hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DLC膜の表面自由エネルギー制御

DLC膜をより機能化したトライボコーティングとして、さらには生体適合膜として利用できるようにするため、DLC膜の表面自由エネルギーを制御する技術開発を行うことを目的とした。具体的には、膜の表面エネルギーを制御する方法として、膜を形成後に膜の極表面層を酸素およびフッ化炭素ガスを使用するガスプラズマ処理を施すことによって実施した。結果から、酸素プラズマ処理したDLC膜表面には、ある水酸基とカルボニルなどからなる親水性表面を示すことを明らかにした。以上の知見から、DLCを生物医学的応用を目指した表面を持つ膜とするためには、酸素プラズマ処理が有効であることを明らかにした。医療分野では人工関節などの人体に使用する医療器具が多数存在する。人体に使用するためには無害でなければならないが、そうでないものも多い。それら人体に有害なものを人体に使用するためには、表面に薄膜をつけるなどして人体に適したものにしなければならない。本実験ではそのための表面自由エネルギーを制御できるDLC膜の形成方法を模索した。取り上げたDLC膜は大気中で、高硬度、低摩擦、耐摩耗性、低相手攻撃性などトライボロジー特性に優れ、添加元素による性質の変化、化学的安定性など多くの特徴を持っている。また、近年この膜を生体利用する試みも行われるようになっている。そこで、DLC膜を形成した後に、それを外気に晒すことなく、形成装置と同一なチャンバー内にて、膜の極表面層を各種のガスプラズマによって改質処理する。具体的には,DLC膜表層に酸素を強制的に化学結合させることによって親水性表面(高表面自由エネルギー表面)を形成する検討を行った。膜の親水性を高めることでより生体適合性に優れるものに改質する事を狙っている。DLC膜の表面を、様々なプラズマ生成条件で酸素プラズマ処理を行った結果、RF(プラズマ生成のための高周波)電力が100Wで処理した場合に最も表面自由エネルギーが高くなる事が確認できた。RF電力値を500Wまで上げると、100Wで処理した場合に比べ、わずかながら小さくなる現象が確認された。表面自由エネルギーの値は液適法で測定したが、処理前の値(45mN/m)に比べ、適正条件で処理した試料の値は85mN/mと2倍程度のエネルギー値の向上が認められた。DLC膜は優れた固体潤滑膜として認知されているが、使用環境によっては膜寿命の観点から課題が指摘されている。そこで本研究では摩擦耐久性の向上を目的に、膜表面の自由エネルギーを任意に制御できる技術開発を行うものである。昨年度は酸素(O2)プラズマを用いた膜形成後の後処理を実施し、液滴法によって測定される表面自由エネルギー値が処理前の値の2倍程度大きくなることを明らかにした。今年度はガスプラズマによる後処理用のガスとしてCF4も加えて実験を進めた。O2とCF4プラズマ処置は、共にPBII法を用いている。この方法はDLC膜を形成する方法と同じで、すなわち膜形成と同じチャンバーを用い、試料を外気にさらすことなく処理を実施している。Si (100)ウエハ基板の上に形成した膜にそれぞれのガスを用いてプラズマ処理を行っている。処理後の膜はAFMを用いて表面の微視的形状変化を、ATR-FTIRを用いてDLC膜表面の化学構造変化を、そしてボールオンディスク摩擦試験機を用いて摩擦特性を調べている。結果から、O2プラズマ処理によって膜表面に水酸基を主体とした層が形成され、その時の表面粗さは0.20-0.25nm程度であること、そしてCF4プラズマ処理によっては、フッ化物基が表面に形成され、その時の表面粗さは0.16-0.21nm程度であることがわかった。すなわちO2プラズマ処理によって膜は親水性表面を示し、CF4プラズマ処理ではDLCが疎水的な表面を示すことを明らかにした。さらに両者の処理をした膜の摩擦特性を比べると、CF4処理の方が摩擦係数がより低くなることがわかった。本研究では、DLC膜をより機能化したトライボコーティングとして、さらには生体適合膜として利用できるようにするため、DLC膜の表面自由エネルギーを制御する技術の開発を行うことを目的とした。これらの研究遂行のために研究代表者の研究室に導入されている設備である高圧パルスバイアスCVDプロセスとスパッタリングを複合化した装置を活用した。具体的には、膜の表面自由エネルギーを制御する方法として、膜を形成後に膜の極表面層を酸素およびフッ化炭素ガスを用いてプラズマ処理を施すことによって膜表層に極性を持たせる手段によることとした。酸素プラズマによる場合は、液滴法によって測定される表面自由エネルギー値が処理前に比べ2倍程度大きくなる(処理前の値(45mN/m)に比べ、適正条件にて処理をした場合の値は85mN/mとなった)ことを明らかにした。フッ化炭素ガスを用いた場合は、期待したように膜表面にフッ化物基が形成され、純水の接触角が大きくなることを明らかにした。このような表面特性の異なる膜の摩擦特性を、最終年度である平成27年度に確認したところ、酸素処理した膜の摩擦係数はドライ環境下では0.03程度の極低摩擦を示すこと、相対湿度80-90%程度の高湿度環境においても低摩擦を維持し、摩耗も処理をしていない膜に比べ改善することを明らかにした。現在は、開発した膜を体内インプラント材の表面改質層として応用することを目的として、膜の生体適合性の評価を開始したところである。

尚、膜形成後にウエットプロセスであるシランカップリング溶液を用いた浸漬法により膜表層の改質に関しては、設備の関係でまだ実施できていないが、平成28年度中には実施する計画である。また、フッ化炭素ガスにより処理した膜の膜表面抵抗が変化することも明らかにしており、今後詳細に膜表面構造などの変化を調べることにしている。DLC膜をより機能化したトライボコーティングとして、さらには生体適合膜として利用できるようにするため、DLC膜の表面自由エネルギーを制御する技術開発を行うことを目的とした。具体的には、膜の表面エネルギーを制御する方法として、膜を形成後に膜の極表面層を酸素およびフッ化炭素ガスを使用するガスプラズマ処理を施すことによって実施した。結果から、酸素プラズマ処理したDLC膜表面には、ある水酸基とカルボニルなどからなる親水性表面を示すことを明らかにした。以上の知見から、DLCを生物医学的応用を目指した表面を持つ膜とするためには、酸素プラズマ処理が有効であることを明らかにした。今年度は主として2種類のガスを用いたプラズマ処理が膜の表面自由エネルギーに及ぼす効果についての検討を行った。研究計画ではこのほかに極性基を持つ新たな層を形成する手法を開発すること、ならびにウエットプロセスを重畳させる表面改質についての検討も実施する予定であったが、処理装置の準備の都合で実施することができなかった。さらには処理後の表面改質層の評価法の検討もやや遅れているのが現状である。表面工学材料工学極性基を持つ新たな層を形成する手法については、CF4ガスによるCVD処理が効果的であることが予備実験で分かっており、この処理条件の検討を進める。そしてウエットプロセスを重畳させる手法についても順次整備していく。さらにこれらDLC膜極表面の物性評価法として、極薄表面の電気抵抗変化を調べることも実施したいと考えている。また湿度雰囲気を制御した摩擦試験も実施し、湿度を変えることによって膜の摩擦係数と表面自由エネルギーの値との間に相関関係があるかどうかを調べることも併せて実施する予定である。今年度は酸素ガスを使用して,DLC膜表層に酸素を強制的に化学結合させることによって親水性表面を形成する検討を行い、プラズマ処理条件と表面自由エネルギー変化の関連について詳細な結果を得ることができた。この成果を生体応用するために必要となる金属基板であるNi-Ti合金板に適用し、プロテイン吸着性などの生体適合性評価を進めている。詳細な結果はまだ出てはいないが、このような実験進捗レベルは当初予定していたものに近いレベルであり、おおむね順調に進展していると判断している。今年度はガスプラズマを用いた処理は実施できたが、極性基を持つ新たな層を形成する手法の開発、ならびにウエットプロセスを重畳させる処理装置の準備が遅れてしまっている。さらには処理後の表面改質層の評価法の検討もやや遅れており、その結果、次年度使用額が生じてしまった。次年度にはフッ化炭素ガスを使用して、今年度とは逆にDLC膜表層にC-F基を主とした低表面自由エネルギー層(撥水性表面を持つ層)を形成する検討を行うことを計画している。さらにはArガスを用いたプラズマ処理も併用して実施する。この処理では、膜表層におけるダングリングボンドの割合を強制的に増やすことになり、表面粗化の効果に加え、OやF原子との化学結合力強化の効果も期待される。
分子ダイアル錠とナノケージ

複数の入力の順序により制御可能な「分子ダイアル錠」と,それと統合が可能な「ナノケージ」を開発した.より具体的には,Maoらによって開発されたDNAサッカーボール構造に光応答性の分子(アゾベンゼン)を組み込むことにより,紫外線照射で分解可能なDNAカプセル(ナノケージ)の開発に成功した.また,コンピュータによる自動設計プログラムを利用することにより,紫外光とATPの2つの入力の順序によって制御が可能な分子機械(分子ダイアル錠)を構築した.複数の入力の順序により制御可能な「分子ダイアル錠」と,それと統合が可能な「ナノケージ」を開発した.より具体的には,Maoらによって開発されたDNAサッカーボール構造に光応答性の分子(アゾベンゼン)を組み込むことにより,紫外線照射で分解可能なDNAカプセル(ナノケージ)の開発に成功した.また,コンピュータによる自動設計プログラムを利用することにより,紫外光とATPの2つの入力の順序によって制御が可能な分子機械(分子ダイアル錠)を構築した.本研究の目的は、光やpH等の各種の入力情報によってナノ構造の形態変化を制御する分子システム構築論の確立である。平成20年度の実施計画では、(1)三次元DNAナノ構造体の構築と(2)光などの外部入力による三次元構造体の制御機構の開発、を目標としていた。まず、(1)に関しては、single・strandタイルという既存の構造体に着目し、このチューブ構造を結合させることで膜状の構造を形成することを試みた。現在、設計プロセスは終えており、電気泳動やAFM等の手法で確認作業を行っている段階である。一方、(2)に関しては、DNAクロスタイルと呼ばれる二次元構造体を対象にDNA構造体の光制御について基礎実験を行った。DNAクロスタイルの結合部分にアゾベンゼンと呼ばれる光応答性の分子を組み込み、紫外光・可視光の照射でタイルの結合が制御できるか否かを調査した。結果として、紫外光の照射によりアゾベンゼンを組み込んだ箇所の結合が不安定になるため、DNAクロスタイルの成長を妨げることが分かった。この結果は、紫外光の照射による分子システムの構造制御が実証されたという意義を持つ。さらに、三次元構造体構築のための汎用的な設計論の確立を目指すため、進化計算的手法によって望ましい反応系を自動設計する試みを行った。対象として、設計が比較的容易と考えられる、酵素を用いないDNA論理ゲートを選択した。結果として、ORゲートに関しては既存のゲートと同様のものが自動設計され、ANDゲートに関しては既存とは異なるゲートが自動設計された。そこで、このANDゲートを化学実験により検証した結果、シミュレーション通りに正しく動作することが確認された。設計されたゲートは簡単なものであったが、コンピュータが自動的にANDゲートを設計したという意味で、分子システムを設計する新しい方法論の確立に成功したと言える。本年度では,Maoらによって開発されたサッカーボール状のDNA構造にアゾベンゼンと呼ばれる光応答性の分子を組み込むことにより,紫外光を当てると分解することができるDNAカプセルを構築することに成功した.Maoらのサッカーボール構造は,三又のDNA構造が60個結合してできたものである.本研究では,この三又構造の結合部分のDNA配列中にアゾベンゼンを挿入し,(1)アゾベンゼンを挿入しても球状の構造を形成するか,(2)紫外光の照射によって期待通りDNAカプセルが分解されるか,という2点について検証を行った.ゲル電気泳動や原子間力顕微鏡(AFM)を用いた実験により,アゾベンゼン入りの三又構造が正しく球状の構造を形成し,さらにそれが紫外光の照射で分解されることを確認した.また,三又構造に組み込むアゾベンゼンの数を変化させて実験を行ったところ,アゾベンゼンの数が増えると,DNAカプセルが短時間の紫外光照射で分解されることや,熱力学的に安定な構造になることが示された.従来研究では三次元構造体を制御する手段として,入力DNAとの結合・配列交換を利用するもののみであったが,本研究成果により,紫外光を用いて構造体を制御(分解)することが可能となった.また,カプセルに含まれるアゾベンゼンの数を増やすことにより,短時間の紫外光照射で分解できることを示したが,これはドラッグデリバリーシステム等への応用を考えた際に非常に有用な特性である.さらに,紫外光への応答だけでなく,アゾベンゼンはDNAカプセル自体を安定化させることも示された.これは,多少の温度変化やイオン濃度の変化ではカプセルが分解されないということを意味しており,生体内などの様々な環境で使用できることが期待される.本年度では,(1)光応答性DNAカプセル分解のリアルタイム観察,(2)分子ダイアル錠の設計・構築,の二点を行った.まず,(1)に関して,前年度で構築した光応答性DNAカプセルが,紫外光の照射によって分解していく様子を高速AFMにより観察した.その結果,DNAカプセルが分解される過程をリアルタイムに観察することができ,カプセルが分解する直接的な実験的証拠を得る事に成功した.次に,(2)に関して,アゾベンゼンとATPアプタマーの2入力系を用いた分子ダイアル錠の構築を行った.アゾベンゼンは,紫外光照射により構造を変化させる特性があり,前述の光応答性カプセルで用いられているものである.

また,ATPアプタマーとは,ATPと特異的に結合する性質を有している特別な塩基配列を持つDNA分子である.これらの分子を利用して,「紫外光の照射」および、「ATPの投入」という2つの入力の順序によって制御可能な分子機械(ダイアル錠)の設計を試みた.ダイアル錠の設計は,ダイアル錠の挙動を予測するシミュレータを,前年度で開発した自動設計プログラムに組み込むことによって行った.設計されたダイアル錠の動作をゲル電気泳動および蛍光分光光度計により確認した結果,出力の濃度に改善の余地はあるものの,意図した通りにダイアル錠が動作することが確認された.これらの成果により,従来のようにナノ構造を構築するだけではなく,それらを複数の入力信号の順序で制御することが可能となった.この技術は,ドラッグデリバリーや分子ロボット等への応用が期待されるものであり,申請時の研究目標は達成されたと考えられる.
専門職間連携教育用シュミュレーション型演習の開発に関する研究

本研究成果によって、これからの超高齢社会における「慢性期医療」に必要な「専門職間協同(IPW)」を、シミュレーション型IPEプログラムを通して体験的に学ぶことができるようになる。学生にとっては、これからの超高齢社会を迎えるにあたって、わが国の医療提供体制がもはや病院だけでは完結せず、地域全体における専門職との連携が必須となることを、職種を超えた疑似体験や地域実習によって学べる良い機会となる。超高齢社会において主体となる「慢性期医療」では、ケアは病院だけでは完結せず、より広い専門職との連携、すなわち「医療」関係者のみならず、「保健」や「福祉」関係者との連携がとても重要になる。そのため、本研究では「専門職間連携」を効果的に学べる教育ツールの開発を目指し、その成果として「多職種間連携」を学ぶための『地域医療意志決定ドリル』や『地域医療資源体験ツアー』をパッケージ化した教育教材、及び同教材を広く普及するためのwebサイトを開発した。まずドリルは3部構成になっている。第一部は座学形式の講義をおこない、地域医療と慢性期医療の現状、また地域医療のメインプレイヤーについて解説する。その後、第二部として、実際の地域医療の現場における症例集を複数で読み合わせをし、各症例における社会資源や多職種連携による意思決定メカニズムついてマトリックスを埋めながら検討する「地域医療意志決定ドリル」を開発した。さらに第三部として、地域における医療福祉資源を実際に体験してもらうために、足立区の西新井駅を中心に、2時間あまりをかけて、病院、地域包括支援センター、訪問看護ステーション、居宅介護支援事業書、老人保健施設、などを「はとバスツアー」のように、学生一人一人が教員の引率のもと、歩き回る地域医療資源体験ツアーを開発した。医療福祉資源が地域のどこにあり、住民の方々がそれをどのように利用しているのか、ということを学生にシミュレーションしてもらうことが目的である。そして、これらのシミュレーション教育教材を、広く一般に公開し、多くの関係者に利用していただくことを目的として、webサイトである『医療現場における多職種連携教育サイト』( http://ipe-nms.com )を構築した。学生を中心とした関係者が職種を超えた連携を実体験することで、21世紀の医療に備える手助けになれば幸いである。本研究では、これからの超高齢社会において主流となる「慢性期医療」に必要な、新しい医療環境モデル、すなわち医療、保健、福祉の3分野における専門職種間の連携教育である「専門職間連携教育(inter-professional education, IPE)」プログラムを、効果的なシミュレーション型教育手法を用いて開発する事を目的とした。シミュレーション型教育手法を用いることで職種を超えた疑似体験が可能となり、新しいタイプのIPE教材を開発することが可能になると思われる。今年度は、効果的な専門職間連携教育(IPE)のためのシミュレーション教育教材開発のための準備段階、及びケーススタディ開発を目的として、以下を検討した。まず、研究代表者、および研究協力者の長谷川敏彦日本医科大学医療管理学教室教授と加藤尚子国際医療福祉大学准教授の国内外のネットワークを用いて、国内、および欧米の医学教育分野におけるIPEに関する現状の分析を行った。具体的には国内における福祉施設訪問と同時に医療系多職種に対するヒアリング等を行い、また現地調査と医学生教育を目的とした、「地域医療空間的体験実習」を本学の授業の一環で行った。次に、これらを踏まえてシミュレーション型教育方法を用いたIPEの可能性につき検討した。具体的には、「慢性期医療」におけるIPW(専門職間協同)の一般的なケースを、ネットワークを利用した関係者等のヒアリング等にて抽出したうえで想定し、それに沿う形でシミュレーションケースを作成した。現在、どのような形の教育手法が最も効果的かどうかにつき、引き続きケース作成を実施して検討している。今年度の研究目的は、効果的な専門職間連携教育(IPE)のためのシミュレーション教育教材開発とその評価方法を開発するため、以下を検討することであった。1.まず研究代表者の国内外のネットワークを用いて、国内、および欧米の医学教育分野におけるIPEに関する現状の分析を行う。これに関しては、欧米の医学教育分野に関しては、論文等の解析、また国内の現状に関しては、学会参加(第4回日本保健医療福祉連携教育学会)や老人健康施設訪問と医療系職種に対するヒアリングの実施、及び、地域医療に携わる在宅医療専門クリニックにおける在宅医との往診同行等によりほぼ現状の理解を達成した。次に、2.シミュレーション型教育方法を用いたIPEの可能性につき検討する。具体的には、「慢性期医療」におけるIPW(専門職間協同)の一般的なケースを、研究代表者のネットワークを利用した関係者等のヒアリング等にて抽出したうえで想定し、それに沿う形でシミュレーションを組んでいく。これに関しては、1.を基にさまざまなケースを作成した。また学生の多職種連携の理解を深めるための「地域医療空間的体験実習」を本学4年次医学生に対して足立区の協力を得て実施し、効果的な手法に関して検討した。以上から、1.2.共に、今年度はほぼ研究計画通りに達成したが、今後はこれらの土台を元にケースを基本とした実際のシミュレーションドリルに落とし込み、かつ学生に対して実践と評価する必要があり、来年度の目標としたい。

来年度においては、今年度に進んだパイロットケースを教育プログラムとして、研究者が所属する日本医科大学および看護学校、また研究協力者の所属する国際医療福祉大学の医療福祉専門職を目指す学生に対して、パイロット的に実施する事を目指す。一方、まだどのようなシミュレーション手法が最も効果的については検討の余地があるため、引き続きケース作成と並行して手法の検討も行う。最終的なプログラムの実施に関しては、当教室員、及び実施施設の関係者の支援を得ることで実施可能であると考えている。パイロット訓練に関してのアンケート調査等の評価を実施し、本訓練のインパクト及び教材の実現性に関する実証的検証を行い、エビデンスの明確化を図る。その後問題点を検討し、改善したのち他施設においても実施する。特に医学生、看護学生、医療福祉専門職を目指す学生等が合同でプログラムを実施することを試み、更にはその普及に努める。今年度は19,510円が次年度に使用する研究費として生じたが、その理由としては、今年度に必要な研究費を全て使用したところ、本金額が残ったためであり、次年度において有効に使用することとした。次年度は、まず物品として、シミュレーション演習やケーススタディ演習で使用する小物類やデータ整理に必要な記憶媒体等に219,510円を使用し、他に旅費として、国内調査研究旅費、研究打合せ旅費、成果発表等に100,000円を使用する予定である。さらに本研究の研究支援者等に対して謝金賃金で600,000万円、研究成果のパッケージ化に必要なケース、パンフレット、報告書等の印刷に550,000万円使用する予定である。また、海外演習例・論文等の分析や翻訳に150,000万円を使用する予定である。
線虫C．elegansのCu＾＜2＋＞ポンプATPaseの構造と機能に関する研究

(1)C.elegans Cu^<2+>ポンプATPaseの生化学的な機能解析のため、酵母を用いて本cDNAの発現系を確立した。PCRの手法を用いて本酵素にアミノ酸置換を施し酵母で発現させ、機能に必須であるアミノ酸配列(Cys-Pro-Cys、Asp-Lys-Thr-Gly)を同定した。さらに、ヒトのCu^<2+>ポンプATPase(Wilson病原因遺伝子)についても同様の系で機能を解析した。(2)Cu^<2+>ポンプATPaseのC.elegansにおける役割を調べるため、Cu^<2+>ポンプATPase遺伝子にトランスポゾンが挿入された株をスクリーニングし、Cu^<2+>ポンプATPase欠損変異株を作製した。現在、得られた欠損変異体に、発生の異常、あるいは重金属イオンの代謝異常などが起こらないかどうかを明らかにしている。また同時に、野生体の生育が重金属イオンの存在で影響されるかどうか調べたところ、20μMの銅、カドミウムイオンで顕著な生育阻害があることを見いだした。(3)C.elegans Cu^<2+>ポンプATPaseの発現様式を調べるため、先ずそのゲノムDNAをクローン化した。本遺伝子は第3番染色体上にあり、その5′上流には重金属応答性のプロモーターが存在していた。次に、その領域をβ-galactosidaseおよびgreen fluorescent proteinをコードする遺伝子と融合し、C.elegansに導入し、レポーターとして用いて本酵素を特異的に発現している細胞を検索した。本酵素は主に虫体先端部の咽頭筋に発現していることを明らかにした。咽頭は直接外部と接触していることから、本酵素が外部からの重金属イオンの取り込みあるいは吐き出しに関わっていると考えている。
漸近解析的方法による微分方程式の研究

ア.複素領域の微分方程式の漸近解析(形式解と真の解、積分表示)大内はフックス型を含むあるクラスの線形偏微分方程式のべき程度の特異性をもつ解の使分表示式を得た。解の漸近挙動をそれより具体的に導き、Gevrey型の誤差評価を示した。"multisummabiblity"が成り立つ偏微分方程式のクラスを予想し、そのことを示すことができた。田原はH. Chen氏、Z. Luo氏と共同研究を行い、空間変数に関して不確定特異点をもつような非線形偏微分方程式の形式解に対してMaillet型の定理を証明した。J-Lope氏と共同研究を行い、正規型の非線形偏微分方程式の解がいつ解析接続できるかに関してシャープな結果を得た。また、山澤浩司氏との共同研究を行い、フックス型の非線形偏微分方程式の解の構造を特性指数に関する付加条件なしで決定した。イ.実領域における微分方程式の溝近解析と関連する応用解析。内山はPhilippines大学のL.. Paredes氏との共同研究を完成し、複素領域のBriot-Bouquet型の非線形常微分方程式を用いて、いわゆるp楕円型偏微分方程式の一次元モデルである実一次元区間の上の非線形常微分方程式の解の特異点における解の表示を求めた。吉野は松沢忠人氏により導入された熱方程式の解の漸近挙動により超関数を特徴付ける方法により、凸固有錐に台をもつ緩増加超関数を特徴付け、Paley-Wienerの定理の新しい証明法を開発した。平田は熱方程式と波動方程式を補間する半線形方程式の非線形パラメータと初期値空間の関係を明らかにした。また、可積分系の候補である3階の非線形偏微分方程式とそのBacklund変換について考察し、自明解から多様な解を具体的に構成した。後藤は作用素環の数種類のsubfactorに対し、principal graphの計算、subfactor分類、構成法について考察を行い、進展を得た。青柳は、立体物体を4面体により分割し、その集合体としてその物体を認識する場合に必要な3角形認識に対する数値アルゴリズムを考察した。1.複素領域の漸近解析的研究大内は,複素領域におけるFuchs型を含むあるクラスの線型偏微分方程式の特異点を持つ斉次解の挙動の研究を行い,特異点の増大度に制限をつければ,解の特異性は冪程度であり,また解を積分表示することにより,解の漸近挙動をそれより具体的に導き,評価した.田原は,複素領域での非線型偏微分方程式の解の特異点の研究を行い,解の解析接続の可能性を調べる事により,あるオーダーの特異点の非存在を示し,特異点の存在を示すための準備として,totally characteristicな方程式の可解性を示した.2.実領域の漸近解析的研究吉野は,熱方程式の解の漸近挙動による超関数の特徴付けの研究を行い,凸固有錐に台を持つ緩増加超関数,緩増加ウルトラ超関数,フーリエウルトラ超関数の特徴付を行った.研究の過程で,J.Chung教授(韓国Sogang大学)を内山と招聘し,また派遣者としても韓国を訪問しChung教授と研究打ち合せを行った.平田は,積分微分方程式の研究を行い,熱方程式と波動方程式を補間する半線形方程式の非線形パラメータと初期値空間の関係を明らかにした.1.実領域の非線形微分方程式の研究内山はp楕円型偏微分方程式に由来する、未知関数とその導関数の絶対値のべきを含む非線形常微分方程式の局所解の解析的特異性の表示を得た。

実関数論あるいは関数解析を用いる従来の方法論と異なり、Briot-Bouquet型の複素常微分方程式の収束解を利用する点が新しい。この表示の系として、解の特異点における微分可能性や実解析性がなりたつ指数の条件は容易にかつ明快に確認できる。これはフィリピン大学L.Paredes氏との共同研究であり、フィリピン大学、九州大学、京都大学でその成果を口頭発表した。平田は1995年にH.Wuによって抽出された3階2変数の非線形偏微分方程式の、ベックルンド変換によって構成される解を考察し、可積分系を示唆する性質を示した。2.複素漸近解析と複素領領域の偏微分方程式の研究大内はFuchs型を含むあるクラスの線形偏微分方程式の特異点をもつ斉次解の挙動を研究し、べき程度の特異性をもつ解の積分表示を得た。また、偏微分方程式の形式級数解とそれを漸近展開とする真の解の存在を調べるため、multi-summabiblityの理論を研究し、あるクラスの偏微分方程式に対し、形式級数解のmulti-summabilityを示すことに成功した。田原は空間変数に関して不確定特異点をもつような非線形偏微分方程式の形式解に対し、Maillet型の定理を証明した。また、正規型の非線形偏微分方程式の解の解析接続についてシャープな結果を得た。フックス型の非線形偏微分方程式の解の構造を決定した。吉野は松澤忠人氏により導入された熱方程式の解の漸近挙動により超関数を特徴づける方法により、超関数論への応用を複数得た。このテーマに関し韓国の数学者と研究交流を行った。3.その他の研究。後藤聡史は作用素環の研究を行い、subfactorのfusion ruleを計算した。また、Dynkin図形と関連付けてsubfactorの分類をした。青柳美輝は数値アルゴリズムの研究などをした。
「公」教育を受ける権利と「私立」学校の自律・自由

本研究は、私立学校における教育が「公」教育であるという側面と、それが「私立」学校により担われているという側面のアンビバレンスからいかなる法的帰結が導き出されるかを検討することを目的とするものであった。右目的を達成するための一つの視点として、本研究においては、教育の担い手である私立学校教員の法的地位如何という問題設定をした。法的地位を守る一つの重要な手段は憲法28条が保障するいわゆる労働三権であるが、そもそもの問題として、なぜ労働三権が憲法上の権利として保障されるに到ったのかを明らかにする必要がある。ところがこの点の検討がこれまでの学説では十分ではなかったので、現行憲法の制定過程において労働三権が憲法上の権利とされるに至った理由を解明することを試みた。また、私学教員と対比できる存在として公立学校の教員が存在するが、公務員については労働三権が制限・禁止されていることの合憲性をいかに解するかは、私学教員の場合も同じく「公」教育の担い手であるということから、重要な問題となる。これらの点については、従来のような生存権理念を中心とした理解ではなく、むしろデュー・プロセスの発想から検討を進めるべきであるという見解に到達した。本研究においてはこの他、学校の教育現場で発生する諸問題を取り上げ、これが私立学校で処理される場合、公立学校の場合と比較していかなる差異が発生するかを分析しようとした。この点についてはしかし、研究を進めるにつれ、そもそも公立学校という教育現場において、発生する諸問題に対処する際のルールが判然としないという問題に突き当たった。そこで、問題を公立学校における所持品・身体検査にしぼり、それなりにルールの蓄積がある合衆国を検討対象として、研究を行った。本年度においては、本研究全体の基盤にかかわる研究として、(1)制憲過程にみる憲法28条の規範的意義の認識、及び(2)憲法制定前後を通して公務員の労働基本権保障がどのように考えられていたかを検討した。その結果、次の点を明らかにすることが出来た。(1)に関しては、制憲過程を通してみた場合、憲法25条の生存権規定は第90回帝国議会での審議の中で社会党からの強い要望により初めて設けられたこと等からして、それ以前から草案中にあった憲法28条は、生存権保障とは離れた独自の存在意義を持つものと考えざるを得ず、その独自の意義としては、マッカーサー草案の作成過程等におけるGHQ側の議論をみていくと、団交を通じて自己の利益を使用者側に組合が主張するという側面(これはワグナー法に淵源があるものであり、その点でわが国の憲法28条の如き主観的権利とは大いに異なる)と、民主主義プロセスへの参加的機能を上げることが出来ること、(2)に関しては、憲法28条に言う「勤労者」には非現業公務員を含めた公務員が全て含まれることを前提に、一定の公務員についてのみ労働基本権が制約されることもあるが、教員の場合も団結権・団交権は当然に認められるとされていたこと、である。公務員の労働基本権の保障の範囲、換言すれば制限の範囲は個別的・弾力的に考察されなくてはならないという意識が強く現れているのである。(1)より、これまで生存権保障を目的とする憲法28条の理解は大きな修正が必要であること、(2)より、わが国の最高裁判例の如き、労働基本権保障とその制約原理との抽象的な「二律背反」論でこの問題を捉えきろうとする思考は、抽象的な「公共の福祉」論が全盛となる前でさえもなかったことが判明した。

法的地位を守る一つの重要な手段は憲法28条が保障するいわゆる労働三権であるが、そもそもの問題として、なぜ労働三権が憲法上の権利として保障されるに到ったのかを明らかにする必要がある。ところがこの点の検討がこれまでの学説では十分ではなかったので、現行憲法の制定過程において労働三権が憲法上の権利とされるに至った理由を解明することを試みた。また、私学教員と対比できる存在として公立学校の教員が存在するが、公務員については労働三権が制限,禁止されていることの合憲性をいかに解するかは、私学教員の場合も同じく「公」教育の担い手であるということから、重要な問題となる。これらの点については、従来のような生存権理念を中心とした理解ではなく、むしろデュー・プロセスの発想から検討を進めるべきであるという見解に到達した。その点でかなりの成果を得ることができ、帝塚山法学5号・6号において「適正手続保障としての労働基本権(1)(2 )」として掲載される予定の論文の一部にその成果を取り入れることができた。
神経障害性疼痛における糖脂質ガングリオシド組成の変化と疼痛への影響についての研究

スフィンゴ糖脂質は脂質二重層を構成する脂質の一種である。特にシアル酸を持つスフィンゴ糖脂質であるガングリオシドは神経組織に多く存在し、重要な機能を担っている。しかし、疼痛との関わりは不明な点が多い。申請者らは以前にガングリオシドが皮膚においてグルタミン酸シグナルを介して痛覚過敏を引き起こすことを報告した。本研究では神経障害性疼痛や炎症性疼痛においてガングリオシドがどのように変化するか検討を行い、炎症性疼痛の皮膚においてガングリオシドが増加することを示した。さらに、シアル酸分解酵素により炎症性疼痛を緩和されることを見出した。以上から、痛覚異常時にガングリオシドが関与している可能性が示唆された。本年度はまず慢性疼痛において、内在性の糖脂質がどのように変化するか検討を行うこととした。慢性疼痛として、神経障害性疼痛と炎症性疼痛のモデルマウスを作製し、それぞれ疼痛の伝達経路である皮膚や脊髄について検討を行った。なお、神経障害性疼痛モデルとして坐骨神経部分結紮マウスを、炎症性疼痛モデルマウスとして完全フロイントアジュバントを足底皮下に投与したマウスを用いた。疼痛の伝達経路である皮膚や脊髄の各臓器からクロロホルム/メタノール混液中で脂質を抽出し、薄層クロマトグラフィーにより糖脂質量について解析を行った。偽手術マウスや健常マウスと比較したところ、炎症性疼痛モデルの皮膚などにおいて糖脂質組成が変化したが、どのような糖脂質であるかは現在詳細に解析中である。また、神経障害性疼痛モデルについても解析中である。一方、糖脂質の一種ガングリオシドはシアル酸を含有する糖脂質であり、足底皮下投与によりホルマリンに対する痛みを増強させることが申請者らのこれまでの研究で明らかとなっている。そこで、シアル酸分解酵素の疼痛への影響について検討を行った。炎症性疼痛モデルにおいては、通常痛みと感じない程度の機械的刺激を痛みとして認知する、アロディニアという現象が生じる。そこで、シアル酸分解酵素を皮下へ投与したところ、機械的アロディニアは減少した。さらに、ガングリオシドを健常動物の足底へ皮下投与することでも機械的アロディニアが生じた。以上から、少なくとも疼痛の出発点である皮膚においては炎症性疼痛が生じることにより糖脂質組成の変化が引き起こされること、およびシアル酸含有物質が機械的アロディニアに重要であることが明らかとなった。本年度では前年度に引き続き神経障害性疼痛モデルマウス(坐骨神経部分結紮)および炎症性疼痛モデルマウス(完全フロイントアジュバント(CFA)投与)における各組織の糖脂質構成の変化について解析を行った。その結果、坐骨神経部分結紮術後6-7日、CFA投与1日後における脊髄ガングリオシドについてはいずれも明瞭な変化が認められなかった。神経障害性疼痛において疼痛異常が維持される14日後以降あるいは疼痛異常が形成されていく術後初期の時点、炎症性疼痛において慢性期の疼痛異常の分子メカニズムが今回解析した時点とは異なる可能性があるため、現在これらの解析を行っている。また、炎症惹起後1日後の時点で出現する皮膚の糖脂質については、TLCによる解析によりシアリダーゼ感受性であることが明らかとなったため、シアル酸を有することが示唆された。一方、神経障害性疼痛、炎症性疼痛いずれにおいてもガングリオシドではないタイプの糖脂質が脊髄において顕著に変化することが示唆された。この糖脂質が疼痛に関与することは現在までに知られておらず、糖脂質による疼痛制御の新たなメカニズムの存在を示唆すると考えられるため今後検証する予定である。一方、炎症性疼痛惹起後の皮膚に対し、シアル酸分解酵素を投与したところ機械的アロディニアを抑制でき、さらにこの効果は熱により不活性化した酵素では認められなかったことから、酵素活性が重要であることが示唆された。また、用量依存性を示したことから、シアル酸の除去によりアロディニアを抑制しうることが示された。以上から、内在性のガングリオシドが疼痛異常に関与しており、その含有量を操作することが鎮痛に有効であることが示唆された。本年度中にsiRNAの実験系を立ち上げる予定であったが、疼痛伝達系には皮膚や脊髄など多様な組織が含まれるため、可能ならば細胞、組織に特異的にノックダウンを行うことが望ましい。また、導入効率が不十分な点などの問題もあるため、ウィルスベクターを用いた方法に変更することとした。そこで、新たな実験系が必要となったため、ベクター構築、導入方法などの基礎的な検討から行う予定である。

また、ガングリオシド合成系に関わる酵素活性測定などは現在行っているが、十分な例数が得られていないため、今後も検討を行う予定である。脂質生化学、疼痛学上記の結果から、次年度は変化の生じた糖脂質に関係する分解酵素の投与や合成酵素の阻害、ノックダウン、あるいは脂質そのものを脊髄や坐骨神経、皮下などの組織へ投与することにより疼痛にどのような影響が生じるか検討を行う。その場合組織学的な手法によりどのような細胞が変化するか、特に脊髄におけるアストロサイトやミクログリアの形態について検討を行う。また、以前の研究の成果から足底皮下においてガングリオシドの投与によりグルタミン酸含量が変化することが明らかとなっているので、痛みが引き起こされた際、シアル酸分解酵素の投与によりグルタミン酸などの発痛物質がどのように変化するか解析を行う。残金が少額であるので、効率的に使用するために次年度と合わせて使用する予定である。次年度予算と合わせ、試薬・機器・旅費などに使用する。
糖尿病性腎症に伴う糸球体分子構築の変化の解析

糖尿病性腎症では、糸球体基底膜、メサンギウム、糸球体上皮細胞、内皮細胞に形態変化が生ずることがよく知られているが、これらの形態変化に伴う分子構築の変化については不明な点が多い。本研究では、O-グリコシド結合N-アセチルグルコサミン(O-GlcNAc)とよばれる糖のタンパク質への修飾を指標にして糖尿病性腎症に伴う糸球体の分子構築の変化を解明することを目的に、糸球体を単離し、プロテオミクス並びに免疫組織化学によりO-GlcNAc修飾タンパク質の解析を行った。その結果、糸球体上皮細胞に特異的に発現するシナプトポディンなどにO-GlcNAc修飾の変化が起こり、それに伴い局在が変化することが判明した。近年、ヘキソサミン代謝亢進によるタンパク質へのO-グリコシド結合型N-アセチルグルコサミン(O-GlcNAc)の糖修飾の異常が、糖尿病を引起す一因であることが明らかになってきている。しかしながら、糖尿病に伴いどのタンパク質に実際、この糖修飾異常が生じているのかについてはまだ詳しく解明されていない。我々は、これまでインスリン非依存性糖尿病モデルGKラットの腎臓においてO-GlcNAc化が亢進することを明らかした。さらに、腎臓まるごとを試料にしたプロテオミクスにより、O-GlcNAc化タンパク質の解析を行いアクチン、α-アクチニン4、チューブリン、ミオシンなど細胞骨格タンパク質や、ATP synthaseなどミトコンドリアタンパク質にO-GlcNAc化の有意な増加が生ずることを見出した。本年度は、細胞骨格への糖の修飾がどのような影響を及ぼすかを調べることを目的として、顕著に変化の認められたα-アクチニン4に注目し、糸球体における局在の変化を免疫組織化学的に解析した。その結果、α-アクチニン4は糸球体上皮細胞に局在し、糖尿病では発現が増加し、かつ局在が乱れることが明らかになった。また、in situ Proximity Ligation Assay法にて検討したところ、糖尿病においてO-GlcNAc化アクチニン4の増加並びにアクチンとアクチニン4との相互作用の増加が観察された。さらに、培養した糸球体上皮細胞を用いて、高グルコース存在下でのアクチニン4の局在の変化および糖修飾阻害剤の影響を検討した。高グルコース存在下で1日から3日培養した糸球体上皮細胞ではα-アクチニン4の局在の変化はほとんど観察されなかった。それに対し、O-GlcNAcase阻害剤存在下で糸球体上皮細胞を培養し、O-GlcNAc化を上昇させると、ストレスファイバーならびに細胞突起の形成が阻害され、α-アクチニン4の局在が変化した。糖尿病性腎症に伴う糸球体の分子構築の変化をO-GlcNAc化タンパク質を指標にして解明するために、糖尿病性腎症に伴いO-GlcNAc化が変化する糸球体タンパク質の同定とα-アクチニン4、アクチンにおけるO-GlcNAc修飾部位の同定を実施した。糖尿病モデル動物(GKラット)と正常Wistarラット(15週齢、雄)を用いて、腎臓から糸球体を単離し(Katsuya et al. Kidney Int 2006の方法による)、さらに抗O-GlcNAc抗体を結合させた磁気ビーズで、O-GlcNAc化タンパク質を免疫沈降してから、糸球体構成タンパク質をLC-MS/MSにて分離、O-GlcNAc化タンパク質の量を比較し、糖尿病にて顕著に変化するO-GlcNAc化タンパクの同定を行った。その結果、糖尿病においてO-GlcNAc化が有意に変化するいくつかのタンパク質が同定された。これまで行ってきた研究により糖尿病に伴いα-アクチニン4、チューブリン、アクチン、ミオシンなど糸球体の形態維持に重要な細胞骨格タンパク質にO-GlcNAc修飾の増加が認められた(Akimoto Y, et al. Clin. Proteom. 8: 15, 2011)。このうちα-アクチニン4はアクチンフィラメントを互いに架橋し、足突起の構造の維持、形態変化に関与し、またスリット膜の構造を維持の役割を担っていることが知られている。このことから、さらにα-アクチニン4とアクチンに注目し、O-GlcNAc修飾部位の同定を試みた。糖尿病GKラットの腎臓の総タンパク質を2次元電気泳動した後、α-アクチニン4とアクチンのスポットを切出し、LC-MS/MSによりO-GlcNAc修飾部位の同定を行った。しかし、レーザーによるイオン化の過程でO-GlcNAcが消失してしまい、修飾部位の同定をすることが出来なかった。研究代表者は、これまでインスリン非依存性糖尿病モデルGKラットの腎臓においてタンパク質への糖修飾(O-GlcNAc化)が亢進することを明らかにした。

さらに、腎臓まるごとを試料にしたプロテオミクスにより、O-GlcNAc化タンパク質の解析を行い、アクチン、α-アクチニン4など細胞骨格タンパク質や、ATP合成酵素などミトコンドリアタンパク質にO-GlcNAc化の有意な増加が生ずることを見出した。最終年度は、さらに糸球体構成タンパク質へのO-GlcNAc化の変化を調べるため、糸球体を単離し、プロテオミクスによりO-GlcNAc化タンパク質の解析を行った。その結果、上記の細胞骨格やミトコンドリアタンパク質に加えて糸球体上皮細胞に特異的に発現するシナプトポディンにO-GlcNAc化が起こることが明らかになった。また昨年度の研究より、糖尿病においてO-GlcNAc化アクチニン4とO-GlcNAc化アクチンとの相互作用の増加が観察され、培養糸球体上皮細胞において、O-GlcNAc化の増加は、ストレスファイバーならびに細胞突起の形成を阻害することが明らかになったことから、本年度はO-GlcNAc化アクチンに対する抗体を作製した。今後、この抗体を用いてO-GlcNAc化に伴うアクチンの局在の変化について検討する予定である。さらに本年度、細胞外マトリックスの構成タンパク質へのO-GlcNAc化をプロテオミスにより検討したところ、ガレクチンがO-GlcNAc化されていることが明らかになった。研究代表者らは、既にガレクチンが糸球体基底膜に局在することを免疫電顕で明らかにしている。これらのことから、ガレクチンのO-GlcNAc化と糖尿病性腎症で生ずる基底膜の形態変化との関係が示唆された。医歯薬学研究の目的に沿って、おおむね順調に進展している。基礎研究棟の耐震補強工事が行なわれた関係で、基礎研究棟にある質量分析機器(LTQ Orbitrap Velos, Thermofisher)の使用が制限されたため、LC-MS/MSによるO-GlcNAc修飾タンパク質の同定に時間がかかってしまった。そのため予定していた、同定された糸球体構成タンパク質のO-GlcNAc化量の検討まで至らなかった。今後、下記の2項目に関して研究を推進していく予定である。このin situ PLA法により、糸球体構成分子に対する抗体と抗O-GlcNAc抗体の二つの抗体を用いて、O-GlcNAc化されたタンパク質の局在ならびに量を免疫組織化学的に調べ、O-GlcNAc化されていないタンパク質の局在ならびに量と比較検討する。2.O-GlcNAc化を促進あるいは抑制する薬剤による腎糸球体上皮細胞の形態変化の検討:腎糸球体上皮細胞を高濃度のグルコースあるいは加水分解酵素O-GlcNAcaseの阻害剤PUGNAc (100μg/ml)存在下で18日間in vitroで培養してO-GlcNAc化を促進し、その形態変化を光顕、電顕レベルで検討する。さらに、これとは反対に、O-GlcNAc転移酵素の発現をRNAi法で抑制して、O-GlcNAc化を抑制したときの形態変化を検討し、O-GlcNAc化の役割を明らかにする。まず同定された糸球体構成タンパク質のO-GlcNAc化量の検討を行う。同定された糸球体構成タンパク質のO-GlcNAc化の変動が、タンパク質自身の発現量の変化によるか、タンパク質の発現量は同じでO-GlcNAc化の変化によるものか、あるいは両者によるものかについて、抗体を用いた免疫沈降法とイムノブロット法により明らかにする。
アメリカ再建期の法と政治

2018年度は前年度脱稿した論文「アンテベラム期における経済規制と裁判所の役割」を毛利ほか編『比較憲法学の現状と展望』(成文堂、2018年)において公表した。また、同論文の内容に、アンテベラム期の重要判例であるドレッド・スコット判決の分析を追加し、「アンテベラム期の司法」と題する発表を研究会にて行った。課題1年目で、研究対象とする時代について若干の修正を行ったため、当初予定の再建期固有の論点についての検討が不十分であったことは反省すべきである。ただ、修正により、日本で比較的研究が乏しい時代を掘り下げることができ、またそれの現代アメリカ憲法解釈学への影響を検討できた点では意味があったと考えている。とりわけ最終年度に行ったドレッドスコット判決の分析を通じて、判決のanticanon性や原意主義についての理解が深まった。2019年には、2018年度の上記研究発表に修正を加えたものを公表する予定である。平成28年度は、本研究課題初年度として、アメリカ合衆国アンテベラム期の法と政治を、財産権の観点から読み解く作業を行った。対象としたのは、1803年マーベリ判決と1857年ドレッド・スコット判決の狭間にあたる時期で、この時期の2つのコート(マーシャル・コートとトニー・コート)の特質を析出するため、財産権を制約する州のポリス・パワーをめぐる連邦最高裁判決を中心に検討を行った。検討を通じて、この時期のトニー・コート法学が、人民主権概念をキーワードに、州立法府を通じた自己統治を志向していたことが明らかとなった。制憲世代においては、司法府は州立法の制約をひとつの重要な任務としたが、次の世代たるトニー首席判事は州主権尊重の立場から、州立法を擁護した。換言すれば、トニー・コートは、「多数派と提携する(Barry Friedman)」ことで正当性を保ったのである。その姿勢からは、各機関が自らの正当性を究極的に「人民の受容」に基づかせる「人民立憲主義(Larry Kramer)」が導きだされる。ちなみに、以上の検討を行うにあたって、並行して、トニー・コート内部の意見の対立にも注目した。トニー首席判事と、マーシャル判事の系譜を継ぐストーリ判事の異なる憲法解釈方法(ストーリ判事のコモン・ロー的アプローチと、トニー判事のオリジナリズム)は、今日の憲法解釈理論の理解を深める上でも、興味深い対比であることが明らかとなった。計画調書作成時においては、平成29年3月までに上記研究内容につき公表を予定していたが、現在のところ平成29年5月頃に脱稿予定である。このように公表は若干遅れてはいるが、研究課題自体はおおむね順調に進展しているといえる。本研究課題に取り組んですぐ、「アメリカ再建期の法と政治」の解明には、それに先だつ「アンテベラム期の法と政治」の総括が肝要であることが分かった。多数決ルールと結びついた人民主権を掲げるトニー・コート法学は、人民の意思と擬制される州による規制を統制し難いことを欠点としたが、その克服こそが、再建期の法と政治の重要な部分であり、それを理解するには、前時代(アンテベラム期)の欠点がそもそも何であったかを正確に捉える必要があったからである。そこで、本研究課題の1つ目の業績として、「アンテベラム期における経済規制と裁判所の役割」を執筆、提出した。公表はまだだが、29年度中に脱稿している。論稿では、アンテベラム期の大きく変容する社会経済と、そこにおける司法の姿を描出した。具体的には、合衆国憲法1条8節3項の通商条項と1条10節の契約条項に関わる諸判決を辿ることを通じて、修正10条を主たる憲法的基礎づけとする「州の残余の主権」とその限界について考察を行った。その過程で、熱心なジャクソニアンであったトニーを首席判事とする合衆国最高裁が、憲法の性質、憲法解釈の方法、人民主権に担保された州のポリス・パワーと連邦制下における裁判所の役割についてどのように考えてきたかを、マーシャル・コートとの比較の下に明らかにした。次の論稿では、同時代の重要判例であるドレッド・スコット判決について考察し、上記論稿の検討と併せて、「アンテベラム期の法と政治」の総括を行う予定である。本年度中に公表予定であった上記論稿は、出版の都合上、未だ公表されていないが、29年度半ばには脱稿している。また、その脱稿後に取り組んだ次の論稿については、執筆半ばであり公表の目途は立っていないが、骨格はつかめている。引き続きこの論稿の完成に努めたい。

アンテベラム期の法学は、「19世紀末アメリカのレッセフェール立憲主義の先駆をなす(James Ely Jr.)」といわれている。平成28年度に行ったアンテベラム期の研究を通じて、本研究課題である「アメリカ再建期の法と政治」の解明には、アンテベラム期が重要であることを確認できた。そこで、若干の軌道修正(重点をアンテベラム期に多く置く)を行いつつ、今後はさらにこの時期の主権論争の解明を進め、今年度内に一つの論文としてまとめ公表し、最終年度(平成30年度)へとつなげていきたい。本年度提出論稿では、社会経済の変化を置いては語ることのできない時代であったため、経済規制の観点から、当時の司法と政治に切り込んでいったが、今後は、同じくこの時代を語る上で外すことのできない奴隷制度にかかわる重要判決を素材に、同テーマの検討をさらに深め、最終的に、アンテベラム期の司法と政治の総括と、その時代が今日の憲法解釈論争に与えた影響について考察する。当初の研究計画では再建期が主たる検討対象であったが、上でも述べたような理由から変更を加え、アンテベラム期を主たる検討対象とし、研究を総括する。本年度は論文公表までに至らなかったため、研究成果発表のために確保していた費用等(費目「その他」に計上)が未執行となった。本年度は、在外研究をすることができず、多額を残すこととなった。30年度に執行する予定である。次年度前半には論文を公表する予定であるため、その際に未執行分を使用する予定である。
環境保全や共生概念を導入した科学技術教育の教材開発

本研究は、環境保全や共生概念を導入した科学・技術教育の教材開発を、教育課程研究、国際比較教育研究、全日本および新潟県中学校技術・家庭科研究会とのアクション・リサーチを総合した研究である。なお、本研究成果により、科学教育と技術教育の相互の文脈や特徴をより生かしたネットワーク化が必要であることが明らかになったために、「科学・技術教育」の表記で統一した。環境保全や共生概念は、クロス・カリキュラァ・テーマであるため、主として連合王国のホール・カリキュラム論を研究し、日本の文脈に沿ったホリスティック(全体論的)カリキュラムを開発し、第36回関東甲信越地区中学校技術・家庭科研究大会で公開研究授業を発表した。技術科教育の認識対象として、ネットワーク化のための4連携テーマ「材料と加工技術」「エネルギー変換技術」「情報」「生物資源育成技術」を提案した。環境保全や共生概念を導入した「刈羽豆」「刈羽節成キュウリ」の地域素材を教材とした。「エダマメ、キュウリ、ダイコンの栽培」を題材にして、化学肥料と有機質肥料の比較栽培、化学農薬使用と無使用の比較栽培を共通学習課題として、それらの学習効果の量的検証と質的解釈を行った。カリキュラム開発研究では、各4連携テーマと関連した教材の有効性をアクション・リサーチで量的に検証するとともに、質的デーダの解釈を行った。技術科教育の認識方法としては、「動機」「設計」「製作・育成」「技術評価・環境影響評価」の4要素からなる「技術的課題解決力」とした。本教材の学習効果を高めるために、主として欧米で用いられているボートフォリオを参考にして、日本の文脈にあう学習ファイルシステムを開発した。平成9年度は、教育開発のための素材の適切性を検討するための基礎データ収集と、教材としての有効性や適時性を検討した。研究対象は、新潟県刈羽郡刈羽村立刈羽中学校3年必修技術・家庭科栽培領域である。本研究では、科学教育と技術教育の連携化をはかるために開発した「環境保全や共生概念を導入したカリキュラム」により教育実践研究を行った。研究成果は、平成9年10月24,25日に開催された第36回関東甲信越地区中学校技術・家庭科研究大会で発表した。教材化のための素材は、環境保全教育の観点から、地域素材である「刈羽節成キュウリ」「刈羽豆」を選定し、教材研究を行った。特に「刈羽豆」などのマメ科作物は、空気中のチッソを固定する能力を有する根粒菌と共生するために、マメ科作物の根に付着した根粒を生徒が観察することができた。しかし、VA菌根などの内生菌根については、野外における採集で胞子密度がきわめて低かったために採集と分離の実用性とともに、中学生段階における観察実習を容易にするための工夫が大きな課題となった。そこで、有機質肥料を使用した栽培を通じて、環境保全や微生物の役割を認識できる栽培教材研究を行った。具体的には、「化学肥料のみを使用した栽培区」と、「有機質肥料のみを使用した栽培区」で、キュウリ、エダマメ、ダイコンの比較栽培を行った。具体的には、家畜のふん推肥などとともに、給食残飯などの生ゴミからの推肥づくりと、有効微生物の教材化を行った。有用微生物の多くは細菌類であるが、中学校の実態や生徒の発達段階を鑑みて、最近の形態観察が困難であるために、今後は分解者としての腐生作用を主とする糸状菌の教材化に注目して行く予定である。