hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロジェクト型組織における知識創造メカニズムの実証的研究

知識産業に特徴的な組織形態であるプロジェクト型組織が、知識創造に果たす役割について定量的な分析を行った。先端材料分野、コンテンツ分野などといった知識産業の主要な分野を対象とし、書誌情報・特許情報・アライアンス情報といった多様な情報源からプロジェクト型組織を特定し、組織間のコラボレーション・組織内でのコラボレーションの構造を導出した。統計的手法によって検討した、結果ソーシャルキャピタルがイノベーションシステムに与える効果や、知識労働者の特性によるパフォーマンスの差異について洞察を得た。まず、プロジェクト型組織が多用されている代表的な技術領域として、ロボット産業、先端材料分野を選択し、その分野での研究開発の全容把握を目標として、一般に入手可能なデータを組み合わせ、可能な限り網羅的に研究開発活動を把握できるようなデータベースを作成した。企業間のアライアンスに関しては、日本企業については日本経済新聞のニュースデータベース(日経テレコン21)、外国企業についてはLexis-Nexis Academicなどから報道記事を抽出し、企業間のコラボレーションの同定を行った。また、上記2分野はサイエンス型産業であるため、関連する特許(日本特許についてはPATOLIS-Jを利用、外国特許についてはPATSTATを利用)、あるいは論文(国内論文については、JSTによるJDreamII、外国論文についてはThomson Scientific社のWeb of Scienceを利用)が多く存在し、それらの書誌情報を加工することで、企業単位、研究開発プロジェクト単位での研究活動に関するデータを取得した。これらのデータにはレコード記載内容の揺らぎが存在するため、経験的手法を用いてエラーの訂正を行い、元データとした。さらに、この元データから、プロジェクト毎の組織構造の指標化を行った。具体的には、プロジェクトに参加する個人の研究開発ポートフォリオの同定を行った。また、組織や個人の能力にはソーシャルキャピタル的特性も影響を与えることが予想されるため、組織あるいは個人単位での過去の研究開発参加状況(特許や論文などの書誌データから推定可能なものに限る)から作成したネットワークを用い、社会ネットワーク分析で用いられるようなネットワーク指標も作成した。これらのデータを用いて、次年度ではプロジェクト型組織と非プロジェクト型組織のパフォーマンスの比較、プロジェクト型組織においてパフォーマンスを規定する組織構造の特徴分析などを行っていく。以上の成果は継続して分析を進め、次年度以降欧文ジャーナルに順次発表していく予定である。
ニワトリ血清添加培養によるメッケル軟骨細胞から脂肪細胞への形質転換

メッケル軟骨細胞を10%ニワトリ血清(CKS)添加α-MEMで培養すると、本来の軟骨細胞の性質が失われ、細胞内に多量の脂肪滴を含有した細胞に移行する。このような細胞は脂肪染色では典型的な脂肪細胞の性質を保持していた。CKSは軟骨細胞の増殖を抑制し、脂肪細胞への分化を促進した。こうした脂肪細胞への形質転換のメカニズムについて論文として発表した(Cell & Tissue Res, Ishizeki et al., 2002)。さらに脂肪細胞の転化が他の間葉細胞でも生じるものか否かを、歯髄細胞、皮下線維芽細胞と骨芽細胞様3T3-E1細胞を用いて検討した。CKS存在下では、これらの細胞はズダン陽性の脂肪滴を形成し、脂肪の分化マーカーとされるPPAR、GPDHやレプチンによる免疫染色に陽性で、脂肪細胞としての十分な性質を保持していた。CKS処理した何れの細胞もBrdUの取り込みが抑制され、細胞増殖は緩慢に推移した。CKS因子は用いた3種類のすべての細胞に脂肪形成を促進することから、間葉細胞に共通する作用因子であることが示唆された(岩医大歯誌、高橋徳明、2002)。このような脂肪誘導能は培養条件下だけの現象なのかを検討するため、CKSの乾燥plasma clotを作成し、これをマウスの脾臓に移植して脂肪細胞の分化をin vivoで観察した。その結果、移植されたplasma clotは脾臓の未分化間葉細胞に多量の脂肪滴を形成することを電顕や免疫染色によって確認し、現在論文を作成中である。『目的』生体内未分化間葉細胞は骨芽細胞、軟骨細胞と筋芽細胞とに分化するが、分化の方向を規定する因子については不明な点が多い。培養脂肪細胞は未分化間葉細胞や樹立細胞にデキサメタゾンやインスリンの添加によって誘導されるが、血清因子のみでの誘導効果については知られていない。今回、我々は胎仔牛血清(FBS)の代わりにニワトリ血清(CKS)を10%の割合で添加培養すると、軟骨細胞が脂肪細胞に機能転化することを見い出した。本研究ではCKS因子によって軟骨細胞に誘導される脂肪細胞の形態的特徴を明らかにした。『方法』材料は胎生17日のマウスメッケル軟骨を用いた。軟骨細胞浮遊液は、我々の確立した方法(Ishizeki et al.,1996)によって分散した。細胞はペニシリンダー当たり、1x10^4個の密度で播種し、炭酸ガス培養した。一部はコラーゲンゲルで包埋培養を試みた。培養液はα-MEMに10%CKS、アスコルビン酸(50μg/ml)とβ-グリセロリン酸(3mM)を添加し、コントロール血清には10%FBSを用いた。培養細胞は脂肪染色、免疫染色と電顕的に観察した。また、BrdUの取込みからDNA合成細胞を算定した。『結果および考察』メッケル軟骨細胞をCKS存在下で培養すると、多形ないし紡錘状の細胞内に脂肪滴が増加し、数日後には細胞質全体に充満した。このような脂肪滴はズダン陽性の典型的な脂肪細胞の性質を示した。細胞の増殖能は低く、緩慢な成長曲線を示した。電顕的に脂肪細胞は、多数のオスモヒーリックな脂肪滴とミトコンドリア以外細胞小器官に乏しかった。免疫染色では、脂肪細胞のマーカー蛋白とされるPPARγ,CUP-1,レプチンに陽性反応を示した。こうしたCKSの効果は液体窒素(-196°C)や熱処理(60°C-5分)にも安定しており、ロットや各会社による相違はなかった。一方、CKSはすでに分化した軟骨細胞に対しては脂肪細胞への転換を誘導しなかった。

CKS存在下では軟骨細胞への分化が抑制され、脂肪細胞に転化することから、本血清因子には幼若な軟骨細胞を機能転換させる何らかの因子が含まれることが想定される。CKS因子の本態については不明であるが、目下ホルモンレベルでの分析を検討中である。メッケル軟骨細胞を培養当初から10%ニワトリ血清(CKS)添加α-MEMで培養すると、本来の軟骨細胞の性質が失われ、細胞内に多量の脂肪滴を含有した細胞に移行する。このような細胞は脂肪染色では典型的な脂肪細胞の性質を保持していた。CKSは軟骨細胞の増殖を抑制し、脂肪細胞への分化を促進した。このような脂肪細胞への形質転換のメカニズムにつて論文として発表した(Cell & Tissue Res, Ishizeki et al., 2002)。さらに脂肪細胞の転化がメッケル軟骨細胞のみならず、他の間葉細胞でも生じるものか否かを、歯髄細胞、皮下線維芽細胞と骨芽細胞様3T3-E1細胞を用いて検討した。CKS存在下では、これらの細胞はズダン陽性の脂肪滴を形成し、脂肪の分化マーカーとされるPPAR、GPDHやレプチンによる免疫染色に陽性で、脂肪細胞としての十分な性質を保持していた。CKS処理した何れの細胞もBrdUの取り込みが抑制され、細胞増殖は緩慢に推移した。CKS因子は線維芽細胞、歯髄細胞をはじめ、すでに分化の方向が決定された3T3-E1細胞でも同様に脂肪形成を促進することから、間葉細胞に共通する作用因子であることが示唆された(岩医大歯誌、高橋徳明、2002)。このような脂肪誘導能は培養条件下だけの現象なのかを検討するため、CKSの乾燥plasma clotを作成し、これをマウスの脾臓に移植して脂肪細胞の分化をin vivoで観察した。その結果、移植されたplasma clotは脾臓の未分化間葉細胞に多量の脂肪滴を形成することを電顕や免疫染色によって確認し、現在論文を作成中である。
脳虚血、脳低酸素症におけるヒツジ胎仔脳温と脳障害発生機構に関する研究

[目的]脳虚血、低酸素症状態において脳低温状態が著明な脳保護作用を保持することが注目されている。脳障害発生の原因となる脳虚血、低酸素症状態をヒツジ胎仔において人工的に作成し、この病態における胎仔低体温が胎仔の温度調節および代謝に及ぼす影響に関する検討を行った。また薬物療法の可能性を探るため、アデノシンおよびテオフィリン投与が脳温に及ぼす影響を検討した。[方法]胎齢1246日の妊娠ヒツジ(n=6)を対象とし、胎仔に約23°Cの低体温を維持した後、臍帯圧迫(5分間)および開放30分間を4回施行した。実験中胎仔の脳温、核温血液ガスpH、乳酸、グルコース濃度を経時的に測定した。同様のプロトコールでアデノシンおよびテオフィリン投与をおこなった。[成績]1.胎仔脳温は、胎仔低温状態中を含め、核温より常に高値を示した。2.胎仔低体温下における臍帯圧迫は胎仔常温下における圧迫に比し、胎仔のhypoxemia、acidemiaを憎悪させ、血漿乳酸、グルコース値も高値を示した。3.胎仔低体温下では胎仔脳温は臍帯圧迫前より開放後に有意に上昇した。4.テオフィリン投与は脳保護作用に関与する可能性が示唆された。[本年度研究実績の総括]脳虚血および低酸素症時に胎仔体温を低下させるpharmacological coolingを含めた、胎仔低脳温導入法の検討が必要と考えられる。したがって脳障害発生の原因となる脳虚血、低酸素症状態をヒツジ胎仔において人工的に作成し、この病態における胎仔低体温が胎仔の温度調節および代謝に及ぼす影響に関する検討を行なった。[方法]胎齢1246日の妊娠ヒツジ(n=6)を対象とし組織埋め込み型温度計を胎仔大脳皮質、上行大動脈に装着し生理的慢性実験モデルを作成した。次ぎに胎仔に約23°Cの低体温を維持した後、臍帯圧迫(5分間)および開放30分間を4回施行した。同様のプロトコールで低体温を導入しないものをcontrolとした(n=9)。3.胎仔低体温(37.22±0.18°C)下では胎仔脳温は臍帯圧迫前37.31±0.25°Cより開放後に37.68±0.22°Cと有意に上昇した。[本年度研究実績の総括]脳虚血および低酸素症時に胎仔体温を急激に23°C低下させるような胎仔低体温状態を導入すると、胎仔脳にエネルギー代謝の不均衡を惹起し胎仔の胎内におけるstatusを悪化させる可能性が示唆された。したがって、pharmacological coolingを含めた、胎仔低脳温導入法の検討が必要と考えられる。[目的]脳虚血、低酸素症状態において脳低温状態が著名な脳保護作用を保持することが注目されている。また、薬物療法の可能性を探るため、アデノシンおよびテオフィリン投与が脳温に及ぼす影響を検討した。[方法]

胎齢1246日の妊娠ヒツジ(n=6)を対象とし、胎仔に約23°Cの低体温を維持した後、臍帯圧迫(5分間)および開放30分間を4回施行した。実験中胎仔の脳温、核温血液ガスpH、乳酸、グルコース濃度を経時的に測定した。同様のプロトコールでアデノシンおよびテオフィリン投与をおこなった。[成績]1.胎仔脳温は、胎仔低温状態中を含め、核温より常に高値を示した。2.胎仔低体温下における臍帯圧迫は胎仔常温下における圧迫に比し、胎仔のhypoxemia、acidemiaを増悪させ、血漿乳酸、グルコース値も高値を示した。3.胎仔低体温下では胎仔脳温は臍帯圧迫前より開放後に有意に上昇した。4.テオフィリン投与は脳保護作用に関与する可能性が示唆された。[本年度研究実績の総括]脳虚血および低酸素症時に胎仔体温を低下させるpharmacological coolingを含めた、胎仔低脳温導入法の検討が必要と考えられる。[目的]脳虚血、低酸素症状態において脳低温状態が著名な脳保護作用を保持することが注目されている。脳障害発生の原因となる脳虚血、低酸素症状態をヒツジ胎仔において人工的に作成し、この病態における胎仔低体温が胎仔の温度調節および代謝に及ぼす影響に関する検討を行なった。また薬物療法の可能性を探るため、アデノシンおよびテオフィリン投与が脳温に及ぼす影響を検討した。[方法]胎齢1246日の妊娠ヒツジ(n=6)を対象とし、胎仔に約23°Cの低体温を維持した後、臍帯圧迫(5分間)および開放30分間を4回施行した。
日本とアジア諸国における参加型灌漑管理実現の共通原理

灌漑用水の管理に関して,世界で潮流となっている参加型水管理(PIM)について,その現状と成功の共通原理を探るため,日本とアジア諸国の農業用水管理を調査,比較分析した。日本での成功は,灌概事業における全段階,全側面における農民参加の制度的保証によっており,一方韓国における公的管理強化は複雑な農村の政治経済的背景から起こり,タイなどにおけるPIM導入の困難は,政府の強い保護的姿勢と制度の未確立によるものと判断された。韓国における水管理体制の現状について、忠南大学および韓国農村公社(KRC)での聞き取りを中心に情報収集し、KRCが管理する大中規模の灌漑施設と伝統的灌漑管理を地元組織が担う小規模灌漑施設の整理を行い、それぞれのタイプの灌漑施設と管理システムの概要を把握した(東谷ダム、里井、大洞ダム、塔亭ダム地区)。また、後者の代表例として論山地域にある塔亭(Tapjong)貯水池灌漑地区を研究対象地として選び、農業用排水システムを詳細に把握するとともに、流量データを入手した。韓国では、1908年以来の国家灌漑システムの流れの中で、2000年にはKARICO,2005年にはKRCに組織が移転して、農民灌漑組織(農地改良組合)と国家組織の統合がなされ、用水管理システムへの公的関与が強まっている。中国雲南地域においては、雲南大学および県政府レベル以下の行政組織からの聞き取り調査をベースに検討を行った。農民参加型水管理は、中国の市場経済化と水資源需給の逼迫の中で、基本政策ではあるものの、現実にはむしろ後退している(政治的要講から、農業に対する農民負担の軽減)とういう現状を認識する必要がある。調査を行った青龍貯水池エリア(長江の最上流域)においては、年降水量は750mm程度で、主に水田に対して4月一7月まで給水を行うと、貯水池は通常満水しない。末端水路建設にっいては農民が労働力を提供した。水路の維持活動は毎年4月に村長の指示の下、村民が行う。ある村では、一回の活動に40人(一人/家族)が役務している。区間分担等は歴史的に決まっている。このように、末端水路の維持においては、農民自身の水管理活動への参加が定着している。このような貢献が、用水配分という水管理本体の意志決定にどのような影響をもたらしているのかが、今後の検討課題である。日本については、江戸期からの伝統的灌漑システムである岡堰について総代会システムを調査した。今年度は、韓国における水管理システムの代表例として、昨年度選んだ韓国の水稲生産の代表的地域の一つである論山市塔亭(Tapjong)貯水池灌漑地区を研究対象地として、農業用排水システムを詳細に把握するとともに、水管理と水収支の現地観測を行った。この過程で、韓国の水田用水管理の基本的な性格が日本とは大きく異なり、貯水池灌概の場合間断灌漑を主とすることが認識された。韓国では、1980年代以来の国家による灌漑システム関与強化の流れの中で、2000年にはKARICO,2005年には韓国農村公社(KRC)に組織が移転して、管農民灌漑組織(農地改良組合)と国家組織の統合がなされ、用水管理システムへの公的関与が強まっている。今年度さらに、韓国農村公社は韓国農漁村公社に名称を変更、組織換えを行った。その中で、末端農民からの情報がKRCに伝わるシステムの実態分析、そのシステムの将来における安定性に注目して調査資料収集を行った。タイにおいては、北部チェンライにある伝統的ムアンファイ組織のうち、河川の一支流(MaeLao)の最下流に位置し、乾期の利用可能水量が制約をうけているものを選び、水量不足状態においては水管理システムをどのように構成するのかを調査、検討した。その結果、上流部の取水上有利な条件を持っているグループは、基本的に自分の優先権を主張せず、乾期の灌漑面積を隔年で、上流部と下流部に割り振ることによって、平等性を受け入れている。費用負担等を含めた総合的な検討、行政組織のサポート内容、MaeLaoの上流部におけるムアンファイの管理状況等が今後の検討課題である。日本については、利根川水系小貝川の福岡堰について総代会システム、末端水路維持活動を調査し、末端のいわゆる「部落」(江戸期に形成された村)の水管理における役割、機能について明らかにした。本年度には、国内の土地改良区における水管理体制の検討の他、海外現地調査として、韓国中央部亭塔ダム灌漑地域とスリランカの乾燥地帯の検討を行った。また、タイ国においては北タイチェンライ市におけるムアンファイであるChaisombat地区における研究を実施した。豊川用水地区においては、基幹施設から末端施設まで全体の水管理システムを整理することによって、国と土地改良区(全体と末端改良区)の形式的な管理区分と実際上の管理体制の食い違いを明確にし、それが、「水管理」を細かく4つの要素に分解することで、空間的管理区分と機能的管理区分として二つの視点から矛盾なく説明できることを明らかにした。この分析は、水管理を分析するに当たって一般的共通的な視点として採用できる。

Chaisombat地区では、ムアンファイの特性として、受益者、組合員の平等性を前提とした管理がなされるという視点で検討したが、特に、本地区が水源河川の最下流に位置するという特徴を持つことから、上流部における取水量増加によって絶対的な水不足を経験するに至ったこと、その際、一般のムアンファイで行われている取水量の増強では対応できないことから、水配分の平等化によってその一体性を保つようにしていること、その調整過程を分析できたことが大きな成果である。韓国亭塔地区では、韓国における西暦2000年から開始された全面的公的管理によって、農民の水管理への参加が危機的な状況になったことを解明した。スリランカのKimburuwanaoya地区では、参加型水管理の実現のため、国と農民代表の連絡会議が重要な役割を果たし、豊川用水地区と同様、水管理目標の決定段階において、事前了承のプロセス(プレカンナミーティング)が参加型水管理の有効な実現にとって重要な意味をもっていることを明らかにした。これらによって、参加型水管理の実現にとって有効な共通的原理、手法の組み合わせがほぼ解明できたと考えられる。
高温(〜1800℃)NMRによる無機結晶相転移その場観察

本研究では申請者らの作製した高温NMR装置を用いて、高温で構造相転移を引き起こす無機結晶化合物について多核高分解能NMR測定を室温から1800°C迄の高温下その場で行った。スピネル型化合物(代表組成:MgAl_2O_4)の27^<Al>核測定では、1700°Cに至る温度範囲での高温下その場NMR測定に成功した。その結果、この化合物で知られている4、6配位席間の交換反応を伴う相転移について、秩序-無秩序度を見積もることが出来た。従来、急冷試料でのみ測定が可能であったため、1300°Cまでの温度で理解されていた秩序-無秩序転移について、本研究によってさらに高温での測定値を提供することができた。また、1400°Cをこえる温度では、27^<Al>NMRの線形に大きな変化が現われ始め、このことは、4,6配位席間の交換反応の様式に関して新たな情報を与えるものと考えられた。また、その詳しい解析から交換反応速度を導くことができ、その意義は大きいものと考えられる。これらの結果については、現在投稿準備中である。従来、結晶相転移の問題について、X線などの回折法により多くの情報が得られてきた。しかし、固体高分解能NMR法が発達するにつれ、X線的に解決しづらい問題、例えば、セラミクス材料、鉱物中の微視的配位環境の決定などにNMR法が大きな寄与をするようになった。本研究で、構成元素各々についての情報を与えてくれる多核NMR法を高温領域まで拡張し、その場観察することが可能となった事により、高温無機材料の構造相転移の問題に新たな方法論が提供できたものと考えられる。
エピネフリン無添加歯科用リドカインの開発

歯科口腔外科領域で使用されている2%リドカインの添加エピネフリンは高濃度であり,循環器疾患患者や高齢者への使用は危険性が高い.そこで,循環動態へ影響を及ぼさずに十分な局所麻酔効果をもたらすことのできる歯科用局所麻酔薬を開発する目的で本研究を開始した.<実験1>多糖類であるコンドロイチン硫酸ナトリウム(SCS)とヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)を2%リドカインに添加した局所麻酔薬製剤(LC, LH)を作製し,その局所麻酔効果について2%リドカイン(L)と1/73,000エピネフリン添加2%リドカイン(LE)と比較検討した.評価方法は,これまでに著者らが行ってきたラット歯髄電気刺激により得られた体性感覚誘発電位(SEP)の第1次反応成分を測定する方法とした.その結果,各薬剤共に注射直後よりSEPの減少がみられ徐々に回復した.効果持続時間は注射前を対照値とするとLH(HPMD添加2%リドカイン)(25分)<L(30分)<LC(SCS添加2%リドカイン)(80分)<LH(90分)であった.最大抑制率はLC≒LE>LH>Lであった.以上より,SCSはリドカインの効果を増強するがHPMCは増強しないことがしめされた.この結果については,日本歯科麻酔学会雑誌30巻2号に発表した.<実験2>そこで,SCSについて薬剤のpHが浸潤麻酔効果にどのように影響するかについて検討した.pH4,6,7について実験1と同様に実験をした.その結果,局所麻酔効力に差はみられなかったが,効果持続時間に差がみられ,LCpH7>LE>LCpH4≒LCpH6の順であった.pHを中性にするほど作用持続時間は延長を示した.<実験3>モルモット皮膚にて針刺激によりLCの皮下注射による局所麻酔効果を調べてみた.この結果は実験1と2と異なり,LEと比較して十分な効果が得られなかった.今後,さらに多薬剤について検討し,循環動態を変化させずに2%リドカインの効果を増強し,さらに効果持続時間を延長できる薬剤を開発したいと考えている。歯科口腔外科領域で使用されている2%リドカインの添加エピネフリンは高濃度であり、循環器疾患患者や高齢者への使用は危険性が高い。そこで、循環動態へ影響を及ぼさずに十分な局所麻酔効果をもたらすことのできる歯科用局所麻酔薬を開発する目的で本研究を開始した。<実験1>多糖類であるコンドロイチン硫酸ナトリウム(SCS)とヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)を2%リドカインに添加した局所麻酔薬製剤(LC, LH)を作製し、その局所麻酔効果について2%リドカイン(L)と1/73,000エピネフリン添加2%リドカイン(LE)と比較検討した。評価方法は、これまでに著者らが行ってきたラット歯髄電気刺激により得られた体性感覚誘発電位(SEP)の第1次反応成分を測定する方法とした。その結果、各薬剤ともに注射直後よりSEPの減少がみられ徐々に回復した。効果持続時間は注射前を対照値とするとL(25分)<LH(HPMD添加2%リドカイン)(25分)<SCS添加2%リドカイン(LC)(60分)<LE(70分)の順であった。また、LEはLに対して70分までLHに対して60分まで、LCはLに対して60分までLHに対して50分まで有意差があり、LとLHよりも低値を示した。LEとLCの間に有意差はみられなかった。以上より、SCSはリドカインの局所麻酔効果を増強するが、HPMCは増強しないことが示された。<実験2>口腔内用の表面麻酔薬としてムース状のリドカイン(1回噴射;リドカイン16mg含有)を試作し、その効果について検討した。成人ボランテア12人に対して4種類の実験を行った。リドカインムース噴射後1分、3分、5分後に浸潤麻酔を行い、刺入時痛と注入時痛について5段階のペインスコアを用いて評価した。対照としてはリドカイン無添加ムースを用い噴射5分後に同様に浸潤麻酔を行った。その結果、ペインスコアの中央値は、刺入時では対照が3、1分後が2、3分後と5分後が1であり、対照に対してリドカインムースを噴霧した全ての群で有意差がみられた。注入時では対照が3、1分後と3分後が2、5分後が1であり、対照に対して3分後と5分後に有意差がみられた。以上より、リドカインムースは噴霧後3分以上で浸潤麻酔時の刺入時痛と注入時痛を軽減できると考えられた。これらの結果は第29回日本歯科麻酔学会総会にて発表した。今後もさらに検討を加える予定である。歯科口腔外科領域で使用されている2%リドカインの添加エピネフリンは高濃度であり,循環器疾患患者や高齢者への使用は危険性が高い.そこで,循環動態へ影響を及ぼさずに十分な局所麻酔効果をもたらすことのできる歯科用局所麻酔薬を開発する目的で本研究を開始した.

<実験1>多糖類であるコンドロイチン硫酸ナトリウム(SCS)とヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)を2%リドカインに添加した局所麻酔薬製剤(LC, LH)を作製し,その局所麻酔効果について2%リドカイン(L)と1/73,000エピネフリン添加2%リドカイン(LE)と比較検討した.評価方法は,これまでに著者らが行ってきたラット歯髄電気刺激により得られた体性感覚誘発電位(SEP)の第1次反応成分を測定する方法とした.その結果,各薬剤共に注射直後よりSEPの減少がみられ徐々に回復した.効果持続時間は注射前を対照値とするとLH(HPMD添加2%リドカイン)(25分)<L(30分)<LC(SCS添加2%リドカイン)(80分)<LH(90分)であった.最大抑制率はLC≒LE>LH>Lであった.以上より,SCSはリドカインの効果を増強するがHPMCは増強しないことがしめされた.この結果については,日本歯科麻酔学会雑誌30巻2号に発表した.<実験2>そこで,SCSについて薬剤のpHが浸潤麻酔効果にどのように影響するかについて検討した.pH4,6,7について実験1と同様に実験をした.その結果,局所麻酔効力に差はみられなかったが,効果持続時間に差がみられ,LCpH7>LE>LCpH4≒LCpH6の順であった.pHを中性にするほど作用持続時間は延長を示した.<実験3>モルモット皮膚にて針刺激によりLCの皮下注射による局所麻酔効果を調べてみた.この結果は実験1と2と異なり,LEと比較して十分な効果が得られなかった.今後,さらに多薬剤について検討し,循環動態を変化させずに2%リドカインの効果を増強し,さらに効果持続時間を延長できる薬剤を開発したいと考えている。
組織培養による桑の育種に関する研究

プロトプラスト融合を中心に組織培養法を活用する新しい桑育種に関する2,3の基礎実験を試みた。まず,試料用カルスの保存方法について検討した。そして,前処理を行って冷蔵(5゚C)する方法によると20週間までは可能であることを確認した。この冷蔵試験の中で,冷蔵カルスにも休眠に類似した現象が存在することを発見した。この現象は冷蔵3週間経過あたりから現れ始め,8週間経過頃が最も顕著となる。しかし,18週間に至るとこの現象から覚醒し,恰も外界の温度条件による他発休眠のような状態になることが判明した。そして,休眠する桑のカルスはいずれもこの性質をもっているが,休眠し難い桑(沖縄桑等)のカルスにはこの性質を持たないことが判った。一方,出庫時のカルスの酵素と蛋白質を電気泳動法により分析し,冷蔵期間中における酵素と蛋白質のバンドの消長を調査したところ,消長の模様は休眠類似現象の消長と一脈相通ずるものがあると窺えた。なお,休眠類似現象はジベレリンとジチオスレイト-ルを培地へ添加することにより打破されることが判った。更に長期間の保存の為の冷凍保存法については,前処理の薬剤と処法を検討し,従来の液体窒素による方法より簡便な電気冷凍庫による保存法を開発した。次に,試料細胞の単離に生長調節物質を使って懸濁単離させる方法も検討した。上記諸種の細胞のプロトプラストで電気融合を試みた。桑の品種間における融合の難易があることが認められた。異種植物との融合を試みたが,概ね可能ではあるが,中には電圧を高くすると破壊する場合があった。得られた融合細胞の培養条件,即ち従来の培地の組成に検討を加えて改良を行い,不定胚から不定根の誘導,生長まで成功した。なお,現在も育成進行中である。以上,課題の研究についての当初計画は概ね達成できたものといえる。プロトプラスト融合を中心に組織培養法を活用する新しい桑育種に関する2、3の基礎実験を試みた。先ず、試料用カルスの保存方法について検討した。そして、前処理を行って冷蔵するこの方法によると20週間まで可能であることを確認した。なお、更に長期を見込めるが、有効期間の確認は第2年次にも引続き継続する予定である。ところで、この冷蔵試験の中で、冷蔵カルスにも休眠に類似した現象が存在することを発見した。即ち、この現象は冷蔵3週間経過あたりから現れはじめ、8週間経過頃が最も顕著となる。しかし、18週間に至るとこの現象から覚醒し、あたかも外界の温度条件による他発休眠のような状態になることが判明した。一方、出庫時のカルスの酵素を電気泳動法により分析し、冷蔵期間中における酵素バンドの消長を調査したところ、冷蔵3週間あたりから変化が現れるが、18週間を経過すると冷蔵開始時のパタ-ンにもどった。この消長の模様は前述の休眠類似現象の消長と一脈相通ずるものと考えられる。なお、この現象はジベレリンとジチオスレイト-ルを保存培地へ添加することにより打破されることが判った。更に長期間保存のための冷凍保存法については第2年次において検討する予定である。次に、試料細胞の単離のため、カルスや器官に酵素を働かせて単離する方法の他に器官に生長調節物質を使って懸濁単離させる3つの方法を検討した。方法の比較は次年度に行う予定である。

また、葉身由来のプロトプラストで電気融合を試みた。桑の品種間における融合の難易であることは認められたが、花粉交配の場合に比べ平易であるようである。異種植物との融合を試みたが、概ね可能ではあるが、中には電圧を高くすると破壊する場合があった。以上、本年の研究経過からみて、融合細胞の植物体再生の問題以外、課題の研究についての当初計画達成の見通しはついたものといえる。組織培養法を活用する新しい桑育種に関する昨年度の成果を補遺することに併せ,これを基に研究を発展させる実験を試みた。まず、試料用カルスの冷蔵保存法について昨年度と異る品種で検討した。その結果,本年度供試桑の剣持とロソウのカルスについても20週間は可能であることを確認した。また、カルスの出庫後の増殖に関し,品種によって発現や覚醒に多少のズレはあるが休眠類似現象がみられた。そして,電気泳動法によるカルスの酵素や蛋白質のバンドの消長に関しても昨年同様に休眠類似現象と一脈相通ずる点が窺えた。ところで,昨年度の一ノ瀬や本年度供試の剣持やロソウ等はいずれも休眠する桑であるが,休眠し難い沖縄桑やインドネシア産桑について上記と同様の実験を行ったところ,休眠類似現象は認められず,そして,酵素や蛋白質のバンドの消長にも冷蔵による変化はみられなかった。次に長期間の保存の為の冷凍保存法について検討を行った。即ち,凍害防禦剤の種類と処方,冷却温度,出庫解凍と洗滌方法および増殖の促進等について検討を行い,従来の液体窒素による方法に較べ安価で簡便な電気冷凍庫による保存法を開発した。また、生長調節物質を使って細胞を懸濁単離させる方法も検討した。上記のような過程を経た種々の細胞のプロトプラストで電気融合を試みたところ,桑の品種間における融合の難易が認められた。異種植物との融合を試みたが,概ね可能ではあるが,中には電圧を高くすると破壊するものもあった。得られた融合細胞の培養条件,即ち,培地についての細胞密度,pH,無機塩濃度,窒素源の形態と量比,炭素源の種類と濃度,オ-キシンとサイトカイニンの効果,リン酸濃度および天然物質や中古培地添加の効果等に検討を加えて改良を行い,不定胚から不定根の誘導および生育にまで成功した。そして,現在,植物体再生への育成進行中である。
ヒト巨核球における細胞質分裂と胞体内核分裂の制御因子の検討

新規の増殖因子依存性細胞株YMP91を樹立し、さらに親株YMP91から4種の亜株を樹立した。これらの亜株はいずれもIL-6ファミリー受容体の共通刺激伝達要素であるgp130および受容体型チロシンキナーゼc-kitの両者からの刺激(i.e.,IL-6/sIL-6RおよびSCF共存下)で増殖し、血小板関連抗原強陽牲である。各亜株は上述の同一培養条件下で「巨核球の分化度」から見て明瞭な形質の差を示す。即ち、YMP91-Aは芽球形態を保ったまま倍加時間約24時間で増殖し、電顕的にもPPO陰性である。一方、YMP91-C,-Dは多核の巨大な細胞への分化が盛んで電顕的に細胞内小器官に富みPPO陽性である。YMP91-Bは中間的な性格を持つ亜株である。これらの亜株間での遺伝子発現の差が、巨核球としての表現型・分化度の差をもたらしている、との作業仮説に基づき表記の研究を開始した。発現遺伝子の差の検出法として、cDNAマイクロアレイによる発現遺伝子プロファイリング法を用いた。即ち、最も未分化な表現型を持つYMP91-Aと、巨核球様の分化が盛んなYMP91-Cおよび-Dを上述の同一条件下で培養し、遺伝子発現の差を比較検討した。既知遺伝子2304クローンをプローブcDNAとしたアレイを用いたところYMP91-A⇔YMP91-Cの比較では53種、YMP91-A⇔YMP91-Dの比較では23種の候補遺伝子が選出された。これらの内、巨核球の増殖と分化に関連して既報の遺伝子として、血小板第4因子、PCNA、Cyclin D1、VEGFなどが含まれ、今回用いたシステムが信頼できる結果を示していると考えられた。このほか数十種類に及ぶ候補遺伝子についてはノーザン解析にて有意な遺伝子の絞り込みを行い、その概要につき投稿中である。それらの遺伝子のいくつかについては、現在その機能を巨核球分化の観点から解析中である。急性巨核芽球性白血病患者の末梢血芽球から特異な性質を持つ増殖因子依存性細胞株YMP91を樹立した(投稿準備中)。YMP91の増殖は、IL-6ファミリー受容体の共通刺激伝達要素であるgp130および受容体型チロシンキナーゼc-kitの両者からの刺激に依存している。親株YMP91から限界希釈法にて4種の亜株を樹立し、増殖の速い順にYMP91-A,-B,-C,-Dと名付けた。これらの株細胞はいづれもCD41強陽性である。YMP91-Aは芽球形態を保ったまま倍加時間約24時間で増殖し、電顕的にもPPO陰性である。一方、YMP91-C,-Dは多核の巨大な細胞への分化が盛んで細胞数としての増加は緩徐である。YMP91-AあるいはYMP91-CをEPO単独存在下に培養すると、その増殖(細胞数の増加)はSCF+IL-6/sIL-6Rにやや劣るものの、大型あるいは巨核の細胞が増加し、PPOの陽性率が著明に増加する。

巨核球のendomitosisとcytokinesisを調節している細胞内因子をレトロウイルスベクターを用いた発現クローニング法にて同定すべく実験を進めている。すなわち、未分化な状態で増殖している系(たとえばYMP91-AをSCF+IL-6/sIL-6R存在下に培養したもの)と巨核化し分化していく系(分化傾向の強い亜株YMP91-C、あるいはYMP91-AをEPOで培養したもの)から、それぞれmRNAを抽出しレトロウイルスベクターにてcDNAライブラリーを作成し、相互にライブラリーのレトロウイルスを感染させることにより期待される表現形が新たに出現する、あるいは消失するクローンからベクタープライマーを用いて目的とする遺伝子を単離・同定を試みている。新規の増殖因子依存性細胞株YMP91を樹立し、さらに親株YMP91から4種の亜株を樹立した。これらの亜株はいずれもIL-6ファミリー受容体の共通刺激伝達要素である9P130および受容体型チロシンキナーゼc-kitの両者からの刺激(i.e., IL-6/sIL-6RおよびSCF共存下)で増殖し、血小板関連抗原強陽性である。各亜株は上述の同一培養条件下で「巨核球の分化度」から見て明瞭な形質の差を示す。即ち、YMP91-Aは芽球形態を保ったまま倍加時間約24時間で増殖し、電顕的にもPPO陰性である。一方、YMP91-C, -Dは多核の巨大な細胞への分化が盛んで電顕的に細胞内小器官に富みPPO陽性である。YMP91-Bは中間的な性格を持つ亜株である。これらの亜株間での遺伝子発現の差が、巨核球としての表現型・分化度の差をもたらしている、との作業仮説に基づき表記の研究を開始した。発現遺伝子の差の検出法として、cDNAマイクロアレイによる発現遺伝子プロファイリング法を用いた。即ち、最も未分化な表現型を持つYMP91-Aと、巨核球様の分化が盛んなYMP91-Cおよび-Dを上述の同一条件下で培養し、遺伝子発現の差を比較検討した。既知遺伝子2304クローンをプローブcDNAとしたアレイを用いたところYMP91-A⇔YMP91-Cの比較では53種、YMP91-A⇔YMP91-Dの比較では23種の候補遺伝子が選出された。これらの内、巨核球の増殖と分化に関連して既報の遺伝子として、血小板第4因子、PCNA、Cyclin D1、VEGFなどが含まれ、今回用いたシステムが信頼できる結果を示していると考えられた。このほか数十種類に及ぶ候補遺伝子についてはノーザン解析にて有意な遺伝子の絞り込みを行い、その概要につき投稿中である。それらの遺伝子のいくつかについては、現在その機能を巨核球分化の観点から解析中である。
精巣胚細胞腫瘍を利用した脱メチル化因子の同定

今年度は、microRNA-371-373 (miR-371-373)クラスターに着目し、ヒト胎児性癌細胞とヒトiPS細胞における発現動態について調べた。ヒト胎児性癌細胞株3ライン、ヒトips細胞株7ラインと、ヒト体細胞株3ラインを用いて、ヒトES細胞特異的miRNAであるmiR-371-373クラスターの発現アレイ解析を行い、発現パターンを比較した。その結果、miR-371-373クラスターの全てのmiRNAsは、ヒトiPS細胞株群に比べ、ヒト胎児性癌細胞株群において顕著に高い発現レベルを示した。この結果を受け、Feeder freeのヒトiPS細胞株であるEdom2#8を用いてmiR-371を安定に発現するEdom2#8-LV371細胞を樹立した。Edom2#8-LV371細胞株とEdom2#8細胞株を用いて、miR-371が細胞周期へ及ぼす影響を調べるためにCell cycle assayを行った。その結果、Edom2#8細胞に比べて、Edom2#8-LV371細胞では大変ユニークなCell cycleパターンを示していた。またこのCell cycleパターンは、胎児性癌細胞株であるNCR-G2細胞において見られたパターンと非常に似ていた。ヒト胎児性癌細胞株におけるヒトES細胞特異的miR-371-373クラスターの非常に高い発現や、Cellcycle assayで示された特異的なパターンは、ヒトiPS細胞、ヒトES細胞とは異なる胎児性癌細胞特異的な発現動態である可能性があり、胎児性癌細胞の新たな特徴を見出したと考えられる。また、miR-371を強制発現させたヒトiPS細胞株はCell cycle assayで胎児性癌細胞株と似た動態パターンを示したことから、miR-371によってヒトiPS細胞株が胎児性癌細胞株に似た性質を示すようになった可能性が考えられた。ヒト胎児性癌細胞株におけるヒトES細胞特異的miR-371-373クラスターの非常に高い発現や、Cell cycle assayで示された特異的なパターンを見出したことで、ヒトES・iPS細胞とは異なる、胎児性癌細胞の新たな特徴を見出す事が出来たと考えられる。また、miR-371を強制発現させることでヒトiPS細胞株が胎児性癌細胞株に似た性質を示した事から、miR-371がヒト胎児性癌細胞の癌特性獲得機構に大きく関与している可能性が考えられた。現在、Edom2#8細胞、Edom2#8-LV371細胞とNCR-G2細胞を、各々ヌードマウス皮下への移植実験を行っている。また今後はEdom2#8-LV371細胞において、ヒト胎児性癌の特異的マーカーであるDNMT3Lがどのような発現動向を示すのか、miR-371-373クラスターとDNMT3Lがどのような関係性を持つのか、またそれらが具体的にどのようにヒト胎児性癌由来細胞の分化多能性の獲得・維持に働くのかについて研究を進めたいと考えている。多分化能を有する胎児性癌細胞の特異的マーカーとしてDNMT3Lを見出したが、DNMT3Lは多分化能の獲得、維持機構に、どのように関与しているのかを調べるために、今年度は下記について重点的に解析を行った。(1)申請者が作成したDNMT3L抗体を用いて、DNMT3Lが強発現している胎児性癌細胞株にてIP-MS/MS法により、DNMT3Lとの結合分子を探索した。その結果、DDX family遺伝子として分類されているDDX5とDDX21を同定した。DDX family遺伝子は、Asp-Glu-Ala-Asp motifを持つRNA helicasesであり、翻訳開始時のRNA二次構造改変などの細胞プロセシングに関わる事、また胎児発生や精子形成、細胞の増殖・分裂にも関わると考えられている事から、ヒト胎児性癌においてもDNMT3Lと共役して多分化能の獲得・維持に機能している可能性が高いことが強く示唆された。(2)胎児性癌細胞の癌化のメカニズムの解明や、多能性獲得メカニズムに関して新たな知見を得るため、胎児性癌細胞と性質が類似しているヒトiPS細胞を用いて解析を開始した。iPS細胞は、三胚葉各組織に分化することができる分化多能性を保持したまま、自己複製能を持つ多能性幹細胞である。ヒトiPS細胞は培養中の単離操作によりアポトーシスを起こしてしまうなど、培養維持には高度な培養操作技術を要する。今年度はヒトiPS細胞の未分化能を維持したまま、長期に培養する技術の習得を目標とし、計5ラインの核型異常のないヒトiPS細胞を培養した。各々のヒトiPS細胞株は未分化能を維持したまま安定して培養することが出来、ヌードマウス皮下に細胞を移植し、テラトーマ形成により三胚葉形成能を確認した。多分化能を有する胎児性癌細胞の特異的マーカーとしてDNMT3Lを見出したが、DNMT3Lは多分化能の獲得、維持機構にどのように関与しているのかを調べるために、下記について重点的に解析を行った。(1)DNMT3Lが強発現している胎児性癌細胞株NEC8、NECl4を用いて、次世代シーケンサーを用いたChlPシーケンス法により、DNMT3Lタンパクが結合するゲノム領域の遺伝子を探索した。その結果、DNMT3Lタンパクが結合することによって転写が促進されると考えられる候補遺伝子として計6遺伝子が挙がり、対照的にDNMT3Lタンパクが結合することによって転写が抑制されると考えられる候補遺伝子として計9遺伝子が挙がった。

これらの候補遺伝子群が、DNMT3Lと共役して働くことで、多分化能の獲得・維持に貢献している可能性があると考えている。(2)ヒト胎児性癌の癌化のメカニズムの解明や、多能性獲得メカニズムに関して新たな知見を得るために、ヒト胎児性癌細胞株3ラインと、ヒトiPS細胞株7ライン、およびヒト体細胞株3ラインを用いて、ヒトES細胞特異的マイクロRNA(miRNA)である、miR-302クラスターの発現アレイ解析を行い、各々の発現パターンを比較検討した。その結果、ヒト胎児性癌細胞におけるmiR-302クラスターの発現が、体細胞での発現パターンと似て非常に発現レベルが低いことを見出した。このことは、ヒトES・iPS細胞とは異なる、胎児性癌細胞特異的な発現パターンである可能性があり、胎児性癌細胞の新たな特徴を見出したと考えられる。これらの結果から、胎児性癌細胞の特性である多分化能の獲得・維持機構の解明が大きく進むことが期待できる。今年度は、microRNA-371-373 (miR-371-373)クラスターに着目し、ヒト胎児性癌細胞とヒトiPS細胞における発現動態について調べた。ヒト胎児性癌細胞株3ライン、ヒトips細胞株7ラインと、ヒト体細胞株3ラインを用いて、ヒトES細胞特異的miRNAであるmiR-371-373クラスターの発現アレイ解析を行い、発現パターンを比較した。その結果、miR-371-373クラスターの全てのmiRNAsは、ヒトiPS細胞株群に比べ、ヒト胎児性癌細胞株群において顕著に高い発現レベルを示した。この結果を受け、Feeder freeのヒトiPS細胞株であるEdom2#8を用いてmiR-371を安定に発現するEdom2#8-LV371細胞を樹立した。Edom2#8-LV371細胞株とEdom2#8細胞株を用いて、miR-371が細胞周期へ及ぼす影響を調べるためにCell cycle assayを行った。その結果、Edom2#8細胞に比べて、Edom2#8-LV371細胞では大変ユニークなCell cycleパターンを示していた。またこのCell cycleパターンは、胎児性癌細胞株であるNCR-G2細胞において見られたパターンと非常に似ていた。ヒト胎児性癌細胞株におけるヒトES細胞特異的miR-371-373クラスターの非常に高い発現や、Cellcycle assayで示された特異的なパターンは、ヒトiPS細胞、ヒトES細胞とは異なる胎児性癌細胞特異的な発現動態である可能性があり、胎児性癌細胞の新たな特徴を見出したと考えられる。また、miR-371を強制発現させたヒトiPS細胞株はCell cycle assayで胎児性癌細胞株と似た動態パターンを示したことから、miR-371によってヒトiPS細胞株が胎児性癌細胞株に似た性質を示すようになった可能性が考えられた。当初の予定通り、胎児性癌細胞におけるDNMT3Lの新規結合分子候補を同定できた。また、高度な培養操作技術を要する、ヒトiPS細胞の培養維持技術も習得できた。これらのことは、来年度以降、胎児性癌細胞の特性である多分化能の獲得・維持におけるDNMT3Lの機能解明の発展に大きく繋がることが期待できる。
磁気刺激法の精神科治療への応用可能性について

磁気刺激のうつ状態に与える影響をPorsoltが提唱した「絶望状態モデル」を用いて調べようとした。強制水泳試験についてはPorsoltの原法に準じて実験を行う予定であった。しかし、短時間の磁気刺激では対照群と差を認めなかった。したがって、長期にわたる影響を調べる必要があると思われるが、その場合、時間経過とともに強制水泳によるストレス効果の減弱が予想されるため、原法と異なり、強制水泳を与え続ける必要性があると思われた。試行錯誤の結果、磁気刺激群、対照群共に最初の1週間は週3回1回30分づつの強制水泳のみを負荷、その後は対照群に対しては同様に強制水泳のみを負荷し、磁気刺激群に対しては、この強制水泳に加えて、1日約10分間の50回づつの磁気刺激を週3回与え続けた。また1週間ごとに10分間(600秒間)の強制水泳中におけるマウスの動時間の合計時間を測定し変化を見ることにした。マウスは雌雄8匹づつ、磁気刺激群、対照群共に雌雄各々2匹づつの16匹を使用した。10分間における動時間そのものは個体差があるため、各個体における動時間の1週間毎の変化を比較することにした。最初の1週間では両群ともに動時間の減少を認めた。2週間後には磁気刺激群の平均では0.75秒増加したが、対照群の平均では14.5秒減少した。また35週間後は両群で差を認めなかった。(統計的検定は行っていない。)この結果から強制水泳試験における無動状態が、うつ状態を反映していると仮定すれば、磁気刺激がうつ状態に有効である可能性がある。今後の課題として、磁気刺激と強制水泳試験の負荷方法、対照群に対する抗うつ剤投与の効果判定、強制水泳試験の定量化、等が挙げられ、今後もこれらの点に留意しながら実験を進めて行く予定である。
摩擦駆動による精密位置決め

摩擦駆動の一大特長である「高速で静か」という特長を生かすため、本年度は整定時間の短縮に努めた。前年度に駆動輪とスライダ(テ-ブルと連結されている)との間の最大のトラクション(両者の間に働く最大摩擦力)を用いて、テ-ブルを最大加減速で目標位置にPTPで位置決めする方式を開発した。しかしその方法によると駆動輪とスライダ間に大きなすべりが発生するため、目標位置にテ-ブルを整定するまでの時間が非常に大きくばらつくという欠点が昨年度指摘された。そこで本年度は駆動輪とスライダの間のトラクション特性(滑り率とトラクションとの関係)を前年度とは異なる方法で正確に求め、滑りがあまり大きくならない範囲内で可能な限りテ-ブルの加減速を大きくし、かつ位置フィ-ドバックを有効に作用させることにより、テ-ブルストロ-ク24mmの整定時間を前年度の値から65ms短縮して296ms(100回の平均)とすることができた。この値は本研究と並行して行っているねじ駆動によるもの、あるいは他の同様の研究と比べても非常に高速であると言える。今後、10nmオ-ダの超精密化を試みるが、テ-ブルの加減速による装置内の残留振動が問題となるため装置の改良が必要であることが判明した。実用研究では(株)日立製作所において、本研究を応用した半導体露光装置(微動はピエゾ素子による)を完成することができた。この装置は精度の点で次世代において十分実用可能なものである。なお本研究の実験装置について、駆動輪およびスライダ形状等を「位置決め装置」として特許出願した。研究代表者らが以前に製作した摩擦駆動による精密位置決め装置は次のような欠点を持っていた。アクチュエータとしてのDCサーボモータと遊星ローラ減速機(減速比1/10)を用いたが、減速機に出力軸で約10秒のバックラッシがあり、これをスライダでの変位に換算すると0.7μmとなり、サブミクロンオーダの精密位置決めが無理となる。そこで、次のような装置を新に製作した。(1)アクチュエータとして、DCサーボモータと減速機という組合せを廃して、ダイレクトドライブモータを用いる。(2)スライダの変位測定に分解能1.6μm(=λ/4、λ=レーザ波長)のレーザ測長機を用いる。(3)スライダの一端に作業台としてのテーブル(全ストローク100mm)を設置する。以上の装置による実験の結果次のようなことが分った。(1)モータはテーブルに8.7kgに負荷をつけた状態で40HZまで、22.5kgの負荷をつけて30HZまで追従する。(2)摩擦車(ピニオンローラ)とスライダの間に働く駆動力(トラクション)を測定したところ、ピニオンローラ周速Vr、スライダ速度Vsとして、すべり率入(=(Vr-Vs)/Vr)と駆動力Tとの間の特性がある関数で表わされる。(3)以上の結果に基づいて、次のような台形波速度制御を行った。(i)ピニオンローラとスライダ間のすべりがない場合、(ii)両者の間にすべりを起させる場合、(iii)負荷や予圧が変化しても最高加速最高減速をインプロセスで設定できる場合。その結果テーブルストローク24mmをいづれの場合も400500msでテーブルの位置を目標値の±1μmに入れることができた。テーブルが急加速急減速するため、定盤系からの振動が位置決め精度を低下させているので、来年度は振動を小さくする工夫をして高精度化に努める。
生活主義音楽教育における創造性開発理論についての基礎的研究

1920-1950年代、アメリカの音楽教育において、子どもの創造性開発を目指す様々な理論や実践が展開された。本研究では、この期の音楽教育に関する文献を発掘するとともに、その中から、創造性開発を原理とした理論や実践を確定し、検討・分析することを目的としている。今年度は、創造性開発を目的とする音楽科教育論を検討し、それに基づいて行われた教育実践の分析を行った。L.B.ピッツ(Lilla Belle Pitts)やS.N.コールマン(Satis N.Coleman)の史料を、さらに充実させるとともに、他の史料の発掘・収集を行った。新たに収集した資料の検討によって、以下のことが明らかになった。・ピッツは、主著『移りゆく世界における音楽カリキュラム(The Music Curriculum in a Changing World)』や『中等学校における音楽的統合(Music Integration in the Junior High School)』において、子どもの創造性開発を目指す音楽教育論を構築し、それに基づいて、教科書『私たちの歌の世界(Our Singing World)』を編纂した。同書は、幼児期、初等・中等段階の音楽学習指導を構想した体系的な音楽教科書であった。「読譜」「歌唱表現」「リズム表現」「創造的表現」「音楽の聴取」からなる学習領域のもとで、詳細な学習指導が展開されていた。・コールマンも、子どもの創造性開発を目指して教育実践を行ったが、その中で、特に注目されるのは、器楽指導である。実際に楽器を制作・演奏させる指導を展開していた。・これらの他に収集した理論書や教科書、実践報告書などを、子どもの創造性開発の視点から整理した。本年度は、アメリカの音楽科教育において生活主義・創造性開発主義の原理が台頭した1920-1960年代の資料収集を中心的に行った。収集した資料の検討によって、現在まで次のようなことが明らかになっている。・1920-60年代における音楽教育は、1890-1910年代音楽科成立期の芸術主義・鑑賞主義の原理から生活主義・創造性開発主義の原理に基づくものへと取って代わった。・創造性開発を目指す音楽学習の原理と方法を構想した主要な音楽教育理論家・実践家としてコロンビア大学教育学部教授L.B.ピッツ(Lilla Belle Pitts)と、同大学附属リンカーン・スクールに所属していたS.N.コールマン(Satis N.Coleman)がいる。・ピッツは、主著である『移りゆく世界における音楽カリキュラム』(The Music Curriculum in a Changing World)において、生活主義音楽教育が台頭した背景、生活や教育における音楽の意義を明らかにし、その原理に基づいた音楽カリキュラムを提案した。さらに、その理論を基盤として音楽教科書も編纂した。コールマンは、子どもの創造性開発を目指して、楽器作り、演奏、歌作り、歌唱など表現活動を中心とした音楽学習指導を展開した。
繰り返し載荷による応力集中部のひずみ集中化解析

構造物の性能は単に耐荷力だけではなくその変形能も含めて評価されなければならないが、その場合応力集中部である結合部などの挙動が非常に重要となる。低サイクルの繰り返し載荷による破壊の場合、応力集中部での破壊形式が多くの場合ひび割れなどを含むものであることから、それには大変形によるひずみの集中化などが大きな役割をはたしていることが考えられる。そこで本研究では鋼材の大変形解析を用いて応力集中部のひずみ集中化の数値シミュレーションを行う解析手段を確立することを目的とした。通常の耐荷力解析だけではなく変形能に直接かかわるひずみ集中化解析も行った。まず単純なフォン・ミゼスの流れ理論では十分ではないのでそれに適した鋼材の構成則を数値解析プログラムに導入した。具体的にはひずみ速度の非共軸性を含めたものとJ_2コーナー理論を用いた。繰り返し載荷についてのコーナー理論の適用は自明ではないが、通常のJ_2流れ理論と繰り返し載荷の効果を適切に考慮するために2曲面モデル移動硬化則を適用するための第1歩として移動硬化則に適用した。次にその数値解析プログラムを用いてまず最も単純な構造部材である棒の圧縮引張りについての数値解析を行った。3次元の問題では現在著者が使用可能な計算機では十分な結果が得られなかったが2次元の問題に対しては繰り返し載荷により明確にひずみが集中化していく様子が確認された。これにより、構造物の応力集中部について繰り返しによるひずみ集中化を解析するための手段を得ることができた。