、同年8月、タイにて19日間の調査を行った。タイ滞在期間中、現代タイにおける上座部比丘尼復興運動のきっかけとなった2001年2月チャスマン・カビラシンの沙弥女出家以降の新聞記事を収集するほか、チャスマンの寺で実施されていた女性仏教徒の研修に参加し、参加者の体験・主張などについての調査を行った。また、チャスマンに続いて沙弥女に出家した、現代タイにおける第2、第3の沙弥女、彼女らの出家を支援したタイ人比丘、タイ人大乗比丘尼、アメリカ人比丘尼、そしてタイ・メーチー協会(メーチーとはタイ上座部仏教において伝統的な白衣の女性修行者)に対しても、インタヴュー調査を行った。そして、平成15年3月、14日間にわたり、タイにて、新聞記事収集、関連行事参加、比丘尼復興運動およびメーチー地位向上運動のリーダー・支援者および反対者15名にインタヴュー調査を行った。その結果、比丘尼復興運動とメーチー地位向上運動を通じて、宗教における女性の権利、上座部仏教社会における女性観・ジェンダー観などの論点が浮かび上がってきた。2003年度には、4月25日5月5日と、2月8日24日の二度にわたって、タイへ渡航し、調査を行った。いずれの調査においても、新聞記事収集および関係者へのインタヴューを通じて、比丘尼復興運動における最新の情報および知見を得ることかできた。第1回の調査では、主として比丘尼復興運動をリードしているダンマナンダ師の寺において行われている新規の女性出家者のためのトレーニング・プロジェクト、そしてそれを支援する知識人たちの啓蒙活動の進行状況を調査した。また、タイ・メーチー協会会長にインタヴューを行い、比丘尼出家に最も関心が高いはずの女性修行者メーチーの間で、比丘尼復興運動を疑問視する態度が、非常に強いことが確認された。これと並行して、メーチーが行っている農村開発プロジェクトや教育機関を見学し、比丘尼という出家の形式にとらわれない活動とその実績について、理解を深めた。第2回の調査では、主に、ダンマナンダ師の寺以外の場で、独自の修行生活を送る沙弥尼を訪問し、調査を行った。第一の例は、タイ南部ナコンシータンマラート県に、女性のみの寺を新たに設立したものである。その沙弥尼は、自分の出身村に近い土地を選び、近隣の住民および男性比丘の理解を得ようと試みていた。訪問時には、老若男女を問わない支持と共に、一部の在家男性からの嫌がらせも見られた。第二の例は、タイ東北部チャイヤプーム県の山中にある、男性比丘の寺に起居する沙弥尼である。この寺の比丘は女性の出家に理解を示し、彼女は修業に専心できる環境が得られていた。

その反面、従来、男性の比丘・沙弥が行ってきた儀礼等について、男女の隔たりのために、十分な教育サポートを受けることができないという問題点もみられた。この他、タイ人比丘が、過去のサンカラート令に反するにもかかわらず、公然と2名の沙弥尼を出家させており、比丘尼復興運動に新たな進展がみられることが碓認された。平成16年度には、まず6月26日-7月5日に韓国で開催された国際女性仏教徒会議に参加した。同会議では、これまでタイにおいて進行中の比丘尼復興運動に関する研究成果を報告し、またスリランカ、カンボジア、ベトナム、韓国、台湾、チベット、モンゴルなど、タイ以外の仏教国から参加した女性仏教徒と情報・意見交換を行った。特に、タイに先行して比丘尼復興運動が急速な進展を見せているスリランカの比丘尼および在家支援者からは、タイの各比丘尼支援グループが、スリランカのどのグループと接点を持っているのかについての、貴重な情報を得ることができた。次に8月22日-9月1日には、タイで比丘尼復興運動の新展開について、聞き取り調査および資料収集を行った。これまでタンマナンター比丘尼を中心に、複数のグループが相応の協力関係を保ちながら、比丘尼復興運動を展開していたのであるが、この調査時までに比丘尼復興運動推進者の間で相互不信が強まっていることが確認された。とりわけ、タンマナンター比丘尼を協力に後押ししていた女性上院議員ラビアップラット・ポンパーニットが、比丘尼復興運動に対する積極的支援を停止したことは、重要であると考えられる。また、スリランカと強力なパイプを持つタンマナンターから支援を得られない女性たちが、タイ人の僧侶によって沙弥尼の戒を受ける動きが、急速に拡大していた。タンマナンターのグループが厳格な人選を行っているのに対し、後者のグループは比丘尼出家に対する強い意欲をもつ女性たちに広く門戸を開いている。しかし、後者のグループに属する沙弥尼たちが比丘尼に出家するためには、スリランカの比丘および比丘尼による得度を受ける必要があるが、スリランカ渡航・滞在資金、タイ帰国後の見通しなどの点で、実現には多くの課題が残っている。平成17年2月12日-17日、再度、タイでの聞き取り調査および資料収集を行う。
精神疾患におけるシナプスmRNAグアニン四重鎖の機能解明

研究代表者は、特殊な核酸構造体である「グアニン四重鎖」を形成し、シナプス機能維持のために必要なタンパク質をコードするmRNA群、つまり「シナプスmRNAグアニン四重鎖」を多数同定し、グアニン四重鎖の形状変化によってそれらのシナプスへの輸送や翻訳効率が制御されることを見出した。しかしながら、mRNAグアニン四重鎖構造異常による脳機能への影響については未だ明らかにされていない。そこで本研究では、「精神疾患の認知障害」とシナプスmRNA輸送・翻訳において重要な役割を担う「シナプスmRNAグアニン四重鎖」の因果関係を個体レベルで解明することを目的とする。
膜電位依存性カリウムMチャネルの遺伝子クローニング

交換神経節細胞等でアセチルコリンはムスカリン性受容体を刺激し、緩除な興奮性シナプス(slow EPSP)を生じる。我々は、ムスカリン性受容体刺激によりMと呼ばれる膜電位依存性カリウム(K)チャンネルの制御機構について、研究してきたが、正確な制御メカニズムが未だ理解されていない。Mカリウムチャンネルの制御機構を知る目的を果たすために、Kチャンネルの遺伝子をとり、アミノ酸配列により、考えられるイオンポアの特性を推定し、制御機構例えばどういうキナーゼによるリン酸化があり得るかを推定することにした。RANソースとしてニューロブラストーマNG108-15細胞を培養した。RNAをアフリカツメガエカル卵母細胞に分注し、25日培養する。膜電位を-80mVに固定し、約1分脱分極刺激を加え、Mチャンネルの開口によるる外向き電流を記録した。あるいは電位を-30mVに固定し-60mVへのステップをかけ、Mチャンネルの閉口による内向き電流を測定した。その結果、Mチャンネルをコードするクローンをひろうことは難しいことが判明した。そこで、抑制クローニングを用いることとし、小脳よりンチャネルのような不活化しないでんりゅうに関与するクローンを拾った。そのcDNAは、474個のアミノ酸をコードするもので、膜を12回貫通する構造をもつことがわかった。酵母や線虫のゲノム計画でみつかったももと20-35%の相同性をもっていたが、ほ乳類では知られていない新規のたんぱく質であった。このたんぱく質を卵母細胞に発現したところ、それ自身では電流を通さなかった。今後このたんぱく質の性質を詳しく調べるつもりである。
身体障害者のための水中運動プログラムの開発

週1度の割合で、からだに何らかの障害のある人々(14名;障害の部位や程度は制限せず)が水中運動を実践した。1回あたり約70分の運動時間中、初めに水中ウォーキングを中心とした有酸素性の運動を約20分間実施した。その後約5分間、水中でのストレッチングを実施し、続いて約10分間水中でのレジスタンストレーニングを実施した。約10分間休憩を取った後、再び約20分間の有酸素性の運動(水中ウォーキングあるいは水泳)を行い、最後5分ほどクーリングダウンを実施した。1年間行った運動の長期的効果を調べるために、参加者に対して無記名、自由記述のアンケート調査を行った。その結果、「(1)障害や疾病の症状に何らかの変化があったか」に対しては、特に歩行能力の改善を挙げる回答が多く、その他、術後の回復が早かった、再手術をせずに済んでいる、腰痛が軽減し注射、服薬を止めることができた、現状を維持している、などの回答が得られた。「(2)障害や疾病に関わる部位以外の身体に何か変化があったか」に対しては、よく眠れるようになった、脚や腕の筋力が強くなった、という回答が多く得られた。また、体重が減少した、コレステロールが減少した、骨密度が増加した、風邪をひきにくくなったといった回答も得られた。「(3)精神的に何か変化があったか」に対しては、運動をするという楽しみができた。運動後に爽快感を感じる、前向きになった、自信がついてきた、明るくなったといった解答が得られた。質問項目中、精神的な効果に関する記述が最も多く得られた。「(4)日常生活の過ごし方に何か変化があったか」については、意識的に歩くようになった。積極的に外出するようになったといった回答が複数得られ、また家事を速やかに行えるようになったといった回答も得られた。障害があっても継続的に運動することによって身体的、精神的効果が得られ、それらはQOLの向上に役立っていることがわかった。身体障害者の水中運動実践による急性の効果として、運動実施日と非実施日の心臓の拍動間隔(心拍変動)を3名で測定し、両者を比較した。その結果、運動実施日で平均心拍数が有意に(P<0.001)高かった。心拍数が最高心拍数の60%以上である時間は、運動実施日で有意に(P<0.05)長く、平均257分だった。また、心拍変動をスペクトル解析し、運動実施日と非実施日のパワースペクトルを比較したところ、3名ともに共通して非実施日で低周波域、高周波域のパワーが多かった。特に副交感神経によって生み出される0.15Hz以上の高周波域のパワーが、運動実施日ではほとんどみられず、非実施日で確認された。これらの結果から、運動実践によって、運動の効果が得られるといわれている最高心拍数の60%以上の時間が十分に確保され、また1日の自律神経のバランスも変化することが明らかとなった。また、脚のむくみに対し運動実践がどのような効果があるかを調べところ、最高心拍数の60%の強度で約20分間水中ウォーキングを実践することで、足首、ふくらはぎ、太ももともに有意に(n=8,P<0.05)周径囲が減少することがわかった。これらの結果から、身体に障害があっても運動を実践する機会が得られることで、全身や末梢の循環に急性の効果をもたらすことがわかった。今後は、定期的な運動実践による長期の運動の効果や、運動時に行う動きの1つ1つが筋や循環に及ぼす効果について詳細に検討する予定である。
都市部地域住民を対象とする血漿Na利尿ペプチドと頸動脈硬化の進展に関する追跡研究

ベースライン時の3239名を対象に、hANP 43 pg/mL以上をhANP高値、BNP 100 pg/mL以上をBNP高値とした。頸動脈エコー検査において、平均、最大内膜中膜複合体厚がそれぞれ、1.1mm、1.7mm以上を平均IMT、最大IMTで有意プラークありと定義した。BNP高値郡において最大IMTプラークの危険度(95%信頼区間)が性年齢調整で、1.28 (1.01-1.61)、多変量調整で1.27 (1.01-1.60)であった。hANP高値と平均、最大IMTとの関係は見られなかった。慢性心不全は高齢者に多く全ての心疾患の終末像であり、その予防が極めて重要である。しかし、特定健診になって以来、心電図検査および胸部レントゲン写真が必須項目から外れ、心不全が顕性になるまで放置されることが懸念されている。心不全になると脳心腎連関により、互いに増悪させてしまうため、心不全は顕性になる前にできるだけ早期に予防を行うことが極めて重要である。しかし、心不全を簡便に推定可能なナトリウム利尿ペプチド(hANP、BNP)と頸動脈硬化との関係についての成果がこれまでにない。そこで、不顕性・顕性心不全の有所見率、ナトリウム利尿ペプチドとその後の循環器病リスクファクター及び頸動脈硬化の推移について明らかにし、心不全、循環器病の予防を資するための資料を作成することを目的とする。平成元年に性年齢階層別無作為抽出された方で、2006年2009年度にかけて健診受診し研究用の採血に同意された方で、健診受診年の古い方を選択して重複者を除外した3,239名を対象とする。健診に合わせて生活習慣問診を実施し、血漿(トラジロール入EDTA血漿)採血を行い、hANP、BNPを測定した。hANP 43pg/mL以上をhANP高値、BNP 100 pg/mL以上をBNP高値とする。hANP高値の割合は4090歳代にかけて男/女の順に、2%/16%, 4%/7%, 10%/17%, 31%/34%, 45%/56%, 83%/79%で、BNP高値の割合は4090歳代にかけて男/女の順に、4%/3%, 3%/4%, 10%/14%, 29%/27%, 47%/48%, 75/68%であった。hANP、BNP高値において、男女の高血圧群、女性の糖尿病群の割合が多く見られた。そこで、不顕性・顕性心不全の有所見率、ナトリウム利尿ペプチドとその後の循環器病リスクファクター及び頸動脈硬化の推移について明らかにすることを目的とする。平成元年に性年齢階層別無作為抽出された方で、2006年2009年度にかけて健診受診し研究用の採血に同意された方で、頸部エコー検査を実施し重複者を除外した2,003名を対象とした。hANP 43pg/mL以上をhANP高値、BNP 40 pg/mL以上をBNP高値とした。平均、最大内膜中膜複合体厚がそれぞれ1.1mm以上、1.7mm以上を平均IMT、最大IMTで有意プラークありと定義した。BNP高値群において最大IMTプラークの危険度(95%信頼区間)が性年齢調整で1.28 (1.01-1.61)、多変量調整で1.27 (1.01-1.60)であった。hANPにおいては関連性は認めなかった。当初研究計画に記載していたナトリウム利尿ペプチド(hANP, BNP)の測定数に達することができた。頸動脈エコー検査と合わせて解析すれば平成27年度の研究成果が可能となる。予防医学当初研究計画に記載していたナトリウム利尿ペプチド(hANP, BNP)の測定数に達することができた。ナトリウム利尿ペプチド(hANP、BNP)をまとめて測定するために次年度に回した。
自然災害の予測と防災力の総合的研究

我が国はほとんどあらゆる種類の災害が大規模に発生する自然条件下に置かれており、その上、最近の国土開発の進展や社会環境の変遷に伴って、災害の様相は変貌し複雑化している。本研究は学術審議会の建議にのっとり、まず当面推進すべき、3小領域の研究を強力にかつ効率よく推進するために、研究の評価、調整を行い、研究成果の討議・広報の機会を与えて実用に供するとともに、さらに災害研究の基礎的問題に関する検討を行うごと、等を目的とした体制を整えて実効あらしめた。一方、自然災害の研究には実際の災害に対する実証的研究が不可欠であるが、災害は決して単一の様相を示すものではなく、地域特性を持って、多角的に現われるのを常とする。したがって、突発災害調査と効果的に行うためには、広い専門分野および地域の専門家による迅速な組織作りがなされなければならない。本研究班ではこのような体制を整備している。さらに、本重点領域は6年間継続することとなっているうちの後半3年分の初年度として大いに研究を推進すよう体制を整えた。本年度から新しく出発した「広域水害・雪害」「内陸地震および火山の災害」と継続の「社会の防災力」の研究推進、調整および評価:研究代表者、総括班幹事(南)、3小領域代表者(高橋,荒牧,水谷)を中心に計画研究の代表者等によって行い,計画研究,公募研究を強力に推進した。1.3研究小領域の研究推進・調整および評価:研究代表者、本部幹事、3小領域代表者を中心に計画研究、公募研究を強力に推進した。2.災害研究の基本的問題に関する検討:5課題を設定して、それぞれ小人数の研究者からなる集中的な研究・討議を行い、全体のシンポジウムの機会に発表した。課題の選定は研究企画担当を中心に行った。
ブーム・膜複合構造による展開宇宙構造物の構築

ブーム・膜複合構造の特徴を生かした,ブームと膜を同時に収納ならびに展開可能な構造様式の宇宙展開膜構造を新たに提案し,その詳細な収納方法および展開挙動を明らかにするとともに,フライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.スケールモデルを用いて,重力補償装置を用いた地上展開実験,航空機実験による微小重力展開実験,ならびに真空槽を用いた展開実験を実施し,宇宙環境における展開挙動と超小型衛星のためのフライトモデル製作のための具体的な特性を明らかにした.これらの結果をもとに超小型衛星の展開膜機能モデルを設計・製作し,提案するブーム・膜複合構造の実現性を実証した.収納法と展開機構の開発:本研究で構築するブーム・膜複合構造の大きな特徴は,他のブーム展張式膜構造の提案ではブーム先端でのみ膜と結合しているのに対し,ブーム・膜を連続的に結合できる構造様式を導入する点である.この新たな「ブーム・膜複合構造」に用いる機構の開発のため,初年度ではまず1.4m×1.4mサイズの展開膜構造試験モデルの試作を通して,以下の課題に取り組み機能試験モデル製作のための課題を検討した.(1)ブーム・膜結合状態での高収納率を実現するとともに,再現性を持って収納する方法を検討し,十分な再現性を有することを検証した.(2)打上げ機械環境でのブーム・膜複合構造での収納膜保持法を検討し,振動試験モデルを試作し,CFRPブームによる保持効果が十分であることを明らかにした.(3)次年度以降に製作する機能試験モデル実験の準備として,1.7mx1.7mサイズのスケールアップした展開膜構造試験モデルを試作するとともに,重力保障装置としてホバークラフトによるシステムの試作を行い,ブーム展開が再現良くできることを示した.以上より,機能試験モデル製作に必要な基礎データならびに地上実験方法の確立をすることができた.収納法と展開機構の開発:本研究で構築するブーム・膜複合構造の大きな特徴は,他のブーム展張式膜構造の提案ではブーム先端でのみ膜と結合せざるおえないのに対し,ブーム・膜を連続的に結合できる構造様式を導入する点である.この新たな「ブーム・膜複合構造」に用いる機構の開発のため,初年度では先ず1.4mX1.4mサイズの展開膜構造試験モデルの試作を行った.これらの結果を踏まえて,本年度は前年度に製作したブーム・膜複合構造ならびに1.7mX1.7mサイズのスケールアップした展開膜構造試験モデルに対し,以下の課題を実施し,機能試験モデル製作のための課題を検討した.1.展開ダイナミクスを高速度カメラと画像解析ソフトを用いてブーム・膜複合構造の展開挙動を定量的に取得し,その特性の検討を行った.2.デオービット膜を想定して,ブーム径を小さくしフライトモデルを想定したサイズにしたブーム・膜複合構造の実現について,膜の折り畳み方法と,展開膜の構成を検討し,その実現可能性を明らかにした.本研究で構築するブーム・膜複合構造の大きな特徴は,他のブーム展張式膜構造の提案ではブーム先端でのみ膜と結合せざるをえないのに対し,ブーム・膜を連続的または多点で結合できる構造様式を導入できる点である.この新たな「ブーム・膜複合展開構造」に用いる機構開発のため,初年度では先ず1.4mX1.4mサイズの展開膜構造試験モデルの試作を行った.これらの結果を踏まえて,2年度は前年度に製作したブーム・膜複合構造ならびに1.7mX1.7mサイズのスケールアップした展開膜構造試験モデルに対し,展開ダイナミクスを高速度カメラと画像解析ソフトを用いてブーム・膜複合構造の展開挙動を定量的に取得し,その特性の検討を行った.また,デオービット膜を想定してブーム径を小さくし,フライトモデルを想定したサイズでのブーム・膜複合構造の実現について,膜の折畳み方法と展開膜の構成を検討し,その実現可能性を明らかにした.本年度は,昨年度のモデルを用いた地上実験を更に推し進め,機能モデルの検討を行うとともに,超小型衛星用高機能膜として,実証実験を行うために,航空機実験による微小重力展開実験を実施し,その詳細な挙動ならびにフライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.ブーム・膜複合構造を高収納率で実現できることを,40mm径ブームならびに13mm径ブームを用いた1.4mx1.4mならびに1.7mx1.7mサイズの展開膜構造を試作することを通して実証してきたことを踏まえて,1mx1mのブーム・膜複合展開構造を超小型人工衛星に搭載する際に必要な,ブームの収納時の収納癖の問題の重要性を明らかにすることができた.また,地上展開試験に必要な,新たな重力補償装置の提案を行うことができた.更に,航空機実験による微小重力環境での展開特性を取得することを通して,地上試験での展開特性の妥当性ならびに問題点を明らかにすることができた.本研究では,ブーム・膜複合構造の特徴を生かして,ブームと膜を同時に収納ならびに展開が可能な構造様式の宇宙用展開膜構造を新たに提案し,その詳細な収納特性および展開挙動を明らかにするとともに,フライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.初年度は,1.4mx1.4mサイズの展開

膜構造試験モデルの試作を行い,この結果を踏まえて,2年度は前年度に製作したブーム・膜複合構造ならびに1.7mx1.7mサイズのスケールアップした展開膜構造試験モデルに対して,展開ダイナミクスを高速度カメラと画像解析ソフトを用いてブーム・膜複合構造の展開挙動を定量的に取得し,その特性の検討を行った.またデオービット膜を想定してブーム径を小さくし,フライトモデルを想定したサイズでのブーム・膜複合構造の実現について,膜の折畳み方法と展開膜の構成を検討し,その実現性を実証した.3年度は更に,機能モデルの検討を行うとともに,超小型衛星用高機能膜として,宇宙実証実験を行うための航空機実験による微小重力展開実験を実施し,その詳細な挙動ならびにフライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.本年度は微小重力展開実験のデータを詳細に解析するとともに,真空槽実験を行うことにより,提案するブーム・膜複合構造の妥当性と問題点を明らかにした.更に,機能モデルを実際に製作し,その展開実験を実施し,提案する展開構造の小型衛星への搭載を実証した.ブーム・膜複合構造の特徴を生かした,ブームと膜を同時に収納ならびに展開可能な構造様式の宇宙展開膜構造を新たに提案し,その詳細な収納方法および展開挙動を明らかにするとともに,フライトモデル製作のための具体的な知見を取得した.スケールモデルを用いて,重力補償装置を用いた地上展開実験,航空機実験による微小重力展開実験,ならびに真空槽を用いた展開実験を実施し,宇宙環境における展開挙動と超小型衛星のためのフライトモデル製作のための具体的な特性を明らかにした.これらの結果をもとに超小型衛星の展開膜機能モデルを設計・製作し,提案するブーム・膜複合構造の実現性を実証した.ブーム・膜複合構造を高収納率で実現できることを,40mm径ブームならびに13mm径ブームを用いた1.4mx1.4mならびに1.7mx1.7mサイズの展開膜構造を試作することを通して実証することができた.また,具体的に重力補償を用いた地上試験によって展開可能であることを示すことができた.地上展開実験を通してブームの展開力と展開挙動が展開特性に大きな影響を与えていることが明らかになったことを踏まえて,ブーム単体の展開特性を定量的に明らかにすることができるとともに,超軽量展開膜構造が,重力補償装置の影響を極めて受けやすいことが明らかになったため,重力補償装置を有する展開特性から実際のフライトモデルの展開特性を推定することの重要性が明らかになった.本年度の研究で,ブーム・膜展開構造の機能モデルを製作するのに必要な物理データを取得することができ,概念モデルを製作することができたため,当初本研究課題で予定していた主たる課題を達成することができた.年度末に微小重力実験を実施したため,成果の報告について今後学会等に発表していく予定である.また,これまでの研究成果を踏まえて,今後は,実際のフライトモデルの製作を行うとともに,実証衛星として既にJAXAの革新衛星プログラムとして申請しているプロジェクトに反映し,実証実験を実施する予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。宇宙工学本年度の研究を通して,重力補償装置を有する展開特性から実際のフライトモデルの展開特性を推定することの重要性が明らかになったため,適切な重力補償装置を用いた地上実験方法を確立することが,機能試験モデル設計・製作のために必要であることが示された.これを踏まえて,以下の課題を推進する.1.本年度ならびに前年度に製作したブーム・膜複合構造に対して,重力補償装置の物理パラメータを変えることによる展開特性の違いを詳細に明らかにする.2.重力補償装置を有する展開実験結果から,軌道上展開特性を推定するための手法を検討するとともに,重力補償装置を用いた実験方法を確立する.3.ブーム・膜複合構造の展開