hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気圧非平衡プラズマ用いた高品質酸化亜鉛薄膜の低温高速形成法の開発

本研究では、大気圧非平衡プラズマを用いた高品質酸化亜鉛薄膜の低温高速形成技術の開発を目標に、以下の研究を行った。まず、大気圧非平衡プラズマを水に照射させた際の放電特性を調べた結果、プラズマと水の分解反応より生成したOHラジカル強い発光が確認された。また、水に溶解した物質と大気圧非平衡プラズマとの相互作用を調べるため、プラズマを照射した水中の有機分子の反応を調べた結果、プラズマから気液界面を通して供給された酸化に寄与するOHラジカルなどが、水中有機分子に影響を与えることがわかった。これらの結果を基に、製膜前駆体を溶解した液滴に大気圧非平衡プラズマを照射し、低温での酸化亜鉛薄膜形成を実現した。本研究では、フレキシブルデバイスの高性能化・高機能化技術、また革新的なフレキシブルデバイス創製技術の実現に向けた、フレキシブルデバイス作製プロセスにブレークスルーをもたらす技術開発を念頭に、フレキシブルデバイスの実用化で必須である高品質酸化亜鉛薄膜の低温高速形成技術の開発を目標に、以下の研究を行った。まず、大気圧非平衡プラズマ支援による酸化亜鉛薄膜形成技術の開発を念頭に、大気圧非平衡プラズマからの高密度・高活性な粒子入射束に対する、ミストとプラズマとの反応を調べる目的で大気圧非平衡プラズマを液体に照射させた際の放電特性を調べた。プラズマ・液体界面における発光測定では、プラズマと液体の表面との距離を変えることによって、生成するラジカル種を制御可能であることが明らかとなり、プラズマと液体との距離を近づけることにより液体(水)の分解反応より生成したOHラジカル強い発光が確認された。この結果は、酸化亜鉛形成に必須の酸化促進に有効な酸化剤(OHラジカル)の供給がミストから供給が可能であることを示唆している。また、ミストに溶解した物質と大気圧非平衡プラズマとの相互作用を調べるため、液体を介してプラズマを照射した際の液体中の有機分子の反応を調べた。プラズマ照射後の水中の有機分子の構造を赤外吸収ならびにX線光電子分光法を用いて調べたところ、分子の酸化反応に加えて分解反応が顕著に生じていることを明らかにした。この結果により、プラズマから気液界面を通して供給されたOHラジカルなどの酸化に寄与するラジカルが、液中への有機分子に影響を与えていることを明らかにした。これらの結果を基に、製膜前駆体を溶解した液滴に大気圧非平衡プラズマを照射して酸化亜鉛薄膜形成を行い、低温での酸化亜鉛薄膜形成を実現した。まず、大気圧非平衡プラズマ支援による酸化亜鉛薄膜形成技術の開発を念頭に、材料供給のためのミストと大気圧非平衡プラズマとの相互作用を調べるために、大気圧非平衡プラズマを液体に照射させた際の放電特性を調べた。プラズマ・液体界面における発光測定では、OHラジカルやOラジカルの発光が確認された。この結果は、プラズマ照射による液体の分解により液体に起因した分解生成物(O、OH)が生成されることを示しており、酸化亜鉛形成に必須の酸化促進に有効な酸化剤をミストから供給可能であることを示唆している。また、大気圧非平衡プラズマ支援による酸化亜鉛薄膜形成の基礎過程を調べるために、低圧プラズマによるプラズマ支援CVDを用いた酸化亜鉛薄膜形成を行った。その結果、プラズマへの酸素添加により基板温度200°C程度の低温で良好な結晶性を持つ酸化亜鉛薄膜の作製を実現することを明らかにした。また、製膜された酸化亜鉛薄膜の表面を走査型顕微鏡(SEM)により観察したところ、ミストに起因した半球状の形状をした表面構造が確認された。この結果は、酸化亜鉛材料として供給するミストのサイズ制御とプラズマ特性の最適化により、表面構造の制御が可能であることを示している。本年度は大気圧非平衡プラズマの放電基礎特性評価と、大気圧非平衡プラズマ支援による酸化亜鉛薄膜形成技術の開発を目標に研究を進めてきたが、大気圧非平衡プラズマの基礎特性評価ためのプラズマ源作成の設計が遅延しており、そのため、大気圧非平衡プラズマで反応を支援したミストCVDによる酸化亜鉛薄膜の形成技術の開発も、来年度にずれ込んでいる。まず現在所有の大気圧非平衡プラズマ源で、大気および液体のとの相互作用に関する研究を行い、酸化を促進するOHおよびOラジカルの多量生成が可能であることを見いだしており、新規大気圧非平衡プラズマ源開発のための予備的な知見を得られているので、来年度前半でプラズマ源作成を行い、基礎特性評価を行う。

また、その遅延を回復する目的で、大気圧非平衡プラズマ支援による酸化亜鉛薄膜形成技術の開発の一環として、低圧プラズマを用いたプラズマ/ミスト相互作用の研究を進めており、低温での高結晶性の酸化亜鉛の作製と酸化亜鉛薄膜の表面形状の制御に関する知見を得ている。本年度得られた大気圧非平衡プラズマの特性の知見を生かし、大気非平衡プラズマCVDに適したプラズマ源の開発を早急に行う。これと平行して、本年度得られた低圧プラズマにおけるプラズマ/ミスト相互作用の結果を生かし、大気圧非平衡プラズマ支援による酸化亜鉛薄膜形成技術の開発を推進する。大気圧非平衡プラズマによる酸化亜鉛薄膜形成技術を基に、酸化亜鉛薄膜の高品質化を実現するため、大気圧非平衡プラズマに対する製膜前駆対の気相反応と酸化亜鉛薄膜の表面反応過程を調べ、酸化亜鉛薄膜形成機構を解明する。大気圧非平衡プラズマとストとの反応を質量分析、発光分光で解析し気相反応過程を調べる。また、気相反応生成物の薄膜形成における表面反応過程を明らかにする。さらに、大気圧非平衡プラズマで生成された高密度・高活性な特性を生かした低温での結晶制御技術の確立を目指し、表面反応過程から大気圧非平衡プラズマ照射による表面反応による生成熱の見積り、結晶性の制御する因子を同定し低温での酸化亜鉛薄膜の結晶性制御を実現する。大気圧非平衡プラズマによる酸化亜鉛薄膜形成技術と酸化亜鉛薄膜の低温での結晶性制御を駆使し、酸化亜鉛薄膜の物性制御した酸化亜鉛薄膜の形成を行い、高品質透明酸化物デバイスとしての機能性の診断を行う。本年度得られた、表面構造制御技術を確立し太陽電池用の高品質透明導電膜の応用を目指して酸化亜鉛薄膜を形成し、太陽電池用高品質透明導電膜しての機能性を調べる。本申請における設備備品費は、研究計画・方法で述べた実験に用いる紫外領域の発光分光分析が必要となったため、紫外線の測定が可能なマルチチャンネル分光器、および、放電電圧・電流波形等の測定に必要なデジタルフォスファーオシロスコープの購入に要する費用に充てる。消耗品費は、プラズマ源を形成するための特注の真空部品や、酸化物透明半導体製膜のための使用する製膜用材料や薬品、および、高純度ガスの購入に要する費用に充てる。旅費等の細目に計上した経費は、本研究の成果を論文ならびに国内外の会議において発表するため要する投稿料、旅費に充てる。
患者個別のガンマ解析法の開発，及び，機械学習を用いた簡易的ＱＡ方法の開発

1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発本研究は,放射線治療検証時に三次元測定装置(ArcCEHCK)を用い,臓器位置や治療計画の複雑さを考慮した線量精度の解析法を開発することである.平成30年度は,ArcCEHCKを用いた従来検証法と体内臓器を考慮した線量再構成法によるパス率の比較,さらに,体内臓器位置を実測線量分布上に可視化させる手法の開発の2項目を実施した.一つ目として,ArcCEHCKを用いた従来検証法と,体内臓器を考慮するための線量再構成法における線量精度の比較を前立腺癌において実施した.従来検証法と比較し,線量再構成法は結果を過大評価していることが明らかとなり,ArcCEHCKで測定した実測線量分布を基に,体内臓器位置を考慮する検証法の必要性を示した.二つ目として,体内臓器位置を実測線量分布上に可視化させるためのアルゴリズム開発を行った.可視化させるためのアルゴリズムとして,Beams-eye-view(治療装置から患者を見る視点)で臓器の重なり具合を定量的に評価する臓器重複評価法を開発した.2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発本研究は,機械学習を用い線量精度を予測することである.平成30年度は,高精度放射線治療を施行した症例の治療計画から線量精度の予測可否を検討した.京都大学医学部附属病院放射線治療科で,2015年から2017年までに高精度放射線治療を実施した600例を対象に,治療計画の複雑さ,治療機器の種類,エネルギーなどから,線量精度を予測する仕組みを構築した.予測には機械学習で用いられる回帰木,重回帰分析,ニューラルネットワークを用い精度を評価し,ニューラルネットワークが最も高い精度を有することを明らかにした.本研究計画は,高精度放射線治療の精度検証時において,線量誤差の原因追求と線量検証の簡便化を目的としている.これらを達成するために,1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発と,2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発を実施している.1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発においては,基礎検討として従来法と線量再構成法の比較から提案手法の必要性を明らかにした.また,提案手法を実施するために臓器位置と線量誤差の関係性を評価する臓器重複評価法を開発した.2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発においては,当院で高精度放射線治療を実施した患者を対象に,治療計画の複雑さや治療機器,エネルギーの違いを考慮し機械学習でモデル作成,検証をした.機械学習を用いて予測した線量精度は,実測線量検証における線量精度と比較し同等であることを明らかにした.1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発開発アルゴリズムの妥当性を検討し,臨床例を用いた解析から提案手法の有用性を示す.2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発実測線量分布を基に線量精度の予測を行い,妥当性,有用性を検討する.1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発本研究は,放射線治療検証時に三次元測定装置(ArcCEHCK)を用い,臓器位置や治療計画の複雑さを考慮した線量精度の解析法を開発することである.平成30年度は,ArcCEHCKを用いた従来検証法と体内臓器を考慮した線量再構成法によるパス率の比較,さらに,体内臓器位置を実測線量分布上に可視化させる手法の開発の2項目を実施した.一つ目として,ArcCEHCKを用いた従来検証法と,体内臓器を考慮するための線量再構成法における線量精度の比較を前立腺癌において実施した.従来検証法と比較し,線量再構成法は結果を過大評価していることが明らかとなり,ArcCEHCKで測定した実測線量分布を基に,体内臓器位置を考慮する検証法の必要性を示した.二つ目として,体内臓器位置を実測線量分布上に可視化させるためのアルゴリズム開発を行った.可視化させるためのアルゴリズムとして,Beams-eye-view(治療装置から患者を見る視点)で臓器の重なり具合を定量的に評価する臓器重複評価法を開発した.2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発本研究は,機械学習を用い線量精度を予測することである.平成30年度は,高精度放射線治療を施行した症例の治療計画から線量精度の予測可否を検討した.京都大学医学部附属病院放射線治療科で,2015年から2017年までに高精度放射線治療を実施した600例を対象に,治療計画の複雑さ,治療機器の種類,エネルギーなどから,線量精度を予測する仕組みを構築した.予測には機械学習で用いられる回帰木,重回帰分析,ニューラルネットワークを用い精度を評価し,ニューラルネットワークが最も高い精度を有することを明らかにした.本研究計画は,高精度放射線治療の精度検証時において,線量誤差の原因追求と線量検証の簡便化を目的としている.これらを達成するために,1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発と,2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発を実施している.1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発においては,基礎検討として従来法と線量再構成法の比較から提案手法の必要性を明らかにした.また,提案手法を実施するために臓器位置と線量誤差の関係性を評価する臓器重複評価法を開発した.2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発においては,当院で高精度放射線治療を実施した患者を対象に,治療計画の複雑さや治療機器,エネルギーの違いを考慮し機械学習でモデル作成,検証をした.

機械学習を用いて予測した線量精度は,実測線量検証における線量精度と比較し同等であることを明らかにした.1三次元線量分布に対する患者個別ガンマ解析法の開発開発アルゴリズムの妥当性を検討し,臨床例を用いた解析から提案手法の有用性を示す.2機械学習を用いた簡易的品質保証法の開発実測線量分布を基に線量精度の予測を行い,妥当性,有用性を検討する.
アジア太平洋地域における連携工学設計教育ネットワークの構築

本研究では国際的に活躍できる技術者を育成するために、金沢工業大学(以降、本学と呼ぶ)で実施している工学設計教育を、アジア太平洋地域の高等教育機関3校、すなわち、シンガポール理工学院(シンガポール)、ローズハルマン工科大学(米国)および亜洲大学(台湾)と連携を取りながら展開してきた。各国の文化の違いに起因する諸問題を解決するために、先ず本学と連携3校との間で共通のメインテーマを設定し、4校が共通の基盤のもとで連携工学設計教育を推進した。円滑に連携工学設計教育を実施するために、本学の教員が連携3校を訪問し、教員及び学生と連携工学設計教育の実施要領の打ち合わせ、中間成果及び最終成果の確認と評価を行った。連携のリーダー校の教員が直接相手校を訪問し、意思の疎通をはかることはこのような教育を推進する上で重要であることを改めて確認できた。また、連携工学設計教育で同期型授業運営システムの可能性を検討するために、本学とローズハルマン工科大学の間でネットワークを構築し、両校の教員と学生がインターネットを利用したウエブ会議を開催し、両校の学生チームがそれぞれに学習成果の中間発表を行い、情報と意見交換を行った。その結果、同期型授業運営の利点が明らかとなり、その可能性が確認できた。最終年度でほ、本学の工学設計科目の学習成果を公開発表するポスターセッションにローズハルマン工科大学および亜洲大学の教員と学生を招き、3校の学生が成果発表を実施し、交流する機会を設けた。3校の学生と教員は、成果発表の内容と実施上の問題の確認と討論を行った。また、3校の教員がこれまでの連携工学設計教育を総括し、今後の取り組み方を議論するための打ち合わせを本学で実施した。そして、連携工学設計教育を今後も引き続いて協力に推進することを確認した。本研究では、我が国発の工学設計の実践教育を外国の大学と共同して実施し、その評価法を検討する。金沢工業大学が推進してきた工学設計教育に外国人学生が参画し、チーム活動を実施し、工学設計プロセスを体験する教育システムを構築する。平成17年度は以下の通り実施した。(1)提携校への工学設計教育の導入シンガポール理工学院(シンガポール)およびローズハルマン工科大学(米国)を訪問し,実施されている工学教育を調査した.また,本学で実施されている工学設計教育のシンガポール理工学院およびローズハルマン工科大学での展開性を検討した。(2)提携校における授業運営方式の検討シンガポール理工学院およびローズハルマン工科大学における工学設計教育に関する授業運営方式を検討した。(3)提携校における学習計画方式の検討シンガポール理工学院およびローズハルマン工科大学における工学設計教育に関する学習計画方式を検討した。(4)シンガポール,米国,日本の学生プロジェクト推進のためのコンセンサスの検討申請者らの企業での海外プロジェクトの経験を生かし、工学設計過程推進における文化の違いからくる考え方の相違をシミュレーションし、その方策を検討した。(5)同期型授業運営システムの検討学生のプロジェクト活動を推進するための同期型共同授業システムを検討し、実際の工学設計の授業において適用可能であるかを調査した。(6)地域環境計測とデータ整理地域環境に関連したプロジェクトテーマが遂行された場合に備えて、地域の基礎的な環境データ(気温・大気等)の観測を実施した。平成18年度は以下の通り実施した。(1)提携校への工学設計教育の導入

昨年度に引き続き、シンガポール理工学院(シンガポール)およびローズハルマン工科大学(米国)を訪問し、実施されている工学教育を調査した。また、本学で実施されている工学設計教育のシンガポール理工学院およびローズハルマン工科大学での展開性を検討した。(2)提携校における授業運営方式の検討シンガポール理工学院およびローズハルマン工科大学における工学設計教育に関する授業運営方式を検討し、発展させた。(3)提携校における学習計画方式の検討シンガポール理工学院およびローズハルマン工科大学における工学設計教育に関する学習計画方式を検討し、発展させた。(4)シンガポール、米国、日本の学生プロジェクト推進のためのコンセンサスの検討学生の工学設計活動における成果効果について、その方式、運用形態について検討した。(5)同期型授業運営システムの検討学生のプロジェクト活動を推進するための同期型共同授業システムを検討し、実際の工学設計の授業において適用可能であるかを調査した。(6)地域環境計測とデータ整理昨年度に引き続き、地域の基礎的な環境データ(気温・大気等)を収集するための観測を実施した。本研究では、我が国発の工学設計の実践教育を外国の大学と共同して実施し、その評価法を検討する。金沢工業大学が推進してきた工学設計教育に外国人学生が参画し、チーム活動を実施し、工学設計プロセスを体験する教育システムを構築する。平成19年度は以下の通り実施した。(1)提携校への工学設計教育の導入シンガポール理工学院(シンガポール)およびローズハルマン工科大学(米国)を訪問し、実施されている工学教育を調査した。今年度はさらに亞洲大学(台湾)も我々の連携工学設計教育のプロジェクトに参加し、4校が連携を取りながら工学設計教育を推進した。(2)提携校における授業運営方式および学習計画方式の検討シンガポール理工学院、ローズハルマン工科大学、亞洲大学における工学設計教育に関する授業運営方式および学習計画方式を検討し、発展させた。(3)4校の学生プロジェクト推進のためのコンセンサスの検討学生の工学設計活動における成果報告について、その方式、運用形態について検討した。今年度は本学においてローズハルマン工科大学および亞洲大学の学生と本学の学生が共同で成果報告会を実施した。(4)同期型授業運営システムの検討学生のプロジェクト活動を推進するための同期型共同授業システムを検討した。今年度は本学とローズハルマン工科大学の間でネットワークを構築し、両校の教員と学生がインターネットを利用したウエブ会議を開催し、両校の学生チームがそれぞれに学習成果の中間発表を行い、情報と意見交換を行った。(5)地域環境計測とデータ整理昨年度に引き続き、地域の基礎的な環境データ(気温・大気等)を収集するための観測を実施した。
大腸癌の多様性を制御する「マイクロエクソン」の同定

大腸癌臨床検体正常部・癌部のRNA-seq dataを用いて、癌部と正常部でスプライシングに差のあるマイクロエクソンを同定。統計学的に7つの候補マイクロエクソンを絞り込んだ。さらに、各マイクロエクソンにおけるスプライシング変化の統計的処理により、スプライシングに差異のあるマイクロエクソンが複数抽出された。これらは異なるデータセットで同一の傾向があった。また、大腸癌細胞株・臨床検体でもスプライシングの差異、発現量に同一の傾向を認め、In vitroで再現性を確認した。CAM近傍イントロン領域の一部は進化的保存度が高かった。さらに、該当領域に統計的に濃縮された6-8塩基の特異的配列を認めた事からマイクロエクソンの転写産物または翻訳産物は何らかの生物学的重要性に関連し、特異的スプライシング制御機構が存在している可能性が示唆された。これら候補スプライシング因子についてshRNA発現ベクターと大腸癌細胞株を用いたRNA干渉による遺伝子発現抑制実験を行なった結果、PTBP1、RBFOX2がCAMの一部であるPTK2、SNX21遺伝子のスプライシング変化に関連する可能性が示された。今後は、PTBP1、RBFOX2に対するshRNA発現ベクター導入大腸癌細胞株と過剰発現系を用いたレスキュー実験、過剰発現実験を行い2者の関係をさらに確認する。また、CLIP-seqやRIP-seqの公共データを解析しこれら因子とpre-mRNAとの結合を推定し、実験的な検証を行うことでマイクロエクソンのスプライシング制御に関わる分子機構を解明する。予定していた実験を順調に進め、候補マイクロエクソンの絞り込み、さらにはスプライシング調節因子の発現抑制細胞株でのvalidationまで進んでいる。PTBP1、RBFOX2に対するshRNA発現ベクター導入大腸癌細胞株と過剰発現系を用いたレスキュー実験、過剰発現実験を行い2者の関係をさらに確認する。
ヒト乳歯幹細胞の同定および純化に関する研究

本研究では、SSEA-4がヒト乳歯由来の幹細胞を同定・純化するための特異的マーカーとして利用できるかについて検討を行った。SSEA-4陽性乳歯歯根膜細胞の68.4%およびSSEA-4陽性乳歯歯髄細胞の85.7%が脂肪細胞と骨芽細胞への分化能を有していた。また、これらのSSEA-4陽性細胞は、脂肪細胞、骨芽細胞、軟骨細胞への分化能を有していた。これらの結果から、SSEA-4がヒト乳歯歯根膜・歯髄幹細胞の特異的マーカーであることが示された。本年度の研究では、グロボ系ガングリオシドであるstage-specificembryonicantigen(SSEA)-4が、ヒト乳歯歯髄・ヒト永久歯歯根膜・ヒト永久歯歯髄幹細胞に特異的な表面抗原マーカーであるかについて検討を行った。岡山大学病院矯正歯科における矯正治療開始患者の便宜抜去歯から、歯髄・歯根膜を採取した。細胞の分化能は、それぞれの分化誘導培地を用いて、脂肪細胞・骨芽細胞・軟骨細胞への分化誘導を行い、評価を行った。mRNA発現はRT-PCRを用いて調べた。表面抗原発現の解析、および細胞の単離はフローサイトメトリーを用いて行った。蛍光免疫細胞化学の結果、SSEA-4はヒト乳歯歯髄細胞・ヒト永久歯歯根膜細胞・ヒト永久歯歯髄細胞のいずれにおいても発現が認められた。フローサイトメトリーを用いた解析でも、ヒト乳歯歯髄細胞・ヒト永久歯歯根膜細胞・ヒト永久歯歯髄細胞はSSEA-4を発現するヘテロな細胞集団であることが確認された。SSEA-4は、ヒト歯根膜細胞において約33.0%、ヒト歯髄細胞において約45.5%の発現が認められた。また、SSEA-4陽性ヒト乳歯歯髄細胞は、脂肪細胞・骨芽細胞・軟骨細胞への分化能を有することが示された。SSEA-4陽性ヒト歯根膜細胞は、脂肪細胞・骨芽細胞・軟骨細胞への分化能を有することが示された。SSEA-4陽性ヒト歯髄細胞は、骨芽細胞・軟骨細胞への分化能を有することが示された。本年度の研究では、グロボ系ガングリオシドであるstage-specificembryonicantigen (SSEA)-4が、ヒト乳歯歯根膜幹細胞およびヒト乳歯歯髄幹細胞に特異的な表面抗原マーカーであるかについて検討を行った。岡山大学病院矯正歯科における矯正治療開始患者の乳歯便宜抜去歯から、歯根膜および歯髄を採取した。採取した組織より得られた細胞を培養し、以下の実験に用いた。培養細胞および組織におけるSSEA-4の発現は蛍光免疫組織化学により評価を行った。蛍光免疫細胞化学の結果、SSEA-4はヒト乳歯歯根膜細胞・ヒト乳歯歯髄細胞のいずれにおいても発現が認められた。フローサイトメトリーを用いた解析の結果、SSEA-4はヒト乳歯歯根膜細胞において22.66%、ヒト乳歯歯髄細胞において約21.21%の発現が認められた。SSEA-4陽性ヒト乳歯歯根膜細胞およびSSEA-4陽性ヒト乳歯歯髄細胞は、いずれも脂肪細胞・骨芽細胞・軟骨細胞への分化能を有することが示された。また、共焦点顕微鏡を用いた蛍光免疫組織化学より、ヒト乳歯歯根膜組織およびヒト乳歯歯髄組織にSSEA-4陽性細胞が存在することが確認された。
沸騰における蒸気塊の非線形挙動の研究

高熱流束沸騰で観察される蒸気塊(合体2次気泡)の挙動(離脱気泡径や離脱周期)は複雑な非線形挙動を示す.本研究では,気泡生成の基本的な非線形挙動を明らかにするための基礎研究として.まず空気-水系における気泡の生成,離脱,気泡間の干渉と合体についての実験を行い,各プロセスのモデル化を行い,非線形方程式を構成し,理論と実験を比較検討した.すなわち,実験においては,内径0.7mmのガラス管を用い,下端から空気を供給し,水中で気泡を発生させ,その時の気泡離脱系,離脱周期を高速度ビデオで観察すると共に,それらの挙動に起因するガラス管出口近傍での流動を熱線流束計で捉え,これを非線形力学解析のための時系列データとした.空気流量(本実験では唯一の変化パラメタ)の増加につれ.気泡は周期的なものから非周期的なものへと分岐現象を示す.これは成長気泡が先行気泡と干渉あるいは合体する結果として現れるものである.気泡に作用する慣性力,浮力,動圧,表面張力,抗力を考慮して運動を解析し,離脱気泡の水中上昇速度を取り入れて干渉,合体条件することにより上記の複雑な気泡の挙動が一つの方程式系で説明出来ることが判明した.こうした孤立気泡の複雑性は核沸騰における孤立気泡域と合体気泡域の存在に関連したものと考えられる.そこで,YAGレーザーを用い,金属薄を裏面からスポット加熱することにより気泡を発生させ,その挙動を観察する実験装置を計画,製作中であるが,現在はまだその結果を得るに至っていない.高熱流束沸騰で観察される蒸気塊(合体2次気泡)の挙動(離脱気泡径や離脱周期)は複雑な非線形挙動を示す.本研究では,気泡生成の基本的な非線形挙動を明らかにするための基礎研究として.まず空気-水系における気泡の生成,離脱,気泡間の干渉と合体についての実験を行い,各プロセスのモデル化を行い,非線形方程式を構成し,理論と実験を比較検討した.すなわち,実験においては,内径0.7mmのガラス管を用い,下端から空気を供給し,水中で気泡を発生させ,その時の気泡離脱系,離脱周期を高速度ビデオで観察すると共に,それらの挙動に起因するガラス管出口近傍での流動を熱線流束計で捉え,これを非線形力学解析のための時系列データとした.空気流量(本実験では唯一の変化パラメタ)の増加につれ.気泡は周期的なものから非周期的なものへと分岐現象を示す.これは成長気泡が先行気泡と干渉あるいは合体する結果として現れるものである.気泡に作用する慣性力,浮力,動圧,表面張力,抗力を考慮して運動を解析し,離脱気泡の水中上昇速度を取り入れて干渉,合体条件することにより上記の複雑な気泡の挙動が一つの方程式系で説明出来ることが判明した.こうした孤立気泡の複雑性は核沸騰における孤立気泡域と合体気泡域の存在に関連したものと考えられる.そこで,YAGレーザーを用い,金属薄を裏面からスポット加熱することにより気泡を発生させ,その挙動を観察する実験装置を計画,製作中であるが,現在はまだその結果を得るに至っていない.
高余次元境界値問題と大域解析

高余次元境界値問題の研究においては、偏微分方程式の解の延長問題を研究してきた。すなはち、楕円型方程式の解の定義域が自動的に延長するという、柏原ー河合の定理をより一般の方程式系へ拡張する計画である。今年度は、当研究者が予想した最も広いクラスの系にまで結果を拡張することができ、しかもdistribution解の接続についての新しい結果や、確定特異点的な方程式系についての対応する結果を証明することができた(二つの結果とも掲載予定)。また、これらの研究に使用された層のマイクロ台をカットする手法やD-加群の消滅輪体の理論を利用して、Ramified Cauchy問題やE-加群に対するCauchy-Kowalevski型定理の研究を開始した。前者の研究では、D'Agnolo-Schapiraの結果の証明の簡易化に成功し、その様々なバリエーションが得られただけでなく、D-加群の正則関数解の複体の消滅輪体の超局所的視点からの研究が今後可能になると期待され、現在鋭意研究中である。またE-加群に対するCauchy-Kowalevski型定理の研究では、石村氏の定理の証明で不明解であった箇所に正しい証明を与えることに成功した。この結果はE-加群の逆像に関するものだが、順像すなはちE-加群の積分についての結果を最終目標としている。研究実施計画の「D-加群の積分変換」に取り組むための最初の一歩になることが期待される。また佐藤超関数解についてよく知られた偏微分方程式の解の消滅定理を、Andronikof氏の理論を用いることで関数空間がdistributionの場合にも証明した。これについては、フランスのColin氏が構成した柏原-Schapiraの函手の積分変換の理論を応用して、無限回微分可能関数での解の研究を開始した。以上の研究の他、D-加群の積分変換や特性サイクルの理論の指数定浬への応用、表現論とD-加群等の分野について見識をひろめるために、他の研究者と研究連絡をおこなった。特に最近のSchmid-Vilonenらによる表現論への応用についての学習に努めた。高余次元境界値問題の研究においては、偏微分方程式系の解の延長問題を研究してきた。すなはち、楕円型方程式系の解の定義域が自動的に延長するという、柏原-河合の接続定理をより一般の方程式系へ拡張するプログラムである。これについては、当研究者の導入した新しい層を用いることで、一般理論をつくることに成功した。今年度は、当研究者が予想した最も広いクラスの系にまで現在までの結果を拡張することができ、論文として掲載されることになった。近年発達した層のマイクロ台をカットする手法が、この予想の解決に役だった。また、佐藤超関数解や実解析解だけでなく、distribution解や無限回微分可能な関数での解の接続についての結果も、方程式系にある程度の付帯条件を課せば同様に得られることがわかった。これは、最近のD'Agnolo-SchapiraらによるD-加群の積分変換の仕事に使われた補題を、別の問題に応用したものであり、distributionにおけるsystemにたいする初期値問題についてのD'Agnolo-Toninの結果の境界値問題versionと考えられる。さらに、高余次元の境界に沿って非特性的でない、確定特異点的な場合については、方程式系=D-加群に境界に沿ったモノドロミ-によって解の延長が統制されるという、一結果を得た。これらの結果は目下投稿中である。以上の研究成果の他、近年フランスを中心に盛んに研究されているD-加群の積分変換や指数定理への応用、不確定型のsystemの解の漸近展開の理論について勉強するために、図書を購入したり、他の研究者と研究連絡をおこなったりした。また研究成果の発表のために、研究集会へ出かけたりした。

これについては、フランスのColin氏が構成した柏原-Schapiraの函手の積分変換の理論を応用して、無限回微分可能関数での解の研究を開始した。以上の研究の他、D-加群の積分変換や特性サイクルの理論の指数定浬への応用、表現論とD-加群等の分野について見識をひろめるために、他の研究者と研究連絡をおこなった。特に最近のSchmid-Vilonenらによる表現論への応用についての学習に努めた。
皮膚悪性腫瘍に対する新しい光力学的療法の研究

近年オゾン層の破壊によりUVC領域に近い有害な紫外線が地表に到達するようになってきており世界的に皮膚癌の増加が問題とされている。さらに日本では高齢化社会に伴い高齢者の癌が増加している。従って心疾患などの合併症の多い手術のリスクの高い高齢者の皮膚癌や比較的若年者でも顔面などの露光部に皮膚癌が多発することも予想され、Quality of Lifeの面から侵襲の少ない癌治療法の確立が望まれている。近年その1つとして光力学的療法(PDT)が注目されている。この治療法は腫瘍親和性のある光増感剤とレーザー光による特異的癌治療法である。光増感剤の一つであるヘマトポルフィリン誘導体は腫瘍親和性が高く毒性が低いため腫瘍細胞のみを選択的に障害させる点で副作用の少ない理想的な光力学的療法となる可能性がある。しかし、この腫瘍親和性も完全なものではなく吸収波長も短波長であり組織透過性の点から考えて深部の腫瘍に対しては有効と言い難い。そこで、より腫瘍親和性の高い新しい増感剤を用い励起光源として長波長のレーザーを用いることによってより有効な新しい治療法を確立することが本研究の目的である。新しい光増感剤である5-アミノルブリン酸塩(ALA)を用い、HMF培養細胞に取り込ませ、蛍光分光器で測定したところprotoporphyrin-IXの蛍光が認められ、培養細胞でのALAからprotoporphyrin-IXの生成が確認された。HMF、L5178、HL-60培養細胞にALAを取り込ませ、波長可変レーザー(OPO)を照射したところL5178、HL-60培養細胞ではDNA ladderが認められたが、HMF培養細胞では認められなかったことより、PDTの手技が同じでも細胞の種類によりアポトーシスの誘導が異なるものと考えられた。C3Hマウスに移植継代可能な腫瘍を植え付け、各種増感剤を投与し、それぞれの増感剤の蓄積時間帯にOPOレーザーを各種増感剤の吸収波長で照射し、照射後、経時的に腫瘍のサイズを計測し、腫瘍成長曲線を作製した。その結果、PH-1126>AIPcS4>Pf-II>5-ALA>ATX-70の順に腫瘍の成長の抑制効果が認められた。現在さらに超音波併用照射について検討中である。

しかし、この腫瘍親和性も完全なものではなく吸収波長も短波長であり組織透過性の点から考えて深部の腫瘍に対しては有効と言い難い。そこで、より腫瘍親和性の高い新しい増感剤を用い励起光源として長波長のレーザーあるいはx線を用いることによってより有効な新しい治療法を確立することが本研究の目的である。本年度は新しい光増感剤である5-アミノルブリン酸塩(ALA)を用い、C3Hマウスに移植継代可能な腫瘍を植え付け、レーザー単独照射群とALA投与後レーザー照射群(PDT群)に分類し比較検討した。その結果、PDT群の方が有意に腫瘍の成長は遅延し、組織学的に壊死が拡大し、腫瘍細胞のBrdUによる標識率が低下し、ALAによるPDTの有用性が確認された。これらの研究成果は日本皮膚科学会総会、日本研究皮膚科学会、日本光医学・光生物学会、日本レーザー学会において発表し、Photomedicine and Photobiologyに報告した。現在さらに他の光増感剤との比較検討し、活性酸素の生成やアポトーシスの誘導などについて検討中である。本年度は表皮内癌であるBowen病をヌードマウスに移植し、当教室で開発された有窓包埋法を用いてBowen病の実験モデルを作成し、本実験に供与した。光増感剤としてフタロサイアニン誘導体を腹腔内投与後、波長可変レーザー(OPO)システムを使用しレーザー照射を施行した。その結果、組織学的に壊死が拡大し、腫瘍細胞のBrdUによる標識率が低下した。現在5-アミノルブリン酸塩(ALA)の外用剤を試験開発中であり、同実験モデルに対して追加実験中である。また従来より当教室で移植継代中のC3Hマウス腫瘍を使用し、種々の光増感剤を同一濃度で投与し、同一の照射強度でOPOレーザーを照射し、さらに超音波併用照射を行い腫瘍成長曲線を作成し比較検討した。その結果、光力学的抗腫瘍効果の大きい順はPc-Al>5-ALA>HpO>PhotofrinnII>Controlであった。またPH-1126において超音波増感効果が確認された。現在さらに他の光増感剤との比較検討し、検討中であり、今後増加が懸念される皮膚癌に対してより有効な光力学的療法の基礎データーが着実に集まりつつある。近年オゾン層の破壊によりUVC領域に近い有害な紫外線が地表に到達するようになってきており世界的に皮膚癌の増加が問題とされている。さらに日本では高齢化社会に伴い高齢者の癌が増加している。従って心疾患などの合併症の多い手術のリスクの高い高齢者の皮膚癌や比較的若年者でも顔面などの露光部に皮膚癌が多発することも予想され、Quality of Lifeの面から侵襲の少ない癌治療法の確立が望まれている。近年その1つとして光力学的療法(PDT)が注目されている。この治療法は腫瘍親和性のある光増感剤とレーザー光による特異的癌治療法である。光増感剤の一つであるヘマトポルフィリン誘導体は腫瘍親和性が高く毒性が低いため腫瘍細胞のみを選択的に障害させる点で副作用の少ない理想的な光力学的療法となる可能性がある。
海外投資が国内投資に与える影響についての研究

1990年代前半、わが国では円高の影響による産業の空洞化が問題になった。産業の空洞化は技術の空洞化と密接に関連しており、国内での研究開発は平成不況の影響や企業の海外生産の加速化によって勢いが減衰している。本研究では、ミクロデータにもとづき、海外投資に積極的な電機産業や自動車産業を中心に、企業の国内・海外活動の相互関連を明らかにすることを目的としている。平成8年度の研究は海外生産比率を中心に分析し、産業別データと企業別データから得られる結果の比較をした。海外生産比率の産業別データは通商産業省「我が国企業の海外事業活動動向調査」から、企業別データは東洋経済新報社「海外進出企業総覧」から作成した。ただし、企業別データは信頼性の薄いものになった。海外生産比率を為替レートで説明し、その弾力性を求めた。そのさい、産業別データでは通常の回帰分析を、企業別データではパネル分析を用いた。弾力性の推定値として、産業別データと企業別データにおいて近い値を得た。ただし、説明力という点で両データに大きな差が出た。企業別データの説明力は小さく、それを集計した産業別データの説明力は大きかった。これから想定されることは、企業固有の要因があり、産業で集計するとその要因が一定値に近くなり、定数項に吸収されてしまうということである。この企業固有の要因を知るためには、きちんとしたミクロデータが必要であることが分かった。さらに主要電機企業7社について、有価証券報告書および工業統計表を用いて、地域別に産業空洞化が起きているか検討した。そこから、現在課題となっている「新規産業分野の創出」による空洞化対策が有効であるかについて、一定の示唆を得ることができた。
正帰還を用いてダイナミックレンジを拡大する低電圧アナログ回路に関する研究

増幅回路に入力される信号電流を、線形抵抗と電流帰還の組み合わせにより線形化する回路手法、および電流源回路の出力インピーダンスを電流帰還の効果により格段に増大させた回路手法を開発した。将来的に回路は1V以下の低電圧動作となる事、100 nm以下のICプロセスではトランジスタの出力インピーダンスが極端に低く増幅器の増幅度を大きく出来ない事、がアナログ回路分野で問題視されているが、本研究ではこれら将来の2つの大きな問題を解決する回路技術が開発出来た、と考えている。200MHzの帯域を持つ、1.2V動作の7次低域通過フィルタを設計した。2009年10月にテープアウトを行い、2010年2月末にサンプルチップを入手した。該チップは65nm CMOSプロセスによるものである。当初予定した0.18um CMOSプロセスによる試作の前に、急遽65nmプロセスによる試作の機会を得たため、チップ上には7次フィルタだけではなく、その構成要素である3種類の2次フィルタを併せて作りこんだ。65nmプロセスではSPICE回路シミュレーション用のデバイスモデルが確立していないためで、回路シミュレーションで確認すれば動作を保証できるというレベルには無い事から、要素回路を併せて作りこんだのである。2010年3月20日時点で確認しているのは、3種類の2次フィルタはそれぞれ動作をしている事、出力波形の2次歪が予定より10dB程悪い事、3次歪など奇数次高調波は思惑通り正帰還の効果でキャンセルされている事、などである。ただしチップが大型のパッケージに搭載されている事、ICソケットを基板に実装して特性を計測している事から高周波特性を確認するのは困難である。今後は7次フィルタを含め今回のチップが高周波特性を測定するに値する完成度かどうかを見極めた上で、専用基板上にベアチップを搭載し、評価を行って行きたいと考えている。なお今回試作したICおよび本回路構成では、きちんとした特性が取れれば、今後65nmなどの微細ICプロセスにおいてアナログ回路をどのように構成し利用して行くか、ということを示す題材になると思うのでその意義は大きいと考えている。平成22年度は、200MHzの帯域を持つ、1.2V動作、7次低域通過フィルタの評価と修正設計をした。2010年2月末に入手したサンプルチップの評価結果は良好で、動作電源電圧は1.2V、帯域として設計通りの200MHzを実現、100MHz, 200mVp-pの信号入力時の歪は-50dB以下、線形性を表すIIP3は+13 dBmという大きな値で、また200MHz範囲での群遅延特性は4.4%以下であるなど、7次低域通過フィルタとしての十分な特性を得ることが出来た。もともと本研究は、100nm以下の微細MOSプロセスにおいて、電源電圧が1V程度に低下するという事およびトランジスタの出力抵抗が極端に低下しアンプの利得が取れなくなる、などにより高性能なアナログ回路が将来を含めて構成出来なくなる事態が予想されるため、これを回路設計技術により回避、改善する事にある。今回の設計においては、低電圧条件下においても大きなダイナミックレンジを確保するため線形化を施した電流信号をベースとした回路構成、トランジスタの出力抵抗を正帰還を用いることで増大させる回路構成を試したが、以上の7次低域通過ブィルタ特性を得た事で、これらの新たな回路構成が開発できたと考えている。ただし今回評価したチップにおいては、出力回路に一部回路ミスがあり、また正帰還の量を調整する機構が不完全であったので、これらの回路部分を修正したチップ#2を再度試作した。そのチップ#2は2011年3月末に入手済みであり、平成23年度の最初にはこのチップの評価を行う予定である。将来にも通用する回路技術とするために残っているのは素子ばらつきへの対応であり、この問題も平成23年度の主要研究課題である。平成23年3月末に、65nm CMOSプロセスにて試作した、7次低域通過フィルタの修正チップ#2を入手した。#1では出力回路に一部回路ミスがあり、また正帰還(正確には電圧一電流変換した電流を帰還)の量を調整する機構が不完全であったので#2にて修正設計をしたものである。しかし出力回路が不適切な修正設計であった事が判明し、そのため特性も#1のものと変わらずじまいであった。#1、#2のチップで得られた特性は下記のようである。動作電源電圧1.2V、消費電力60mW、周波数帯域200MHz、100MHz,片側200mVp-p(差動で400mVp-pに相当の信号入力時の3次歪が-55dB以下、線形性を表すIIP2は+20dBm、IIP3は+10.3dBmという大きな値で、入力換算雑音は70nV/平方Hzであり、また200MHz範囲での群遅延特性は2.2%以下である。7次低域通過フィルタとしては十分な線形性を確認する事が出来た。

これより、100nm以下の微細MOSプロセスにおいて、電源電圧が1V程度に低下する事およびトランジスタの出力抵抗が極端に低下しアンプの利得が取れなくなる事、の理由により高性能なアナログ回路が将来を含めて構成出来なくなる事態、に対応する回路設計技術を一応確立できたと言える。ただし回路はPVT(プロセス、電圧、温度)変動の影響をもろに受ける構成のため、改善が必要であった。アンプの出力回路部分がPVT(プロセス、電圧、温度)変動の影響が大きく、平成23年度の後半にこのPVT不感な回路の開発を行った。IC試作には未だで外部発表もこれからであるが、PVT不感な回路をシミュレーションにより確認する事ができている。本プロジェクトの最終目標はこのPVT不感の、低電圧動作下で線形性を改善する回路の開発、100nmプロセスに適合した高性能アナログ回路の開発であるから、ほぼ目標を達成したと言える。なお同様の考え方を適用したADCおよびVCOについても検討し、学会発表を行っている。
骨折治癒に関する至適力学的刺激の定量化

今回、骨折部に各種の刺激を与え、刺激の種類びその刺激力を測定することにより、骨癒合に関する刺激の功罪に関し研究した。1.方法1)骨折作製。実験動物として成熟家兎を使用した。麻酔下で左脛、腓骨を中央部で糸鋸で切り、骨折を作製した。骨折後の骨変換の転位を最小限にするため、鋼線にて創外固定を施した。家兎を横臥位に固定台に固定した。2)力学実験方法。6軸力荷重センサーから刺激の種類は、(1)圧縮刺激(05N)(2)曲げ刺激(0.02rad)(3)ねじり刺激(0.02rad)とし、1日あたり1時間の刺激を与えた。(刺激群)。対照は、刺激を与えず観察した(対照群)。期間は6週間までとし、骨癒合の測定は骨折部の剛性度で判定した。3)X線学的検索。各刺激群および対照群を最終の6週でX線撮影を行った。4)病理組織学的検索。各刺激群および対照群を6週でHE染色、サフラニン0染色を行った。2.結果1)力学試験結果。無刺激(対照群)では、4週では骨折前とほぼ同程度の力学的強度を有するようになった。圧縮刺激でも対照群とほぼ同様の治癒傾向を示した。一方、曲げ、ねじり刺激では、観察期間中剛性の増加は認めなかった。2)X線学的結果。6週では、対照群では骨折線は消失し、骨癒合を得ていた。圧縮刺激では、対照群より多量の仮骨形成をして骨癒合を得た。曲げ刺激で骨折部の骨折線が残存し、完全な骨癒合は得られなかった。ねじり刺激では、骨膜性仮骨は存在するが骨の連続性は断たれていた。3)病理組織所見。曲げ刺激、ねじり刺激を与えた群は、いずれも骨膜性仮骨の形成を認めるも骨折線は残存していた。また、骨折部周辺には軟骨細胞が存在していた。2)力学実験方法。(刺激群)。3)X線学的検索。2)X線学的結果。3)病理組織所見。成熟家兎を実験材料とした。麻酔下で家兎の脛骨および腓骨中央部に切開を加え、糸ノコギリを用いて骨折を作製した。骨折作製後、骨折部を固定し、ひずみを骨折部に与えている時に生ずる力を計測するための6軸力センサと骨折部を接続し、各種のひずみ力を定期的に与えた。現時点では、圧縮ひずみを骨折部に与えた時の実験を行っている段階であり、骨折後の経過期間ごとにおける実験および、その他のひずみ力を与えた際の骨折癒合に及ぼす影響に関する実験を今後行っていく予定です。成熟家兎を用いて、骨折を作成する左下肢には、先ず大腿骨と脛骨近位に創外固定を施し、脛骨中央部に糸鋸を用いて骨折を作成した。左下肢以外はギプス等により固定し、家兎を伏臥位にし、固定用ハンモックに固定した。刺激群:左下肢を刺激荷重機に固定し、連日微少のねじり刺激を加えた。変位計にて変位と荷重を記録して、それよりねじり角とねじりモーメントを算出した。測定は骨折後7週まで行った。対照群:刺激群と同様の手順で骨折を作成し、左下肢を刺激荷重機に固定し、無刺激のまま経過観察した。測定方法は刺激群と同様とした。1)力学試験結果。

ねじり角0.02rad以下で、34週以降では刺激群と対照群でねじりモーメントに差が出現し、刺激群では骨癒合が遅延する結果を得た。2)病理組織所見(対照群)。骨折後4週では、骨梁は疎で、周囲には多数の骨芽細胞を認め、軟骨成分が多数認めた。6週では、骨梁の幅を増すが軟骨成分が広範囲をしめた。7週では不規則な層状構造を呈し、骨芽細胞と一部に軟骨細胞を認めた。3)X線学的所見。対照群では、4週では骨折線は残存し、外仮骨形成はわずかであった。6週では外仮骨は増加し、7週で骨折線はほぼ消失した。刺激群では7週では骨癒合は得られず、骨折線の存在を認めた。以上より、ねじり力は、その値が僅かであっても骨癒合を遅延する因子であることが判明した。
情報携帯端末を利用した学習教材の開発並びに配信手法の研究

学習教材コンテンツの、作製方法に関しては、製作勉強会を実施した。具体的には、過去に製作した教材をMovie型の教材資料へ変換する方法をとった。これらを、定期的配信し、指導者や学習者のタブレット型PCにインターネット経由で配信された。本システムを利用して効果的な学習を行うためには、その教材の作製手順が簡単で時間を要しないことが重要である。本研究を通して、以下の様な研究成果がみられた。(1)学習教材コンテンツを、情報携帯端末に配信・格納して持ち歩くことが可能となった。(2)いつでもどこでも学習や反復練習を行うことができるようになった。(3)学習教材コンテンツの短時間作製方法を採用することができた。昨年度、先行事例を研究する調査を行い、それに基づき今年度の研究を行った。24年度は、以下の研究計画でスタートした。・既存の学習教材コンテンツ配信サーバの運用をさらに高め、教育的有効活用を推進するために、23年度の研究成果を受け、全体の配信手法を再構成する。内容を深めた学習教材コンテンツ作成方法、コンテンツの内容などをさらに充実させる。・学会等で本年度の成果発表を行う。上記に関しては、技術的な問題が出たので、これは後述する。しかし学習教材コンテンツ作成方法についてはいくつもの検討や研究会、講習会を重ねて実施した。後者に関しては、「情報処理学会」「全日本教育工学研究協議会全国大会」「教育システム情報学会」等で発表を行った。学習教材コンテンツは適時必要に応じて製作をしてきたが、当初から教材コンテンツ配信サーバのエンジンとして位置づけてきた、AppleのPodCastシステムをLeopardからMountain Lionにバージョンアップした段階でPodcastサービスのサポートを打ち切った。このことから、PodCasting Serverを今後バージョンアップさせることが不可能となったためデジタル教材コンテンツの格納Server及びその配信方法を考えなおす必要が生じた。現段階でOS X Server (Leopard) PodCasting Serverにより、デジタル教材コンテンツは問題も支障もなく配信されており、そういう意味での研究検討を行うことに問題はない。こういった内容から、23年度の研究成果を受け、教育的有効活用を推進するために、全体の配信手法を再構成するとした研究計画に若干の不安は残った。しかし教材コンテンツの内容充実の面などでは、継続的に研究を進めてきた。本研究では、情報携帯端末を利用した学習教材コンテンツの、1)作成方法、2)提供方法、3)運用方法について、3年間で実践的な研究を行ってきた。初年度は先行研究調査を行い、現職教員を対象に、学習教材コンテンツの製作勉強会を実施し、これらを利用して効果的な学習を行うための実践討議を行った。2年目は、学習教材コンテンツ製作方法及びその活用に関して「情報処理学会」「全日本教育工学研究協議会」「教育システム情報学会」等で研究発表を行い、先行研究者からの意見を本研究に活かした。3年目は、学習教材コンテンツを授業で利用する上での問題点改善点について研究を推進した。また、大掛かりなシンポジウムを実施することが出来なかったので、現職教員を対象とした本研究成果の授業活用について勉強会を持った。3年間の本研究を通して、以下の様な研究成果がみられた。(1)紙面だけでは表現することが困難な学習内容が表現された学習教材コンテンツを、タブレット型PCに配信格納して持ち歩くことが可能となった。(2)いつでもどこでも自分に合わせた時間帯で学習や反復練習を行うことができるようになった。(3)教員が学習教材コンテンツを作成することを想定した短時間作成の方法を採用できた。ただし、授業内外での効果的な活用を意図した学習教材コンテンツを配信する仕組みや、授業活用の方法を含んだ運用方法については、当初から配信システムとしてAppleのPodCasting Systemをエンジン部分としていたが、平成24年度に、AppleがPod Castのサービスをうち切ったため、これに変わる配信システムを選択構築したことで多くの労力が必要となった。現段階では、サービス打ち切り以降のデジタル教材コンテンツに関しては、Web Serverより、タブレット型PCへダウンロードもしくはストリーミングを行いながら授業活用することで対応した。本年度は、国外及び国内における情報携帯端末の教育利用に関する調査を少し行い先進的事例を研究した。現場教員及び教職を目指す学生が短時間で製作できる学習教材コンテンツ作製方法の勉強会を月2回程度の割合で継続的に開催した。現場教員の実践研究を推進する中で、学習教材コンテンツを短時間かつわかりやすい方法で製作し、教材デジタルコンテンツとしてまとめられるようにした。本年度の研究全体を100%とした場合のそれぞれの研究内容のしめる割合は以下になる。・学習教材コンテンツを構築しコンピュータ導入及びシステム整備50%。・学習教材コンテンツ素材の収集及び学習教材コンテンツ作製方法と効果的な学習利用検討40%。・児童生徒用学習教材コンテンツ製作と配信10%。という成果結果であった。

基本的なコンテンツ開発の手法を研究し、効果的な学習を行うための学習教材コンテンツの内容検討を進めながら、教材の長さ、圧縮レベル、液晶小画面再生で効果が得られる学習教材コンテンツ製作技術研究を進めている。インターネット上のデジタルコンテンツの配信形態はWebサイト経由によるものが多い。そのため端末としてコンピュータの利用が必須となるが、本年度は、主体的な学習や研究を促進するため、手軽な情報携帯端末を用いた配信研究を行うために、情報携帯端末、ポケットコンピュータや携帯電話などへの応用の可能性を探った。学習教材コンテンツ製作に当たって特別なソフトウェアや特別な機器を利用せず、既存の一般的なコンピュータ環境や周辺機器を利用して学習教材コンテンツ製作ができる事に視点を置いた。具体的な学習教材コンテンツの提供方法、運用方法については、次年度の研究に継続する。研究開始当初から教材コンテンツ配信サーバのエンジンとして位置づけてきた、AppleのPodCastシステムの将来的な継続運用に、24年度内に問題が生じた。Appleは、OS X Server (Mountain Lion)から、Podcastサービスのサポートを急に打ち切ったのである。理由は不明。このことから、現在使用しているOS X Server (Leopard)のPodCasting Serverは今後OSのバージョンアップに対応させることが不可能であることが明らかとなった。そのためデジタル教材コンテンツの格納Server及びその配信方法を考えなおすのに大変時間がかかった。現段階でOS X (Leopard)のPodCasting Serverにより、デジタル教材コンテンツは問題も支障もなくインターネット経由で配信されており、そういう意味で現在は安定している。教材配信サーバの動作も安定し、研究協力校との連絡もうまく行っている。この調子で来年度も進めたい。上記で述べてきた通り、OS X Server (Mountain Lion)から、Podcastサービスのサポートが受けられないことから、デジタル教材コンテンツの格納Server及びその配信方法を急いで変更し、最終年である25年度の中で、研究をまとめて行く。最終年は以下を予定している。・24年度の研究成果を踏まえ、情報携帯端末で再生される学習教材コンテンツの精度密度に関して研究を推進する。・学会等で本年度の成果発表を行う。本研究のまとめのシンポジウムを開催する。前者に関しては、格納及び配信Serverが変わっても、教材そのものの精度の問題なので支障なく進めて行ける。後者に関しては、25年度内で実施する、シンポジウムは秋を予定。実施場所は玉川大学にて。