hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
方向依存性に起因する非線形摩擦と重心のずれを考慮した全方向移動ロボットの軌道制御

2 [オムニホイールの非線形摩擦に対してロバストな軌道制御系の提案]:我々が目的とする摩擦は非線形かつ時変特性を持つため,一般的な制御器で精度よく制御することは大変困難である。平成23年度は,既存のPID制御系や最適制御系に対し容易に追加できる非線形補償器の開発を目的とし,これまで提案してきたディジタル加速度制御系(DAC)を改良し,非線形補償器としての性能を向上させる研究を行った。具体的には,慣性項に対してオンラインシステム同定を適用する手法を提案し,ロバストな非線形補償器が構成できることをシミュレーションおよび実験により確認した。平成23年度は,提案手法をロボットマニピュレータに適用したが,本制御手法はマニピュレータのみならず非線形な要素を持つメカニカルシステムに対し汎用的に適用できる可能性を持つため,大きな研究成果であるといえる。研究実績の概要に記載した通り,平成24年度は2つの課題を解決することを目的に研究を実施した。課題ごとの評価は下記の通りである。課題1 [オムニホイールの非線形摩擦のモデル化]:平成24年度では,非線形摩擦の影響がより大きくなり低速度領域に着目し,オムニホイール移動ロボットが低速で移動する際の摩擦について機構面から解析を行いモデル化した。オムニホイールは,その機構によって特に低速度領域で大きな,そして強い非線形特性を持つことが知られている。そこで,低速度領域にターゲットを絞りモデル化を行うことで,実際のオムニホイールロボットの挙動を精度よくモデル化することに成功した。しかしながら,オムニホイールに固有の問題である方向依存性に起因する非線形摩擦について,実機の挙動と一致するような精度の良いモデリングができたとは言い難い。これからの研究を推進するに当たり,その基礎となる一定の成果を上げることができたため,評価を「(2)おおむね順調に進展している」とする。課題2 [オムニホイールの非線形摩擦に対してロバストな軌道制御系の提案]:平成24年度は既存のPID制御系と容易に組み合わせることができる非線形補償器について,(1)理論面から解析を行い,既存の制御系との関係を明らかにした,(2)新たなアプリケーションとして柔軟ロボットアームに提案手法を適用することにより,手法の汎用性を確認するとともに問題点を明らかにする,ということを行った。その結果,ここで提案した制御器は移動ロボットのみならず様々なメカニカルシステムの制御に応用が可能であり,さらに既存のPID制御器に組み合わせることにより非線形項が補償できることから有用性が高いと考える。そこで,この評価を「(2)おおむね順調に進展している」とする。これらを踏まえ,平成24年度全体の自己評価として「(2)おおむね順調に進展している」とする。研究実績の概要に記載した通り,平成23年度は2つの課題を解決することを目的に研究を実施した。課題1 [オムニホイールの非線形摩擦のモデル化]:平成23年度は車輪と床面の摩擦について一般的なモデルの構築を行い,その有効性をシミュレーションによって確認した。
導入遺伝子制御によるES細胞から有毛細胞への分化誘導メカニズムの解明

昨年度、内耳特異的転写因子であるMath1遺伝子、Brn3.1遺伝子を同時に制御可能な発現システムを組み込んだES細胞(Math1-Brn3c-ES;MB-ES)の樹立に成功した。このMB-ESを用いて、種々の条件により有毛細胞様細胞への分化誘導条件を検討した。まず、MB-ESに関しては、薬剤誘導開始から24時間以内で遺伝子の発現誘導が可能であることが、RT-PCRおよび免疫染色により明らかとなった。また、遺伝子発現制御と同時に種々の外的因子(ホルモン、成長因子)を組み合わせることで、さらに特異的な誘導が可能であるかを検討したところ、MB-ESの発現誘導と同時にBMP(骨形成タンパク)を添加して培養することで、有意に有毛細胞様細胞への分化誘導が行えることを明らかにした。さらなる条件検討により、遺伝子発現制御との相関関係を調べ、分化誘導条件とそのメカニズムの解明に重要な情報を得ることが可能であると考えられる。本年度の目標である遺伝子発現制御可能なES細胞の樹立を試みた。まず、内耳特異的転写因子であるMath1遺伝子断片をテトラサイクリン下で制御可能な発現プラスミド(pMath1)にサブクローニングした。大腸菌へのtransformation後大量培養し、transfection-gradeの精製を行い、充分量のプラスミドを得ることができた。ES細胞にはテトラサイクリン応答プラスミドを初めにtransfectionし、G418による薬剤セレクションを行い、48クローンを得た。そのうち一過性に発現プラスミドをtransfectionし、バックグラウンドが低く、応答発現が最大のクローン(tet-ES)を得た。このtet-ESに対し、プラスミドpMath1をtransfectionし、puromycinによるセレクションで、24クローンを得ることができた。そのうち、テトラサイクリンに対し、遺伝子発現量が可能なクローンを樹立できたことがRT-PCRにより確認できた(tet-Math1-ES)。現在、さらに別の内耳特異的転写因子(Brn3.1)の遺伝子導入に取り組んでおり、今年度内に樹立の予定である。来年度、さらに詳細にキャラクタリゼーションを行う。また、これとは別にES細胞から有毛細胞へ分化する際の条件検討も行っている。具体的には、未分化なES細胞より胚様体(Embyoid body ; EB)を作成後、種々の添加剤(ホルモン、成長因子)を添加し、その時期や添加量に応じて、上記遺伝子Math1,Brn3.1の遺伝子発現変化を調べている。このような条件検討により、外的因子(添加物)と遺伝子発現制御との相関関係を調べ、分化誘導条件とそのメカニズムの解明に重要な情報を得ることが可能であると考えられる。
伝統的都市空間の変容過程に即した保存・整備手法に関する日中比較研究

本年度は、主として以下の3つの作業を行った。1比較事例としての四川省歴史的都市調査5月に四川省を訪れ、北部に位置する三国史関連の10都市(成都、広漢、綿竹、綿陽、梓潼、昭化、広元ほか)の調査、現地行政との都市保存計画に関する意見交流を行い、北京・京都の比較参照事例とした。2北京市における詳細調査8月に北京の旧市街地での街区保存事例の詳細調査を行い、新築・改築四合院、「再解体(修景)」四合院の実測、ヒアリング調査などを行った。また、東城区都市計画担当者や四合院設計事務所を訪問し、歴史的街区保存と四合院改築の手法に関するインタビューを行った。これらの調査成果を保存・整備の事例をリスト化・類型化することによって、北京での都市保存の実態を把握した。3研究のとりまとめと発表中国都市と日本都市のそれぞれの現状の比較を意識しながら、実現可能な変容履歴を内在化させた保存・整備計画手法案を検討した。また、その成果を国際シンポジウム「東アジアにおける首都の近代化と都市保存」にて研究発表を行うとともに、専門家たちと議論した。以上の作業に基づいた論文を中国の専門誌に投稿した。本研究は、歴史都市の町並みと居住空間に関する有効な保存・整備手法を提案するため、日本・京都と中国・北京の歴史的市街地を比較対象として、それぞれの歴史保存地区、歴史建造物、文化財、記念物および自然環境(樹木、河川)、また伝統的風俗と祭りなどがどう保存されてきたか、また居住空間が如何なる変容の履歴を持ちつつ現代に至ったかに着目し、考察を行なおうとするものである。本年度は、主として以下の4つの作業を行った。まず、平成17年8月に京都の祇園地区、長浜黒壁町並み等の調査・考察を行った。平成17年10月には北京の旧市街地を訪ね、北京旧城内の文物保護単位(登録文化財)と保護院落(準文化財)の分布、四合院・胡同の残存状況を把握し写真撮影とヒアリング調査を行った。また、平成17年11月に南鑼鼓巷での街区保存事例の詳細調査を行い、特に解体中の四合院の実測、新築の四合院のヒアリング調査や生活様式など記録し、地区によってそれぞれに異なる保存実態・整備手法がみられることを解明した。一方、都市計画史の視点からは、いくつかの北京の古地図を利用して、街区・胡同の変遷の状況を考察し、北京の歴史的空間のコンテクストのミクロな分析を行い、街区構成の基本パターンを明らかにした。さらに、今後旧市街地の復元及び歴史都市の持続的発展の手法について提案するため、四川省広元市昭化の歴史的町並みの概要調査、市観光担当の副市長らと意見交換を行うと共に、北京との比較を行った。
古代日本語における述語形容詞化用法としての名詞修飾機能に関する統語構造論的研究

形容詞は名詞修飾に主たる機能を持つ。形容詞に限らず、名詞を状態的に修飾する揚合は形容詞的用法である。動詞の形容詞的用法には「流れる水」のような現在分詞的なものと「忘れられた事実」のような過去分詞的なものとがある。このうち前者の用法は、奈良時代から自動詞を資源として発達したが、後者は日本語独自のヴォイスの仕組みと受け身文の特徴が干渉して、成立が大幅に遅れた。本研究では、「失われた時間」「破られた記録」のような、他動詞を資源とし、これに受け身助辞が接続して自動詞に転換する過去分詞的用法の歴史的成立を通史的に解明した。かかる観点での研究は従来になかったものである。「他動詞・受け身・過去(タル)・名詞」の連接は、助辞ユ・ラユが未発達だった奈良時代に存在せず、ル・ラル成立後の平安時代に成立したが、文脈から自立した「忘れられた事実」のような形容詞的用法は成立しなかった。本研究ではその成立が近世期に下ることを明らかにしたが、それでも伝統的受け身文が干渉して「離縁された嫁」のような迷惑文の枠組みの中での成立であった。迷惑と無関係な「開かれた社会」のような広い用法を確立するのが明治期の欧文翻訳における過去分詞による名詞修飾の翻訳を通じてであったことを最終的に証明した。かかる観点からの研究は、従来に存在しない。古代日本語の動詞による名詞修飾機能の統語構造を解明するための基礎的な文献資料調査を行った。奈良時代語におけるこの種の典型的形式である能動態による名詞修飾の実例ともに、平安時代以後出現するとみられる受け身形式(る・らる)を用いた名詞修飾の用例に関して重点的な調査分類を行った。未だ初年度の調査のため、奈良時代と平安時代を俯瞰する見通しを得るに至らないが、当該研究のために購入した電子機器を用いた分類作業が比較的順調に推移した結果、次年度以後の結果がある程度予測できる結果を得ている。すなわち日本語の動詞による名詞修飾の機能は奈良時代において、リ、タリ、ナリを標識とする能動形式から平安時代において受け身ル・ラルを標識とする形式に次第に拡大発達を遂げたことである。この事実はあたかも英語において動詞の名詞修飾が現在分詞と過去分詞とを併用するという一般的現象にも通じる現象としてきわめて注目される。その際、すでに明らかにしているリ、タリ、ナリに上接する動詞には自動詞が多いという実態に対応して、ル、ラルを用いた名詞修飾用法の動詞群には他動詞が分布する傾向が強いという見通しを得た。かかる実態も日本語にとどまらない一般言語学的現象であると思われる。次年度以後、この見通しを補強してさらに歴史的な考証を踏まえる予定である。文献調査を始め、消耗品にかかる費消状況も良好である。また今年度は、上記の本体研究に平行して奈良時代語研究の基本的枠組みとして近世以後大きな説明力を発揮してきた五十音図に関する学説史的研究に具体的進展があった。すなわち鎌倉時代以後、音図の行所属に錯誤があった「おを」に関して本居宣長による訂正があったことは知られているが、この業績は、宣長自身が有する音韻体系に原因があったことが判明した。このことによって音図の「おを」の行所属が正され、古代語解釈の方法としての五十音図がテクストとして安定し、以後音声学のみならず古典文法の不動の枠組みとして大きな基盤を得たことを論証した。古代日本語の文法体系の解明は、五十音図を巡る学説史と連動することによって説得力豊かなものに展開するという見通しを得ることができた。次年度以後は、古代語の本体研究を補助する学説史に関する資料調査についても計画している。本年度は、奈良時代語における動詞の名詞修飾の用例のうちからタリに接する用例を求めて奈良時代語資料全般、平安時代語訓点資料と平仮名文芸作品、鎌倉時代語の文芸作品に調査対象を拡大して大規模な調査を行った。

その結果、タリを伴いながら名詞修飾する動詞は、奈良平安時代の資料においては自動詞に偏る傾向を見せるが、鎌倉時代に至って名詞修飾する動詞では他動詞が自動詞を上回るという逆転現象が認められる。この事実は、古代語の段階において日本語の名詞修飾においてタルを標識とした形容詞的用法に相応しく状態的意味を持つ自動詞に偏る傾向を見せたが、助辞タリが古代語における「タル名詞」に密集分布する状況から次第に文法的機能を高めて多様な文脈に用いられた結果、広く他動詞にも接するようになったことが明らかになった。この事実の報告と評価に関する論文を現在鋭意執筆中であり、最終年度中において口頭発表と論文公表を行う予定である。奈良時代語において文法的機能の貧弱さのために有効な働きをなしえなかった受け身助辞ユ・ラユに代わって平安時代ではル・ラルが活発な働きを実現するに至って日本語のボイスの体系が完成したことを解明した。その結果、受け身句「設けられタル調度」のごとき他動詞を資源にした名詞修飾が漢文訓読語脈の助けによって国語文脈に姿を現したことを明らかにした。しかし平安時代の段階ではこれらの句は未だ格関係を離脱するには至らず、純粋な形容詞的法である「魅せられタル魂」のごとき表現は明治以後の欧文脈の影響かと考えられるが、この点も併せて最終年度において明らかにしたい。完了辞リとタリは万葉集において専ら自動詞に接し、しかち名詞修飾に集中的に分布する。これは、両辞が物事の状態を標識する役割を担って登場したことを示唆する。特に「動詞タル・名詞」の連語型には動詞部が格関係を脱した形容詞的用法(例・荒れたる都)が発達していた。これに対して「動詞ル・名詞」にはこの種の格離脱の例が存在しないことが判明した。過去の動作作用の結果が継続していることを表示する形容詞的用法は、リ・キ・ケリ・ツ・ヌなど他の過去情報を持つ助辞群を用いず排他的にタリを介入させることが明らかになった。上代語の「動詞タル・名詞」の連語型には、他動詞が介入できない。これに他動詞を配置するとすれば自動詞に転換する受身助辞の接続が必要であるが「ユ・ラユ」の機能は貧弱で上代では使い物にならなかった。動作作用の結果継続を示す用法に、多数を占める他動詞を動員できないことは、上代語の表現上の制約であった。文法機能の高い「ル・ラル」が成立した中古にいたって「他動詞(ラ)レタル・名詞」の連語型が漢文訓読と平仮名散文において成立した。伝統的語脈を保守する和歌にはこの用法は観察されない。しかし「他動詞(ラ)レタル・名詞」の連語型には、格離脱を件う形容詞的用法が近世に至るまで発達しなかった。近世期に俳句のような極限的な短詩型文芸において伝統的な被害の受身の語脈の枠内で「去られたる身」のような形容詞的用法が成立した。明治期に欧語における非人格的なモノを主語とする被害受身ではない受動文や形容詞的過去分詞を当初、日本人は能動態による意訳で対処した。「魅入られたる人」のような形容詞的用法は、欧文翻訳の洗練の過程を通じて明治後半期に日本語文の中で成立したと考えられる。このようにして「開かれた大学」「約束された土地」のような被害の意味ではないモノを非修飾名詞とする他動詞資源の形容詞的方法が日本語文の中で可能になった。形容詞は名詞修飾に主たる機能を持つ。形容詞に限らず、名詞を状態的に修飾する場合は形容詞的用法である。動詞の形容詞的用法には「流れる水」のような現在分詞的なものと「忘れられた事実」のような過去分詞的なものとがある。
光販売における関係性マーケティング及び協働型マーケティングに関する研究

本研究の主たる研究課題である関係性マーケティングについては、農協を集荷組織とする厳格な階層型組織の共同販売が、従来の操作型マーケティングに該当することを福島県のJAみなみ会津の事例から明らかにした。一方、操作型マーケティングと一線を画する関係性マーケティングについては、農家と消費者の間の直接取引において、その特徴を見いだすことができた。以下では、上記のような結論を導き出した福岡県内938戸の農家を対象とした米販売チャネルの調査分析結果を要約する。1)農家の米販売チャネルとしては、JA出荷の65%についで消費者への直接販売が42.3%を占めている。また、直接販売のシェアは大規模稲作農家ほど高く、規模が大きくなるにつれて販売チャネルが複線化してくること、消費者への直接販売向け品種は、なんらかの「付加価値米」が多いことを明らかにした。2)JAへの出荷と比べた直接販売の手取は66.4%が多いとしているが、必ずしも「手取の多寡」という経済的要因だけでなく、「現金で精算される」、「個人的なつきあい」、「価値を正当に評価してくれる」、「代金精算が早い」などの要因によるチャネル選択が指摘されている。「付加価値米」が多いことは「「正当な評価」と関わっているし、「個人的なつきあい」は、ロコミによる宣伝の多さや知人の紹介による販路拡大の多さとも関わっていると推察される。以上の農家と消費者との直接取引の拡大は、従来のJA米を典型とする製品コンセプトを持った農協共同販売による大量販売型の操作型マーケティングとは異なり、生産者個々とニーズの多様化した顧客層が相互の目的に合致したチャネルで結びつき、ネットワークを構築する協働型マーケティングに該当するものといえる。このような協働型マーケティングは、中山間地域を主体とした条件不利地域でも一定の広がりの可能性を有しており、この点の実証研究は今後の課題としたい。18年度の研究計画に従って、まず第1に米の産消提携、直接販売に関する過去の研究成果や事例報告をサーベイしてデータベースを構築した。それをもとに、(1)農家(グループ)と消費者の直接取引(2)農産物直売所での取引(3)農協と生協との取引(4)消費者の生産行為を含んだ取引に類型化した。その上で、(3)のケースについて消費地サイドでは福岡県内の生協を取り上げ、産地サイドでは県内農協と岩手県、福島県の農協を取り上げ、生協一農協間提携の実態調査を行った。福岡県内の生協を取り上げたのは、精米施設と卸売機能を有する子会社を有しているからである。すなわち、組合員のニーズを把握した上で、組合員ニーズの条件を満たす産地との取引が可能であるからである。産地サイドに東北エリアを選定したのは、米産地として福岡県内農協の販売戦略と比較することに狙いがあった。分析の結果、産地サイドの各農協ともに、米市場の成熟化、アフターマーケットの必要性の拡大を背景として、積極的な関係性マーケティングを展開しており、それが生協との契約取引につながっていることが明らかとなった。また、単に米の取引にとどまらず、栽培基準遵守を確認するための生産プロセスの視察及び交流などが行われており、監視コストを関係性構築に有効に利用している実態が観察された。しかし、契約の遵守や産地との交流などにおいては、産地サイドに対応に差があり、これらが取引継続の有無を規定する要因であることも明らかとなった。しかし、取引コストの低減が図られているかどうかの分析を十分に行うことができたかった。従って、(1)、(2)、(4)のケースの調査分析とともに残された19年度の課題としたい。

本研究の主たる研究課題である関係性マーケティングについては、農協を集荷組織とする厳格な階層型組織の共同販売が、従来の操作型マーケティングに該当することを福島県のJAみなみ会津の事例から明らかにした。一方、操作型マーケティングと一線を画する関係性マーケティングについては、農家と消費者の間の直接取引において、その特徴を見いだすことができた。以下では、上記のような結論を導き出した福岡県内938戸の農家を対象とした米販売チャネルの調査分析結果を要約する。1)農家の米販売チャネルとしては、JA出荷の65%についで消費者への直接販売が42.3%を占めている。また、直接販売のシェアは大規模稲作農家ほど高く、規模が大きくなるにつれて販売チャネルが複線化してくること、消費者への直接販売向け品種は、なんらかの「付加価値米」が多いことを明らかにした。2)JAへの出荷と比べた直接販売の手取は66.4%が多いとしているが、必ずしも「手取の多寡」という経済的要因だけでなく、「現金で精算される」、「個人的なつきあい」、「価値を正当に評価してくれる」、「代金精算が早い」などの要因によるチャネル選択が指摘されている。「付加価値米」が多いことは「「正当な評価」と関わっているし、「個人的なつきあい」は、ロコミによる宣伝の多さや知人の紹介による販路拡大の多さとも関わっていると推察される。以上の農家と消費者との直接取引の拡大は、従来のJA米を典型とする製品コンセプトを持った農協共同販売による大量販売型の操作型マーケティングとは異なり、生産者個々とニーズの多様化した顧客層が相互の目的に合致したチャネルで結びつき、ネットワークを構築する協働型マーケティングに該当するものといえる。このような協働型マーケティングは、中山間地域を主体とした条件不利地域でも一定の広がりの可能性を有しており、この点の実証研究は今後の課題としたい。
穴内面穴放電加工法の開発－穴加工の常識を打破する穴内面への穴加工技術の確立－

本研究の目的は,あらかじめ加工された直穴の内面に対し,放電加工を用いて穴を創成する方法を開発し,さらに,深穴や曲がり穴および異形断面穴といった多様な形状の穴を創成する方法を開発することである.このような穴を本研究では「穴内面穴」と呼ぶ.当該年度は,昨年度から引き続き,主に直線形状をした穴内面穴を対象として,加工可能な穴内面穴の形状の多様化と高精度化を中心に研究開発を進めた.得られた主な成果や進展を以下に示す.1.穴内面穴の高精度化と異形断面化:昨年度の研究において,装置の改良により直線状をした穴内面穴の真直度の大幅な向上を実現したが,本年度の研究では,さらなる真直度の向上を目指し,板ばねの材質を改良した結果,真直度をさらに向上させる見通しが立てることができた.この結果は曲線状をした穴内面穴の高精度化にも大いに資すると予想される.また,昨年度までの研究で使用してきた電極は断面形状が円形であったため,加工される断面変化穴の断面形状も基本的に円形であった.そこで本年度の研究では,断面形状が正方形をした電極を使用したところ,断面が正方形の穴内面穴を創成することができた.さらに,この穴内面穴を利用して従来の基準面に垂直な面を基準とした真直度を評価することができた.2.あらかじめ加工された直穴と穴内面穴の内径比率の多様化:昨年度までの研究では,内径が21mmのあらかじめ加工された穴に対し,加工可能な穴内面穴の最小内径は3.1mmであった.本年度の研究では,加工可能な穴内面穴の小径化を実現する新型の装置を開発することによって,内径約0.7mmの穴内面穴を創成することができた.3.メカニズムの解明:基礎的実験を行うことによって,開発した装置による穴内面穴加工のメカニズムの一端を解明することができた.補助事業期間全体を通じ,創成可能な穴内面穴の幅を大いに拡張することができた.本研究の目的は,あらかじめ加工された直穴の内面に対し,放電加工を用いて穴を創成する方法を開発し,さらに,深穴や曲がり穴および異形断面穴といった多様な形状の穴を創成する方法を開発することである.本研究では,このような穴を「穴内面穴」と,また,その加工を「穴内面穴加工」と呼ぶ.当該年度は,直線形状をした穴内面穴を対象として,その創成方法の確立および加工可能な穴内面穴の形状の多様化と高精度化を中心に研究開発を進めた.得られた主な成果や進展を以下に示す.2.穴内面穴の長距離化と高精度化:長距離化については,電極や放電加工条件などを変更することにより,これまで100mm程度が最長であった穴内面穴の長さを最長で130mm程度まで延長することができた.また,高精度化については,板ばねの形状を改良することにより,穴内面穴の真直度を向上させることを目指したが,予想と反して真直度は悪化した.この結果から別の観点からの改良が必要であることがわかった.3.あらかじめ加工された直穴と穴内面穴の内径比率の多様化:あらかじめ加工された穴の内径は21mmであるのに対し,これまでに加工できた穴内面穴の内径は3.1mmのみであった.すなわち,前者の内径に対する後者の内径の比率は約15%であった.そこで,電極の形状や放電加工条件などを工夫することによって,加工可能な穴内面穴の内径を10.1mmまで拡大させることができた.すなわち,同比率を約48%まで上昇させることができた.装置の改良が奏功し,装置の運転に不可欠であった煩雑な作業が省略することができたため,動作実験や加工実験が効率的に行うことができるようになった.さらに,穴内面穴の長距離化,および,あらかじめ加工された直穴と穴内面穴の内径比率の多様化に関しては,一定の成果をあげることができた.また,穴内面穴の真直度の向上に関しては,挑戦したものの意外な結果となった.しかしながら,この結果は示唆に富むものであったため,今後の研究開発に良い影響を与えるものと考えている.以上より,おおむね順調に進展していると判断した.本研究の目的は,あらかじめ加工された直穴の内面に対し,放電加工を用いて穴を創成する方法を開発し,さらに,深穴や曲がり穴および異形断面穴といった多様な形状の穴を創成する方法を開発することである.本研究では,このような穴を「穴内面穴」と,また,その加工を「穴内面穴加工」と呼ぶ.当該年度は,直線形状をした穴内面穴を対象として,その創成方法の確立および加工可能な穴内面穴の形状の多様化と高精度化を中心に研究開発を進めた.得られた主な成果や進展を以下に示す.1.穴内面穴の高精度化:昨年度の研究において,板ばねの断面形状を改良することによって,穴内面穴の真直度を向上させることを目指したが,予想と反して真直度は悪化した.この事態を踏まえ,本年度の研究では,次の2つの方法を考案した.1つは板ばねの薄片化する方法,1つは板ばねを2本使用する方法である.それぞれの方法を実現する新型の装置を開発した.これらの装置を用いて穴内面穴を創成した結果,穴内面穴の真直度を大幅に向上させることができた.

2.あらかじめ加工された直穴と穴内面穴の内径比率の多様化:昨年度の研究において,内径が21mmのあらかじめ加工された直穴に対し,加工可能な穴内面穴の内径を10.1mmまで拡大させることができた.すなわち,前者の内径に対する後者の内径の比率は約48%まで上昇させることができた.本年度の研究では,電極の形状や放電加工条件などを工夫することによって,加工可能な穴内面穴の内径をさらに20.2mmまで拡大させることができた.すなわち,同比率を約96%まで上昇させることができた.加えて,加工可能な穴内面穴の内径の縮小化にも取り組み,内径が1mm以下の穴内面穴の創成にも実現の確かな手応えを得た.穴内面穴の高精度化,および,あらかじめ加工された直穴と穴内面穴の内径比率の多様化に関して,大きな成果をあげることができた.他の目標についても,これまでに蓄積したノウハウを活用することによって成し遂げられるのではないかと予想している.以上より,おおむね順調に進展していると判断した.本研究の目的は,あらかじめ加工された直穴の内面に対し,放電加工を用いて穴を創成する方法を開発し,さらに,深穴や曲がり穴および異形断面穴といった多様な形状の穴を創成する方法を開発することである.このような穴を本研究では「穴内面穴」と呼ぶ.当該年度は,昨年度から引き続き,主に直線形状をした穴内面穴を対象として,加工可能な穴内面穴の形状の多様化と高精度化を中心に研究開発を進めた.得られた主な成果や進展を以下に示す.1.穴内面穴の高精度化と異形断面化:昨年度の研究において,装置の改良により直線状をした穴内面穴の真直度の大幅な向上を実現したが,本年度の研究では,さらなる真直度の向上を目指し,板ばねの材質を改良した結果,真直度をさらに向上させる見通しが立てることができた.この結果は曲線状をした穴内面穴の高精度化にも大いに資すると予想される.また,昨年度までの研究で使用してきた電極は断面形状が円形であったため,加工される断面変化穴の断面形状も基本的に円形であった.そこで本年度の研究では,断面形状が正方形をした電極を使用したところ,断面が正方形の穴内面穴を創成することができた.さらに,この穴内面穴を利用して従来の基準面に垂直な面を基準とした真直度を評価することができた.2.あらかじめ加工された直穴と穴内面穴の内径比率の多様化:昨年度までの研究では,内径が21mmのあらかじめ加工された穴に対し,加工可能な穴内面穴の最小内径は3.1mmであった.本年度の研究では,加工可能な穴内面穴の小径化を実現する新型の装置を開発することによって,内径約0.7mmの穴内面穴を創成することができた.3.メカニズムの解明:基礎的実験を行うことによって,開発した装置による穴内面穴加工のメカニズムの一端を解明することができた.補助事業期間全体を通じ,創成可能な穴内面穴の幅を大いに拡張することができた.引き続き,直線形状をした穴内面穴を対象として,加工可能な穴内面穴の形状の多様化と高精度化に関する研究開発を推進する.それとともに,この研究開発において獲得したノウハウを基盤にして,曲線形状をした穴内面穴を対象とする研究開発についても着手する予定である.引き続き,直線形状をした穴内面穴を対象として,加工可能な穴内面穴の形状の多様化と高精度化に関する研究開発を推進する.それとともに,これまでの研究開発において獲得したノウハウを基盤にして,曲線形状をした穴内面穴を対象とする研究開発についても着手する予定である.また,加工装置の主要な構成要素の属性や放電加工条件が及ぼす影響の調査,および,加工装置による穴内面穴加工のメカニズムの解明を目的に研究を進める予定である.
3次元骨組構造物に対する加速付き勾配法を用いた効率的な非線形解析手法の開発

本研究は,適応再スタート付き加速勾配法(以下,加速勾配法)を構造物の非線形解析に応用し,大規模問題に対する計算時間を短縮することで,構造物の設計の質の向上に寄与することを目的とするものである。まず,弾性解析に対して,1剛性方程式を直接解く方法と,2ポテンシャルエネルギー最小化問題を加速勾配法で解く方法との比較検証をした。非常に大規模な問題においては,1の方法よりも2の方法の方が高速に釣合変位を求めることができることが確認された。また,幾何非線形解析への方法2の適用にも着手し,非常に大規模な問題に対しては,1よりも2の方が計算時間が少なくなる傾向にあることが確認され,本手法の有効性が確認された。まず,弾性解析に対して,1剛性方程式を直接解く方法と,2ポテンシャルエネルギー最小化問題を適応再スタート付き加速勾配法で解く方法との比較検証をした。その成果は,今年の8月末の日本建築学会大会で学生が発表予定である。加えて,非線形解析への方法2の適用にも着手した。構造物の釣合解析における非線形性は,材料非線形性と幾何学的非線形性に大別されるが,昨年度は幾何学的非線形解析を対象として,1ニュートンラプソン法により非線形剛性方程式を直接解く方法と,2ポテンシャルエネルギー最小化問題を加速勾配法で解く方法を比較した。その結果,やはり,非常に大規模な問題に対しては,1よりも2の方が計算時間が少なくなる傾向にあることが確認された。2の方法で解く際に,加速勾配法以外に,最急降下法,共役勾配法,準ニュートン法といった他の勾配法の適用も試みたが,大規模問題に対しては加速勾配法が最も高速に解が得られた。研究成果は,昨年末に開催された日本機械学会第12回最適化シンポジウム(OPTIS2016)で社会に発信した。建築構造物は近年高層化・複雑化が顕著であり,それに伴って解析モデルの規模も拡大しているため,大規模問題に対して有効性が確認された本手法は,そのような背景を有する建築構造物の解析手法の1選択肢として有効なものとなり得ると考えられる。28年度は,加速勾配法のプログラムの実装と,線形弾性範囲内におけるポテンシャルエネルギー最小化問題への同手法の適用が目標であった。結果として,プログラムは滞りなく実装でき,線形弾性範囲内におけるポテンシャルエネルギー最小化問題への加速勾配法の適用と結果の検証は昨年夏前には完了した。そこで,29年度に着手予定であった非線形解析への適用を前倒しでおこなった。材料非線形解析への着手こそできなかったが,幾何学的非線形解析への加速勾配法の適用と検証は行うことができ,OPTIS2016への学会発表へと繋げることができた。前年度までに,弾性解析に対して,1剛性方程式を直接解く方法と,2ポテンシャルエネルギー最小化問題を適応再スタート付き加速勾配法で解く方法との比較検証をした。その結果の一部は,2017年8月に行われた日本建築学会大会にて学生と連名で発表され,学術講演梗概集に収録されている。構造物の釣合解析における非線形性は,材料非線形性と幾何学的非線形性に大別されるが,2016年度は幾何学的非線形解析を対象として,1ニュートンラプソン法により非線形剛性方程式を直接解く方法と,2ポテンシャルエネルギー最小化問題を加速勾配法で解く方法を比較し,その成果を日本機械学会第12回最適化シンポジウム(OPTIS2016)で社会に発信した。2017年度は,2016年度に未着手であった材料非線形解析について加速勾配法を適用することを行った。やはり,大規模問題に対しては加速勾配法による方法が有効であることが確認され,その取り組みの成果は,2018年3月末で修士課程を修めた学生の修士論文として取りまとめられた。建築構造物は近年高層化・複雑化が顕著であり,それに伴って解析モデルの規模も拡大しているため,大規模な非線形問題に対して,幾何学的非線形解析と材料非線形解析の双方において有効性が確認された本手法は,そのような背景を有する建築構造物の解析手法の1選択肢として有効なものとなり得ると考えられる。また,幾何非線形解析への方法

2の適用にも着手し,非常に大規模な問題に対しては,1よりも2の方が計算時間が少なくなる傾向にあることが確認され,本手法の有効性が確認された。昨年度行うことができなかった材料非線形解析への加速勾配法の適用と有効性の検証を行うことが第一目標である。5月中までに理論構築を行い,数値実験ができる状態にする。その後,78月までに,昨年度の研究成果である幾何学的非線形解析に対する加速勾配法と,この春に理論構築する材料非線形解析に対する加速勾配法を組み合わせて,複合非線形解析に対する加速勾配法についての検討も行う。その後,研究成果の是非や質の向上を図るため,対外的な意見交換を行う。具体的には,10月に実施される予定の第12回コロキウム構造形態の解析と創生2017および12月に実施される予定の第40回情報・システム・利用・技術シンポジウムのいずれかもしくは双方への論文投稿及び発表を行う。また,9月にドイツで行われるIASSでの積極的な意見交換も行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。建築構造29年度が最終年度であるため、記入しない。
初期言語発達と認知発達の関係について

日本語獲得過程とそれに関わる認知能力の解明を目的とし10,12,15,18,21,24,27ケ月児各10名の縦断研究と4児の語連鎖出現から生産的二語発話に至る縦断研究をおこなった。日本語発達過程の量的言語測度を確立する目的で、子どもの発話データについて、形態素分割の単位を3種の方法でコンピューター入力した。語連鎖の出現から助詞を含む多語発話の発達過程を縦断データでみると、活用形付属語連鎖と分離型二語発話が14-15ケ月に出現し、16-18ケ月で終付属語連鎖、18-20ケ月で格・係助詞が出現した。この格・係助詞出現と同時期に自立語二語が出現し、その後、急激に統語発話が急増していた。これは格助詞の出現が文法の出現を意味していることを示している。認知については、文法出現期に次に生起することの予測、2つのアイディアの結合、主格の意識等、大きな変化が生起していた。18,21,24,27ケ月児の横断データでは18ケ月児は前統語段階におり、21ケ月児で統語発話が増加し、ルールに支配された発話は24ケ月児で大であった。21ケ月児は個人差が非常に大であった。言語と認知(今年度は遊び)との関係をみると、遊びの象徴化の程度では、統語発話数、位置的・意味的一貫性発話組数とも、シンボル合計、そのなかでも属性との偏相関(年齢一定)が高かった。系列化では統語発話数と人形を含む系列遊びととの偏相関、位置的意味的一貫性発話組数と異なったタイプのふり遊びを3以上含む系列遊び数、プランのある遊びとの偏相関が高かった。系列遊びと言語の関係では、遊びが言語に先行する子どもがいた。シンボルを含む遊びは前統語段階以前には出現していなかった。プランのある遊びは不完全生産統語段階と生産的統語段階の子どもに出現した。言語と遊びの結合能力の発達は密接な関連をもっていたが、その出現時期は個人差が非常に大であった。
Ｊ－ＰＡＲＣの白色中性子線を用いた多波長原子分解能ホログラフィー法の確立

原子分解能中性子ホログラフィーは、中性子実験としては唯一の核種選択的な局所構造解析技術であり、スピンや水素、ホウ素などを含む機能性材料にとって決定的な役割を果たす。本研究では大強度陽子加速器施設(J-PARC)を利用して、鮮明な水素やホウ素の原子像をえる白色中性子ホログラフィーを世界で初めて実現することを目指した。その結果、J-PARCの大強度白色ビームを用いることで、100個を超えるホログラムを一度に測定でき、シンチレーション材料CaF2でのドーパントまわりの原子局所構造の可視化に成功した。これは中性子ホログラムが機能性材料研究に有効であることを証明しており、当初の本課題の目的は達成された。シリコンに微少量のボロンや燐をドープすることでn型かp型かを制御できる。これは、マクロな性質が微少量ドーパントに支配されることを意味しており、ドーパント周囲の環境を直接解明できれば、機能性材料の機構解明、高度化が可能と予想できる。しかし、局所構造の観測は通常の回折実験ではほぼ不可能であり、とくにボロンのような軽元素観測にはX線は感度が弱いことから、ドーパント周りの局所構造解明は、その重要性にもかかわらずいまだ不十分である。我々は、ドーパント周囲の3D原子局所構造の観測のため、従来の実験技術の延長上にはない実験手法「原子分解能中性子ホログラフィー」に注目している。原子分解能中性子ホログラフィーは、中性子実験としては唯一の核種選択的な局所構造解析技術であり、かつスピンや水素やボロンなどの軽元素ドーパント研究にとって決定的な役割を果たる。しかし従来は強度不足から単波長中性子でしか測定できず、再生像の鮮明度が不十分であり、ドーパント周りの局所構造研究には精度が不十分であった。本研究ではこの点を克服するため、大強度陽子加速器施設(J-PARC)を利用して多波長での中性子ホログラフィーを世界で初めて実現することをめざす。成功すれば水素原子像再生の飛躍的高度化が可能になる。さらに0.01Aで原子位置を決定する解析コードの開発、白色偏極中性子を用いた高精度磁気イメージングにも取り組む。X線では例えば0.8-1.0A範囲で10本程のホログラムを測定するが、本計画ではさらに広い波長範囲(0.6-10A)ではるかに多数(100本程度の波長で中性子ホログラムの測定をめざすので、再生像精度がX線、電子線を上回る可能性もある。また偏極中性子ホログラフィーにも挑戦する。原子分解能中性子ホログラフィーは、中性子実験としては唯一の核種選択的な局所構造解析技術であり、かつスピンや水素研究にとって決定的な役割を果たす。本研究では大強度陽子加速器施設(J-PARC)を利用して、多波長での精密中性子ホログラフィーを世界で初めて実現する。X線では例えば0.8-1.0A範囲で10本程のホログラムを測定するが、本計画ではさらに広い波長範囲(0.6-10A)ではるかに多数の波長で中性子ホログラムの測定をめざす。平成24年度には主にJ-PARCでの測定系構築、試料作成を行った。パルス中性子源でのホログラフィーは世界的にも初めての試みであり、J-PARC装置側と綿密な打ち合わせを行った。それをふまえH24年度後半にJ-PARCのBL10装置のマシンタイムを申請、採択された。平成24年度1月までの期間にBL10実験に最適化した装置をX線ホログラフィー装置の測定系をベースにLabviewを用いて構築した。とくにJ-PARC装置の特性、とくにイベント処理機能をホログラフィー測定に活用した。また実験に必要な物品としてB4C中性子遮蔽材等を購入している。同時に、初めてのJ-PARCホログラフィー実験のための試料を検討し、金属材料研究所においてCaF2にEuをドープした大型単結晶を育成した。そのための原料を購入している。これらの準備を行い、平成25年2月と3月にBL10で実験を行い、世界で初めてのパルス中性子ホログラフィーデータを得ることに成功した。実験準備と平行し、韓国原子力研究所の専門家との議論、中性子科学会、物理学会などで情報収集、技術検討を行った。原子分解能中性子ホログラフィーは、中性子実験としては唯一の核種選択的な局所構造解析技術であり、かつスピンや水素、ホウ素など機能性材料にとって重要な軽元素の研究にとって決定的な役割を果たすと期待されている。すでに日本でも中性子ホログラフィーは実現してはいるが、従来の技術では強度不足から単波長ホログラムしか測定できず、測定は可能であるものの再生像の精度が不十分であった。

本研究ではこの点を克服するため大強度陽子加速器施設(J-PARC)を利用して、一度に多数の波長でのホログラムを測定し、鮮明な水素やホウ素の原子像をえる白色中性子ホログラフィーを世界で初めて実現することを目指した。H24-H25年度の検討と装置開発、解析ソフト開発をふまえ、H25年度、H26年度にJ-PARCのBL10で実験を行った。その結果、J-PARCの大強度白色ビームを用いることで、100個を超える多数ホログラムを一度に測定できることを立証した。かつ、実験後に必要な統計をみながらホログラムの数を調整することができることも示した。BL10での実験では、試料として代表的シンチレーション結晶であるEu1%ドープCaF2を用い、明瞭なCa像、Eu像、F像を三次元的に得ることに成功した。一方、同じ試料を用いてXAFS測定を行った結果、ドープされたEuが三価で存在していることを確認した。これは、電気的中性を維持するため、過剰フッ素がEu周りにあることを意味しており、実際、ホログラムから再生された原子像では、過剰フッ素が見いだされている。これらの結果は、白色中性子ホログラムが機能性材料での実際の局所構造研究に有効であることを証明しており、当初の本課題の目的は達成された。この結果は報告書執筆段階で論文にまとめているところである。中性子科学、材料科学磁性物理学H25年度には、J-PARC/MLFのBL10においてガンマ線を測定するインバース法で本格的研究実験を開始する計画であり、試料環境、測定装置はH24年に作成した装置を用いる予定であった。しかし、H25年5月のJ-PARCでの事故により、J-PARC/MLFが予定外のシャットダウンとなり、予定していた中性子本実験を実施することができなかった。このため期待していたデータが得られず、この意味で計画は遅れている。一方で、H24年度に得たEuドープCaF2の局所構造データの解析を進めることに集中した結果、Euドーパント回りの局所構造の可視化に成功した。さらに、多波長を用いることでの高精度化が実現できることが実証できた。世界初の実証であり、H25年度には実験は進展しなかったものの、本計画の狙いが正しかったことを示す重大な結果である。平成24年度の装置構築、試料選定と単結晶育成の準備を綿密におこない、J-PARCでの最初の実験にとりくんだ結果、世界で最初のパルス中性子ホログラフィーのデータを得る事に成功した。まったく新しい試みであることから技術的な困難が予想されたが、実験はほぼ期待通りの進展を見せている。また最初の試料となったEuドープCaF2単結晶も、予想通りの十分な強度がありテスト試料として適切であったことが証明できた。2月、3月の実験では、技術的な問題点の洗い出しも目標としており、実際、中性子遮蔽、γ線検出などで課題が見つかっている。実験後に検討を進めており、それらの課題が技術的に克服可能なものと判断できたので、さらなる高度化が可能という判断をしている。以上の事から、平成24年度は順調に計画が進展したといえる。H26年度は最終年度であり、H25年度に実施できなかった実験を成功させる。大山と林が行う。実験はH26年度後半に予定している。このため、遮蔽体などの作製を行う。
LiposomeーAdriamycinによる転移性肝癌の治療と防止;特に経門脈的投与による基礎的臨床的検討

この研究においては、まず、アドリアマイシン封入りポソ-ムの経門脈的投与によるアドリアマイシン組織内濃度や抗腫瘍効果について、白色家兎のVX2腫瘍転移性肝癌モデルを用い検討を行なった。リポソ-ムは、ホスファチジルコリンとコレステロ-ルのモル比2:1のものを用い、凍結乾燥法による、アドリアマイシン封入リポソ-ムを製作した。リポソ-ム化による、アドリアマイシンの肝組織内濃度は増加し、また、心臓組織内濃度は低下した。in vivoでの抗腫瘍効果を家兎にて検討したが、アドリアマイシン封入リポソ-ムの経門脈投与群は、control群やアドリアマイシン群に比し、有意にその生存期間の延長が認められた。組織学的検討でも、アドリアマイシン封入リポソ-ムの経門脈投与は、アドリアマシンの経門脈投与と比し、著明な変化を認めなかった。これらの結果から、この剤型のアドリアマイシン封入リポソ-ムの経門脈的投与は、副作用も認めず、アドリアマイシン投与より転移性肝癌の治療による有効であるとの結論を得た。これらの結果を考慮して、我々は、臨床的に転移性肝癌の治療の効果について検討を行なった。切除不能転移性肝癌の患者の10例に、皮下埋没型リザ-バ-を介して、アドリアマイシン封入リポソ-ム(20ー30mg/2 weeks)の投与を行ない、効果の検討を行なった。投与患者の全てに、肝機能障害や骨髄抑制などの副作用は認めなかった。アドリアマイシン封入リポソ-ムを経門脈的に投与した10例の平均生存期間は439日で、胃癌の3例と子宮癌の1例が術後468日生存し、2例が600日以上生存している。以前にアドリアマイシンやMTXー5FUを経門脈的に投与し検役を行なった転移性肝癌の症例の平均生存期間は141日であり、アドリアマイシン封入リポソ-ムの経門脈投与は、手術不能な転移性肝癌の患者の生存期間を有意に延長したといえる。Liposome-Adriamycinはその性質より、正食水または蒸留水の溶液として保存するには問題があり、また調製法が繁雑であり臨床使用しずらいものであった。そこで、今回我々は、バイアルビンごとにliposome50mgとadriamycin(ADM)10mgとを含むものを凍結乾燥法にて製作しこれを使用した。調製はバイアルビンごとに超音波法にて行ない、そのliposomeのADM含有率は平均32%であり、粒子径は平均219.8nmであった。実験ではこのliposome-ADMをゲル瀘過をせずにfree-ADMを含むままで使用した。家兎を使用した経門脈内投与の検討では、投与後2時間の末梢血ADM濃度がliposome-ADM群では平均0.083μg/ml、free-ADM群では平均0.039μg/mlとliposome群が有意に高値を示しその徐放効果を認めた。また組織内濃度の検討でも、投与後2時間の肝及び腫瘍の組織内

ADM濃度がliposome群で平均11.54μg/gと5.26μg/g、free-ADM群で平均4.22μg/gと3.42μg/gとliposome群で高値を示し、心及び肺ではliposome群で平均5.75μg/gと6.37μg/g、free-ADM群が平均8.17μg/gと10.21μg/gとliposome群で低値を示した。liposome-ADMの経門脈投与における副作用の検討でも肝機能や末梢血像等に特に異常値を認めなかった。以上の結果よりliposome-ADMはfree-ADMよりもより高い抗腫瘍効果と副作用の軽減が期待された。そこで、家兎の腸間膜静脈よりVX2腫瘍を投与した転移性肝癌モデルを作製し転移抑制効果を比較したが、liposome-ADM群はfree-ADM群より有意に転移を抑制した。同様のモデルで抗腫瘍効果について検討したが、平均生存日数がcontrol群が32日、free-ADM群が40日に比べ、liposome-ADM群は投与後100日の時点で74日、生存率が50%と有意にその延長を認めた。現在、より高い含有率のliposome-ADMを製作する製剤及び調製方法を検討中である。また、monocyte-macrophage systemへの影響についても検討中である。Liposome-Adriamycin(L-ADM)は、経門脈的に投与されると、肝及び脾に、free ADMを投与した時よりも多くのADMが集積することは既に報告した。投与されたL-ADMは、肝及び脾のmonocyte-macrophagesystemになんらかの影響を及ぼしていると考えられる。今回は、L-ADM及びADMの経門脈投与の各組織のcytotoxicity及び肝のkupffer cellへの影響について検討を行った。組織のcytotoxicityは、肝のnonparenchmal cell(NPC)と脾細胞をeffector cellとし、YAC-1をtarget cellとした^<51>Crrelease assayで、肝のkupffercellはP-815をtarget cellとした^<51>Crrelease assayで比較検討を行った。脾細胞のcytotoxicityはL-ADM投与群とADM投与群の両群ともに低下を示したが、投与は1週間後にはcontrol群と同等に回復を認めた。また、L-ADM投与群はADM投与群により高値を示したが、有意差は認められなかった。肝のNPCのcytotoxicityにおいても、投与後には低下を示したが、脾と同様に1週後にはcontrol群と同等に回復を示した。また、肝においてもL-ADM投与群はADM投与ぐんよりも高値を示したが、有意差は認められなかった。kupffercellへの影響に関する検討では、L-ADM投与群とADM投与群とともに高い活性を示したが、両群に有意差は認められなかった。組織学的な検討においては、肝には特に異常な所見は認めず、脾において軽度のatiophicchangeを両群に認めたのみであった。以上より、L-ADMはfreeADMよりmonocyle-mactophagesystemに対して有利に作用しているようである。liposomeによるADMの肝のクリアランスの増加、macrophage aotivatorとしての作用により、癌の肝転移をより効果的に抑制すると考えられた。実験的検討では、アドリアマイシン封入リポソ-ムの経門脈投与はVX2腫瘍を用いた転移性肝癌モデルの生存率の有意な増加を認め、その有効性が確認された。さらに、本投与法が臨床的に安全であることを種々の面から検討し、転移性肝癌の治療を目的として臨床応用の検討を行なった。10例の転移性肝癌患者(胃4例、直腸4例、結腸、子宮各1例で、H_2が3例、H_3が7例)に、アドリアマイシン
オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出

薬物療法では、副作用をできる限り抑え、効果を最大限に引き出すのが理想である。抗がん剤は、安全に治療できる有効濃度域が狭く、僅かな過剰投与で毒性が生じる。また、患者ごとに薬の効きかたが顕著に異なる。従って、一人ひとりに合わせた投薬プロトコルの決定が強く求められているが、その実施例は稀である。最大の理由は、治療の指標となる血中の「薬物」濃度を、臨床の現場で簡便に知る技術が確立していないことにある。ごく最近、申請者は、最先端の針状「ダイヤモンドセンサ」を活用し、抗がん剤など数種の薬物について、それぞれの濃度を生きた動物の“ごく少量"の体液中からリアルタイム測定する計測基盤を創出した(Nature Biomed Eng 2017)。本研究では、この技術を応用し、血中の薬物濃度を、“一滴"の血液から「その場で瞬時に」定量するためのポータブル測定器の創出を目的とした。本年度は、分子標的薬レンバチニブ、イマチニブを測定薬物とし、それらをダイヤモンド電極センサにて感度良く計測するための、最適な電気化学測定法を探索した。さらに、これら分子標的薬をモルモット血漿中に溶解したサンプルを作成し、測定可能であるか検証した。血漿サンプルは、徐タンパク質処理後に、ダイヤモンド電極センサを用いて、電気化学的に濃度測定をした。その結果、測定時間は、30秒という短時間を実現した。さらに、レンバチニブ濃度は、1 μM10 μM、イマチニブは、300 nM10 μMの濃度範囲において直線性の検量線を得られることを確認した。本年度は、当初の計画である各種抗がん剤測定方法の最適化を実施した。その結果、各種イオン交換膜や電気化学測定法を試行し、モルモット血漿中の分子標的薬レンバチニブとイマチニブを臨床的な濃度範囲で測定可能なことを確認した。しかしながら、さらなる感度の向上が将来的な実用化のためには必要である。本年度は、さらなる測定方法ほ最適化を進め、感度の向上を目指す。さらに、測定装置およびセンサ部位を小型化したシステムを作成する。さらに測定標本の一部を質量分析器にかけ、その値を開発する測定器の値と比較することで、後者の定量性を検証する。