hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉱山の坑道形状から採掘年代を推論する方法の研究

本研究では3次元レーザスキャナを用いて坑道が散在する斜面および坑道内の断面形状、採掘方向、傾斜角、3次元点群データ等の定量データを測定する新たな手法を提案した。これにより坑口付近の様子を3Dプリンタを用いて斜面形状模型として再現することが可能となった。また採掘前の露頭掘跡の再現および採掘体積の算出も可能となった。これらの結果から、坑道内の断面形状、傾斜角、採掘体積等の定量データと採掘年代にある程度の相関関係が示唆された。以上より、鉱山遺跡に散在する斜面の定量データ測定に関する新たな手法の有用性が確認できた。本研究では水平坑道対応型ロボットと下向き坑道対応型ロボットの2つのタイプのロボットを開発して全国各地の坑道調査を実施してきた。しかし坑道内には水平坑道の先に下向き坑道が存在する場合がある。このため本年度は1台で水平坑道と下向き坑道の調査が可能となるロボットを開発した。具体的には下向坑道対応型ロボットをベースにして開発を行った。水平坑道内での操作性を向上させるため車輪幅を大きくし、転倒した際のロボット起き上がり機構に用いるアーム部分も坑道の形状に応じて取り換え可能な構造とした。これにより坑道内でのロボットの操作性を向上させ確実かつ的確に作業を行うことが可能となった。このロボットを用いて佐渡金銀山南沢疎水坑や大切山坑、多田銀銅山大金間歩群や猪渕谷坑道群間歩ヶ谷支群で調査を行った。その結果、従来と同様に坑道内部の映像データや断面形状データ、方位角・傾斜角データを取得することができた。またこれら定量データを工作機械で加工し易いデータに高速で変換するソフトを新たに開発した。変換したデータを用いて3Dプリンタで坑道模型を製作することが可能となった。製作した坑道模型は、多田銀銅山内にある「悠久の館」で常設展示されている。更に本年度導入した全方位測定可能な3次元レーザスキャナを利用することによって、坑道が散在する斜面の広範囲測定が可能となった。得られた斜面の定量データと坑道内部のデータを合成することによって坑道間の相互関係を定量的に解析することが可能となった。当初は平成27年度に行う予定であった鉱山探査ロボットを題材とした工作教室を前倒しで実施した。具体的には半導体製造装置メーカである東京エレクトロンが主催する東北震災復興事業に協賛して宮城県石巻市牡鹿中学校の3年生を対象に「ものづくり工作教室ミニチュア鉱山坑道探査ロボット製作にチャレンジしよう!」と題して独自の教材を開発して実施した。本研究の目的は、鉱山坑道の定量データと採掘年代の相互関係を示す相関図を提案し、古文書等資料の乏しい坑道の採掘年代を推論する方法を示すことである。これを実現するためにCCDカメラ、2次元レーザ測域センサ、方位・傾斜角センサを搭載した遠隔操作型ロボットを開発して全国各地の鉱山坑道跡の調査を行ってきた。しかし閉山から数百年経過しているため坑道には全体が水没しているものや一部水没している物が存在する。そのため水陸両用走行が可能なロボットを新たに開発して従来調査を行うことができなかった坑道内の調査が可能となった。更に平成26年度は、平成25年度導入した3次元レーザスキャナを用いて坑道が散在する斜面の定量データを測定する新たな手法を提案した。これにより坑道内と同様に坑口周辺の様子も3Dプリンタを用いて模型として再現することが可能となった。この手法により採掘前の露頭掘跡の再現および採掘体積の算出も可能となった。得られた定量データから絵図や古文書等の資料が存在する坑道に関して定量データとの間に相関関係があるか検討した。その結果大まかではあるが時代毎の採掘方法の特徴を構築することができた。具体的には、採掘年代と坑道断面形状および採掘傾斜角に相関関係があることが分かった。特に採掘傾斜角は17世紀後半にはほぼ水平に近くなることが示唆された。平成26年度も平成25年度同様、鉱山探査ロボットおよびものづくりに関連した工作教室を実施した。具体的には兵庫県猪名川町教育委員会や出雲科学館と協賛して「ミニチュア水陸両用坑道調査ロボットの製作」を実施した。その他東京エレクトロン(株)が主催する東北震災復興事業に協賛して宮城県石巻市牡鹿中学校3年生を対象にものづくり教室も実施した。本研究では、鉱山遺跡の文化的価値を高めるため人が立ち入ることができない鉱山坑道内(以下、坑道と記す)の定量データを測定できる遠隔操作型ロボットを開発し、全国各地の坑道を調査した。これにより坑道の定量データと採掘年代の相互関係を示す相関図を提案し、古文書等資料の乏しい坑道の採掘年代を推論する方法を示した。具体的にはCCDカメラ、2次元レーザ測域センサ、方位・傾斜角センサを搭載した遠隔操作型ロボットを開発して全国各地の坑道を調査した。また下向き坑道や、水平坑道、水没坑道等種々の坑道の状況に合わせたロボットを新たに開発して調査を行ってきた。更に空間を3次元点群データ(XYZ座標値)として測定可能な3次元レーザスキャナを用いて坑道や坑道が散在する斜面の3次元点群データを含めた定量データを測定する新たな手法も提案した。得られた定量データから露頭掘跡の採掘体積算出や地中内での坑道間の関係も定量的に比較することが可能となった。また3Dプリンタによって模型として坑道内や坑口周辺を再現することも可能となった。

その結果大まかではあるが時代毎の採掘方法の特徴を構築することができた。具体的には、採掘年代と坑道断面形状および採掘傾斜角に相関関係があることが分かった。特に採掘傾斜角は17世紀後半にはほぼ水平に近くなることが示唆された。また斜面に密集している坑道では坑道間の高低差が約5m以上あることがわかった。埋蔵文化財としての鉱山跡の価値を再認識してもらうために、全国各地で成果報告会を行った。また子供たちにものづくりの面白さを体験してもらうために、探査ロボットを模した工作キッドを開発した。これを用いて兵庫県猪名川町教育委員会や出雲科学館、湯之奥金山博物館等と協賛して工作教室を実施した。また東京エレクトロン(株)が主催する東北震災復興事業に協賛して宮城県石巻市牡鹿中学校においてものづくり教室を実施した。本研究では3次元レーザスキャナを用いて坑道が散在する斜面および坑道内の断面形状、採掘方向、傾斜角、3次元点群データ等の定量データを測定する新たな手法を提案した。これにより坑口付近の様子を3Dプリンタを用いて斜面形状模型として再現することが可能となった。また採掘前の露頭掘跡の再現および採掘体積の算出も可能となった。これらの結果から、坑道内の断面形状、傾斜角、採掘体積等の定量データと採掘年代にある程度の相関関係が示唆された。以上より、鉱山遺跡に散在する斜面の定量データ測定に関する新たな手法の有用性が確認できた。研究目的は古文書等の資料の乏しい鉱山坑道の採掘年代を推論する方法を示すことである。研究目的を達するために平成26年度研究実施計画の要点は下記の2つの項目であった。1平成25年度に定量データを採取した坑道に関して、絵図や古文書等からある程度採掘年代が特定できないか検討する。2ロボットに関しては、坑道内の物体の形状推定および保持位置情報の導出が可能か検討する。1に関しては、絵図や古文書等の情報から残っている下記坑道の調査結果から大まかでは採掘年代と坑道断面形状および採掘傾斜角に相関関係があることが分かった。具体的な調査場所は新潟県佐渡金銀山南沢疎水坑、相川地区大切山坑、新穂地区百枚間歩、山梨県湯之奥中山金山坑道12、山口県長登銅山第10坑道、兵庫県多田銀銅山瓢箪間歩等である。今後得られた時代毎の特徴が、絵図や古文書等の情報が残っていない調査済みの約80坑道にどのようにあてはまるか検討を行っていく。2に関しては、ロボットに搭載されたレーザ測域センサ、方位角・傾斜角センサのデータがパソコンの画面上にリアルタイムに表示されるようにした。これにより操縦者は坑道内の形状や傾斜を確認しながら操作することが可能となった。また平成27年度に予定していた坑道壁面のノミ跡を採掘年代推定の指標として新たに追加できないか検討した。当初はこれまでロボットに搭載されていた2次元レーザ測域センサをマイコン制御された台座に搭載し、数ミリ間隔で移動可能なユニットを開発して坑道壁面を測定する予定であった。しかしこの方法では測定時間が多くなることが確認された。そこで坑道周辺の測定に使用した3次元レーザスキャナを用いることができないか検討した。その結果坑口付近ではあるが「ミリ単位」で坑道壁面のノミ跡深さおよびノミ跡間隔が測定できることを確認できた。以上の理由から本研究はおおむね順調に進展していると考えている。
血管新生因子による肥育牛のアディポジェネシス制御機構の解明

肉牛の脂肪組織における血管新生因子発現について検討を行った。血管新生因子遺伝子の発現量は、腸間膜脂肪、筋間脂肪及び腎周囲脂肪において、皮下脂肪や筋肉内脂肪より高い値であった。また血管新生因子遺伝子の発現量と脂肪細胞サイズに正の相関が認められた。さらに粗飼料多給では濃厚飼料多給より脂肪細胞のサイズが大型化すると共に、血管新生因子遺伝子の発現量が高くなった。以上より、血管新生因子の発現制御メカニズムとして、脂肪細胞のサイズが影響している可能性が推察された。脂肪組織の成長は、脂肪細胞数の増加及び細胞内に脂肪滴を蓄積して成熟肥大化する分化過程に大別され、これら一連の過程はアディポジェネシスと総称される。最近の研究において、ヒトや実験動物における脂肪組織の成長には血管新生が必須であり、血管新生の抑制は脂肪組織を消失させることが報告された。加えて、成熟脂肪細胞自身が血管内皮細胞増殖因子(VEGF)や塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)といった血管新生因子を分泌することによって脂肪組織内の血管新生を誘導していることが判明した。VEGFやbFGFは血管内皮細胞に対する強力な増殖作用を有しており、血管新生制御を行うマスターレギュレーターである。個々の脂肪細胞の肥大化には限界があるごとから、ヒトや実験動物では脂肪細胞自らが血管新生を促進することによって新生血管周囲の脂肪細胞数を増加させると考えられている。しかし、反芻動物における血管新生因子発現とアディポジェネシスとの関連は明らかでない。そこで肉用牛の脂肪組織における血管新生因子発現について、脂肪部位別に検討を行った。供試牛として黒毛和種去勢肥育牛を用いた。と畜時に皮下、腸間膜、腎周囲、筋間、筋肉内の各脂肪組織を採取した。各脂肪組織におけるVEGF及びFGF2遺伝子の発現量はリアルタイムPCRを用いて測定した。脂肪細胞セルラリティーの測定にはオスミウム染色法を用いた。VEGF遺伝子の発現は、腸間膜脂肪、筋間脂肪及び腎周囲脂肪において、皮下脂肪や筋肉内脂肪より高い値であった。FGF2遺伝子の発現も同様の傾向であった。また各血管新生因子の発現量と脂肪細胞のセルラリティーに正の相関が認められた。以上より、肥育牛の脂肪組織における血管新生因子の発現には、脂肪細胞の肥大化が大き<影響している可能性が考えられた。加えて、成熟脂肪細胞自身が血管内皮細胞増殖因子(VEGF)や塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF2)といった血管新生因子を分泌することによって脂肪組織内の血管新生を誘導していることが判明した。VEGFやFGF2は血管内皮細胞に対する強力な増殖作用を有しており、血管新生制御を行うマスターレギュレーターである。個々の脂肪細胞の肥大化には限界があることから、ヒトや実験動物では脂肪細胞自らが血管新生を促進することによって新生血管周囲の脂肪細胞数を増加させると考えられている。そこで本年度は、肉用牛における栄養条件の違いが血管新生因子発現に及ぼす影響ついて、脂肪部位別に検討を行った。これら供試牛に対し、10ヶ月齢から30ヶ月齢までの肥育全期簡に、(1)粗飼料多給区(TDNベース粗濃比35:65に設定)、(2)濃厚飼料多給区(TDNベース粗濃比10:90に設定)に設定した肥育を行った。と畜時に皮下、腸間膜、筋間、筋肉内の各脂肪組織を採取した。各脂肪組織における血管新生因子及び脂肪細胞分化調節因子の発現量はリアルタイムPCRを用いて測定した。VEGF遺伝子の発現は、粗飼料多給区の腸間膜脂肪および筋間脂肪において濃厚飼料多給区より高い値であった。一方、脂肪細胞分化調節転写因子遺伝子PPARγやC/EBPβの発現は、濃厚飼料多給区の皮下および筋肉内脂肪において粗飼料多給区より高い値であった。以上より、粗飼料給与条件が肥育牛の脂肪組織における血管新生因子や脂肪細胞分化調節因子の発現に及ぼす影響は、脂肪部位によって異なる可能性が考えられた。脂肪組織における血管の役割に関しては、これまで血液循環を介した栄養素の運搬役としてのみ捉えられてきた。一方、最近の研究において、ヒトや実験動物における脂肪組織の成長には血管新生が必須であり、血管新生の抑制は脂肪組織を消失させること、脂肪細胞の増殖は新生血管周囲で行われていることが明らかとなった。さらに、脂肪細胞自身がVEGFやbFGFといった血管新生因子を分泌することによって脂肪組織内の血管新生を誘導していることが判明した。

したがって、肥育牛のアディポジェネシス制御機構を解明するためには、脂肪細胞自身の分化制御メカニズムの解明に加え、脂肪細胞と血管新生との相互作用を明らかにすることが必要であると考えられる。そこで本年度は、脂肪蓄積能力の異なる黒毛和種とホルスタイン種肥育牛の脂肪組織における血管新生因子遺伝子発現に関して検討を行なった。供試牛として黒毛和種去勢肥育牛並びにホルスタイン種去勢肥育牛を用い、と畜時に皮下、内臓、筋間の各脂肪組織を採取した。脂肪細胞のサイズの測定は、オスミウム染色法を用いた。各脂肪組織における血管新生因子遺伝子の発現量の測定にはリアルタイムPCR法を用いた。脂肪細胞のサイズは、皮下脂肪及び筋間脂肪には品種差が認められなかったが、内臓脂肪のサイズは、黒毛和種がホルスタイン種より大きい傾向が認められた。一方、VEGF遺伝子の発現量は、内臓脂肪においてホルスタイン種が黒毛和種より高い傾向にあった。一方、bFGF発現量には、品種差は認められなかった。以上の結果から、脂肪細胞の成熟肥大化の品種差は内臓脂肪において顕著であること、内臓脂肪組織成長におけるVEGF発現を介した血管新生誘導能はホルスタイン種が黒毛和種より高い可能性が推察された。
酸化物超伝導体における電子状態と超伝導の理論的研究

酸化物高温超伝導体の最も重要な研究課題は、超伝導機構の解明である。酸化物超伝導体の著しい特徴は、絶緑体に隣接する金属状態で超伝導が発生することである。超伝導機構の解明の鍵は、この特殊な金属状態の電子状態を理解することであると考えられる。我々は、この系の電子状態を理解するために、銅軌道と酸素軌道の混成により誘起されるスピンと電荷の揺らぎを自己無撞着的に導入した計算により、電荷移動型のギャップ中に新しい多体の電子状態が形成されることを示した。この電子状態を基礎にして光電子分光強度や光学電気伝導度などの物理量を計算し、これらの実験結果を説明した。これらの研究成果を14編の論文や解説として発表した。この電子状態は大きな電荷揺らぎを伴うが、この電荷揺らぎが高温超伝導をもたらす電子間の引力の発生にどの様に関係しているかを現在研究中である。銅酸化物超伝導体は層状構造を持っているため、超伝導状態の電気的・磁気的性質に様々の特異な性質が現れる。高温超伝導は何らかの引力相互作用によりCuO^2層で引き起こされており、他の層の超伝導は近接効果で誘起されているという模型を提出した。この模型に基づいて、トンネル・コンダクタンス、光学電気伝導度の異方性、各層のイオンにおけるナイトシフトや核磁気緩和率を計算した。その結果、多様性を示すこれらの物理量の実験結果を統一的に説明することができた。また、この層状構造が本質的なピニングとして働くことや、磁化曲線が通常の超伝導体のものと異なったものとなることを予想した。これらの研究成果を14編の論文や解説として、またその一部はブライトン(英国)における第19回低温国際学会において招待講演として発表した。酸化物高温超伝導体の最重要研究課題は、超伝導機構の解明である。酸化物超伝導体の著しい特徴は、絶縁体状態に変化する境界領域で超伝導が発生することである。超伝導機構の解明の鍵は、この境界領域の特異な電子状態を理解することにあると考えられる。我々は、酸化物超伝導体の電子状態を理解するために、銅軌道と酸素軌道の混成模型から出発し、熱力学場理論によるグリ-ン関数法を用いて、混成により誘起されるスピン揺らぎと電荷揺らぎを取り入れた理論を展開した。その結果、我々の理論は、正孔(電子)のド-ピングに伴う電荷移動型の絶縁体状態から金属状態への以降を正しく記述することが解った。特に重要な成果として、絶縁体状態で占有P電子帯の上部が裾を引くこと、この占有P電子帯びに正孔が注入されるとフェルミ準位に新しい狭いバンドが成長することがあげられる。この新しい準位の出現により、電子状態を直接測定する光電子スペクトルや電子エネルギ-損失スペクトル、光電気伝導度等の実験を統一的に説明することができる。本年度は、研究計画に掲げた酸化物超伝導体の電子状態の理解が一応達成された。この電子状態と超伝導の関連を調べるのが次の目標である。銅酸化物超伝導体は超伝導の強い層と弱い層の積み重さなった層状構造からなると見ることができる。この層状構造自体が本質的なピニング中心として働くことを提案し、この機構から臨界電流を求めることにより良質単結晶薄膜を用いた実験で得られている大きな臨界電流密議の値やその異方性を説明するこができた。この層状構造を用いてトンネル効果にみられるギャップ中の微細構造、低温での比熱や熱伝導の温度依存性、下部臨界磁場の低温での異常な増大等の実験結果を説明することもできた。

これらの研究成果は銅酸化物超伝導体の超伝導状態の諸性質を理解する上で層状構造が重要であることを示唆している。酸化物高温超伝導体の最も重要な研究課題は、超伝導機構の解明である。酸化物超伝導体の著しい特徴は、絶縁体に隣接する金属状態で超伝導が発生することである。超伝導機構の解明の鍵は、この特殊な金属状態の電子状態を理解することにあると考えられる。前年度は、この系の電子状態を理解するために、銅軌道と酸素軌道の混成により誘起されるスピンと電荷の揺らぎを自己無撞着的に導入した計算により、電荷移動型ギャップ中に新しい多体の電子状態が形成されることを示した。今年度は、この電子状態を基礎にして光電子分光強度や光学電気伝導度などの物理量を計算し、これらの実験結果を説明した。これらの研究成果を7編の論文として発表した。この電子状態は大きな電荷揺らぎを伴うが、高温超伝導をもたらす電子間の引力の発生にこの電荷揺らぎがどの様に関係しているかを現在研究中である。銅酸化物超伝導体は層状構造を持っているため、超伝導状態の電気的・磁気的性質に様々の特異な性質が現れる。前年度に、高温超伝導は何らかの引力相互作用によりCuO_2層で引き起こされており、他の層の超伝導は近接効果で誘起されているという模型を提出した。今年度は、この模型に基づき、光学電気伝導度の異方性や、各層のイオンでのナイトシフトや核磁気緩和率の温度依存性を計算した。その結果、多様性を示すこれらの物理量の実験結果を統一的に説明することができた。またこの層状構造中では磁束線構造が非常に異方的になっていることがわかり、磁化曲線がこの特異な磁束線構造により通常の超伝導体のものと異なったものとなることを予想した。これらの研究成果を10編の論文として、またその一部は第19回低温国際学会において招待講演として発表した。
輪状甲状間膜からのアプローチによる咽頭内腔手術のための基礎的研究

喉頭気管狭窄、とくに両側反回神経麻痺、声門後部癒着などの声門部狭窄に対する外科的治療法の一つとして輪状甲状間膜からのアプローチによる手術を考案し、犬を用いた動物実験を行い、この手術の臨床応用の可能性につき検討した。ネンブタール静注にて全身麻酔後、輪状甲状間膜を切開し開創器をかけ喉頭内腔を観察した。この時の披裂部までの距離は約2cmであり、通常の手術用器具の十分とどく距離であった。そのため従来のラリンゴマイクロサージェリーに比し、硬い病変の把持、切除の手術手枝がはるかに容易であることが確認された。視野については・輪状甲状間膜は成犬(ビーグル)の場合、幅数ミリ程度であるため肉眼では困難であったが・内視鏡を使用することで良好な視野を得ることが出来た。この際声門後部は直の副鼻腔手術用硬性内視鏡鏡が、前連合付近は30度の斜視鏡が適していた。以上、手枝上の問題はほとんど無く、ヒトに対する臨床応用は十分可能と思われた。術後の創部の経時的変化についての検討では、まず輪状甲状間膜の縫合に際し問題があった。輪状甲状間膜は縫いしろが少なく、術後ここを閉鎖するにあたって・肉芽形成を避け得るよう縫合することが技術的にやや困難であった。このため4例中1例に術後皮下気腫を生じた。喉頭内腔の術後変化については肉眼的、組織学的に呼吸に影響するような肉芽形或は認めなかった。しかし輪状甲状間膜に生じる変化は皆無ではなく、ヒトに対する臨床応用の場合、咽喉頭違和感や音声の悪化などの問題が生じる可能性があることを否定できなかった。成犬を用いて、輪状甲状間膜からのアプローチによる喉頭内腔手術を行った。両側反回神経麻痺にたいする披裂軟骨摘出術を想定し、あらかじめ一側反回神経を切断した犬を用いることにより、術後の声帯運動による影響を排除した。ネンブタール静注にて全身麻酔後、輪状甲状間膜を切開し開創器をかけ、声門下より喉頭を観察した。すると披裂部を直視することはでき、ここから通常の外科用メスを挿入して披裂部粘膜を切開し、軟骨を摘出して手術を終了した。術後短期間(1ヶ月以内)の喉頭所見では、披裂部・声門下(輪状甲状間膜部)に肉眼的に明かな肉芽形成や狭窄は認めなかった。喉頭摘出し同部組織を光顕にて観察すると軽度の炎症細胞浸潤を認めた。術後長期間の実験結果については現在観察中である。
スパースな分散ネットワークでセキュリティとトラストを推論・計算する論理とモデル

IoTに代表される通信能力的に非力かつセキュリティ的に脆弱なデバイスを構成要素として持つネットワークにおいて、参加各ノードのセキュリティ、トラストレベルを推論できる論理と、デバイスの能力に応じて変化する論理の仮定の強さを表現できるモデルを構築するものである。IoTデバイスの作るネットワークでは、近隣とのみ計算を行う環境が一般的であり、セキュリティ強度、トラストレベルは動的に伸縮する。このダイナミズムを表現し、解析するための論理体系の構築する。さらに、現実に配備されているIoTネットワークに適用するために、フィージブルな仮定を提示し、その上で現実のインシデント解析にも適用する。
コスモポリタン化とその方法論的展開についての実証研究

今年度の研究実績は以下の通りである。まず、これまでの研究成果をまとめるべく学術雑誌への投稿および学会における研究報告を行った。具体的には、2017年10月16日にポーランドのクラコフにあるヤゲウォ大学にて行われた「Contemporary Japanese Culture and Society」というシンポジウムにおいて自身の研究について報告した。つぎに、2017年11月5日に東京の東京大学にて開催された第90回日本社会学会大会に参加して、社会運動の部会にて自身の研究について報告した。つづいて、2017年13日に中国の広州にある中山大学にて開かれた第13回「中日韓アジア海港都市研究学術会議」に参加して自身の研究について報告した。その後、11月18日にベルギーのブリュッセルにある神戸大学ブリュッセルオフィスにて開催されたワークショップに参加して研究報告を行った。他に論文を投稿中であり、一本査読を通過して第13号海港都市研究に掲載されている。また、2017年11月21日から2018年1月11日にかけてイタリアのヴェネツィアに滞在し、これまで同様に調査を進めた。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究実績としては、主に調査活動が挙げられる。まず、9月末から10月中旬にかけてヴェネツィアに赴き、NO GRANDI NAVIのイベントに参加し、インタビュー調査を行なった。調査成果としては、まず、予備調査として約10名にアンケート調査を行なった。また、計5名の大型客船の問題に関わる方にインタビューを行い、さらにカ・フォスカリ大学の准教授と研究について意見交換を行なった。つぎに、2月のはじめに東京に赴き、聞き取り調査及びフィールドワークを行なった。調査結果としては、まず、経済産業省前で反原発の抗議活動を行なっている活動参加者のうち2名に聞き取り調査を行った。つぎに、反原発のメッセージを自身のグラフィックアートを通して発信するアーティストにインタビューを行った。また、彼の作品を見るべく渋谷区を中心にフィールドワークを行なった。その後、「スペースたんぽぽ」にて行われた報告会に参加し、経産省前反原発美術館の歴史について報告を受けた。そのつぎに、3月中旬にバルセロナとヴェネツィアで調査を行なった。調査結果としては、まずバルセロナにおいては、バルセロナの観光問題に取り組む活動家計5名にインタビューを行なった。つぎに、ヴェネツィアでは、ヴェネツィアの大型客船の問題について調査を進めている方に会って、共同研究に向けた意見交換を行った。また、カ・フォスカリ大学の准教授と会い、研究についての意見交換を行った。現在までの研究の進捗状況としては、現在まで調査に重点を置いて研究を進めてきたこともあり、調査に関して概ね順調に進んでいると考えている。それは、本来予定していたヴェネツィアでの調査、東京での調査を計画通りに遂行することができたほか、その後のバルセロナでの調査やヴェネツィアでの昨年度における2回目の調査など、当初の研究計画を超えて調査を進展することができたからである。まず、ヴェネツィアの調査では、今までインタビューが叶わなかった調査対象者へのインタビューが成功したほか、これまでの質的調査に加えて、量的調査としてアンケートを行うための下地が整い、調査協力者も現れて調査に大きな進展が見られた。また、東京の調査においては、計画通りにインタビューを遂行することができ、その調査に基づいて現在、論文を執筆中である。つぎに、バルセロナでの調査は、ヴェネツィアでの調査から発展したものであり、ヴェネツィアと同じく大型客船に反対する運動を展開するバルセロナにおいて、マスツーリズムに対する反対運動と、サステナブルな観光のあり方を模索するグループの一部の方々にインタビューを行うことができた。その結果、これまでヴェネツィアにおいて進めてきた調査がそこだけにとどまらずに、ほかの地域と結びつくという展開が見られた。また、ヴェネツィアでさらなる調査協力者に会って、今後の共同研究について話し合いを進めているところである。今後の研究の推進方策としては、まずは、今までの調査で蓄積したデータを取りまとめ、それを分析するところから始めたいと考えている。そして、その分析をもとにして成果を報告できるようにしたい。成果として公表したいと構想しているのは、以下の通りである。まず、研究全体の理論的な土台となるコスモポリティゼーションについて整理した上で、調査によって得られた成果をもとに新たな知見をそこに付与したい。

つぎに、ヴェネツィアの大型客船の問題をこれまでの調査をもとに分析して、いくつかの視点から論文としてまとめたいと考えている。つづいて、東京で行った、反原発のメッセージを自身のグラフィックアートを通して発信するアーティストへのインタビューを、世界リスク社会論とヴィジュアル・ターン論の視点から分析して論文としてまとめたいと考えている。さらには、コスモポリティゼーションを提唱した今は亡きウルリッヒ・ベックと、その晩年に知的交流のあったブルーノ・ラトゥールとのそれぞれの近代観を比較しつつ、自然と社会の二分法という両者に共通するテーマの比較を行って、それについても論文にまとめたいと考えている。いずれにしても、本年度は、これまでの研究遂行において、特に調査において得られた知見を形として残ることができるように研究を進めていく方針である。そのために論文執筆、あるいは場合によっては学会発表という形で成果をまとめていきたいと考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。
３次元フォースマッピング法による生体分子の揺らぎ計測

周波数変調原子間力顕微鏡に基づく3次元フォースマッピング法を用いて、柔構造をもつ生体分子の高分解能イメージングを確立するとともに、生体分子周囲の相互作用力場および分子揺らぎの直接計測を実現した。具体的には、液中フォースマッピング法を改善し、高感度・高速化するとともに、定量的な相互作用力計測を実現し、試料揺らぎを反映する散逸エネルギーの測定を高速化した。また散逸解析において重要となる固液界面における散逸信号と減衰の関係を明らかにした。これらの計測・解析法の改善により、生体分子周囲における水和構造、散逸エネルギーさらには分子揺らぎを可視化することに成功し、分子の緩和時間を推定することができた。本研究課題では、これまでに開発されてきた周波数変調原子間力顕微鏡をベースとする3次元フォースマッピング技術、および光熱励振による定量的相互作用力計測技術(保存力と散逸力の分離による定量計測)を基にして、柔構造をもつ生体分子の分子イメージングを実現するとともに、生機能発現過程に強く関連する、生体分子の揺らぎの大きさと揺らぎに伴う緩和時間を求め、生体分子近傍の水和構造と分子の揺らぎの関係を明らかにすることを目指している。3次元フォースマッピング法では、試料面上方の3次元空間上の各点でデータを取得するところから、測定に要する時間は長くなり、高分解能測定では装置の機械・熱ドリフトが問題となる。26年度の研究では、データ取得時間の短縮化のために、探針/試料の走査速度を向上するとともに、AFM制御帯域を拡大するなど装置を改善した。一方、FM-AFMにおいては、カンチレバー振動の周波数スペクトルに装置系の機械特性の影響が入ると、定量的な力測定が困難になることが知られている。このため、カンチレバーの励振には、光熱励振法などカンチレバー部分だけを局所的に励振する方法を用いて定量的相互作用力測定が可能なように改良した。また、高分解能計測を阻害する機械・熱ドリフトに対しては、装置に低熱膨張率の材料を使用することで熱・機械特性を改善し、さらには、装置を精密恒温槽内に設置することで、周囲環境温度を高精度で一定に維持することに成功した。液中3次元フォースマッピング法の高度化に伴い、散逸計測も高速化することが必要不可欠となる。散逸計測は基本的にはカンチレバーの振動振幅の変化の検出であるが、振幅制御を行う自動利得制御器(AGC)の帯域を広くするよう改良した。また、散逸エネルギーの定量的な評価のために、散逸信号感度の周波数依存性を検討した。本研究課題では、これまでに開発されてきた周波数変調原子間力顕微鏡(FM-AFM)をベースとする3次元フォースマッピング技術および光熱励振による定量的相互作用力計測技術(保存力と散逸力の分離による定量計測)を基にして、柔構造をもつ生体分子の分子イメージングを実現するとともに、生機能発現過程に強く関連する、生体分子の揺らぎの大きさと揺らぎに伴う緩和時間を求め、生体分子近傍の水和構造と分子の揺らぎの関係を明らかにすることを目的としている。マイカのような原子的平坦性を有する固体結晶表面上の3次元フォースマッピングは既に実現しているが、生体分子ではその複雑な表面構造のため、フォースマッピングを実施するにはより精密な探針制御が必要となる。本研究では、探針制御のアルゴリズムを検討するとともに、探針駆動・制御部の周波数帯域および総合応答特性を改善し、複雑な表面構造上においても精度よく探針が追従するように改善した。これらの改善によって、リガンド活性をもつタンパク質分子(streptavidin)やDNA分子周囲の3次元水和構造が明瞭に可視化された。さらに、生体分子の生機能に強く関連する分子揺らぎの直接観測を目指して、生体膜を構成する脂質分子に代表される両親媒性分子の膜に対して、3次元フォースマッピングを用いてその保存力および散逸力の局所分布計測を行い、膜に局所応力が加わった際のエネルギー変化を非平衡統計力学により解析した。膜上で得られたフォースマッピング(FM-AFM)による保存力カーブは、静的フォースカーブと一致しないが、これは膜内分子の緩和過程が影響していると考えられる。同時に得られた散逸力カーブの変化との整合性を考慮すると、分子の膜内緩和時間が数μsecになることが新たに分かった。本研究はおおむね順調に進展している。本研究課題は、4つの研究サブテーマから構成されるが、26年度は、その中の3つのサブテーマの研究が密接に連携して進められており、生体分子の揺らぎ計測を確立するための具体的な実験が行われた。サブ研究テーマ「(1)液中3次元フォースマッピング法の高度化」においては、探針/試料の走査速度を向上し、AFM制御帯域を拡大することで、3次元フォースマッピング法のデータ取得の高速化を図ることができた。さらには、光熱励振法の導入によって測定を定量化することに成功した。

また、サブ研究テーマ「(2)散逸計測法の高速化」では、振幅変化計測の時間応答を決めるAGC系の帯域を広くすることで散逸計測を高速化することができた。一方、サブ研究テーマ「(3)生体分子周囲の水和構造可視化」においては、上記2テーマにおける装置の大幅な改善に伴って、さまざまな生体分子、タンパク質分子(バクテリオロドプシン、ストレプトアビジン、IgG抗体分子)やDNA分子上で、生体分子周囲に強く束縛され局在した水分子の構造(水和構造)を3次元/2次元フォースマッピング法によって安定に可視化することに成功した。以上、26年度のサブテーマ研究目標は達成された。表面科学固液界面上に形成される特異な水分子密度分布、いわゆる局所水和構造は、3次元フォースマッピング法によって可視化できる。一方、マイカのような原子的平坦性を有する結晶表面上のフォースマッピングは容易に実行できるが、複雑な表面構造をもつ生体分子に対してフォースマッピングを行うためには、より精密な探針制御が必要となる。今後の研究では、探針制御のアルゴリズムを検討するとともに、探針駆動・制御部の周波数帯域および総合応答特性を改善し、複雑な表面構造上においても精度よく探針が追従することを可能とする。これら装置系の改善により、イオンチャネルタンパク質やDNA-タンパク質分子複合体周囲の水和構造を明らかにする。また、外界刺激の受容や情報伝達・応答など本質的な生体機能を担っている、生体膜中の機能局在領域(ナノドメイン)とその流動性の関係が近年注目されていることから、今後の研究では、これまでの3次元フォースマッピング技術の高度化・定量化を基盤として、ナノドメイン、特に脂質(コレステロール)依存性の“ラフト"の流動性および揺らぎを、保存力および散逸力計測によって明らかにする。3次元フォースマッピング法の高度化開発において実験に用いるテスト試料として、当初はマイカ基板上のリン脂質二重膜を用いることを想定していたが、今年度の研究において、マイカ基板上にタンパク質(ストレプトアビジン)が2次元結晶を形成し、装置開発の際のテスト試料として十分に使えることが分かった。このため、リン脂質分子やコレステロール分子等、いくつかの試薬については、27年度に購入することとした。27年度に、リン脂質分子やコレステロール分子等の試薬を購入し、脂質(コレステロール)依存性の“ラフト"の流動性および揺らぎを、保存力および散逸力計測によって評価する。
超臨界流体の計算機シュミレーションのためのポテンシャル関数の研究

本年度は研究計画に従い、プログラミング環境と先に作成したプログラムの改良を行った。それにともない、ポテンシャル関数を決定するための断熱ポテンシャルを計算するための分子軌道計算のパラメータの決定を行った。断熱ポテンシャルを求める際の分子軌道法のパラメータは、全電子エネルギーを計算する際の基底関数と電子相関の取扱い方である。計算方法は、多配置参照配置間相互作用(MRSDCI)であり、用いた基底関数はダニングらの基底関数をDZにまとめ分極関数を加えた物(DZP)およびTZにまとめ分極関数を加えた物(TZP)である。軌道数は二酸化炭素2分子あたり60(DZP)と120(DZP)である。多配置参照関数の選び方は、重要な参照配置の候補が見あたらないので、まずHF電子配置1つを参照関数としてSRSDCIを行い、そこで0.05以上の大きな係数を持つ電子配置を参照配置としてえらぶ。そしてそれらをもちいてさらにMRSDCIを行い、そこで0.05以上の係数を持つ電子配置を参照電子配置に加えると言う方法である。HF配置を参照関数として用いたSDCIを行うと0.05以上の係数を持つ電子配置が1つ現れるが、それを参照関数に加えたMRSDCIを行うとそれの係数が小さくなると言う事を示している。TZP基底関数を用いた計算では、HF電子配置を参照関数としたSDCIの結果はHF電子配置が0.9以上の係数をもつのみで、それ以上の配置は全て0.03以下となった。HFとMRSDCIでは若干傾きが違うが、MRSDCIとデービッドソンの補正を加えた物はほぼ同じ傾向を示し、さらに計算方法が同じ物どうしではDZPもTZPもほぼ平行であった。さらに基底関数の改良に加えデービッドソンコレクションや自然軌道反復を行なった結果得られた断熱ポテンシャルは、常識的に精度の良い方法を取っても核間距離の近いところでは断熱ポテンシャル局面の曲率など、DZPを用いたMRSDCIの断熱ポテンシャルの形状とあまりかわらない結果が得られた。
未踏領域高圧下NMRの開発と圧力誘起量子ゆらぎ効果の研究

本研究は,高圧下で誘起される超伝導をはじめとする量子ゆらぎ効果を,NMRによりミクロスコピックな視点で研究することを目的として行われた.主となるf電子系の量子ゆらぎ効果の研究では,希釈冷凍機を用いた極低温領域までの測定が必要であるが,従来のピストン-シリンダー型高圧セルを用いた極低温/高圧下NMR測定では,2-3GPaが限界である.本研究では,NMR測定が可能な体積を有するインデンター型高圧セルを独自に開発し,前人未踏の5GPa/0.1KにいたるNMR測定に成功した.これを用いて,NMRによる以下の圧力誘起現象の研究を行った.常圧での超伝導は磁気ゆらぎによるものとされているが,高圧下ではT_Cが増大する一方で磁気ゆらぎが著しく抑制される.T_Cが極大値を示す圧力近傍でも,常圧と同様のギャップレス超伝導が起きている.(2)PrFe_4P_<12>における圧力誘起金属-絶縁体転移このM-I転移は本研究グループで発見された.P-NMR測定により,絶縁体相では反強磁性秩序がおきていること,M-I転移は一次転移であることが明らかになった.Li-NMRの結果,絶縁体相出現にむかって磁気ゆらぎが増大し,T_1=const.に近づく.これは高圧下で誘起される磁気不安定点近傍でM-I転移が誘起されることを示唆する.また,NMR測定には至っていないが,いくつかのf電子系化合物において,量子ゆらぎが関連していると思われる新奇な圧力誘起超伝導の発見に成功した.UIrは反転対称性のない結晶構造をもつ強磁性体ではじめての超伝導である.CeNiGe_3では反強磁性秩序が安定な圧力領域から超伝導が観測されており,磁気ゆらぎだけで説明できるのかが興味深い.本研究は,高圧下で誘起される超伝導をはじめとする量子ゆらぎ効果を,NMRによりミクロスコピックな視点で研究することを目的として行われた.主となるf電子系の量子ゆらぎ効果の研究では,希釈冷凍機を用いた極低温領域までの測定が必要であるが,従来のピストン-シリンダー型高圧セルを用いた極低温/高圧下NMR測定では,2-3GPaが限界である.本研究では,NMR測定が可能な体積を有するインデンター型高圧セルを独自に開発し,前人未踏の5GPa/0.1KにいたるNMR測定に成功した.これを用いて,NMRによる以下の圧力誘起現象の研究を行った.常圧での超伝導は磁気ゆらぎによるものとされているが,高圧下ではT_Cが増大する一方で磁気ゆらぎが著しく抑制される.T_Cが極大値を示す圧力近傍でも,常圧と同様のギャップレス超伝導が起きている.(2)PrFe_4P_<12>における圧力誘起金属-絶縁体転移このM-I転移は本研究グループで発見された.P-NMR測定により,絶縁体相では反強磁性秩序がおきていること,M-I転移は一次転移であることが明らかになった.Li-NMRの結果,絶縁体相出現にむかって磁気ゆらぎが増大し,T_1=const.に近づく.これは高圧下で誘起される磁気不安定点近傍でM-I転移が誘起されることを示唆する.また,NMR測定には至っていないが,いくつかのf電子系化合物において,量子ゆらぎが関連していると思われる新奇な圧力誘起超伝導の発見に成功した.UIrは反転対称性のない結晶構造をもつ強磁性体ではじめての超伝導である.CeNiGe_3では反強磁性秩序が安定な圧力領域から超伝導が観測されており,磁気ゆらぎだけで説明できるのかが興味深い.本研究では従来NMRが不可能であった5GPa域高圧下までのNMRを行うことにより,高圧下で誘起される電荷ゆらぎや軌道ゆらぎ効果をミクロスコピックな視点から明らかにすることを目的としている.本年度は重い電子系超伝導体CeCu_2Si_2の高圧下NMRを重点的に行なった.CeCu_2Si_2の超伝導は磁気ゆらぎによるものと考えられているが,高圧下でのTcの増大については磁気不安定点から離れたところで起こっているため,その超伝導発現機構の解明は本研究での最重要課題である.現時点で4.0GPaまでの高圧発生とCu-NQR信号の観測に成功し,NQRスペクトルの圧力依存性とO.1Kまでの核磁気緩和時間T_1の温度変化の測定を行った.超伝導転移温度はこれまでの報告にあるとおり1.7Kまで上昇している.現在実験を進行中であり,4.55.0GPa程度までの測定を行なう予定である.現状では,NQRスペクトルの圧力依存性は圧力に比例して変化し,理論的に指摘されている価数転移の兆候は観測されない.常伝導状態のT_1の温度依存性は,4.0GPaでは通常の金属に見られるKorringa則(T_1T=const.)に従い,超伝導状態のT_1はT^3に比例するギャップレス超伝導の振舞いを示す.最低温領域で残留状態密度の存在を示すKorringa則が観測されることが特徴的である.高圧セルの開発については,NMR信号のS/N改善のため,絶縁体ZrO_2製のインデンターを用いた高圧セルの開発を行なった.その結果,S/Nは改善されるものの,ZrO_2が破損しやすいため高圧発生に問題があることがわかった.

従来のタングステンカーバイトを用いた高圧セルでS/Nのよいコイル配置を検討し実験を進めている.より高い圧力の発生が緊急の課題であり,今後高圧セルのデザインを検討・改善する.本研究では従来不可能であった5GPa域高圧下までのNMRを行うことにより,高圧下で誘起される強相関電子系の電荷ゆらぎや軌道ゆらぎ効果をミクロスコピックな視点から明らかにすることを目的としている.本年度は以下の研究を行なった.Tcが増大する4GPaまでのCu-NQRの緩和時間T_1の温度依存性を調べた.常伝導状態の1/T_1は加圧により抑制され,Tcが増大する圧力領域においてはKorringa則(T_1T=const.)に従う.これは磁気ゆらぎが小さくなっているにもかかわらず,T^3が増大することを意味しており,磁気ゆらぎ以外の超伝導機構が関与している可能性を示唆している.一方,超伝導状態の1/T_1は,Tcが増大する圧力領域においてもT^3に比例するギャップレス超伝導の振舞いを示し,クーパー対の対称性に変化がないことを示唆する.Tcが増大する圧力領域においては,1/T_1が0.6K以下の低温で温度変化しないことが観測され,現在四重極緩和の可能性を検討するためT_1の同位体効果を実験中である.2.PrFe_4P_<12>の圧力誘起金属-絶縁体転移高圧下で誘起されるM-I転移の機構解明のため,P-NMRを行なった.M-I転移にともないNMRの信号強度の減少が観測された.絶縁体相は非磁性であり,また伝導電子がいなくなるために極端に緩和時間が長くなると考えられる.転移点以上で観測されている信号には緩和時間の異常が見られないため,M-I転移は一次転移的であることが明らかになった.3.高圧セルの開発より高い圧力の発生のため,高圧セルのデザインの最適化を検討したが,顕著な改善はみられなかった.今後,さらに検討を進めていく必要がある.本研究では従来不可能であった5GPa域高圧下までのNMRを行うことにより,高圧下で誘起される強相関電子系の磁気ゆらぎや電荷ゆらぎ効果をミクロスコピックな視点から明らかにすることを目的としている.本年度は以下の研究を行なった.本研究の目標である超伝導消滅までのCu-NQRに成功し,緩和時間T_1の温度依存性を調べた.常伝導状態の1/T_1は加圧により抑制され,T_Cが増大する圧力領域においてはKorringa則(T_1T=const.)に従う.これは磁気ゆらぎが抑制されているにもかかわらず,T_Cが増大することを意味しており,磁気ゆらぎ以外の超伝導機構が関与している可能性を示唆している.一方,超伝導状態の1/T_1は,T_Cが増大する圧力領域においてもT^3に比例するギャップレス超伝導の振舞いを示し,クーパー対の対称性に変化がないことを示唆する.最高圧4.8GPaでは超伝導が消失し,1/T_1は広い温度範囲でKorringa則に従う.(論文準備中)2.PrFe_4P_<12>の圧力誘起金属-絶縁体転移高圧下で誘起されるM-I転移の機構解明のため,P-NMRを行なった.M-I転移にともないNMRの線幅の急激な増大が観測され,絶縁体相では反強磁性秩序状態にあることがわかった.転移点以上で観測されている信号には緩和時間の異常が見られないため,M-I転移は一次転移的であることが明らかになった.(論文準備中)3.NMR高圧セルの開発現状の5GPa以上の圧力発生のため,高圧セルのデザインの最適化を検討した結果,6GPa程度までの圧力が発生できる可能性がでてきたが,実用化には至っていない.
CSCW(コンピュータ支援共同作業)としての小学校算数科授業デザインに関する研究

本年度は、教室を歴史性、文化性を持った実践のコミュニティととらえ、エスノグラフィックな研究を実践することを試みた。調査は以下の二点、(a)認知的リソース調査、(b)小学生のメンバーシップ調査に分かれる。(a)認知的リソース(資源)調査:文化的活動は、そのコミュニティに独自の認知的リソースの構成により維持されている。この調査では、教室における認知スタイルを決定する教室の認知的リソース(道具・空間・人的配置)を特定し、その利用、参照のされ方の分析を試みた。具体的には、小学校の授業場面の観察、ビデオ記録によるデータを、リソース利用にどのような制限がみられるかという観点から分析した。今年度は、まず詳細なビデオ分析を可能にするために、ビデオをデジタル化しコンピュータ上で一定の場面を繰り返し参照できる環境を整えた。リソース利用の制限が、認知スタイルにどう影響するかの分析については、資料の収集にとどまり、具体的な分析基準の確立については次年度以降の課題とする。(b)教室メンバーシップ(成員資格)調査:今年度の調査では、小学校児童が、如何にして学校という文化に参入し、学校的なスタイルを身につけて行くかの分析を試みた。具体的には算数科授業のビデオ記録から、小学生という社会的アイデンティティに言及した語りを抽出し、教室メンバーシップが如何に付与されていくかを分析した。その結果、グレイドや単元の進行状態を越えた技能を使わない、という教師児童間の了解事項の存在が示唆された。本研究に関連する一連の道具研究では、ア-ティファクト導入の組織への影響はよく研究されているが、利用者の組織への参加意識である「アイデンティティ」の問題、およびアイデンティティと認知スタイルの関係は十分検討されていない。これは、今年度準備が整ったコンピュータ上でのビデオ分析の手法を利用して、次年度以降の課題とする。
膠原病における抗非ヒストン核蛋白抗体の病因的意義に関する研究

膠原病における抗核抗体の診断的意義は明らかになりつつあるが,その病因的意義は不明である.そこで疾患特異性の高い抗U1-RNP抗体,抗Sm抗体,抗SS-B抗体,抗Scl-7c抗体の病因的意義を求めることとした.〔方法〕(1)抗原の精製:仔牛胸腺抽出物,幼若家兎胸腺抽出物よりアフィニティーカラム,高速液体クロマトグラフィーにて行った.(2)精製抗原を用いたELISAの開発.(3)抗核抗体に対するモノクローナル抗イディオタイプ抗体の作成:純化抗核抗体をマウスに免疫し,細胞融合法によりハイブリドーマを作成し,抗イディオタイプ抗体産生株のクローニングを行った.〔結果〕(1)高速液体クロマトグラフィー(TSKgalG3000SW)にてU1-RNP抗原より分子量32000および16000のポリペプチドが分離され,それぞれU1-RNP, Sm抗原活性をもつことが判明した.本抗原を用いてELISAを行ったところ,抗U1-RNP抗体,抗Sm抗体を特異的に,高感度で検出しえた.これにより他の方法にて検出不能であった抗Sm抗体を腎症MCTD例の急性期に検出でき,臨床的有用生が確認された.(2)純化Scl-70抗原は分子量70000から95000の4本のポリペプチドで構成されていた.本抗原を用いて免疫ブロット法を行ったところ,沈降反応で陰性であった血清より新たに3例で抗Scl-70抗体が検出され,いずれもが強皮症例であった.(3)抗U1-RNP抗体に対するモノクローナル抗イディオタイプ抗体の作成に成功した.本抗体は抗U1-RNP抗体陽性血清の57%と交差反応性を示し, in vitroでMCTD患者リンパ球の抗U1-RNP抗体産生を抑制した.〔結論〕抗核抗体の病因的意義を明らかにする上で,対応抗原の精製,高感度特異的抗核抗体検出法の開発,抗核抗体の産生・調節機構の解明が重要であることが明らかとなった.膠原病における抗核抗体の診断的意義は明らかになりつつあるが,その病因的意義は不明である.そこで疾患特異性の高い抗U1-RNP抗体,抗Sm抗体,抗SS-B抗体,抗Scl-7c抗体の病因的意義を求めることとした.〔方法〕(1)抗原の精製:仔牛胸腺抽出物,幼若家兎胸腺抽出物よりアフィニティーカラム,高速液体クロマトグラフィーにて行った.(2)精製抗原を用いたELISAの開発.(3)抗核抗体に対するモノクローナル抗イディオタイプ抗体の作成:純化抗核抗体をマウスに免疫し,細胞融合法によりハイブリドーマを作成し,抗イディオタイプ抗体産生株のクローニングを行った.〔結果〕(1)高速液体クロマトグラフィー(TSKgalG3000SW)にてU1-RNP抗原より分子量32000および16000のポリペプチドが分離され,それぞれU1-RNP, Sm抗原活性をもつことが判明した.本抗原を用いてELISAを行ったところ,抗U1-RNP抗体,抗Sm抗体を特異的に,高感度で検出しえた.これにより他の方法にて検出不能であった抗Sm抗体を腎症MCTD例の急性期に検出でき,臨床的有用生が確認された.(2)純化Scl-70抗原は分子量70000から95000の4本のポリペプチドで構成されていた.本抗原を用いて免疫ブロット法を行ったところ,沈降反応で陰性であった血清より新たに3例で抗Scl-70抗体が検出され,いずれもが強皮症例であった.(3)抗U1-RNP抗体に対するモノクローナル抗イディオタイプ抗体の作成に成功した.本抗体は抗U1-RNP抗体陽性血清の57%と交差反応性を示し, in vitroでMCTD患者リンパ球の抗U1-RNP抗体産生を抑制した.〔結論〕抗核抗体の病因的意義を明らかにする上で,対応抗原の精製,高感度特異的抗核抗体検出法の開発,抗核抗体の産生・調節機構の解明が重要であることが明らかとなった.