hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
股関節角度に着目したスポーツ動作時の腸脛靭帯の移動

腸脛靭帯炎(Iliotibial band syndrome : ITBS)はランニングやサイクリングといった持久能力を必要とする動作で発症しやすいが、受傷中に持久能力を低下させないことを目的とするリハビリテーションは発案されていない。研究計画1では、腸脛靭帯(Iliotibial band : ITB)が大腿骨外側上顆を圧迫する際の膝関節屈曲角度が股関節屈曲角度の増加に伴い大きくなるという研究(冨山2012)をもとに自転車エルゴメーター運動時のITBの移動を明らかにした。自転車のサドル高を変化させた状態でのペダリング動作を実施した。サドル高が低いとペダリング動作中の股関節と膝関節の屈曲角度が小さくなり、ITBに圧迫が生じない。サドル高を低くした自転車エルゴメーター運動はITBに負担が生じさせない持久的リハビリテーションとして有効であった。ITBの緊張の増加は大腿骨外側上顆に対する圧迫力を増加させるため、動作中のITBの緊張はITBS発症の大きな要因である。研究計画2ではHamilら(2008)の考案した方法をもとに、ランニング条件を変化させた際のITBの緊張の変化を明らかにする。ランニング1周期の中でどの局面でITBに負担が生じているかを明らかにした。ランニング1周期中に4つの局面でITBに負担が生じていた。接地前、接地後、離地前、離地後の局面の順にITBの緊張が大きかった。次に、ランニングスピードを低速条件と高速条件の2条件とし測定した。低速条件の方が離地前に圧迫が生じる局面でのITBの緊張が大きかった。走路を直線路と曲線路に規定した条件間でも比較した。ITBに圧迫が生じる局面でのITBは、曲線路条件での外側の脚、直線条件での脚、曲線路条件における内側の脚の順に大きくなった。曲線路を走る際には、外側の脚のITBに負担が大きくITBSの発症リスクが高くなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。持久的な能力を必要とするランニングやサイクリング動作で発症しやすい腸脛靭帯炎であるが、受傷中に持久的運動能力の低下を予防するようなリハビリテーションはこれまでのところ発案されていなかった。我々の過去に行った研究より、股関節の角度が変化すると腸脛靭帯に負担が加わる際の膝関節角度も変化することがわかった(冨山ら2011)。これを用いて腸脛靭帯に負担の少ないスポーツ動作が実施できないか検証した。自転車のペダリング動作において、サドル高を通常の90%の高さに設定した条件においては腸脛靭帯の大腿骨外側上顆の乗り越えが確認できなかった。つまり、ペダリング動作中に腸脛靭帯に負担が生じておらず、有効な持久的リハビリテーションとなる。腸脛靭帯の緊張の大きさは腸脛靭帯炎の発症に関与する大きな要因である。しかしながら、動作時にその緊張を測定する方法は確立されていなかった。Hamilら(2008)は身体モデルを作成してランニング動作時の腸脛靭帯の緊張を算出する方法を確立した。研究計画の二つ目ではランニング時の条件を変えた時にどの条件が最も腸脛靭帯炎の発症リスクとなるかを明らかにする。研究は3つの内容から構成される。1ランニングスピードを変えた条件、2直走路と曲走路の条件の2条件にて比較する。また、3ランニングのどの場面で腸脛靭帯に摩擦が生じているかを明らかにし、摩擦の大きさを数値化する。ランニングスピードを変化させた際には接地期前半は早い速度条件で、接地期後半では遅い速度条件の方が腸脛靭帯に加わる摩擦力が大きかった。腸脛靭帯炎の発症リスクが大きいことがわかった。また、ランニング動作1周期の中で片脚に対し、腸脛靭帯に4回摩擦が生じていることがわかった。今まで言われてきた足部接地直後よりも足部が離地する局面で最も腸脛靭帯に加わる摩擦力が大きかった。

低速条件の方が離地前に圧迫が生じる局面でのITBの緊張が大きかった。走路を直線路と曲線路に規定した条件間でも比較した。ITBに圧迫が生じる局面でのITBは、曲線路条件での外側の脚、直線条件での脚、曲線路条件における内側の脚の順に大きくなった。曲線路を走る際には、外側の脚のITBに負担が大きくITBSの発症リスクが高くなった。本研究はスポーツ疾患である腸脛靭帯炎の発症要因を股関節角度に着目して解明することが目的である。腸脛靭帯炎はサイクリングやランニングに多く、その2つのスポーツ動作について研究を進めている。サイクリングについての研究結果はおおむね仮説と一致しており、新しいリハビリテーションとしての有用性を証明できた。その内容は2014年7月にアメリカで開催された32nd International Conference on Biomechanics in Sportsにて発表した。そこで、海外研究者の方々から意見をいただき、それをもとに論文を作成中である。ランニングについては2014年10月より実験開始を予定していたが、データ解析方法の確立に時間がかかり、2014年12月から本実験の開始となった。しかしながら、測定条件を増やし2015年5月の段階では予定していた計画よりも早く進行することができている。そのため、当初予定していた2015年7月に開催される33rd International Conference on Biomechanics in Sportsに加え、2015年10月に開催されるSports MedicineAustraliaにも抄録を提出した。また、並行して海外雑誌への投稿に向けて英語論文を作成中である。研究計画1年目としては2014年度の春から夏にかけて研究方法の確立に時間がかかり、当初の予定よりも遅れることとなったが、秋から冬で順調に実験とデータ解析が進み研究計画よりも早く進められている。研究計画全体としてはおおむね順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究計画は順調に進んでおり、当初の研究計画をもとに今後も研究を進める。2015年5月から7月にかけて追加実験とデータ解析を行う。7月から10月にかけての期間で学会発表を行い、論文の作成も並行して実施する。10月以降は博士論文を進める。2015年7月までに実験データの解析を完了させる。必要があれば2015年9月までに追加実験を行い、データを補完する。学会発表としては2015年7月にフランスで開催される33th International Conference on Biomechanics in Sportsでの発表が決定しており、2015年10月にオーストラリアで開催されるSports MedicineAustraliaの発表に向けて抄録を提出しており、現在結果待ちである。また、2015年9月にイギリスにて開催されるEurope's Premier Sports Medicine and Sports Science Conference 2015で発表をするために抄録を作成している。ランニングに関する英語論文の作成も進めており、2015年6月中に投稿することを目標にしている。
電子ビーム照射による試料帯電の広範囲ナノメートル分解能・リアルタイム計測技術開発

電子ビーム照射による絶縁物表面の帯電電位の測定を行うことができる静電気力顕微鏡システムを完成した。高分子の絶縁体薄膜が導電基板上に形成されているフォトマスク試料に電子ビームを照射したときに得られる絶縁体薄膜表面の電位分布は加速電圧やビーム電流によって大きく変化することが示された。一方、試料内・外での電子散乱のシミュレーションを開発し試料表面の電位分布の実験結果を説明できる結果を得た。本研究では、現在のナノテクノロジーにおいて必要不可欠である走査電子顕微鏡(SEM)における絶縁物試料の帯電現象について、cmオーダーの広範囲にわたってnmサイズの分解能でリアルタイムに計測できる技術の開発を行っている。平成22年度にはナノモータをSEMの真空試料室内に設置しその先端部に応力測定センサーを装着し、試料表面の電位を測定する静電気力顕微鏡システムを開発した。導体上に300nmの厚みで絶縁薄膜を塗布した試料に一辺約100μmの面積に電子ビームを照射し、その中央における照射直後の電位を測定したところ、加速電圧が0,31kVや330kVの範囲であれば表面は0Vからわずかに1V程度の正電位で一定となるが、加速電圧が1.12.7kVの範囲では表面は数10Vといった大きな負電位に帯電し、その電位は時間とともに減衰する現象が見出された。従来から加速電圧が1kV以下では表面は正に帯電し、それ以上では負に帯電するであろうということはSEM像の信号量変化から予想されていた。また、シミュレーションによって、加速電圧が大きくなると電子ビームは絶縁膜を透過するため表面電位は0Vに近づくことは指摘されていた。しかし、実際の電位として測定結果を得ることができたのは今回が初めてである,また、試料が負電位になった場合に電位が時間的に減衰するという現象は誰も指摘しておらず、この現象の原因を追究することによって今まで理解できなかった種々の現象を説明できる可能性がある。本年度(平成23年度)は、電子ビーム照射による絶縁物試料表面の帯電電位の測定を行うことができる静電気力顕微鏡システムをほぼ完成することができた。当初の予定通り、表面電位を測定するのに零位法を用いて、測定プローブのたわみを圧電素子で感知し、圧電ひずみ抵抗の変化をブリッジ回路で検出した。表面電位を相殺する電圧を試料裏面に印加することでプローブが最も試料表面から離れることを利用して10mV程度の精度で表面電位を測定することに成功した。また、空間分解能として約50μm程度の分解能が得られた。これらの成果は学会において評価された。この値はプローブ先端のサイズというよりプローブを設置しているカンチレバーの横方向サイズに相当することから、より高分解能を求めるにはカンチレバーをより細くする必要があることが分かった。一方、当初の研究計画に沿って、本年度は試料を直接照射する電子ビームが試料内で蓄積する電荷分布だけでなく、試料からの反射電子が電子顕微鏡試料室内壁で反射して試料表面を再び照射する、いわゆるフォギング電子の影響を調べた。まず、上記の開発した静電気力顕微鏡システムで数100μm以内の電位分布を求めた。次に、反射電子電流を直接測定できるように試料台に直径3cmまでの56組の環状電極を置きフォギング電子電流の数cmにわたる半径方向の依存性を求めた。さらに電子散乱シミュレーションによりフォギング電子の1μm以内の分布から数10cmにわたる広範囲の空間分布を求めた。その結果、シミュレーションでは数cmまでの範囲に広がる大きな分布が予想されたが、実際にはそれほど大きく広がらず1cm以下に分布が集中する現象が見られた。フォギング電子は電子顕微鏡法におけるノイズを形成し、電子ビームリソグラフィにおいては電子ビームのかぶりを形成する。今後は開発中のシステムを用いてこれらを定量化していく予定である。本研究では、電子ビーム照射による絶縁物試料表面の帯電電位の測定を行うことができる静電気力顕微鏡システムを完成した。表面電位を相殺する電圧を試料裏面に印加することでプローブが最も試料表面から離れることを利用して10mV程度の精度で数mmの範囲の表面電位分布を測定することに成功した。この静電気力顕微鏡システムを用いて、フォトマスク試料に電子ビームを照射した場合に加速電圧が1kV以下の時には正帯電、13kVの時にはー50Vに達する大きな負帯電、310kVの時には正帯電する様子を世界で初めて計測することができた。さらに、広範囲表面電位分布測定を行うことにより高加速電圧の際には表面電位分布は単純な凸型分布ではなくW型の分布となることが初めて計測できた。表面電位の二次元分布測定では帯電電位の時間変化を補償する方法を確立し、対称性の良い二次元分布を求めることが可能となった。電位分布がW型となることに関して従来はモデルとしてのみ存在し説明されてきたがそれを実証する装置は存在しなかった。

本装置の開発によってその定量値を得ることができ、実証することができた。一方でこのような電位分布が現れる原因について電子散乱のシミュレーションを行い、試料内での電子電荷蓄積だけでなく試料表面から放出された反射電子が、対向する対物レンズ底の金属面との間で多重散乱するフォギング電子の影響を見積もった。上記W型の電位分布の原因として試料内の電子ビーム誘起導電現象とフォギング電子の影響をそれぞれ定量的に示すことができた。上記の研究実績概要に示すようにフォギング電子の空間分布について測定しその結果について学会で報告するところまで達成でき、交付申請書に記載した研究の目的を満足している。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究予定では開発中の静電気力顕微鏡について、振動電位、振動プローブ、ならびにロックインアンプの機構を付加することによってケルビンプローブ応力顕微鏡システムをも構築することにしていた。しかし、一方で現在のシステムを用いることで、当初の目的とする電子顕微鏡法や電子ビームリソグラフィ技術における重要な成果が得られると予想されることから、本システムでの測定電位の精度や妥当性検討は市販のケルビンプローブ応力顕微鏡による結果との比較によって行うものと変更する。
深層多重ディジタル磁気記録のためのPRML方式

本研究は,ハードディスク装置(HDD)に代表されるディジタル磁気記録装置の高密度化のための信号処理方式に関するもので,PRML方式を信号系列方向(ディスクの周方向),隣接トラック方向(半径方向)および深さ方向の3方向に展開することにより,一層の高密度化をはかることを目的として研究を進めた結果,以下の成果が得られた。1.記録再生系のモデル化スピンスタンド,任意波形発生器,ディジタルストレージオシロスコープを用いて記録再生実験を行い,長手磁気記録,垂直磁気記録それぞれの再生波形を取得して各記録再生系のモデル化を行った。2.2トラック記録パンクチャド畳込み符号化PRML方式トラック幅が通常の1/2のマイクロトラックを作成して2トラック記録パンクチャド畳込み符号化PRML方式の実機ライクな検討を行った結果,1トラック記録の場合に比べて良好な特性が得られることが明らかとなった。3.高符号化率RSC符号化の検討符号化率8n/8n+1化と高符号化率を実現できる多重方式を考案し,符号化率が8/9,16/17のパンクチャド再帰組織畳込み(RSC)符号化の性能評価を行ったところ,繰り返し復号を行った場合にウォータフォール特性が得られ,符号化率8/9の場合に良好な特性が得られることが明らかとなった。4.高符号化率RLL符号の開発とのターボ符号との連接ターボ符号との連接を想定して,高符号化率のRLL符号である64/65(0,8)符号を開発した。また,RLL符号化器を連接して最大磁化反転間隔を制限できるターボ符号化器及びその繰り返し復号化器を考案し,垂直磁気記録に対する記録再生実験により性能評価を行ったところ,8/9(0,4/4),16/17(0,6/6)符号化に比べて良好な特性が得られることが明らかとなった。本研究は,ハードディスク装置(HDD)に代表されるディジタル磁気記録装置(情報ストレージ装置)において,パーシャルレスポンス(PR)方式と最尤復号の一つであるビタビ復号を組み合わせたPRML方式を,信号系列方向(ディスクの周方向),隣接トラック方向(半径方向)および媒介深さ方向の三次元に展開することにより,一層の性能向上を行うものである。本年度は研究実施計画に従って研究を進めた結果以下のような成果が得られた。1.記録再生系のモデル化スピンスタンド(既存)、本年度予算にて購入した任意波形発生器、ディジタルストレージオシロスコープ(既存)を用いて記録再生実験を行い、長手磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体それぞれの再生波形を取得して各記録再生系のモデル化を行った。2.高符号化率トレリス符号の開発符号化率が7/8,15/16となるパンクチャド再帰型組織畳込み(RSC)符号、ランダムインターリーバ、各種PRML方式(記録再生系を含む)を縦続接続してターボ符号化部を構成し、これに軟判定復号器を適用して繰り返し復号を行うシステムを開発した。3.記録再生シミュレーションおよび実験による確認長手媒体、垂直媒体の記録再生系のモデルを用いて、2.のシステムを計算機シミュレーション、記録再生実験をそれぞれ行った。その結果、原稿のHDDで用いられている16/17(0,6/6)符号化E2PRML方式を採用した場合に比べて良好な性能を示すことが明らかとなった。本研究は,ハードディスク装置(HDD)に代表されるディジタル磁気記録装置の高密度化のための信号処理方式に関するもので,本年度はターボ符号化・繰り返し復号化の検討を行い,以下のような成果が得られた。1.符号化率の向上と符号化率8n/8n+1化の検討

インタリーバが2のべき乗の系列に対しで構成されることから,情報系列からパリティ系列を生成した後,インタリーブした情報系列にパンクチャドされたパリティ系列を一定間隔ごとに挿入することで符号化率8n/8n+1化した多重方式を考案した。そして,符号化率が8/9,16/17のパンクチャド再帰組織畳込み(RSC)符号化の性能評価を行ったところ,繰り返し復号を行った場合にウォータホール特性が得られ,符号化率8/9の場合に良好な特性が得られることが明らかとなった。2.RLL符号化器との連接垂直磁気記録は低密度記録には不向きであることから,記録波形の最大磁化反転間隔を制限する必要がある。また,再生系のゲインコントロールや安定なクロック再生のためにもその制限は重要である。そこで,RLL符号化器を連接して最大磁化反転間隔を制限できるターボ符号化器及びその繰り返し復号化器を考案した。3.高符号化率RLL符号の開発上記のように,ターボ符号化ではパリティシンボルを挿入により符号化率が8/9,16/17と低下する。そのため,従来の8/9(0,4/4),16/17(0,6/6)RLL符号では全体の符号化率が大幅に減少してしまい,性能劣化を引き起こす。そこで,64/65(0,8)符号を新たに開発し,垂直磁気記録に対する記録再生実験により性能評価を行ったところ,8/9(0,4/4),16/17(0,6/6)符号化に比べて良好な特性が得られることが明らかとなった。
ハイテク企業の組織行動の理論的・実証的研究-文化的アプローチに基づいて-

組織文化の既存研究を文献研究することによって、組織文化は組織を安定化する機能をもっているので、組織文化と生産性や効率性との関係が中心にモデル化されてきて、マネジャーは既存の組織文化を強化することが主張されていることが分かった。しかし、とりわけハイテク企業を対象にした、今回の一連の理論的、実証的研究から、既存研究によっては論じられてこなかったいくつかの重要な「事実発見」が得られた。そのような事実発見を解釈したり、理論的に整理すれば、次のようになる。第1に、組織文化は、現状だけでなく、変化をも安定化、制度化できる機能をもっている。第2に、組織文化と、イノベーションという組織成果との間で重要な因果関係が存在する。第3に、第1と第2との視点を総合するならば、イノベーションを喚起する組織文化は、それと対立的で多様なアイデア、価値、仮定、そして下位文化を生み出すことができる。第4に、組織下位文化の高い多様性と、その低い多様性に係る人間関係志向の全社文化とは、矛盾しない。むしろそれが実現できないならば、イノベーションは十分には達成できない。第5に、組織のなかに、多様で対立的な組織下位文化を生み出すだけでなく、全社文化と組織下位文化の多様性を同時に取り込むという逆説のマネジメントが、イノベーションには必要である。今回の調査研究から、以上のような組織文化研究における新しい視点を提言できる。このような視点は、今後の組織文化研究に対して重要な示唆を与えることができるであろうが、とりわけ、今後一層競争が激しくなる、コンピュータ・情報関連の企業の研究にとって一層重要な意味を与える。今後は、国内だけでなく、海外の企業をも調査対象にして、われわれのモデルを展開していく。
PET薬剤製造における酸素18-濃縮水の品質管理法の開発

FDGを合成する上で重要なターゲット物質である^(18)O-濃縮水を再利用するため、PIXE(粒子線励起X線放出)分析法に基づく信頼性の高い品質管理法を確立した。未使用の^(18)O-濃縮水、使用済みターゲット水および再生水を対象として残留不純物(元素)の分析を行った。蒸留再生水ではターゲット水として利用可能な清浄度が保持されており、その精製効果が確認できた。PIXEの検出感度、精度、再現性は実用的な範囲にあり、PIXE分析法が18O-濃縮水の品質管理に適応できることが実証できた。本研究は、FDGに代表される種々の18F-標識薬剤を合成する上で重要な出発原料(ターゲット)である18O-濃縮水を再利用するため、PIXE(粒子線励起X線放出)分析法に基づく信頼性の高い品質管理法を確立し、これを多くのPET施設に提供することを目的とする。また、蒸留法に代わる回収ターゲット水の再生を目的とした簡便精製法(カートリッジ式精製法)の開発を試みた。実施にあたっては、最初に測定精度、再現性の高いPIXEターゲット試料の作成方法を検討し、本研究に対応できるようPIXE分析条件を最適化した。測定試料の調製は、内部標準として金属標準液を5-10ppmになるように加え、50μLをポリプロピレン薄膜に滴下、乾燥しPIXEターゲット試料とした。複数のPET施設から提供された未使用の18O-濃縮水、回収ターゲット水および再生水を対象とし、残留不純物(元素)の定量を行った。得られた結果を以下に示す。(1)20種以上の元素が検出されたが、極微量(0.01μg/mL以下)の測定は再現性に問題がある。(2)回収水の混入元素は施設間で若干の違いがあるが、塩素、ケイ素、カリウム、ナトリウム、イオウ、カルシウムが比較的多量に含んでいた。ターゲット容器素材であるチタンも検出された。(3)蒸留精製により回収水中の混入元素が効果的に除去されているが、カリウム、ナトリウムなどの低元素類の残留が確認された。(4)いずれの試料からも明らかなフッ素の存在が認められなかった。(5)各種カートリッジを組合せることによって、金属添加試料に対して良好な金属元素の排除効果を確認できた。以上の結果より、PIXE分析法が18O-濃縮水の品質管理において実用的な方法になりうる可能性を得た。今後はPIXE分析の結果が真にターゲット水の清浄度を反映し品質管理法として利用できるのか、他の不純物との関連を調べ、総合的に評価する。18^O-濃縮水(ターゲット水)は、18^F-標識薬剤を合成する上で重要な出発原料である。本研究はターゲット水を再利用するため、PIXE(粒子線励起X線放出)分析法を用いた信頼性の高いターゲット水の品質管理法を確立することを目的とする。20年度は、最適化したPIXE測定条件に基づいて得られた結果とICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析)を比較し、分析法の妥当性を確認した。さらに、使用済ターゲット水の簡便な再生方法として、活性炭、イオン交換などの各種使い捨てカートリッジに通すことで再利用可能なレベルまで精製が可能になるのかPIXE法により評価した。また、高品質なPET薬剤を得るため、製造工程管理(プロセスコントロール)の考えに基づき、18^Fの製造を含む各製造工程においてPIXEによる品質検査を実施し、製造条件の最適化を行った。(1)ICP-MS、PIXE分析の比較結果から、PIXEではCl、K、Mg量がわずかに高かったが、両者でほぼ一致した結果が得られ、PIXE法の妥当性が証明された。(2)4種類のカートリッジを連結した精製によって、多金属標準液中の元素除去率は95%と効果的に除去できることを確認した。(3)18^F-フッ化ナトリウム製剤の各製造工程においてGe半導体検出器による放射性不純物とPIXE分析による不純物元素を指標にすることで効率的、高品質な製剤化の条件設定が実現した。PIXEは微量試料で簡便、迅速な多元素同時測定が可能であり、ターゲット水の品質検査、PET薬剤の製造工程管理にとって最適な分析法であり、ルーチンな品質管理に活用できることがわかった。
酸化物材料の欠陥の定量的理解による材料開発指針への展開

平成25年度の研究の目的は、核磁気共鳴(nuclear magnetic resonance ; NMR)分光と第一原理計算を用いた局所構造解析によりBaZrO_3系プロトン伝導体の局所構造の定量的理解と粒界伝導度の向上によりプロトン伝導性を向上させることであった。本研究を遂行する過程で、NMR分光によりプロトンの長距離伝導を阻害しているプロトントラッピングを抑制できる知見が得られたため、申請書で計画していた粒界伝導度の向上でなくプロトントラッピングに着目して伝導度向上を目指す研究を行った。その結果、希土類置換BaZrO3プロトン伝導体の長距離伝導の律速過程となっている置換元素によるプロトンのトラッピングについて、拘束を受けていないプロトンの存在をNMRと熱重量分析により示した。それに加えてプロトン伝導性酸化物のキャリア濃度とキャリア形成に関わる欠陥構造、局所構造に着目して研究を行い、NMR分光法を用いたSc置換BaZrO_3プロトン伝導体の解析より局所構造がキャリア濃度に及ぼす影響について示した。さらにNMRと第一原理計算を組み合わせた手法が核位置での電場勾配を指標とすることで酸化物中の格子欠陥などの局所的な構造の理解に役立つことを示した。本研究の意義は置換元素周囲のプロトン量と酸素空孔量を定量的に明らかにすることにより、局所構造の観点からプロトン伝導性を理解する点にある。過去の研究では、電気伝導度測定や熱重量分析により巨視的な視点からプロトン伝導体の理解はかなり進んでいるが、伝導度に直接影響する置換元素周囲の構造といった微視的な観点からの理解はあまり進んでいなかった。本研究では、電気伝導度測定やX線回折では得ることが難しい置換元素周囲の欠陥の情報を局所構造に敏感なNMRと第一原理計算を用いて解析することにより、プロトン濃度と伝導度の向上に資する材料開発指針を得ることができた。(抄録なし)本年度は、Scを添加元素に用いたペロブスカイト型プロトン伝導体を作製し、母相のペロブスカイト酸化物のカチオンの違いがSc周囲の局所環境に及ぼす影響についてSc-45NMRを用いて解析した。作製した試料は、10 mol% ScドープBaZrO_3、BaCeO_3、CaZrO_3、SrCeO_3、および5 mol% ScドープSrZrO_3であった。それぞれの試料のSc-45 NMRスペクトルでは、6配位のSc、酸素空孔を含む5配位のSc、及びプロトン性欠陥を含む6配位のScと帰属されたピークが観測された。5配位のScによるピークの線形を解析した結果、5配位のScの配位多面体の等方性が母相のペロブスカイト酸化物AXO_3(A=BA,Ca,Sr, X=Ce,Zr)のAサイトとXサイトのカチオンの種類によって変化することが明らかになった。立方晶に近い構造をとるBaZrO_3やBaCeO_3では5配位のScの配位多面体の異方性が大きく、斜方晶でX0_6八面体間の歪みが大きいCaZrO_3やSrCeO_3では5配位のScがより等方的になっていると考えられた。MRスペクトルで観測されたそれぞれのScサイトによるピークの面積強度からSc周囲の酸素空孔とプロトン性欠陥の量を算出した結果、5配位のScの異方性が大きいBaZrO_3ではSc周囲の酸素空孔がH_2Oと反応してプロトン性欠陥を形成しやすく、一方、より等方的な5配位を有するCaZrO_3ではSc周囲の酸素空孔が安定に存在していることが示唆された。本年度の研究により5配位のSc周囲の等方性が欠陥の安定性に影響を与える可能性が示され、酸素空孔を含む5配位のカチオン周囲の等方性に着目した新たな材料開発へのアプローチが可能なのではないかということが示唆された。今年度は、800°C程度の高温において雰囲気を制御しながら核磁気共鳴(NMR)測定を行えるようにするため、測定用のプローブにガスを流すことができるように改良を行った。NMRプローブは先端部分に信号の検出を行うコイルがあり、コイル内に試料をセットして測定を行うため、試料部分にガスが流れるようにプローブ内部に配管を通した。実際に測定を行う超伝導マグネットにプローブを設置し、800°Cまで温度が上がることを確認した。また、材料中の酸素空孔やプロトンといった欠陥をこれまでとは異なる角度から理解することを目指してラマン分光測定とBa-137NMR測定を行った。ラマン分光測定結果から添加元素、酸素空孔及びプロトンが関係した振動モードの帰属を行い、試料の組成や熱処理条件によるラマンスペクトルの変化を観測することができた。Ba-137 NMR測定結果では、酸素空孔やプロトン性欠陥の形成により信号が観測される位置が変化することが示唆され、バリウム原子周囲の局所環境から欠陥を解析することが可能であると考えられた。これまでに得られている結果からイオン周囲の局所環境と酸素空孔やプロトンといった欠陥の安定性に着目して、伝導種としてのプロトンを材料中により多く含むような材料の開発を目指しており、今年度の成果から原子や格子の振動モードの変化など異なる視点から材料の局所環境に関する情報を得ることができ、今後伝導度などの物性値と局所構造の関係を明らかにする上で重要な指針となった。

平成25年度の研究の目的は、核磁気共鳴(nuclear magnetic resonance ; NMR)分光と第一原理計算を用いた局所構造解析によりBaZrO_3系プロトン伝導体の局所構造の定量的理解と粒界伝導度の向上によりプロトン伝導性を向上させることであった。本研究を遂行する過程で、NMR分光によりプロトンの長距離伝導を阻害しているプロトントラッピングを抑制できる知見が得られたため、申請書で計画していた粒界伝導度の向上でなくプロトントラッピングに着目して伝導度向上を目指す研究を行った。その結果、希土類置換BaZrO3プロトン伝導体の長距離伝導の律速過程となっている置換元素によるプロトンのトラッピングについて、拘束を受けていないプロトンの存在をNMRと熱重量分析により示した。それに加えてプロトン伝導性酸化物のキャリア濃度とキャリア形成に関わる欠陥構造、局所構造に着目して研究を行い、NMR分光法を用いたSc置換BaZrO_3プロトン伝導体の解析より局所構造がキャリア濃度に及ぼす影響について示した。さらにNMRと第一原理計算を組み合わせた手法が核位置での電場勾配を指標とすることで酸化物中の格子欠陥などの局所的な構造の理解に役立つことを示した。本研究の意義は置換元素周囲のプロトン量と酸素空孔量を定量的に明らかにすることにより、局所構造の観点からプロトン伝導性を理解する点にある。過去の研究では、電気伝導度測定や熱重量分析により巨視的な視点からプロトン伝導体の理解はかなり進んでいるが、伝導度に直接影響する置換元素周囲の構造といった微視的な観点からの理解はあまり進んでいなかった。本研究では、電気伝導度測定やX線回折では得ることが難しい置換元素周囲の欠陥の情報を局所構造に敏感なNMRと第一原理計算を用いて解析することにより、プロトン濃度と伝導度の向上に資する材料開発指針を得ることができた。本年度の研究から試料の組成によって5配位のSc周囲の等方性が変化することが明らかになり、Sc周囲の等方性が欠陥の安定性に影響を与えることが示唆されたことにより、添加元素であるSc周囲の局所環境と欠陥量の関係について新たな知見が得られたため研究が順調に進展していると評価した。高温NMR用プローブの改良が当初の研究計画よりも遅れたため今後は、プロトンの運動性の解析を行っていく予定である。温度可変NMR測定が可能なNMRプローブを用いてH-1、及びSc-45NMR測定を行い、NMRスペクトル、及びスピン擁和時間を解析することによりプロトンの運動性に関する情報を得る。さらに、雰囲気を制御しながら高温NMR測定が行えるようにプローブを改良することを試み、水蒸気分圧を変化させたときのプロトンの運動性の変化を明らかにすることを目指す。今後はこれまで明らかになっている欠陥構造をもとに局所環境とプロトン伝導度の関係を明らかにし、イオン周囲の局所構造を制御することにより伝導度の向上を目指して研究を進めていく予定である。(抄録なし)
分子-金属原子錯体形成機構のナノ分光学的解明

金属ナノ構造に誘起される局在プラズモンは、光(フォトン)と共鳴的に結合することで、光をナノ領域に閉じ込め、さらに光電場を増強する。本研究では、この近接場ナノプラズモニクス技術を駆使することで、距離に強く依存した分子-金属原子間の相互作用を計測するナノラマン分光装置を開発し、さらにこれを用いて、距離に応じて分子とナノ探針先端の金属原子の間に電磁気学的、化学的、さらに力学的な相互作用が各々働くことを明らかにした。本研究では、金属ナノ探針と試料間距離をオングストロームオーダーの精度で制御しながら近接場ラマン散乱スペクトルを逐次測定する方法を開発し、金属原子と分子が錯体を形成するメカニズムを解明することを目的としている。本年度は金属ナノ探針と試料間距離を逐次変化させスペクトルを測定する装置を開発した。具体的には、タッピングモードの原子間力顕微鏡を用い、カンチレバーのたわみ振動に同期した時間ゲートを検出器にかけて、ラマン散乱光を測定した。時間ゲートのタイミング(位相)をカンチレバーの振動に対して変化させることで、任意のナノ探針-試料間距離におけるラマン散乱光を選択的に検出することを可能とした。アバランシェフォトダイオードと時間ゲート付きフォトンカウンターを用い、モノクロメーターを介してラマン散乱光を検出するシステムを試作した。共振周波数が約125kHz(周期:T=8マイクロ秒)のカンチレバーを用い、ゲートの時聞幅を100ナノ秒(=T/80)とし、単層カーボンナノチューブのGバンドのピーク強度の距離依存性を測定した。その結果、10nm以内の近接領域でラマン散乱光強度が著しく増強し、距離に対して指数関数的に減衰する様子を観察することができた。試料近傍における位置分解は0.19nmであった。光を効率的に閉じこめることができる金属ナノ結晶を用いた金属ナノ探針の作製も検討した。銀ナノ結晶の作製にはポリオール法と呼ばれる無電解還元法を用い、反応過程を制御することで、立方体形状、八面体形状等のナノ結晶を作製することに成功した。白色光による銀ナノ結晶からの散乱光を観察したところ、共鳴波長が均一である、すなわち同じ光学特性を有することを確かめた。さらにカンチレバーを熱処理し、チップからのシリコンラマンピークを除去する技術の開発も行った。昨年度開発した、金属ナノ探針と試料間距離をオングストロームオーダーの精度で制御しながら近接場ラマン散乱スペクトルを逐次測定する装置を用い、アデニンナノ結晶およびカーボンナノチューブの近接場ラマンスペクトル変化を測定した。アデニンナノ結晶上で銀をコーティングした原子間力顕微鏡のカンチレバーを近接場プローブとし、試料表面と探針先端との距離が十分に離れていたとき721cm^<-1>であったラマンバンド(RBM:Ring Breathing Mode)が試料表面-探針先端間距離0.1nmのとき731cm^<-1>にシフトし、距離0nmすなわち接触時にはシフトしたバンドのラマン散乱光強度が増加し、さらに、距離-0.1nmのときにはバンドが736cm^<-1>にまでシフトすることを観察した。試料表面-探針先端間距離0.1nmのときは、探針の銀原子とアデニン分子の電子軌道が重なり始めることで、RBMの振動が摂動を受け、高波数側にシフトしたと考えられる。分子軌道計算によっても、N_3位の窒素原子が銀原子に結合したとき高波数側にシフトすることが得られ、とくに熱的に安定に化学吸着状態にあるラマンバンドの振動数と一致することを確認した。この状態は表面増強ラマン散乱の条件と同一である。さらに、距離が-0.1nmのときは形成された錯体が力により変形していることを示しており、これについても分子軌道計算の結果との一致を見た。AFMを用いることで銀原子と分子間距離を任意に制御することが可能になったことで、これまでは不可能であった錯体形成直前から錯体形成時、さらに変形まで含めたラマンバンドのダイナミック測定を実現することに成功した。さらに、カーボンナノチューブ測定では、力学的相互作用の距離依存性を利用することで、近接場ラマンイメージングの高空間分解能化を達成し、3nmの分解能を実現した。
Understanding the Gains from Wage Rigidity in a Currency Union with Default Risk: Focusing on the Relationship between Terms of Trade and Fiscal Balance

本研究ではGM (2016)と異なりデフォルトリスクを伴う共通通貨圏では名目賃金の硬直性は経済厚生損失削減に寄与しないこと、つまり、名目賃金の硬直性が低いほど経済厚生損失は削減されることを変動相場制との対比において明らかにする。そのため、Uribe (2006, JME)のデフォルトメカニズムが導入された動学的確率的一般均衡(Dynamic Stochastic General Equilibrium、DSGE)に基づく小国開放経済モデルを導出し、経済厚生損失が様々な賃金硬直性の下でどのような影響を受けるか検討する。
赤痢菌の細胞侵入に関わるプラスミド遺伝子の構造と機能

近年分子生物学の進歩により病原細菌のビルレンスを支配する遺伝子を分子遺伝学的に解析し、発症の分子機構を素反応のレベルで解析し、その結果を総合的に一連の生化学的反応として理解することが可能になりつゝある。本研究は感染症の立場からのみならず、細胞侵入性、すなわち生きた菌が生きた上皮細胞(本来食作用をもたない)に侵入して増殖(一次細胞侵入性という)し、さらに隣接細胞に順次拡散(二次細胞侵入性という)していくという純生物学的にも極めて特異な発症機構を示す赤痢菌をとりあげ、その病理発生機構を分子レベルで理解しようというものである。細胞侵入性に関与する巨大プラスミドを分子遺伝学的に解析し、SalI制限酵素地図を作成し、その上の少くとも7ケ所のビルレンス関連領域を同定した。SalI断片G上には116KDの蛋白を支配するvirGシストロンが存在し、その産物の所在を決定し、それが二次細胞侵入性に必須であることを見出した。SalIーF断片上には30KDの蛋白を支配するATに富むvirFシストロンが存在し、本プラスミド上に存在する他のビルレンス関連遺伝子の発現を転写レベルでポジチブに制御している。連続したSalI4断片、BーPーHーD上には領域1から5と名づけた10数個のビルレンス関連遺伝子群があって、B端に存在するvirBシストロンは33KDの蛋白を支配し、その転写はvirFによってポジチブに調節されている。さらにvirBのコードする蛋白がipaB,ipaC,ipaDをはじめとし、領域25に存在するビルレンス関連遺伝子群の転写をポジチブに調節していた。他方、染色体上に存在するビルレンス遺伝子の一つ、kcpAもクローン化し、蛋白産物を同定し、その役割を明らかにした。ミニセル法および塩基配列の決定によりこの領域には13KDの蛋白をコードする単一のシストロンkcpAが存在することが明らかになった。赤痢菌の病原性遺伝子は染色体上に少なくとも3ヶ所,また230Kbプラスミド上には細胞侵入に必須な遺伝子が存在する。赤痢菌をはじめとする侵入性病原菌は、菌と細胞表層の相互作用により何らかの機構で菌が細胞へ侵入し、これが感染成立にとって不可欠なステップとなる。そこで赤痢菌の細胞侵入機構を明らかにする目的で、230Kbプラスミド上の病原性遺伝子の分子遺伝学的解析を試みた。前年度までに作製した30.4株のTn【5!_】挿入病原性喪失変異株を用いて、(1)Tn【5!_】挿入部位の決定、(2)Tn【5!_】挿入病原性喪失部位を含む各種制限酵素断片の病原性回復能の試験、を行ない以下の結果を得た。(1)230Kbプラスミド上には少なくとも13ヶ所の病原性にかかわる遺伝子領域が存在すること、(2)その中の1つ、VirGと称する領域は隣接細胞再感染に必要なこと、(3)細胞侵入に直接かかわる遺伝子領域の1つ【virF!_】遺伝子の蛋白、全塩基配列、アミノ酸一次配列、転写の方向を結定し、(3)230Kbプラスミド上の各病原性遺伝子領域の大きさと相互の配列を明らかにした。一方これらの遺伝子の役割を明らかにし赤痢菌の動態を簡便に解析する目的で、96穴マイクロタイターにサル腎上皮細胞を単層培養したものをつくり、これに菌を感染させ経時的に感染後の培養細胞の変化を調べる系を確立した。

さらに本研究で解析した種々病原性喪失変異赤痢菌を用いこの系の有効性を検証し、また多数の野外分離赤痢菌や腸管組織侵入性大腸菌の細胞内感染能を迅速に調べる目的にも著るしく有用なことを示した。現在230Kbプラスミド上の各病原性遺伝子領域を各々含むDNA断片をベクターヘクローニングしその遺伝子産物をミニセル法で解析している。したがって230Kbプラスミド上の病原性遺伝子の構造とその産物、そして本研究にて得られた培養細胞内感染実験系を組み合わせ、赤痢菌の細胞表層と上皮細胞の相互作用と侵入機構を次年度以降明らかにする予定である。赤痢菌は菌が腸上皮細胞に接解後に,何らかの相互作用により上皮細胞に食作用を誘発しこれにより侵入すると考えられている.この細胞侵入に関与する遺伝子は230Kbプラスミド上に存在する.そこで赤痢菌の細胞侵入機構を明らかにする目的で,プラスミド上のビルレンス遺伝子の群の遺伝子配列,形質発現,産物の種類,局有部位そしてこれら蛋白の役割を解析している.本研究ではすでに230Kbプラスミド上のビルレンス領域中,virFとvirGの各々につきその正確な位置を明らかにし,さらにこれ以外の領域についてはSalI断片BーPーHーD上に存在することを明らかにしている.そこで本年度は, virFはその役割を,virGは遺伝子の微細構造,形質発現,産物を解明し,さらにBーPーHーD領域についても詳しい分子遺伝学的解伏を実施し似下述べる諸点を明らかにした. (1)Tn5挿入変異によりBーPーHーD上31Kb内に少なくとも5っのビルレンス領域(Regー15と仮称)を同定した.(2)Regー2と称する5.1Kb領域は他の4領域やvirFあるいはvirGと異ったビルレンス形質に関与し, 57ー,43ー,39ーKdの3つの抗原蛋白を産生していた.(3)31ーKbのDNA領域は調べた計15の赤痢属,EIECの大プラスミドすべてに高度に保存されていた.(4)これとは約43Kb離れ存在するvirGの(すでに遺伝子産物とその塩基配列は報告済み)が, Regー2と産生する抗原蛋白量を正に調節する機能を有していた.(5)virGは130Kdの抗原蛋白を産生し,そこには3276塩基対からなるopenーreadingーframeがあった.本年度得られた知見に基づき,さらに(1)virFの調節系の分子機構,(2)virG蛋白の生物活性の解明,(3)31Kbビルレンス領域内の遺伝子解析を次年度は行なう予定である.近年分子生物学の進歩により病原細菌のビルレンスを支配する遺伝子を分子遺伝学的に解析し、発症の分子機構を素反応のレベルで解析し、その結果を総合的に一連の生化学的反応として理解することが可能になりつつある。本研究は感染症の立場からのみならず、細胞侵入性、すなわち生きた菌が生きた上皮細胞(本来食作用をもたない)に侵入して増殖し、さらに隣接細胞に順次拡散していくという純生物学的にも極めて特異な発症機構を示す赤痢菌をとりあげ、その病理発生機構を分子レベルで理解しようというものである。すでに初年度、第2年度にえられた成果をふまえ、最終年度において本プロジェクトの一応の完結をみることになった。その成果をまとめると次の通りである。細胞侵入性に関与する巨大プラスミドを分子遺伝学的に解析し、SalI・制限酵素地図を作成しその上に少くとも7ケ所のビルレンス関連領域を同定した。SalI断片G上には116KDの蛋白を支配するvirGシストロンが存在し、その産物の所在を決定し、それが二次細胞侵入性に必須であることを見出した。
Rho/Rho kinase の創傷治癒における役割の解明

Rho kinase阻害群ではコントロール群と比較し、gap sizeの縮小、細胞の移動速度の有意な促進を認めた。また、ウェスタンブロッティング法によるタンパクの解析において、Rho kinase阻害によってcofilinの活性化が認められた。そして、糖尿病モデルマウスにおいて、コントロール群に比べ、Rho kinase阻害群が有意に潰瘍面積の縮小を認め、組織検査において著明な細胞遊走が認められた。以上から、創傷治癒においてRho kinase阻害剤の有用性を明らかにした。糖尿病モデルマウス皮膚潰瘍におけるRho kinase阻害剤の有効性を検討した。11週齢の糖尿病モデルマウス(BKS.Cg-Dock7m+/+Leprdb)を用いて、両側背部に1個ずつ直径1cm大の皮膚欠損を作成した。これに対して左をコントロール群として生理食塩水、右にはRho kinase阻害剤(1mg/ml)を皮膚欠損部周囲にそれぞれ合計0.4ml(10mg/kg)皮下注射を行い、潰瘍面積をそれぞれ計測した。コントロール群に比べ、Rho kinase阻害群が有意に潰瘍面積の縮小を認めた。また、Rho kinase阻害剤を投与後、5日目、10日目、15日目の背部皮膚をサンプルとして採取し、免疫染色、およびH.E.染色を行った。これにより、コントロール群と比較して細胞が遊走してきている程度を明らかにできた。以上から、糖尿モデルマウスの創傷治癒においてRho kinase阻害剤の有用性を明らかにすることができた。まず、siRNAトランスフェクション法を用いてRhoを阻害、Rho kinase阻害剤(Y27632)10μMを用いてRho kinaseを阻害し、皮膚線維芽細胞の遊走能力に及ぼす効果についての解析を行った。500μmの溝gap(仮想の創傷)を作成し、gap size、細胞の移動速度をコントロール群、阻害群でそれぞれ計測した(wound healing assay)。Rho阻害では、コントロール群と比較して、6h・12h・24hで明らかな有意差は認めなかった。しかし、Rho kinase阻害群ではコントロール群と比較し、gap sizeの縮小、細胞の移動速度において有意な促進を認めた。さらに、タイムラプス顕微鏡システムを用いて、リアルタイムで細胞が溝gapに向かって遊走し、埋めていく様子を観察した。Rho kinase阻害群では線維芽細胞の形状がダイナミックに変化することで、細胞遊走速度が上昇することがわかった。次に、Rho/Rho kinaseのシグナル伝達経路を解明するために、Rho/Rho kinaseの標的分子であるcofilinの活性化の状態と線維芽細胞遊走との相関について調べた。siRNA法により、cofilinを阻害しwound healing assayを行ったところ線維芽細胞の遊走が著明に阻害された。また、Rho kinase阻害によってcofilinの活性化(western blottingで解析)が認められたことから、Rho kinase阻害による線維芽細胞遊走の促進のメカニズムにおいてcofilinの関与が示唆された。創傷治癒において線維芽細胞の遊走は非常に重要な因子である。したがって、今回の実験結果をさらに発展させ、応用することで難治性皮膚潰瘍の新たな創薬が期待できる。この点において本研究の意義があり、かつ重要性が存在する。H24年度は糖尿病モデルマウス皮膚潰瘍におけるRho kinase阻害剤の有効性を検討する。11週齢の糖尿病モデルマウス(BKS.Cg-Dock7m+/+Leprdb)を用いて、両側背部に1個ずつ直径1cm大の皮膚欠損を作成する。これに対して左をコントロール群として生理食塩水、右にはRho kinase阻害剤(1mg/ml)を皮膚欠損部周囲にそれぞれ合計0.4ml(10mg/kg)皮下注射を行い、潰瘍面積をそれぞれ計測する。さらには、H.E.染色、免疫組織染色法を用いてRho kinase阻害剤が糖尿病モデルマウスの線維芽細胞に与えている影響を明らかにする。具体的には、Rho kinase阻害剤を投与後、5日目、10日目、15日目の背部皮膚をサンプルとして採取する。線維芽細胞のマーカーである抗vimentin抗体を用いて線維芽細胞を免疫染色、およびH.E.染色を行う。これにより、コントロール群と比較して線維芽細胞が遊走してきている程度を明らかにできると考えられる。以上から、糖尿モデルマウスの創傷治癒においてRho kinase阻害剤の有用性を明らかにする。H24年度の研究費使用計画予定は以下のとおりである。各種抗体(RhoA, Rho kinase, vimentin等/150,000円)、Rho kinase阻害剤(90,000円)、Gradient gel(50枚/100,000円)、糖尿病モデルマウス(20匹/260,000円)、ガラス器具、ディッシュ等(200,000円)、研究結果発表費用(150,000円)、論文校正など(50,000円)である。
マルチメディア作品制作を支援する総合学習カリキュラムの開発と評価

本研究は,中学生が,CD-ROMとインターネットという情報技術を用いて,幼稚園児や小学生という異年齢の集団をユーザとしたマルチメディア作品を作成したり,またインターネットサイトを開設する過程を,実証的に分析することによって,制作過程の特色とその成立要因を探ることを目的とした。研究成果としては,中学校における「総合的な学習の時間」に対応した情報教育のカリキュラムを開発したことと,以下の3点での評価研究による知見が得られた。1,幼稚園教師のリアルオーディエンスは,中学生が効果的なマルチメディア作品を制作するうえで効果的であった。2,マルチメディア作品の再構成プロセスは,ユーザの特性理解に効果的であった。3,総合学習カリキュラムの開発は,マルチメディア作品の制作を取り入れた情報教育において効果的であった。本研究は、中学生が幼稚園との異年齢交流の場面において、マルチメディア作品を制作し、上演する過程を分析することにより、その活動の特徴、および中学生の幼稚園児特性の理解度の変容、マルチメディア技法の特性の理解度の変容等の特徴を明らかにすることを目的としている。本年度は、中学生がマルチメディア電子紙芝居を、Visual Basicを用いたプログラミングによって制作した。対象は、大阪教育大学附属池田中学校3年生である。その中から、15名の生徒を有志で募り、制作過程で数回の質問紙調査を実施した。その結果、上演前の制作段階では、十分な幼稚園児の特性理解ができていなかったが、上演後の幼稚園教師による評価および改善意見を得た後では、幼稚園児特性の理解もマルチメディア技法の特性理解もともに向上することが分った。さらにそうした評価や改善意見を取り入れて自己のマルチメディア電子紙芝居を再構成し、再上演を行った。ただしその結果については、この実践が3月上旬に行われたためまだ十分な分析結果は得れられていない。来年度は、こうした知見を生かして、インターネットホームページにおいて電子紙芝居やマルチメディアゲームを制作し、それへの評価意見の検討と作品の再構成過程を分析することを計画している。なお、本年度は、研究成果の発表をアメリカ合衆国ニュー・メキシコ州サンタフェにて行われたICTE (International Conference on Technology and Education)第15回大会にて行ったところ、大変高い評価を得ることができた。今年度の研究では、大きく2つの研究を実施した。一つ目は、マルチメディア作品制作を学習活動の一つとして単元に位置付けているカリキュラムを分析したことである。対象校は、守口市と横浜市の小学校二校である。両校ともに、各学年において、マルチメディアパソコンを用いた電子紙芝居やインターネットホームページの制作活動を生徒に行わせている。対象にした単元は、合計8個である。開発された単元の共通する特徴は、メディアミックスを行っている、クロスカリキュラムを構成している、年間を通したコンピュータリテラシー教育との関連をつけている、作品の発表活動に工夫が見られる等が明らかになった。二つ目として、マルチメディア通信を用いた国際交流学習を実践し、その特徴を明らかにした。大阪教育大学附属池田中学校と姉妹校のHoly Cross Convent School(英国)との間で、歌舞伎プロジェクトを実施した。このプロジェクトでは、両国の生徒が、シナリオ作り、音楽作り、衣装作りを分担して、それぞれの情報を電子メールの添付ファイルとして送りあい、最終的に国際テレビ会議システムを用いて演劇の上演を見せあうという流れになっている。この実践を対象にして、カリキュラム運営上の問題解決過程を、教師と生徒の電子メールの内容分析により明らかにした。結果としては、問題は、日英の学校の休暇スケジュールの差異、異文化の理解不足、そして問題解決のスタイルの違いによって生じることが分かった。本研究は、中学生が、CD-ROMとインターネットという情報通信技術を用いて、幼稚園児や小学生という異年齢の集団をユーザとしたマルチメディア作品を制作したり、海外の姉妹校との国際交流を行う過程を実証的に探ることを通して、マルチメディア作品の制作を取り入れた情報教育のカリキュラムを開発することを目的としている。本年度は、これまでの2年間の基礎的研究に基づき、応用的な研究として、単元「子どもが遊べるマルチメディアゲームを作ろう」と単元「日英ドラマコラボレーションをしよう」を開発した。それぞれ、中学校3年で「総合的な学習の時間」として実施されるモデルプランである。本学附属池田中学校において研究授業を実施し、授業者へのインタビュー、マルチメディア作品の内容分析、及び、子どもへのアンケート調査を行い、カリキュラムの評価とした。