hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形ダイナミクスを活用したマイクロ運動機関の創出

本研究では、「非平衡ゆらぎ」に潜む非線形特性を活用して、cm-mmのレベルで滑らかな仕事をさせることが可能であるような、運動機関の創出を目指す。具体的には、1)直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ、2)光照射による物体運動制御・流体ポンプ、3)常温での化学→運動エネルギー変換システム、の研究を推進してきている。これらの実験系は、いずれも、申請者らによって世界で初めて見出された自律的運動系であることに注目されたい。本年度は、特に光照射が引き起こす運動と、その運動モードの制御に関して、大きな研究の発展があった。油水混合溶液の組成を相分離の臨界点近傍の均質な状態に設定し、溶液中の一点にレーザ照射すると、ミクロ液滴が湧出する。レーザ焦点の近傍で容器に空間的な異方性を導入すると、一方向の流れが引き起こされる。これは、ミクロ相分離が生じた部分で局所的な圧力上昇が生じるためである。このような新規な光ポンプは、流体中に気泡などを生じさせることなく安定に一方向の流れを引き起こすといった特性があり、今後の研究の展開が期待される。さらに、光照射により、cmサイズの固形物体(シート)の定常的な振り子運動や、回転運動を引きおこることができることも、論文として報告している(J.Phys.Che. C, 2018)。これらに付け加えて、定常的な直流電場のもと、μmスケールのコイル状の物体が安定な、長軸周りの回転運動を引き起こされることを見出している。さらには、化学ポテンシャルによって引き起こされる液滴の自律運動の実験系を発展させ、二つの液滴の運動の相互作用を調べた。その結果、二つの液滴は運動モードが同調した安定な自律運動を行うことを明らかにしており、論文として投稿準備中である。1)直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ、2)光照射による物体運動制御・流体ポンプ、3)常温での化学→運動エネルギー変換システム、これらのすべての課題について、順調に研究が発展しており、特に、本年度は、光誘起運動について、当初予想されなかったような新規な現象を観測し、それを理論化して論文にすることができている。1)直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ:この課題については、定常的な直流電場のもと、μmスケールのコイル状の物体が安定な、長軸周りの回転運動を引き起こされるといった新規な現象についての研究を発展させる。2)光照射による物体運動制御・流体ポンプ:これについては、特にレーザによって、光照射方法とその逆方向に流体運動をスイッチさせるといった、予備的な研究成果に基づき、この課題を大いに発展させることを目指す。3)常温での化学→運動エネルギー変換システム:二つの液滴が、同調した安定な自律運動を行うといった、新しい発見を、論文として報告する。本年度は、自律運動系の中でも、「直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ」に関して、大きな研究の進展が見られた。これまでの申請者らの研究により、絶縁性の油相中に存在する、ミクロ水滴に、数十μm程度の間隔で針状の電極を配置し、直流電圧を印加すると、自律的な往復運動が生じることを見出しており、国際誌にも掲載済みとなっている。本年度は、ミクロ水滴を、プラスチックの球状粒子に置き換えて実験を進めたところ、電極の配置に対して、二巻きのロール状の回転運動が生じることを発見した。0.1μm以下のスケールの逆ミセルが、電極近傍で荷電のスイッチングを起こすことが、媒質のロール状対流運動を引き起していると推測される。このような、二巻きのロール状の回転運動は、電極近傍で弱く荷電が正や負に注入された媒質が静電場の中で、流体運動を引き起こし、この流体運動に乗りかかることで固形物体が運動しているとする、メカニズムが考えられる。これを実証するために、電極近傍で荷電が移動する効果を取り入れた流体の運動モデルのsimulationを行い、実際に実験で観測された運動モードが生じることを理論的にも確かめている。このような研究成果は、J. Chem. Phys.誌に掲載済みとなっている。さらに、「光照射による物体運動制御・流体ポンプ」、「常温での化学→運動エネルギー変換システム」の課題についても、極めて興味深い実験結果が得られており、共に、国際誌への投稿論文をまとめつつあるところである。申請者らの研究により、絶縁性の油相中に存在する、ミクロ水滴に、数十μm程度の間隔で針状の電極を配置し、直流電圧を印加すると、自律的な往復運動が生じることを見出してきているが、今回は、ミクロな固形物体の安定な回転運動を引きおこることに成功した。国際的にみても、これは、極めて新規性の高い発見となっている。今後、多様な形態の固形物体について、直流電場下での運動モードの変化を調べることで、研究が飛躍的に発展するものと期待される。本年度は、自律運動系の中でも、cmスケールの液滴の自発運動に関する研究が大きく進展した。具体的には、生物が示す走化性に注目して、ガスに対して同様の振る舞いを見せる液滴系を発見した。酸性であるオレイン酸のcmサイズの液滴に塩基性のアンモニアをガス刺激として与えると液滴はガス刺激から逃げる方向に運動した(負の走化性)。オレイン酸とアンモニアの間で生じる酸塩基反応でオレイン酸がイオン化されることで界面活性を示し、界面張力が場所特異的に変化することで生じるマランゴニ流により運動が誘起されていると考えられる。

また、塩基性のアニリン液滴と酸性の塩酸ガスによる系において液滴はガスに引き付けられる方向に運動した(正の走化性)。生物の走化性を模倣するモデル系としてガス刺激を感知して運動する液滴が明らかとなった。更に別の研究成果として、水面に浮かべられたアニリンの液滴が自発的な拍動を示す現象を見出し、理論的な解析も行った。単一のアニリン液滴が拍動することだけでなく、複数の液滴が同期して拍動すること発見。心筋細胞などの生物に見られる動的な同調現象と類似した現象であることから、生命体での自律的な振動現象の本質を追究する上でも、興味ある実験結果。運動の同調のメカニズムについても物理的なモデルを援用した議論を行っている。申請者らの研究により、走化性を示す油滴を創り出すことに成功し、その物理科学的なメカニズムについても解明することができた。また、水面に浮かぶ複数の油滴が自律的な集団運動を行い、まるで、心筋細胞が自発的に同調するのと極めて類似した現象を見出した。これについても理論的な解明を行った。本研究では、「非平衡ゆらぎ」に潜む非線形特性を活用して、cm-mmのレベルで滑らかな仕事をさせることが可能であるような、運動機関の創出を目指す。具体的には、1)直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ、2)光照射による物体運動制御・流体ポンプ、3)常温での化学→運動エネルギー変換システム、の研究を推進してきている。これらの実験系は、いずれも、申請者らによって世界で初めて見出された自律的運動系であることに注目されたい。本年度は、特に光照射が引き起こす運動と、その運動モードの制御に関して、大きな研究の発展があった。油水混合溶液の組成を相分離の臨界点近傍の均質な状態に設定し、溶液中の一点にレーザ照射すると、ミクロ液滴が湧出する。レーザ焦点の近傍で容器に空間的な異方性を導入すると、一方向の流れが引き起こされる。これは、ミクロ相分離が生じた部分で局所的な圧力上昇が生じるためである。このような新規な光ポンプは、流体中に気泡などを生じさせることなく安定に一方向の流れを引き起こすといった特性があり、今後の研究の展開が期待される。さらに、光照射により、cmサイズの固形物体(シート)の定常的な振り子運動や、回転運動を引きおこることができることも、論文として報告している(J.Phys.Che. C, 2018)。これらに付け加えて、定常的な直流電場のもと、μmスケールのコイル状の物体が安定な、長軸周りの回転運動を引き起こされることを見出している。さらには、化学ポテンシャルによって引き起こされる液滴の自律運動の実験系を発展させ、二つの液滴の運動の相互作用を調べた。その結果、二つの液滴は運動モードが同調した安定な自律運動を行うことを明らかにしており、論文として投稿準備中である。1)直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ、2)光照射による物体運動制御・流体ポンプ、3)常温での化学→運動エネルギー変換システム、これらのすべての課題について、順調に研究が発展しており、特に、本年度は、光誘起運動について、当初予想されなかったような新規な現象を観測し、それを理論化して論文にすることができている。1)「直流電場で働く回転モータ・流体ポンプ」:固形物体の素材や形状を変化させて、運動モードの変化を調べる。回転対称や反転対称性の破れた構造や、鏡像対称性の破れにより、多様な規則的運動の生成が可能となるものと期待される。
現代ドイツ文化における戦後意識の継承と変容

戦後ドイツにおける〈戦後意識〉の変化を,本研究期間内にあっては,ナチ時代の過去がどのように扱われてきたかに焦点を当てた考察のかたちで進めた。とりわけ,主として1945-49年のあいだにさまざまな議論となった,ナチ時代の犯罪に対するドイツ人全体になんらかのかたちで罪ないし責任を問う,〈集団の罪〉をめぐって研究成果を挙げた。具体的には,占領軍政策の背後にいかに〈集団の罪〉という考え方があったかの諸例,またドイツ敗戦直後にドイツ内外でこれをめぐってあった議論の整理,そしてその後の〈想起文化〉につながる要因がすでにそこに胚胎していたことの指摘,などを論文のかたちで公表した。本研究は,ナチ支配という特殊な時代を経た後の第二次大戦後のドイツ文化,とりわけ「加害の罪」および「世界の冷戦構造」という外的条件に規定された強い社会意識と結びつき,独特の発展を遂げた1960年代以降の西ドイツにおける政治文化の状況を中心に据えて,そのような「戦後」意識が現在のドイツ文化のなかでどのように継続・変容されているかを,その正負両面にわたって検討・分析することを目的とする。またそれと同時に,20世紀ヨーロッパ文化を考察する際に無視しえない第一次大戦前後の文化状況をも対比的に見ることを通じて,20世紀における「戦後の思想」とでも呼びうる相を見定めることをも目指している。とりわけ近い「過去」に向けられた「記憶」「追想」についての理論的検討が1920年代から30年代頃にはじまり,そしてそれが第二次大戦後,ことに1980年代半ば以降にさらに深化されていった過程について,個別の思想家・論者たちにおける議論を追うと同時に,その背後の言説空間にも着目した検討がなされる。その際に重点が置かれるのは,文化と社会との相互連関,相互作用のあり方になる。文化は社会によって規定されてはいるものの,また人の手によって作り出された文化が社会に一定の方向性を与えもする,その関係を具体的に分析することが,作業の中心となる。本研究における問題意識の根底には,ドイツの場合と対比的に日本における戦後意識のあり方を位置づけようという関心がある。分析対象は,文化領域全般を射程に入れながらも,個人の能力には限界もあるため,当面は文学作品および知識人たちの社会的発言を扱うにとどまる。本研究は,申請者が過去約30年にわたって継続している20-21世紀ドイツ精神史研究の一環に位置する。2015年度においては,以下の2点において研究が進められた。第一は,〈第二次大戦後〉の文化・思想状況を考察するうえで〈第一次大戦後〉をも対比的に捉えてゆく必要性が生じたため,これに関する研究を進めた。両者には,大戦争という〈破局〉を経験した後の心性として共通する,ないしは反復されている局面があるのと同時に,おおきく異なった点も見られ,これを仔細に検討することによって〈第二次大戦後〉の〈戦後意識〉をより幅広い視野から位置づけられると考えたという理由による。具体的には,その予備段階として,第一次大戦前夜としての19世紀末から1910年代のドイツの文化状況を〈都市の成立〉という現象との関連のなかでドイツ語圏の〈近代(Moderne)〉の問題として設定し,ゲオルク・ジンメル,表現主義芸術家,そしてヴァルター・ベンヤミンの所論などを手がかりとして検討する論文を1本発表した。第二は,第二次大戦後の〈過去の克服〉の議論を思想史的に跡づける作業を開始した。この議論については,戦後直後から1950年代の雌伏記を経て,1960年代から活発化し1980年代半ばにひとつの区切りをみるかたちで,その後の〈記憶文化〉の隆盛へとつながってゆく,というおおきな見取り図のもとに,今後2017年度末までの2年間をかけてまとめあげてゆく予定である。2015年度は,カール・ヤスパースが1946年に発表した文章から〈連帯〉概念に着目し,これを1980年代半ばの歴史家論争の過程でユルゲン・ハーバーマスが唱えはじめた〈想起による連帯(anamnetische Solidaritaet)〉と結びつけて考え,さらにそこには〈第一次大戦後〉の思想の成果であるヴァルター・ベンヤミンの歴史認識をめぐる議論が直接・間接に介在している点を指摘する論文を1本発表した。「研究実績の概要」欄にも記したとおり,もともとは〈第二次大戦後〉である1945年以降という時間帯を念頭に置いていた本研究ではあったが,同時に〈第一次大戦後〉をも併行的に考察してゆく必要性を感じ,そちらにも着手をしたため,研究対象がよりいっそう拡張される結果となった。それも,さらに時間を遡り,世紀転換期以降,ないしドイツ語圏の〈近代(Moderne)〉といった幅で検討を進めてゆくことになる。従来の計画より対象領域が大幅に拡張されたことになる。ただこの点のみについて述べるなら,本研究期間内での作業はどちらかと言えば副次的なものであり,また予備研究になるため,期間内に研究を最終的にまとめることは考えていない。そこで,元来の研究計画がこれによって大幅に遅延することは考えられない。本筋の研究について述べるなら,本研究課題「現代ドイツ文化における戦後意識の継承と変容」をより内実的に限定するかたちで,1945年以降の〈過去の克服〉についての諸議論を仔細に扱い,それが1980年代以降の〈記憶文化〉へとどのようにつながっていくのか,その過程を思想史的に跡づける,と定式化した。これによって今後なすべき研究課題がより明快となり,また研究の意義そのものもより判りやすくなったと考える。

「おおむね順調に進展している」との自己評価をくだす所以である。研究課題として設定された「現代ドイツ文化における戦後意識の継承と変容」をより具体化し,大枠としては戦後ドイツにおける〈過去の克服〉の議論が現今の〈記憶文化〉にいかに変容していったかの検討に入っている。研究そのものはより詳細化されつつある。まず資料収集の面から述べるなら,1)戦後直後の知識人たちによる〈敗戦〉についての解釈とその言説,とりわけ〈集団的罪(Kollektivschuld)〉をめぐる議論,2)1950年代に入って〈克服されざる過去(unbewaeltige Vergangenheit)〉,そしてさらに〈過去の克服(Vergangenheitsbewaeltigung)〉という定式化がひろまってゆく過程,3)1970年代から80年代にかけてのその深化,4)1980年代半ば以降、とりわけ2000年代に入ってからの〈記憶文化〉の増殖,といった柱を中心に,書籍,雑誌論文などかなりの資料を入手できた。資料を検討する作業は,目下のところ1945年から47年ころまでの言説を中心に追っている。そこでは,〈破局(Katastrophe)〉といった言い回しが好まれたように,責任主体を曖昧にしつつ〈ドイツ国民〉が災難ないし試練を受けているかのような表象がしばしばされているとともに,他方ではドイツ人の〈集合的罪〉がさかんに語られている。ただし〈集合的罪〉の議論のほとんどは,それを否定するための,すなわち〈集合的罪〉はドイツ人に帰せられない,と主張するものであった点は,より仔細にわたって分析する必要がある。さらに,戦後直後を代表する雑誌である"Frankfurter Hefte"および"Wandlung"を中心にして,当時の言説空間がいかに形成されていったかを調査・分析しているところで,年度内での論文発表はかなわなかったものの,2017年度中には公表できる予定である。上記「研究実績概要」に記したとおり,研究資料については,2016年11月から2017年3月にかけてドイツ連邦共和国のベルリンに滞在して,ベルリン・フンボルト大学図書館,ベルリン自由大学図書館,「恐怖の地誌」図書館,テーオドア・W・アドルノ文書館,さらには古書店などで収集した結果,当初の思惑をはるかに越えるかたちですすめることができた。ただ資料の量が膨大になったため検討対象も大幅に拡張し,当初の予定からするなら資料分析作業は一見したところ遅滞しているかのようではあるが,実のところは研究対象の幅が拡がったぶん内容的な深化もされており,研究そのものにとっては決して否定的な事態となっているわけではない。2016年度内にはドイツに滞在して資料収集とその検討を中心に据えていたために論文のかたちでの研究成果公表をしていないものの,準備作業は滞りなく進められ草稿自体は一定程度できあがっており,2017年度中には中途成果発表をする予定である。さらに今後1年間程度を目指して,よりまとまったかたちでの公開を考えており,それに向けた準備作業も順調に行われている。全般としては,順調な進捗と自己評価できる。本研究計画は,1945年の第二次世界大戦ドイツ敗戦以後,多くの人びとによってなんらかのかたちで抱かれてきた「戦後意識」の変遷を通時的に検討することを主目的としていた。
人工知能と人工生命の融合による協調的進化ロボティックスの研究

(1)人工知能からのアプローチでは,近年注目されているランダムサンプリングによる経路プランニング手法RRT(Rapidly-exploring Random Tree)を用いることで,高い確率で協調的な物体運搬ができることがわかった.(2)人工生命からのアプローチの1つ目として,行動ベースアーキテクチャを用いて,ロボットに内蔵されたカメラで撮影された画像による行動計画を行った.しかしながら,フィールド情報が逐次取得される環境下では,各動作の優先順位や目標物の検出方法,他方のロボットの検出方法に問題があり,単純な行動ベースアーキテクチャだけでは,協調運搬を行うことができなかった.(3)人工生命からのアプローチの2つ目として,人工神経回路網(ANN)を考えて,センサを入力層とし,モータの回転数を出力層として,ANNの重みを遺伝的アルゴリズムなどの進化的計算手法を用いてロボットを進化・学習させる「進化ロボティックス」に着目した.特に,近年注目されているANNの構造と重みを進化させるTWEANN(Topology and Weight Evolving Artificial Neural Network)の1種であるStanleyらが提案しているNEAT(NeuroEvolution of Augmenting Topologies)を使って,ロボットの協調的学習を試みた.NEATを使うことで,古典的なANN+GAより,高度な行動を高速に学習させることができることがわかったが,パラメータが多く,適切な値を選定することが難しく,また,問題によっても適切な値が異なるため,より多くの性能評価実験が必要と考えられる.最終的に,本研究課題としてあげた人工知能と人工生命の融合まで達成することができなかったが,それぞれの手法について協調的進化を目標に検討を行うことができた.今後は両分野を融合したアーキテケチャについて検討することを考えている.(1)人工知能からのアプローチでは,近年注目されているランダムサンプリングによる経路プランニング手法RRT(Rapidly-exploring Random Tree)を用いることで,高い確率で協調的な物体運搬ができることがわかった.(2)人工生命からのアプローチの1つ目として,行動ベースアーキテクチャを用いて,ロボットに内蔵されたカメラで撮影された画像による行動計画を行った.しかしながら,フィールド情報が逐次取得される環境下では,各動作の優先順位や目標物の検出方法,他方のロボットの検出方法に問題があり,単純な行動ベースアーキテクチャだけでは,協調運搬を行うことができなかった.(3)人工生命からのアプローチの2つ目として,人工神経回路網(ANN)を考えて,センサを入力層とし,モータの回転数を出力層として,ANNの重みを遺伝的アルゴリズムなどの進化的計算手法を用いてロボットを進化・学習させる「進化ロボティックス」に着目した.特に,近年注目されているANNの構造と重みを進化させるTWEANN(Topology and Weight Evolving Artificial Neural Network)の1種であるStanleyらが提案しているNEAT(NeuroEvolution of Augmenting Topologies)を使って,ロボットの協調的学習を試みた.NEATを使うことで,古典的なANN+GAより,高度な行動を高速に学習させることができることがわかったが,パラメータが多く,適切な値を選定することが難しく,また,問題によっても適切な値が異なるため,より多くの性能評価実験が必要と考えられる.最終的に,本研究課題としてあげた人工知能と人工生命の融合まで達成することができなかったが,それぞれの手法について協調的進化を目標に検討を行うことができた.今後は両分野を融合したアーキテケチャについて検討することを考えている.
新しいドープ型有機EL素子の開発に関する基礎研究

熱的な閉環により蛍光性物質を生成する反応は種々あるが,有機EL素子の作成に適用された例は皆無である.本研究では,5環系の縮合多環芳香族化合物であるベンゾアントロンの2量体3,3'-ジベンゾアントロニル(I)が容易に熱閉環してビオラントロン(II)(II環系化合物)に変化することに着目して新しい型のEL素子を開発するための基礎研究を行った.その結果,以下のことを明らかにした.・閉環体(II)の蒸着膜は蛍光を示さないが,溶液では蛍光を示す.・3,3'-ジベンゾアントロニル(I)のみを用いて真空蒸着を行うと,原料(I)と閉環体(II)のいずれもの蛍光を示す薄膜が得られる.・上記において,(I)と(II)の蛍光の強度比を,蒸着条件により変化させることができる.この蒸着膜を用いてEL素子を作成すると,(II)の赤色発光を顕著に示すものから,(I)の発光等との混色により白色を呈するものまで,種々の色調の素子を得ることができる.上記とは別に,電荷輸送層材料の諸性質を計算化学的手法で予測するための基礎的な知見も得た.以上により,単一の蒸着源を用いて新しいドープ型発光層を構築するとともに,これらと組み合わせてEL素子を構成する電荷輸送層材料の分子設計における指導原理を明らかにすることができた.熱的な閉環により蛍光性物質を生成する反応は種々あるが,有機EL素子の作成に適用された例は皆無である.本研究では,5環系の縮合多環芳香族化合物であるベンゾアントロンの2量体3,3'-ジベンゾアントロニル(I)が容易に熱閉環してビオラントロン(II)(II環系化合物)に変化することに着目して新しい型のEL素子を開発するための基礎研究を行った.その結果,以下のことを明らかにした.・閉環体(II)の蒸着膜は蛍光を示さないが,溶液では蛍光を示す.・3,3'-ジベンゾアントロニル(I)のみを用いて真空蒸着を行うと,原料(I)と閉環体(II)のいずれもの蛍光を示す薄膜が得られる.・上記において,(I)と(II)の蛍光の強度比を,蒸着条件により変化させることができる.この蒸着膜を用いてEL素子を作成すると,(II)の赤色発光を顕著に示すものから,(I)の発光等との混色により白色を呈するものまで,種々の色調の素子を得ることができる.上記とは別に,電荷輸送層材料の諸性質を計算化学的手法で予測するための基礎的な知見も得た.以上により,単一の蒸着源を用いて新しいドープ型発光層を構築するとともに,これらと組み合わせてEL素子を構成する電荷輸送層材料の分子設計における指導原理を明らかにすることができた.
電解質溶液系のグランドカノニカルシュミレーションの新しい方法論の研究

平均場とグランドカノニカルモンテカルロ法を組み合わせた新しい方法を提案・検証しこの方法は近似的手法として大変有望であることを確かめた。ただし、当初提案していた方法に対して、二点、改良を要する点があることが分かった。まず、セル中の微小イオンの粒子数を合わせるために、設定された背景分布の濃度に応じて化学ポテンシャルを調整する必要がある。次に微小イオンの併進移動の採否を決める重み関数はexp(-βφ+βμ)ではなくexp(-βφ+βμ)-exp(βμ_0)に変えられる必要がある。本研究はシミュレーション手法そのものの研究である。基本的にはイオン粒子をforegroundとそれに対する平均場分布としてのbackgroundに分けてその間で粒子交換を行うというアイデアに基づいている。19年度は当初の予定を変えてシミュレーションの実地研究(データ集め)に力を注ぐことにしたが思わぬ困難に直面した。現時点では具体的な応用までは行かず,本手法の大まかな特徴(計算時間,収束性,安定性,適切なパラメータ領域など)を把握しようとする事に終始している。まず,荷電高分子を含まない単純な3:1:1電解質溶液に対して実際にシミュレーションを実行した。しかしながら当初予想した以上に収束に時間がかかるためなかなかデータを積み上げる事が出来ないでいる。一つ分かったのは,本手法は希薄溶液には適していないと言うことである。希薄溶液ではほとんどの粒子がforegroundに移ってしまいシミュレーションは純粋な静電系に対する通常のGCMCに帰着する。もっとも,この手法はもともと濃厚系への適用を意図していたのでこのこと自体は深刻な問題とはならない。希薄溶液ではbackgroundの濃度によって粒子数をコントロールすることが非常にシビアになり思うように粒子数を減らせない。その結果,これらの領域においてすらシミュレーションの収束時間が当初の期待より格段に長くなってしまうこととなった。一方,アルゴリズムの理論的な問題点をチェック,修正した。この修正によってどのくらい結果が変化するのかについてはまだ確認していない。また,ネックとなっていた荷電高分子の移動の際に凝縮対イオンによる立体障害が起こりサンプリング効率が著しく下がってしまうという問題について,これを解決する方法を考案した。残念ながら実地のシミュレーションの方がまだそこまで進んでいないため効果のほどについては今後の研究をまたなければならない。生体分子の働きを調べたり、あるいはナノテクノロジーの開発を補助する手段として大規模分子シミュレーションの重要性はますます高まっているが系を大きくすればするほど計算時間は粒子数の2乗オーダーで増えていくという問題は依然としてこの種のシミュレーションを行う上での障害となっている。これを解決する方法として力の切断距離を設けたりあるいは遠くの粒子からの影響を近似的に一つにまとめ上げて計算するなどの様々な手法がとられているが本研究では溶液条件を変えないまま一部の粒子を計算から除外し、計算に取り入れる粒子数そのものを少なくする方法を模索した。計画当初においてその理論的枠組みはほとんど出来上がっていたが研究を進めるうちに当初計画の方法では荷電高分子表面近傍におけるイオン分布を正しく表現できないことがわかった。その理由を以下に詳述する。本方法では粒子を{N_<ex>,N_o,N<ind>}の3種に分けて考え実際にシミュレーションで動かすのはN_<ex>の粒子のみであるがこの粒子の1個を考えてその外場φへの応答を考えるとき、その確率分布関数は当初考えていた方法の帰結であるexp(-βφ+βμ)ではなくexp(βφ+βμ)-exp(βμ_o)であるべきだからである。ただしここで、exp(βμ_o)はN_oの粒子の濃度である。これを実現するための適切な修正を加えて新しい方法を実行してみると2本の平行荷電高分子ロッド間の実効的ポテンシャル(相関関数)、及びその表面近傍におけるイオン分布に関して通常のGCMCのシミュレーションの結果を見事に再現することがわかった。残念ながら低塩濃度の条件では粒子数を減らしすぎると(μ_oを大きく取りすぎると)結果が合わなくなり粒子数をそれほど大きく減らすことはできなかったが、逆に高塩濃度の条件では例えば700個ある粒子を150個程度まで減らしても通常のGCMC法を使った(従って700個の粒子をフルに計算した)結果との間にほとんど差異は認められなかった。このことから、本方法は高塩濃度系や高分子の質量に対してシミュレーションセルの体積が大きい大規模率の計算に対して極めて強力な方法となりうることが確かめられた。これらの成果の詳細は現在論文としてまとめている最中であり、できる限り早く公表するつもりである。
液相におけるイオン-分子対の反応

4-t-ブチルシクロヘキセニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボラート1のアルコールおよび水性溶媒中における加溶媒分解の反応速度を25-70°Cで検討した.溶媒効果は比較的小さく,フェニルヨードニオ基はトリフラートよりも10^6倍良い脱離基であった.反応生成物を詳しく調べたところ,予想される加溶媒分解物のほかに,オルト体を主とする(4-t-ブチルシクロヘキセニル)ヨードベンゼン5が15から35%の収率で得られた.生成物5は,1のイオン化で生じたシクロヘキセニルカチオンとヨードベンゼンのFriedel-Crafts型反応でできたものと考えられる.この非常に大きなオルト選択性は,この反応が基質のイオン化で生じたシクロヘキセニルカチオンとヨードベンゼンの接触イオン-分子対の中で起こっていることを示唆している.トリフルオロエタノールのような求核性の弱い溶媒中では,この生成物の比率が増大するにもかかわらず,異性体比はほとんど変化していないことも興味深い.また,p-ヨードトルエン存在下に反応させると,未反応のヨードニウムイオンのなかに少量のアリール交換体が含まれていた.このことは,接触イオン-分子対からの再結合がヨウ素上でも起こっていることを示している.1の溶液中にC1^-,Br^-のようなハロゲン化物イオンを添加すると,ヨウ素上での超原子価結合に基づくものと考えられる紫外吸収がみられた.この結合によってC-I結合は弱められるものの,C-I開裂反応は減速されることがわかった.4-t-ブチルシクロヘキセニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボラート1のアルコールおよび水性溶媒中における加溶媒分解の反応速度を25-70°Cで検討した.溶媒効果は比較的小さく,フェニルヨードニオ基はトリフラートよりも10^6倍良い脱離基であった.反応生成物を詳しく調べたところ,予想される加溶媒分解物のほかに,オルト体を主とする(4-t-ブチルシクロヘキセニル)ヨードベンゼン5が15から35%の収率で得られた.生成物5は,1のイオン化で生じたシクロヘキセニルカチオンとヨードベンゼンのFriedel-Crafts型反応でできたものと考えられる.この非常に大きなオルト選択性は,この反応が基質のイオン化で生じたシクロヘキセニルカチオンとヨードベンゼンの接触イオン-分子対の中で起こっていることを示唆している.トリフルオロエタノールのような求核性の弱い溶媒中では,この生成物の比率が増大するにもかかわらず,異性体比はほとんど変化していないことも興味深い.また,p-ヨードトルエン存在下に反応させると,未反応のヨードニウムイオンのなかに少量のアリール交換体が含まれていた.このことは,接触イオン-分子対からの再結合がヨウ素上でも起こっていることを示している.1の溶液中にC1^-,Br^-のようなハロゲン化物イオンを添加すると,ヨウ素上での超原子価結合に基づくものと考えられる紫外吸収がみられた.この結合によってC-I結合は弱められるものの,C-I開裂反応は減速されることがわかった.
二次元結晶のクリスタルエンジニアリング

本研究の目的は三次元結晶に比べて制御の次元の少ない二次元結晶系に着目して、分子構造と結晶構造の相関性を明らかにし、結晶工学における分子設計の指針を確立しようとするところにある。これまでに、水中で自己会合して生体膜類似の二分子膜構造を形成する両親媒性化合物について、単結晶の作製とX線構造解析に成功し、二次元層状構造を基本とする結晶構造であることを見出して来た。本研究においてはアゾベンゼン発色固を疎水鏡中に含む一本鏡型両親媒性化合物CnH_<2n+1>AzoCnH_<2m>N^+のn,mを系統的に変えた化合物群について、化学構造と結晶構造の相関性を明らかにした。1.化学構造ー結晶構造相関、親水基アンモニウム塩とアゾベンゼン部との間のアルキレ炭素数mが5の化合物では、分子が膜面に対して大きく傾いたJー会合体を、mーnが2の化合物では分子が入れ子状にパッキングしたHー会合体を形成することを見出した。この現象は疎水部分と親水部分の断面積バランスによって説明できることを示した。2.結晶ー結晶相転移現象、単結晶でみられた化学構造と結晶構造の相関性は、LB膜やキャスト膜などの擬結晶系においても見出された。さらにmーn>2の化合物群においては、加熱に伴うHからJへの転移を発見した。この転移は大きな吸収スペクトル変化を伴うことから、記録材料としての可能性が示された。3.湿度ならびに光によって誘起される等温的相転移の発見、熱転移によって生じたJー形結晶が、適度な加湿条件下でHー形に転移すること、紫外光照射によるシス型アゾベンゼンの形成をトリガ-としても転移がおこることを発見した。この発見は、光記録材料化という応用的側面のみならず、二次元結晶系における相転移機構の解明に対しても重大な知見を与えるものである。
D・ヒュームにおける情念論と制度論の構造的連関の研究

本研究の目的は、スコットランド啓蒙の代表的思想家D・ヒュームの文明社会論を、情念と制度の相互連関という観点から考察することにあった。とりわけ本年度は、ヒュームの歴史認識の問題にとりくみつつ、それを通して制度の形成と情念の相互連関についてのヒュームの理解を解明することに重点を置いた。ヒュームは哲学的認識としては一般的原因や多数の人々によって引き起こされる変化を重視したが、現実の歴史における偶然や個々人の影響力の問題を無視したわけではない。このことは、ヒューム最晩年の書である『イングランド史』などにおいて端的に展開されている。この問題点を、昨年度来考察してきた哲学的認識と対比・関連づけすることによって描き出すことを意図するものであった。(1)は、従来ヒューム思想における位置づけが難しく、多様な解釈を生んできた「完全な共和国に関する一案」と題する論説をめぐり、ヒュームの共和制に対する理解と現実の挙和国への慎重な態度の両面からこの論説の孕む問題性を検討したものである(『政治思想研究』第3号[2003年]に報告要旨が掲載されている)。また(2)は、すでに国内で発表した研究成果「ヒュームにおける「奢侈」と文明社会」『経済学史学会年報』第38号(132143頁)[2000年]に、とりわけ『イングランド史』からの引用を多く加え、歴史的個別性という観点からさらなる改訂を加え、国際ヒューム学会の年次大会で発表したものである。有益な質疑応答により、国内での報告時とは異なる観点から多くの示唆を得ることが出来た。(3)は、ヒュームの文明の衰退という問題に焦点を当てたもので、文明が発展するだけでなく、盛衰をくり返すという認識を持っていた点を明らかにした。この点はヒュームの経済思想を主として商業社会に肯定的なものという観点からのみ捉えてきた従来の解釈の中でもっとも見落とされてきた研究上の死角であった。これらの報告をもって「D・ヒュームにおける情念論と制度論の構造的連関の研究」という研究課題によって求められる研究実績を果たすことができたと考えている。平成14年度は、雑誌論文などに発表した研究成果はないが、積極的に学会・研究会において報告を重ねてきた。その成果は(1)「ヒュームの理想共和国論と共和主義のリアリティ」(政治思想学会、第9回研究会、自由論題、2002年5月26日、熊本大学)、(2)"Ambiguities of Hume's Views of Luxury"(The 29th Hume Conference、2002年8月7日、Finland, Helsinki)、(3)「ヒュームの文明盛衰観」(ヒュームとスミスの会、研究例会、2003年3月27日、東京)における研究報告であった。
霊長類椎間板化キメラマウスの樹立・応用による椎間板変性疾患の包括的解析

本研究の究極の目的は、チンパンジー化椎間板を持つ実験動物の樹立を提案した。まず既に樹立されたチンパンジー人工多能性幹細胞(iPS細胞)が1細胞に単離された後にマウス変異受精卵に移植しても生着・分化・キメラマウスの臓器発生に寄与するかどうか検討を行った。しかし、Ptf1a-nullホモ変異受精卵を使用した実験では単離されたチンパンジーiPS細胞がマウス臓器発生への寄与を認めなかった。このことは、異種細胞集団組織へ単離された1細胞レベルでの移植は、隣接細胞からのシグナル伝達機構が異種細胞間のミスマッチで消失することが決定的な負のバイアスとなっていることが推測された。研究は、霊長類化椎間板髄核組織を保有するキメラマウスを樹立し、椎間板変性モデル作出に供し、変性で発生するイベントを検証し、霊長類化椎間板の有用性を明確にすることである。実験動物モデルの研究において霊長類と齧歯類の椎間板髄核の性状に大きな相違が存在する問題があるため、霊長類化椎間板を持つ実験動物の樹立を考えた。霊長類ES細胞や人工多能性幹細胞(iPS細胞)の樹立技術の誕生と胚発生技術を融合させることによる霊長類化臓器を持つキメラマウスの誕生が理論的に可能となったため、この先駆的技術を椎間板変性研究に応用することが特徴である。本研究目的である霊長類化臓器を持つキメラマウスを作出するため、先行してSd変異マウスの原因遺伝子であるPtf1a遺伝子の変異マウス(Semba K.PLoS Genet.9:e1003204.2013.)の受精卵に対して本大学で樹立されたチンパンジーiPS細胞をマイクロインジェクション法で投与して子宮内移植をおこない後期胚を採取した。その胚サンプルに対してマウス胚発生に移植霊長類細胞が貢献しているか検討した。しかし、現時点で臓器特異的欠損をきたす変異マウスの受精卵に対して霊長類細胞を移植しても発生期間において移植霊長類細胞の生着と臓器発生への貢献を認めることが出来なかった。現在、全脊椎で椎間板髄核を完全に欠損するSd変異マウス、椎間板髄核細胞のモニタリングマウスであるSktGtマウス、椎間板線維輪細胞のモニタリングマウスであるPax1-lacZマウスを準備完了している。また、マーモセットES細胞の入手と霊長類ES細胞、霊長類iPS細胞のナイーブ化によってマウスの受精卵に対して霊長類多能性幹細胞が移植後に生着し臓器発生への貢献をするための方法を模索している。本研究は、霊長類化椎間板髄核組織を持つキメラマウスの作製と椎間板変性実験への応用を主な目的とし、1「霊長類化椎間板髄核保有キメラマウスの作出」、2「霊長類化椎間板に対する各種変性因子(加齢、荷重負荷、薬剤)による影響の検討」を行うことを目的としている。血液細胞から既に作出された霊長類人工多能性幹細胞(iPS細胞)を使用し、アグリゲーション法によってキメラマウスの作製を行ったが、キメラマウス内の欠損臓器内で霊長類由来の細胞で構築された組織は認めなかった。続いて、1正常、2加齢モデル、3コンドロイチンABC誘導性椎間板変性モデルを作製し、椎間板変性で発生するイベントを時間的、空間的に検証した。椎間板組織の検討のため、正常マウスの椎間板、髄核欠損をきたす変異マウス(Danforth's short tail; Sd)、加齢マウス、コンドロイチナーゼABCを注入した椎間板変性マウスに対して、組織学的解析(HE、トルイジンブルー染色、アルシアンブルー染色)で椎間板の評価を行い、頸椎,胸椎,腰椎,尾椎の椎間板内におけるSktとPax1の加齢による発現への影響を調べた。上記1、2、3の頸椎、胸椎、腰椎、尾椎の全ての椎間板においてSktとPax1は髄核細胞・線維輪細胞をモニタリングできた。過去の椎間板変性の多くの基礎的知見は、齧歯類を中心とした実験動物モデルの研究より得られているが、霊長類と齧歯類の椎間板髄核の性状に大きな相違が存在する問題がある。この問題の究極の解決策は、霊長類化椎間板を持つ実験動物の樹立である。本研究は、「チンパンジー人工多能性幹細胞(iPS細胞)」と「全脊椎で椎間板髄核を完全に欠損するマウスより樹立した変異ES細胞」を使用することで、霊長類化椎間板髄核組織を保有するキメラマウスを樹立し、加齢・荷重負荷・薬剤による椎間板変性モデル作出に供し、変性で発生するイベントを検証し、霊長類化椎間板の有用性を検討する計画を立てた。そのため、既に樹立された霊長類iPS細胞がマウス生体に生着するかどうかの検討を行った。まず、1細胞レベルに単離した霊長類細胞をマウス胚盤胞へ移植を試みた。その後、成長させたマウス後期胚に対して単離して移植したドナー細胞の生着の有無の解析を行った。その結果、細胞レベルに分離した霊長類細胞を移植したマウス胚組織内において齧歯類ホストへ霊長類ドナー細胞は全く生着しないことが判った。この現象の理由は、細胞間ネットワークの消失・構築

不全だけでなく異種細胞間のクロストーク障害によるものと推測される。つまり、同種細胞間ネットワークが保たれたままでの多細胞集団レベルでの移植の場合、栄養供給に障害さえなければ、組織移植というストレス環境でも隣接細胞とのクロストーク等の情報伝達によって生存率の向上に寄与すると考えられるが、異種細胞集団組織への単離された1細胞レベルでの移植になると、異種細胞間のミスマッチ条件下において、周囲の環境に適応するための内分泌型、傍分泌型、自己分泌型、接触型といった情報伝達機構のなかでも細胞の運命や行動が決定される隣接細胞からのシグナル伝達機構の消失が決定的バイアスとなったことが推測された。本研究の究極の目的は、チンパンジー化椎間板を持つ実験動物の樹立を提案した。まず既に樹立されたチンパンジー人工多能性幹細胞(iPS細胞)が1細胞に単離された後にマウス変異受精卵に移植しても生着・分化・キメラマウスの臓器発生に寄与するかどうか検討を行った。しかし、Ptf1a-nullホモ変異受精卵を使用した実験では単離されたチンパンジーiPS細胞がマウス臓器発生への寄与を認めなかった。このことは、異種細胞集団組織へ単離された1細胞レベルでの移植は、隣接細胞からのシグナル伝達機構が異種細胞間のミスマッチで消失することが決定的な負のバイアスとなっていることが推測された。アグリゲーション法によってキメラマウスの作製を行ったが、キメラマウス内の欠損臓器内で霊長類由来の細胞で構築された組織は認めなかった。医歯薬学霊長類人工多能性幹細胞(iPS細胞)のナイーブ化によって推進させる。本研究は、霊長類化椎間板髄核組織を持つキメラマウスの作製と椎間板変性実験への応用を主な目的とする。方法は、霊長類人工多能性幹細胞(iPS細胞)を樹立し、椎間板髄核細胞を完全に欠損するSd ES細胞とアグリゲーション法によってキメラマウスの作製を行う。そして、適性にキメラマウス内で椎間板髄核が霊長類由来細胞で構築されているか確認を行う。上記のため、平成25年度の実験を行った。まず、Sd変異マウスの原因遺伝子であるPtf1a遺伝子の変異マウス(Semba K.PLoS Genet.9:e1003204.2013.)の受精卵に対して本大学で樹立されたチンパンジーiPS細胞をマイクロインジェクション法で投与して子宮内移植をおこない後期胚を採取したが、臓器特異的欠損をきたす変異マウス内で移植霊長類細胞の生着と臓器発生への貢献を認めることが出来なかった。この原因として、1ホストの変異マウス受精卵の状態が悪い(未分化を維持できていない等)、2マイクロインジェクション法で投与した霊長類iPS細胞の状態が悪い(未分化を維持できていない等)、3マイクロインジェクション法の手技が適正でない、上記を考えたが、1移植された変異マウス受精卵は後期胚まで発生可能であり、同時に行ったキメラマウスは予想通り適正に作出が来ている、2チンパンジーiPS細胞は樹立者チームで多能性が維持できていることが確認されている、3同時にマイクロインジェクション法により作出したキメラマウスは適正に出生したことより、全ての実験操作は適正に行われたと考えられる。そのため、「臓器特異的欠損をきたす変異マウスの受精卵に対して霊長類細胞を移植しても発生期間において移植霊長類細胞の生着と臓器発生への貢献を認めることが出来なかった」理由として、「霊長類ES細胞/iPS細胞がナイーブ化していない」ことが原因であると推測した。本研究では、霊長類化椎間板髄核保有キメラマウスを作出することにした。使用する動物種がマウスである理由は、その解析技術・手技・遺伝子情報が充実しており汎用性が高く、申請者の専門分野であるというだけでなく、現在、本研究に理想的な環境とサンプルを有しているので選択した。本研究の霊長類化
僻地における外国人医療の実態とその改善に関する研究

今年度は下記1-5のうち,1-3を予定したが,3.は自治体の国際交流協会が設立まもないところが多く,新しく設立されたところも多いので把握が困難と考えられたため,内容を変更し1,2,4を施行した.1.医療機関調査2.自治体の外国人への保健サービス実態調査3.国際交流協会の外国人サービス実態調査4.自治体の外国人在住者の現状と外国人への特別な対応の現状調査5.自治体での外国人観光客実態調査これら3調査は,すべてパイロット調査を行って質問票の妥当性を検討した後,配布された.配布先と配布数,および3月11日現在の進行状況は以下のとおりである.1.医療機関調査検索しえた範囲で全国の公的診療所を網羅する名簿が存在せず,いくつかの利用可能な名簿から常勤医がいると推測される日本の」公的診療所784ヵ所に調査票を送付した.そのうち9ヵ所は「常勤医不在」との連絡があった.この9ヵ所をのぞいた回答数は398通で,回答率は50.8%であった.現在,寄せられた回答のコンピュータ入力,集計・解析中である.2.自治体の外国人への保健サービス実態調査調査1の医療機関が存在する688の地方自治体へ調査票を送付した.現在,回答が寄せられている最中である.3.自治体の外国人在住者の現状と外国人への特別な対応の現状調査調査2と同じく,調査1の医療機関が存在する688の地方自治体へ調査票を送付した.現在,回答が寄せられている最中である.なお,調査2,3は役所内の担当課が異なるため,別々に調査票を送付している.^*この結果のうち,医療機関調査は96年5月に上海で行われる第1回僻地医療国際会議のポスターセッションで発表予定である.平成8年度中には集計・解析を終了し,論文にまとめる予定である.今年度は下記1-5のうち,1-3を予定したが,3.は自治体の国際交流協会が設立まもないところが多く,新しく設立されたところも多いので把握が困難と考えられたため,内容を変更し1,2,4を施行した.1.医療機関調査2.自治体の外国人への保健サービス実態調査3.国際交流協会の外国人サービス実態調査4.自治体の外国人在住者の現状と外国人への特別な対応の現状調査5.自治体での外国人観光客実態調査これら3調査は,すべてパイロット調査を行って質問票の妥当性を検討した後,配布された.配布先と配布数,および3月11日現在の進行状況は以下のとおりである.1.医療機関調査検索しえた範囲で全国の公的診療所を網羅する名簿が存在せず,いくつかの利用可能な名簿から常勤医がいると推測される日本の」公的診療所784ヵ所に調査票を送付した.そのうち9ヵ所は「常勤医不在」との連絡があった.この9ヵ所をのぞいた回答数は398通で,回答率は50.8%であった.現在,寄せられた回答のコンピュータ入力,集計・解析中である.2.自治体の外国人への保健サービス実態調査調査1の医療機関が存在する688の地方自治体へ調査票を送付した.現在,回答が寄せられている最中である.3.自治体の外国人在住者の現状と外国人への特別な対応の現状調査調査2と同じく,調査1の医療機関が存在する688の地方自治体へ調査票を送付した.現在,回答が寄せられている最中である.なお,調査2,3は役所内の担当課が異なるため,別々に調査票を送付している.^*この結果のうち,医療機関調査は96年5月に上海で行われる第1回僻地医療国際会議のポスターセッションで発表予定である.平成8年度中には集計・解析を終了し,論文にまとめる予定である.
ギャップ結合細胞間連絡のモノクロ-ナル抗体法による生理学的意義の解明

本研究は、ギャップ結合蛋白質の分離精製後の抗体作製から、その抗体使用による細胞間連絡の生理機能の解明を目的としている。ギャップ結合蛋白質はラット肝臓から水酸化ナトリウム不溶性分画を採取し、この分画からSDSーポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離精製した。この27KDa蛋白質に対するモノクロ-ナル抗体を通法に従いマウス脾臓細胞とNSー1ミエロ-マ細胞との融合細胞より取得した。抗体はIgGタイプで、ラット肝細胞膜粗分画中の27KDaギャップ結合蛋白質を認識した。肝凍結切片の免疫組識染色で肝細胞の境界に沿って抗体の結合部位が点在した。しかし、心臓や水晶体を免疫組織染色しても全く染色されない。抗体は肝27KDaギャップ結合蛋白質と特異的に結合した。ラットの肝臓のギャップ結合蛋白質の機能を解析するため、コラゲナ-ゼ処理で肝細胞を分離し培養した所、ギャップ結合蛋白質は急速に消失した。ギャップ結合蛋白質は肝細胞増殖に抑制的役割を果たしていると推察された。ギャップ結合細胞間連絡の増殖抑制的役割はマウス線維芽細胞3Tー3ーL1細胞でも同様である。肝臓由来の各種培養細胞は抗体とは反応しないが、蛍光色素の細胞内注入法で調べるとこれら培養細胞には細胞間連絡即ちギャップ結合が存在し、in vitro培養下では別種タイプのギャップ結合蛋白質を発現していると考えられる。ギャップ結合蛋発質発現制御として興味ある事実である。ラット唾液腺の腺房細胞のギャップ結合蛋白質は肝臓ギャップ結合蛋白質と同一であった。唾液腺分泌機能とギャップ結合との関連では、ラット顎下腺で電解質分泌時のギャップ結合機能低下を明らかにした。さらにギャップ結合維持には自律神経系の関与が示された。今後抗体の細胞内注入効率の改善をはかると同時に、別種ギャップ結合蛋白質に対する抗体を用い、各種ギャップ結合の発現ならびに機能の比較検討を行う必要がある。本年度の研究実施計画に従いギャップ結合蛋白質の分離精製とそれに対するモノクローナル抗体の作成に関する研究及び来年度実施予定研究の予備実験を行ない以下の研究実績を上げた.1.ラット肝臓からのギャップ結合蛋白質の分離ラットの肝臓より分離した粗細胞膜分画のうちの20mM水酸化ナトリウム不溶性分画中にはギャップ結合蛋白質と考えられる分子量27Kの蛋白質が多量に含まれていた.さらにギャップ結合蛋白質の臓器特異性を調べる目的で唾液腺から分離精製を試み,ならびに唾液腺腺房細胞間のギャップ結合を解析した.2.マウス脾臓細胞とミエローマ細胞の細胞融合法ギャップ結合蛋白質を含む水酸化ナトリウム不溶性分画で免疫したマウスの脾臓細胞とミエローマ細胞の細胞融合法は通法に従い確立できた. HAT培地で融合細胞を選択的に増殖させ,現在抗体を産生する融合細胞をマイクロプレート光度計を用いる酵素免疫測定法で検索している.3.培養細胞からのギャップ結合蛋白質の分離細胞間の蛍光色素移動を指標にして,ギャップ結合のよく発達した培養細胞を検索した.その結果,マウス及びハムスター由来の3T3細胞と3Y1細胞とをギャップ結合蛋白質分離の細胞としてその大量培養を検討している.4.ギャップ結合蛋白質に対するモノクローナル抗体のギャップ結合への影響についての研究作製したモノクローナル抗体の効力の検定のためにはラット肝臓細胞の培養が必須であるが,分離肝細胞を培養すると短時間の内にギャップ結合細胞間連絡が消失するので,その維持に関しての実験を現在進めている.本年度の研究実施計画に従い、ギャップ結合蛋白質に対するモノクローナル抗体の作成と抗体の特異性の評価及びギャップ結合蛋白質の臓器特異性について調べ、以下の如き実積をあげた。

1.ラット肝臓細胞膜の20mM水酸化ナトリウム不溶性分画をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動する事により、ギャップ結合蛋白質と考えられる分子量27Kの蛋白質をある程度多量に分離精製する事ができた。通法に従って27K蛋白質で免疫したマウスの脾臓細胞とミエローマ細胞を融合させた。HAT培地でハイブリドーマのみを増殖させ、このハイブリドーマの中から酵素免疫測定法で抗体産生細胞を選別した。限界希釈法により抗体産生細胞をクローニングし、酵素免疫測定法で27K蛋白質に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ株を検策して数多くのモノクローナル抗体産生株を確立しつつある。2.確立したハイブリドーマの産出する抗体は27K蛋白質及びその二量体と考えられる約55Kの蛋白質に特異的に結合することがイムノブロット法で示された。この抗体の細胞間連絡阻害能や組織染色性を調べるために抗体の分離・精製を行いつつある。現在のところ、得た抗体はIgMで、さらに異なるタイプのモノクローナル抗体を得るために、ハイブリドーマの検策を行っている。3.ギャップ結合蛋白質の臓器特異性を明らかにするために、上述の方法で作製した肝臓の27K蛋白質に対するモノクローナル抗体と唾液腺や培養細胞等の反応性をイムノブロット法と抗体の細胞内注入により調べている。抗体注入前のラット顎下腺房細胞の細胞間連絡はアセチルコリンのムスカリン作用とアドレナリンのαー作用によって低下した。この反応は細胞外からのCa^<2+>の流入とCキナーゼの活性化を介していると推定されている。現在、抗体注入後の腺房細胞の細胞間連絡を調べている。本年度の研究実施計画に沿って、ギャップ結合モノクロ-ナル抗体の多量作製及び精製方法の確立、抗体の特異性及びギャップ結合蛋白質の抗体に対する認識部位の解析、細胞内への抗体注入法の比較検討を行い以下の実績をあげた。1.ラット肝臓細胞膜粗分画を20mM水酸化ナトリウム処理し、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法、またはショ糖密度勾配遠心法によりギャップ結合蛋白質を分離精製した。昨年度に引き続き、27K蛋白質に対する抗体を産生するハイブリド-マを多数作製し、IgGタイプの抗体を産生するハイブリド-マを約10種類選別した。このうち3種類のハイブリド-マをクロ-ニングし、モノクロ-ナル抗体を多量作製・精製し以下の実験に用いた。2.作製したモノクロ-ナル抗体の特異性をイムノブロット法で調べると、3種類の抗体は27K蛋白質、及びその2量体である約50Kの蛋白質に強く結合した。蛍光抗体法による肝臓組織の凍結切片の染色では肝細胞の境界に沿って斑点状に染色され、抗体がギャップ結合に特異的に反応することが示唆された。ギャップ結合蛋白質を酵素で部分消化して生じた分画に対する抗体の結合性を調べ、抗体の認識部位を解析した。3.抗体の生理作用を調べるために、まず抗体を細胞内に効率よく注入する方法を検討した。少数の細胞に注入する場合はガラス微小電極に抗体水溶液をつめて細胞内に刺入し、窒素ガスの圧力で注入するのが確実である。