hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高選択的リチウムイオン認識ホスト分子の合成と機能評価

フェノールを収率29%で得たのち、これの脱水縮合で1を収率22%で得た。1のメチル化によりモノ-、ジ-およびトリメトキシ誘導体1Me、1Me_2、1Me_3を得た。また別法として、一つの水酸基をベンゾイル基で保護したのち、残りの水酸基をメチル化した後、脱保護することで1Me_2を収率39%で得た。得られた1Me_2にオキシ塩化リンを反応させ目的物質を得ようとしたが、単離生成物のIR、MS、^<31>P-NMRおよび^<31>P-^1HCOSYスペクトルおよびX線構造回折より、これはジメチルエーテル架橋部にリン酸基が挿入反応を起こしたジオキサホスホリナン骨格を持つことがわかった。この挿入反応は興味深いため反応機構の検討を行った。MSスペクトルによる反応の追跡、リン酸メチルエステル誘導体の合成による中間体の特定などを行った結果、挿入反応は加水分解時に起きることがわかった。また、1および1Meとオキシ塩化リンの反応も検討した結果、隣接するフェノール性水酸基が存在する場合は挿入反応は起こらず、隣接する水酸基間で架橋反応が起きることや架橋したリンに結合した塩素は通常のリンに結合した塩素のように容易に加水分解されないことがわかった。P-Clの加水分解はS_N2反応のような背面からの求核攻撃を含むため、架橋部の塩素の背面部位がエーテル架橋部のメチレンプロトンにより大きな立体障害を受けていることが反応性低下の要因であると考えられる。今後、挿入反応や架橋反応が起きずにリン酸基が置換した化合物について機能評価を行っていく予定である。平成910年度に合成した一連のリン酸基修飾カリツクス[4]アレ-ンおよびリン酸基修飾ヘキサホモトリオキサカリックス[4]アレーンやその異常生成物の単結晶を作製しX-線回折を行い、それらの固体状態での精密な構造解析を行い、溶液中におけるコンホメーションとの関連について検討を加えた。また、単結晶を得ることが出来なかつたホスト分子については^1H-NMR-、^<13>C-NMRと^<31>P-NMRスペクトル、赤外吸収スペクトルおよび紫外吸収スペクトル等を用いてその構造の詳細な検討を再度おこなつた。その結果、溶液中でも固体状態とほぼ同じ構造をしている化合物、或いは溶液中では配座異性体間の平衡状態にある化合物が存在する事を見いだした。其の主な理由としてはフェノール性水酸基をリン酸基で修飾したとき、立体効果によりフェノール基単位の反転が起こらないこと、あるいは未修飾フェノール性水酸基同士の水素結合により反転が起こりにくい化合物も見いだされた。更に溶液状態におけるコンホメーションは用いた溶媒の極性および酸性度や温度依存性も示すことを見いだした。これらホスト分子の金属イオン認識能は同一ホスト分子の配座異性体間でも著しく異なること等も新しい知見として得られた。次いで平成9年度および10年度に合成したホスト分子を多量に合成し、これらのホスト分子を用いたアルカリおよびアルカリ土類金属イオン、特にリチウムイオン認識能について液幕輸送実験により詳細な検討を加え、平成9年および10年度における実験結果の信頼性についても考察を加えた。また、一連のアミド基修飾ヘキサホモトリオキサ[3]カリックスアレーン誘導体も合成した。これらホスト分子の機能評価は現在進行中である。
地殻部分融解域のポアソン比に関する高温高圧測定実験

高温高圧条件下で岩石試料のVpとVsを精密に測定可能とする装置を開発し,地殻構成岩石の部分融解条件において弾性波速度測定実験を行った。部分融解が弾性波速度に及ぼす影響を実験的に明らかにした。珪酸塩メルトや超臨界フルイド流体相のポアソン比やVp/Vs比への影響評価を行い、東北日本の火山フロント地域の最上部マントルから火山直下まで連続して分布する低速度異常帯のポアソン比やVp/Vs比の特性から、火山帯直下の地殻構造と珪酸塩メルトの存在量を推定した。本研究では、メルトがP波速度・S波速度・ポアソン比に及ぼす影響を定量的に明らかにすることを目的とした。平成19年度は、島弧地殻深部に相当する高温高圧条件(最大800°C、1.0GPa)の高温高圧下で岩石試料のP波・S波速度を同時に測定する装置を立ち上げた。具体的には、(1)弾性波速度測定装置の超音波入力パルスおよび受信パルスから高周波ノイズ(50メガヘルツ以上)を除去、(2)高灰セルの設計変更による反射パルス強度の増加(従来の装置に対して約510倍の強度を得られるように改良)、(3)親規にデジタルオシロスコープを導入することより、波形データのアベレージング速度の増加およびロングレンジメモリ搭載による波形データ測定効率の大幅な改善を行った。その結果、岩石試料両端からの反射波(P波・S波)を23往復程度まで計測可能となり、Vp/Vs比やポアソン比を精密に測定することを可能とした。さらに、上記装置を用いて角閃岩の部分融解メルトがP波・S波の減衰に及ぼす影響を評価した。さらに上記装置を用いて、マリアナトラフで採集された角閃岩、および神奈川県丹沢出地の角閃岩の弾性波速度を、1.0GPa,800°Cまでの条件下で測定した。1.0GPaにおいて、角閃岩は、室温で6.59km/s、600°Cで6.71km/sのVp速度を示した。さらに温度上昇に伴いVp速度は5.78km/s(800°C)まで急激に減少した。1.0GPaにおいてVsは室温から500°Cまで3.36-3.30km/sと緩やかな減少を示したが、さらに高温領域(500-750°C)では、急激な減少(3.30-2.98km/s)が認められた。ポアソン比は室温で0.32、500°Cで0.34であった。さらに高温領域(500-750°C)では温度上昇に伴いポアソン比は0.37まで急激に増加した。これは、500°C付近で角閃石の脱水融解反応が起こり、メルトが生成したことによるものと考えられる。上記の研究成果をAGU(米国地球物理学連合)秋季学術講演会(サンフランシスコ)で発表した。沈み込み帯に位置する日本列島では火山活動は必然であり,地殻内部におけるメルトの分布を定量的に明らかにすることは島弧におけるメルト生成機構を解明する上で非常に重要である。メルトが存在する部分溶融層は地震波低速度層として現れると予想されるため、本研究では、地殻内部のメルト存在域を地震波速度・ポアソン比・Vp/Vs比から区分することを目的の一つとする。そのためには、島弧地殻深部に相当する高温高圧条件で、中部地殻・下部地殻物質のポアソン比を精密に測定することが不可欠である。本年度は次の研究項目を推進した。(1)高温高圧下での弾性波速度測定実験。P波・S波速度同時測定システムを横浜国立大学設置のピストンシリンダー型高温高圧発生装置に組み込み、島弧下部地殻に相当する温度圧力条件でのP波・S波速度、ポアソン比測定を実施した。今年度は海洋性島弧下部地殻起源とされる丹沢山地に産する角閃石ハンレイ岩のP波・S波速度同時測定を行い、1.0GPa・800°Cまでの温度圧力条件において良質なP波・S波シグナルを得ることに成功した。このP波・S波速度同時測定システムを用いることにより、地殻構成岩石の部分融解条件におけるポアソン比測定が可能である。今後はより多様な地殻深部構成岩石のポアソン比測定を行う。(2)メルト分布様式とポアソン比。弾性波速度およびポアソン比へのメルトの影響を評価する場合、実験試料中のメルト分布の情報が重要である。よって、現在、画像解析装置により実験試料のメルト分布の解析に着手している。上記以外にも東北本州弧、伊豆小笠原弧、コヒスタン島弧の地殻構成岩石および部分融解域に関する研究に携わり、それら成果の一部は雑誌論文として公表されている(研究発表欄に示してある)。

本研究課題では,地殻岩石に関して,部分融解と地震波速度・ポアソン比・Vp/Vs比の関係を明らかにすることを目的とする。具体的な目的は以下の通りである。1.高圧条件で,岩石が部分融解を起こすまで温度を上昇させ、岩石試料の弾性波速度を測定する。2.部分融解が弾性波速度に及ぼす影響を明らかにする。本年度は次の研究項目を推進した。1.高温高圧下での弾性波速度測定実験。横浜国立大学設置のピストンシリンダー型高温高圧発生装置を用いて、部分融解状態の岩石試料を島弧地殻深部に相当する温度圧力条件での弾性波速度測定を実施した。今年度は島弧地殻を代表する角閃石斑レイ岩に着目し、弾性波速度測定を行い、1.0GPa・800°Cまでの温度圧力条件において良質なP波・S波シグナルを得ることに成功した。今後、この測定システムを用いることにより、地殻構成岩石の部分融解条件における速度測定が発展可能である。2.岩石中の部分融解域の分布様式と弾性波速度。弾性波速度への部分融解の影響を評価する場合、実験試料中の部分融解域の形態および分布が重要である。本研究では、実験試料のメルトの分布の解析に着手し、日本地球惑星科学連合大会において論じた。上記以外にも圧力モニタリング型の弾性波速度測定装置の開発に取り組み、より詳細なポアソン比測定を可能とした。それら成果の一部は雑誌論文(Island Arc誌等)として公表きれている(研究発表欄に示した)。
ヒトインターロイキン1βの産生並びに活性化機構に関する研究

表皮細胞にはシグナルトランスダクションを担うIL-1レセプターType1とシグナル伝達能力を欠くIL-1レセプターType2が存在しPMA刺激によりType2レセプターが発現増強する。さらに、新鮮皮膚標本では殆ど認めないIL-1レセプターも器官培養皮膚及び乾癬病変部皮膚においてIL-1レセプターType2の発現亢進が基底細胞に認めらた。正常皮膚においては全く発現が認められなかったICEは乾癬皮膚内に進入した単核球と多核球に認められた。皮膚におけるIL-1のネットワークは乾癬をはじめとする炎症性皮膚疾患の病態形成に強く関与しており、特に多くの皮膚疾患が表皮を舞台とする炎症性反応であるが、表皮細胞は表皮へ血流により浸潤する骨髄由来細胞が炎症形成のための能動的な役割を演ずるのに対し、マテリアルの提供とともにresponderとして働き、さらに重要なポイントとして炎症反応のdown-regulatorとしての働きを行っていることが明らかにされた。本年度においてはIL-1β前駆体特異的シークエンス蛋白を用いて家兎を免疫することによりIL-1β特異的ポリクローナル抗体を得た。同抗体はrhIL-1β前駆体とrhIL-1βを用いたウエスタンブロッティングにより、IL-1β前駆体のみに反応しIL-1βとは反応しない抗体であることを確認した。同抗体を用い、既に得られている抗IL-1βモノクロナールおよびポリクロナール抗体との組み合せにより未知の試料内のIL-β前駆体のIL-1β、IL-1βの両者の濃度測定可能なELISA測定系を完成させた。その成果は現在雑誌に投稿中である。現在、臨床サンプルの測定を行い、その臨床的有用性を検討中である。さらに、同抗体の精製を行い、免疫組織学的検査に用いることが可能な迄に精製を進めているとともに、抗IL-1β抗体との皮膚科疾患での分布の相違について検討中である。更に抗IL-1β前駆体モノクロナル抗体も準備中である。申請者らはIL-1beta及びIL-1beta前駆体を特異的に測定するELISA系を作成し、その測定系が活性型及び非活性型のIL-1betaを特異的に測定することを証明し、さらにIL-1レセプターアンタゴニストなどのバイオアッセイを抑制する物質の影響を受けないことを証明した。同測定系を用いて炎症性皮膚炎:乾癬病変皮膚においては正常皮膚において見られない活性型IL-1が存在することを明らかにした。更にその所見は免疫組織学的に明かにされると共にその活性化機構が、おもに乾癬皮膚に浸潤する活性化単核球の持つIL-1β転換酵素によることを免疫組織学的に明らかにした。また、これらのネットワークを形成するために乾癬ではIL-1レセプターの発現が上昇しており、治療によりその発現様式に変かが起こることを明らかにした。以上の結果を取りまとめて現在投稿中である。平成6年度には平成5年度において確立されたIL-1/proIL-1beta特異的ELISA系を用いて臨床サンプル(炎症性皮膚疾患、ショック患者など)での測定を行った。臨床サンプル単核球培養上清および細胞外液におけるIL-1βは主に生物活性のあるmature fromIL-1βであり、細胞内組織内IL-1βは生物活性の無いproformIL-1βであることを明らかにした。また、炎症性皮膚疾患におけるIL-1β転換酵素の存在は炎症性浸潤細胞に限られ表皮細胞には発現していないことが明らかになった。このため、皮膚における炎症反応の誘導継続には浸潤する骨髄由来細胞の重要性が明らかになった。一方、このIL-1と反応するIL-1レセプターの存在を培養ケラチノサイトにて検討した。スキャッチャー分析および抗体によるIL-1結合抑制試験ならびにPCRによるメッセージで正常ケラチノサイトIL-1レセプターはtype1であるのに対し、TPA等刺激ケラチノサイトではtype2が誘導されることが明らかになった。さらに、正常皮膚、乾癬皮膚のin situ binding assayによる及び免疫組織学的検討により、正常皮膚での低いIL-1レセプター発現はorgan cultureによりtype2が誘導され、また炎症性皮膚疾患の例として乾癬におけるIL-1レセプターは正常皮膚と異なり、大量のIL-1レセプターtype2が乾癬病変部基底層に発現していることを明らかにした。以上の事実より、炎症性皮膚疾患における炎症のコントロールシステムとしてのIL-1の役割を明らかにできた。
緩衝層を導入した超低抵抗電解質/電極界面Li電池の創成

本研究の目的は次世代蓄電池として期待されている全固体Li電池の実用化の課題として高出力化が挙げられる。その鍵は電極/電解質間界面抵抗の低減にある。そこで本研究は全固体Li電池の高出力化に向けた界面抵抗低減指針を得るべく、薄膜を利用した理想モデル電極を作製し界面抵抗起源を解明することを目的としている。実用研究に成果を還元するために、実用材料活物質に着目しそれらの薄膜電池作製に取り組んでいる。理想モデル電極を利用して界面抵抗を定量評価するためには高品質な電極薄膜が必要である。そこで本年は実用材料正極活物質の高品質薄膜合成に主に取り組んだ。パルスレーザー堆積法による正極材料の薄膜作製条件最適化を行い、結晶性、構造、組成、電子状態、表面平坦性、等を評価することで結晶配向制御された原子レベルで平坦な高品質エピタキシャル薄膜合成を達成している。固体電解質としてLi3PO4薄膜を利用し、対極にLi薄膜を蒸着することで電池素子を形成した。高品質薄膜を利用した電池素子作製及び評価まで全真空プロセスによる清浄な界面を維持することが可能な装置を活用し、電池特性、及び界面抵抗を評価した。電池特性の評価から作製した電池素子の界面抵抗はおよそ20 Ohm・cm2程度が得られ、従来の有機溶媒系電解質を用いたLiイオン電池の界面抵抗よりも低く、かつ全固体Li電池の中では我々のみが達成している世界最小レベルの界面抵抗を達成している。このように実用材料活物質らに対して超低抵抗界面モデル電極形成に成功したことから、電極/固体電解質界面に様々なナノ緩衝層を導入して界面抵抗変化を定量的に評価することが可能となる。よって界面抵抗低減に向けた新たなモデルナノ界面構造構築する基礎となる成果が得られた。29年度が最終年度であるため、記入しない。
統合失調症の症状に応じた前頭連合野リハビリテーションの有効性検証と神経基盤の検討

本研究では、前頭連合野機能に注目して開発した課題(以下、G-DR課題)の効果を、統合失調症患者の症状や特徴に応じて検討することを目的とした。そのために、統合失調症患者に対する介入研究を積み重ね、個々の症例において効果を検討した。また、G-DR課題の背景を探るために神経基盤の検討を行った。介入研究の結果から、興味関心に対応できるG-DR課題は軽度から重度まで幅広いレベルに対応できること、ワーキングメモリ、遂行機能といった認知機能の改善に加え、生活の改善に寄与できる可能性が示唆された。また、神経基盤の検討から、本研究で用いたウェアラブル光トポグラフィによって課題の背景を探れる可能性が示唆された。本研究の目的は,申請者が開発した認知機能トレーニング課題である目的志向型遅延反応課題(以下,G-DR課題)の統合失調症における介入研究を継続することと,G-DR課題の神経基盤を明らかにするために非侵襲的脳機能測定法を用いて,課題の進行に伴う神経生理的反応を明らかにすることである.本年度の具体的計画は,1.G-DR課題遂行時の統合失調症患者の特徴を評価する,2.光トポグラフィ等で計測可能な形にG-DR課題を修正する,の2点であった.本年度の成果は,1については,統合失調症患者への介入を継続した.評価は,認知機能,精神症状,日常生活,及び社会生活面等から多面的に実施した.現時点までの成果について,学会発表を行い,症状のに応じてG-DR課題の遂行にどのような特徴があるのかについて検討した論文を作成中である.2については,光トポグラフィ等でG-DR課題を遂行中の脳活動を測定できることを確認した.今後,測定条件の合わせて課題プログラムを変更し,課題進行に伴う反応の解析方法についても詳細に内容を検討していく.また,コントロール条件に関しても妥当性の検討を行う予定である.以上から,統合失調症患者におけるG-DR課題遂行時の特徴の検討は概ね順調に実施できた.一方,光トポグラフィ等で計測可能な形にG-DR課題を修正することに関しては,十分に実施できていない部分もあり,次年度以降に力を入れて取り組んでいく予定である.本研究の目的は,申請者が開発した認知機能トレーニングである目的志向的遅延反応課題(以下,G-DR課題)の統合失調症における介入研究を継続することと,G-DR課題の神経基盤を明らかにするために非侵襲的脳機能測定法を用いて,課題の進行に伴う神経生理的反応を明らかにすることである.本年度の具体的計画は,1昨年度までに実施した統合失調症患者に対する介入の成果をまとめ,論文化すること,2非侵襲的脳機能測定法にて計測可能な形にG-DR課題を修正・調整することを継続する,という2点であった.本年度の成果として,1統合失調症患者に対してG-DR課題を用いて介入した効果について検討した原著論文を2本発表することができた.その中で,統合失調症の症状のタイプによってG-DR課題の効果を発揮する側面にやや違いがあることが明らかになった.G-DR課題は,ワーキングメモリ等の認知機能障害の改善など,機能的な問題の改善に寄与するが,日常生活のシュミレーション等の機能も備えていることから,行動面の改善,発動性の向上といった側面にも,幅広く効果を発揮することが示唆された.また,G-DR課題の特徴を分析した原著論文も執筆し,受理された.G-DR課題の特徴として,ワーキングメモリだけではなく,注意や流暢性などにも作用する可能性が示された.2昨年度から継続して非侵襲的脳機能測定法にて計測が可能な形にG-DR課題を修正,調整するという課題に取り組み,ほぼ修正と調整を終えることができ,次年度に向けての準備ができた.以上から,研究目的に沿って,概ね順調に研究を進めることができた.本年度の具体的計画は,1昨年度までに実施した統合失調症患者に対する介入の成果をまとめ,論文化すること,2非侵襲的脳機能測定法にて計測可能な形にG-DR課題を修正・調整することを継続する,という2点であった.1については,統合失調症患者に対してG-DR課題を用いて介入した効果について検討した論文を2本発表することができた.また,G-DR課題の特徴を分析した論文も受理されていることから,順調に達成できたと判断できる.2についても,非侵襲的脳機能測定法にて計測可能な形にG-DR課題を修正・調整するという点に関して,準備が概ね完了したため,概ね順調に達成できたと判断できる.本研究の目的は,申請者が開発した認知機能トレーニングである目的志向的遅延反応課題(以下,G-DR課題)の統合失調症における介入研究を継続することと,G-DR課題の神経基盤を明らかにするために非侵襲的脳機能測定法を用いて,課題の進行に伴う神経生理学的反応を明らかにすることである.これまでの研究によって,統合失調症における介入研究に関する成果を論文発表できたことから,本年度の具体的計画は,G-DR課題の神経基盤を非侵襲的脳機能測定法を用いて明らかにすることとした.本年度の成果は,1G-DR課題を近赤外線分光法(near-infrared spectroscopy:以下,NIRS)を用いて脳活動を測定できる形にG-DR課題の時間遷移を最終調整した.2G-DR課題の特性を明らかにするために,コントロール課題を2種類を設定し,各課題の条件設定や時間間隔などについて調整を行った.3数名の被験者に対して予備実験を行い,課題内容や時間間隔,被験者への配慮を検討した後,被験者10名において,G-DR課題及びコントロール課題を遂行中の脳活動を,NIRSを用いて計測した.

今回は,特に前頭部の活動に注目しデータを収集した.以上のように,本年度はデータ収集という実験部分を終了することができた.次年度は,G-DR課題,コントロール課題,それぞれのデータについて,課題の特性や時間遷移に伴う前頭部の脳活動に関する解析を進め,G-DR課題の背景を成す神経基盤を検討する.また,同時に論文執筆を進めていく予定である.本年度の具体的計画は,G-DR課題の神経基盤を非侵襲的脳機能測定法を用いて明らかにすることである.これに対して,1G-DR課題を近赤外線分光法(near-infrared spectroscopy:以下,NIRS)を用いて脳活動を測定できる形にG-DR課題の時間遷移を最終調整した.2G-DR課題の特性を明らかにするために,コントロール課題を2種類を設定し,条件設定や時間間隔などについて調整を行った.3数名の被験者に対して予備実験を行った後,被験者10名において,G-DR課題及びコントロール課題を遂行中の前頭部の脳活動を,NIRSを用いて計測した.という点が実行できたため,おおむね順調に進展していると判断できる.本研究の目的は,申請者が開発した認知機能トレーニングである目的志向的遅延反応課題(以下,G-DR課題)の統合失調症における介入研究を継続することと,G-DR課題の神経基盤を明らかにするために非侵襲的脳機能測定法を用いて,課題の進行に伴う神経生理学的反応を明らかにすることである.これまでの年度では,1G-DR課題遂行時の統合失調症患者の特徴を評価し,それに基づいて介入研究を継続した.その結果,患者の症状や回復段階,取り組む目的によって,G-DR課題の効果が異なる等,多面的な効果がもたらされる可能性が示唆された.また,2非侵襲的脳機能測定法を用いてG-DR課題の特徴を明らかにできるよう,測定可能な形に課題を整え,G-DR課題の神経基盤の基礎的検討を実施した.これらを受けて,本年度はまとめとして,データ解析の継続,論文作成を進めながら,外部からのフィードバックを受けることで,論文完成のためのブラッシュアップ等を実施した.以上の結果から,本研究の目的である「統合失調症における介入研究を継続すること,G-DR課題の神経基盤を明らかにするために非侵襲的脳機能測定法を用いて,課題の進行に伴う神経生理学的反応を明らかにすること」は,概ね達成できた.しかし,G-DR課題の効果や神経基盤を詳細に明らかにしていくためには,症例数をさらに増やし,より緻密な検討を行うなど,今後も研究を継続していくことで,本研究で得た成果を確固たるものにしていく必要があると考えられる.本研究では、前頭連合野機能に注目して開発した課題(以下、G-DR課題)の効果を、統合失調症患者の症状や特徴に応じて検討することを目的とした。そのために、統合失調症患者に対する介入研究を積み重ね、個々の症例において効果を検討した。また、G-DR課題の背景を探るために神経基盤の検討を行った。介入研究の結果から、興味関心に対応できるG-DR課題は軽度から重度まで幅広いレベルに対応できること、ワーキングメモリ、遂行機能といった認知機能の改善に加え、生活の改善に寄与できる可能性が示唆された。また、神経基盤の検討から、本研究で用いたウェアラブル光トポグラフィによって課題の背景を探れる可能性が示唆された。本研究における本年度の具体的計画は,1G-DR課題遂行時の統合
固体触媒と磁気分離を利用した添加薬剤フリーの重金属イオン分別回収法の開発

本研究では、固体触媒を用いた酸化反応によって水中の重金属イオンを水酸化物や酸化物として析出させ、析出物の磁気的特性・析出条件・溶解条件の違いを利用し、重金属の種類ごとに分別回収して再利用を可能にする技術を開発する。平成30年度は、以下の2点について検討を行った。1固体触媒の再利用条件と回収法の検討2複数金属イオン共存下での回収法の検討前者に関しては、水酸化鉄の自触媒反応による鉄イオンの除去に関して、固体触媒の回収と再利用法について検討した。再利用を可能とするため、固体触媒修飾マグネタイトを調製した。これを用いた鉄の除去率を調査したところ、純粋な固体触媒とほぼ変わらない鉄除去率が得られた。この結果に基づき、修飾マグネタイトを用いた空気酸化法(析出部)と重力沈降法・磁気分離法を組み合わせた手法(分離部)から構成される重金属処理システムを検討した。ビーカースケールの実験により、固体触媒の回収と再利用が可能であることを確認し、試算によって、ドラム型永久磁石を利用することで実用的な連続処理が可能であることが示された。また後者に関しては、複数の金属イオンの共存下での回収の可能性を検討した。当初は自触媒反応の利用を想定していたが、後段での分離回収が困難となることが判明したため、吸着剤の利用を検討した。銅、マンガン、亜鉛イオンの共存下でコロイダルシリカを吸着剤として用いることにより、90%以上の高率で除去できることが分かった。さらに、磁性を付与して再利用するために磁化活性炭とコロイダルシリカを複合化し、吸着剤の分離回収を行うことができた。これらの結果から、持続可能な重金属イオン除去方法を行うための基礎的知見を得ることができた。H30年度以降の研究計画においては、固体触媒の再利用と回収条件の検討を行い、実排水を想定した重金属除去手法の検討を行うこと、および複数イオン共存下での除去手法を確立することが重要な課題であった。これに対し、前者については、固体触媒に磁性を付与したものを合成し、回収・再利用が可能であることを確かめることができた。また後者については、当初の固体触媒を使用する方法とは若干異なる手法ではあるが、酸性から中性の幅広いpHで表面が負帯電であるコロイダルシリカを利用して、それに磁性を付与することによって複数イオン共存下での回収を可能にした。単一の回収対象に対しては、固体触媒修飾マグネタイトを用いた手法で実用への道筋を得ることができた。今後は、複数種類の金属イオンが共存する場合に、回収した重金属をそれぞれの種類に分離する方法の検討である。H30年度の検討により、磁性吸着剤の利用により、対象としたすべての重金属イオンについて高い回収率を得られたため、この状態から各重金属イオンを分離回収するために、pH制御を検討している。また共存イオンの中にアニオンが含まれる場合についても、表面電荷の異なる吸着剤を用いた検討を開始したところである。吸着法やイオン交換法に対して大量処理が可能であり、磁性吸着剤やフェライト法を利用した従来の磁気分離法に対して化学薬品や磁性吸着剤の添加が不要な重金属除去法である。本研究では以下の特徴を持つ重金属イオンの分別回収法を開発することを目的としている。1薬品添加不要とすることで、スラッジ量が少なく装置の簡易化が可能、飲料水にも適用できる。2固体触媒を繰り返し利用できるようにすることで、処理の運転コストが削減できる。3重金属の種類ごとに分別回収することで、それぞれの重金属を有価物として再利用できる平成29年度は、特に多くのウラン鉱山で高濃度に含有され問題となっている鉄イオンに関して、単独系での固体触媒表面での化学反応機構に基づく反応条件の検討を行った。出発物質として塩化鉄および硫酸鉄を用いて水酸化鉄(III)を調製し、その乾燥条件によって徐鉄性能を検討した。処理前後の鉄イオン濃度変化を比較したところ、出発物質に関わらず、乾燥した水酸化鉄を用いた場合は除鉄性能がほとんど見られなかった。その一方でスラリー状のまま用い、乾燥しなかった水酸化鉄(III)を用いた場合では硫酸鉄の方は処理後の鉄イオン濃度が0.4 ppm程度(除去率98%)、塩化鉄の方は処理後の鉄イオン濃度が2 ppm程度(除去率90%)まで除去することができた。これらのことから、徐鉄触媒の調製法が確立できたため、その触媒作用のメカニズムを検討した結果、自己触媒反応、および乾燥による触媒の変性によって説明することができた。この結果に基づき、再生利用条件や回収法を視野に入れた検討を進めている。H29年度の検討課題においては、重金属イオンの分離除去に有効な固体触媒の選定が大きな課題であったが、水酸化鉄スラリーを用いることにより、90%以上の高い分離率が得られた。そのメカニズムに関しても、いくつかの仮説を立て検証した結果、固体触媒表面で引き起こされる自己触媒反応、および乾燥による触媒の変性によって説明することができた。さらに、再利用と回収条件に関しても検討を進めており、磁化率に基づく回収および、複数回の利用による触媒性能の変化に関しても明らかになりつつあるため。

本研究では、固体触媒を用いた酸化反応によって水中の重金属イオンを水酸化物や酸化物として析出させ、析出物の磁気的特性・析出条件・溶解条件の違いを利用し、重金属の種類ごとに分別回収して再利用を可能にする技術を開発する。平成30年度は、以下の2点について検討を行った。1固体触媒の再利用条件と回収法の検討2複数金属イオン共存下での回収法の検討前者に関しては、水酸化鉄の自触媒反応による鉄イオンの除去に関して、固体触媒の回収と再利用法について検討した。再利用を可能とするため、固体触媒修飾マグネタイトを調製した。これを用いた鉄の除去率を調査したところ、純粋な固体触媒とほぼ変わらない鉄除去率が得られた。この結果に基づき、修飾マグネタイトを用いた空気酸化法(析出部)と重力沈降法・磁気分離法を組み合わせた手法(分離部)から構成される重金属処理システムを検討した。ビーカースケールの実験により、固体触媒の回収と再利用が可能であることを確認し、試算によって、ドラム型永久磁石を利用することで実用的な連続処理が可能であることが示された。また後者に関しては、複数の金属イオンの共存下での回収の可能性を検討した。当初は自触媒反応の利用を想定していたが、後段での分離回収が困難となることが判明したため、吸着剤の利用を検討した。銅、マンガン、亜鉛イオンの共存下でコロイダルシリカを吸着剤として用いることにより、90%以上の高率で除去できることが分かった。さらに、磁性を付与して再利用するために磁化活性炭とコロイダルシリカを複合化し、吸着剤の分離回収を行うことができた。これらの結果から、持続可能な重金属イオン除去方法を行うための基礎的知見を得ることができた。H30年度以降の研究計画においては、固体触媒の再利用と回収条件の検討を行い、実排水を想定した重金属除去手法の検討を行うこと、および複数イオン共存下での除去手法を確立することが重要な課題であった。これに対し、前者については、固体触媒に磁性を付与したものを合成し、回収・再利用が可能であることを確かめることができた。また後者については、当初の固体触媒を使用する方法とは若干異なる手法ではあるが、酸性から中性の幅広いpHで表面が負帯電であるコロイダルシリカを利用して、それに磁性を付与することによって複数イオン共存下での回収を可能にした。今後の推進方策として、生成物の磁化率から、そのまま磁気分離法により回収することは不可能ではないものの、常磁性体であるために、超電導磁石などの高磁場が必要であることが明らかになったため、強磁性粒子の表面に固体触媒を担持する、あるいは単純な沈殿法により大きな粒子のみを取り除きながら微粒子は触媒として再利用するなどの方策を検討している。またこれまでの研究では国内のウラン鉱山で問題となっている鉄イオンを主として検討してきたが、世界各国の鉱山で問題となっている他の重金属イオンへの適用性の確認、および共存系での分離回収に関して、H30年度31年度において検討を進めていく予定である。単一の回収対象に対しては、固体触媒修飾マグネタイトを用いた手法で実用への道筋を得ることができた。今後は、複数種類の金属イオンが共存する場合に、回収した重金属をそれぞれの種類に分離する方法の検討である。
口腔癌の質的診断におけるP-糖蛋白発現とTc-99m-MIBI集積の意義

(臨床評価)^<99m>Tc-MIBIと^<201>TlClの口腔腫瘍患者における腫瘍集積率(後期集積比/初期集積比)は、^<99m>Tc-MIBIは悪性腫瘍で1以下の値(0.853±0.067)を示し、悪性腫瘍で後期集積比の低下傾向を示した。一方、^<201>TlClでは、腫膓集積率(mean±SD)は良性腫瘍で0.750.93(0.81±0.06)、悪性腫瘍の高分化型で0.781.24(1.01±0.10)、中等度分化型で0.911.42(1.09±0.13)、低分化型で1.051.46(1.24±0.14)を示した。平均値で良性腫瘍では1以下、悪性腫瘍では1以上で、組織学的・臨床的悪性度に一致した傾向を示した。(集積機序^<99m>Tc-MIBIの腫瘍集積とP-糖蛋白発現との関係、^<201>TlClの腫瘍集積とNa+K+ATPase発現の関係について免疫組織化学染色法(Score 0,1,2)により検討した。P-糖蛋白発現(Score値のmean±SD)は唾液腺腫瘍では良性で0.75±0.19、悪性腫瘍で1.36±0.12であった。扁平上皮癌では高分化型で0.71±0.36、中等度分化型で0.83±0.40、低分化型で1.60±0.24であり、悪性腫瘍、とくに低分化型で高い発現を示す傾向が見られた。Na+K+ATPase発現はScore2が高分化型で18%(Score値の平均=0.82)、中等度分化型で44%(1.44)、低分化型で66.6%(1.50)であった。(結論)^<99m>Tc-MIBIシンチと^<201>TlClシンチの口腔腫瘍患者における集積は相反する傾向を示し、両者の組み合わせで、より正確な質的診断の可能性が示された。また、^<99m>Tc-MIBIシンチと^<201>TlClシンチの口腔腫瘍患者における集積にはP-糖蛋白発現とNa+K+ATPase発現が大きく関与していることが示された。頭頚部腫瘍について99m-Tc-MIBIシンチグラム(扁平上皮癌15例)、201-TlClシンチグラム(良性腫瘍10例、高分化腫瘍57例、中等度分化腫瘍26例、低分化腫瘍7例)を実施した。撮像は99m-Tc-MIBI、201-TlClの静注3分から5分後(初期ダイナミック)と2.5時間後(後期ダイナミック)に行ない、各々において、対照部に対する病変部の集積の比を求めた(初期集積比、後期集積比)。さらに初期集積比に対する後期集積比を求め腫瘍集積率として評価した。また、P-糖蛋白発現は唾液腺腫瘍(良性16例、悪性14例)、扁平上皮癌(高分化腫瘍7例、中等度分化腫瘍6例、低分化腫瘍7例)について免疫組織化学染色を実施し、染色度を3段階(score-0、score-1、score-2)に評価した。99m-Tc-MIBIシンチグラムでは口腔扁平上皮癌15例すべてにおいて、腫瘍集積率は1以下の値を示し(mean±SD=0.853±0.067)、後期集積比の低下傾向を示した。201-TlClシンチグラムでは腫瘍集積率(mean±SD)は良性腫瘍で0.750.93(0.81±0.06)、高分化腫瘍で0.781.24(1.01±0.10)、中等度分化腫瘍で0.911.42(1.09±0.13)、低分化腫瘍で1.05146(1.24±0.14)を示し、悪性腫瘍で大きな値を示し、悪性度と相関して大きな値を示した。P-糖蛋白発現(mean±SD)は唾液腺腫瘍では良性で0.75±0.19、悪性腫瘍で1.36±0.12であった。扁平上皮癌では高分化腫瘍で0.71±0.36、中等度分化腫瘍で0.83±0.40、低分化腫瘍で1.60±0.24であり悪性腫瘍、とくに低分化腫瘍で高い発現を示す傾向が見られた。

(集積機序^<99m>Tc-MIBIの腫瘍集積とP-糖蛋白発現との関係、^<201>TlClの腫瘍集積とNa+K+ATPase発現の関係について免疫組織化学染色法(Score 0,1,2)により検討した。P-糖蛋白発現(Score値のmean±SD)は唾液腺腫瘍では良性で0.75±0.19、悪性腫瘍で1.36±0.12であった。扁平上皮癌では高分化型で0.71±0.36、中等度分化型で0.83±0.40、低分化型で1.60±0.24であり、悪性腫瘍、とくに低分化型で高い発現を示す傾向が見られた。Na+K+ATPase発現はScore2が高分化型で18%(Score値の平均=0.82)、中等度分化型で44%(1.44)、低分化型で66.6%(1.50)であった。(結論)^<99m>Tc-MIBIシンチと^<201>TlClシンチの口腔腫瘍患者における集積は相反する傾向を示し、両者の組み合わせで、より正確な質的診断の可能性が示された。また、^<99m>Tc-MIBIシンチと^<201>TlClシンチの口腔腫瘍患者における集積にはP-糖蛋白発現とNa+K+ATPase発現が大きく関与していることが示された。報告者らは臨床的研究として、^<99m>Tc-MIBIシンチと^<201>TlClシンチを口腔腫瘍患者に実施し、腫瘍集積比(後期集積比/初期集積比)を利用して質的診断への有用性を検討している。その結果、^<201>TlClでは腫瘍集積比の平均値が良性腫瘍では1以下、悪性腫瘍では1以上を示し、組織学的・臨床的悪性度の高い組織で大きくなる傾向が見られた。一方、^<99m>Tc-MIBIは^<201>TlClと逆に、悪性腫瘍で小さな値を示す傾向が伺えた。そこで、まづ^<99m>Tc-MIBIの口腔悪性腫瘍集積とP-糖蛋白発現との関係を明らかにするため、免疫組織化学染色法により腫瘍細胞のP-糖蛋白発現を検討した。唾液腺良性腫瘍19例と悪性腫瘍19例を対象とした免疫染色の結果、良性腫瘍に比較して悪性腫瘍において発現が強くなる傾向があった。さらに扁平上皮癌61例を対象とした免疫染色の結果では、高分化型、中分化型での発現より低分化型でP-糖蛋白の発現が強くなる傾向が見られた。また、本研究と並行して^<201>TlClの口腔悪性腫瘍集積へのNa+K+ATPaseの関与に関する過去の報告を検証するため、免疫組織化学染色法によりNa+K+ATPase発現を検討した。唾液腺腫瘍と扁平上皮癌におけるNa+K+ATPaseの発現は悪性腫瘍と比較して良性腫瘍で強く、扁平上皮癌では低分化型より高分化型で発現が強くなる傾向が見られた。以上の結果から、口腔腫瘍では組織型の違いによりP-糖蛋白の発現、Na+K+ATPaseの発現が異なり、P-糖蛋白とNa+K+ATPaseが^<99m>Tc-MIBIシンチと^<201>TlClシンチの腫瘍集積を左右する一つの因子である可能性が示唆された。(臨床評価)^<99m>Tc-MIBIと^<201>TlClの口腔腫瘍患者における腫瘍集積率(後期集積比/初期集積比)は、^<99m>Tc-MIBIは悪性腫瘍で、1以下の値(0.853±0.067)を示し、悪性腫瘍で後期集積比の低下傾向を示した。一方、^<201>TlClでは、腫瘍集積率(mean±SD)は良性腫瘍で0.750.93(0.81±0.06)、悪性腫瘍の高分化型で、0.781.24(1.01±0.10)、中等度分化型で0.911.42(1.09±0.13)、低分化型で1.051.46(1.24±0.14)を示した。平均値で良性腫瘍では1以下、悪性腫瘍では1以上で、組織学的・臨床的悪性度に一致した傾向を示した。(集積機序)^<99m>Tc-MIBIの腫瘍集積とp-糖蛋白発現との関係、^<201>TlClの腫瘍集積とNa+K+ATPase発現の関係について免疫組織化学染色法(Score 0,1,2)により検討した。
古墳出土の釘に付着した材組織の観察からみた木棺の用材利用法と棺構造の復元的研究

本研究では、日本の古墳から出土する鉄釘に付着した材の組織を簡易なデジタルマイクロスコープを用いて観察し、従来の肉眼観察では明らかにすることができなかった釘との関係性を重視した材の軸方向や放射方向、年輪界のあり方など、釘の使用部位や棺材の木取り等を検討するための基礎的資料の収集を行い、古墳時代の釘付式木棺の用材利用法および棺構造復元のための方法論を深化させた。それとともに、具体的作業として関東地方を中心とした地域の釘付式木棺の棺構造について整理を加え、古墳時代木棺の総体的な展開過程の中に位置づけた。さらに木棺以外の金属部品を使用した木製品への方法的応用として、奈良時代の木櫃の復元案を示した。古墳出土の釘とそれに付着した材の観察は、釘付式木棺を復元する上で欠くことのできない作業である。本研究計画は、簡易なデジタルマイクロスコープを用いた材組織の観察を行うことで、従来の肉眼観察では明らかにすることができなかった、釘との関係性を重視した材の軸方向や放射方向、年輪界のあり方など、釘の使用部位や棺材の木取り等を検討するための基礎的資料の収集を行い、釘付式木棺のより具体的な用材利用法の解明と棺構造の復元を通じて、釘付式木棺の出現と展開を、朝鮮半島における動向にも留意しながら、古墳時代木棺の総体的な展開過程の中に位置づけることを目的とする。また、金属部品を使用したその他の木製品についても、遺存する金属部品の観察から全体の復元につなげていくような応用の可能性についても積極的に検証する。本年度は、主として文献収集による古墳出土釘の発掘調査データの収集、デジタルマイクロスコープを用いた出土釘資料の詳細な観察に基づく調書作成等を実施した。保管機関における作業は栃木県さくら市ミュージアム、茨城県ひたちなか市埋蔵文化財調査センター、千葉県木更津市郷土博物館金のすずにおいてのべ6回実施し、簡易な実体顕微鏡等を使用して、鉄釘そのもの、および付着した木質の詳細な観察とともに、調書の作成、画像データ等の収集を行った。また、茨城県ひたちなか市埋蔵文化財調査センターにおける作業では、研究協力者として橿原考古学研究所共同研究員福田さよ子氏を同行し、付着材の樹種同定もあわせて実施した。初年度である本年度は、主として文献収集による古墳出土の鉄釘と出土古墳の発掘調査データの収集、出土釘資料の詳細な観察に基づく調書作成等を実施した。保管機関における作業は、当初6回程度を想定していたが、のべ6回実施できた。本研究の目的を達成するためには、出土鉄釘資料の詳細な観察にもとづき、鉄釘の具体的な使用部位、材の木取りを含めた具体的な用材利用法の解明が不可欠である。本年度は、鉄釘の出土状態、鉄釘自体の形態の類型化、鉄釘に付着する材(の痕跡)の類型化、その他の付着物(漆膜)などに着目し、それらの情報をパターン化して整理し、総合的に検討することで、鉄釘が使用された木製器物の復元する方法の実践として、被せ蓋を有し、身に脚が付属する複雑な形状の器物である唐櫃の復元結果についてまとめることができた。本年度は、主として文献収集による古墳出土釘の発掘調査データの収集、デジタルマイクロスコープを用いた出土釘及び関連資料の詳細な観察に基づく調書作成等を実施した。保管機関における作業は東京都國學院大学博物館、香川県高松市埋蔵文化財調査センター、岡山県公益財団法人倉敷考古館、群馬県高崎市観音塚考古資料館においてのべ7回実施し、簡易な実体顕微鏡等を使用して、鉄釘・鎹そのもの、および付着した木質の詳細な観察とともに、調書の作成、画像データ等の収集を行った。高崎市観音塚考古資料館においては、群馬県八幡観音塚古墳出土鉄釘に関連して、木棺材と考えられる大型木片の三次元計測による実測図作成を行い、形態を詳細に検討した結果、被せ蓋である可能性が高いと判断された。2年度目である本年度は、昨年度に引き続き、主として文献収集による古墳出土の鉄釘と出土古墳の発掘調査データの収集、出土釘資料の詳細な観察に基づく調書作成等を実施した。保管機関における作業は、当初6回程度を想定していたが、のべ7回実施できた。

本年度は、釘を使用した棺身と、釘を使用しない刳抜式の被せ蓋の組み合わせの可能性を指摘しうる良好な資料の存在が明らかになったため、棺身に使用された鉄釘自体の形態、鉄釘に付着する材(の痕跡)の観察とともに、一定の大きさで遺存する棺蓋材の三次元計測による実測図作成を行うことができた。また、昨年度、鉄釘が使用された木製器物の復元する方法の実践として、被せ蓋を有し、身に脚が付属する複雑な形状の器物である唐櫃の復元結果についてまとめることができたが、これについての報告を公表した。古墳出土の釘とそれに付着した材の観察は、釘付式木棺を復元する上で欠くことのできない作業である。本研究計画は、簡易なデジタルマイクロスコープを用いた材組織の観察を行うことで、従来の肉眼観察では明らかにすることができなかった、釘との関係性を重視した材の軸方向や放射方向、年輪界のあり方など、釘の使用部位や棺材の木取り等を検討するための基礎的資料の収集を行い、釘付式木棺のより具体的な用材利用法の解明と棺構造の復元を通じて、釘付式木棺の出現と展開を古墳時代木棺の総体的な展開過程の中に位置づけることを目的とする。また、金属部品を使用したその他の木製品についても、遺存する金属部品の観察から全体の復元につなげていくような応用の可能性についても積極的に検証する。最終年度である本年度は、主として文献収集による古墳出土釘の発掘調査データの収集、デジタルマイクロスコープを用いた出土釘及び関連資料の詳細な観察に基づく調書作成等を継続して実施した。保管機関における作業は計5機関においてのべ実施し、鉄釘そのもの、および付着した木質の詳細な観察とともに、調書の作成、画像データ等の収集を行うとともに、研究方法の応用の可能性として、木櫃の復元につながる資料収集も実施した。3年間にわたる一連の作業の結果、釘付式木棺の用材利用法および棺構造復元のための方法論を深化させるとともに、その具体的作業として関東地方を中心とした地域の釘付式木棺の棺構造について整理を加え、古墳時代木棺の総体的な展開過程の中に位置づけた。さらに木棺以外の金属部品を使用した木製品への方法的応用として、奈良時代の木櫃の復元案を示すことができた。これらの成果については研究成果報告書をとして取りまとめ、公表した。本研究では、日本の古墳から出土する鉄釘に付着した材の組織を簡易なデジタルマイクロスコープを用いて観察し、従来の肉眼観察では明らかにすることができなかった釘との関係性を重視した材の軸方向や放射方向、年輪界のあり方など、釘の使用部位や棺材の木取り等を検討するための基礎的資料の収集を行い、古墳時代の釘付式木棺の用材利用法および棺構造復元のための方法論を深化させた。それとともに、具体的作業として関東地方を中心とした地域の釘付式木棺の棺構造について整理を加え、古墳時代木棺の総体的な展開過程の中に位置づけた。さらに木棺以外の金属部品を使用した木製品への方法的応用として、奈良時代の木櫃の復元案を示した。次年度も引き続き、古墳出土釘の発掘調査データの収集、出土釘資料の詳細な観察に基づく調書作成等を実施する。内容として、本年度と同様、簡易なデジタルマイクロスコープ実体顕微鏡等を使用して、鉄釘そのもの、および付着した木質の詳細な観察とともに、調書の作成、画像データ等の収集を行う。また、今年度、鉄釘導入期の同様の接合金具である鉄鎹の良好な使用事例について、発掘調査現場における出土状態の観察、取り上げ直後の付着材の観察を行うことができている。
日常的課題解決が科学概念の学習に及ぼす認知的,社会的効果に関する研究

本研究の目的は,日常的課題の解決から科学概念を学習することがどのような認知的,社会的な効果を持つのかを検討することであった。同意を得た小学校および中学校で以下の2つの授業観察および授業研究を行い,科学概念の学習において,日常的な課題の役割およびその効果的な利用方法について検討を行った。1)小学校の6年生理科「ものの燃え方と酸化」の授業を取り上げ,「瓶の中のロウソクを長く燃やすためにはどうすればよいか」などの課題を子どもたちがグループで解決するときの様子を観察した。2人の子どもを中心に発話や他の子どもとの関わりを分析した結果,仲間との発話パターンや相互交渉の仕方,そこから課題解決を導くプロセスに特徴的な違いが見られた。すなわち,一方の子どもは,他の子どもとのやり取りを手がかりにして,課題に効果的に取り組み,学習を的確に進めていた。2)中学校2年生が身近な現象として電流について学習するときの効果的な教授方法として,理科と数学とのクロスカリキュラム的な学習の効果を検討した。具体的に,電圧,電流,抵抗の関係について学習する授業において,一方のクラスでは(実験群),班ごとに,電圧,電流,抵抗の関係を調べる実験を自分たちで考え,実験結果から3者の関係を導き,式に表現するという学習活動を行った。他方のクラスでは(統制群),電圧を変化させたときの電流の大小を調べ,電圧,電流,抵抗の関係を学習した。学習後,電流に関する理解を幾つかのテストによって調べ,授業の効果を比較した結果,実験群のクラスの成績が統制群のクラスの成績よりも有意に高かった。本研究の目的は、日常的課題の解決から科学概念を学習することがどのような認知的、社会的な効果を持つのかを検討することであった。同意を得た中学校の理科授業に関して、以下の調査・分析を行った。1)理科の授業でグループごとに環境問題(例えば、自然界での水の浄化、酸性雨など)の課題解決学習(調査、実験、発表)を行った中学3年生275名に対して、授業前後で、環境問題の生じるメカニズムに関する理解、環境問題に対する意識・態度に関するアンケート調査を実施し、その内容を分析した。2)理科授業で燃焼(酸化)について学習するときの効果的な教授方法を検討するために、一方のクラス(中学1年生)では、酸化の法則を一次関数の応用課題として、問題解決的な学習をグループで取り組み(数学とのクロスカリキュラム)、他方のクラス(中学1年生)では、通常の教科書に従った学習(金属を燃焼する実験を行い、一次関数を導出する)を行った。そして、両者の認知的、社会的な効果について検討した。以上2つの調査から以下のことが示唆された。1)特定の環境問題を取り上げた生徒主体の学習は、題材の特殊性に関わりなく、自然環境一般に対する意識を変化させた。しかし、その効果は、意識のレベルにとどまり、必ずしも行動に結びつかなかった。また、環境問題の生じるメカニズムに関する理解は、授業前後で変化しなかった。2)数学とのクロスカリキュラム的な学習を行った生徒は、通常の教科書に従った学習を行った生徒よりも、授業後の評価課題(金属と酸素の質量比を求める)に対して、(1)比例の考えを取り入れて、質量比を求めようとする、(2)実験の誤差を考慮に入れた実験計画を立てる、といった点が顕著に見られた。また、(3)多くの生徒が数学と理科が密接に関連していることに驚き、数学の良さを再認識した。
日本近世仏教教団の流動性に関する研究-浄土宗教団を中心にして-

江戸時代、浄土宗の僧侶になるためには、関東に18ある養成機関(檀林)のどれかで修学しなければならなかった。そのうちのひとつ、増上寺には160年分の入学者名簿が残されていて、そこには卒業後の進路も記されていた。その内容を検討した結果、全国から入学した約9000名のうち、34.3%が死亡や病気、退学などで卒業できず、36.9%が住職として地元に戻り、23.9%が地元以外の住職となったことがわかった。特に4分の1が他国の住職となっていたことは、浄土宗僧侶が流動性をもっていたことと、統一された教育を受けた僧侶達が日本中に統一された教義を浸透させていったことを示している。今年度は、現在浄土宗大本山増上寺に残されている「増上寺入寺帳」全36冊のうち、第1冊目を分析した。浄土宗では一人前の僧侶となるためには関東十八檀林のどこかで修学する必要があった。カリキュラムは九段階あり、一段階を終えるには三年以上を要した。最終段階の無部に至るまでの八段階を終えるには最低でも24年必要であった。この史料は檀林のひとつ、増上寺に修学に来た僧侶の入学者名簿である。「増上寺入寺帳」で現存最古のものは、寛文9年(1669)10月1日から始まり、延宝3年(1675)九月二十九日で終わる、6年間の入寺記録である。記載内容は、1初入寺者の出身地、2入寺時の修学段階、3入寺銭の支払状況、4入寺時の月行事名、5月別入寺者数、6指南者名と寮主名、7後の貼り紙や書き込み、の7項目であった。検討の結果、この6年間の入寺者数1385名の内、増上寺に入寺する住職に付き従って来た「随身」が、森誉・乗誉・広誉の三代合わせて276名、再入学者である「帰山」は13名、知恩院住職万無の弟子が6名、残りの1090名が増上寺への初入寺者である。彼らの出身地は武蔵国が最も多く、初入寺者全体の30.5%を占める。以下山城国6.4%、伊勢国3.9%、摂津国3.8%と続く。修学段階は名目極新来が163名、名目初新来が57名、頌義極新来が717名、頌義初新来が153名と、大半が第二段階である頌義部からのスタートとなっている。入寺銭はいまでいう入学金で、初入寺者の全てが納めている。初入寺月別では夏安居の4月と冬安居の10月が多い。指南者は全部で119名いて、1090名の初入寺者を担当しているが、人数は1人から99名までと均一ではない。そして後の書き込みには、その修学者がその後どうなったのかの学籍異動が記されており、増上寺で学んだ後どこに拡散したのかを伺い知ることができるが、その検討は今後の課題である。1史料調査先が遠方のため、なかなか日程が取れず、予定していた史料全てを調査しきれなかった。2調査した増上寺の史料も予想以上に内容が膨大であり、調査や記載内容の入力作業に時間がかかった。3入力作業を補助してくれる人員を探し出すのが困難であった。今年度、増上寺入寺帳の3冊目及び7冊目9冊目の入力が終了し、3冊目の内容を考察した。この冊には享保16年(1731)から同20年迄の5年間に1077人の入寺者の情報が記されている。入寺者の入寺時年齢の平均は15.67才で、出寺年齢の平均は33.32才であった。つまり約18年間弱増上寺で勉学に励んでいたことになる。増上寺の規定では年間の定員は70人と定められていたが、江戸府内にある増上寺は人気が高く、希望者が定員を大きく上回っていた。そのためそれ以外の抜け口が用意されたいた。それは増上寺関係者の弟子としての入寺であった。増上寺で指導に当たっていた月行事などは特別の功績が認められると、彼らの「似我弟子」ということにして入寺が認められた。「似我弟子」とは契約による師弟関係を結んだ弟子のことである。こうした正規の定員以外に、定員の2倍から5倍の入寺者がおり、定員は有名無実化していた。入寺僧の出身地では、増上寺の所在する武蔵国が最も多く、定員70人のうち毎年10から20人程度を占めていた。それ以外では山城と伊勢が多いのが特徴である。定員外も含めた全体を通してみても武蔵が最も多く、それに次ぐのが山城である。この2ヶ国だけで3割から5割を占める。浄土宗僧侶の供給源がどこにあるのかを示している。こうして増上寺で勉学に励んだ後、着実に階梯を上げていく者だけでなく、残念ながら途中で病死したり、素行不良のため追放処分になったりして、卒業できない場合も出てくる。大部分は地元に戻るか、出身地とは別の地域の住職となったりするが、優秀な人材は増上寺に残り、宗内の出世街道を歩むことになる。