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CT画像併用人工関節設計システム開発および複合材料製ステムの製作

材料設計の可能な繊維強化複合材料を用いた人工股関節を提案し, CT画像に基づき患者の骨の力学特性を計測して設計に反映する人工股関節設計手法を開発した.さらに,損傷異方性を考慮したマルチスケール解析手法を開発した.実際に複合材料製ステムを製作し,実験・解析によりその有効性を示した.本成果は,従来品よりも高性能なテーラーメード複合材ステムの実現化に大きく貢献すると考える.材料設計の可能な繊維強化複合材料を用いた人工股関節を提案し, CT画像に基づき患者の骨の力学特性を計測して設計に反映する人工股関節設計手法を開発した.さらに,損傷異方性を考慮したマルチスケール解析手法を開発した.実際に複合材料製ステムを製作し,実験・解析によりその有効性を示した.本成果は,従来品よりも高性能なテーラーメード複合材ステムの実現化に大きく貢献すると考える.交通事故や骨粗鬆症に起因する股関節破壊による歩行活動障害を回復するための人工股関節の高信頼性・高機能化は急務の課題である.特に,従来の人工股関節では個人の骨格形状に適合するような外形加工の実施が困難である現状にある.そこで,患者の骨形状に応じた人工関節設計システムの開発を目指し,本年度は下記の4点に示す項目を重点的に研究を推進した.1.CT画像を用いた骨部のFEM解析モデルの作成骨部断面のCTを用いて連続撮影を行い三次元画像処理を施し,画像データを基に三次元有限要素モデルの半自動作成を行うプログラム開発を行った.今後,骨の物性値等の計算ならびに人工股関節(ステム)の形状変更に伴う力学的特性の影響等の調査を行う予定である.2.ミクロ-マクロ連成解析の定式化およびプログラム開発有限要素モデルを多段階に重ね合わせ,スケール間の連成問題として巨視的な変形状態と微視的な力学的挙動の把握を行う手法の定式化ならびにそのプログラム開発を実施した.静荷重下の力学応答に加えて,温度変化によるステム-骨系の変形等も考慮する必要性から,熱伝導・熱応力問題として従来の有限要素解析との比較・精度検証を行い,本手法の有効性を示した.今後,骨部内の不明瞭な組織境界の影響を考慮した物性値評価手法への定式化を図る予定である.3.ステム用複合材料の損傷進展解析の実施ステム用複合材料の損傷異方性を考慮し,損傷進展解析プログラムの構築も行い,損傷準展機構の解明に着手した.4.剛性・耐久性実証試験のための試験装置の設計生体環境下での人工関節の使用を鑑み,人工関節の力学的特性評価試験方法として市販の油圧式疲労試験機の試験治具を改良し,生体環境模擬槽を用いた試験機の設計を行った.今後,試験機の製作ならびに人工関節部・骨部の変形・損傷進展挙動の解明を行う予定である.交通事故や骨粗鬆症に起因する股関節破壊による歩行活動障害を回復するための人工股関節の高信頼性・高機能化は急務の課題である.特に,従来の人工股関節では個人の骨格形状に適合するような外形加工の実施が困難である現状にある.そこで,患者の骨形状に応じた人工関節設計システムの開発を目指し,平成17年度は下記の3点に示す項目について重点的に研究を推進した.(1)CT画像を用いた人工股関節ステムの形状設計並びに骨・ステムのFEM解析モデルの作成患者の大腿部CT画像から大腿骨の3次元形状を取得し,その形状を基に形状適合性に優れるステム形状の設計を行うプログラムの開発を行った.また,大腿骨・ステムの3次元形状から有限要素モデルを作成し,力学的挙動解析の実施を可能とした.(2)ミクロ-マクロ連成損傷解析プログラム開発有限要素モデルを多段階に重ね合わせ,スケール間の連成問題として巨視的な変形状態と微視的な力学的挙動の把握を行う手法の定式化ならびにそのプログラム開発を前年度に引き続き実施した.特に,ステムに使用される織物複合材料を対象に,織構造のメゾスケールと繊維径のミクロスケールの双方向の損傷を考慮した損傷進展解析プログラム開発を行った.(3)光造型モデルを用いた負荷試験の実施および牛骨による骨物性値同定人工関節模擬試験片の内部損傷等を明確にするべく,CT装置を併用した力学的試験装置の設計を行った.また,CT画像より得た3次元形状を基に光造型樹脂モデルを作成し,骨特性評価の予備試験として圧縮試験を実施した.さらに,牛骨より作成した試験片を用い,力学的特性値の測定を行った.今後は牛骨の物性値とCT画像の濃淡の関連について調査を行う予定である.交通事故や骨粗鬆症に起因する股関節破壊による歩行活動障害を回復するための人工股関節の高信頼性・高機能化は急務の課題であり,特に,従来の人工股関節では個人の骨格形状に適合するような外形加工の実施が困難である現状にある.そこで,患者の骨形状に応じた人工関節設計システムの開発を目指し,平成18年度は下記の3項目について重点的に研究を推進した.(1)ミクロ-マクロ達成解析プログラムの構築前年度に構築した,損傷異方性を考慮したマルチスケール損傷進展解析手法に基づき,弾塑性特性を考慮した定式化を行い,ミクロ-マクロ達成解析プログラムの開発を実施した.開発プログラムを用いて,ステムに使用される織物複合材料の力学的特性の評価を行った.

(2)応力解析結果に基づくジャストフィットを考慮したステム設計CTによる断面観察画像より,従来のステムでは骨上部でステムが接触する面積がわずかであり,荷重伝達箇所を増すためのステム形状加工も困難であることが指摘されている.そこで,上記のプログラムを用いた応力解析を実施し,荷重伝達箇所が増すような複合材料製ステムの内部形状および材料設計を行った.その結果として,荷重伝達性に関して金属製ステムとの優位性を示した.(3)複合材料製ステムの製作と光造型骨モデルでの剛性評価試験の実施上記の設計案に基づき,複合材料製ステムならびに光造形樹脂による骨モデルを作成し,剛性評価試験を実施した.次年度以降に実施予定である骨試験片(ドライボーン)を用いた試験ならびに骨物性の異方性評価のために必要な試験方法・条件に関する有用な知見を得た.(4)生体適合性評価試験の実施ステムの生体適合性評価のため,ハイドロキシアパタイトコーティングに関する実験・考察を行い,その成果を各学会誌において発表した.交通事故や骨粗鬆症に起因する股関節破壊による歩行活動障害を回復するための人工股関節の高信頼性・高機能化は急務の課題であり,従来の金属製人工股関節では個人の骨格形状に適合するような外形加工の実施が困難である.そこで,患者の骨形状に応じた複合材料製人工関節設計システムの開発を目指し,平成19年度は下記の項目について重点的に研究を推進した.(1)人体骨物性の異方性評価手法の構築骨組織の力学的特性評価のためCT撮像による骨密度計測ならびにマイクロインデンテーション試験法による微視領域の力学特性評価試験を実施し,人体骨物性異方性の評価手法を構築した.ヒト大腿骨試験片を対象に,本手法の有効性を検討し,骨部の骨密度と弾性係数の関係を明確にした.(2)ミクローマクロ連成解析プログラムの構築損傷異方性を考慮したマルチスケール損傷進展解析手法に基づき,有限要素モデルを多段階に重ね合わせ,スケール間の連成問題として巨視的な変形状態と微視的な力学的挙動の把握を行うミクローマクロ連成解析プログラムを構築し,その検証解析を実施した.(3)骨モデルでの耐久性評価システムの構築と解析の実施骨-人工関節系の耐久性評価を評価すべく,ねじり疲労試験システムの設計を実施した.また,骨モデル(光造形樹脂モデルおよびヒト遺体大腿骨)と人工関節との接触界面における挙動を評価し得る手法を構築し,例解析により本解析手法の有効性を示した.(4)生体適合性評価試験の実施前年度に引き続き,ステムの生体適合性評価のため動物実験を通じ材料適合性に関する実験・考察を行い,その成果を各学会誌において発表した.交通事故や骨粗鬆症に起因する股関節破壊による歩行活動障害を回復するための人工股関節の高信頼性・高機能化は急務の課題であり,従来の金属製人工股関節では個人の骨格形状に適合するような外形加工の実施が困難である.そこで,患者の骨形状に応じた複合材料製人工関節設計システムの開発を目指し,平成20年度は下記の項目について重点的に研究を推進した.(1)ミクローマクロ連成解析プログラムによる人工股関節-骨系の応力解析の実施前年度までに構築した,損傷異方性を考慮したマルチスケール損傷進展解析手法に基づき,有限要素モデルを多段階に重ね合わせ,スケール間の連成問題として巨視的な変形状態と微視的な力学的挙動の把握を行った.開発したプログラムを用いて人工股関節-骨系の応力解析を実施し複合材料製人工股関節の特性を評価した.(2)人体骨物性計算手法の構築
水溶液中において動的界面を有するマイクロクラスター構造の分光学的研究

飽和溶解度以上の油を超音波などを用いて水中に強制的に分散させると、準安定な液体微粒子(油滴)が形成する。我々はこれまでに、この油滴の物性および成長過程を動的光散乱法を用いて測定し、油滴の分散機構や凝集・合一過程について検討を行ってきた。本研究では、ピレンを用いた蛍光プローブ法を水中に分散した油滴に適用することにより、油滴の動的物性を更に詳細に検討することを試みた。ピレンを油相であるベンゼンに所定濃度溶解したPyrene/Benzene相を調製し、このPyrene/Benzene相を超音波を用いて水相に所定濃度分散させ、その分散水溶液(Pyrene/Benzene)/Water相のI_E/I_M、I_1/I_3値の経時変化を分光蛍光光度計を用いて測定した。なお、I_E/I_Mはピレンのエキサイマ-とモノマーに基づく蛍光の強度比であり、またI_1/I_3はピレン周囲の環境の極性を表す指標となる。その結果、超音波処理直後の(Pyrene/Benzene)/Water相のI_E/I_M値は同濃度のPyrene/Benzeneバルク相のI_E/I_M値の約8倍の大きな値を示し、微小油滴中ではピレンエキサイマ-の形成が著しく促進されることが明らかとなった。また、Pyrene/Benzene相を水相に40mM加え、分散させた水溶液のI_E/I_M、I_1/I_3値の経時変化を測定したところI_E/I_M値は超音波処理直後から約10分経過後に極大値を示した後しだいに減少して0となった。また、I_1/I_3値の経時変化はI_E/I_M値の変化と対応しており、超音波処理直後から約10分経過後に極小値を示し、その後しだいに増加して一定となった。I_E/I_M、I_1/I_3値の経時的な変化は微小油滴の水中における成長過程および環境変化を捉えているものと考えられる。
分子種に特異的なインヒビンの迅速アッセイ法の開発と臨床応用

インヒビンのアッセイ法として、抗インヒビンポリクローナル抗体を用いたRIAはインヒビンA、インヒビンB、インヒビンαモノマーとも検出する。私達の用いている抗体はオーストラリアのグループが用いてきた抗体に比ベインヒビンBに対する親和性が強く、正常月経周期婦人で、EIAによるインヒビンAとインヒビンBの両者を反映した値を示す。このRIAでtracerや緩衝液の検討により、O.1IU/mlの高感度で、排卵誘発時、周閉経期閉経後、顆粒膜細胞腫を含む卵巣腫瘍治療時、などの臨床検体を測定した(IR-inhibin)。顆粒膜細胞腫ではIR-inhibinは臨床経過をよく反映し、腫瘍の全摘出により感度以下まで低下するのに対して、再発例では、他の腫瘍マーカーより早期に血中濃度の上昇を示した。ゴナドトロピンによる排卵誘発時に、OHSSを生じた症例では、インヒビンAやインヒビンBより早期にIR-inhibinが高値となったことより、IR-inhibinが排卵誘発時のマーカーとして有用である可能性が考えられた。60才以上の婦人ではIR-inhibinは感度以下であった。現在、腫瘍のスクリーニングヘの適応の検討のため、多数例の閉経後婦人の検体を測定中である。インヒビンAについてimmunofluorometric assayを開発し、妊娠時のインヒビンAについて測定中である。インヒビンBについては作製した抗体ではimmunofluorometric assayで期待された感度は得られなかった。IR-inhiibinについてはtracerとbufferの改良により感度を下げずに、スタートより40hrsで結果を得られており、抗体の固相化と化学発光システムにより更にアッセイ時間を短縮することを計画中である。また、臨床応用上重要なアッセイの標準化に関してはInternational Standard for Porcine Inhibinに対してcalibrateされた現在のstandardをInternational Standard for lnhibin, Human Recommbinantに対してcalibrateすることを進めているところである。様々な病態の不妊症患者の治療経過に伴うIR-inhiibinを測定し、OHSSや流産の早期診断にはinhibin Aやinhibin Bより有用であるという知見を得た。Native inhibin Aに関しては、アッセイ時間は16hrsであり、臨床検体の採取を行っており、次年度に測定予定である。Native inhibin Aのアッセイに用いている抗体は比較的安定であるため、抗体の固相化と化学発光システムの導入による更なる迅速化の検討が可能と考える。また、現在はsatandardとして、ヒト卵胞液より精製したinhibin AをInternational Standard for Porcine Inhibinに対してcalibrateしたものを用いているが、これについても、International Standard for Inhibin, Human Recommbinantに対してcalibrateし、アッセイの標準化を図る予定である。InhibinBに関しては、本年度の研究では目的に適う標識抗体を得ることができなかった。次年度、継続して検討の予定である。私達の用いている抗体はオーストラリアのグループが用いてきた抗体に比べインヒビンBに対する親和性が強く、正常月経周期婦人で、EIAによるインヒビンAとインヒビンBの両者を反映した値を示す。このRIAでtracerや緩衝液の検討により、0.1IU/mlの高感度で、排卵誘発時、周閉経期閉経後、顆粒膜細胞腫を含む卵巣腫瘍治療時、などの臨床検体を測定した(IR-inhibin)。ゴナドトロピンによる排卵誘発時に、OHSSを生じた症例では、インヒビンAやインヒビンBよりより早期にIR-inhibinが高値となったことより、IR-inhibinが排卵誘発時のマーカーとして有用である可能性が考えられた。

60歳以上の婦人ではIR-inhibinは感度以下であった。現在、腫瘍のスクリーニングへの適応の検討のため、多数例の閉経後婦人の検体を測定中である。インヒビンAについてimmunofluorometric assayを開発し、妊娠時のインヒビンAについて測定中である。インヒビンBについては作製した抗体ではimmunofluorometric assayで期待された感度は得られなかった。
宇宙向け高耐久・軽量・高効率ＣＩＧＳ太陽電池の実現と劣化メカニズムの解明

太陽電池を宇宙空間に輸送するためには、その重量と大きさを極力抑える収納性を高くする必要がある。これらを同時に解決する方法の一つとして、インフレータブル構造へ適用可能で、人工衛星などに広く用いられている軽量フレキシブルな基板を用い、CIGS太陽電池を作製する必要がある。平成30年度(2018年度)は、これまで研究代表者が、ガラス基板上に作製してきたCIGS太陽電池のノウハウを用いながら、フレキシブルTi薄膜基板上にCIGS太陽電池の作製に取り組むことで、(a)Ga/(Ga+In)組成グレーディングプロファイルを調整し、宇宙用CIGS太陽電池の最適なバンドギャップの制御、(b)アルカリ金属をCIGS層に添加することによる電池特性の向上、(c)透明導電性酸化物層(ZnO/AZO層)の最適化による、高い透明性と高い移動度の両立、(d)半導体とTi基板との高付着性の確保、(e)Ti基板湾曲時に生じる欠陥の抑制技術、などの成果を得ることが出来た。一般に半導体成膜を低温で行うと得られる半導体の結晶品質が悪いため、Ti金属薄膜を基板に用い、通常のCIGS太陽電池プロセスが行えるようにし、半導体堆積後の結晶品質の改善や基板との付着性を向上させる事を重点的に取り組んだ。得られたCIGS薄膜に対し、XRDやSEMなどの構造特性、PLなどの光学特性、および容量やJVなどの電気特性を行い、材料固有およびTi基板上に堆積したCIGS特有の欠陥の推定および欠陥低減技術を検討した。結果として、基板との付着性に富み曲げても劣化しにくい、発電効率14%程度(同様の条件で通常のガラス基板上に作製したCIGS太陽電池の効率は15-17%程度であった)のフレキシブルCIGS太陽電池を作製することができた。◆申請時に計画したフレキシブルCIGS太陽電池の光電気変換効率の目標値(14%)を、開始から約6ヶ月で達成できたことから、本課題は順当に進展しているといえる。◆フレキシブルCIGS太陽電池に内在する欠陥について、定性的に解明することが出来、それらの知見を太陽電池製造にフィードバックすることが出来た。宇宙環境で太陽電池を安定して使用するためには、強い放射線や、寒暖差200度以上の急激な熱サイクルに耐えなくてはならず、また振動等打ち上げ時の環境に耐える必要がある。これまで、フレキシブル基板上に作製したCIGS太陽電池の、宇宙環境下での耐久性に関する国内外の研究報告例は無い。平成31年度(2019年度)の研究では、試作したCIGS太陽電池を劣化させ、「どこから」「どのように」「どの程度」劣化するかを物理的に明らかにするとともに、コンピュータシミュレーションなどを併用し、劣化しにくい構造・材料・作製プロセス等の最適化を図る。具体的には、作製した太陽電池に対して、電子線あるいは陽子線照射試験前後で、太陽電池の電流密度-電圧(J-V)測定及び容量-電圧(C-V)測定や電気化学インピーダンスその場観察を行い、劣化ダイナミクスを実験的に明らかにする。また、ヒートサイクル試験を20000サイクル程度(静止衛星軌道で3年程度)行い、劣化しにくい太陽電池の積層作製プロセスへフィードバックを図ることで、より長寿命な太陽電池を実現するための基礎物性を明らかにする。

宇宙環境で太陽電池を安定して使用するためには、強い放射線や、寒暖差200度以上の急激な熱サイクルに耐えなくてはならず、また振動等打ち上げ時の環境に耐える必要がある。これまで、フレキシブル基板上に作製したCIGS太陽電池の、宇宙環境下での耐久性に関する国内外の研究報告例は無い。平成31年度(2019年度)の研究では、試作したCIGS太陽電池を劣化させ、「どこから」「どのように」「どの程度」劣化するかを物理的に明らかにするとともに、コンピュータシミュレーションなどを併用し、劣化しにくい構造・材料・作製プロセス等の最適化を図る。具体的には、作製した太陽電池に対して、電子線あるいは陽子線照射試験前後で、太陽電池の電流密度-電圧(J-V)測定及び容量-電圧(C-V)測定や電気化学インピーダンスその場観察を行い、劣化ダイナミクスを実験的に明らかにする。また、ヒートサイクル試験を20000サイクル程度(静止衛星軌道で3年程度)行い、劣化しにくい太陽電池の積層作製プロセスへフィードバックを図ることで、より長寿命な太陽電池を実現するための基礎物性を明らかにする。
「幸福論」としてのアリストテレス倫理学の統一的研究

本研究は、アリストテレスによる一連の倫理学的探究を「幸福(eudaimonia)論の諸相」として統一的に捉えつつ、理論としての幸福論、およびそのもとでの個別理論の内実と意義を、並行的・相補的に探るものである。そして一連の研究を通じ、(1)彼の愛論が幸福概念および主題としての幸福論を基礎とすること、(2)彼の倫理学が魂論および形而上学と分ち難く結びついていること、などを明らかにした。本研究は、アリストテレスにおける一連の倫理学的探究を「幸福(eudaimonia)論の諸相」として統一的に捉えつつ、理論としての幸福論、およびそのもとでの個別理論の内実と意義を探るものである。この主旨のもと、本年度はまず、(1)理論としての幸福論の内実と意義を探る上での基礎的作業として、幸福の定義およびアレテー論において中核的な概念の一つである「魂の部分」という知見について、倫理学著作における魂部分論の内実理解の明晰化、および魂論の本来的場面である『デ・アニマ』における魂部分論との異同の探究を中心に、研究を遂行した。その際、倫理学における魂部分論が『デ・アニマ』における階層的魂部分論とは異なる独自の営みであるとの近年の解釈に対する応答も試みた。その結果、前者において提示される二分法的魂部分論は後者における階層的魂部分論と齟齬をきたすものではないことを明らかにした。また、前者における部分論も、「二分法的」というレッテルはあくまで一面的なものであり、そこで展開される部分論は総じて後者における階層的部分論を理論的基礎として展開されている、との知見を提示した。次に、(2)個別理論研究については、主要な性格的アレテーである「勇気」と「節制」について、テクストの精読とそれらが中庸である仕方に関する図式的整理を遂行した。さらに、(3)アリストテレス哲学の鍵概念であるデュナミス/エネルゲイア論に関する近年の主要研究書であるJ.Beere著Doing and Beingについて書評を行った。本研究は、アリストテレスにおける一連の倫理学的探究を「幸福(eudaimonia)論の諸相」として統一的に捉えつつ、(a)理論としての幸福論の内実解明、および(b)個別理論をめぐる解釈上の問題の考察を、並行的・相補的に展開するものである。この主旨のもと、当該年度はとりわけ、幸福の定義項(「<アレテー(卓越性)>に即した<魂>の活動」)を構成する基礎概念である「魂」と「アレテー」の概念について、古代ギリシア哲学におけるそれらの内実理解という広い視点をも見据えながら、アリストテレス哲学における両概念の内実を探求する作業を展開した。また、アリストテレス倫理学における個別理論に関しては、フィリア(愛)論における三種の愛の異同と幸福論との関連についての考察を柱としつつ、広範なテクスト分析を進めた。以下に、当該年度中に発表した業績を略述しておく。(1)アリストテレス魂論の解釈上、最大の焦点の一つであるいわゆる心身問題について、近年提示されたチャールズの心物不可分説に注目しながら、近年の解釈動向の整理と批判的検討を行った。(2)ソクラテス哲学における主要アレテーの一つである「敬虔」を主題とするプラトン『エウテュプロン』について、対話相手(エウテュプロン)の哲学的立場に注目しながらテクスト分析を行った。(3)アリストテレス善論・幸福論を構成する基礎的議論として研究遂行者が前年度以来重視してきた「善の帰一的構造」の理論を、学際的営みである生命倫理学の学的統一性を考える上での一つの視座を提示するものとして示した。(なお、上記のフィリア論についての論考を現在作成中であり、次年度に何らかの仕方で発表予定であることを付記しておく。)研究機関の最終年度である本年度は、前年度に引き続き、1)理論としての幸福論の内実解明と、2)幸福概念を鍵としたアリストテレス倫理学各論の研究という二つの柱を並行的かつ相補的に遂行した。それによりもたらされた研究成果のうち主要なものを以下に列挙する。a)アリストテレスの愛(philia)論において導入される、三種の愛(徳故の愛、有益性故の愛、快故の愛)の帰一性の議論に関して、それらがなぜどのように帰一的関係にあるのかという解釈上の難問を考察した。それにより、諸愛の帰一性における鍵概念が「幸福(eudaimonia)」であること、そしてそのように解すことで、諸愛の帰一的関係が図式的に妥当性を保持し、かつアリストテレス倫理学全体との整合性を保持することを合理的に確認できる、との知見を提示した。b)アリストテレスの「徳倫理」の基本的特徴を、応用倫理学の文脈を踏まえながら考察した。それにより、彼自身の立場は行為中心主義と徳中心主義の中間に位置すること、彼独自のケーススタディアプローチを提示していること、帰一性を核とする彼の幸福論が倫理学的営みの多様性を緩やかに統一する機能を果たしうること、などを示した。

c)徳論および幸福論をめぐる基礎概念である「魂」について、それを主題的に論じた『デ・アニマ』の心(魂)身論を質料形相論の枠組みに照らして考察した。それにより、アリストテレス魂論・心身論には、質料・形相と結合実体の不可分性を強調する非二元論的方向性と、それらの分節を強調する非一元論的方向性が両存していること、そしてそれは質料形相論一般に見出される併存の一つのかつ核心的な具体的場面である、ということを示した。アリストテレスの幸福論における中核諸概念(幸福、魂、アレテー、帰一性など)、および関連する解釈上の諸問題に関して、前年度に引き続き本年度においても広範な研究遂行が叶ったため。またその所産として、一定の研究業績(論文2点、学会口頭発表1件)を本年度中に公にすることができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、これまでの基礎的かつ広範なテクスト分析、解釈論争の考察を引き続き行いつつも、最終年度であることに鑑み、研究課題のもとで個別的探究を俯瞰的に位置づけることにとりわけ留意して研究を遂行したい。
『原因論』の研究ー西洋中世哲学における新プラトン主義の影響史の研究ー

『原因論』のラテン語版はクレモナのゲラルドゥス(1187歿)によってアラビア語から翻訳されたことは当時の文献表から確定しているが、その原典は、何時、何処で、誰によって、何語で著されたか、は不祥である。ところで、『原因論』はプロクロスの『神学鋼要』の影響下で成立している。私の研究によれば、第一原因の観点からすれば、『原因論』の思想的立場はプロクロスとトマス・アクィナスの中間形態にあり、両者を媒介していると言える。しかし『原因論』は、トマスと同じく第一原因を「存在、善一者」と捉えており、第一原因は「在参ではなく、善一者」とするプロクロスの立場と根本的に異なる。それゆえ『原因論』は「善の優位性の思想」ではなく「存在の優位性の思想」に属する。さて、この書の概要は以下のとおりである。基本的には新プラトン主義の形而上学的宇宙観を持つ。それは原因性を原理とする階層体系である。そして第一次的諸原因は諸結果に第二次的諸原因よりもより大きな影響力を持つとなす。そこからこの原因階層の体系は内に三つのhypostasis,つまり「第一原因(造られざる存在=純粋善=真の一者)」「知性者」「魂」を持つ。第一原因は、永遠と被造的存在の上に在り、絶対的に万有を超越しており、知識と言表を越えている。それにもかかわらず、これは万有に存在を与え(=創造)、万有を支配する。その充溢せる完全性は自然に溢れ出し、多様な受容者において受け取られ、その結果多様な完全性の階層が出来上がる。知性者は単純で非物体的、永遠と共在し、直知する。魂は永遠の下、時間の上に在る。自然は魂の下、時間の中に在る。かくした『原因論』の「第一原因・知性者・魂・自然」の四階層が出来上がるのである。以上を明らかにした。これを本学紀要に掲載する予定である。また新プラトン主義の影響史という観点から次代への影響の予備的研究も行ない、これを裏に上げる二論文に発表した。以上を明らかにした。
細胞運動における細胞骨格の動的性質

生物体における骨格は、支持構造としての不変性と、生体の成長に伴う可変性をあわせもつことが要求される。この2つの相反した機能は、生体の構成単位である細胞にも要請されている。主にアクチンーミオレン系とチュ-ブリンーダイニン系から構成されている細胞骨格は細胞内で恒常的にあるいは細胞周期に同調して、骨格たる重合体と可変性を担う単量体との間に、量的変動をくり返しながら、要請された機能発現を充足している。二つでは生成するばかりでなく、消滅することもまた重要な機能の一つである。本研究はこれらの系の動的性質がいかに細胞の機能と密接に関連しているかを細胞運動を中心とした個々の系の具体例について、各々の研究者が計画に従って解析を行った。(1)微小管の動的不安定性がMaps,dynenの結合によっていかに制御されているかを解折し、dynenの効果はMapsー微小管とPCー微小管で異なることを、Map2では結合si北が脱重合の停止重合の開始点であることを確定した。(2)回転分子モ-タ-の解析。dyneinとmyosinについて再構成運動系を用い、又クレオタイド特異性、ATP加水分解連度と運動の連さとの相図は高くないことを知った。平溶筋シオシン、車軸藻シオシンを用いた運動の極性、アクチン分子内切標品の運動速度について興味ある結果を得た。(3)細胞内で機能分化した微小管の構成について、ウニ卵分裂装置で調べた結果、紡錘体状体の微小管は異なるアイソタイプチュ-ブリニから構成されていることがわかった。(4)ニュ-ロフィラメントの機能とリン酸化についてはHサブユニットの尾部のリン酸化は微小管との相互作用に、トリプレット蛋白の頭部は繊維の断片代に関与していることが明らかとなった。微小管の動的不安定性のメカニズムMap2やdyneinを結合させると微小管の動的不安定性が修飾されて、安定化に向かうことがわかった。Map2を微小管に結合させ、その分布を蛍光抗体を用いて可視化すると、微小管の脱重合相から重合相への移行がMap2の結合部位で起こることが明らかとなった。(宝谷、能村)(1)ウニ精子鞭毛から外腕を除去したのち、13S dyneinを抽出し、精製した。13S dyneinはon the slideで微小管を回転させるモ-タ-としての機能をもつ。(豊島)(2)車軸藻ミオシンによる滑り速度は20um/sと非常に速い。この速度はCaによるリン酸化を通して制御されていることがわかった。(藤目)(3)ブライトコントラスト位相差対物レンズの吸収板をかえて、高いコントラストの像がえられた。微小管の運動を解析精度を上げて、記録、追及できる。(上村)(1)クラミドモナスの鞭毛外腕欠如株から、KCLをもちて、内腕を部分抽出すると、鞭毛打頻度が減少することがわかった。(高橋)(2)チラピアの培養黒色素胞の色素凝集反応が、inositoll,4,5-triphosphateを第二のメッセンジャ-としていることを示した。(藤井)神経細胞(ヤリイカの巨大神経)を用いて、動的性質の異なる微小管が数種存在するが、これは構成蛋白質が異なり、また異なる機能に関与していることがわかった。(新井,小林)ウシ骨髄からneurofilamentsを精製し、再構成過程を低角度回転蒸着法を用いた電顕像により解析、neurofilamentsにおけるsubunits蛋白質の配列、重合の機序を明らかにした。(久永)

細胞膜裏打ち構造adherence junctionを単離する方法を開発して、分子構造を明らかにした。また、protooncogeneの産物が濃縮して存在するという、興味深い成果をえた。(月田)ウニ卵細胞分裂細胞質分裂にあらわれる収縮環の形成過程をロ-ダミンファロイヂンによる抗体でしらべ、表層のアクチンが束ねられてつくられることを示唆する結果を得た。(馬渕)抗生物質マイトマイシンを卵内に注入すると、染色体分離が特異的に阻害されることがわかった。(浜口)生物体における骨格は、支持構造としての不変性と,生体の成長に伴う可変性をあわせもつことが要求される。この2つの相反した機能は、生体の構成単位である細胞にも要請されている。主にアクチンーミオシン系とチュ-ブリンーダイニン系から構成されている細胞骨格は細胞内で恒常的にあるいは細胞周期に同調して、骨格たる重合体と可変性を担う単量体との間に、量的変動をくり返しながら、要請された機能発現を充足している。こゝでは生成するばかりでなく、消減することもまた重要な機能の一つである。本研究はこれらの系の動的性質がいかに細胞の機能と密接に関連しているかを、細胞運動を中心とした個々の系の具体例について,各々の研究者が計画に従って解析を行った。(1)微小管の動的不安定性がMaps,dyneinの結合によっていかに制御されているかを解析し、dyneinの効果は、Mapsー微小管とPCー微小管で異なることを,Map2では結合siteが脱重合の停止重合の開始点であることを確定した。(2)包転分子モ-タ-の解析。dyneinとmyosinについて、再構成運動系を用い、又クレオタイド特異性,ATP加水分解速度と運動の速さとの相関は高くないことを知った。平滑筋ミオシン,車軸築ミオシンを用いた運動の極性,アクチン分子内切断標品の運動速度について興味ある結果を得た。(3)細胞内で機能分化した微小管の構成について,ウニ卵分裂装置で調べた結果,紡錘体,甲状体の微小管は異なるアイソタイプチュ-ブリンから構成されていることがわかった。(4)ニュ-ロフイラメントの機能とリン酸化についてはHサブユニットの尾部のリン酸化は微小管との相互作用に,トリプレット蛋白の頭部は繊維の断片化に関与していることが明らかとなった。
ナノスケール超高速細胞選別・操作に基づく３次元細胞システムの超高速アセンブリ

マイクロチップ内での細胞操作技術を発展させ,細胞をハイドロゲルなどのマイクロ構造体中に閉じ込めることで,連続的して細胞をアセンブリする技術を提案した.また,磁性などを利用することで,マイクロ構造体中に閉じ込めた細胞を一括してアセンブリすることで,3次元細胞システムの超高速アセンブリ技術を提案した.さらに,局所環境計測・制御用デバイス技術を応用し,環境制御型電子顕微鏡内でのナノマニピュレーション技術を発展させ,3次元かつ局所的な細胞操作システムを構築した.本研究では,環境制御型電子顕微鏡内でのナノスケールロボット操作技術を発展させ,機能性を有した細胞を高効率に評価し,マイクロチップ内での並列型細胞播種により3次元細胞システムを超高速でアセンブリする事を目的としている.具体的には,(1)細胞内外のインピーダンス特性,pHや温度の物理・化学量を高速・高効率に計測・制御するナノデバイスを構築する.(2)細胞・足場複合体からなる細胞システムに対して,ナノデバイスを活用し細胞及び足場間のインターラクション(摩擦抵抗力・機械的強度・付着力)を評価する.(3)超高速で細胞を3次元形状にアセンブリするため,並列型細胞播種システムを構築する,ための手法及びシステムを研究開発している.本年度は,(1)誘電泳動力を用いた複数細胞のパターニグおよび操作技術,(2)細胞包埋型ハイドロゲルマイクロ構造体の作製手法,(3)血管構造を模擬した血小板産生用マイクロチップの開発,などについて研究開発を実施した.単一細胞の局所環境計測・制御用のナノデバイス技術を応用し,環境制御型電子顕微鏡及びマイクロチップ内でのナノロボット操作技術を発展させ,3次元細胞システムの機能解明のためのナノスケールの高速・高効率細胞応答計測・操作システムを構築する.(1)細胞内外のインピーダンス特性,pHや温度などの物理量により細胞の活性を高速・高効率に計測・制御するためのナノデバイスを作製し,細胞の特性や状態を計測・制御する.(2)ナノデバイスを活用することにより,細胞及び足場間のインターラクションを計測し,細胞・足場複合体のIn vivo応用のためにIn vitroにおける評価技術を確立する.(3)3次元機能性複合組織を形成するために,細胞・足場複合体のIn vitro培養及び摩擦抵抗力・機械的強度・多層間付着力などの計測・評価技術を確立する.今年度は,前年度までの成果に基づき,主に以下に挙げる研究課題について実施した.1誘電泳動力により任意形状を有した細胞アレイを作製し,細胞アレイをマイクロスケールの紫外線硬化性樹脂で作製したマイクロ構造体内部に埋包し,任意の形状を有する細胞塊を作製した.自己組織化現象を利用して,連続的に,細胞包埋型構造体を組み立てる手法を提案し,実験により有効性を検証した.2細胞と共に磁性粒子を包埋したハイドロゲルファイバーを作製し,外部磁場により3次元的に細胞をアセンブリする手法と提案し,実験により有効性を検証した.3感熱性ゲルプローブを用いた細胞の直接操作と3次元的な組み立てに関して,動物細胞を用いて実験により有効性を検証した.単一細胞の局所環境計測・制御用のナノデバイス技術を応用し,環境制御型電子顕微鏡及びマイクロチップ内でのナノロボット操作技術を発展させ,3次元細胞システムの機能解明のためのナノスケールの高速・高効率細胞応答計測・操作システムを構築する.(1)細胞内外のインピーダンス特性,pHや温度などの物理量により細胞の活性を高速・高効率に計測・制御するためのナノデバイスを作製し,細胞の特性や状態を計測・制御する.(2)ナノデバイスを活用することにより,細胞及び足場間のインターラクションを計測し,細胞・足場複合体のIn vivo応用のためにIn vitroにおける評価技術を確立する.(3)3次元機能性複合組織を形成するために,細胞・足場複合体のIn vitro培養及び摩擦抵抗力・機械的強度・多層間付着力などの計測・評価技術を確立する.今年度は,前年度までの成果に基づき,主に以下に挙げる研究課題について実施した.1マイクロチップ中で作成した紫外線硬化性樹脂による,細胞包埋型マイクロ構造体を3次元に組み立てる手法を確立するため,マイクロ流体チップを利用して自己組織的に組み立てる手法と,生分解性の紫外線硬化性樹脂を利用した,細胞包埋型マイクロ構造体の作製とを組み合わせる手法に関して検討した.2細胞包埋型ハイドロゲル構造体を作製し,3次元的に組み立てるために,磁性微粒子を含むハイドロゲルファイバを作製する手法について検討した.特に,ハイドロゲルファイバ中に含まれる磁性微粒子の密度及び間隔を,マイクロ流体チップにより調整可能な手法を提案し,実験的な検証を行った.3マイクロマニピュレーションを応用した新たな細胞アセンブリ手法として,特にインクジェット型装置を応用し,ドロップレット中に包埋した細胞とマイクロ構造体を自己組織的に組み立てる手法を提案し,実験的な検討を行った.単一細胞の局所計測・制御用のナノデバイス技術を応用し,環境制御型電子顕微鏡及びマイクロチップ内でのナノロボット操作技術を発展させ,3次元細胞システムの機能解明のためのナノスケールの高速・高効率細胞応答計測・操作システムを構築する.(1)細胞内外のインピーダンス特性,pHや温度などの物理量により細胞の活性を高速・高効率に計測・制御するためのナノデバイスを作製し,細胞の特性や状態を計測・制御する.(2)ナノデバイスを活用することにより,細胞及び足場間のインターラクションを計測し,細胞・足場複合体のIn vivo応用のためにIn vitroにおける評価技術を確立する.(3)3次元機能性複合組織を形成するために,細胞・足場複合体のIn vitro培養及び摩擦抵抗力・機械的強度・多層間付着力などの計測・評価技術を確立する.

そこで今年度は,前年度までの成果に基づき,主に以下に挙げる研究課題について実施した.(1)3次元細胞構造体の組み立てをスケールアップし,より簡便な操作で実現することが望まれている.そこで,磁性微粒子を細胞マイクロ構造体中に包埋し,着磁させることで磁化し,自己組織的に組み立てる手法を提案し,基礎的な知見を得た.(2)ゲル中に包埋された細胞は,培地交換を行わなければ,細胞死に至る可能性がある.そこで,アルギン酸ファイバーを溶かし出すなどの新たな手法を提案し,細胞を包埋したゲル中に毛細血管状のマイクロチャネルを作り出すための基礎的な知見を得た.(3)バイオプリンティング技術では連続的に細胞を打ち出すことが出来るが,単純に基板に打ち出したのみでは,表面張力などの影響により,細胞のパターニングが困難となる.そこで,生体適合性・生分解性材料状にマイクロパターニングを施し,バイオプリンティング技術を応用して細胞のパターニングをする手法を提案し,基礎的な知見を得た.マイクロチップ内での細胞操作技術を発展させ,細胞をハイドロゲルなどのマイクロ構造体中に閉じ込めることで,連続的して細胞をアセンブリする技術を提案した.また,磁性などを利用することで,マイクロ構造体中に閉じ込めた細胞を一括してアセンブリすることで,3次元細胞システムの超高速アセンブリ技術を提案した.さらに,局所環境計測・制御用デバイス技術を応用し,環境制御型電子顕微鏡内でのナノマニピュレーション技術を発展させ,3次元かつ局所的な細胞操作システムを構築した.本研究では,環境制御型電子顕微鏡内でのナノスケールロボット操作技術を発展させ,機能性を有した細胞を高効率に評価し,マイクロチップ内での並列型細胞播種により3次元細胞システムを超高速でアセンブリする事を目的としている.具体的には,(1)細胞内外のインピーダンス特性,pHや温度の物理・化学量を高速・高効率に計測・制御するナノデバイスを構築する.(2)細胞・足場複合体からなる細胞システムに対して,ナノデバイスを活用し細胞及び足場間のインターラクション(摩擦抵抗力・機械的強度・付着力)を評価する.(3)超高速で細胞を3次元形状にアセンブリするため,並列型細胞播種システムを構築する,ための手法及びシステムを研究開発している.本年度は,(1)自己組織的な細胞包埋型マイクロ構造体のアセンブリ技術,(2)磁気材料を埋め込んだ細胞包埋型ハイドロゲル構造体の作製,(3)血小板産生用マイクロチップを用いた血小板産生評価,などについて研究開発を実施した.マイクロ・ナノメカトロニクス技術を用いて,単一細胞,細胞間ネットワーク,細胞組織を計測・制御するためのマイクロ・ナノデバイスを創製した.主な成果を次の通り,記述する.1)マイクロチップ中で作製した紫外線硬化性材料による,細胞包埋型マイクロ構造体を3次元に組み立てる手法を確立した.特徴的な形状を有する細胞包埋型マイクロ構造体を作製し,自己組織的に,規則的な3次元構造を形成する手法について,実験的な検証した.
３次元ゲルネットワークの固体表面への吸着

12ーヒドロキシステアリン酸により、マイカ表面上でパラキシレンをゲル化させると、ゾル状態では濡れていた溶液が、ゲル化とともにはじくゲルへと反転することを接触角測定により確認した。溶媒を変化させた実験から、凝集エネルギーの大きい溶媒ほど濡れの反転が強く起きることがわかった。一方、共焦点ラマン顕微鏡により、ゲル化に伴い溶媒がマイカ表面近傍から枯渇しているのが観察された。濡れ反転したのは、空気(溶媒の蒸気)が界面に侵入したためである。これは、溶媒の凝集エネルギーがゲルが溶媒を保持する大きな要因であることを意味する。溶媒をパラーキシレンにして、12ーヒドロキシステアリン酸によりマイカ表面上でゲル化させると、ゾル状態では濡れていた溶液が、ゲル化とともにはじくゲルへと転移することを、接触角測定および共焦点レーザーラマン顕微鏡観察により確認した。今回は、溶媒を同じキシレンの異性体(メター、および、オルトー)にして同様の実験を行ったところ、全てのキシレン異性体で濡れの反転を確認した。既に、トルエンでは濡れの反転は起こらないことがわかっている。これら全ての溶媒はほぼ同じ表面張力を持つが、融点が大きく異なる。濡れの反転と融点の関係を定量化するため、反転強度を(反転直前の接触角の時間変化)に対する(反転直後の接触角の時間変化)と定義して解析すると、融点が上がるにつれ反転強度も大きくなる関係が得られた。融点は物質の凝集エネルギーに対応しているので、凝集エネルギーの大きい溶媒ほど濡れの反転が強く起こることを示唆している結果である。パラーキシレンゲルの共焦点レーザーラマン顕微鏡観察により、ゲル化に伴い溶媒がマイカ表面近傍から失枯しているのがわかっている。濡れがはじく方向へ変化したのは、溶媒が界面近傍から後退し、空気(溶媒の蒸気)が界面に侵入した可能性を示唆している。ゲル化により溶媒が界面からバルクに吸い込まれたとすると、吸い込む力が強いほうが濡れが反転しやすいと考えられるので、上記の結果は、溶媒の凝集エネルギーがゲルが溶媒を保持する大きな要因であることを意味する。これは、なぜ溶媒量に比べ100万分の1に満たないゲル化剤が溶媒を保持できるのかという疑問に答える基本的な研究結果である。固体基板にテフロン、および、マイカ、溶媒にトルエン、および、パラキシレンを用い、12ーヒドロキシステアリン酸をゲル化剤として用いた。ゲル化剤をそれぞれの溶媒に溶かした熱い溶液(およそ70°C)をそれぞれの固体表面上で冷却し、およそ60°Cでゲル化させた。固体表面からゲル内部方向に向かう断面のゲル化剤、および、溶媒の密度分布を共焦点レーザーラマン顕微鏡で観察した。その結果、(1)テフロン上のトルエンゲルでは、ゲル化剤は正の吸着を示した。特に、表面密度はバルク密度に指数関数的に減衰したが、その減衰距離は168μmと非常に長い値となった。(2)テフロン上のキシレンゲル、および、マイカ上のトルエンゲルは弱い正の吸着もしくは、ほとんど吸着されていなかった。(3)マイカ上のキシレンゲルでは、表面から60μm離れた距離で極大を持つゲル化剤密度分布が得られた。(1)および(2)の結果は通常の固体表面における物質の吸着状態を表わしているが、(3)のケースはこれまでに報告例の無い特異的な状態である。そこで、それぞれのケースで液滴のつくる接触角を測定したところ、(1)と(2)の場合、接触角は溶媒の蒸発に起因して単調減少しただけであった。ところが、(3)の場合は、ゲル化前の溶液状態では濡れが良くなるように接触角が急激に減少し、ゲル化すると接触角が急に増加するという反転現象を観察した。このような、ゲル化に伴う濡れの反転はこれまでに報告例が無い。以上の実験から、表面から離れた極大を持つ吸着構造と濡れの反転に強い相関が予測される。非常にわかりやすく、測定が簡単な接触角が、特異的な吸着構造に対応することがわかった。吸着構造を評価する実験は長い時間を要するのであるが、それが短時間で測定できる接触角により、ある程度評価できる。多種多様な固体素材や溶媒を、接触角測定から迅速にスリーニングでき、今後の実験が加速できる。濡れの反転現象、および、極大密度分布の要因を探る。(1)マイカ上のキシレンゲルについて、ゲル化速度を変えたときの吸着構造を観察し、濡れの反転前と後の状態を推測する。(2)多種の固体表面と溶媒の組み合わせで接触角を測定し、濡れの反転の有無を調べる。固体素材と溶媒の物性値から、反転を起こす条件を絞り込み、そのメカニズムを推定する。該当なし
リンク情報とWebデータの半構造性を融合した高品質コンテンツ・マイニング

本研究では,WWW空間の特性である「リンク情報」と半構造性」を融合し活用することにより高品質コンテンツを効率良く収集する方式の開発を目指す.本年度は,具体的な対象として国内大学等で公開されているWebシラバスの収集のための研究を行なった.収集するデータの精度を向上するために,シラバスページの特性を調査した結果,シラバスサイトには,「科目を一覧するリンク集ページ」と「個々の科目を説明するページ」が存在することが判明した.前者をA型,後者をB型と定義した.既に収集している基礎データを基に,決定木と重回帰分析を用いてそれぞれのA型あるいはB型のページの判定方式を開発した.さらに,シラバス・ページに現れる特徴的キーワードと,それらの間のリンク情報の特徴を用いることにより,効率的にシラバス・ページ群を収集するクローラーの方式を考案し,実装した.実験的に収集した8万ページのWEBページ空間に限定し,収集率(Harvest Ration)の観点から,この手法とランダム収集,幅優先収集の比較を行なった.また,昨年考案したNグラム交代数を用いた方式を発展させたラッパー生成方式を開発し,4種類の自然言語(英語,日本語,ドイツ語,中国語),HTML,XMLの2種類のマークアップ言語で記述されている半構造化文書について実験を行ない,非常に高い抽出率を得ることができた.また,従来の研究で取り扱うことができなかったWebデータの意味的な処理として,新たに「同系統単語」を収集する方式を考案した.本研究では,WWW空間の特性である「リンク情報」と半構造性」を融合し活用することにより高品質コンテンツを効率良く収集する方式の開発を目指す.本年度は,具体的な対象として国内大学等で公開されているWebシラバスの収集のための研究を行なった.収集するデータの精度を向上するために,シラバスページの特性を調査した結果,シラバスサイトには,「科目を一覧するリンク集ページ」と「個々の科目を説明するページ」が存在することが判明した.前者をA型,後者をB型と定義した.既に収集している基礎データを基に,決定木と重回帰分析を用いてそれぞれのA型あるいはB型のページの判定方式を開発した.さらに,シラバス・ページに現れる特徴的キーワードと,それらの間のリンク情報の特徴を用いることにより,効率的にシラバス・ページ群を収集するクローラーの方式を考案し,実装した.実験的に収集した8万ページのWEBページ空間に限定し,収集率(Harvest Ration)の観点から,この手法とランダム収集,幅優先収集の比較を行なった.また,昨年考案したNグラム交代数を用いた方式を発展させたラッパー生成方式を開発し,4種類の自然言語(英語,日本語,ドイツ語,中国語),HTML,XMLの2種類のマークアップ言語で記述されている半構造化文書について実験を行ない,非常に高い抽出率を得ることができた.また,従来の研究で取り扱うことができなかったWebデータの意味的な処理として,新たに「同系統単語」を収集する方式を考案した.
病気を理由に学校を長期欠席している児童生徒の学びの支援システム開発に関する研究

本研究は、病気のある児童生徒の教育支援の方略として、ICTを活用した授業形態の有効性と課題を明らかにすることを目的とした。特に、病気による自宅療養のための学校という場に出向くことができない長期欠席することになる児童生徒への、病院にある学校の教師による教育支援におけるICTの活用について検討を行った。その結果、カメラ画像だけでなく、同時に文書、動画、ホワイトボード等の共有が可能となるインターネットによるWEB会議システムでの遠隔授業は、学力の補完だけではなく、自宅療養中の基本的生活習慣にも好影響を及ぼすなど、新たな学びの支援システムとなることが明らかとなった。本研究においては、病気のある児童生徒への教育支援の方略として,ICTを活用した授業形態の有効性と課題を明らかにすることを目的とした。特に学校教育の場に行くことができない自宅療養等を余儀なくされている長期欠席している児童生徒への教育支援へのICT活用について検討を行った。研究成果は、次の通りである。1.先行研究の検討<入院や自宅療養を必要とする児童生徒の学習や療養に関して,発表されている先行研究や実践を検討する。また,退院後の児童生徒への教育支援に関する実践事例を収集する。>入院し療養している児童生徒を対象に教育を行っている特別支援学校である、愛知県立大府養護学校、京都市立桃陽総合支援学校等を訪問し、実際に行っている教育活動について、聴取を行い可能な範囲で授業参観を行った。また、日本育療学会、日本LD学会等の学術集会、年次大会に出席し、ポスターセッション、口頭発表において意見交換を行い、入院や自宅療養を必要とする児童生徒の学習や療養に関して情報収集した。学術論文等の先行研究の文献講読も行った。2.自宅療養を必要とする児童生徒の実態把握<病院を退院後に自宅療養を必要とする児童生徒及び保護者への質問紙調査と病院内学級への実地調査>児童生徒及び保護者への質問紙調査については、質問項目の検討を進めている段階であり、調査の実施は、次年度に行うこととする。調査対象者の選定については、病気のある児童生徒を対象とする複数の特別支援学校、小・中学校特別支援学級に打診を行い、快諾を得た段階である。また、がんのこどもを守る会に、保護者への質問紙調査の実施について、おおむね了解を得ることができた。本研究においては、病気のある児童生徒への教育支援の方略として、ICTを活用した授業形態の有効性と課題を明らかとすることを目的としてしている。特に、病気による自宅療養のため学校という場に出向くことができない長期欠席することになる児童生徒への教育支援におけるICT活用について検討を行った。平成26年度の研究成果は次の通りである。【1.日本における病気のある児童生徒への遠隔授業の可能性について検討について】特別支援学校(病弱)である東京都立光明特別支援学校そよ風分教室(国立成育医療研究センター病院内に設置)、福島県立須賀川特別支援学校医大分校(福島県立医科大学附属病院内に設置)、大阪市立光陽特別支援学校総合医療センター分教室(大阪市立総合医療センター内に設置)を研究フィールドとし、学校教職員と連携し、ICTを活用した学校教育活動について研修会等を通して、遠隔授業について理解を促すとともに、退院後に自宅療養することとなる児童生徒の実際の状況について把握を行った。【2.韓国のサイバー学校における授業の把握】韓国においては病院学校の他、日本での公教育では存在しないサイバー学校の取り組みが、新しい教育システムとして実施されている。そこで、3月に韓国ソウル特別市教育情報院教授学習支援センター蜜の味虹学校の視察訪問を実施した。視察内容は、1学校間での事務手続き・申請の方法、2教員配置の方法、3病院や自宅などでのWEB接続のためのサポート体制、4授業教材の作成方法等であった。【3.学会等における研究成果報告】関東甲信越地区病弱虚弱教育研究連盟東京大会において、病気の子供への合理的配慮としての学習におけるICT活用について講演を行った。また、日本育療学会第18回学術集会において、研究成果の一部を連名により発表した。本研究においては、病気のある児童生徒への教育支援の方略として、ICTを活用した授業形態の有効性と課題を明らかにすることを目的としている。特に、病気による自宅療養のための学校という場に出向くことができない長期欠席することになる児童生徒への教育支援におけるICT活用について検討を行った。平成27年度の研究成果は次の通りである。【1.日本における病気のある児童生徒への遠隔授業の実施】ICTの活用による教育支援が,病気のある児童生徒の教育支援に有効であったことから,学校教育の場に行くことができない自宅療養等を余儀なくされている長期欠席している児童生徒への教育支援へのICT活用の方略について、特別支援学校(病弱)の教職員、隣接する医療機関の関係者等と連携し、研究を推進した。大阪市総合医療センター内の大阪市立光陽特別支援学校分教室において、WEB会議システムを活用して、治療終了後に退院し、住民登録されている自治体の中学校に転籍しながらも、自宅療養によって通学できない生徒の自宅と分教室とにおいて、遠隔授業を実施した。学力の補完はもちろんのこと、WEB会議を実施することによって、起床時間が一定したり、着替えをして生活したりするなど、基本的生活習慣にも好影響を及ぼすことが確認できた。【2.学会等における研究成果報告】全国病弱虚弱教育研究連盟研究協議会京都大会、埼玉県立岩槻特別支援学校、石川県立医王特別支援学校、大阪市立光陽特別支援学校において、病気の児童生徒への教育におけるICT活用について講演した。