hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマとナノ界面の相互作用に関する学術統合研究

A03班(ナノ界面プラズマを使う)では、ULSI用の次世代ナノ加工技術、超臨界流体プラズマの材料プロセシングおよび物質変換、バイオ・医療分野への応用を目的としてナノ粒子創成、プラズマ揺らぎが誘起する多形結晶創成等を推進してきた。次世代ナノ加工技術に関しては、ナノスケールの表面荒れの発生機構に対する理解が進んだ。また、プラズマ・液体界面の相互作用を用いて、プラズマの構造を液体界面に直接転写することや高効率メタノール合成に成功した。本研究では、プラズマとナノ界面の1)揺らぎ決定機構の解明、2)揺らぎを抑制する方法の開発、3)揺らぎを増幅する方法の開発という研究領域の目的を達成するため、プラズマナノ界面をプラズマ-固体界面、プラズマ-液体界面、超臨界プラズマ内、プラズマ-生体界面に分類して各計画研究の成果を総括検討している。平成23年度、本領域目的の達成に関連する成果を以下に示す。【AO1班(ナノ界面プラズマを作る)】プラズマとナノ界面の相互作用が顕著に表れる、超臨界クラスタ流体中のプラズマ、集積化マイクロソリューションプラズマ、固・液・気・超臨界相が混在するプラズマ等を創成するとともに、媒体・発生法の多様化、スケールアップ、制御性向上、及びプラズマの内部評価を行った。これらはプラズマとナノ界面の相互作用に現れる揺らぎ決定機構の理解とその制御方法の開発につながる成果である。【AO2班(ナノ界面プラズマを見る)】プラズマとナノ界面に関係する諸量の計測を中心に研究を推進している。プラズマ中のラジカルの密度揺らぎとナノ粒子成長の揺らぎの相互作用をについて研究し、プラズマ-固体界面における、ナノ界面揺らぎの増幅・抑制条件について重要な知見を得た。プラズマで発生し生体に照射されたラジカルの定量と生体内に対するラジカル作用を観察することに成功し、プラズマ-生体界面の相互作用観察に成功した。プラズマ-液体界面については、シミュレーションと実験の双方向からの検討を行い、シミュレーション手法を用いた相互作用の評価に成功し、この高精度化を進めた。【AO3班(ナノ界面プラズマを使う)】プラズマナノ界面における揺らぎ制御法の応用研究として、ULSI用の次世代ナノ加工技術の高精度化、超臨界流体プラズマの材料プロセシング、バイオ・医療分野への応用、新規多型結晶創成、プラズマの構造を液体界面への直接転写、高効率メタノール合成に成功した。プラズマナノテクノロジーでは,プラズマと材料のナノ界面における相互作用が本質的に重要である.本研究では,界面がナノサイズに縮小することにより顕在化する特徴に焦点を絞り,プラズマとナノ界面の相互作用の法則・原理・機構を解明し,新しい学術基盤の体系化を進めた.また,界面サイズ縮小で顕著となる相互作用の揺らぎの抑制法と増幅法の確立と,揺らぎの無い超高精度トップダウンプロセスと高度に制御された自己組織化ボトムアッププロセスの実現を目的として研究を推進した.本研究では,領域内外の研究グループの連携を通して,上述の研究を発展させてきた.平成25年度は,計画研究・公募研究の班を超えた領域内の連携を強化した.連携によって得られた成果の代表例は,以下の通りである.
環状高ひずみアセチレンを用いる新規機能性分子種の合成

1.高ひずみアセチレン,ビシクロ[2.2.2]オクチン,の反応によりビシクロオクテン(以下BCOと略記)のオリゴマ-を合成し下記(1),(2)の出発原料として用いた。(1)ビシクロ炭素骨格をもつシクロオクタテトラエン(COT)誘導体の合成と物性検討:BCO4量体の末端2臭素化物を還元的に還化することにより新しいCOT誘導体1の合成に成功し,その分子構造をX線結晶解析により明らかにした。1は金属Kにより容易に平面型ジアニオンに還元され,一方,1電子酸化により安定なカチオンラジカルを生じることがCVおよびESR測定により明らかとなった。このSbF_6^-塩は安定な濃緑色粉末であるCOTのカチオンラジカルが単離された初めての例である。(2)BCO5量体の還元的環化:BCO5量体2臭化物を1電子還元すると末端での還化は起こらず,新しい多環式炭化が得られた。X線構造解析によりこれはBCO還の縮環した2個のシクロペンタジエンが2,3位でスピロ結合したビシクロオクタンであり,その中央の単結合は両端にあるπ電子系間の結合経由相互作用により異常に伸びていること,2電子還元され安定なジアニオンを与えるほか連続的な1電子酸化を受けるなど,極めて特徴的な酸化還元機能をもつことが明らかとなった。2.含カルコゲン環状アセチレンの多量化反応について検討した。即ち硫黄を含む6員環化物合,2,3ージブロモ-1,4ージチアー2ーシクロヘキセン,を新たに合成し,Li/Br交換と脱LiBr反応を経て,極めて反応性の高い含硫黄高ひずみアセチレン(1,4ージチアシクロヘキシン)の発生することを,化学的捕捉により確認した。次に反応条件を種々検討し,THF中にてジチアシクロヘキセンの比較的低分子量のオリゴマ-が生成することを確かめた。現在この物質の性質(重合度,電気化学的性質,πドナ-性,導電性など)について検討中である。
超高圧下での酵素反応活性化

本研究では抗ウイルス活性を有する炭素環ヌクレオシドの高圧下でのアデノシンデアミナーゼによる脱アミノ化反応ならびにリパーゼによる脱アシル化反応を検討した。1,炭素環ヌクレオシド、シクララジンのアデノシンデアミナーゼによる脱アミノ化に対する高圧の影響シクララジン(1)は抗ウイルス活性をもつ炭素環ヌクレオシドで、現在抗ヘルペス剤として用いられているara-Aの炭素環アナローグである。両エナンチオマーのうち活性体はara-Aと同じ絶対構造を持つ(+)-体である。(+)-1はara-Aよりもはるかにアデノシンデアミナーゼによって脱アミノ化されにくいが、常圧下およそ14時間で完全に脱アミノ化された。この反応を加圧下で行ったところ、50MPaでは9時間で、400MPaでは2時間で反応は完結した。一方、(-)-1は400MPaでも脱アミノ化を受けなかった。これらの知見から高圧を用いることによりシクララジンのラセミ体の光学分割が示唆された。そこでラセミ体を合成し、脱アミノ化を行ったところ予想どおり光学分割に成功した。2,炭素環オキセタノシン類のリパーゼによる高圧下での脱アシル化反応炭素環オキセタノシン(2)は強い抗HIVならびに抗HSV活性をもつヌクレオシドアナローグである。これらヌクレオシドからなるオリゴマーはおそらく特異な生物機能を持つであろうと予想される。しかし、2は通常のヌクレオシドと異なり二つの一級水酸基を持つ。従って、オリゴマーを合成するにはこれら水酸基を選択的に保護する必要があった。リパーゼによる脱アシル化が選択的保護に有効であることが判った。しかし、選択性が高いものの反応が極めて遅かった。そこで高圧下での反応を行ったところ反応の加速がみとめられたが、選択性の面で実用化までには至っていない。今後、基質の変換を行うことにより反応が改善できると考えている。
ポリカチオンの多点吸着効果を利用する核酸選択吸着剤の開発

核酸(DNA)に対する選択吸着能をもつ新規吸着剤の開発を目的とし,種々のポリカチオン固定化セルロース球状粒子を調製した。得られた高分子吸着剤は以下のような特長を示した。(1)ポリ(ジメチルアミノプロピルアクリルアミド)(PDAPA)をリガンドとしたPDAPA-セルロース粒子(細孔径M_<lim>2×10^3)は,バッチ法により、pH7.0,幅広いイオン強度域(μ=0.20.8)でDNAを選択吸着できた。タンパク質回収率は、96%以上であり、DNA吸着率は99%であった。(2)ポリアリルアミンおよびポリエチレンイミンをリガンドとした吸着剤は、幅広いイオン強度域で高いDNA吸着能を維持できたが、タンパク質(アルブミンおよびγ-グロブリン)も同時に吸着(1020%)してしまい、DNA選択吸着能がやや劣るという結果が得られた。(3)1.7mLのPDAPA-セルロース粒子(細孔径M_<lim>2×10^3)を充填したカラムを用いて、γ-グロブリンとサケ精巣由来DNAとの混合液(γ-グロブリン:1mg/mL,DNA:10μg/mL,pH7,イオン強度域μ=0.2)からのDNAの選択除去を試みた結果、60mLのDNAを含むγ-グロブリン溶液からDNAのみを除去することができた。カラム処理後の溶液中のγ-グロブリン回収率は98%、DNA濃度は10ng/mL以下であった。(4)(1)(3)の結果より、リガンドのカチオン性・疎水性・配向性、および基体の細孔径を制御することにより、生体環境に近い緩衝液中で、種々のタンパク質水溶液に混在するDNAを選択除去可能な吸着剤カラムが開発できた。本年度は,核酸(DNA)に対する選択吸着能をもつ新規吸着剤の開発を目的とし,種々のポリカチオン固定化cellulose球状粒子を調製した。1)ポリ(ジメチルアミノプロピルアクリルアミド)(PDAPA)をリガンドとしたPDAPA-cellulose(細孔径M_<lim>2×10^3)は,pH7.0,幅広いイオン強度域(μ=0.20.8)でDNAを選択吸着できた。2)PDAPA-cellulose吸着剤の基体の細孔径M_<lim>(サイズ排除クロマトグラフィによる排除限界分子量)を2×10^3から>2×10^6まで増大させると,吸着剤に対するDNAの吸着容量は0.9から1.6mg/ml-adsorbent)へと著しく増大した。3)細孔径の大きいPDAPA-cellulose(M_<lim>>2×10^6)は,緩衝液が低イオン強度域(μ=0.050.2)の条件下においては,その細孔内にDNAばかりでなくタンパク質(アルブミン)も吸着してしまい,DNAを選択吸着することはできなかった。同吸着剤はイオン強度域μ=0.4以上の条件下でアルブミンを吸着することなくDNAを選択吸着することができた。4)ポリアリルアミンおよびポリエチレンイミンをリガンドとした吸着剤は、幅広いイオン強度域で高いDNA吸着能を維持できたが、タンパク質(アルブミンおよびγ-グロブリン)も同時に吸着(1020%)してしまい、DNA選択性にやや劣るという結果が得られた。以上の結果より、リガンドのカチオン性・疎水性・配向性、および基体の細孔径を制御することにより、生体環境に近い緩衝液中で、種々のタンパク質水溶液に混在するDNAを選択吸着除去可能な吸着剤を設計できることがわかった。

本年度は、主に、実用化に向けての核酸(DNA)吸着実験のスケールアップの検討のため、カラム法を用いて、DNA吸着容量に及ぼすアミノ化セルロース粒子のリガンドおよび基体の細孔径(M_<lim>)の影響について調査した。1.粒子の細孔径(M_<lim>)が1×10^3(cellulose-S)から数万(cellulosb-L)を増大させることにより、粒子のDNA吸着容量は増大した。とくに、基体にcellulose-L粒子を用い、リガンドとしてポリエチレンイミン(PEI)およびポリジメチルアミノプロピルアクリルアミド(PDAPA)を用いた場合、両粒子のDNA吸着容量は、各々の粒子1mL-カラム当たり3.7mgおよび3.2mgと非常に高い値が得られた。2.1.7mLのPDAPA-cellulose-L吸着剤を充填したカラムを用いて、γ-グロブリンとサケ精巣由来DNAとの混合液からのDNAの選択除去を試みた結果、60mLのDNAを含むγ-グロブリン溶液からγ-グロブリンを吸着することなく(回収率98%)、10μg/mLのDNA濃度を10ng/mL以下に除去することができた。3.DNAを吸着した(2)のカラムを緩衝液で洗浄後、2molの塩化ナトリウム水溶液を通液するとDNAのみが溶出してくることより、同粒子はDNA精製用カラムとしても応用可能であることが分かった。一方、PEI-cellulose-L充填カラムは、DNAとともにγ-グロブリンの吸着も引き起こすため、γ-グロブリンの回収率は82%であった。
教師のカリキュラム・マネジメント能力形成に関する比較教育史的研究

今年度は、研究計画に沿って以下の調査を行い、関係資料を収集した。1.アメリカ進歩主義教育運動を主導した学校改革におけるカリキュラム・マネジメントの理論的背景とその実態に関する先行研究、および一次資料の調査1シカゴ大学教育学部の実験学校(デューイ・スクール)およびコロンビア大学ティーチャーズ・カレッジの実験学校におけるカリキュラム改革の実態と教育情報の生成に関する調査、2上記の二大教育大学の影響を受けたゲーリー市とウィネトカ地区における公立小学校の学校改革に関する先行研究の調査、および関係資料の発掘収集2.日本に流入したアメリカのカリキュラム・マネジメント情報に基づく学校改革の実態調査1東京女子高等師範学校附属学校園、および奈良女子高等師範学校附属学校園、明石女子師範学校附属学校園、福井県師範学校附属学校園の学校改革におけるカリキュラム改革の実態と教師のカリキュラム・マネジメント能力の形成過程に関する調査、2上記附属学校の実践改革の影響を受けた公立小学校(東京市浅草区富士小学校、福井県福井市三国小学校)の資料調査以上の事項について、国立国会図書館、国立教育政策研究所教育図書館のほか、シカゴ大学・コロンビア大学・ハーバード大学・東京大学・お茶の水女子大学・奈良女子大学・神戸大学・京都大学附属図書館、および広島県立図書館、佐賀県立図書館、兵庫県立図書館に所蔵されている資料について、訪問もしくは問い合わせによる資料調査を実施した。昨夏の西日本豪雨災害で実家が被害を受けたので、その片付けのため、夏に予定していた資料調査を行うことが出来なかった。今年度予定していた資料調査を次年度以降に行う予定である。昨年の西日本豪雨で実家が被害を受けてその片付けに追われたために、夏に予定していた資料調査を延期しなければならなくなった。当該資料調査のために計上していた旅費および資料整理のための謝金を繰り越したので、予定していた作業を次年度に行いたい。
著作権保護を目的としたディジタルデータに対する情報埋め込み方式の開発

本研究では平成10年度において,以下のような結果を得た.電子図書館のようなシステムでは,サーバによる不当なユーザの追求を防止することは,ユーザが安心して利用できるために重要である.この用件が満たされていない場合,システムの普及に大きな支障を来たすことが考えられるので,サーバの不正を防止することは,現実にサービスを行なうための必要条件であると考えられる.平成10年度では,平成9年度に開発した「送り先情報符号化方式」,「電子透かし埋め込み方式」を利用して,このようなサーバの不正を検出,防止できるシステムの構成法を提案した.そしてそれを国際会議(JWIS'98)において,論文発表した.今回のシステム構成法は,平成9年度に提案した,サーバの機能を分割し,データを持つサーバ,電子透かしを埋め込むサーバの2つを置いたシステムを改良して構築している,また,その際よりも詳細な安全性の議論,システムの効率についての議論を行なった.今回提案したシステムでは,これまでに提案されていたものに比べ,ユーザの手間が非常に少なくて済むように,なっていることを論理的に示した.これまでの発表では論理的に示されていなかった,ユーザと一方のサーバが結託することによる不正にも対応できることを論理的に示した.さらに平成10年度では,電子透かし埋め込みに関する技術,電子透かしとして埋め込まれる情報の符号化法,システム構築技術について,これまでに収集,分析した結果について発表を行なった(応用信号処理研究分科会,SITA講習会).本研究では平成9年度において,以下のような結果を得た.電子透かしと呼ばれるディジタルデータへの,情報埋め込みの基礎方式として,スペクトル拡散システムを利用した情報埋め込み法を提案した(SCIS-10.2.B).この方法は疑似乱数系列が暗号でいう鍵の役割を果たしており,埋め込みのアルゴリズムが公開されていても,簡単に埋め込んだ情報が消されないようになっている.またデータ全体にわたり情報が埋め込まれるため,品質の劣化も少なくすることができる.送り先情報埋め込み方式の開発として,送り先の情報符号化方式を国際会議(ICICS'97)で提案した.これまでの方式では不正コピーを複数のユーザが結託して配布した場合,そのうち一人のみが検出できるようになっていた.また以前に提案されていた手法では,サーバからユーザに送られるデータ品質に差が出るという欠点があった.それに対し,提案した手法では二人を検出可能であり,データ品質も一定となっている.電子図書館のようなシステムでは,サーバによる不当な追求を防止することは,ユーザが安心して利用できるために重要である.本年度,このようなサーバの不正を防止するシステムの構築法を提案した(ISEC,SCIS-9.2.B).提案したシステムでは,これまで全ての処理を行なっていたサーバを,データを持つサーバと電子透かしを埋め込むサーバの二つに分割することで,安全なシステムを構築した.これまで提案されてきたサーバの不正をシステムでは,ユーザが繁雑な処理を行なう必要があるのに対し,提案したシステムではそのような処理が全く必要がない.本研究では平成10年度において,以下のような結果を得た.電子図書館のようなシステムでは,サーバによる不当なユーザの追求を防止することは,ユーザが安心して利用できるために重要である.この用件が満たされていない場合,システムの普及に大きな支障を来たすことが考えられるので,サーバの不正を防止することは,現実にサービスを行なうための必要条件であると考えられる.平成10年度では,平成9年度に開発した「送り先情報符号化方式」,「電子透かし埋め込み方式」を利用して,このようなサーバの不正を検出,防止できるシステムの構成法を提案した.そしてそれを国際会議(JWIS'98)において,論文発表した.今回のシステム構成法は,平成9年度に提案した,サーバの機能を分割し,データを持つサーバ,電子透かしを埋め込むサーバの2つを置いたシステムを改良して構築している,また,その際よりも詳細な安全性の議論,システムの効率についての議論を行なった.今回提案したシステムでは,これまでに提案されていたものに比べ,ユーザの手間が非常に少なくて済むように,なっていることを論理的に示した.これまでの発表では論理的に示されていなかった,ユーザと一方のサーバが結託することによる不正にも対応できることを論理的に示した.さらに平成10年度では,電子透かし埋め込みに関する技術,電子透かしとして埋め込まれる情報の符号化法,システム構築技術について,これまでに収集,分析した結果について発表を行なった(応用信号処理研究分科会,SITA講習会).
希土類のオキシフルオライドの熱力学と希土類廃棄物の再資源化への展開

世界最強の永久磁石であるNd-Fe-B系永久磁石は、希土類元素のネオジム(Nd)やジスプロシウム(Dy)が主要成分として用いられているが、その素材(酸化物や金属)の生産が中国の寡占状態にある。そのため資源の供給が不安定であり、近年は供給が一時停止するなどの問題が発生している。そこで、報告者らは、磁石廃棄物中のNdやDyを効率よく再資源化するプロセスの開発を行っている。その方法は、磁石廃棄物に弗化物を混合、溶融して、廃棄物中の不純物(特に酸素)を抽出除去するというものである。このリサイクルプロセスを実用化するためには、酸素の除去限界を見積もる必要がある。そのためには、希土類元素(Ln)の酸化弗化物(オキシフルオライド,LnO_xF_y)の高温での熱力学特性、特に標準生成ギブズエネルギー変化の情報が必要である。しかし、希土類のオキシフルオライドの熱力学的な研究はこれまで皆無であった。そこで、本研究では、LnO_xF_yの熱力学諸量を測定・決定することを目的とした。平成23年度は、起電力法により、NdOF、DyOFおよびLaOF(La:ランタン)の標準生成ギブズエネルギー変化を決定した。その結果、NdOFの標準生成ギブズエネルギー変化の温度依存性は、文献値とよく一致した。また、これまで報告例のない、DyOFおよびLaOFの標準生成ギブズエネルギー変化を決定することができた。これらのオキシフルオライドは、希土類元素の原子量が増大するほど(希土類イオンのイオン半径が減少するほど)、化学的に安定になる(ギブズエネルギー変化が低下する)ことが分かった。
II-VI族化合物半導体中の3d遷移金属不純物の電子状態

バンド理論の範囲内で経験的パラメーターを一切含まない第一原理に立脚した全電子グリーン関数法に基づいて, ZnS中のCr不純物の電子状態の計算を行った.(1)母体の半導体であるZnSの電子状態を,第1原理に立脚したノルム保存型の擬ポテンジャル法で計算し,母体のバンド構造を高い精度で記述する局在軌道の決定を行った.(2)不純物と周辺原子を含む系について母体のグリーン関数を行列表示で決定した.(3)不純物と周辺原子を含む系について局所歪の自由度をとり入れて,安定な不純物位置とヤンテラー歪の対称性およびその大きさを決定した.(4)不純物による全電子エネルギーを計算し,異なる荷電状態間の全エネルギーの差からドナー及びアクセプター準位の計算を行った.(5)電子スピン共鳴等の実験で得られるg値やCr不純物核位置における超微細相互作用定数の計算を行った.その結果, ZnS鉈のCr不純物について(a)Cr^+, Cr^<2+>, Cr^<3+>の三つの荷電状態が安定に存在し,それぞれは対称性の異なるヤンテラー歪を伴っている.(b)計算した不純物核位置での超微細相互作用定数やg値は,存在する実験値とのよい定量的一致を示す.(c)ドナー準位もかなり実験値とのよい一致を示す.(d)G^<3+>については実験値は存在しないが,理論計算から予測されたデータの検証が必要である.(e)ZnS中のCr不能物ではイオン性に加えて共有結合性も強く働いていることがわかった.バンド理論の範囲内で経験的パラメーターを一切含まない第一原理に立脚した全電子グリーン関数法に基づいて, ZnS中のCr不純物の電子状態の計算を行った.(1)母体の半導体であるZnSの電子状態を,第1原理に立脚したノルム保存型の擬ポテンジャル法で計算し,母体のバンド構造を高い精度で記述する局在軌道の決定を行った.(2)不純物と周辺原子を含む系について母体のグリーン関数を行列表示で決定した.(3)不純物と周辺原子を含む系について局所歪の自由度をとり入れて,安定な不純物位置とヤンテラー歪の対称性およびその大きさを決定した.(4)不純物による全電子エネルギーを計算し,異なる荷電状態間の全エネルギーの差からドナー及びアクセプター準位の計算を行った.(5)電子スピン共鳴等の実験で得られるg値やCr不純物核位置における超微細相互作用定数の計算を行った.その結果, ZnS鉈のCr不純物について(a)Cr^+, Cr^<2+>, Cr^<3+>の三つの荷電状態が安定に存在し,それぞれは対称性の異なるヤンテラー歪を伴っている.(b)計算した不純物核位置での超微細相互作用定数やg値は,存在する実験値とのよい定量的一致を示す.(c)ドナー準位もかなり実験値とのよい一致を示す.(d)G^<3+>については実験値は存在しないが,理論計算から予測されたデータの検証が必要である.(e)ZnS中のCr不能物ではイオン性に加えて共有結合性も強く働いていることがわかった.
高密度レーザー光子場におけるフォノン制御

<電子・格子の超高速ダイナミクス>fs光励起により発生したキャリア(電子・ホール)がいかにして結晶格子を動かし、また結晶格子がいかに電子に力を及ぼすかの起源を捉えんとして始められた。その結果、Si中の電子と結晶格子の間の量子干渉をフェムト秒の超高速時間領域で観測することに世界で初めて成功した。測定はシリコンの直接遷移を励起できる近紫外領域の10fsパルス光を用いて、ポンプ-プローブ測定を行った。検出は電気光学検出により、格子波と電子波の位相の揃ったコヒーレントな応答成分のみを選択的に引き出すことができる。観測した信号は2つの部分よりなる。一つは50fsより長い時間で見られる周期的な振動成分であり、これはコヒーレントなSi結晶の格子振動によるものである。もう一つは50fsより短い時間に現れる電子系からの非周期的応答と、続く100fsまでに現れる電子系と格子系との間の量子干渉である。この量子干渉は、連続ウェーブレット変換で得られた時間-周波数マップでさらに鮮明に見ることができた。時間ゼロ付近で縦方向に延びる成分の電子応答および、周波数15THz付近で横方向に延びる成分の格子振動が明瞭に分離できた。この周波数はよく知られたシリコンの光学フォノンに対応する。ここで注目すべきことは2つの成分が交差する点で信号がほぼ消失したことである。この点が、励起された電子が結晶格子に力を及ぼし、結晶格子を形成している原子が集団で一斉に揺り動かされる瞬間を表す。これが電子波と格子波の干渉を世界で初めて具体的にイメージ化したものであり、電子と格子の間のファノ干渉を超高速時間領域で直接的に捉えたものである。別の見方をすれば、電子と格子は別々の存在として振る舞うのではなく、強い相互作用により互いにまといつかれながら一体となって運動する様子(準粒子)が観察されたといえる。
機能性粘土鉱物に対する陰イオン収着機構の解明

本年度は、ハイドロタルサイトの実環境中での応用を念頭に、地下水環境中での放射性核種の評価の上でIO_3^-とともに重要となる陰イオン化学種であるランタニド/アクチニド-天然有機配位子錯体とハイドロタルサイトの相互作用を解明した。天然有機物質のモデル配位子であるグリコール酸、5-スルホサリチル酸と、ランタニド/アクチニド-ハイドロタルサイトの3元系において、ハイドロタルサイト共存条件下における化学種の決定やその構造の同定等の基礎的データ取得およびハイドロタルサイトとの相互作用についての知見を得た。ハイドロタルサイトと共存する化学条件である、中性アルカリ性の化学条件下において、4価トリウムは有機配位子とTh(IV)加水分解生成物-有機配位子の形で高い負電荷をもつ3元2核錯体錯体および3元4核錯体を形成することが明らかとなった。同様の挙動はCm^<3+>,Am^<3+>等3価アクチニドのモデル物質である各種3価ランタニドにおいても確認され、3価および4価のアクチニドは陰イオン錯体としてハイドロタルサイトと相互作用することが明らかとなった。この結果から、ハイドロタルサイトを放射性廃棄物処分システムに使用した場合、陰イオンである放射性ヨウ素の閉じこめだけでなく、天然有機物質との相互作用によって陰イオン錯体となる各種の有害アクチニドの保持能が示唆され、ハイドロタルサイトの処分システム材料としての有用性が明らかとなった。昨年度に引き続き、構造内陰イオンとしてCO_3^<2->を含むハイドロタルサイト(HTCO_3)およびNO_3^-を含むハイドロタルサイト(HTNO_3)という2種類の固相を用い、それぞれの固相に対するIO_3^-の収着機構を解明した。特に本年度は分光による実験的手法に加え、分子軌道法にもとづく量子化学計算による結晶内収着化学種の構造決定を主に行った。その結果、HTNO_3に対する収着は層間OH基との交換を伴うものではない、静電的な相互作用が支配的となる交換反応であることを明らかとしたほか、IOIO_3^-が副座配位で層間水酸基と配位していることや、水和水を伴なわない内圏型の収着機構であることを明らかにした。さらに計算された得られた結晶構造から、収着時の対象構造の歪みが赤外分光で観察されたピーク形状の変化の原因となっていることを明らかにした。上記の計算結果は昨年度までに得られていた実験結果と非常に合致するものとなっている。さらに実環境中での応用をふまえ、地下水環境中での放射性核種の評価の上でIO_3^-とともに重要となる陰イオン化学種であるランタニド/アクチニド-有機配位子錯体との相互作用に関する基礎的データ取得を始めており、現在までにハイドロタルサイトの存在条件下における化学種の決定やその構造の同定を終えている。収着化学種は主に加水分解生成物の複核錯体であることや、強く負に帯電していることが明らかになっており、ハイドロタルサイト中に強く保持されることが示唆されている。
新燃焼技術を応用した難処理性バイオマス樹皮の燃焼促進法と有効利用法の開発研究

本研究は,製材工程で副産物として大量に発生し,難処理性のためにその多くが産業廃棄物として処分されているヒノキやスギの樹皮を燃料化する直接燃焼法の開発を目的とした.さらに燃焼によって発生する熱エネルギーの有効利用についても検討した.研究では,セラミック製および透明石英製の二種類の小型燃焼器を用い,木質バイオマスの二段階燃焼法を応用し,含水率が13, 22, 35%のヒノキ樹皮チップによる燃焼実験を行った.その結果,チップ粒子(熱容量)が小さいヒノキ樹皮チップでも木材チップと同様に分解燃焼過程と表面燃焼過程とに分離し,かつ連続した二段階の燃焼プロセスで燃焼することを確認した.また本実験範囲では,供給空気量の操作によって燃焼率が分解燃焼過程では約5×10^<-3>24×10^<-3>kg/(m2・s),表面燃焼過程では約3×10^<-3>5.5×10^<-3>kg/(m2・s)の範囲で制御可能で,また含水率が異なる場合でも広範囲で安定した燃焼が保持できることがわかった.このことから,二段階燃焼法によりヒノキ樹皮チップの燃料化が可能と考えられる.また,分解燃焼で生成された炭化物量を基にした推算から,分解燃焼過程における利用可能な熱量は燃焼温度が1150K近傍では総発熱量の50%程度であること,燃焼温度の低下とともにその割合が減少(表面燃焼過程で増加)することが推定される.さらに1燃焼後の残渣が木材チップと比較して嵩張り,質量では56倍程度増加する2燃焼ガス中の未燃ガスの再燃焼が可能で,熱回収と減煙化が期待できるなど,燃焼炉開発に関する貴重な知見を得ることができた.本研究は,製材工程で副産物として大量に発生し,難処理性のためにその多くが産業廃棄物として処分されているヒノキやスギの樹皮を燃料化する直接燃焼法の開発を目的とした.さらに燃焼によって発生する熱エネルギーの有効利用についても検討した.研究では,セラミック製および透明石英製の二種類の小型燃焼器を用い,木質バイオマスの二段階燃焼法を応用し,含水率が13, 22, 35%のヒノキ樹皮チップによる燃焼実験を行った.その結果,チップ粒子(熱容量)が小さいヒノキ樹皮チップでも木材チップと同様に分解燃焼過程と表面燃焼過程とに分離し,かつ連続した二段階の燃焼プロセスで燃焼することを確認した.また本実験範囲では,供給空気量の操作によって燃焼率が分解燃焼過程では約5×10^<-3>24×10^<-3>kg/(m2・s),表面燃焼過程では約3×10^<-3>5.5×10^<-3>kg/(m2・s)の範囲で制御可能で,また含水率が異なる場合でも広範囲で安定した燃焼が保持できることがわかった.このことから,二段階燃焼法によりヒノキ樹皮チップの燃料化が可能と考えられる.また,分解燃焼で生成された炭化物量を基にした推算から,分解燃焼過程における利用可能な熱量は燃焼温度が1150K近傍では総発熱量の50%程度であること,燃焼温度の低下とともにその割合が減少(表面燃焼過程で増加)することが推定される.さらに1燃焼後の残渣が木材チップと比較して嵩張り,質量では56倍程度増加する2燃焼ガス中の未燃ガスの再燃焼が可能で,熱回収と減煙化が期待できるなど,燃焼炉開発に関する貴重な知見を得ることができた.
一過性内耳虚血障害に対する骨髄幹細胞の再生医療

本年度の研究では一過性内耳虚血モデルを用い、造血幹細胞の蝸牛内投与による内耳障害の防御効果を探索するとともに、神経栄養因子の発現について検討した。鼓室階に注入した幹細胞の行方を調べる目的で、造血幹細胞(PKH67陽性細胞)を緑色の蛍光色素PKH67で染色して投与し、虚血負荷後4日目に標本を採取、これを4%PFA液にて固定しEDTAで脱灰後、厚さ10μmの凍結切片を作成して蛍光顕微鏡にて観察した。さらに虚血4日後に断頭し、速やかに蝸牛を摘出、ホモジナイズしてウエスタンブロット法によGDNF、BDNF,FGF1,FGF2,Ang1,NT3及びEPO蛋白測定を行った。画像解析ソフトを用いて発現バンドの定量的評価を行ない、幹細胞注入群とcontrol群で蛋白発現量を比較した。PKH陽性細胞は鼓室階に散在性にみられたが、コルチ器や周辺組織への侵入像はなく有毛細胞と置換や融合をおこすことはなかった。結果だが、今回、7つの栄養因子について蛋白発現を検討した結果、虚血負荷によりGDNFのみ発現が認められた。GDNFの発現量は、無処置群、control群、幹細胞注入群の順で多かった。以上より造血幹細胞を鼓室階にあらかじめ投与しておけば、虚血負荷による内耳障害が防御されることが示された。虚血障害が防御された機序としては、注入しておいた造血幹細胞が障害を受けた有毛細胞に分化、あるいは有毛細胞と融合し障害を回避できた可能性もあるが、むしろ幹細胞が栄養因子の一つであるGDNF合成を促進し内耳を保護した可能性が高い。GDNFはcontrol群でも増加がみられており、傷害急性期において生体防御システムの一貫として合成されるものと思われる。GDNFはフリーラジカルの産生抑制、アポトーシス誘導カスペースの抑制などの作用を有することが知られており、虚血性内耳障害の防御にも有効であると結論した。幹細胞は自己増殖能と多分化能を持ち、多種多様な組織・臓器になる能力を有することから、目的の細胞に分化誘導して障害部位を再生し機能回復させると推察される。最近の研究によると、障害部位に投与された幹細胞は神経栄養因子を分泌して障害の進行を防御する効果もあることが示されている。このため、急性期の幹細胞投与は神経栄養因子の合成促進を通して内耳障害を防御することが期待される。造血幹細胞は自己の骨髄より比較的容易に採取・分離ができ、倫理面や移植免疫などの問題もないため、最も臨床応用に適した供給源と考えられる。本研究ではスナネズミの一過性内耳虚血性モデルを用い、造血幹細胞を蝸牛内に投与して内耳障害の防御効果を検討するとともに、神経栄養因子の発現について検討した。造血幹細胞の投与により内耳虚血によるABR閾値上昇が有意に抑制され、内有毛細胞の脱落も有意に抑制されており、造血幹細胞は虚血性内耳障害に対して防御効果を認めた。防御効果の機序として、注入した造血幹細胞が有毛細胞に分化あるいは障害細胞と融合し機能を回復する可能性があり、また別の機序として造血幹細胞が栄養因子を分泌、産生を活性化することにより内耳を保護、修復するとも考えられる。本研究では造血幹細胞は外リンパ腔に存在しており、有毛細胞へ分化転換、融合はみられず、造血幹細胞投与により内耳でGDNF発現増加が認められた。GDNFはグルタミン酸神経毒性の軽減、フリーラジカルの産生抑制、アポトーシス誘導カスペースの抑制などの作用により内耳に対して保護効果を示したと考えられる。したがって造血幹細胞はGDNF産生を促進し虚血性内耳障害を防御することが示され、造血幹細胞の投与が内耳障害に対して有用となりうる基礎的裏付けが得られた。

虚血障害が防御された機序としては、注入しておいた造血幹細胞が障害を受けた有毛細胞に分化、あるいは有毛細胞と融合し障害を回避できた可能性もあるが、むしろ幹細胞が栄養因子の一つであるGDNF合成を促進し内耳を保護した可能性が高い。GDNFはcontrol群でも増加がみられており、傷害急性期において生体防御システムの一貫として合成されるものと思われる。GDNFはフリーラジカルの産生抑制、アポトーシス誘導カスペースの抑制などの作用を有することが知られており、虚血性内耳障害の防御にも有効であると結論した。
DNA、RNA関連酵素阻害多糖の開発,阻害機構の解析とその応用

1.いかなる性質の多糖がDNA、RNA関連酵素を阻害できるか調べた。5種の制限酵素、2種のDNAリガ-ゼ、3種の逆転写酵素を阻害したものは、全て硫酸化多糖であった。2.阻害は核酸とではなく、酵素タンパク質と糖が結合することによって行われる。ゆえに阻害は個々の酵素に対して特異的である。哺乳類に感染するウィルスの逆転写酵素は鳥類に感染するウィルスの逆転写酵素よりも数十倍強く阻害され、またDNAリガ-ゼに対する阻害は逆転写酵素に対する阻害より数百倍弱い。3.褐藻類熱水抽出液中の有効成分はフカン硫酸、紅藻類熱水抽出液中の有効成分はカラギ-ナン、陸上植物の熱水抽出液中の有効成分は糖を含むフラボノイドおよびタンニン化合物判断された。4.動物起源の多糖では、阻害活性の強さと糖の硫酸化度の間には強に正の相関があった。しかし、海藻由来の多糖は近い硫酸化度にもかかわらず動物起源の硫酸化多糖よりはるかに強い阻害活性を示し、硫酸化度ばかりでなく、糖鎖の構造あるいは硫酸基置換の位置も阻害活性と密接な関係を有することがわかった。5.比較的弱いDNA、RNA関連酵素阻害活性を示すカラギ-ナンは、制限酵素に対する好適なアフィニティリガンドとなり得た。この糖はゲル形成能を持つので、それ自体アフィニティガンドの担体となり得る。6.フカン硫酸を含む海藻粗抽出物、フラボノイド、タンニンを含む粗陸上植物抽出物のうち逆転写酵素を強力に阻害するものは、MTー4細胞に対するHIVの感染および増殖を0.15100Mg/mlという近濃度で強力に阻害した。1、種々の海藻の熱水抽出液について検討した結果、多数の褐藻、紅藻、緑藻から強力な制限酵素、DNAリガーゼ、逆転写酵素阻害物質を得た。阻害は調べた酵素に対し特異的で、用いたDNA、RNAに対し特異的ではなかった。また、乾燥物として入手可能な市販のハーブ、スパイスから、多数のレトロウイルス逆転写酵素阻害活性の高いものを得た。褐藻中の有効成分は、ほとんど純粋にフコースのみからなる硫酸化多糖で、含有するS当たりの阻害活性は、現在もっとも強い阻害剤として知られているデキストラン硫酸をしのぐ。紅藻中の有効成分はカラギーナンと考えられるが、市販のλー,κー,iーカラギーナンより著しく高い阻害活性を示す。これら海藻多糖は、制限酵素HindIIIを1Mg/mlのオーダーで完全に阻害する。一方、T4DNAリガーゼ、MーMuLV逆転写酵素阻害には、その10倍から100倍の濃度を要する。スパイスから得られる有効成分には、水溶性、エタノールで沈でんするものと、クロロホルム可溶のものの少くとも2種があり、海藻多糖とは異なる物質である。これらは、逆転写酵素をきわめて強く阻害し、制限酵素、DNAリガーゼに対する阻害はその100分の1程度である。2、ヒト培養細胞中でのHIV、HTLVの増殖に対する上記海藻多糖およびハーブ、スパイス中の有効成分の作用については、国立予防衛生研究所と共同研究を進める方向で、現在交換中である。1.海藻の硫酸多糖の1種カラギ-ナンは、種々の制限酵素に対し特異的の高い阻害を示す。カラギ-ナンゲルを用いて検討したところ、阻害の強さはゲルに対する酵素の結合の強さと高い正の相関を示すことがわかった。このゲルは、細菌プロテア-ゼ、非特異的ヌクレア-ゼを吸着しないので、カラギ-ナンは制限酵素精製ゲルの担体であると同時にリガンドとして有効と思われる。2.制限酵素のうち、BamHI、PvuIIはカラギ-ナンゲルに強く吸着されるが、活性を阻害されない。これらの酵素を結合させたカラギ-ナンゲルは、固定化制限酵素として有効と思われる。

3.バラ科キイチゴ属の植物には、レトロウィルス逆転写酵素阻害活性の強いものが多いことを認め、活性の器官間分布、季節的変動について検討を加えた。4.レトロウィルスMーMuLVの逆転写酵素に対し強い阻害活性を示したカジメ(海藻)、クロ-ブ(香辛科)バラ(香草)の各熱水抽出液は、いずれも1ー10μg/mlのオ-ダ-でMT細胞へのHlVーIの感染・増殖を強く抑制し、また、少くとも100μg/mlまでの濃度で細胞毒性を示さなかった。5.カジメ抽出液中のHlVーI抑制物質はフカン硫酸であった。クロ-ブ中の有効成分は極性の高い主成分と低い成分に2大別されたが、後者は細胞毒性が強かった。前者中の1成分は糖を1ケ含むフラバン化合物であった。他の成分は分子量の異るタンニン化合物の混合物と考えられた。バラの有効成分は、やはり分子量の異るカテコ-ルタンニンの混合物であった。1.DNA、RNA関連酵素に対し海藻多糖の中では比較的弱い阻害を示すカラギ-ナンは、制限酵素に対する好適なアフィニティリガンドとなり得る。<Hin>___ーd III、<Bam>___ーHI、<Mlu>___ーI、<Pvu>___ーIIなどは完全に吸収され、低いKCl濃度で溶出される。<Pst>___ーIは高いKCl濃度で溶出される。一方<Sca>___ーIの吸着は強すぎて高濃度のKClでも溶出されない。また、<Ban>___ーII、<Bgl>___ーII、<Eco>___ーRIなどの吸着は弱く、KClを加えなくても溶出される。カラギ-ナンにはそれ自体ゲル形成能があるので、この糖はアフィニティリガンドであると同時にリガンドの担体でもあり得る。この糖のゲルを用いることにより<Deinococcus>___ー<radiaphilus>___ー菌体の粗抽出液から<Dra>___ーIを精製することが出来た。2.フカン硫酸を5%程度含む<Eisenia>___ー<arborea>___ー由来のラミナラン標品は、MTー4細胞へのHIVの感染、増殖を0.15μg/mlの低濃度で有効に阻止した。また、クロ-ブ熱水抽出物のフラボノイド配糖体を含む粗標品は同じくMTー4細胞へのHIV感染、増殖を10100μg/mlの濃度で有効に阻害し、細胞毒性を示さなかった。
核局在卵菌綱植物病原菌エフェクターの罹病性誘導機構および病害抵抗性抑制機構の解明

植物と病原菌は、自身の存続をかけた攻防により共進化してきた。その中で、植物はより強固で複雑な病害抵抗性のシステムを獲得してきた。一方、植物病原菌はエフェクターと呼ばれるタンパク質を植物細胞内に注入し抵抗反応を抑制することで、感染を成立させている。これまでに卵菌であるべと病菌(Hyaloperonospora arabidopsidis ; Hpa)において植物の抵抗反応を抑制しうる推定のエフェクターが多数同定されており、その内宿主植物細胞内において核に局在するエフェクターに注目している。植物の病害抵抗性において重要な役割を果たすサリチル酸の応答遺伝子であるPR-1遺伝子の発現を組織化学的に評価したところ、Hpaが感染している細胞において特異的にPR-1の発現が抑制されていた。それによりHpaエフェクターがサリチル酸経路を抑制している可能性が考えられた。HaRxL44エフェクターはHpa接種3日後においてその発現が強く誘導され、Hpa接種3日後のシロイヌナズナおよびHaRxL44高発現シロイヌナズナにおいてジャスモン酸応答遺伝子の発現変動が見られた。また、HaRxL44は転写制御に関わるMediator複合体のsubunitであるMed19aと相互作用し、Med19aの分解を促進することを明らかとした。med19a欠損変異株はHaRxL44高発現シロイヌナズナと同様に恒常的なジャスモン酸応答様の遺伝子発現変動が見られた。ジャスモン酸はサリチル酸と拮抗的に働くことが知られていることから、HaRxL44高発現シロイヌナズナおよびmed19a欠損変異株におけるPR-1遺伝子発現変動を調べたところ、いずれにおいてもPR-1の顕著な発現減少が観察された。以上のことから、HaRxL44はMed19aを標的とすることで、サリチル酸応答を抑制し感染を優位に進めていることを明らかとした。(抄録なし)植物と病原菌は、自身の存続をかけた攻防により共進化してきた。一方、植物病原菌は"エフェクター"と呼ばれるタンパク質を植物細胞内に注入し抵抗反応を抑制することで、感染を成立させている。つまりエフェクターの機能および標的を明らかにすることにより病害抵抗性に関わる重要な因子の同定が期待される。これまでに卵菌であるべと病菌(Hyaloperonospora arabidopsldis ; Hpa)において植物の抵抗反応を抑制しうる推定のエフェクターが多数同定されており、その内宿主植物細胞内において核に局在する5つのエフェクターに注目した。これらエフェクターの過剰発現シロイヌナズナを用いたRNAシークエンスによる網羅的なトランスクリプトーム解析を行った結果、エリシター処理後早期に発現変動を示した遺伝子の内98%の遺伝子発現に優位な差は観察されなかった。そこで、Hpaへの抵抗性に重要であるサリチル酸処理後の遺伝子発現変動について調べたところ2つのエフェクターの高発現株においてサリチル酸応答遺伝子であるPR・1遺伝子の発現が優位に低下した。現在、これらエフェクターの宿主植物細胞内での標的たんぱく質を上記の過剰発現株を用いたアフィニティ精製および質量分析法により同定している。Hpa接種時の宿主植物の応答を調べる目的で非病原性株Emoy2および病原性株Waco9を接種したシロイヌナズナ(Co1-0)においてトランスクリプトーム解析を行った。Emoy2接種後に発現誘導を示した遺伝子にはサリチル酸応答遺伝子が多数含まれていた。その一方、Waco9接種3日後ではジャスモン酸応答遺伝子が多数含まれていた。病害抵抗性においてジャスモン酸はサリチル酸と拮抗的に働くことが知られている事から、Waco9接種3日後に発現しているエフェクターの中にジャスモン酸経路の活性化に関わるエフェクターが含まれている可能性が考えられる。

ジャスモン酸はサリチル酸と拮抗的に働くことが知られていることから、HaRxL44高発現シロイヌナズナおよびmed19a欠損変異株におけるPR-1遺伝子発現変動を調べたところ、いずれにおいてもPR-1の顕著な発現減少が観察された。以上のことから、HaRxL44はMed19aを標的とすることで、サリチル酸応答を抑制し感染を優位に進めていることを明らかとした。当初一年目にあたる本年は5つの核局在Hpaエフェクターの過剰発現シロイヌナズナを用いたトランスクリプトーム解析を計画していたが、それらに加えHpa感染時のトランスクリプトーム解析が行われエフェクターの推定標的シグナル経路を明らかにした。エフェクターの宿主植物細胞内での相互作用たんぱく質を同定後、その欠損変異株および過剰発現株を作製し抵抗反応および病害抵抗性の評価を行う。同時にトランスクリプトーム解析を行う事によりエフェクターの病害抵抗性抑制機構を解明する。(抄録なし)
マウス子宮内膜症モデル発癌過程における多段階遺伝子異常の解析

我々はN-methyl-N-nitrosourea(MNU)とestradiol(E_2)を用いた、短期マウス子宮内膜発癌モデルを開発した。その後、そのモデルを利用して、estrone(E_1)やestriol(E_3)の内膜発癌に対する影響を検討した所、E_1、E_2、E_3ともに発癌増強的に作用することが明らかとなった。しかし、その発癌メカニズムは依然として不明で、その解明のため、MNUとE_2を用いて発生した内膜腺癌(Adc)と異型増殖症(AtH)においてH-,K-,N-ras遺伝子とp53遺伝子の関与について検索した。[材料と方法]10週齢ICR雌マウスを開腹し、MNU溶液(1mg/100g体重)を左子宮に注入し、右子宮に生食を注入し、MNU投与1週間後よりE_2(5ppm)混餌飼料を投与し、2830週にて実験を終了した。培検時に子宮を摘出し、左右とも子宮を半割し、一方は診断用にホルマリン固定後H・E染色した。他方は直ちに凍結・保存し、DNAを抽出し、以下の実験に供した。Adc7例、AtH3例、正常内膜3例に関して、H-,K-,N-ras遺伝子のcodon12,13,61とp53遺伝子のExon5,7,8に関してPCR-SSCP法で変異の有無を検索後、変異の疑われた検体に関してdirect sequencing法にて点突然変異の有無を検索した。[結語]MNUとE_2を用いた内膜発癌系ではその発癌の一部にp53の異常が関与しており、しかも、AtHではその異常が認められないので、p53の異常はrate limiting stepであると考えられた。また、この発癌系ではras群の異常の関与の可能性は乏しいと考えられた。
膵島関連自己抗原経鼻投与によるNODマウスにおける1型糖尿病発症抑制に関する検討

1型糖尿病発症直前のNODマウスに対し、皮下インスリンペプチド(B:9-23)/Alum投与と経鼻B:9-23/Poly(I:C)コンビネーション投与によりコントロール群と比較して有意な糖尿病発症抑制効果を認めた。I. Poly(I:C)の粘膜アジュバント効果の確認これまでに、Poly(I:C)をアジュバントとして用いて、インスリンB鎖:9-23番ペプチド(B:9-23)を4週齢NODマウスに経鼻投与し、ペプチド抗体の上昇を確認し、Poly(I:C)の粘膜アジュバントとしての有用性を確認した。II.インスリンペプチド/IFA皮下投与とインスリンペプチド/Poly(I:C)経鼻投与のコンビネーション治療発症直前のNODマウス(12週齢)にB:9-23IFAの単回皮下投与後に、B:9-23/Poly(I:C)経鼻投与を継続して行い、糖尿病発症抑制効果の検討を行ったが皮下・経鼻併用投与群において若干の糖尿病発症遅延効果を認めたものの有意な発症抑制効果は認められなかった。III.インスリンペプチド/Alum皮下投与とインスリンペプチド/Poly(I:C)経鼻投与のコンビネーション治療さらに強力な発症抑制効果を得るために12週齢のNODマウスに実際にヒトにも使用可能なAlumを皮下アジュバントとして、B:9-23/Alumの単回皮下投与後に、B:9-23/Poly(I:C)経鼻投与を継続して行い、糖尿病発症抑制効果を検討した。皮下・経鼻併用投与群において対照群に比し有意な発症抑制効果を認めた(P<0.05)。今後、発症抑制機序の解明を行うため脾細胞のサイトカイン発現の解析や免疫不全マウスに対する養子移入などを行う予定である。I Poly(I:C)の粘膜アジュバント効果の確認これまでに、Poly(I:C)をアジュバントとしたインスリンB鎖:9-23番ペプチド(B:9-23)経鼻投与しによる免疫原性を確認した。IIインスリンペプチド/IFA皮下投与とインスリンペプチド/Poly(I:C)経鼻投与のコンビネーション治療発症直前のNODマウス(12週齢)にB:9-23/IFAの単回皮下投与後に、B:9-23/Poly(I:C)経鼻投与を継続してが、有意な発症抑制効果は認められなかった。IIIインスリンペプチド/Alum皮下投与とインスリンペプチド/Poly(I:C)経鼻投与のコンビネーション治療さらに強力な発症抑制効果を得るために12週齢のNODマウスに実際にヒトにも使用可能なAlumを皮下アジュバントとして、B:9-23/Alumの単回皮下投与後に、B:9-23/Poly(I:C)経鼻投与を継続して行い、糖尿病発症抑制効果を検討した。目下、発症抑制機序解明のための脾細胞や膵リンパ節のB:9-23刺激による細胞上清サイトカイン解析や免疫不全マウスへの糖尿病脾細胞と免疫脾細胞共移入による発症抑制効果の確認を行っている。
沙流川流域アイヌの文化人類学的基礎情報に関するデータ・ベースの作製と解析

沙流川流域アイヌの文化人類学的基礎情報に関するデータベースを,北海道大学大型計算機センターのADABASを利用して作成した.このデータベースに基づき,(1)1300年から1987年に至る沙流川流域アイヌに関する文献リストの作成,(2)出版年によるレコード数の変化,(3)情報復元年によるレコード数の変化,(4)人類学分類コード(OCMコード)によるレコード数の変異,について解析を行なった.この結果,以下のことが明らかになった.即ち,レコード出版数は現在まで増加の傾向にあるが,情報復元年から見ると多くの研究は1850年から1950年を対象に集中している.したがって,この期間に関しては,食物獲得,社会組織,信仰と儀礼等の人類学分類コードを含むアイヌ文化に関する多くの情報を得ることが可能である.しかし, 1900年以後,アイヌ文化の解体に伴ない,これらの情報は減少し,それに代わって土地利用,森林,鉱物資源の開発,商業,健康,福祉,教育,社会問題に関する情報の増加が見られ,アイヌ文化の変化を裏付けることが可能である.さらに,この沙流川流域アイヌ・データベースに基づき, 1300年から1867年に至る歴史資料の内容に関して,歴史-生態学的視点から分析した.その結果,アイヌの社会が一方では,当該地域の生態的基盤と生計活動,人口統計と居住型に支えられると同時に,他方で交易活動,雇用活動を含む松前藩,幕府との間の政治的-経済的関係により成立していると結論づけることが可能である.したがって,データベース利用による文化人類学的視点からの分析方法論は,アイヌの生態と社会,及びそれらの変化を解明するために有効であることを指摘することができる.沙流川流域アイヌの文化人類学的基礎情報に関するデータベースを,北海道大学大型計算機センターのADABASを利用して作成した.このデータベースに基づき,(1)1300年から1987年に至る沙流川流域アイヌに関する文献リストの作成,(2)出版年によるレコード数の変化,(3)情報復元年によるレコード数の変化,(4)人類学分類コード(OCMコード)によるレコード数の変異,について解析を行なった.この結果,以下のことが明らかになった.即ち,レコード出版数は現在まで増加の傾向にあるが,情報復元年から見ると多くの研究は1850年から1950年を対象に集中している.したがって,この期間に関しては,食物獲得,社会組織,信仰と儀礼等の人類学分類コードを含むアイヌ文化に関する多くの情報を得ることが可能である.しかし, 1900年以後,アイヌ文化の解体に伴ない,これらの情報は減少し,それに代わって土地利用,森林,鉱物資源の開発,商業,健康,福祉,教育,社会問題に関する情報の増加が見られ,アイヌ文化の変化を裏付けることが可能である.さらに,この沙流川流域アイヌ・データベースに基づき, 1300年から1867年に至る歴史資料の内容に関して,歴史-生態学的視点から分析した.その結果,アイヌの社会が一方では,当該地域の生態的基盤と生計活動,人口統計と居住型に支えられると同時に,他方で交易活動,雇用活動を含む松前藩,幕府との間の政治的-経済的関係により成立していると結論づけることが可能である.したがって,データベース利用による文化人類学的視点からの分析方法論は,アイヌの生態と社会,及びそれらの変化を解明するために有効であることを指摘することができる.昭和61年度においては当初の研究計画、方法に基づいて以下の作業を行った。(1)沙流川流域アイヌ文化に関する既存の研究報告、文献資料の収集。(2)文化人類学的項目別記載の整理、分類、検討とデータのカード化。(3)検索・解析プログラムの作製・修正。(4)既存資料における欠如情報、不備情報の実地調査による補充・収集。このうち(1)、及び(2)に関しては、約800点の研究報告、文献資料の収集を行ない、文献カード作製を完了した。文化人類学的項目記載事項の整理、分類に関しては、このうち約70点について完了し、残りの作業を継続中である。(3)の検索・解析プログラムの作製に関しては、ADABASデータ・ベース・システム(北大大型計算機センター)の支援のもとに、データ入力プログラムの作製を行ない、現在約70点の入力作業を完了している。また、(4)の実地調査により、文化人類学的文献資料に表記される意味不明アイヌ語の解釈等、新知見を得ることができた。以上、基礎的作業の設定を完了し、現在、作業継続中である。特に、デタ・ベース作製に関しては、ADABASデータ・ベース・システムを採用することにより、今後の作業の方向性が明確になったと考えている。