hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サッカーにおけるゲーム分析はフィジカルトレーニングへ応用できるか

サッカー選手のフィジカルコンディションの把握には、体力テストなどを行うことが多いが、シ-ズン中には、選手への負担も大きく難しい。そこで本研究では、サッカーにおけるゲーム分析のデータを、フィジカルコンディションを把握することに利用することを試みた。方法は、実際のゲームを観戦しながら、各選手のミスプレーを技術的ミスと戦術的ミスに大別し、時間・地域ごとにコンピュータ入力した。また、今回はフィジカルコンディションを把握するため、特に持久力の指標としてシ-ズン中定期的に12分間走を行い、その記録とゲーム分析のデータとを比較、検討した。ゲーム分析より得たチーム全体のゲーム中のミス回数と12分間走の平均値との間には、有意な相関関係は認められなかった。しかし、各選手個人では、12分間走の記録が低い者では、特に75分以降ミスの回数が増加する傾向が見られた。また、12分間走の記録の低下に伴い、ゲーム中でのミスが多くなる傾向が示された。すなわち、ゲーム中のミスの回数は、選手の持久力の指標となる可能性が示唆され、ゲーム分析の結果はフィジカルコンディション把握の参考となることが明らかとなった。さらにゲームをビデオ撮影し、コンピュータによる画像解析を利用しデータ化することを試みた。固定カメラにより特定の範囲を撮影し、毎秒2コマずつの各画像を重ね画像処理を行ったところ、ユニフォームの色の占有面積等からある程度選手の動きを把握する事ができたが、グランド全体を撮影できるようなレンズと場所が確保できないこと、ゲームをすべて画像として取り込むのには巨大な記録装置が必要なこと、ボールやプレーの内容等のデータ化が困難なことなどの問題点がある。しかし、特性地域の分析には応用可能かもしれない。
高齢者のデンチャープラークの細菌構成とMRSA出現率および全身疾患との関連性

急速な高齢化社会を迎えている我が国において歯科医療もまたその対応が急務とされている.しかし,補綴治療の場合,介護を要する高齢者と快適な老後,いわゆるQOLの向上を目指すことのできる健康な高齢者とでは治療条件が全く異なるため,両者を区別してその対応を考える必要がある.とくに老人病院中の介護を要する高齢者の口腔状態と歯科治療の実態に関する調査は少なく,また,それらは残存歯数等の簡単な調査にとどまっている.その意味においては,介護を要する高齢者の口腔状態の現状と,医療全体からみた場合,我々歯科医が行うべき医療は何かを明確にする必要がある.本研究は,上記の目的のための予備調査として,徳島県下の2つの老人病院とその附属の老人健康施設の入所入院患者(以下,これらをあわせて老人病院入院患者と呼ぶ).および徳島大学歯学部附属病院補綴科を受診した患者のうち全部床義歯装着者を対象にデンチャープラークの細菌構成の調査を行った.また,最近,院内感染で問題となっているメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)のデンチャープラークにおける出現頻度についても調査した.その結果,老人病院入院患者の全部床義歯から採取したデンチャープラークは,大学病院補綴科来院の全部床義歯装着者からのものと比べて1)総細菌数,レンサ球菌,カンジダ数,ブドウ球菌ともに多く,また,総細菌数に占めるレンサ球菌,カンジタ数,ブドウ球菌の割合も大きかった.2)総細菌数とレンサ球菌数,カンジタ数とブドウ球菌数との間に正の相関が認められた.3)MRSAの出現頻度が高い傾向にあった.4)心疾患や脳血管障害をもつ患者ほど総細菌数,レンサ球菌数の多い傾向が認められた.今後,このような高齢者の口腔ケアについて,より徹底した指導の必要性が示唆された.急速な高齢化社会を迎えている我が国において歯科医療もまたその対応が急務とされている.しかし,補綴治療の場合,介護を要する高齢者と快適な老後,いわゆるQOLの向上を目指すことのできる健康な高齢者とでは治療条件が全く異なるため,両者を区別してその対応を考える必要がある.とくに老人病院中の介護を要する高齢者の口腔状態と歯科治療の実態に関する調査は少なく,また,それらは残存歯数等の簡単な調査にとどまっている.その意味においては,介護を要する高齢者の口腔状態の現状と,医療全体からみた場合,我々歯科医が行うべき医療は何かを明確にする必要がある.本研究は,上記の目的のための予備調査として,徳島県下の2つの老人病院とその附属の老人健康施設の入所入院患者(以下,これらをあわせて老人病院入院患者と呼ぶ).および徳島大学歯学部附属病院補綴科を受診した患者のうち全部床義歯装着者を対象にデンチャープラークの細菌構成の調査を行った.また,最近,院内感染で問題となっているメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)のデンチャープラークにおける出現頻度についても調査した.その結果,老人病院入院患者の全部床義歯から採取したデンチャープラークは,大学病院補綴科来院の全部床義歯装着者からのものと比べて1)総細菌数,レンサ球菌,カンジダ数,ブドウ球菌ともに多く,また,総細菌数に占めるレンサ球菌,カンジタ数,ブドウ球菌の割合も大きかった.2)総細菌数とレンサ球菌数,カンジタ数とブドウ球菌数との間に正の相関が認められた.3)MRSAの出現頻度が高い傾向にあった.4)心疾患や脳血管障害をもつ患者ほど総細菌数,レンサ球菌数の多い傾向が認められた.今後,このような高齢者の口腔ケアについて,より徹底した指導の必要性が示唆された.
地域特性・環境・経済性に立脚したエネルギ-問題に対する意思決定支援システムの開発

エネルギ-問題は資源問題として孤立的に存在するのではなくて、社会的、経済的、産業技術的ならびに環境的な側面からの多種多様な要因が複雑に絡み合っており、これらの諸要因を総合的に考慮した問題解決が必要である。以上のような複合大規模システムの範中で解析したエネルギ-問題の考察として、ロ-マクラブによる大規模シミュレ-ションモデルに基づいた報告が有るが、単なるシミュレ-ションであり、予測結果の正当性およびそれに基づいたエネルギ-政策の決定に対する材料としてはあまり有効なものではない。本研究はこれらのロ-マクラブによるモデルをマイクロコンピュ-タ内に作成し、マイクロコンピュ-タと意思決定者が対話的にシミュレ-ションおよび意思決定をくり返すことによって、順次現実的な政策を提示するシミュレ-ションゲ-ムを構築し、ゲ-ムの実行によってエネルギ-問題に対するより現実性の有る政策決定のための意思決定支援システムを作成することであった。このために、昨年までに構築された大規模シミュレ-ションモデルをマイクロコンピュ-タ内に移植し、マイクロコンピュ-タが現実の地域社会を出来るだけ精度良くシミュレ-ションできるモデルを構築した。その後、環境、エネルギ-、土地利用、産業、人口、生活のセクタへの予算配分を行い、その結果次年度に得られる各セクタの出力結果を再考し、次年度の予算配分を改めて決定し、そのプロセスを適当な期間継続して行うことによって、意思決定者が賢明になり調和のとれた政策決定が可能となることを定量的に検証した。この場合に得られた政策決定の推移過程を定量的に表現し、政策決定に関連した人々がゲ-ムを実行することによって本研究では如何に適切な判断が可能であるかを図的に表現し、意思決定の支援材料としてゲ-ミング手法を利用できることが示された。
統合失調症脆弱性遺伝子ディスバインジンによる統合失調症の分子病態研究

統合失調症は特有の症状によって規定される多因子性の症候群であり、家族集積性が高く、遺伝要因と環境要因の両方によって発症する「ありふれた病気」であると考えられているが、その発症機序はいまだ不明のままである。統合失調症の脆弱性遺伝子として最初にポジショナルクローニングされ、その関連性が最もよく再現されている(複数の独立した研究グループから複数の民族にて)ことから、ディスバインジン遺伝子は統合失調症の脆弱性遺伝子の中で最も確かであると考えられている。この遺伝子の神経系における機能はまだほとんど知られておらず、我々のグループが神経細胞における機能解析を世界で最初に報告している(Hum Mol Genet, 2004)。統合失調症の死後脳においてディスバインジンの発現レベルの減少が報告されている。しかし、この発現の減少は、統合失調症患者が服用している抗精神病薬による可能性がある。よって、抗精神病薬投与によるディスバインジンのマウス脳における発現を検討した結果、前頭葉と海馬において変化が認められなかった。(Chiba et al., J Neural Trans, in press)。このことから、統合失調症の病態としてディスバインジンの脳における発現が減少していると考えられた。ディスバインジンのノックアウトマウスは統合失調症のモデルとなる可能性があることから、このマウスを用いて、オープンフィールド試験、高架式十字迷路、社会的行動測定テスト、プレパルス抑制テスト(PPI)などの行動実験を行い、一部の行動解析において異常を見出した。このような行動異常は、統合失調症の病態を反映している可能性があり、ディスバインジンのノックアウトマウスの統合失調症モデルとしての可能性を示唆するものである。
制御性T細胞を用いた新しいアレルギー性鼻炎の治療に関する基礎的研究

スギ抗原分子に対する制御性T細胞の関与について、スギ花粉アレルギー患者血清より分離した単核球を用いて解析した。Cry j 1由来HLA-DP5拘束性ペプチドを用いて、HLA-DP5+のスギ花粉症患者、健常人の末梢血を刺激したところ、Foxp3 gene expressionの変化がみられた。よって、Foxp3+ T細胞のアレルギー反応抑制への関与が示唆された。スギ特異的IgE値と臨床症状の有無で対象患者を選択し、末梢血単核球に、スギ花粉のCry j1由来ペプチドを混合培養した後、抗原ペプチドに対する反応を、各種サイトカインの分泌量から解析し、クローン樹立を試みた。その結果、健常人由来のCry j1特異的T細胞クローンは、Cry j1由来ペプチドに対して、主に無反応、まれにTh0もしくはTh1の反応を示した。スギ花粉患者由来のCry j1特異的T細胞クローンは、主にTh2反応をした。健常人由来のクローンはサイトカインを分泌しないが、スギ花粉症患者由来のクローンではIL-5を分泌する傾向にあった。特にTreg細胞タイプのクローン(CD4+CD25+T細胞)ではIL-5の分泌が著しいものが目立った。スギ花粉症を対象として制御性T細胞のアレルギー性鼻炎における役割を解析した。HLA-DP5を有するスギ花粉症患者(スギ特異的IgEと臨床症状によって決定)より採血を行い、末梢血単核球を分離した。これをHLA-DP5拘束性のCry j1由来ペプチドp61-75或いはp211-225とサイトカイン非存在下に一週間共培養したのち、これらペプチドに対する反応をIFN-gamma、IL-5及びIL-10のELISPOT assayによって解析した。更に培養前後で制御性T紬胞の機能に関与するFoxP3遺伝子の発現変化をreal time QRT-PCR法によって解析した。スギ花粉症患者では末梢血単核球はCry j1由来ペプチドに対して多くがTh2反応(IL-5産生)を示した。更に血清中のスギ特異的IgEの抗体価とIL-5のspot数は正の相関を認めた。一方、Cry j1由来ペプチドに対して有意なIL-10産生は示さなかった。一方、健常人ではCry j1由来ペプチドに対して無反応かTh0、Th1反応を示した。スギ花粉症及び健常人で抗原として用いたCry j1由来ペプチドに反応を示さなかった例では培養前後でFoxP3遺伝子の発現がTh2反応を示したスギ花粉症患者に比べ有意に増強していた。このことより制御性T細胞特にFoxP3+制御性T細胞によってアレルギー反応を制御できる可能性が考えられた。現在制御性T細胞を除去した系及び中和抗体を用いた系にて、Cry j1由来ペプチドに対する反応が増強するか否かを検討中である。現在、(1)スギ花粉症患者及び非アレルギー患者の末梢血単核球よりCD4+CD25+Tregをマグネットビーズにて分離し、IL-2/10/15、Rapamycin存在下に増殖させanti-CD3/CD28によるT細胞増殖反応に対する抑制効果の検討、及び(2)FOXP3遺伝子をsiRNAにてノックアウトした系におけるアレルギー反応の変化を検討中である。一方、もう一つのTregであるIL-10産生制御性T細胞(Trl)についても着目している。最近の報告では抗原特異的IL-10産生そしてFOXP3+Tregの存在が示されている。我々の中和抗体を使った実験でもanti-IL-10抗体の存在下でアレルギー反応の増強を認めたことより、スギ花粉症に関してもこのようなタイプのTregの存在は充分考慮できるものである。そのため、現在Cry j1特異的IL-10産生細胞の同定を試みているところである。

Treg細胞(CD4+CD25+T細胞)タイプのクローンを選択し、Cry j1特異性を確認した後に、各種サイトカインに対する反応、増殖能について調べた。Treg細胞はマグネットビーズを用いて分離し、T細胞のCry j1特異性はELISPOTとELISA法で調べた。健常人由来のCry j1特異的T細胞クローンは、Cry j1由来ペプチドに対して、主に無反応、まれにThOもしくはTh1の反応を示した。スギ花粉患者由来のCry j1特異的T細胞クローンは、主にTh2反応をした。これは、過去2年の研究で、スギ花粉症患者ではスギ由来の抗原ペプチドに対して多くがIL-5を産生するTh2反応を示したことと同意義である。対して健常人では、無反応かThOかTh1応答を示した。健常人由来のクローンはサイトカインを分泌しないが、スギ花粉症患者由来のクローンではIL-5を分泌する傾向にあった。特にTreg細胞タイプのクローンではIL-5の分泌が著しいものが目立った。
決済手段の選択に関する消費者の意思決定行動の研究

本研究では、同一の消費者に対して2年連続で個票調査を行い、電子マネーの普及が日本の消費者の決済手段選択に及ぼす影響を実証分析した。この結果、電子マネーの利用頻度が高い消費者は、欧米で発展した既存のミクロ理論と整合的な意思決定をしている一方、現金決済を選好し続ける消費者は、既存のミクロ経済理論では説明できない決済手段選択行動をとることが明らかになった。現金決済のシェアが高い日本を対象とする場合、既存の研究では無視されている「残高確認の容易さ」等の特殊な費用要因を明示的に考慮することが不可欠である。平成24年度は、第1に、平成23年度に実施したアンケート調査(東京・福岡に在住する消費者向けに実施した「第4回電子マネーの利用実態に関するアンケート」)の集計結果をベースに構築したデータセットを用いて実証分析を行い、決済手段の選択に関する消費者の意思決定に影響を及ぼす要因について研究した。実証分析の結果、経済理論モデルが想定するとおり、電子決済手段のアベイラビリティが高まることで、ごく小額の決済金額のレンジを中心に既存の決済手段(現金)と電子決済手段(電子マネー)の競合が生じていることが明らかになった。この研究成果は、「消費者による小額決済手段選択の現状:アンケート調査を用いた分析」(成城大学経済研究所報告No.59)として刊行された。第2に、平成23年度のアンケート調査に回答した消費者を主たる対象として「第5回電子マネーの利用実態に関するアンケート」を実施した。この2回分のアンケート調査の結果に加え、平成2022年度に科学研究費補助金の助成を受けた研究課題「民間電子マネーの成長・競合と小額決済サービスへの公的関与のあり方に関する研究」(若手研究(B))で実施した3回のアンケート調査の結果も接合してパネルデータセットを構築し、消費者の動学的な意思決定行動の変化を考慮した実証分析を行った。第3に、財務省財務総合政策研究所から要請を受け、「日本の硬貨流通量の構造変化」に関する研究プロジェクトに参加した。具体的には、電子マネーの普及が硬貨流通量に及ぼす影響について、本研究課題で実施したアンケート調査の結果を用いて分析を行った。本研究の目的は、電子マネーの普及が日本の消費者の決済手段選択に及ぼす影響の解明にある。研究期間の最終年度にあたる平成25年度は、平成23・24年度に東京・福岡在住の消費者向けに実施した2回の個票調査の集計結果と、平成2022年度に科学研究費補助金の助成を受けた研究課題「民間電子マネーの成長・競合と小額決済サービスへの公的関与のあり方に関する研究」で実施した3回の個票調査の結果を接合したパネルデータセットを用い、昨年度後半から継続して、消費者の動学的な意思決定行動の変化を考慮した実証分析を行った。上述の平成2022年度科研費研究課題では、調査を実施した3年間で決済手段の選択を大きく変更したサンプルは少数だった。この結果、消費者の意思決定の動学的な変化を十分に分析しきれなかった点が課題となっていた。本研究では、同一消費者について5年間の回答を蓄積できたため、より質の高いパネルデータによる計量分析が可能になった。研究代表者の知る限り、決済手段の選択に関するパネルミクロデータによる実証研究はこれまで日本に存在せず、この意味で本研究の意義は大きいと考える。本研究では、第1に、経年的に電子マネーの利用頻度を高めていく消費者を抽出すると、既存のミクロ理論の想定通りに合理的な意思決定をしていることが示された。第2に、現金決済を選好し続ける消費者を抽出すると、その意思決定は既存のミクロ経済理論と必ずしも整合的でないことが示された。具体的には、これらの消費者は「使用金額や残高の確認に要する手間」を特に重要なコスト要因とみなして決済手段を選んでいる。現金決済のシェアが高い日本を対象とする場合、欧米で発展した既存の理論モデルをもとにした解釈が妥当性を欠くことが明確になったことから、今後は、行動経済学の分析手法を取り込むなど、理論分析をより発展させていく方向で研究を展開させていく。平成23年度は、第1に、電子マネーの普及が日本の消費者の決済手段選択に及ぼす影響を定量的に解明することを目的として、福岡県と東京都に在住する消費者を対象としたアンケート調査を実施し、その回答結果を計量分析が可能なかたちに集計した。具体的には、まず、自らが代表を務めた平成2022年度科学研究費補助金若手研究(B)「民間電子マネー事業の成長・競合と少額決済サービスへの公的関与のあり方に関する研究」において実施した福岡県在住の消費者向けアンケートの回答結果と接合してパネルデータ化を図り、次いで、電子マネーの導入時期が異なる東京都と福岡市の差異を比較するためのデータセットを構築した。交付申請書において平成24年度の研究実施計画に記載した通り、平成24年度からこれらのデータを用いて計量分析を行う準備が整った。

第2に、欧米の現状を想定した既存の理論モデルについて、これまで得られたデータから明らかになった日本のプリペイド型電子マネーの普及の現状を反映できるようなかたちに修正を図った。一連の研究成果については、学会・カンファレンスで複数回にわたって報告した。第3に、これまでのアンケート調査の分析から生まれた新たな関連イシューとして、「地方部での電子マネーの普及の今後の可能性」に着目し、その普及に必要とされる要因について考察・分析したうえで、その成果を学術論文として刊行した。第4に、研究実施計画に記載した通り、本年度に実施した第1回のアンケートの反省点をフィードバックし、平成24年度に同一個体向けに実施予定の第2回アンケートの質問表の内容を確定した。交付申請書の研究実施計画に記載した内容をおおむね実行することができた。具体的には、平成23年度に実施したアンケート調査の結果を用いて実証分析を行い、その成果を論文として刊行した。また、パネルデータセットを目的として本年度もアンケート調査を実施したところ、23年度調査に回答した消費者のうち90%以上から平成24年度調査の回答を得ることができ、計画通りにパネル実証分析を実施することが可能になった。これらを総合して「おおむね順調に推移している」という自己評価を下した。研究実施計画に記載された作業(第1回アンケート調査の実施、理論モデルの修正、第2回アンケート調査の質問票の確定)を完了できたことに加え、研究課題に関連するイシューとして「地方部での電子マネーの普及の今後の可能性」に関する分析も行うことができた。しかしながら、理論モデルの修正については改善の余地が残されたことから、これらを総合して「おおむね順調に進展している」という自己評価を下した。平成23・24年度はおおむね交付申請書に記載した研究実施計画どおりに研究を遂行することができた。したがって、平成25年度についてもこの実施計画に沿って研究を進める。具体的には、本年度はアンケート調査は実施せず、これまでに蓄積されたデータを用いた分析を深め、研究の成果を論文としてまとめる作業に専念する。研究から導かれる最終的な政策インプリケーションに関しては、政策提言の実現可能性について助言を得るために政策当局者と意見交換を行う。研究成果の公表方法としては、学会報告や論文刊行以外に、一般向けにわかりやすく解説してウェブサイトに掲載することも目指す。平成24年度以降についても、交付申請書に記載した研究実施計画に沿って研究を進める方針である。具体的には、まず、第1回アンケートの回答結果をもとに構築したデータセットを用いて計量分析を行う。あわせて関連分野の研究成果をレビューし、理論モデルのさらなる修正を図る。さらに、第2回アンケートの発送・回収・集計を実施し、これを集計して第1回アンケートの結果と接合し、パネル計量分析に着手する。ただし、交付決定金額が当初の見込みより減額された一方で、アンケート調査の委託費用が上昇傾向にあり、場合によっては事業者向けアンケートの実施が難しくなることも予想される。その場合には、消費者行動の分析において地域間比較のウェイトを高めるなどし、研究の質の維持に努める。これら一連の研究成果は学会報告・論文刊行という形態で対外公表する。
造血細胞から破骨細胞への分化転換のメカニズム

骨の破壊は、引き続く骨の再生に必須の生理過程であり、造血細胞から分化して新たに形成される多核の破骨細胞が行う。一方で、病的な数や質の破骨細胞は、閉経後骨粗鬆症や関節リウマチの原因となる。本研究では、造血細胞から、骨を破壊し骨代謝サイクル開始のシグナルを送るという特殊な機能を担う破骨細胞へと分化する過程で起こるさまざまな代謝適応や細胞周期動態とその転写ネットワークを明らかにした。また、破骨細胞に分化する過程で分泌される因子を遺伝子発現解析と生化学的手法で同定し、骨の破壊から次の再生過程への転換のメカニズムの一端を明らかにした。骨髄のマクロファージから前破骨細胞を経て多核の成熟破骨細胞に分化する過程における遺伝子発現解析の結果から、ブドウ糖の輸送体であるGlut1の発現をはじめ、解糖系酵素の発現が段階的に上昇し、lactateの分泌も増加することが判明し、好気的条件にもかかわらず解糖系が亢進するWarburg効果を示す点でがん細胞と類似することが示唆された。破骨細胞への分化にM-CSFとRANKLが細胞外シグナルとして必須であるが、これらだけでは十分ではなく、培地や血清のロット、細胞密度などによって大きな影響を受けることが知られている。Ex vivoでの破骨細胞形成に通常用いられるαMEM培地でもGibco社製は適しているがSigma製ではまったく形成が見られず、両者の組成比較からグルタミンの必要性が疑われた。事実破骨細胞の形成はグルタミンに依存しており、その輸送体であるSlc1a5の発現は分化とともに上昇した。またグルタミンと必須アミノ酸の交換輸送体であるSlc7a5の阻害薬であるBCHによっても分化が抑制されたことから、グルタミン以外のアミノ酸の関与も示唆された。Glutaminaseの発現も、分化で高まり、glutamateDHの発現も高いことから、取り込まれたグルタミンはTCA回路に補充するプールとして利用されている(anapleurosis)と考えられる。RANKLシグナルが入力されるタイミングとして6-12時間に制限ポイントがあり、そのあとに刺激がなくなってもNFATc1やcathepsin Kなどの分化形質の発現誘導およびcyclin Dなどの発現抑制はirreversibleとなることから分化初期の運命決定はこの時間に決定されると考えられた。骨髄の血液細胞から多核の破骨細胞に分化する過程において、骨髄環境から供給されるM-CSFとRANKLは必須のサイトカインである。一方、それぞれの受容体であるc-fmsとRANKが活性化されても、グルコースとグルタミンの供給がないと破骨細胞の形成や骨吸収機能は阻害されることが判明した。分化の進行に伴って解糖系およびミトコンドリアのTCAサイクルと呼吸機能が段階的に活性化される。グルタミンの輸送体であるSlc1a5の発現は分化初期に上昇し、これをノックダウンすると破骨細胞の分化は著明に阻害された。一方、グルコースの輸送体であるGlut1の発現は成熟破骨細胞になるときに急激に上昇し、主として破骨細胞の骨吸収機能に寄与していた。グルタミン輸送体や解糖系の酵素の発現は、同じマクロファージが樹状細胞へ分化する際には減少したことから、破骨細胞への分化特異的と考えられた。HIF-1αのノックダウンは分化に影響しなかったが、c-mycの転写機能を阻害するとグルタミン輸送体の発現の減少とともに破骨細胞の分化および成熟破骨細胞による骨吸収機能が用量依存性に抑制された。mTORは核周囲のlysosomeと思われる構造体に局在しているが、骨吸収時には局在が変化した。Rapamycinは分化のみ抑制したが、Torin1は破骨細胞の分化も骨吸収機能も強力に抑制した。以上から、グルタミンなどの栄養因子は、mTORを介して破骨細胞の分化と機能に影響を及ぼしている可能性が考えられる。細胞周期のリポーターであるFucciを発現するダブルトランスジェニックマウスから骨髄細胞を調製して、破骨細胞形成に至る過程を動画撮影した。分化前半の48時間まではS期の緑色の細胞が周期的に増加し、後半の48時間以後はG1期にあると思われる赤色の細胞が急激に増加するのが観察された。これらの細胞が融合して多核の破骨細胞が形成されると同時に核の赤色がより鮮明に濃くなるのが観察され細胞周期から逸脱してG0期に入ったものと想定された。FACS解析によって赤色の単核細胞を選別すると、NFATc1、PGC-1beta、cathepsin Kなどの破骨細胞マーカー遺伝子の発現が、緑の細胞や無色の細胞より高いことが確認された。破骨細胞分化に必須のサイトカインであるRANKLのin vivoでの発現細胞を解析したところ、骨細胞より骨芽細胞で高いことを確認した。一方、OPGの発現は骨芽細胞より骨細胞で高かった。

RANKLを骨芽細胞系列でノックアウトしたマウスの解析において、ドキシサイクリンの投与を停止することにより6週齢以降から、主として骨芽細胞においてRANKL発現を抑えた場合でも、骨吸収マーカーの低下と骨量の増加が観察されたことから、RANKLの主な産生源は骨芽細胞であると結論づけた。Fucciリポーターを発現する骨髄細胞から破骨細胞への分化過程における細胞周期ダイナミクスと呼応して、分化前半の2日間にBrdUの取り込み増加と、生細胞数の24時間ごとの倍加が認められた。この分化前半の増殖期にはRANKLは増殖を高める方向に働き、分化後半には逆に増殖を抑制する働きがあることが判明した。分化前半の細胞増殖の、終末分化に果たす役割をDNA合成阻害薬のHUを用いて調べたところ、前半のみHUで処理しただけで破骨細胞形成は著明に抑制されたが、同じくHUで処理した細胞の数を増やしてまくだけで後半での分化が回復したことから、DNA合成そのものが破骨細胞に必須なのではなく、結果としての細胞数の確保が重要であると結論づけた。最初にまく骨髄マクロファージの数についても、5,000個/96穴が4日間の破骨形成には最適密度であるが、それ以上細胞数を増やすと3日目の早期に破骨細胞が形成され、4日目にはすでに多くの細胞が死滅していることが観察された。この際、24時間ごとに遺伝子発現を調べると、細胞数が増加しても分化に必要な転写因子や分化マーカー遺伝子の発現上昇は認められず、個々の細胞はほぼ同じくRANKLに反応して遺伝プログラムを発動しており、むしろある閾値以上の細胞密度を確保することにより、細胞同士が接触して細胞融合の機会を増やすなどのstochasticな要因が多核の破骨細胞形成に必要であると結論づけた。破骨細胞が分泌するタンパク性因子の探索に関しては、分化に伴ってまずPDGF-AAの分泌が高まり、ついでPDGF-ABが、最後にPDGF-BBの分泌が高まることが明らかになった。AAが主に作用する受容体PDGF-Ralphaは間葉系の幹細胞に発現しており、BBが作用するPDGF-Rbetaは血管壁細胞が主に発現していることから、破骨細胞由来のPDGFは、angio-osteogenesis連関で骨形成に寄与していると考えられる。骨髄マクロファージが多核の巨大破骨細胞に分化する各段階において、細胞内の糖・脂質・アミノ酸・核酸代謝、細胞周期、アポトーシス、エピゲノムに関わる遺伝子の発現変動を詳細に解析し、なかでも解糖系酵素群とグルタミン輸送体・代謝酵素の発現上昇に注目した。実際、分化とともに糖消費と乳酸産生が進み、糖欠乏は成熟破骨細胞による骨吸収機能を阻害した。Hif1aをノックダウンすると、解糖系酵素群の発現低下とともに骨吸収機能が抑制されたことから、Hif1aが上記の代謝適応に関わっていることが示唆された。グルタミンの欠乏は破骨細胞分化を著明に抑制した。グルタミン輸送体のSlc1a5のノックダウンあるいは薬理的阻害は分化のみならず吸収機能を著明に抑制した。c-Mycの発現を小分子化合物JQ1によって阻害すると、Slc1a5やグルタミン代謝酵素の発現低下とともに、破骨細胞の分化と機能は用量依存的に抑制されたことから、グルタミンの取り込みと代謝は主にc-Mycが制御していることが示唆された。
小型水田ライシメータを用いた迅速農薬動態解析システムの開発

本研究の目的は、小型水田ライシメータと水田農薬動態予測モデルを併用して迅速に農薬動態の解析またはそのパラメータを設定する農薬動態迅速解析システムの構築である。平成19年度は本学農場水田での2003年度の圃場実験の結果の再現を目的に、止水管理シナリオと常時灌水を行なうかけ流しシナリオの2つのモデルシナリオによるモニタリング試験を行った。1シナリオに3基のライシメータを用い、農薬散布(シメトリン、ベンチオカルブ、メフェナセット)、田面水深、灌漑、排水、浸透をそれぞれのシナリオで再現した。小型ライシメータは、初期の多少のばらつきがあったものの、止水管理、かけ流しの両シナリオにおいて、圃場試験の結果を再現することができた。また、スプレー農薬(トリシクラゾール)の動態解析においても、同ライシメータに降雨装置を装着した装置で実験を行い、トリシクラゾールの稲葉面からの降雨による脱着に関して知見を得た。これらの結果は、国際会議(Proceeding of the 8th International Symposium for Environmental Issues in Korea and Japan)及び国内学会(日本農薬学会第33回大会)において発表を行い、現在、論文投稿中または準備中である。次に水稲用箱苗施用殺虫剤の水田環境中の動態解析を目的とし、播種時施用及び移植時施用の2種類の施用方法に関して水田小型ライシメータおよび圃場における動態モニタリングを行なった。現在結果の解析中である。更に農薬動態パラメータを特定するための逆解析プログラムを含めた本システムの完成には多少の時間が必要と考えられるが、今後早急に完成を目指す。平成17年度は小型ライシメータの開発・改良および逆解析プログラムの構築を行った。水田土壌環境および水収支を再現するための小型ライシメータの土壌充填方法を確立した。本学農場水田をモデルに、1cmのガラスビーズ層、ステンレス網およびガラス繊維フィルター、2.5cmの耕盤層、15cmの作土層、4cmの田面水のモデル試験を行った。耕盤層の厚さと土壌の粒度による浸透水量の変化を試験的に把握し適正層厚を2.5cm、使用する土壌の粒径を0.425mmと設定し、約2.2cm/dayの浸透量となるよう設定した。微調整は、送水ポンプを用い1cm/dayで行うこととする。次に農薬動態パラメータを特定するための逆解析プログラムの構築においては、代表者らが開発したPCPF-1モデルを簡素化したモデルを構築した。化学物質の特性パラメータを14から3個に簡素化し、プレチラクロール、メフェナセットにおける公表されたデータで検証を行った。プレチラクロールは高い精度でPCPF-1および実測値を再現できたが、吸着性が高いメフェナセットの場合は、溶出による濃度上昇を再現するための更なる改良が必要である。平成18年度は、小型水田ライシメータによる試験、および本学農場水田による農薬動態モニタリングを行う。平成18年度は小型ライシメータの構築を完成させ、農薬動態モニタリング試験を行った。水田土壌環境および水収支を再現するため、確立した小型ライシメータの土壌充填方法に従い準備を行なった。本学農場水田での2003年度行なった、圃場実験の結果より、止水管理シナリオと常時灌水を行なうかけ流しシナリオの2つをモデルシナリオに、設定した。モニタリング試験は1シナリオに3基のライシメータを用い、農薬散布(シメトリン、ベンチオカルブ、メフェナセット)、田面水深、灌漑、排水、浸透をそれぞれのシナリオで再現した。止水管理シナリオにおいては、解析が完了したが、他のシナリオは解析途中である。止水管理における小型水田ライシメータでの試験結果においては、トレーサーを用いた試験で、17.5cmの土壌からの浸透水中の濃度ピークが3基のライシメータで約17日目に検出された。このことにより、ライシメータの土壌充填が良好にできたと考えられた。また、田面水中の農薬濃度の推移に関しては、初日の濃度を除いては、ライシメータ間のばらつきは少なく、また3薬剤とも、実際の水田圃場の濃度推移を高い精度で再現することができた。次に圃場での農薬動態モニタリングでは、最近水稲生育期初期の殺虫剤散布の主流となった箱苗剤を用いてモニタリングを行なった。平成19年度は、小型水田ライシメータによる箱苗剤の試験、および農薬動態パラメータを特定するための逆解析プログラムを含めた本システムの完成を目指す。

また、スプレー農薬(トリシクラゾール)の動態解析においても、同ライシメータに降雨装置を装着した装置で実験を行い、トリシクラゾールの稲葉面からの降雨による脱着に関して知見を得た。これらの結果は、国際会議(Proceeding of the 8th International Symposium for Environmental Issues in Korea and Japan)及び国内学会(日本農薬学会第33回大会)において発表を行い、現在、論文投稿中または準備中である。次に水稲用箱苗施用殺虫剤の水田環境中の動態解析を目的とし、播種時施用及び移植時施用の2種類の施用方法に関して水田小型ライシメータおよび圃場における動態モニタリングを行なった。現在結果の解析中である。更に農薬動態パラメータを特定するための逆解析プログラムを含めた本システムの完成には多少の時間が必要と考えられるが、今後早急に完成を目指す。
超分子複合体の凝集変換に基づいたダイナミック発光素子の創製

光機能性を有した多環式芳香族スルホン酸およびアミン化合物から形成される超分子複合体を階層的に組み上げることによって、ダイアモンドネットワークを形成し、それぞれのネットワークが相互貫入することで刺激応答的かつ安定的な多孔性物質を構築することができた。この多孔性構造に様々な化学種を取り込ませることによって、その化学種の立体構造、電子構造を読み取り、その物質に応じた青色から赤色までの幅広い動的な発光変調を達成することができた。本研究ではレアメタルに頼ることなく、入手しやすい軽元素(C,N,O,Si,S)のみによって構成され、様々な物理刺激(熱、光、力)および化学刺激(ガス、有機溶剤、イオン等)によって光電特性を劇的に変換する、ダイナミック発光素子の創製とその変換機序の解明を目的としている。上記目的を達成するため本年度は、以下の3項目を行った。1.多環式芳香族化合物に酸性基を導入した機能団分子を合成した。具体的には、ジフェニルアントラセンジスルホン酸を合成した。得られた機能団分子を種々のアミンと組み合わせて、複合体物質(スルホン酸アミン塩等)を作成した。また、複数の機能団分子、あるいはアミンを用いて、3成分混合複合物質を作成した。2.良好な結晶を作成し、単結晶X線構造解析により超分子集合を明らかにした。放射光施設SPring8(ビームラインBL38B1およびBL19B2)を利用し、研究室では測定が困難な極めて小さな結晶の構造解析にも成功した。3.ユビキタス元素のみで作成した有機発光体が外部刺激に応じて、発光強度および発光色を変化させることを発見した。この発光変換では単結晶状態を保ちながら、ミクロスコピックに構造が変化していることが分かった。この結果と、種々の分光学的測定により、これらの作用機序を明らかとした。本研究ではレアメタルに頼ることなく、入手しやすい軽元素(c,N,O,Si,S)のみによって構成され、様々な物理刺激(熱、光、力)および化学刺激(ガス、有機溶剤、イオン等)によって光電特性を劇的に変換する、ダイナミック発光素子の創製とその変換機序の解明を目的としている。1.昨年に引き続き、多環式芳香族化合物に酸性基を導入した機能団分子を合成した。1,8-アントラセンジスルホン酸を合成した。得られた機能団分子をトリフェニルメチルアミンと組み合わせて、を超分子クラスター作成した。この超分子クラスターを種々の溶媒から再結晶を行い、揮発性有機物資(VOC)を取り込んだ包接結晶を作成した。2.単結晶X線構造解析により超分子集合を明らかにした。3.種々のVOCを取り込んだ物質の分光学的分析を行った。その結果、VOCに応じて、青色から橙色まで120nmもの極めて幅広い発光色の変化を得ることができた。異種の刺激を同時に入力することが可能で、本研究ではダイナミック発光素子を嗅覚や味覚のような多元的複合センシングデバイスへと応用することを究極の目標とする。本年度の成果を以下に列挙する1多環式芳香族を核構造とし、そこからビニル基により共役系を拡張したアントラセンビスビニルジスルホン酸を合成した。この物質は新規化合物であり、母骨格である強固な多環式芳香族に自由度の高いビニル基を導入することで多孔質物質に固さと柔軟性を同時に付与することができた。、2この物質と種々のアルキルアミン、フェニルアミンを混合すると、様々な多孔質物質を構築することができた。組み合わせたアミンによって、多孔質空間の大きさや形が変化し、それにより取り込む化学種の違いが表れた。3これらの物質は多くの種類のガスおよび有機物質を吸収することができ、その吸収した物質に応じて光学特性を特異的に変調することができた。空孔と相互作用することにより、発光色調や発光強度を可逆的に変化させることができた。4これらを基板上に塗布することで複合的に刺激を感知することができ、これによって認識の精度を向上させることができる。本年度はVOCに応じて、青色から橙色まで120nmもの極めて幅広い発光色の変化を得ることができた。これは発光材料を変えることなく、分子の凝集様式を制御することで達成できたもので、このような研究結果はこれまでに例がなく、センシングデバイスへの応用が極めて有望である。24年度が最終年度であるため、記入しない。

本年度は極めて幅広い発光色の変化を示す蛍光性包接結晶が得られた。最終年度では化学刺激、熱刺激、光刺激、機械刺激によって分子の凝集を変換し、その変換を発光色の変化へと転写することによって本研究の目的であるダイナミック発光素子を完成させる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
RNA干渉に基づいた新しい肝臓癌治療法についての基礎的検討

肝癌の腫瘍マーカーとして知られるAFPに、細胞増殖に関与する働きがあることが近年報告された。そこで、AFPの抑制により癌細胞の増殖遅延が起きるかどうか検討した。ヒト肝癌細胞株Huh7細胞を用い、数種のAFP遺伝子のsi RNAをリポソームを用いて導入した。上清のAFPの測定と細胞からRNAを抽出しRT-PCRをおこない、最もノックダウン効果の大きいものを選定した。このsi RNA(AFP)を用いて、細胞数やBrdU取り込みを測定し、増殖抑制効果を確認した。現在、その分子メカニズムを解明すべく、Si RNA安定発現株を作成して実験を進めている。一方、ストレスによって活性化されるMAPキナーゼJNKは、肝再生や肝発癌にも重要な働きをすることが報告されている。JNKのアイソフォームJNK1、JNK2のsi RNAを作成し、その両者とも細胞増殖抑制効果を持つことがわかった。しかし、基質に対する反応性は両者で異なり、c-Jun,ATF2のリン酸化はJNK1ノックダウンでのみ影響を受けた。またElk1のノックダウンの細胞増殖への関与は低かった。すなわち、JNK2はこれらの器質以外の経路を介して肝癌細胞の増殖に寄与すると思われる。次に、in vivoでのラット肝臓へのsi RNAの効果的な投与方法を検討した。Si RNAとアテロコラーゲンの混合物を経尾静脈と経門脈で投与したが、肝臓での発現抑制効果は弱かった。そこで、対象遺伝子をc-Junとして、経尾静脈的にhydrodynamicsに基づく方法でsi RNAやsi RNA発現ベクターの投与を試みた。それによりラット肝臓でのc-Junの発現をmRNAレベルで抑制することができた。DENによる肝癌ラット作成と超音波による観察については系が完成し、このモデルにsi RNAまたはその発現ベクターを投与して、肝癌の増殖抑制効果や発癌予防効果を検討予定である。AFPは臨床上は肝癌の腫瘍マーカーとして重要であるが、近年、細胞増殖に関与する働きがあることが報告されるようになり、AFPの抑制により癌細胞の増殖遅延が起きるかどうか検討した。ヒト肝癌細胞株Huh7細胞を用い、AFP遺伝子から数種類の配列を選んで、si RNAを合成した。リポソームによる導入をおこない、細胞上清のAFPをELISAで測定し、また細胞からRNAを抽出しRT-PCRをおこなって、最もノックダウン効果の大きいものを選定した。このsiRNA(AFP)を用いて、細胞数の経時的変化やBrdUの取り込みを測定したところ、増殖を抑制する結果が得られた。現在、そのメカニズムを解明すべく実験を進めている。JNKのアイソフォームJNK1とJNK2に分けて、si RNA(JNK1,JNK2)を作成し、まずノックダウン効果を調べた。同様に、細胞増殖抑制効果を両者で確認できた。しかし、基質であるc-Junへの働きは異なっていた。ラット肝臓へのsi RNAの効果的な投与方法は、現在実験中である。投与経路としては、腹腔投与と経門脈投与をおこなって、尾静脈投与と比較する。リポソームやリピオドールとの混合の効果も検討する。DENによる肝癌ラット作成と超音波による観察については、現在投稿準備中である。このモデルにsi RNAを投与して、肝癌の増殖抑制効果や発癌予防効果を検討する予定である。

そこで、AFPの抑制により癌細胞の増殖遅延が起きるかどうか検討した。ヒト肝癌細胞株Huh7細胞を用い、数種のAFP遺伝子のsi RNAをリボソームを用いて導入した。上清のAFPの測定と細胞からRNAを抽出しRT-PCRをおこない、最もノックダウン効果の大きいものを選定した。このsi RNA(AFP)を用いて、細胞数やBrdU取り込みを測定し、増殖抑制効果を確認した。現在、その分子メカニズムを解明すべく、si RNA安定発現株を作成して実験を進めている。一方、ストレスによって活性化されるMAPキナーゼJNKは、肝再生や肝発癌にも重要な働きをすることが報告されている。JNKのアイソフォームJNK1、JNK2のsi RNAを作成し、その両者とも細胞増殖抑制効果を持つことがわかった。しかし、基質に対する反応性は両者で異なり、c-Jun, ATF2のリン酸化はJNK1ノックダウンでのみ影響を受けた。またElk1のノックダウンの細胞増殖への関与は低かった。すなわち、JNK2はこれらの器質以外の経路を介して肝癌細胞の増殖に寄与すると思われる。次に、in vivoでのラット肝臓へのsi RNAの効果的な投与方法を検討した。si RNAとアテロコラーゲンの混合物を経尾静脈と経門脈で投与したが、肝臓での発現抑制効果は弱かった。そこで、対象遺伝子をc-Junとして、経尾静脈的にhydrodynamicsに基づく方法でsi RNAやsi RNA発現ベクターの投与を試みた。それによりラット肝臓でのc-Junの発現をmRNAレベルで抑制することができた。DENによる肝癌ラット作成と超音波による観察については系が完成し、このモデルにsi RNAまたはその発現ベクターを投与して、肝癌の増殖抑制効果や発癌予防効果を検討予定である。
自然エネルギーと燃料電池によるハイブリット発電技術学習システムの開発

エネルギーに関する問題は、近年国際的レベルで深刻な問題となっており,この分野の研究者・技術者の養成は,工学系教育機関にとって重要かつ急務の課題である。しかしながら現在の学生にとって,電気系におけるエネルギー分野は,情報通信分野に比べ古い分野と判断される傾向があり,この分野の技術者,研究者を養成するには,中等教育時或いは高等教育の早い段階で意識及び価値観を変え,同時にエネルギー分野の重要性と魅力を示す必要がある。本研究では,この電気系におけるエネルギー分野の導入教育の課程において,学生にとって魅力ある実験実習装置の開発を目的として,(1)「風力・太陽光・燃料電池ハイブリット発電教育システム」の開発と,そのモニタリングのための教育現場における試行、(2)その結果に基づいて,小学校(高学年)及び中学校の児童,生徒が「総合学習の時間」や,公開講座,体験入学等で学習できる学習プログラムの開発を行った。以下,本研究の概要と成果を示す。エネルギー問題,太陽光,風力ハイブリッド発電,及び,太陽光・燃料電池ハイブリッド発電を解説するための中学生向けマルチメディア教材の試作を行い,中学校への訪問授業を通して試行運用し,その有効性の確認と改善点の抽出等を行った。また、試作した太陽光・風力ハイブリッド発電学習教材と太陽光・燃料電池ハイブリッド発電学習教材を学内イベントや近隣の中学校に対する訪問授業で試行的に運用し,試作発電システムの教材としての評価と有用性の確認,教材の利用方法のとその実用化に向けての検討を行った。今後の予定として,地域企業のエネルギー分野への事業拡大の支援を行うための教育用研修プログラムの構築等を計画している。近年,エネルギー問題は深刻であり,この分野の研究者・技術者の養成は,工学系教育機関にとって重要な課題である。しかしながら,現在の学生にとって,電気系におけるエネルギー分野は,情報通信分野に比べ古い分野と判断される傾向があり,その意識をかえると同時に,エネルギー分野の重要性と魅力を示す必要がある。本研究では,この電気系におけるエネルギー分野の導入教育の課程において,学生にとって魅力ある実験実習装置の開発を目的として,(1)「風力・太陽光・燃料電池ハイブリット発電教育システム」の開発と,そのモニタリングのための教育現場における試行、(2)その結果に基づいて,小学校(高学年)及び中学校の児童・生徒が「総合学習の時間」や,公開講座,体験入学等で学習できる学習プログラムの開発、(3)地域企業のエネルギー分野への事業拡大の支援を行うための教育用研修プログラムを構築する。本年度は、まず本校電気工学科棟(3階建)の屋上に、購入した太陽光・風力発電システムを設置するための準備を行った。計測・制御装置は、同棟3階の電子工学実験室内の準備室に設置する予定で、そのための配線や、線の引込みのためのダクトの据付け位置の検討を行った。次に、発電負荷として、また、発電電力の視覚化及び体験システムとして、電気自動車及び電動バイクを購入し、電源部の改造(主に充電用インターフェースの改造)及び整備を行った。そして、燃料電池及び大容量バッテリーを可動型として設置するために専用台車を作成し、設置及び整備を行った。このシステムは、風力及び太陽光だけでなく、試験用として商用電源からも充電(エネルギーの蓄積)可能となるよう製作を行った。結果として、専用台車を電気自動車に牽引させることで、可動型の教材を構築することができた。以上、発電が可能となった太陽光・燃料電池ハイブリット発電システムを単体ごとに動作確認し、電気自動車を負荷として統合試験を行った。教材としての使用方法、実習テキスト整備のための基礎データを得るため、学内外のイベントに出展し、可能な範囲でアンケート調査を行い、システムの向上のための指針を得た。次年度は、学内イベントや近隣の小中学校に対する訪問授業、学生実験を通して、システムの教材としての実用化を図る。エネルギーに関する問題は、近年、国際的なレベルで深刻な問題となっており,この分野の研究者・技術者の養成は,工学系教育機関にとって重要な課題である。しかしながら,現在の学生にとって,電気系におけるエネルギー分野は,情報通信分野に比べ古い分野と判断される傾向があり,その意識及び価値観を変えると同時に,エネルギー分野の重要性と魅力を示す必要がある。

本研究では,この電気系におけるエネルギー分野の導入教育の課程において,学生にとって魅力ある実験実習装置の開発を目的として,(1)「風力・太陽光・燃料電池ハイブリット発電教育システム」の開発と,そのモニタリングのための教育現場における試行、(2)その結果に基づいて,小学校(高学年)及び中学校の児童・生徒が「総合学習の時間」や,公開講座,体験入学等で学習できる学習プログラムの開発、(3)地域企業のエネルギー分野への事業拡大の支援を行うための教育用研修プログラムを構築する。本年度は、開発した太陽光・風力ハイブリッド発電学習教材の有効な活用方法を検討するために、学内イベントや近隣の中学校への交流事業の際、中学生を対象に、エネルギー問題及び太陽光・風力ハイブリッド発電に対するアンケート調査を実施した。その結果、エネルギー問題全般に関しては、学校教育及びマスコミ等により中学生もある程度の知識を得ているが、電気エネルギーそのものを作り出す発電技術に関しては、十分な予備知識が備わっていないのとがわかった。よって、エネルギー問題及び太陽光・風力ハイブリッド発電を解説するための中学生向けマルチメディア教材の試作を行った。試作した教材は、中学校への訪問授業を通して試行運用し、その有効性の調査、改善点の抽出等を行った。次年度は、継続して学内イベントや近隣の小中学校に対する訪問授業、学生実験を通して、試作したシステムの教材としての実用化を図る。エネルギーに関する問題は近年国際的レベルで深刻な問題となっており,この分野の研究者・技術者の養成は,工学系教育機関にとって重要な課題となっている。しかしながら現在の学生にとって,電気系におけるエネルギー分野は,情報通信分野に比べ古い分野と判断される傾向があり,その意識及び価値観を変えると同時に,エネルギー分野の重要性と魅力を示す必要がある。本研究では,この電気系におけるエネルギー分野の導入教育の課程において,学生にとって魅力ある実験実習装置の開発を目的として,(1)「風力・太陽光・燃料電池ハイブリット発電教育システム」の開発とそのモニタリングのための教育現場における試行,(2)その結果に基づいて小学校(高学年)及び中学校の児童・生徒が「総合学習の時間」や,公開講座,体験入学等で学習できる学習プログラムの開発,(3)地域企業のエネルギー分野への事業拡大の支援を行うための教育用研修プログラムを構築する。本年度は,昨年度試作した「エネルギー問題及び太陽光・風力ハイブリッド発電」及び「太陽光・燃料電池ハイブリッド発電」を解説するための中学生向けメディア教材の改善を行い,中学生に対して試行運用を実施し,教材としての有効性の確認と改善点の抽出等を行った。また,試作した太陽光・風力ハイブリッド発電学習教材と太陽光・燃料電池ハイブリッド発電学習教材を学内イベント等で試行的に運用し,試作発電システムの教材としての利用方法とその実用化について検討を行った。