hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者施設での安全安心な入浴介助のためのモーションセンサを用いた視線・視野推定法

さらに、ターゲットの動きが秒速1.5m程度では15度の誤差が生じたが、秒速1mを下回る速度では10度以内であった。入浴介助等のゆっくりとした動作であれば10度以内の推定精度であると確認できた。以上より、類型化された危険状況に応じた回避方法のマニュアルの作成が可能となり、また、推定誤差が発生しやすい動作や推定誤差が発生しやすい身体の向き等を明らかにすることができたことから、モーションセンサを用いた危険評価システムを導入することで、安全な入力介助システムとして提案できる可能性が確認できた。モーションセンサを用いて視線・視野情報を推定することを目的とした。モーションセンサとしては、3軸加速度、3軸角速度、3軸地磁気、GPSから構成される小型センサを被験者に固定して1kHzでデータを収集した。その結果、視線ターゲット座標を基準としてモーションセンサを用いた視線推定の精度は最大で16度程度の誤差であった。しかし、90%以上の時間では10度以内に推定できており、高い推定精度であることが確認できた。さらにターゲットの動きが秒速1.5m程度では15度の誤差が生じたが、秒速1mを下回る速度では10度以内であった。実験室における視線・視野推定精度の検証の実験が非常にスムーズに実施することができたため、研究成果の発表をおこなうことができた。また、介護者と非介護者役を設定したシミュレーション実験についても、H26年度後半に実施することができ、H27年前半に研究成果を公表できる見通しとなっており、当初の計画以上に伸展しているといえる。当初計画通り,実際の老人介護施設における視線・視野推定法の検証実験を進めていく.その際,映像を使用せずにモーションセンサ等だけで推定する方法の場合,位置推定の精度がやや低くなる可能性があるため,プライバシーに配慮した形で映像を使用するなど,可能な限り推定精度を高める工夫をおこなう.生体行動科学当初計画通り、実際の老人介護施設における視線・視野推定法の検証実験を進めていく。その際、映像を使用せずGPSだけで推定する場合に、室内ではGPS信号を用いた推定精度がやや低く出る可能性があるため、プライバシーに配慮した形でも映像を利用するなど、可能な限り推定精度を高める工夫をおこなう。2015年度中に実施予定であったデータ処理が年度をまたいだために消耗品等にかかる費用として残高が生じた.予定していたデータ処理の進捗が年度をまたいだため消耗品等にかかる費用として残高が生じた。発生した次年度使用額を用いて取得したアイマークレコーダの数値処理およびデータ収集を年度早々に実施する.発生した次年度使用額を用いて取得したモーションキャプチャデータのラベル化作業と数値処理を年度早々に実施する。
コンクリートの水和発熱による温度応力に関する研究

・水和発熱量の実測実験の実施コンクリートが水和反応と硬化する際に放出する水和発熱量を実測するために熱量計を製作し、種々の水セメント比のコンクリートに対して様々な温度条件における発熱量を実測した。この実測結果を解析・検討し、発熱速度の温度依存性を一般化する事に成功した。・温度履歴再現解析の実施実大構造物におけるコンクリートの水和熱によるコンクリートの温度履歴を上記の発熱速度モデルを用いて実施し、既往の温度解析手法では追跡できなかった外気温度の違いや断面寸法による温度変化などの要因が内部温度履歴に及ぼす影響を十分な精度で再現できることを既往の実験結果との比較から確認した。・水和熱による温度履歴を考慮した温度応力解析上記温度履歴に基づいて温度応力解析を実施し、高強度コンクリートの早期材令における急速な強度発現を考慮しても、温度ひび割れの発生する危険性が高いことが明らかとした。しかし、実験結果との比較から、応力算定法を一般化するためにはコンクリートのクリープによる応力緩和や乾燥収縮による収縮応力、持続荷重による強度減退を考慮する必要がある。
血液凝固における第Ⅷ因子制御軸の解明と血友病A及び血栓性疾患の新規治療薬への応用

第VIII因子-トロンビン制御軸:トロンビンはFVIIIのArg372, Arg740, Arg1689を開裂して活性化させる極めて重要な相互反応である。今回、Arg372およびArg1689開裂に必須のトロンビン結合部位を各々346-349残基、1663-1666残基であることを初めて同定した。特に両者の結合残基は硫酸化Tyr残基を含有し、この蛋白修飾が必須であることも明らかにした。さらに、両結合領域を含んだ周辺領域はトロンビンとの結合親和性が高いhirugenのアミノ酸配列と類似するため、まず346-349残基を中心とした領域をhirugen配列に置換したFVIII変異体を作製した。本変異体はFVIIIのトロンビン活性化およびArg372開裂を野生株より増強させることがわかった。現在1663-1666残基の結合領域側も同様にhirugen配列に置換した変異体を作成中である。内因系複合体による凝固制御軸:活性化されたFVIII(FVIIIa)はFIXaとFXでFXase複合体を形成して凝固反応を著しく促進させる。このFVIIIa分子上のFIXaおよびFX結合部位を我々は現在まで数多く同定してきたが、今回さらにFIXa結合には1793-1795残基、FX結合には400-409残基に存在することを同定した。第VIII因子-外因系因子(活性型第VII因子/組織因子)制御軸:活性型第VII因子/組織因子における第VIII因子分子上結合様式において、FVIIIのC2ドメイン上に組織因子の膜貫通領域以外の部位との結合を報告した。この結合にはvon Willebrand因子が競合する、すなわち活性型第VII因子/組織因子における第VIII因子反応にはvon Willebrand因子が制御していることが明らかになった。当初計画した実験計画について、第VIII因子と各蛋白との結合様式の解明、高機能獲得型蛋白の同定など順調には進んできている。現在まで順調には進んできているが、引き続き年次計画に従って、さらに進めていく予定である。当初計画よりも消耗品(純化蛋白)がわずかに少なくてすんだことが挙げられる。翌年度の助成金と合わせて、当初計画での消耗品への使用を引き続き行なっていく予定である
プロスタグランジン分解代謝系遺伝子群が陰茎勃起に果たす役割に関する検討

プロスタグランジン取り込み輸送体PGT、細胞内代謝酵素PGDH、合成酵素COX1、COX2のヒト海綿体組織における発現プロファイルを検索した。いずれも対ss-actin比10^(-2)10^(-4)程度の強い発現を認め、陰茎、尿道、亀頭海綿体それぞれに特有の発現パターンを呈していた。プロスタノイドが海綿体機能維持に大きな役割を果たしていることを示唆するとともに、各組織における働きの違いを示すものと想定された。検体採取およびその検索について同意の得られたヒト陰茎海綿体をサンプルとして、real-time PCR法により、プロスタグランジン合成系(COX-1,COX-2)、同分解代謝系(prostaglandin transporter PGT,15-hydroxyprostaglandindehydrogenase PGDH)のmRNAレベルの発現定量を試みた。ヒト陰茎海綿体5例、1例では亀頭海綿体を集積することができた。これらの検体では組織学的に、膠原線維や血管系から構築されているため、Iaser capture microdissectionによる構成成分の分離抽出は必要ないものと考えられるため、海綿体組織全体からtotal RNAを抽出した。このあと、逆転写反応により作成したfirst strand cDNAをサンプルとしてgene specific primerを用いて、各遺伝子について定量的PCRを行った。プロスタグランジン合成系の代表であるCOX1(定常的発現酵素)、COX2(一過性強発現酵素)のいずれも強い発現が認められた。この発現比は約10-20対1でCOX2の発現が優勢であったことは興味深い。ただし、手術検体であり、手術侵襲に対する緊急的イベントとしてのCOX2強発現と解釈することも可能かもしれない。プロスタグランジン分解代謝系遺伝子のうちその取り込み輸送体の代表であるPGTの発現は非常に強く、細胞内代謝酵素PGDHの発現はPGT発現量の20-40分の1程度であった。これと比べて亀頭組織ではPGDHとCOX1の発現量が陰茎海綿体のそれらと比べて、それぞれ約100倍、20倍と高く、各組織の役割の違いを想定させる結果であった。今後、さらに検体数を増やしてデータの正確性を確認するとともに、ラット組織での検討、各種遺伝子組み換えを行った陰茎組織での機能実験を追加してゆく予定である。同意の得られたヒト海綿体をサンプルとして、real-time PCR法により、プロスタグランジン合成系(COX-1,COX-2)、同分解代謝系(prostaglandin transporter PGT, 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase PGDH)のmRNA発現定量を試みた。その後さらに1例の症例検体を追加することができた。ヒト陰茎海綿体のみの症例が4例、陰茎海綿体と亀頭海綿体の両方を得られた症例が1例、他の1例では陰茎・亀頭・尿道海綿体、陰茎腫瘍の検体を集積することができた。これらの検体では組織学的に、膠原線維や血管系から構築されているため、laser capture microdissectionによる構成成分の分離抽出は必要ないものと考えられるため、海綿体組織全体あるいは腫瘍組織全体からtotal RNAを抽出した。陰茎海綿体では、プロスタグランジン合成系の代表であるCOX1(定常的発現酵素)、COX2(一過性強発現酵素)のいずれも強い発現が認められた。この発現比は約10-20対1でCOX2の発現が優勢であったことは興味深いが、手術侵襲に対する緊急的イベントとしてのCOX2強発現と解釈することも可能ではある。これと比べて亀頭と尿道海綿体組織ではPGTとCOX2の発現量に差はなかったが、PGDHとCOX1の発現量はそれぞれ約350倍、35倍と高く、各組織の役割の違いを想定させる結果であった。
回折法とフーリエ変換法による生物材料の曖昧な形態の定量解析

生物材料の特徴は多様性にあるが、逆に言えばきわめて曖昧であり、多様性の評価法が確立していない。そこで生物材料の中でも、もっとも利用価値の高い木材資源と、将来資源化が期待される藻類について、前者では細胞の分布と集合様式についてフーリエ変換画像処理法で、後者ではセルロースミクロフィブリルの結晶の乱れと多様性について電子回折法などで検討した。前者はフーリエ変換画像処理法(FTIA)として、厳密な制度の検定を含めて今回の研究で完成し、実用段階に達したので、その成果を中心として報告書をまとめ、後者の結果については省略した。FTIAは(1)光顕による細胞像のサンプリング、(2)pre-FFTとして対象の抽出と単純化のためのmappingと出力されるパワーを比例範囲内に囲い込むための輝度管理や畳み込み、(3)FFT処理の実体解明、(4)パワースペクトルパターンの定量的採取と極座標解析、(5)最頻値からのゆらぎの解析と細胞形態の定量的モデルの構築、の5段階から成る。そして全ての工程で生起する誤差を厳密に検定し、二桁の精度(10%以下の誤差)を実現するための工程管理法を提案した。また木材の組織と画像処理に関連した用語類や記号類に混乱が見られるので、これらを整備した。そして集合組織系に分類した針葉樹の仮道管を、配列(寸法情報を含む)、形(細胞辺の方位)、細胞壁厚さの3種の形状因子に分解し、各々の因子に対応するパワースペクトルパターンを解析することで六角形や五角形の細胞モデルとして復元した。さらに最頻の形態からのゆらぎを、配列については周期構造として、形については非周期構造として解析することで、曖昧さの定量解析を表現した。生物材料の中でも、木材由来の各種材料たとえば針葉樹材やファイバーボードの光学顕微鏡レベルでの基本構造の解析に着手した。針葉樹材では、細胞の配列や形状については、当研究グループが独自に開発し、本研究の基幹となる二次元フーリエ変換法により、精密な定量解析が実現できたので、ここに『曖昧さ』を導入するために解析標本数の増大や、確率論的評価法を検討中である。そしてよりミクロな基本構造と言うべき細胞壁の厚さとミクロフィブリル傾角について、まず精度の高い検出法を開発した。さらにファイバーボードについては、解離繊維が基本構造となり、それらの集合様式がボードの強度発現を支配するので、解離繊維の三次元配向分布をフーリエ変換法で解析した。この場合には、フーリエ変換自体にはさほど問題はないが、サンプリング時の条件が『曖昧さ』の評価に影響することが明らかとなった。結論的には、まず供試材料の特性を良く理解し、次いで顕微鏡などによる適切な画像化をはかり、さらに数理解析と的確な評価法を検定するなど、バランスのとれた一連の解析システムの確立が重要であることが明らかとなった。より微細な形態要素の曖昧さの検出には電子顕微鏡やX線回折による画像化と回折像への誘導が必要となる。本年度の交付金で購入した透過電子顕微鏡は操作環境が完全コンピュータ制御方式となっており、現在操作技法をマスターしたところである。この制御方式では従来の観察者の個性の影響を軽減し、より客観的なデータ解析が期待され、曖昧さの評価に活用できる。生物材料の中でも、最も利用価値の高い木材資源について、針葉樹材の細胞形態の定量解析法を確立した。すなわち針葉樹材は仮道管の集合物であるが、この形態要素を、(1)仮道管の細胞外形、(2)仮道管の分布、(3)仮道管の壁厚さ、の3形状因子に分解して、各々を定量解析するための方途を見いだすことができた。

(1)と(2)については、当研究グループが独自に開発し、本研究の基幹となる二次元フーリエ変換法により、精密な定量解析が実現できたので、標本数を増大させてCの評価に着手した。(3)の細胞壁厚さの正確な検定は従来からの課題であったが、今年度には飛躍的な改良が見られた。細胞壁厚さは光学顕微鏡の分解能ぎりぎりの寸法であり、光顕による定量解析には問題もあったが、サンプリング効率の点でやはり光顕の活用が望まれた。そこで仮道管内表面の金コーティング法とリグニン染色法を組み合わせることで、個々の仮道管壁の厚さを高精度で検出することに成功した。そして同一の仮道管内における壁厚さの『曖昧さ』を検出することができた。現在はこの『曖昧さ』の出現の意味を考察中である。また多くの仮道管の壁全体としての厚さの最頻値と分散については、細胞壁を厚さに沿って等間隔で分割して多重スリット画像とする処理法を開発し、これをフーリエ変換することで定量解析を可能とした。一方光学顕微鏡レベルの形態解析としては、木材繊維を原材料とし従来の合板に替わる重要な中比重繊維板(MDF)について、ボード内における繊維配向の定量解析に成功した。より微細な形態要素の曖昧さの検出については、従来一定方向にそろって配向しているとされてきたセルロースミクロフィブリルについて、その乱れをレプリカ法で観察し、『曖昧さ』を評価することに着手した。このミクロフィブリルの乱れはX線回折によっても検出することができた。生物材料の特性として木材の細胞形状は規則性と不規則性の間にあり、通常の手法では解析が容易ではない。そこでまず木材を細胞の集合物として捉え、個々の細胞を調べるよりも、集団全体としてフーリエ変換法で解析することで木材の実体解明に取り組んだ。まず多くの用語を規定し概念を明確にした。例えば細胞組織を針葉樹仮道管など集合組織系と、道管などの分散組織系に区分し、また形態要素(対象物)と形状因子(目的とする形あるいは集合様式)、数式の導入においては周期構造と非周期構造などに区分した。とくに針葉樹仮道管については、集合組織系の代表として細胞配置、形、細胞壁厚の3形状因子について詳しく解析し、曖昧さを具体的に表現する手段を検討した。配置については細胞の中心点位置に情報を集約するdot map法より、形については細胞境界を抽出したnet map法により、前者は周期構造、後者は非周期構造としてFTIA処理することで、いくつかの細胞横断面形のmodelとして復元に成功した。ここには最頻の寸法と形状についての情報が集約されているが、同時に曖昧さの実体として最頻値からのゆらぎや存在比などが解析されて、本研究の主目的を達成できた。細胞壁厚については、電子顕微鏡と光学顕微鏡の測定能力の比較や、分解能についての新しい理論から、後者での計測能力を認識し、従来の壁厚情報を一新した。そしてこれらmodelの成因や力学的合理性について検討した。広葉樹の道管については分散系組織として、できるだけ多量に画像情報をサンプリングする方策を模索し、従来の光顕法に加えて軟X線法などの有効性を確かめた。また放射組織などの分布を具体的に解析し、多数の樹種で周期性を示すことを明らかとし、木部進化の観点での検討を可能とした。
実存主義の惑星的展開----ジャン＝ポール・サルトルと第三世界

第二次世界大戦後の世界に大きな影響を与えた作家・思想家ジャン=ポール・サルトルの文学と思想、およびフランス実存主義が1950年代から独立の機運が高まり、次第に独立を獲得していくことになる第三世界の知識人たちに大きな影響を与えたことは言うまでもない。アルベール・メンミやフランツ・ファノンの著作、あるいはネグリチュードの詩のために書かれたサルトルの序文はしばしば考察の対象となってきたが、実存主義のインパクトがどのようなものであったのかについては、いまだその全貌が解明されてきたとは言いがたい。そのためには、文献読解だけでは不十分であり、文献研究を実証的なアプローチと組みあせて考察することが必要である。本研究の目的はこのような立体的なアプローチにより、フランス実存主義と第三世界の知識人の交流を実態を明らかにすることにある。初年度である2018年は膨大な資料を丹念に読み込み、時系列で整理する作業を行った。とりわけアルジェリア戦争(1954-1962)を中心に、実存主義と北アフリカの関係を対象とし、いわゆるカミュ・サルトル論争関連の文献を精読して分析した。また、同時代の北アフリカの植民地およびフランスの状況についても資料を精査した。それを基に第三世界の作家や知識人たちにどのようなインパクトを与えたのかについても分析を試みた。パリ第8大学のフランソワ・ヌーデルマン教授と共同でカリブ海の思想家グリッサンについて考察を行ったほか、ラバト大学のアシア・ベンハビブ教授らのグループとアブデルケビル・ハティビを中心に知識人の役割についてのシンポジウムを行った。また、第三世界の作家ではないが、フランスの植民地インドシナ生まれのマルグリット・デュラスを通じて、植民地と文学についても考察を行った。予定していた文献収集、資料解析の作業はきわめて順調に進行しており、共同研究者たちとの作業も滞りない。その意味で研究はほぼ順調に進展している。調査を進めるとともに、一般の思想史の表面に現れる名前とは異なる地下水脈での人間関係が浮かび上がってきたことは大きな収穫と言える。だが、本課題の対象をより明確に捕らえるためには、これまで検討した視点だけでは不十分なことも感じている、今後さらに努力を重ね、問題をより多角的・重層的に捉える視座を築きたいと考えている。また、研究をさらに発展させるため、他分野の研究者ともより緊密に連携し、新たな研究領域の開拓にも務めたい。なお、アルジェリアでの政情が不安定なため、今回は予定していた調査旅行は見合わせることにした。今年度の成果としては、カリブ海への実存主義のインパクトに関しては2018年6月にパリで行われた国際シンポジウム〈エドゥアール・グリッサン群島〉において、モロッコをはじめとする北アフリカとの関係に関しては2019年3月にモロッコのラバトで行われた国際シンポジウム〈アブデルケビル・ハティビの遺産〉において、それぞれその一端を口頭発表することができた。その一方で、第三世界への影響が翻訳とも無関係でないことにも着目し、パリ=ディドロ大学の坂井セシル教授とともに、日仏会館で世界文学と翻訳をテーマにしたシンポジウムを開催し、現在、その報告書を書籍化すべく進行中である。また、グリッサン、ハティビ、デュラスの問題に関する考察は、それぞれ論文ないしは書籍化に向けて作業を続けている。2019年度以降も引き続き、基盤となる文献調査を続ける。とりわけ、アフリカとカリブ海を結ぶ稜線をエメ・セゼール、サンゴールなどのネグリチュードの作家、『プレザンス・アフリケーヌ』誌などを通して対象とする。サルトルはファノンの遺作となる『地に呪われたる者』への序文や「黒いオルフェ」などは第三世界の知識人が抱える問題を鋭く抉り出した。だが、第三世界の知識人へのインパクトそのものを多角的に捉えるためには、サルトル自身と直接関わらない人物たちも対象とする必要があるように感じられてきた。そのため、画家や音楽家(ジョアン・ジルベルト)などにも着目したいと考えている。さらに、サルトルが訪れた南米への現地調査も行う予定である。これまで、緊密に連絡を取りながら何度も会合やシンポジウムを行ってきたジル・フィリップ(ローザンヌ大学教授)と連携して、2020年度には、実存とジェンダーをテーマにした国際シンポジウムを開催したいと考えており、その準備を始めることにしたい。今年度は、サルトルの『文学とは何か』を日本に紹介した加藤周一にも光を当てたい。加藤はまさにサルトルの知識人問題に根ざしながら、アジア・アフリカ文学の問題ときわめて具体的に関わった人物であり、実存主義と第三世界の関わりを理論的な側面から考察するための補助線になると考えるからである。具体的には、立命館大学の加藤周一文庫を調査するとともに、9月に行われる加藤周一シンポジウムに参加する予定である。

本研究の目的はこのような立体的なアプローチにより、フランス実存主義と第三世界の知識人の交流を実態を明らかにすることにある。初年度である2018年は膨大な資料を丹念に読み込み、時系列で整理する作業を行った。とりわけアルジェリア戦争(1954-1962)を中心に、実存主義と北アフリカの関係を対象とし、いわゆるカミュ・サルトル論争関連の文献を精読して分析した。また、同時代の北アフリカの植民地およびフランスの状況についても資料を精査した。それを基に第三世界の作家や知識人たちにどのようなインパクトを与えたのかについても分析を試みた。パリ第8大学のフランソワ・ヌーデルマン教授と共同でカリブ海の思想家グリッサンについて考察を行ったほか、ラバト大学のアシア・ベンハビブ教授らのグループとアブデルケビル・ハティビを中心に知識人の役割についてのシンポジウムを行った。また、第三世界の作家ではないが、フランスの植民地インドシナ生まれのマルグリット・デュラスを通じて、植民地と文学についても考察を行った。予定していた文献収集、資料解析の作業はきわめて順調に進行しており、共同研究者たちとの作業も滞りない。その意味で研究はほぼ順調に進展している。調査を進めるとともに、一般の思想史の表面に現れる名前とは異なる地下水脈での人間関係が浮かび上がってきたことは大きな収穫と言える。だが、本課題の対象をより明確に捕らえるためには、これまで検討した視点だけでは不十分なことも感じている、今後さらに努力を重ね、問題をより多角的・重層的に捉える視座を築きたいと考えている。また、研究をさらに発展させるため、他分野の研究者ともより緊密に連携し、新たな研究領域の開拓にも務めたい。なお、アルジェリアでの政情が不安定なため、今回は予定していた調査旅行は見合わせることにした。今年度の成果としては、カリブ海への実存主義のインパクトに関しては2018年6月にパリで行われた国際シンポジウム〈エドゥアール・グリッサン群島〉において、モロッコをはじめとする北アフリカとの関係に関しては2019年3月にモロッコのラバトで行われた国際シンポジウム〈アブデルケビル・ハティビの遺産〉において、それぞれその一端を口頭発表することができた。その一方で、第三世界への影響が翻訳とも無関係でないことにも着目し、パリ=ディドロ大学の坂井セシル教授とともに、日仏会館で世界文学と翻訳をテーマにしたシンポジウムを開催し、現在、その報告書を書籍化すべく進行中である。また、グリッサン、ハティビ、デュラスの問題に関する考察は、それぞれ論文ないしは書籍化に向けて作業を続けている。2019年度以降も引き続き、基盤となる文献調査を続ける。とりわけ、アフリカとカリブ海を結ぶ稜線をエメ・セゼール、サンゴールなどのネグリチュードの作家、『プレザンス・アフリケーヌ』誌などを通して対象とする。サルトルはファノンの遺作となる『地に呪われたる者』への序文や「黒いオルフェ」などは第三世界の知識人が抱える問題を鋭く抉り出した。だが、第三世界の知識人へのインパクトそのものを多角的に捉えるためには、サルトル自身と直接関わらない人物たちも対象とする必要があるように感じられてきた。そのため、画家や音楽家(ジョアン・ジルベルト)などにも着目したいと考えている。
ディスペンス・スタンプ法による分布帰還集積型レーザーの表面実装

新しい矩形断面導波路作製技術として、ディスペンサーとスタンプを利用してプレポリマーを成型しつつ描画するDS法を提案し、開発を行った。スタンプと描画対象基板に対し、描画する材料の接着性の制御が重要で有り、メタクリル酸メチル系半重合ポリマーを利用した本研究では、Si系高精度エラストマーであるポリジメチルシロキサンがスタンプとして利用できる事を見いだした。基板であるメタクリル酸メチルとの接着性・濡れ性のアンバランスな環境でも、100μm程度であれば材料の侵入が期待でき、導波路の側面も表面張力に従わない切り立った側壁が可能であった。高精度エアディスペンサーを利用して、線形導波路を直接基板表面に作製するディスペンス法をさらに改良する付加的方法として、研磨された薄型のパターニングを基板表面に配置してその隙間にディスペンスを行う手法であるディスペンス・スタンプ法の開発を行ない、初年度はマスクの検討とディスペンス条件の実験を行った。種々の検討を行った結果、申請時の推定の通り、マスクの剛性が高く、表面が研磨精度であり、かつ有機材料に侵されないものとして、薄膜状態になるまで研磨されたシリコン基板をスルーホールエッチングする手法で作製したマスクを利用することで、本手法が可能であることを見いだした。次にディスペンス・スタンプ法でレーザー色素ドープポリマーをシリコンマスクと基板間に挿入した結果、通常のエアパルスディスペンサーでは表面張力によりポリマーが流入してしまい、注入をストップできなかったため、ディスペンス方式を機械送りに変更して注入量を調整するシステムを開発した。また、別の問題として、ディスペンス・スタンプ法の様な表面のほとんどが空気に接していない状態であっても、有機ポリマーを隙間に挿入した後の重合過程でかなりの体積縮小があることが発見された。これは従来のポリメタクリル酸メチル用モノマーの蒸発のしやすさが原因と考えられ、現在メタクリル酸トリメトキシシリルプロピルとの共重合ポリマーなどシリコン系の高沸点モノマーとの共重合材料を利用して、重合時体積縮小をある程度抑えることを同時に試みて成功しているが、同時にシリコンとの接着性なども変化したために、マスクと導波路の接着回避をさらに検討する必要が生じている。ディスペンススタンプ法とは基板とスタンプマスクの間の10ミクロンの間隔にプレポリマーを流して、通常描画型の光導波路よりも厚さの均一性を改善した新しい描画法であるが、注入後の固化時の体積縮小が問題となり、これを抑えるためにメタクリル酸トリメトキシシリルプロピルとの共重合ポリマーに材料を初年度最後に変更した。その結果,スタンプとして利用しているシリコン薄膜との接着性が向上し,スタンプの剥離事に導波路に余分なストレスがかかり導波路表面が破壊される事態が本年はしばしば発生した.この問題を解決すべく,条件最適化や剥離剤の利用を試みた。剥離剤の利用では剥離後の導波路膜表面の平滑度が光学精度レベルにならず、種々の剥離剤を試してこれを改善した。しかし、シリコン「基板」の剥離はできるものの、変形するために厚さを30ミクロンと薄膜化したシリコン「フィルム」スタンプでは、剥離時にかかるわずかなストレスにより非常に高い確率でスタンプが破壊されてしまい、十分な作製歩留まりを得ることが大変困難であることが判明した。そこでスタンプの材料としてシリコンをあきらめ、次点としてジメチルシロキサンを利用することとした。高精度転写用ジメチルシロキサン(PDMS SIM-360)を導入して研究を継続した.現在,剥離状態も改善しており平面上ではあるものの、光学精度の薄膜がディスペンススタンプ作製ができている。PDMSスタンプであれば変形は容易であり、厚さを変えるようなスタンプを構成することは簡単である。そこで、段階的に厚さを変える膜についても実験を実施し、作製のための知見を得ることができた。PDMSについてはシリコンと異なりSU-8のような高アスペクトレジストを利用したインプリントでのパターン量産が可能であり、PDMSのSU-8パターニングについても本研究の目的に合った最適化を行った。その結果、本法を利用した技術として光ファイバー上へのレーザー描画も可能となった。ディスペンススタンブ法とは基板とスタンブマスクの間の10ミクロンの間隔にメタクリル酸メテルなどの色素ドーププレポリマーを流して、通常描画型の光導波路よりも厚さの均一性を改善した新しい描画法であるが、平成22年までに利用したシリコン基板スタンプマスターではプレポリマーとの表面付着に起因する剥離時の問題があり良好な閣下が得られなかった、そこでポリジメチルシロキサン(PDMS)を利用したスタンプでの実験に全面的に移行して研究を継続した。前年成果として光ファイバー上への描画については導波路を細く、100ミクロン幅以下にすることを試みた。しかしながら、PDMSにおける有機溶媒の吸収性・膨潤性が高精度制御において大きな障害となり、平成22年度より進んだ結果を23年度中に得ることができなかった。

しかしながら、知見として技術上の問題点として明らかになったのは、高粘度プレポリマー溶液中の溶媒成分のPDMSの浸透とそれによる膨潤である。さらに、PDMS表面とプレポリマー・ポリマー導波路の親和性を下げることでスタンプ脱離を容易にすることができるものの、同時にプレポリマーが表面張力でスタンプ・基板間に浸透することが困難となるトレードオフがあり、ディスペンスの針先端をスタンプ・基板の間に近接してプレポリマーを走査・注入するために40ミクロンという精密針などを採用する必要があった。一方で、本研究の成果として精密針によるこれまでより高精度勝つフラットネスの優れた描画が当初の予想と異なる形で実現できている。トップフラット形状の制御として連鎖移動剤を利用して収縮と表面固化のバランスによりトップフラット形状をスタンプなしでも実現できる知見を得ることができた。また、40ミクロンの針の利用ノウハウの蓄積により、幅40ミクロン以下、厚さ700nm程度の台形断面を持つ導波路の作製に成功しており、この導波路断面も良好なものであった。
損傷脊髄における脊髄循環障害の病態ならびに本能的治療法開発に関する研究

近年、外傷後の二次的脊髄障害機序に血管内皮障害による循環障害が深く関与していることが示されてきている。そこで本研究では、すでに抗酸化作用を持ち、血管内皮障害の軽減に有効であることが示されているレシチン化superoxide dismutase(PS-SOD)と脊髄損傷の臨床で唯一の使用可能なmethylpredonisolone(MPSS)を比較することにより、脊髄循環障害の病態に迫ると共に、損傷脊髄の本能的治療に与える影響について検討した。免疫組織学的検討でステロイド受容体は脊髄全層にあり、特に前角の運動神経、後角のエンケファリン含有細胞にも存在することがわかった。次いで、ラット脊髄損傷モデルでのPC-SODとMPSSの比較では、抗酸化作用はほぼ同等であったが、炎症関連のICAM-1、IL-1β、iNOSmRNAの発現抑制は、MPSSが強かった。しかし、運動機能の回復は、PC-SODがMPSSに較べ有意に良好で、抗酸化・抗炎症作用と機能回復は相関しないことが分かった。そこで、脊髄で神経再生に寄与するとされるneurotorohinー3(NT-3)への影響を検討した。NT-3mRNA発現は損傷後24-48時間後にピークがあり、MPSSは抑制的に、PC-SODは促進的に働き、他の神経栄養因子では、PC-SODはGDNF mRNAに対しても促進的に働いていた。PC-SOD投与によるNT-3 mRNA発現増加機序は、microinjection法による検討では直接的な効果ではないことが示唆された。以上の結果より、PC-SODは外傷後の二次的脊髄障害を抑制するのみならず、神経再生に対しても有用であることが示唆された。今後は、急性期の二次的脊髄障害機序の抑制を図る際にも、脊髄修復過程に対する効果も考慮に入れる必要があることが解った。脊髄損傷に対する本能的治療には、神経移植が必要と考えられているが、その際にはその手術操作による二次的脊髄障害の予防と共に、神経栄養因子の誘導が不可欠である。二次的障害防止のために使用されているmethylpredonisolone(MPSS)は、酸化ストレスに対して有効であるとされている。そこでMPSSの効果を、同様の作用が期待できるレシチン化superoxide dismutase(PC-SOD)の作用と、運動機能、抗酸化作用、向炎症物質mRNA発現で比較検討した。その結果、運動機能はPC-SOD単独投与がMPSS単独投与、MPSSとPC-SOD併用に比べて良好であった。これに対し、過酸化脂質の産生、向炎症物質の発現は、併用療法により最も強く抑制され、MPSS単独がこれに続くにもかかわらず、運動機能の回復とは相関しなかった。この不一致の原因を探る目的で、神経栄養因子の一つであるneurotrophin-3(NT-3)mRNA発現の薬物投与による影響を研究した。その結果、NT-3mRNAの発現は脊髄損傷後増加し、48時間でピークに達することを明らかになり、さらにMPSSはこの発現に抑制的に働き、PC-SOD投与により促進されることが分かった。正常脊髄内へのPC-SODのmicroinjectionでは、神経栄養因子の発現は増強されなかったことより、PC-SODの効果は、直接的な誘導作用ではないことが明らかになった。

そこで本研究では、すでに抗酸化作用を持ち、血管内皮障害の軽減に有効であることが示されているレシチン化superoxide dismutase(PC-SOD)と脊髄損傷の臨床で唯一の使用可能なmethylpredonisolone(MPSS)を比較することにより、脊髄循環障害の病態に迫ると共に、損傷脊髄の本態的治療に与える影響について検討し、抗炎症作用、抗酸化作用の強さと運動機能の回復の程度は、相関しないことが明らかとなった。さらに、neurotorohin-3(NT-3)への影響を検討した。NT-3mRNA発現は損傷後24-48時間後にピークがあり、MPSSは抑制的に、PC-SODは促進的に働くことが分かり、これが作用の相違の原因と推察した。今年度は、ステロイド受容体の局在を免疫組織学的検討に検討した結果、ラットでは脊髄ほぼ全層にあり、特に前角の運動神経、後角のエンケファリン含有細胞にも存在することが分かった。次いで、ラット脊髄損傷モデルでのPC-SODとMPSSのNT-3以外の神経栄養因子への影響の検討では、PC-SODはGDNF mRNAに対しても促進的に働いていた。以上の結果より、PC-SODは外傷後の二次的脊髄障害を抑制するのみならず、神経再生に対しても有用であることが示唆され、これにはNT-3以外の神経栄養因子の関与も考えられた。今後は、急性期の二次的脊髄障害機序の抑制を図る際にも、脊髄修復過程に対する効果も考慮に入れる必要があることが解った。
サルモネラ感染における長鎖非コードＲＮＡの分解制御を介した自然免疫応答機構の解明

この20年で、ヒトやマウスの大規模なゲノム解析が進み、タンパク質をコードしない非コードRNA (non-coding RNA, ncRNA)の存在が明らかとなった。この中でも核内に存在する200塩基以上の長さをもつ核内長鎖非コードRNA (long ncRNA, lncRNA)が、がんなどの疾患や感染応答に関与すること、遺伝子発現制御に直接関与していることなどが明らかとなりつつある。長鎖非コードRNAは様々なタンパク質と相互作用することで、複雑なゲノム情報発現ネットワークを形成すると考えられる。このように、長鎖非コードRNAの存在・機能については理解が進んでいる。これらの多くが、転写制御によってRNA量を説明されているが、RNAは転写と分解のバランスによって量が規定されているとかんがえられる。しかしながら、これらRNAがどのように壊されているのか、分解の制御機構については、これまでほぼ明らかにされていなかった。本研究では、細菌感染症に対する免疫応答における長鎖非コードRNAの分解制御機構を解明することが目的である。本研究遂行により、サルモネラ感染によって核内RNA分解が抑制され、核内非コードRNAが蓄積していること、核内RNA分解因子の一部が消失することで分解が抑制されていること、蓄積した核内非コードRNAは下流の遺伝子発現を制御し、サルモネラ感染に対して抵抗する働きを有することを見出した。申請者は、本年度、本研究課題の一部の研究結果について、論文としてまとめ、EMBO Journalにアクセプトされた。29年度が最終年度であるため、記入しない。この10年で、ヒトやマウスの大規模なゲノム解析が進み、タンパク質をコードしないnon-coding RNA (ncRNA)の存在が明らかとなった。この中でも核内に存在する200塩基以上の長さをもつ核内long-ncRNA(long ncRNA, lncRNA)は遺伝子発現などを調節する因子として、免疫応答などのストレス刺激時の制御に働いていることが考えられていたが、免疫応答におけるlncRNAの関与については全く知見がなかった。申請者は、博士課程においてウイルス感染時においてlncRNA NEAT1によるウイルス感染応答制御が存在することを発見した。一方、細菌感染症におけるlncRNAの役割については一切解明されていない。また申請者は先の研究を通して、lncRNAの量的制御が生理的に重要であることに注目した。lncRNAはタンパク質に翻訳されないので、lncRNAの量的制御は転写と分解に依存している。しかしながら、lncRNAの分解機構についての知見は全くない。申請者は当該年度において細菌感染によってlncRNAの一部が発現上昇が見られ、それは転写段階の制御ではないことをChIP-qPCRによって見出した。また、BRIC法もしくはActDチェイス法によって分解が抑制されていることを見出した。以上の結果からサルモネラ感染によってNEAT1の分解の抑制が起こり、発現上昇したNEAT1が下流の遺伝子発現を変化させ免疫応答を引き起こしているのではないかと仮説を立てた。現在までに、長鎖非コードRNAの分解に関与する新規複合体を見出した。これは予想外の発見であり、非常に大きな成果であると考えられる。近年、タンパク質をコードしないnon-coding RNA (ncRNA)の存在が明らかとなった。この中でも核内に存在する200塩基以上の長さをもつ核内long-ncRNA(lncRNA,長鎖非コードRNA)が,遺伝子発現制御に直接関与していることなどが明らかとなりつつあり、lncRNAが様々なタンパク質と相互作用することで、複雑なゲノム情報発現ネットワークを形成すると考えられている。一方、細菌感染症における核内lncRNAの役割については一切解明されていない。しかしながら、これまでlncRNAの転写調節機構の研究は非常に多くなされているが、核内lncRNAの分解機構についての研究は少ない。核内lncRNA分解に関与する複合体としてエキソソームが知られていた。エキソソームは真核生物において主要な3' - 5'エキソヌクレアーゼ活性を担う巨大複合体であり,RNA代謝の様々な局面において中心的な役割を担っている。ターゲットRNAの認識には、アクセサリー複合体が必要であることが明らかにされてきた。核内エキソソームのターゲットRNAの認識に関与するアクセサリー複合体は、NEXT及びPAXT複合体が知られているのみで、その他ターゲットRNAの認識に関与するアクセサリー複合体及びその重要性は十分明らかにされていない。申請者は、細菌感染によって、エキソソームアクセサリー複合体の崩壊が引き起こされ、その結果、核内RNAが蓄積し、細菌感染抵抗性を獲得することを見出した。また、新規エキソソームアクセサリー複合体を発見した。核内lncRNAの分解制御について解明されたことはこれまでなく、本研究を通じて、核内lncRNAの分解制御機構及び、それが関与する生体応答を発見出来たと考える。申請者の見出した新規核内エキソソームアクセサリー複合体のターゲットRNAを見出すことが出来た。また、これらターゲットRNAが新規核内エキソソームアクセサリー複合体と結合すること、これまでの核内エキソソームアクセサリー複合体との結合様式の違いについて検討を行った。また、核内エキソソームアクセサリー複合体の消失に関与するプロテアーゼの同定のためのコンストラクトの作製などが全て完了した。

この中でも核内に存在する200塩基以上の長さをもつ核内長鎖非コードRNA (long ncRNA, lncRNA)が、がんなどの疾患や感染応答に関与すること、遺伝子発現制御に直接関与していることなどが明らかとなりつつある。長鎖非コードRNAは様々なタンパク質と相互作用することで、複雑なゲノム情報発現ネットワークを形成すると考えられる。このように、長鎖非コードRNAの存在・機能については理解が進んでいる。これらの多くが、転写制御によってRNA量を説明されているが、RNAは転写と分解のバランスによって量が規定されているとかんがえられる。しかしながら、これらRNAがどのように壊されているのか、分解の制御機構については、これまでほぼ明らかにされていなかった。本研究では、細菌感染症に対する免疫応答における長鎖非コードRNAの分解制御機構を解明することが目的である。本研究遂行により、サルモネラ感染によって核内RNA分解が抑制され、核内非コードRNAが蓄積していること、核内RNA分解因子の一部が消失することで分解が抑制されていること、蓄積した核内非コードRNAは下流の遺伝子発現を制御し、サルモネラ感染に対して抵抗する働きを有することを見出した。申請者は、本年度、本研究課題の一部の研究結果について、論文としてまとめ、EMBO Journalにアクセプトされた。これまでに見つけた、新規RNA分解因子がどのように長鎖非コードRNAの分解に関与しているかを明らかにする。具体的には、新規RNA分解因子とこれまで報告がある分解複合体との結合アッセイ、RNA結合アッセイ、またグリセロールグラジエント法を用いた複合体解析を行う。さらに結合ドメインの解析も行う。また、細菌感染時に分解複合体がどのようになっているかを明らかにする。細菌感染によって引き起こされる核内エキソソームアクセサリー複合体の2つの因子の消失に関与するプロテアーゼの同定のために、以下の3つの方法を実施する。1siRNAスクリーニングによるプロテアーゼの同定;ヒトには約600種のプロテアーゼが存在している。これらをノックダウンし、細菌感染時に核内エキソソームアクセサリー複合体の消失が抑制されるかを検討し、プロテアーゼ同定に取り組む。2BioIDを用いたプロテアーゼの同定;核内エキソソームアクセサリー複合体の構成因子にBioIDを結合させ、細菌感染依存的にビオチン化されるタンパク質を質量分析により見出す。3プロテアーゼの切断に必要なドメインの決定;プロテアーゼによって分解されるのに必要なドメインを見出すために、各種ドメイン欠損体を作出したので、これらの恒常的発現細胞を樹立し、感染実験を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
量子論の実在論的解釈を目指した量子集合論の研究

量子論における物理量の値に実在論的な解釈を与えることは,物理学と哲学の両分野にまたがる永年の未解決問題とされてきた.本研究では,この問題の解決に向けて,量子集合論に基づく新しいアプローチを提案した.そのために,量子集合論と量子論の様相解釈の関係を明らかにして,フォン・ノイマン環が所与の状態について存在可能量部分環になる条件と量子集合論の部分普遍類が所与の状態でZFC集合論の定理をすべて充足する条件との同値性を示した.また,二つの物理量の量子完全相関と量子集合論における二つの量子実数の相等性の間の同値性を利用して,射影測定に対する様相解釈による従来の非崩壊解釈を一般化測定に拡張した.従来,様相解釈に基づく量子力学の非崩壊解釈では,フォン・ノイマン型の測定過程を扱い,一般の測定過程を含んでいなかった。フォン・ノイマン型の測定過程では,被測定系と測定装置系の合成系の状態において最大エンタングルメント状態が生成されることに基づいて,測定後のメータ物理量から生成される極大存在可能量代数に測定後の被測定物理量が含まれることが示され,このことから,測定過程は,被測定物理量がメータ物理量の測定の文脈において実在の要素となる過程であると説明されてきた。しかし,この解釈には次の2つの問題点があった。第1点は,この解釈では,測定後のメータ物理量が被測定物理量の測定前の値を示すという解釈ができないことであり,第2点は,この説明の適用範囲がフォン・ノイマン型の測定過程に制限されていたことである。これらの問題を解決するため,以下の成果を得た。1.測定後のメータ物理量が被測定物理量の測定前の値を示す条件を明らかにするため,量子集合論で定義される量子集合の相当関係を利用して,所与の状態における物理量の値の同一性を定義し,一方の物理量を含む極大存在可能量代数に他方が必ず含まれることを証明した。2.物理量の測定概念を対応するPOVMがその物理量のスペクトル分解に一致する一般化測定に一般化して,それらの測定では,任意の初期状態において,測定前の被測定物理量の値と測定後のメータ物理量の値が一致することを証明した。3.これらの成果から,測定後のメータ物理量から生成される極大存在可能量代数に被測定物理量が含まれることが示された。このことから,物理量の測定では,測定前の被測定量の値と測定後のメータ物理量の値が共に実在の要素であり,かつ,それらの値が一致することが示された。これによって,被測定物理量が測定値を実在の要素としてもつことを状態崩壊仮説なしに示す新しい非崩壊解釈が構築された。量子論における物理量の値に実在論的な解釈を与えることは,物理学と哲学の両分野にまたがる永年の未解決問題とされてきた.本研究では,この問題の解決に向けて,量子集合論に基づく新しいアプローチを提案した.そのために,量子集合論と量子論の様相解釈の関係を明らかにして,フォン・ノイマン環が所与の状態について存在可能量部分環になる条件と量子集合論の部分普遍類が所与の状態でZFC集合論の定理をすべて充足する条件との同値性を示した.また,二つの物理量の量子完全相関と量子集合論における二つの量子実数の相等性の間の同値性を利用して,射影測定に対する様相解釈による従来の非崩壊解釈を一般化測定に拡張した.1.量子集合論と量子力学の様相解釈との関係:有界観測可能量の全体が任意のvon Neumann代数Mで表現される一般的な代数的量子論における有界とは限らない観測可能量の集合SとMの状態Wについて,以下の3条件が同値であることを証明した.(1)状態Wの一つの極大存在可能量部分環に観測可能量の集合Sの任意の元がアフィリエイトする.(2) von Neumann代数Mの射影束Qを論理とする量子集合論においてSに属する量子実数を定項とする非有界量化記号を含むZFCの任意の定理が状態Wで成立する.(3) Sに属する任意の有限個の観測可能量の状態Wにおける結合確率分布が存在する.これにより,隠れた変数の存在を「定項の集合がZFC集合論の任意の定理を満たす」という論理学的条件で特徴付ける定理を完全に一般的な形で証明することができた.2.量子集合論に基づく量子測定理論の展開:与えられた状態Wで測定過程Mがある量子物理量Aの測定である条件を量子集合論に基づく量子物理量の値の相等関係から導いた.すなわち,次の3条件が同値であること証明した.(1)被測定系と装置の合成系の初期条件において,測定前の被測定量の値と測定後のメーターの値が合成系の量子論理に基づく量子集合論において一致する.(2)被測定系と装置の合成系の初期条件において,測定前の被測定量と測定後のメーターが量子同一性相関を持つ.(3)測定の初期条件Wにおいて,測定前の被測定量Aと測定のPOVM F量子同一性相関をもつ.これによって,合成系の量子論理に基づく量子集合論によって定められた条件が装置系の記述と独立に測定のPOVMだけで決まることが明らかになった.量子力学は,数量概念に数学的非可換性を導入することにより,光量子の存在を始め,多くの現象の説明と予測に成功したが,その一方で,不確定性原理など経験科学における従来の認識論的仮説を大きく変更する必要性も明らかになった.

とりわけ,量子物理量の値の実在論的解釈の問題は,幾多のパラドックスを生み,重要な未解決問題として残された.本研究は,この問題に数学基礎論の方法を導入して,量子集合論というチャレンジ性のある新しいアプローチを開拓して,従来,不可能とされた量子力学の実在論的解釈の実現を目指し,存在論的および認識論的な諸問題に対して数学的に厳密で系統的な研究方法の開発を目的としている.本研究では,存在論的問題として「量子物理量の実在的解釈の可能性」の問題を扱い,量子集合論的な解決と量子力学の様相解釈で提唱されている解釈との関係を明らかにすることに成功した.この問題は,従来から隠れた変数の存在問題と呼ばれてきたが,様相解釈では,所与の状態において隠れた変数による実在論的解釈が可能な観測可能量の集まりを存在可能量部分環として定式化してきたが,本研究では,この定式化と量子集合論における「定項の集合がZFC集合論の任意の定理を満たす」という条件との同等性の証明に成功しと「実在論的解釈」という概念が「古典数学の成立」という論理学的概念に還元できることが示された.この成果は,これまで全く予想されてこなかった成果であり,大きな波及効果が期待される.一方,認識論的問題として,量子物理量の測定可能性の問題が扱われ,この概念が量子集合論の基本概念である,2つの量子実数の値の同等性の概念に基礎付けられることが示された.これらの成果は,本研究計画の中核的部分をなすものであり,研究は当初の計画以上に進展している.今後は,量子集合論で構成される実数論を量子力学の量子測定理論に応用することにより,量子測定の概念を含む量子力学の広い範囲の観測命題に量子論理に基づく統一的な解釈を導入する計画である.この解釈により,量子論理的解釈から自動的に古典論理的解釈の文脈依存性が導かれ,様々な文脈を統一する量子論理の役割を明らかにする.とりわけ,「測定の文脈」におけるボーアの意味での「実在の要素」を測定の初期状態に対する極大存在可能量部分環によって数学的に決定し,そのことにより,従来,同等とされていた量子物理量の同時決定可能性と同時測定可能性との概念的差異を明らかにする計画である.また,非崩壊解釈による観測問題の解明を目標として,これらの成果に基づいて,観測問題の解明を行なう.様相解釈では,従来から,非崩壊解釈と呼ばれる測定過程の解釈が行なわれてきたが,これは,対象と装置がエンタングルメントを構成する測定に限られていた.本研究では,量子測定理論に量子集合論に基づく実在論的解釈を導入することで,この解釈が完全に一般の測定に拡張できることを示す計画である.今年度,国内の様相解釈研究者を招いて研究打ち合わせを実施する計画であったが,日程調整の都合で,今年度に実施することができなかったため,次年度に延期した.
熱水-岩石反応過程の鉱物化学的研究

平成4年度および平成5年度の2ケ年にわたって認められた本研究では、まず平成4年度に最新の全自動強力X線回折装置を購入、平成5年度には同装置付属の試料高温加熱装置と極低温試料冷却装置を購入した。これらの装置を使って研究した試料は、主として広島県庄原地区の広域的な熱水変質作用で生成されたろう石変質帯中に発達するリーゼガング組織を構成する鉱物である。広島県庄原地区の広域変質帯に関しては、これまで地質学的・鉱床学的、あるいは鉱物学的な研究が数多くなされてきているにもかかわらず、熱水-岩石反応過程で形成される最も代表的な組織の一つであるリーゼガング組織は、本研究において始めて取り上げたものであり、元素の拡散過程で生じる数ミリメートルから数センチメートル幅の異なる色の縞が、数メートル以上までもの規模で、同心円状や楕円状をはじめとする種々の形の色鮮やかな縞模様を示すものである。リーゼガング組織の色の違いによる構成鉱物種の変化は比較的単純で、黒赤紫の色の濃い部分では赤鉄鉱が濃集しているのに対して、白灰色の色の薄い部分では葉ろう石と石英に富む傾向がある。リーゼガング組織を示す岩石全体の主要元素はSiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、およびK_2Oで、未変質の母岩と比較するとSiとAlに富みK、Fe、Caに乏しくなっている。また、縞模様の色の違いによる元素の差としては、色の薄い部分ではAlに富みFeに乏しい傾向がある。注目すべき特徴は微量元素の挙動で、色の白い部分にいろいろな元素が濃集している事である。例えば、Nbは色の濃い部分では数ppmであるのに対して、色の薄い部分では数百ppmといった含有量の違いが認められた。このほか色の薄い部分にはNb、Zr、Sr、MnおよびYなどが比較的濃集している事が明らかとなった。これらの事実では、熱水-岩石反応過程における元素の移動・拡散機構の解明にあたっての最も基礎となるデータであり、本研究の最大の成果であると言えよう。本研究は2ケ年にわたっての研究が認められているので、今年度は、1)本研究費で購入した最新の全自動強力X線回折装置による解析作業が各種のソフトの利用を含めて充分に行えるよう、ハードとソフトの若干の改良を含めて習熟する事と、2)中国地方の代表的な熱水変質岩の産状調査と試料採取の2点に重点をおいて研究と作業を進めてきている。全自動強力X線回折装置についらは、定性・定量分析、PDF2検索、格子定数精密化等の各種ソフトの点検の改良に加えて、多数の試料を同時に処理する事を可能にする「自動試料交換器」(10試料)の改良作業をも進めている。熱水変質岩の産状調査については、中国地方は世界でも有数の「ろう石鉱床」の分布する地域で、とくに広島県庄原地区と岡山県三石地区には、ろう石鉱床を含む著しい熱水変質岩が広く分布していることから、それらを対象として産状調査と、層状珪酸塩鉱物を主要構成鉱物とする多数の変製試料の採取を行ってきている。とくに、研究代表者は、広島県庄原地区の一部に発達する多様なリーゼガング組織に注目し、産状調査と多くの試料を採取した。