hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ファイトプラズマの病原性因子の探索と機能解析

ファイトプラズマは植物に感染し、萎縮や叢生、葉化など様々な病気を引き起こす植物病原細菌である。本研究では、ファイトプラズマの分泌タンパク質に焦点を当て、病原性因子の探索を行った。その結果、萎縮や叢生といった「てんぐ巣症状」を誘導する因子を発見し、これをTENGUと命名した。また、TENGUの機能解析を行い、TENGUがオーキシン作用を抑制することで、てんぐ巣症状を引き起こすことを明らかにした。病原性の異なる2系統のファイトプラズマ(Phytoplasma asteris OY-M strain(弱毒株)およびPhytoplasma astehs OY-W strain(強毒株))の比較ゲノム解析を進めた。ファイトプラズマはF型ATP合成酵素遺伝子など重要な代謝系遺伝子を失っており、特殊な退行的進化を遂げた生物であることが示唆されている(Oshima et al., Nat. Genet., 2004)。一方、ゲノム中には重複遺伝子が多く見出され、dnaB, dnaG, ssb等が遺伝子クラスターを形成して複数コピー存在していた。この遺伝子クラスター内には転移酵素をコードするtra5遺伝子が存在しており、転移性遺伝子クラスターとしてゲノム内を転移してきたと考えられた。次に、OY-Wの転移性遺伝子クラスター周辺領域をクローン化し、全ゲノム配列が解読されているOY-Mと比較した。解糖系遺伝子群下流のゲノム領域を調べたところ、機能未知遺伝子であるPAM310ホモログのコード領域内に転移性遺伝子クラスターが挿入され、当該遺伝子が破壊されていた。転移性遺伝子クラスターの生物学的な役割には未だ不明な点が多く残されているが、遺伝子破壊を引き起こすことでゲノムの多様陸を増大させる効果があるのではないかと考えられた。次に、OY-Mと近縁なAYWBファイトプラズマ(Baietal., J. Bacteriol., 2006)との比較解析を行い、地理的に隔離された両者のゲノムにおける可塑性と保存性を調べた。まず、両ゲノムのGC-skew値を調べたところ、他のグラム陽性細菌と異なり、ゲノム全域にわたって不規則であり、ゲノムの再編成が頻繁に起こった痕跡を示唆した。また、両strain間におけるオーソログ遺伝子の構成を比較したところ、並び方の保存されていない約300kbpのゲノム領域が認められた。この領域にはdnaB, dnaG, tmk等よりなる遺伝子クラスターが多数存在し、これらがゲノムの多様性を生み出す原因の一つである可能性が示唆された。ファイトプラズマ(Phytoplasma asteris)は植物の篩部細胞内に寄生する病原細菌であるが、その病原性発現メカニズムは未だに謎に包まれている。本研究ではゲノム情報を活用したポストゲノム解析を通して、ファイトプラズマの病原性に関与する遺伝子を同定するとともに、病徴発現に至るメカニズムを明らかにすることを目的としている。ファイトプラズマは宿主の細胞内に寄生し、またペプチドグリカン等の外膜を持たないという特徴がある。従って、ファイトプラズマから分泌されるタンパク質や、細胞膜上に局在する膜タンパク質は宿主細胞質で直接的に機能し、これらと宿主因子との相互作用が病徴発現に大きく関与すると考えられる。そこで今年度は、これらの病原性因子候補のうちのいくつかについて、ファイトプラズマ感染宿主内における発現を観察した。プラスミド上にコードされる膜タンパク質ORF3に対する抗体を作出し、OY-M感染植物および感染昆虫について免疫組織化学的解析を行ったところ、感染植物と比較して感染昆虫では、1/100の抗体濃度でも検出が可能であった。また、OY-NIM感染植物および健全植物については、ORF3の発現は全く認められなかった。これらの結果は、ORF3が昆虫宿主感染時に特に発現レベルが高いことを示しており、昆虫宿主におけるORF3の機能的重要性が示唆された。一方、ゲノム上にコードされる分泌タンパク質PAM765について、OY-M感染植物および感染昆虫における発現量を、リアルタイムPGRを用いて定量解析した。その結果、感染植物体内での発現量の方が有意に高いことが示唆され、PAM765遺伝子が植物感染時に重要な機能を持つ可能性が考えられた。本研究ではゲノム情報を活用したポストゲノム解析を通して,ファイトプラズマの病原性に関与する遺伝子を同定するとともに,病徴発現に至るメカニズムを明らかにすることを目的としている.ファイトプラズマは,植物に葉化や叢生症状などユニークな病徴を引き起こす病原細菌であるが,ゲノム上には既知の病原性因子はコードされておらず,その病徴発現機構は不明である.ファイトプラズマは宿主細胞内に寄生し,また細胞壁を欠くことから,その分泌タンパク質は宿主細胞内において直接宿主因子と相互作用し,病原性発現に際して重要な役割を持つと考えられる.そこで,全ゲノム解読されたCandidatus Phytoplasma asteris, OY strain弱毒株のゲノムにコードされるタンパク質の中から,分泌シグナル配列を有するものを網羅的に探索し,28個の分泌タンパク質遺伝子を見いだした.次に,これらをウイルスベクターを利用してNicotiana benthamianaに発現させ,植物体の形態変化を観察した.その結果,側芽の増加及び萎縮を示す「てんぐ巣」症状を誘導する因子PAM765を同定した.

次に,PAM765を恒常的に発現するシロイヌナズナ形質転換体を作出したところ,ファイトプラズマ感染植物と同様のてんぐ巣症状を示したことからPAM765をてんぐ巣症状誘導因子「TENGU」と命名した.また,この因子の作用機序を調べる目的で,TENGU形質転換体のマイクロアレイ解析を行い,TENGUの高発現条件下で特異的に発現変動する植物遺伝子群を調べたところ,オーキシン関連遺伝子群の発現レベルの低下が認められた.以上の結果は,ファイトプラズマはTENGUを植物宿主細胞内に分泌し,オーキシン経路を阻害した結果,てんぐ巣症状を誘導する新規の病徴誘導メカニズムを示唆するものである.
電子衝突励起で生成したフラグメントイオンのエネルギー分析

本研究では、既存の電子エネルギーロススペクトル装置に超音速分子線ノズルを組み込み、酸素分子や窒素分子の電子衝突励起によって生成した酸素原子陽イオンや窒素原子陽イオンの並進運動エネルギー分布を測定した。本装置の特徴は、分子線の進行方向と直交した方向に並進エネルギーを有する陽イオンだけを観測できることであり、これによって質量分析すること無しに親イオンを除去することが出来る。さらに、ほとんど並進エネルギーを持たないフラグメントイオンも除去できるため、低速フラグメントイオンのエネルギー分析が可能となった。このような装置で酸素原子陽イオンの並進エネルギースペクトルを測定したところ、0.2電子ボルト付近に新たなバンドを発見した。このバンドは強度分布に大きな異方性を示し、入射電子ビームと直交した方向でもっとも強くなった。このような実験事実から、今回発見した新たなバンドは、酸素分子陽イオンのB状態に収斂し、Π_u対称性を持つリュードベリ状態から生成していると考えられる。以上の成果を国際学会等で発表した。電子衝突励起では分子が最初どの状態に励起されたのかを限定できない。そこで本研究をさらに推進するため科学研究費でマルチチャネルアナライザを購入し、非弾性散乱電子-フラグメントイオンコインシデンス測定を試みた。このような測定は、数キロ電子ボルトの衝突エネルギーで励起断面積を測定する目的としては行われている。しかし、低速電子衝突で反応素過程を研究した例はない。現在、種々の調整を行っているが、本装置では静電分散型エネルギー分析器を使用しているためフラグメントイオンの飛行時間分布が非常に幅広く、長時間の積算を要するコインシデンス測定では明確なバンドを検出することが困難であった。今後さらに改良を進めていく予定である。
読み聞かせで児童はどのように物語世界を創り出すのか～映像体験との比較を通して～

本研究は,物語の読み聞かせとアニメーションによる映像体験とを比較し,読み聞かせにおいて,児童がどのように物語の世界を創り出しているのかを探ることを目的としている。これは,読み聞かせの教育的効果を探ることに寄与するものである。そこで,小学校4年生から6年生各60名の児童を対象とし,次の方法によって検証することとした。1読み聞かせ,映像体験それぞれのグループに分け,児童の反応をVTRに記録し,その表情の変化やつぶやきを抽出し分析する。2物語の再話を行わせ,あらすじ理解を探るとともに,登場人物の人物像や物語の感想を記述させ,比較する。これらの調査から,次のことが確認できた。まず,あらすじについての記述を見ると,映像体験のグループでは端的に表現される傾向にあるのに対し,読み聞かせでは,自分の解釈を基に補いながらの再現や印象的な場面の記述が多いものが出現する傾向が見られた。また,映像体験ではインパクトのある映像で一斉に反応する傾向があるのに対し,読み聞かせでは,話の展開の中での反応場面に広がりが見られた。さらに,感想の記述を見ると,映像体験ではストーリーの展開が話題になっているのに対し,読み聞かせでは,自分自身の体験やこれまでの読書体験を加えた記述,中心人物以外の記述の出現率も高くなった。しかし,映像体験にはない無記入も見られた。事後の対話では,互いの解釈を出し合い,言葉をもとに人物像を確かめるような発話が読み聞かせで多く見られた。このことから,読み聞かせでは,映像体験と比べ,自分自身に引きつけながら聞いたり,言語生活で得た物語スキーマを発動しながら文脈の意味付けしようとしたりする傾向が強まることが確認できた。今後らに調査を進め,どのように情報の関連付けを行っているのかを明確に探る必要があると考える。
エンジン制御を対象とした機械と電気系学生のための教材開発

機械系の学科では物理学の基礎から金属材料・機械加工・機械制御など多様な関連分野を学習している。また、電子系の学科では回路・プログラムなどの科目が一般的に行われる。一方、生活の中で利用される民生機器は、その多くが電子制御されているが、これら機器の電子制御は、多様な技術が集まった複合技術の上に成り立ち、機械系や電子系の学生からは専門外の知識が多く必要とされ、具体的な装置を用いての制御を学ぶことは少ない。そこで本研究では機械系・電子系の両学科の中間に位置する機器として、エンジン制御を対象とした電子制御の基礎を学習できる教材開発を目的とする。研究では、一般的な自動車のエンジン制御の手法を調査し、専用の電子制御ユニットを開発することで、これを用いた電子制御の学習システムを開発するという手法をとった。電子制御ユニットはルネサステクノロジーのH8マイコンを使用し、プログラムはGCCの統合環境により開発を行った。また、実習装置は小排気量の自動車ガソリンエンジンを使用し、補記類も含め、装置単体で学習できる実習装置を製作することとした。この研究により、軽自動車のエンジンを用いたエンジン制御実習装置を製作した。実習装置は、エンジン本体、冷却装置、排気装置、燃料供給装置で構成され、電子制御ユニットによりコントロールされる。この実習装置により、学生は他分野の技術にふれながら、複合技術として機器の電子制御を学習することが可能となった。機械系の学生はガソリンエンジンをただの内燃機関として学習するだけでなく、実際の自動車に近い形で、電子制御のプロセスから理解することができる。また、電子系の学生は、卓上で小型モータを駆動するだけのこれまでの制御の学習から、実用の機器に近い形で制御対象を意識した、製品開発に近い形での学習が可能となった。
カーボンナノチューブの生分解性の解明と制御

CNTは堅牢な構造を持っているため、生体内で分解されにくく、実用化する際に安全上の懸念が非常に大きい。本研究では、近赤外光吸収法を用い、細胞内と生体組織内のCNT量の測定方法を開発し、免疫細胞と実験動物を用いてCNTの生分解性能を定量的に評価する。平成30年度は本研究計画した通り進展し、生体組織内CNT量の測定手法を確定するとした目標を実現した。今まで、生体内CNTの分布を調べるため、金属や放射性物質を用いてCNTをラベル化する方法を利用しできた。しかし、金属内包などのプロセスがCNTの表面性質などを変化させるため、元のCNTと異なる生分解特性を持つ可能性がある。本研究はCNTが近赤外光を吸収する特性を利用し、組織内CNTの定量測定方法を開発した。測定プロセスとして、まず、分散液のCNT濃度と近赤外光(700-900nm)の吸光度の検量線を作製する。次に、CNT/BSA分散液を静脈注射によりマウス体内各組織に集積させ、24時間後に各組織(肝臓、肺および脾臓など)を取り出し、組織の溶解液を作製する。最後に検量線に基づいて、CNTを含む組織の溶解液の近赤外光の吸光度からCNTの量を計算する。特に、光吸収測定方法では、測定結果に大きく影響されているCNTを含む組織を均一に溶解する条件を調べ、最適なタンパク質分解剤と界面活性剤の組み合わせを選定し、37°C(2時間)と70°C(2時間)2段階で加熱と最後の超音波処理条件を確定した。また、本測定方法の測定正確性を確認するため、金属(Gd)内包したカーボンナノホーン(CNH)を用い、金属測定するICP法と本開発した光吸収方法により測定した結果を比較し、本測定方法の有効性を確認した。平成30年度は本研究計画した通り進展し、目標とした成果が得られた。この成果は、2019年3月に、国内&国際学会発表と国際雑誌で5本論文が掲載された。また、本研究開発したCNTの細胞内取り込み量の測定方法関する国際標準化ドキュメントは、2018年5月中旬と2018年11月中旬で、ISO/TC229・WG3の国際会議で2回審議を行い、順調に進んでいる。今までの研究は順調に進んでいるため、今後も計画通り研究を進めて行く予定である。本研究では、申請者が開発した近赤外光吸収法を改良し、細胞内と生体組織内のCNT量の測定方法を確定し、免疫細胞と実験動物を用いてCNTの生分解性能を定量的に評価する。平成29年度は本研究計画した通り進展し、目標とした成果が得られた。1)酵素(MPO)によるCNTの生分解性の解明好中球由来酵素(MPO)を用いて、単層と多層CNTの分解率を調べた。まずは酸化処理した分散剤なしのCNT水分散液を作製した。CNTの分散液に酵素MPOと微量の過酸化水素水を添加し、37°Cで1ー3日間反応させた。光吸収測定により、CNTの量の経時変化を測定した。その結果、単層CNTは24時間で約50%が減少、多層CNTは約10%が減少したことが分かった。また、異なった分散剤(BSAやPEGなど)で分散したCNTにも調べたが、CNTの表面に付着している分散剤が酵素の作用を阻害し、分解率が低くなったことが分かった。2)免疫細胞内CNTの生分解性の解明まず、申請者らが開発したCNHの細胞取り込み量の測定方法である近赤外光吸収法を再検討し、CNTの細胞内取り込み量の測定方法を確定した。この測定方法を国際標準化機構ISO/TC229に提案し、NWIPとして登録された。次に、免疫細胞(Raw264.7、THP-1)と初代細胞(マウスのKupffer細胞)を用いて、CNT/BSAを細胞に取り込ませて、光吸収測定法を用いて細胞内のCNTの量の経時的な変化を測定した。免疫細胞内CNTの量の経時変化から、CNTが生分解されることを定量的に確認できた。また、CNTを取り込んだ細胞の生存率や、活性酸素の発生量についても経時的に測定した。その結果、CNTが生分解されることで、細胞への毒性が低下する可能性があることが分かった。この成果は、2017年9月に、FNTG学会および産総研プレスリリースの発表を行った。また、本研究開発したCNTの細胞内取り込み量の測定方法を国際標準化機構ISO/TC229に提案し、NWIPとして登録された。

本研究はCNTが近赤外光を吸収する特性を利用し、組織内CNTの定量測定方法を開発した。測定プロセスとして、まず、分散液のCNT濃度と近赤外光(700-900nm)の吸光度の検量線を作製する。次に、CNT/BSA分散液を静脈注射によりマウス体内各組織に集積させ、24時間後に各組織(肝臓、肺および脾臓など)を取り出し、組織の溶解液を作製する。最後に検量線に基づいて、CNTを含む組織の溶解液の近赤外光の吸光度からCNTの量を計算する。特に、光吸収測定方法では、測定結果に大きく影響されているCNTを含む組織を均一に溶解する条件を調べ、最適なタンパク質分解剤と界面活性剤の組み合わせを選定し、37°C(2時間)と70°C(2時間)2段階で加熱と最後の超音波処理条件を確定した。また、本測定方法の測定正確性を確認するため、金属(Gd)内包したカーボンナノホーン(CNH)を用い、金属測定するICP法と本開発した光吸収方法により測定した結果を比較し、本測定方法の有効性を確認した。平成30年度は本研究計画した通り進展し、目標とした成果が得られた。この成果は、2019年3月に、国内&国際学会発表と国際雑誌で5本論文が掲載された。また、本研究開発したCNTの細胞内取り込み量の測定方法関する国際標準化ドキュメントは、2018年5月中旬と2018年11月中旬で、ISO/TC229・WG3の国際会議で2回審議を行い、順調に進んでいる。今までの研究は順調に進んでいるため、今後も計画通り研究を進めて行く予定である。
水田に設置した地下潅漑システム（FOEAS)による水稲の冷害軽減効果の検証

大学内の実験水田に地下潅漑システム(FOEAS)を設置した圃場と隣接した慣行圃場で水稲「ななつぼし」を栽培し、生育期間中の水温と地温、ならびに生育と収量を検討した。水稲の障害型冷害危険期である7月中下旬の日平均水温(水位10 cm)は、FOEAS区の方が慣行区よりも1.1°C高かった。地温も、深さ10 cmで0.4°C、20 cmで0.7°C、それぞれFOEAS区の方が高かった。乾物増加量はFOEAS区の方が勝った。これらの結果から、寒冷な北海道の水稲栽培において、FOEASを設置した圃場で地下から潅漑すると、幼穂形成期から出穂期の期間の水温と地温が上昇するので、冷害軽減の効果を期待できると考えた。平成26年5月に北海道大学北方圏フィールド科学センター内の実験用水田20アールに地下潅漑施設(FOEAS)を設置した。当初の予定では水稲の直播栽培を行うことにしていたが、施工者のパディ研究所の小野寺社長から、施工時の土壌状態から考えると、1年目は畑作物を栽培し、土壌深層部に亀裂を入れる必要があるとのアドバイスを受けた。このため、6月上旬から10月中旬まで、畑作物3種(トウモロコシ、ダイズ、バレイショ)を試験栽培した。降雨の少ない乾燥時期であったが、地下からの潅水によって、トウモロコシとダイズの発芽は、隣接した畑圃場に比べて順調であった。また、降雨後の排水が早く、バレイショの培土作業や秋期の収獲作業を順調に進めることができた。夏期の一時期、降雨が少ないために畑圃場では乾燥ストレスによる葉のしおれが観察されたが、FOEAS圃場では地下からの潅水によって乾燥ストレスを受けることなく経過した。秋期にバレイショ(早晩性の異なる5品種)を順次収獲したが、植え付けが慣行栽培に比べて大幅に遅れたにもかかわらず、畑圃場の7割程度の収量を得ることができた。ダイズとトウモロコシについては、畑圃場との正確な比較を行っていないが、例年の畑圃場並の収量が得られた。作物栽培の終了後に、FOEAS圃場で土壌表面から10cmの深さに湛水する入水と排水を繰り返し行い、完全排水から10cm深さ湛水までに要する時間を測定した。また、入水量と排水量の差異、および一日当たりの水深の変化から、減水深を推定した。一日当たりの減水深は1.5-2.0cmと計算され、代掻きを全くせず、漏水対策していない水田圃場としては栽培に問題ない値であることを確認できた。なお、夏期での高い蒸散量を考えると、漏水対策を畦畔部に行う必要があると考え、27年春に植え付け前にベントナイトで漏水対策を行うことにした。26年度春に設置した地下潅漑システム(FOEAS)の水田で、27年度に水稲「ななつぼし」を乾田直播で栽培し、生育と収量の調査および水温と地温を測定した。併行して、隣接した水田で、同品種を慣行移植で栽培して調査し、FOEAS水田と比較した。FOEAS水田ではコムギ播種機を利用して極めて短時間で播種が終了した。播種後に地下から潅漑水を与えて、地表5cm程度で水位を維持したところ、発芽・苗立ち率は極めて良好で95%を超えた。同時期に移植した慣行水田に比べて、幼穂形成期が10日、出穂期が7日遅れ、また出穂期までの地上部乾物重と葉面積指数がともに劣ったが、それ以降では両形質ともに優れた。収獲期はFOEAS水田で5日遅れたが、登熟歩合は90%を超えており、収量では両水田間で統計的に有意な差異が認められなかった。水温と地温は、両水田で継続的な湛水(深さ5-10cm)を行った7月11日から8月21日の期間では、常にFOEAS水田の方が高く推移した。すなわち、水稲の障害型冷害の危険期である7月中下旬の平均水温は、FOEAS水田で24.8°Cを示し、慣行水田よりも1.1°C高かった。地温は、深さ10 cmで0.4°C、20 cmで0.7°C、それぞれFOEAS水田の方が高かった。なお、水田に供給した潅漑水温は両区ともに19.6°Cだった。以上のことから、寒冷な北海道の水稲栽培において、FOEASを設置した水田で地下から潅漑すると、表面潅漑の慣行水田に比べて地温と田面水温を上昇できると結論した。

乾物増加量はFOEAS区の方が勝った。これらの結果から、寒冷な北海道の水稲栽培において、FOEASを設置した圃場で地下から潅漑すると、幼穂形成期から出穂期の期間の水温と地温が上昇するので、冷害軽減の効果を期待できると考えた。FOEASの設置を当初の計画では25年春に行う予定であったが、使用水田圃場での遺跡調査のために秋までずれこみ、さらに土壌状態から26年春に延期された。このため、26年春からFOEAS圃場で水稲乾田直播栽培を行う予定を変更せざるを得なかった。しかし、かわりに栽培した畑作物では順調な生育と収量を得ることができ、水田輪作体系でのFOEAS設置の威力を明らかにできた。また、作物栽培後に入水量と排水量を測定する装置を試作し、湛水に必要な水量と時間を確認できた。また減水深を推定し、翌年の栽培前に漏水対策を取る必要性を明らかにできた。また、翌年春での水稲乾田直播栽培の準備のために、FOEAS圃場での実施情報を収集するとともに、3月に融雪剤を散布して4月早期から実験を開始することにした。作物学1。4月中旬に畦畔部にベントナイトを散布して、畦畔からの漏水(全漏水の約半分と推定)防止対策を行う。2。5月中旬に北海道主要水稲品種ななつぼしを乾田状態で直播する。播種後に土壌深さ(40,20,5cm)に小型温度計を埋設して地温の推移を継時的に測定する。また、発芽調査後に湛水を開始し、一日吸水量を測定するとともに、給水部と田面水の水温を小型温度計で測定する。隣接した移植栽培圃場でも移植後に同一の水温測定を開始する。3。幼穂形成開始期、穂ばらみ期、出穂期、登熟中期および収獲期に地上部の形態と乾物重をFOEAS直播圃場と慣行の移植栽培圃場で行い、生育の差異を明らかにする。同時に、両圃場への吸水量と水温・地温を比較する。なお、穂ばらみ期までの調査では根量の測定も行う。これらの結果に基づき、FOEAS圃場での土壌深層部からの吸水が圃場の地温と水温に及ぼす影響およびこれと作物体の生育・収量との関係を考察し、寒地でのFOEAS設置が水稲栽培に及ぼす利点を確定する。当初の計画に比べてFOEAS設置が大幅に遅れたため、26年度は水田での乾田直播栽培を行えず、畑作物での予備的な調査に終わった。このため、調査に必要な物品費(消耗品費)と人件費が予定よりも少なかった。なお、27年度に必要な資材(小型温度計、漏水対策資材、融雪剤、農薬)については、情報収集後に26年度予算で購入し、27年度当初から実験を開始する準備を整えた。4月当初から実験を行い、学生2名を実験補助者として播種前の準備作業を行なう。このため、調査に必要な人件費が増加する。また、得られた実験結果を学会で発表するために上記実験補助者の旅費も必要になる。前年度からの繰り越し金は、これら増加する使用金に充当する。
高齢者の口腔衛生状態を向上させる二酸化チタン薄膜加工義歯床の検討

義歯床用アクリリック・レジン・プレート表面に二酸化チタン薄膜加工を施すことにより、レジン表面が超親水性となり、表面粗さは通常研磨のものよりも粗いにもかかわらず、食物残渣の付着量は二酸化チタンコーティングしたものの方が減少することが明らかになった。ただし、二酸化チタンの光触媒作用については、紫外線を照射しながら洗浄しても、有意に食物残渣の付着量は減少しなかった。微生物の付着抑制効果と二酸化チタンコーティングの耐久性を検討するために、加熱重合した円柱状の義歯床用アクリル系レジン(アクロン、GC)の基底面を#1000まで研磨し、そこにSi含有プライマー(パルチタンRP3000、日本パーカライジング)およびTiO_2含有トップコート(パルチタン5603、同)をエアブラシにて塗布した試料を作製した。コントロール群(水中保管)、ブラッシング群(ブラシ圧3Nにて1万回ブラッシング)および超音波洗浄群(40kHz、100分間超音波洗浄)に試料を分け(各10個)、機械的清掃後のTiとSiの定量を電子線マイクロアナライザー(JXA-8202,日本電子)にて、Ti/C(原子量%比)およびSi/C(同)を計測した。各条件内のTi/CとSi/Cの相関関係をPearsonの相関係数にて算出したところ、すべてに正の相関が認められ、各清掃条件間のTi/Cの比較を一元配置分散分析の後にBonferroni検定で行ったところ、各群間でTi/Cに有意差は認めなかった。従って、TiO_2コーティングはブラッシングおよび超音波洗浄に対し、耐久性を有することが明らかとなった。また同様の二酸化チタンコーティングした試料としない試料(各15個)をEscherichia coli株(JM109)の菌液に37°C、12時間浸漬後、超音波洗浄し、試料表面の残留菌数を計測した。CFU、OD値ともに二酸化チタンコーティングした試料としない試料との間に差があり、二酸化チタンコーティングしたものの残留菌数が少なく、二酸化チタンコーティングの微生物付着抑制効果が示唆された。義歯床用アクリリック・レジン・プレート16枚を製作し、うち8枚は通常のバフ研磨仕上げを行い、これをコントロールとし、残りの8枚には表面に二酸化チタン薄膜加工を施した。まずプレート試料の表面粗さおよび接触角を測定した。次に実験的食物残渣として、米飯(全粥)と唾液の混合物およびビスケットと唾液の混合物を用いて、プレートを食物残渣中に72時間浸漬し、食物残渣を付着させた。食物残渣付着後、超音波洗浄を行って大きな残渣を除去し、レジンプレート表面に薄く残った残遺の付着状態を、歯垢顕示液によって染色することによって計測した。着色されたレジンプレート表面の色調を画像データとして記録し、Scion-Imageを用いて染色部位の面積を求めた。なお、通常研磨を施したプレートと二酸化チタン薄膜加工を施したプレートの各々の半数については、超音波洗浄時にブラックライトによる紫外線照射を行うことにより、超音波洗浄による機械的な食物残渣除去時に、二酸化チタンの特性である光触媒作用が発揮されるようにし、光触媒作用が食物残渣の除去にどのように影響するかを検討した。統計解析は一元配置分散分析を行った後、多重比較検定にて各群間の差の検定を行った。

通常研磨群と比較してTiO2被覆群は、表面粗さが粗かったがぬれが良く、食物残渣の残留率は低かった。これはTiO2の性質によってもたらされたものと考えられた。義歯床用レジンプレートにTiO2をコーティングすることは、その表面性状を親水性に変化させ、従来の研磨を行ったものよりも高い清掃性を期待することができることが分かった。義歯床用アクリリック・レジン・プレート表面に二酸化チタン薄膜加工を施すことにより、レジン表面が親水性となり、高い清掃性が期待できることを平成17年度までに明らかにした。今年度はコーティングした二酸化チタン薄膜の耐久性と細菌の付着能について検討を加えた。加熱重合した円柱状の義歯床用アクリル系レジン(アクロン、GC)の基底面を#1000まで研磨し、そこにSi含有プライマー(パルチタンRP3000、日本パーカライジング)およびTiO_2含有トップコート(パルチタン5603、同)をエアブラシにて塗布したものを試料とした。コントロール群(水中保管)、ブラッシング群(ブラシ圧3Nにて1万回ブラッシング)および超音波洗浄群(40kHz、100分間超音波洗浄)に試料を分け(各10個)、機械的清掃後のTiとSiの定量を電子線マイクロアナライザー(JXA-8202,日本電子)にて、Ti/C(原子量%比)およびSi/C(同)を計測することによって行った。各条件内のTi/CとSi/Cの相関関係をPearsonの相関係数にて算出したところ、すべてに正の相関が認められた。また、各清掃条件間のTi/Cの比較を一元配置分散分析の後にBonferroni検定で行ったところ、各群間でTi/Cに有意差は認めなかった。従って、TiO_2コーティングはブラッシングおよび超音波洗浄に対し、耐久性を有することが明らかとなった。また同様の義歯床用アクリル系レジン表面に、二酸化チタンコーティングした試料としない試料(各15個)をEscherichia coli株(JM109)の菌液に37°C、12時間浸漬後、超音波洗浄し、試料表面の残留菌数を計測した。CFU、OD値ともに二酸化チタンコーティングした試料としない試料との間に差があり、二酸化チタンコーティングしたものの残留菌数が少なく、二酸化チタンコーティングの微生物付着抑制効果が示唆された。
アルツハイマー病モデルラットに対するコリン作動性神経細胞の移植に関する研究

アルツハイマー病は神経原性の変化を伴う重篤な痴呆で,現在のところその原因や病状の進行等ほとんど判明していない。従来は欧米で多く認められてきたが,近年我国でも本疾患の罹病者が多く報告されており,また高齢化社会を迎えようとしている現在,難治性の疾患の中でも最も解明がいそがれている病気の一つである。本疾患のアプローチの方法として,原因究明と治療方法の開発に大別されるが,コリン作動性ニューロンの脱落が報告され,実験動物のレベルで胎仔の神経細胞の移植が報告されている。また,ある種の神経栄養因子(NTF)が,神経系の回復に関与していることが明らかになっている。本研究では,コリン作動性ニューロンが主に存在し,かつ,記憶との関連が最も深いといわれている海馬を中心に研究を行った。まず,NTFとしてはインシュリン様神経成長因子(IGF-1)と塩基性線維芽細胞増殖因子(b-FGF)がともに海馬の傷害とその修復において重要な役割を果たすことを明らかにした。次に,胎仔神経細胞の移植は適切な部位に(CA2CA1),適切な胎令の神経細胞を(前脳基底部または海馬,14日)移植することによって大きな改善が見られることが明かとなった。本実験は主に脳弓・海馬采を切断した痴呆モデルを用いて行い,水迷路の学習実験で有効な改善を証明した。また,てんかんのモデルであるキンドリングを用いて同様な研究を行い,胎仔神経細胞移植を行い,有効性を明らかにしたことより,移植は神経細胞の可塑性とも密接に関連することが明となった。以上を総合すると,神経変性疾患に適切な胎仔神経細胞または神経栄養因子を移植または投与することで,病態の改善することが明かとなった。本モデル実験を将来的には臨床応用できるようにさらに検討を加えていく予定である。アルツハイマ-病は神経原性の変化を伴う重篤な痴呆で,現在のところその原因や病状の進行等ほとんど判明していない。近年我国でも罹病者が増える傾向にあり,難治性の疾患の中でも最も解明がいそがれている病気の一つである。本疾患のアプロ-チの方法として,コリン作働性ニュ-ロンの脱落が報告され,実験動物のレベルで痴呆モデル動物に対する胎仔の神経細胞の移植が報告されている。そこで本研究では以下の実験を行い,アルツハイマ-病の治療方法としての脳・神経細胞移植の可能性を探った。1.ラット片側海馬采,脳弓をアスピレ-ションで除き,海馬に投射するコリン作働性ニュ-ロンを除去することで,学習記憶障害をもったモデル動物を作成した。学習障害は水迷路実験によった。2.胎生1416日令の胎仔脳の前脳基底部を無菌的に取り出し,トリプシン処理により細胞浮遊液としてマイクロシリンジで障害側の海馬に移植した。3.移植動物において学習記憶障害の著しい回復が認められ,また,アセチルコリンエステラ-ゼ線維の海馬での回復も認められた。本モデル動物における脳神経細胞の移植は治療法の一環として有効であることを示した。神経変性疾患における胎仔神経細胞の移植実験を行い、有効な結果を得ている。まず痴呆モデルでは、脳弓・海馬采の切断により学習・記憶能力が低下したラットを用いて前脳基底部の細胞を海馬に移植した。ホストの細胞と移植細胞は互いに新しいシナプス結合を形成し,このシナプス結合の多いものほどより学習能力の回復を示した。

次に,移植片より離れた位置にアセチルコリンエステラーゼ線維の回復を認めたことより液性の神経栄養因子の関与を考え,各種栄養因子を用いて実験を行ったところ,NGFが最も神経再生能力が高く,bFGFがそれに次ぐことが判明した。一方熱凝固による神経変性において分泌されるIGF-Iは,その効果はあるが弱いことが証明された。また,シナプス結合やコリン作動性ニューロンの再生をアセチルコリンエステラーゼ染色やニューロフィラメント抗体による免疫組識学的な解析により検討を加えている。次に胎仔のどの部分の移植が有効であるかを実験したところ,前脳基底部(中隔野)と海馬は有効であったが,大脳皮質・小脳・嗅脳は無効であり、移植する細胞の選択(胎仔令,部位等)も重要であることが明かとなった。神経細胞の移植は他の神経変性疾患にも適用され,現在,てんかんモデル・脳浮腫モデル・一過性脳虚血モデル等における移植研究が進行している。このうちてんかんモデルであるキンドリングにおいては,胎仔海馬細胞の海馬への移植が顕著で,けいれん準備性を完全に抑制する。現在この機序について研究を進めている。また,脳浮腫に関してはモデル作成が完成し、移植実験を開始している。アルツハイマー病は神経原性の変化を伴う重篤な痴呆で,現在のところその原因や病状の進行等ほとんど判明していない。従来は欧米で多く認められてきたが,近年我国でも本疾患の罹病者が多く報告されており,また高齢化社会を迎えようとしている現在,難治性の疾患の中でも最も解明がいそがれている病気の一つである。本疾患のアプローチの方法として,原因究明と治療方法の開発に大別されるが,コリン作動性ニューロンの脱落が報告され,実験動物のレベルで胎仔の神経細胞の移植が報告されている。また,ある種の神経栄養因子(NTF)が,神経系の回復に関与していることが明らかになっている。本研究では,コリン作動性ニューロンが主に存在し,かつ,記憶との関連が最も深いといわれている海馬を中心に研究を行った。まず,NTFとしてはインシュリン様神経成長因子(IGF-1)と塩基性線維芽細胞増殖因子(b-FGF)がともに海馬の傷害とその修復において重要な役割を果たすことを明らかにした。次に,胎仔神経細胞の移植は適切な部位に(CA2CA1),適切な胎令の神経細胞を(前脳基底部または海馬,14日)移植することによって大きな改善が見られることが明かとなった。本実験は主に脳弓・海馬采を切断した痴呆モデルを用いて行い,水迷路の学習実験で有効な改善を証明した。また,てんかんのモデルであるキンドリングを用いて同様な研究を行い,胎仔神経細胞移植を行い,有効性を明らかにしたことより,移植は神経細胞の可塑性とも密接に関連することが明かとなった。以上を総合すると,神経変性疾患に適切な胎仔神経細胞または神経栄養因子を移植または投与することで,病態の改善することが明かとなった。本モデル実験を将来的には臨床応用できるようにさらに検討を加えていく予定である。
光再生型オプシンの関わる松果体波長識別機構の生理学的解析

平成30年度は、1オプシンシステム(パラピノプシン単独の波長識別システム)と2オプシンシステム(パラピノプシンとパリエトプシンの協調的な波長識別システム)がどのような光環境において動作するのかを検討し、比較するために、主に、1ゼブラフィッシュ松果体のカルシウムイメージング、2円口類ヤツメウナギの松果体の細胞内記録に取り組んだ。1のゼブラフィッシュ松果体の光受容細胞の解析については、直射日光の波長成分によく似た光源とブロードな波長幅であるLED光源を使用し、夕方ごろのひなたと日陰の波長成分を模した光照射系において、パラピノプシン細胞が波長識別応答を示すことを明らかにした。すなわち1オプシンシステム(パラピノプシン単独)は、従来2オプシンシステムが動作すると考えられてきた日の出前や日の入り後の、非常に光が弱い環境ではなく、強い環境光下で動作することを示唆している。1で最適化された光照射系を1のヤツメウナギ(カワヤツメ)を用いた解析においても使用することを試みたが、パラピノプシン細胞からの1オプシン応答を記録することはできなかった。さらに、3ゼブラフィッシュ松果体の神経節細胞の解析を同様のカルシウムイメージングで行い、先行研究でも報告されている可視光感受性の非感色性応答(明るさ検出)とUVと可視光に対して拮抗的な反応を示す感色性応答(波長検出)を見出した。今後、パラピノプシンやパリエトプシンの欠損変異体を使用することで、感色性応答がどのように変化するのかを解析する予定である。カワヤツメを用いた細胞内記録の実施状況は計画通り進んだとは言えない。一方で、ゼブラフィッシュ松果体の神経節細胞の解析は平成30年度において初めて実施されたにも関わらず、これまでの研究において光受容細胞のカルシウムイメージング技術をおおむね最適化できていたことから、ほとんど同様の実験技法で解析可能であったため大きく進展した。総合しておおむね順調に進展していると判断した。ヤツメウナギ(カワヤツメ)を用いた解析については、スナヤツメへと動物を変えることも検討し、集中的に細胞内記録を行う方針である。ゼブラフィッシュ松果体の神経節細胞の解析系をもとに、平成31年度の研究計画に立案していたように、脳のどのような領域に松果体の色検出応答を伝えるのかを網羅的に探索し、生理機能とのつながりを考察する。平成30年度にカワヤツメを使用した研究計画を立案したが、カワヤツメの漁獲量が例年より少ないことが要因で、カワヤツメの購入およびカワヤツメの飼育に係る消耗品の購入に充てる予定であった予算が余り、次年度使用額が生じた。31年度でも、カワヤツメの購入を検討するが、昨年同様の事態を回避するため、異なる種(スナヤツメ)の購入、および飼育に係る消耗品の購入を検討する。一方で、順調に進んでいるゼブラフィッシュを用いたカルシウムイメージング解析に係る消耗品にも重点的に予算を計上する。
正則力学系に付随するラミネーション

1.有理関数による力学系の幾何学的実現としてLyubich-Minskyは3次元双曲ラミネーションを定義した.これに関して,特に2次多項式のラミネーションに関して,未解決であったいくつかの構造決定問題に取り組んだ.(a)カスプを持つ場合の構造を位相的に記述する方法を整備した.応用として,2次多項式で超吸引的周期系をもつものに付随するラミネーションの構造も位相的に記述できる.(b)2次多項式がCantor型のJulia集合を持つ場合のラミネーションのホロノミーを記述.(c)特異点が前周期的,(いわゆるMisiurewicz型)な場合のラミネーション構造をCantor型ラミネーションが退化したものとして記述.2.幾何学的有限な有理関数について,そのJulia集合の上での力学系を保存する自明でない摂動が存在することを示した.特に複数の放物的周期系がある場合,それらを吸引的,反発的,放物的の任意の組み合わせへと摂動できることを示した.3.以上の研究では、いくつかのコンピュータープログラムを自作し、力学系の様子を描画しながら行った。それらのプログラムの一部はインターネット上で公開している。4.Lyubich-Minskyラミネーションに対しGromov-Hausdorff収束等の種々の収束概念を考え,有理関数の収束列との対応を研究した.特に,双曲的2次多項式が放物的2次多項式に収束するとき,これらが一致しない例を考察したところ,Klein群論で言うところの幾何学的極限に対応する現象が存在することがわかった.1.有理関数による力学系の幾何学的実現としてLyubich-Minskyは3次元双曲ラミネーションを定義した.これに関して,特に2次多項式のラミネーションに関して,未解決であったいくつかの構造決定問題に取り組んだ.(a)カスプを持つ場合の構造を位相的に記述する方法を整備した.応用として,2次多項式で超吸引的周期系をもつものに付随するラミネーションの構造も位相的に記述できる.(b)2次多項式がCantor型のJulia集合を持つ場合のラミネーションのホロノミーを記述.(c)特異点が前周期的,(いわゆるMisiurewicz型)な場合のラミネーション構造をCantor型ラミネーションが退化したものとして記述.2.幾何学的有限な有理関数について,そのJulia集合の上での力学系を保存する自明でない摂動が存在することを示した.特に複数の放物的周期系がある場合,それらを吸引的,反発的,放物的の任意の組み合わせへと摂動できることを示した.3.以上の研究では、いくつかのコンピュータープログラムを自作し、力学系の様子を描画しながら行った。4.Lyubich-Minskyラミネーションに対しGromov-Hausdorff収束等の種々の収束概念を考え,有理関数の収束列との対応を研究した.特に,双曲的2次多項式が放物的2次多項式に収束するとき,これらが一致しない例を考察したところ,Klein群論で言うところの幾何学的極限に対応する現象が存在することがわかった.
運動誘発性筋損傷と微小循環調節および酸素拡散機構

本研究はラットのダウンヒルランニング(DH)運動の1日と3日後の脊柱僧帽筋を対象に次の仮説を検証した.1.毛細血管内の赤血球流動性が低下する.2.運動性充血の低下によって,酸素交換能力が低下する.実験にはSD系雌ラット22匹を用いた.傾斜-14度,ランニング速度40m/minで5分間のランニングを2分間のインターバルで90分間負荷した.DHの1日(DH-1群)および3日後(DH-3群)に,脊柱僧帽筋の筋内酸素分圧動態と生体顕微鏡による微小循環動態を評価し,コントロール群(CONT群)と比較した.1.損傷筋における微小血管酸素分圧(PO2m)動態の評価:麻酔下において脊柱僧帽筋を露出し,酸素分圧測定装置に固定した.体温,筋温度を維持し,安静時ならびに電気刺激による筋収縮時の酸素分圧を経時的に評価した.2.生体顕微鏡による損傷筋の血流動態の評価:麻酔下において脊柱僧帽筋を剥離し,生体顕微鏡に設置した.安静時状態で,赤血球,白血球などの循環動態をモニターした.生体顕微鏡による観察結果から,筋損傷が部分的に認められた一方で,毛細血管の損傷は観察されなかった.ところが,安静下での赤血球流動はDHを行なった両群において有意に低下した.また,本研究では安静時のPO2mに群間で有意差は認められなかった.筋収縮状態では,電気刺激による筋収縮開始時からPO2mが低下するまでの時間および筋収縮開始からPO2mが低下して定常状態に達したときの値は,すべての群間で有意差は認められなかった.しかしながら,筋収縮中のPO2mの動態を示すパラメータである時定数はCONTよりDH群において有意に短かった.この時定数の有意な変化は,微小循環における酸素供給や交換(拡散)能力が損傷筋において損なわれていることを示している.本研究の結果は,一過性のエキセントリック運動負荷にともない血管内皮細胞や毛細血管の形態に損傷が見られない一方で,微小循環系の機能が低下している可能性を示唆している.運動誘発性筋損傷モデルの確立と生体顕微鏡による血流動態の評価方法の妥当性について検討した.生体内の微小循環動態を直接的に観察するには,脊柱僧帽筋(Spinotrapezius muscle)などの非常に薄い筋組織であるという制限を受ける.その筋にエキセントリック(伸張性)の筋収縮を負荷し,運動誘発性の筋損傷を与えること必要であり,その運動モデルの確立を目指した.実験にはSD系雌ラット(体重300g)を用いた.小動物用トレッドミルを用いて,ダウンヒルランニング(傾斜-14度,n=7)またはレベルランニング(傾斜なし,n=5)中の血流動態をマイクロスフェア(Microsphere:MS)法によって調べた.分析の結果,レベルランニングと筋損傷を誘発するダウンヒルランニングでは運動中の血流配分が大きく異なることが示された.特に顕著な違いが見られた筋群としては,下腿の前脛骨筋(Tibialis anterior)と長指伸筋(Extensor digitorum longus)であった.また,レベルランニングによって脊柱僧帽筋の血流増加は観察されなかった.ところが,ダウンヒルランニング中は,安静時と比較して266%の有意な増加が認められた.脊柱僧帽筋の機能的な役割の一つは,肩甲骨を安定させることである.ダウンヒルランニングでは上肢を使ってスピードを制御する必要があるため,その働きにともない脊柱僧帽筋の動員が生じたものと考えられる.この筋は生体顕微鏡の観察対象となる薄状の筋であるが,先行研究ではこの筋がランニング中に動員されないことを指摘している.したがって,これまで生体顕微鏡による運動と血流の関連については実験モデルが存在しなかったが,ダウンヒルランニング中にこの筋が動員されることが本研究によって示された.本研究はラットのダウンヒルランニング(DH)運動の1日と3日後の脊柱僧帽筋を対象に次の仮説を検証した.1.毛細血管内の赤血球流動性が低下する.2.運動性充血の低下によって,酸素交換能力が低下する.実験にはSD系雌ラット22匹を用いた.傾斜-14度,ランニング速度40m/minで5分間のランニングを2分間のインターバルで90分間負荷した.DHの1日(DH-1群)および3日後(DH-3群)に,脊柱僧帽筋の筋内酸素分圧動態と生体顕微鏡による微小循環動態を評価し,コントロール群(CONT群)と比較した.1.損傷筋における微小血管酸素分圧(PO2m)動態の評価:麻酔下において脊柱僧帽筋を露出し,酸素分圧測定装置に固定した.体温,筋温度を維持し,安静時ならびに電気刺激による筋収縮時の酸素分圧を経時的に評価した.2.生体顕微鏡による損傷筋の血流動態の評価:麻酔下において脊柱僧帽筋を剥離し,生体顕微鏡に設置した.安静時状態で,赤血球,白血球などの循環動態をモニターした.生体顕微鏡による観察結果から,筋損傷が部分的に認められた一方で,毛細血管の損傷は観察されなかった.ところが,安静下での赤血球流動はDHを行なった両群において有意に低下した.また,本研究では安静時のPO2mに群間で有意差は認められなかった.

筋収縮状態では,電気刺激による筋収縮開始時からPO2mが低下するまでの時間および筋収縮開始からPO2mが低下して定常状態に達したときの値は,すべての群間で有意差は認められなかった.しかしながら,筋収縮中のPO2mの動態を示すパラメータである時定数はCONTよりDH群において有意に短かった.この時定数の有意な変化は,微小循環における酸素供給や交換(拡散)能力が損傷筋において損なわれていることを示している.本研究の結果は,一過性のエキセントリック運動負荷にともない血管内皮細胞や毛細血管の形態に損傷が見られない一方で,微小循環系の機能が低下している可能性を示唆している.
ASEANの理科教育におけるエスノサイエンスの再定位に関する研究ータイを事例に

2018年度は、1岩手県の復興教育におけるエスノサイエンス実践に基づく教職課程科目のカリキュラム開発、2タイでの調査結果の書籍化(共著)、3国際シンポジウムの主催、を中心に行った。1)岩手県の復興教育におけるエスノサイエンス実践に基づく教職課程科目のカリキュラム開発:復興教育・防災教育などに取り組んできた学校現場との協働による実践と、本研究をはじめとする、社会的背景と教科内容に関する各教科・領域の研究を結びつけることにより構築された「学校安全学」を教員養成カリキュラムで実践するものとして「学校安全学と防災教育」という教職必修科目の創設が決まり、科学教育と防災教育がどのようにリンクするべきかという観点から本科目のカリキュラム開発に関わった。2)タイでの調査結果の書籍化(共著):タイの科学教育の改革について、現時点での成果を共著『比較教育学原論』(協同出版、2019年(印刷中))にて書籍化した。3)国際シンポジウムの主催:タイ教育省のカリキュラム改革担当部門との共同研究成果を公表した。本研究の主題である「アジア諸国のエスノサイエンスを科学教育に導入する際の手法や課題」について、日本では今後増加が見込まれている外国にルーツを持つ児童に対応した教科内容の研究が求められていること、そのために、本研究で得られた「具体的な科学的知識と社会的背景のリンク方法」について、タイ以外のアジア諸国での研究も必要とされていることが確認できた。第一に、国内外のシンポジウムでの研究発表を行った。12018年9月にシンポジウムを主催し、タイ教育省との共同研究成果を公表した。本シンポジウムは一般公開されたものである。教育実践者や行政担当者に成果を公表することで、今後増加が見込まれる外国にルーツを持つ児童に対応した教科内容が求められていること、そのために本研究で得られた「具体的な科学的知識と社会的背景のリンク方法」について、タイ以外のアジア諸国での研究も必要とされていることが確認できた。22019年2月に国際シンポジウムで成果を発表した。本シンポジウムでは、岩手県の事例とタイ(コンケン)の事例比較を行い、日本・タイの両方で外国にルーツを持つ子どもの増加に伴って文化的応答性のある各教科の教育方法・内容の研究が求められており、エスノサイエンスを組み込んだ科学教育もその開発に重要な示唆を与えるとの評価を受けた。第二に、本研究の成果を受け、教員養成カリキュラムでエスノサイエンスに関わる内容を含む「学校安全学と防災教育」を創設することができた(2019年より開講)。当初カリキュラムへの応用は3年目に想定していたが、地域復興に資する科学教育を行える教員の育成は喫緊の課題であること、エスノサイエンスの導入がアジア諸国で進んでいるという状況を踏まえ、本学が地域復興と連動したエスノサイエンス研究の先進校となるべく、カリキュラムへの応用研究を開始し、実践成果の蓄積を開始した。この点に関しては当初の予定より進行している。タイでの調査について2018年度は成果公表が中心であったが、既に2019年度に地方での調査(2019年6月)とバンコクの先進校での調査を行うことが決まっている。総括すると、現地調査が3年目にまわった一方、カリキュラムへの応用や成果公表は当初の予定より進展した状況である。以上の理由から「おおむね順調に進展している」と判断した。1)世界教育学会(2019年8月発表予定、査読通過済)での成果発表。IPSTのエスノサイエンス担当者と環境教育担当者から「防災は環太平洋地域共通の課題であり、ぜひ岩手県の実践を共有したい」という依頼を受け、共同研究を開始(平成30年10月国際学会で発表予定)した。本発表は、その成果を元に、研究協力者であるDr. Chokchai Yuenyong(タイ・コンケン大学)と、調査協力校の教員とともに協働研究発表を行うものである。2)「学校安全学と防災教育」実践の成果と課題の検証。2019年より教員養成カリキュラムに組み込んだ「学校安全学と防災教育」の成果と課題の検証を開始する。今年度は特に、社会的課題と教科内容のリンクについて学生の意識に与える影響に焦点を当てる。3)タイ、バンコクおよび地方での学校調査。2019年6月と11月(学校側の予定に応じ、2020年になる可能性あり)に学校に赴き、エスノサイエンスを組み込んだ理科授業実践の成果と課題について実地調査を行う。平成29年度は、1理科教育カリキュラム改革時にエスノサイエンスが導入された背景の調査、2岩手県の復興教育におけるエスノサイエンスの実践調査を中心に進めた。1)カリキュラム改革担当者へのインタビュー調査:カリキュラム改革時にエスノサイエンスを複数科目に取り入れた理由についてIPST(タイ教育省・理科教育推進部門)のエスノサイエンス担当者に聞き取り調査を実施、より詳細な理科教育の変革について分析した。これまでタイの科学教育改革は欧米の知見を中心に進められ、エネルギー問題や環境資源など国際的な課題についての取り組みが進む一方で、地方に適合しない方法であるという反省から、各地方の実情にあった科学教育が求められ、科学教育教員・研究者を対象に全国で研修を実施している状況が明らかになった。2)タイの地方の学校での調査:2017年11月に、地方での調査を実施した。その結果、人材の不足から理科の授業そのものに十分な時間が割けないという状況や、手本で示される実験道具が特殊であることが多く、入手しやすい器具での代替方法についての研修が行われていないという課題が指摘された。3)岩手県の復興教育におけるエスノサイエンス実践と、教員養成課程の連携