hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低濃度ゲルを用いる高性能二次元電気泳動法の開発と応用

研究代表者らは分離能の高いタンパク質分離法である二次元電気泳動法(2-DE)の一次元目の等電点電気泳動ゲルとして、糸を支持体とする糸ゲルを開発してきた。糸ゲルにより、従来問題であった操作性が改善され、ゲルを低濃度化でき、高分子量タンパク質の分離を可能にした。本研究では、操作性と再現性の向上のため、低濃度糸ゲルの支持体、重合法、pH勾配固定化を検討した。開発した低濃度糸ゲルを用いる2-DEは、プロテオーム解析に有用であることがわかった。申請者らは、二次元電気泳動法(2-DE)の操作性や分離性能を向上させるため、一次元目の等電点電気泳動(IEF)ゲルとして、糸を支持体とするゲル(糸ゲル)を提案・開発してきた。糸ゲルの電気泳動分離における再現性や操作性をさらに向上させるため、今年度は以下の項目を検討した。1.ゲルの支持体としてのメッシュチューブの性能評価メッシュチューブは糸がチューブ状に編まれ、さらなるゲルの低濃度化と操作性の向上が期待される。そこでゲルの支持体として新たに検討したところ、1.5%Tまでの低濃度ゲルを作製できた。これまでのマルチフィラメント糸を支持体とする2.5%Tの糸ゲルと比較すると、低濃度であるため、IEFに要する時間は約20%短縮できた。また、メッシュチューブがゲルの形状を保たせやすいため、低濃度でも操作性は良好であった。2.放射線重合法による低濃度メッシュチューブゲルの作製重合開始剤や触媒は、タンパク質の泳動に影響を与える可能性がある。そこで重合開始剤や触媒なしで重合可能な放射線(ガンマ線)を用いた重合法を検討した。メッシュチューブを支持体として用いても、マルチフィラメント糸の場合と同様1.5%Tまでの低濃度のゲルを作製できた。ガンマ線を使用する場合、作製可能なゲルの濃度は支持体にほとんど依存しないことが示唆された。3.糸ゲル2-DEシステムによる実タンパク質試料の分離とプロテオーム解析への適用ラット肝臓幹様細胞抽出液を実タンパク質試料として用い、糸ゲル2-DEにより分離させた。さらに2Dゲル中で分離されたタンパク質を質量分析計で分析することにより、薬剤添加により発現量が増大するタンパク質の同定ができ、糸ゲル2-DEシステムがプロテオーム解析法として有用であることが示された。1.糸ゲルの再現性の向上低濃度糸ゲルはIEF後に太さが部分的に変化する場合があり、これが再現性の問題の原因の一つと考えられた。試料溶液の組成と泳動条件を検討した結果、糸の表而電荷による電気泌透流が糸ゲル変形の原因であると推察された。2.固定化pH勾配(IPG)メッシュチューブゲル作製ゲルの新しい支持体として昨年度導入したメッシュチューブを用いたIPGゲルの作製について検討した。メッシュチューブ用のゲル作製装置を作製し、モノマー溶液の送液条件を検討した。作製したIPGメッシュチューブゲルは、ゲル濃度3.9%T、2.5%Tのゲルともに、pH4.59.0の勾配が形成できた。しかし、高分子量タンパク質を試料として2-DE分離したところ、市販のIPGストリップゲルや、IPGでない通常のアクリルアミドメッシュチューブゲルと比較して、分離能はそれ程良好ではなく、ゲル濃度や試料添加法等のさらなる検討が必要であることがわかった。3.糸ゲル2-DEシステムによる実タンパク質試料分離とプロテオーム解析への応用培養日数の異なるラット肝臓幹様細胞の抽出液を実タンパク質試料とし、作製した低濃度糸ゲルを用いて2-DE分離した。さらに、ゲル内トリプシン消化とMALDI-TOF-MS分析によりタンパク質を同定し、培養日数により発現量の異なるタンパク質を特定した。糸ゲル2-DEシステムをプロテオーム解析に適用することにより、細胞の増殖とその抑制の機序を解明できることが示唆された。補助事業者はこれまでに、分離能の高いタンパク質の分離法である二次元電気泳動法(2-DE)の一次元目ゲルとして、糸を支持体とするゲル(糸ゲル)を提案・開発し、課題であった2-DEの操作性を向上させ、分離可能なタンパク質の範囲を拡大してきた。しかしゲルが低濃度であるため、ゲル作製や電気泳動分離の再現性に改善の余地があった。本研究の目的は以下のとおりである。1)ゲル作製や電気泳動分離の再現性を改善するため、支持体の種類や重合法など低濃度ゲルの作製条件を検討する。2)固定化pH勾配(IPG)法を低濃度ゲルに導入し、分離性能を評価する。

3)開発した低濃度ゲルを用いた2-DEにより、実タンパク質試料のプロテオーム解析を目指す。本年度の検討項目と研究成果は以下のとおりである。1)低濃度ゲルの作製条件の最適化:ゲルの支持体としてメッシュチューブを検討した。前年度までは円柱型のメッシュチューブを用いたが、今年度は直方体のメッシュチューブについて検討した。二次元目ゲルへの接着の点で優位であると思われたからである。25%までの低濃度メッシュチューブゲルが作製できた。2)IPG法の導入による泳動分離の再現性の改善:1)の低濃度メッシュチューブゲルをIPG化した。実際に等電点電気泳動に適用したところ、再現性よく分離できることがわかった。3)実タンパク質試料の分離:低濃度メッシュチューブゲルを用い、培養細胞などの実タンパク質試料を2-DEで分離した。メッシュチューブゲルは取り扱いがさらに容易であることが確認できた。しかし、IPG化したメッシュチューブゲルを用いた場合、2-DEの分離スポットが明瞭でなかった。今後の検討課題である。
がんによる神経障害性疼痛の病態生理の解析と治療薬の探索: 腹膜播種モデルを用いて

がんによる神経障害性痛は、腫瘍が脊椎や神経を圧迫・浸潤することにより引き起こされる。この痛みは既存の鎮痛薬が効きにくいことが知られている。本研究では、がんによる神経障害の病態生理を明らかにし、新たな鎮痛薬の探索を行った。神経を可視化することができる遺伝子組換えマウスを用いて膵癌の腹膜播種疼痛モデルを作製し、癌と神経の相互作用を解析したところ、癌によるシュワン細胞の脱分化が認められた。そこでシュワン細胞の脱分化を阻害する薬剤を処置したところ、痛みの軽減が認められた。これらのことから、がんによる神経障害性痛に対し、シュワン細胞の脱分化を阻害する薬剤が有用である可能性が示唆された。マウス膵臓がん細胞株であるPanO2細胞を腹腔内移植し、うずくまり行動を指標とする疼痛評価を経時的に行ったところ、対照群と比較して移植後3週目において有意な疼痛行動が認められ、PanO2細胞を用いた腹膜播種疼痛モデルを確立した。そこで、神経ネットワークを可視化することができるsox10 venusマウスに同様の移植を行い、観察したところ、壁側腹膜ならびに後腹膜の一部の結節において、神経線維が腫瘍に連結するように走行していることを明らかにした。次に壁側腹膜に生着したがん結節と神経が直接接する部分の凍結切片を作製し、詳細な観察を行ったところ、正常動物の壁側腹膜では薄い一層の中皮細胞に沿ってほぼまっすぐに神経線維は走行しているのに対し、がん結節の直下では、神経の圧迫、断裂が認められた。また、興味深いことに、腫瘍結節の周囲においても肥厚した中皮細胞により、神経の形態変化が認められた。一般に、末梢神経の髄鞘を形成するシュワン細胞は、神経の損傷により、中枢神経系のアストロサイトの特異的マーカーで知られるglialfibrillary acidic protein (GFAP)を発現することが報告されている。そこで次に、GFAPの発現増加に連動して化学発光するGFAP-Lucマウスを用いて、同様の方法で腹膜播種疼痛モデルを作製し、イソフルラン吸入麻酔下にてin Vivo生体観察システムを用いて解析したところ、壁側腹膜および後腹膜の広い範囲で著しいluciferase活性が認められた。以上のことから、腹膜播種疼痛下では、壁側腹膜ならびに後腹膜に局在する神経の損傷が引き起こされていることが明らかとなった。申請者はこれまでに膵臓がん細胞による腹膜播種疼痛モデルマウスを確立し、これらのモデルの腹壁において、腫瘍による神経障害が引き起こされていることを明らかにしている。26年度は、痛みのメカニズムを明らかにする目的で、in vitroで、神経・シュワン細胞/がん細胞の共培養系を確立し、シュワン細胞の脱分化のマーカーであるp75抗体を用いて染色を行った。その結果、がん細胞を添加したシュワン細胞においてのみ、p75陽性反応の増大が認められ、がんによるシュワン細胞の脱分化が引き起こされていることが示唆された。また、in vivoでシュワン細胞の脱分化に関与するJNKの阻害剤を用いて、がんの腹膜播種の痛みを改善するか否かの確認を行ったところ、生理食塩水を投与した対照群と比較して有意な痛みの改善が認められた。シュワン細胞は脱分化に伴い、GFAPを発現することが知られている。癌細胞とシュワン細胞の相互作用を解析する目的で、GFAPの発現増加に連動して化学発光するGFAP-Lucマウスを用いて、シュワン細胞の初代細胞を作製し、癌細胞培養上清によるシュワン細胞の脱分化の有無を解析した。その結果、培養上清添加による化学発光の有意な増大が認められた。さらに、シュワン細胞に癌細胞自体を添加し、共培養したところ、共培養系においても化学発光の顕著な増大が認められた。これらのことからシュワン細胞は、癌細胞から分泌される液性因子のみならず、癌細胞とシュワン細胞の接触においてもGFAPの発現を増加させることが明らかとなり、癌細胞がシュワン細胞の脱分化を引き起こしている可能性が示唆された。そこで神経ネットワークを可視化することができるsox10venusマウスに、膵臓癌細胞を腹腔内移植し、シュワン細胞の脱分化を阻害するJNKの阻害薬を投与し、痛みの閾値と神経変性に対する影響を観察した。その結果、移植後3週目に認められるうずくまり行動(痛み閾値)には抑制がみられたが、癌細胞による神経の形態変化には大きな影響は認められず、JNK阻害薬単独ではがんによる神経変性を防ぐことが難しいことが示唆された。本研究の目的は、がんによる神経障害性疼痛の病態生理を明らかにし、病態に基づく治療薬を探索することである。25年度までは、腹膜播種疼痛モデルを確立し、がんによる神経障害、特にシュワン細胞の脱分化が引き起こされていることを明らかにした。

26年度はin vitroで神経・シュワン細胞/がん細胞の共培養系を確立し、順調に進んではいたものの、さらなるメカニズムの解析にまで達していない。薬理学がんによるシュワン細胞の脱分化を誘導する因子を明らかにするため、神経・シュワン細胞/がん細胞の共培養系を用いてマイクロアレイ解析を実施する。本研究の目的は、オピオイド受容体の機能低下と疼痛の増悪が混在する病態、いわゆるモルヒネの効きにくいがん疼痛の克服である。25年度は、以前、未分化型胃癌細胞を用いて作製した腹膜播種疼痛モデルを、マウス由来の膵臓がん細胞に適応し、遺伝子改変動物を用いた腹膜播種に伴う疼痛メカニズムの解析を行うための条件を確立した。また、sox10venusマウスおよびGFAP-Lucマウスといった2種類の遺伝子改変マウスを用いて、がんによる神経障害の可視化をすることができた。平成26年7月中旬から12月まで、研究代表者の体調不良を理由に実験が中断したため。研究計画に記載した神経障害のマーカーを用いた免疫染色は、すでに凍結切片を作製しているため、各種抗体の条件設定のみであり、順調に進行できるものと考えられる。26年度は、神経障害、特にシュワン細胞の脱分化阻害薬が、腹膜播種に伴う疼痛行動、ならびに神経障害を抑制するか否かについて、詳細な解析を進める。また、がんによる神経障害を引き起こす因子を明らかにし、がんによる難治性の痛みを抑制できる疼痛緩和薬の探索もあわせて行う。神経・シュワン細胞/がん細胞の共培養系を用いたマイクロアレイ解析に使用する。25年度に比較的費用を要するサイトカインアレイを計画していたが、神経とがん細胞の共培養系で相互作用が認められる条件の設定が滞り、アレイの解析に遅れが生じた。26年度は再度、神経とがん細胞の共培養系で相互作用が認められる条件を早急に確立し、サイトカインアレイ解析を行う。
厳密くりこみ群によるゲージ論の研究

厳密くりこみ群(ERG)を用いてゲージ論を扱ったときに生じる諸問題を研究した。ERGでは運動量切断の導入が本質的であるが、これはゲージ対称性と相容れない。しかし、対称性は変形されて存在し、ゲージ不変である条件は量子マスター方程式(QME)として書かれる。本研究では以下の事柄を明らかにした。1)ERGにおいて、アノマリーはQMEの破れとして現れること。また、アノマリーに関わる代数的構造の現れ方。2)QMEの条件を部分的に解いた作用を用いてフロー方程式を調べた。ゲージ場の2点関数については、運動量切断存在下で、運動量依存性が完全に求まる場合があることを明らかにした。今年度論文として公表した研究成果の概要は以下の通りである.1)対称性を持った系に対して厳密くりこみ群を応用するときには、対称性を表すWT恒等式とくりこみ群のフローの式の二つが重要である.最初の論文では、WT恒等式の解の性質を、実際にWT恒等式を解くことによって検討した.今回、具体的に調べたのは、カイラル対称性を持っている系である.厳密くりこみ群を応用する際には、必ず運動量切断が導入され、それが系の持っている対称性と相容れないことが一般的に良く起こる.ここでは、このような状況のもとでWT恒等式を書き下し、作用がフェルミオンについては高々2次であることを仮定して、WT恒等式を満たす作用を求めた.この構成は非摂動的なものになっている.2)二つ目の論文では、アノマリーの存在が期待される系において、それが具体的にどう現れるのかを明らかにした.対称性を持つ系においてはWT恒等式が書かれる.我々の用いている反場形式では、WT恒等式は量子マスター方程式の中に組み込まれている.量子マスター方程式は、理論の定式化で導入された運動量切断を有限に保ったまま書かれている.アノマリーの期待される系では、量子マスター方程式は破れ、おつりとしてアノマリー複合演算子が加わっていることを示した.アノマリーの満たすWess-Zumino条件と、反場形式の持つ代数的構造との関係も議論した.運動量切断をゼロに近づけると、ここで議論したアノマリー複合演算子は簡単な形を持つと期待される.この点の理解が不十分なまま残っている.2011年度には、1)アノマリーについての理解を深め、また、2)ゲージ対称性を尊重しながら、くりこみ群のフローの解析を行う可能性の検討を始めた。後者は、五十嵐の他に、ハイデルベルク大学のPawlowskiを含めての共同研究として議論を開始している。1)対称性を持つ場の理論についてはマスター方程式が成立する。カイラルなゲージ論についてマスター方程式を書き下すと、アノマリーがその破れとして現れることが分かる。これは、運動量切断をゼロに持っていったときに、ジン=ジュスタン方程式の破れに対応するはずだが、その極限についての理解だけが十分にはできていない。2)厳密くりこみ群では、ウィルソン作用と、それをルジャンドル変換した1PI作用(effective average action)が用いられ、系の対称性を見るには前者が、数値計算などの具体的な計算には後者が適していると理解されている。後者では、理論の対称性を表す式が複雑で、この式を利用することには期待が持てない。一方で、二つの作用の間には割合分かりやすい関係のあることが五十嵐と石掛の論文で示されている。最近、その関係を汎関数積分を用いて簡潔に書き下すことができた。この両者の関係を利用して、対称性をウィルソン作用を用いて議論し、そこで得た関係式を1PI作用に反映させて、フローの方程式を考えることはできないか、というのが現在検討していることである。さらに、これまでの研究成果が一定の評価を受け、京都のくりこみ群に関する国際会議と、立教大学で開催された研究会で招待講演を行った。ゲージ対称性を持つ系を厳密くりこみ群で扱う際、必然的に起こるみかけのゲージ対称性の破れの構造を解明し、系の持つ対称性を維持したフローの計算を提案することが研究目的である.この問題は、この分野の研究者の間で難題と認識されており、重要性を認識しながら問題と直接対峙することを避ける以外の方法がないとされてきたものである.非可換ゲージ論についてこの問題を考えることが重要であるが、厳密くりこみ群で導入される運動量切断とゲージ対称性の間にある矛盾の問題は、QEDですでに現れ、大きな困難となることから、QEDについて検討することを本研究の主目的にして来た.ウィルソン作用を、場について低次の多項式で近似、さらに、微分展開の最低次の近似で与え、修正されたワード・高橋恒等式を解いた.これに対応する1PI有効作用を書き出し、くりこみ群のフロー方程式を検討した.修正されたワード・高橋恒等式の情報を利用したフロー方程式を得た.

実際に数値計算を行い、作用に現れる相互作用定数などの変化を得ている.昨年度の研究の結果を検討する間に、修正されたワード・高橋恒等式の、微分展開によらない解を得る可能性を解明した.本来ゲージ対称性を持つ系を厳密くりこみ群を用いて取り扱ったときに、くりこみ群のフローにおいてゲージ対称性をどう維持するのか、あるいは、できるのか、を理解することを研究目的としてしている.場の理論を厳密くりこみ群を用いて扱うときには、ウィルソン作用と有効平均作用という二つの同等な作用があり、それぞれ特徴を持っている.すなわち、前者では対称性を理解しやすく、後者はフローの扱いに有用である.本研究では、前者においてゲージ対称性による作用への条件を導き、それを後者の作用の条件として書き直した後で、くりこみ群のフローを検討することを目指している.2012年3月から現在まで、量子電磁気学を典型的な模型として採り、この問題を具体的に検討しているところである.この研究は、汎関数くりこみ群の方法を用いた研究グループのリーダーでもあるハイデルベルグ大学のパブロスキー氏との共同研究である.厳密くりこみ群の方法では運動量切断を導入するために、ゲージ対称性が破れてしまうと理解されている.しかし、ゲージ対称性が失われるのではなく、変形されて系の中に残されている.五十嵐・伊藤のこれまでの研究成果を用いると、この変形されたゲージ対称性は具体的に書くことができる.これを利用して、ウィルソン作用に対する条件を書き下した.現在のところ、ウィルソン作用は場の展開の低次のところのみを採っている.また、神戸大学の園田英徳との研究から、ウィルソン作用と有効平均作用との関係も陽に理解されているので、これを用いてゲージ対称性の条件のついた有効平均作用を得ている.ここまでがこの1年で明らかにしたことである.厳密くりこみ群は、経路積分に運動量切断を導入する簡易な方法であり、多くの問題に適用され成果を挙げている.しかし、運動量切断はゲージ対称性と相容れない.我々は本研究に先行する研究において、厳密くりこみ群においても、ゲージ対称性が変形されながら維持されることを明らかにし、運動量切断の存在下でゲージ不変性の存在を保証する恒等式を与えていた.ゲージ対称性を持つ最も簡単な系としてQEDを取り、修正されたワード・高橋恒等式(mWT id.)とフロー方程式を組み合わせて、ダイナミクスを解くための近似手法を見出すことが本研究の大きな目標である.H25年度までの研究によって、mWT id.の条件の一部は解けることが明らかになった.この際、我々の得た解が、厳密くりこみ群において広く用いられて来た微分展開の方法を超えたものであったことは非常に重要である.この手法を用いてゲージ論を扱うには運動量依存性を無視してはいけない、というメッセージである.H26年度の結果としては以下の通り.1)正則化関数を選んで、ゲージ場の伝搬子の縦波成分をmWT id.から近似なしに全運動量領域で決めた、さらに、フロー方程式から決めた全運動量領域での伝搬子が1)と矛盾なく求まることを確認した.2)mWT id.の成立のために、微分を含むフェルミ4体相互作用が必要であることを明らかにした.3)フェルミ4体相互作用に導入した3つの構造因子をゲージ伝搬子で表す2つの関係式をmWT id.から得た.
プラズモニック光電気化学触媒を用いた窒素の固定化

本研究では、局在表面プラズモン共鳴を利用した光電極を用いて、窒素の固定化によるアンモニアの光電気化学合成に関する研究について推進してきた。チタン酸ストロンチウム単結晶基板を用い、金ナノ粒子の担持により局在表面プラズモン共鳴による光捕集効果を付与し、さらに助触媒としてルテニウムを用いた電極を用いて可視光の照射により窒素を還元してアンモニアを得ることに成功した。さらに、反応の選択性及び活性向上のため、既報の計算化学による予測を基に原子の吸着エネルギーに着目し、助触媒として窒素吸着しやすい遷移金属を用いたところ、反応活性は6倍程度増大し、またほぼ選択的にアンモニアが得られた。本研究では、プラズモニック光電気化学触媒を用いた窒素の固定化を行い、アンモニアの光電気化学合成に関する研究を推進した。現行の膨大なエネルギー消費を要する熱化学的合成法とは異なるアプローチとして、太陽光を利用する合成法について模索した。平成25年度は、ニオブをドープしたチタン酸ストロンチウム単結晶基板を半導体光触媒として用い、金ナノ粒子の担持により局在表面プラズモン共鳴による光捕集効果を付与し、さらに助触媒としてルテニウムを用いたプラズモニック光電気化学触媒の作成を行った。この触媒を酸化槽と還元槽を分断するように配置し、酸化槽に犠牲ドナーとしてのエタノールを含む塩基性の水を、還元槽に酸性雰囲気化水蒸気を含む窒素を封入することで、波長550nm以上の可視光照射下での常圧でのアンモニアの合成に成功した。また、アンモニア生成に関する見た目の量子収率は金ナノ粒子のプラズモン共鳴スペクトルと良い一致を示し、本反応にプラズモン誘起による電荷分離が寄与していることが分かった。さらに、酸化槽ではエタノールの酸化物であるアセトアルデヒドに加えて酸素が効率的に発生していることが確認された。このことは局在表面プラズモンによって生成した複数のホールが金・チタン酸ストロンチウム界面のホットサイト付近にトラップされ、水の多電子酸化が効率的に進行している可能性を示唆している。本成果は特許出願済みであり、また現在、論文を投稿中である。平成26年度は、触媒設計および反応セル構造の最適化を行い、より高効率なアンモニア合成系の構築を目指す。本研究では、プラズモニック光電気化学触媒を用いて、窒素の固定化によるアンモニアの光電気化学合成に関する研究について推進してきた。平成25年度までの成果で、ニオブをドープしたチタン酸ストロンチウム単結晶基板を半導体光触媒として用い、金ナノ粒子の担持により局在表面プラズモン共鳴による光捕集効果を付与し、さらに助触媒としてルテニウムを用いたプラズモニック光電気化学触媒を用いて可視光の照射により窒素を還元してアンモニアを得ることに成功している。しかしながら、その反応活性は低く、また、副生成物である水素が大量に発生する為に反応選択性は極めて低かった。また、反応の促進のために犠牲ドナーとしてエタノールの添加が必要であった。平成26年度は反応の選択性及び活性向上のため、既報の計算化学による予測を基に原子の吸着エネルギーに着目し、新規助触媒の開発を行った。助触媒をルテニウムからより窒素吸着が優位と予測されるジルコニウムに変更したところ、反応活性は6倍程度増大し、また生成物のほとんどは水素ではなくアンモニアとして得られたことから、反応選択性が著しく改善されたことが分かった。さらに、本系では犠牲ドナーとしてエタノールを用いなくても窒素還元によりアンモニアが生成することが明らかとなり、可視光を用いて水と窒素からアンモニアを合成するという、当初の目的を完全に達成した。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズモニック化学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度の実験計画は主に、1.プラズモニック光電気化学触媒の作製、2.可視・近赤外光照射によるアンモニアの生成、3.助触媒のアンモニア光電気化学合成への寄与の解明、であった。このうち、1.に関してはニオブをドープしたチタン酸ストロンチウム単結晶基板を半導体光触媒として用い、金ナノ粒子の担持により局在表面プラズモン共鳴による光捕集効果を付与し、さらに助触媒としてルテニウムを用いたプラズモニック光電気化学触媒の作成を行った。2.に関して、この触媒を酸化槽と還元槽を分断するように配置し、酸化槽に犠牲ドナーとしてのエタノールを含む塩基性の水を、還元槽に酸性雰囲気化水蒸気を含む窒素を封入することで、波長550nm以上の可視光照射下での常圧でのアンモニアの合成に成功した。3.に関して、上記に挙げたルテニウム以外に、モリブデンを助触媒として試したが、ルテニウムの方が化学的安定性に優れ、より長期にわたって触媒活性を維持することが可能であることがわかった。

以上のことから、1.に関しては計画通り、2.に関しては詳細な反応機構が明らかになりつつあることから計画以上、3.に関しては限定的ではあるが計画に沿った成果が得られてたものと考えられる。北海道大学電子科学研究所三澤弘明研究室ホームページ平成26年度の研究推進計画は以下の通りである。1.半導体の物理的性質のアンモニア光電気化学合成への寄与の解明:半導体光触媒の触媒能は、対象物質の酸化還元電位と、半導体の価電子帯上端と伝導帯下端との関係に強く影響される。価電子帯と伝導帯のバンドギャップの間に窒素の還元電位と水の酸化電位を含む半導体としてはこれまでに検討したチタン酸ストロンチウムに加え、酸化チタン、窒化ガリウムなどが挙げられる。特に窒素の還元反応は熱力学的な安定性だけでなく強固な3重結合を切断する活性化エネルギーの寄与が重要であると推定される。半導体の価電子帯、伝導帯、バンドギャップとの相対関係やその表面構造が反応収率や反応速度、生成物の選択性に与える影響について明らかにする。2.反応環境のアンモニア光電気化学合成への寄与の定量的解析:プラズモニック光電気化学触媒の反応は触媒表面での反応であり、主反応物や触媒以外の反応条件に強く影響されると考えられる。特に、電気化学的平衡にはpH及び温度が顕著に影響することがわかっており、アンモニア合成反応のpH、温度依存性を定量的に解析することにより、電気化学平衡の化学量論的評価が可能となる。反応に寄与する電子数やプロトン数など、詳細な反応機構を明らかにする。3.より高効率なプラズモン誘起アンモニア合成セルの作製:1、2の成果を踏まえ、より高効率なアンモニア合成能を有する反応系を構築する。例えばハニカム構造等を有する多孔質基材の空孔内に半導体光触媒薄膜を成膜し、その上に金属ナノ構造、助触媒を担持する。残存する空孔にイオン交換膜を充填することで陽極反応で生成したプロトンを陰極へ輸送し、反応を継続的に進行させる。半導体薄膜形成には原子層堆積法やゾルゲル法などを用いる。
ヒトiPS細胞を応用した新たな直接覆髄法の開発

ヒトiPS細胞を用いた象牙芽細胞様細胞への分化誘導における至適因子について、スキャホールドとして、ゼラチン、ラミニン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIV、フィブロネクチンを用い、分化誘導因子として、BMP-2、-4、-7を使用し、比較検討した。その結果、スキャホールドとして10%ゼラチンを、誘導因子としてBMP-4を用いることが至適であることが明示された。ヒト歯肉線維芽細胞のiPS細胞への初期化については、セルライン化された歯肉線維芽細胞にエピソーマルベクターをエレクトロポレーションで導入した。現在、初期化の成否を、qPCR法を用いて導入遺伝子の発現で確認中である。平成25年度は、セルライン化されているヒトiPS細胞を用いて、象牙芽細胞への分化誘導法を確立する予定であった。しかし、平成26年度に、患者の歯肉から歯肉線維芽細胞を採取し、その細胞への遺伝子導入を予定しているため、合わせて愛知学院大学歯学部倫理委員会への研究承認申請を行い、承認を得た(承認番号365)。倫理委員会での承認後、独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンターと、提供同意書の締結(MTA No.RM18374)を行い、ヒトiPS細胞を購入した。その後、マウスiPS細胞から象牙芽細胞への分化誘導に成功し、2013年に報告している、研究分担者のOzekiらの方法に従い、以下のように、ヒトiPS細胞の象牙芽細胞への分化誘導を試みた。ヒトiPS細胞にHanging drop法を施し、レチノイン酸存在下で3日間、浮遊培養させ、神経堤細胞に誘導した。その後、細胞外マトリックス(コラーゲンタイプI)上に細胞を播種し、BMP(Bone Morphogenetic Protein)-2、4、6の各々の存在下で、7日間培養した。現在、Total RNAを抽出し、象牙芽細胞分化マーカーであるDSPP(象牙質シアロリンタンパク質)とEnamelysin、神経堤細胞分化マーカーであるFoxD3、Sox10の遺伝子発現をRT-PCR法を用いて観察している。また、象牙芽細胞分化マーカーであるDSP(象牙質シアロタンパク質)の発現を免疫染色法により観察し、石灰化能をALP染色とアリザリンレッド染色により観察する予定である。また、その他のマトリックス(コラーゲンタイプIV、ラミニン、フィブロネクチン)やBMPの種類、量も含め、最適な条件を検討中である。1.ヒトiPS細胞の象牙芽細胞への分化誘導研究分担者である尾関がマウスiPS細胞で確立した象牙芽細胞の誘導法を、ヒトiPS細胞で試みた。考えられるスキャホルド(ゼラチン、ラミニン、コラーゲンタイプ1、コラーゲンタイプ4、フィブロネクチン)と、適切な分化誘導因子になる可能性のある因子(BMP-2、-4、-7)を用い、最適な条件を調べた。象牙芽細胞への分化誘導の確認については、Real time-PCR法を用いて分化マーカー遺伝子(DSPP、DMP-1)の発現を、また細胞染色法(アルカリフォスファターゼ、アリザリンレッド)により石灰化能を確認した。スキャホルドとして10%ゼラチン、成長因子としてBMP-4を用いた場合に有意な分化誘導能が観察された。2.ヒト歯肉線維芽細胞のiPS細胞への初期化当初予定していたiPS細胞の作製方法は、ウイルスベクターを使用するベーシックな方法であったが、現在、プラスミドベクターを使用した方法が多く使用されるようになってきていること、そして、臨床応用を見据えた安全性を考慮した結果、プラスミドベクターを使用するように変更した。組み換え大腸菌からプラスミドを抽出し、適切な制限酵素でプラスミドのチェックを行った。プラスミドの導入について、患者から分離された歯肉線維芽細胞に行う前に、セルライン化された歯肉線維芽細胞を用いて、薬剤およびエレクトロポレーションで試みている。ヒト歯肉線維芽細胞のiPS細胞への初期化被験者から採取する歯肉線維芽細胞の初期化を行う前に、セルライン化された歯肉線維芽細胞を用いて、初期化条件を検討した。当初予定していたウイルスベクターによる遺伝子導入について、将来の臨床導入を考慮し、より安全な方法に変更した。具体的には、Okitaらの方法に従い、エピソーマルベクター(プラスミド)を用いて初期化を試みた。100mmディッシュにコンフルエントになった歯肉線維芽細胞をPBSで洗浄後、0.25%トリプシン/1mMEDTAで37°C、3分間インキュベートし、遠心にて回収した。細胞数を6×10の5乗に調整後、購入した3種類の大腸菌からエピソーマルベクターを抽出し、一度の導入に各1μg(計3μg)を準備した。ベクターは、1650V、10ms、3pulseの条件下でエレクトロポレーションにより歯肉線維芽細胞に導入した。翌日、培地を交換し、以降2日に一度培地の交換を行った。7日後にフィーダー細胞(MEF)上に継代し、8日後に培地をiPS細胞用に変更後、iPS細胞の単離を試みた。現在、初期化の成否をOCT3/4、SOX2、KLF4、L-MYCの遺伝子発現で確認中である。

ヒトiPS細胞を用いた象牙芽細胞様細胞への分化誘導における至適因子について、スキャホールドとして、ゼラチン、ラミニン、コラーゲンタイプI、コラーゲンタイプIV、フィブロネクチンを用い、分化誘導因子として、BMP-2、-4、-7を使用し、比較検討した。その結果、スキャホールドとして10%ゼラチンを、誘導因子としてBMP-4を用いることが至適であることが明示された。ヒト歯肉線維芽細胞のiPS細胞への初期化については、セルライン化された歯肉線維芽細胞にエピソーマルベクターをエレクトロポレーションで導入した。現在、初期化の成否を、qPCR法を用いて導入遺伝子の発現で確認中である。研究備品(ディープフリーザー)の想定外の故障があり、新規購入までに長期間を有したこと、それに伴う各研究材料への影響が挙げられる。また、iPS細胞作製のために導入するプラスミドの購入にあたってのMTA締結にも期間を要した。(プラスミドは組み換え大腸菌から各自が抽出するようになっている。)さらに、セルライン化されたヒト歯肉線維芽細胞の培養が安定せず、まだコントロールできていない。医歯薬学歯学保存治療系歯学ヒトiPS細胞から象牙芽細胞への分化誘導法は確立できたため、今後、まずはセルライン化されたヒト歯肉線維芽細胞をiPS細胞に初期化する方法を確立することが必要である。その後、実際に患者から分離したヒト歯肉線維芽細胞を用いて、同じ方法、条件で初期化し、象牙芽細胞まで分化誘導させる予定(当方の倫理委員会の承認済み)である。倫理委員会の承認に長い期間が必要であったため、予定よりも多少遅れてはいるものの、想定の範囲内であり、現在行っている平成25年度内容と、平成26年度の予定内容を同時進行で進める予定である。想定外の備品の故障や細菌取得に必要なMTAの締結など、さまざまな理由により研究がやや遅延しており、本年度計画していたところまで進んでいないため。現在、「ヒトiPS細胞から象牙芽細胞への分化誘導法」の最適条件を模索しているが、平成26年度もそのまま継続し、計画書で平成26年度に予定していた「ヒト歯肉線維芽細胞のiPS細胞への初期化法の確立」についても、同時進行で予定通り行う。本年度計画していた研究を次年度に行うため、次年度の物品(消耗品)の購入に当てる予定である。
腸内フローラを利用した放射線曝露個体における消化管障害新規治療法の開発

高線量の放射線に曝露された個体では,放射線感受性である造血幹細胞からなる送血系や上皮幹細胞の充実した腸管は強い損傷を受け,最終的には個体死につながる.特にこれまでの放射線事故や災害で発生した患者個体では,重度の消化管障害を軽減できた例はないことが明らかである.さらに,重度の消化管障害の一つとして敗血症があり,この原因ともなる消化管細菌は『腸内フローラ』と呼ばれ,生活習慣病や循環器疾患等と強い関連を持つことも知られている.しかしながら,放射線曝露に伴う腸管機能と腸内フローラとの関係の詳細は全く不明である.こうした問題解明を目的に,放射線曝露個体における,1放射線曝露後の腸内フローラの変化解析,2腸内フローラ変化と腸管機能・障害の相関解析,3腸管障害治療における腸内フローラの有用性を検討し,高線量放射線誘発消化管障害の治療法開発に資する.平成30年度は放射線曝露マウスにおけるX線照射後の腸内フローラの経時的変化(照射後1, 2, 6, 12, 24, 48, 72時間)を解析した.2Gyおよび4GyのX線照射マウス群において,照射直後に乳酸菌量の減少が検出された.しかしながら,4Gy照射マウス群においてビフィドバクテリウムの相対的な増加が観察された.既存の研究報告において,一部のビフィドバクテリウムが腸管のバリア機能を強化し,病原菌や異物の血液中への移動を防ぐことが報告されていることからも,ビフィドバクテリウムが腸上皮組織の再生およびバリア機能面において放射線防護の役割を担っていることが示唆された.放射線曝露マウスの腸内フローラ解析により,線量依存的または経時的に特徴的な変化を示す細菌を発見することができた.また,それら細菌群の特性や腸管バリア機能との関係を調査することができた.平成30年度の結果は既にJournal of Radiation Reseachに掲載されており,業績も残すことができた.平成31年度(令和元年度)は,引き続き着目する腸内細菌を絞りつつ,放射線照射による腸内フローラの変化と消化管バリア機能がどのように関係しているかを追求していく.具体的に,1.形態学的評価:HE・PAS/マルシアン重染色評価,2.アポトーシス評価:TUNEL・Caspase3染色,3.免疫染色評価:腸上皮細胞内タンパク解析,4.膜タンパク接合に係るmRNA発現量解析,5. ELISA解析:粘膜バリアに係るムチン解析,を実施する.高線量の放射線に曝露された個体では,放射線感受性である造血幹細胞からなる送血系や上皮幹細胞の充実した腸管は強い損傷を受け,最終的には個体死につながる.特にこれまでの放射線事故や災害で発生した患者個体では,重度の消化管障害を軽減できた例はないことが明らかである.さらに,重度の消化管障害の一つとして敗血症があり,この原因ともなる消化管細菌は『腸内フローラ』と呼ばれ,生活習慣病や循環器疾患等と強い関連を持つことも知られている.しかしながら,放射線曝露に伴う腸管機能と腸内フローラとの関係の詳細は全く不明である.こうした問題解明を目的に,放射線曝露個体における,1放射線曝露後の腸内フローラの変化解析,2腸内フローラ変化と腸管機能・障害の相関解析,3腸管障害治療における腸内フローラの有用性を検討し,高線量放射線誘発消化管障害の治療法開発に資する.平成30年度は放射線曝露マウスにおけるX線照射後の腸内フローラの経時的変化(照射後1, 2, 6, 12, 24, 48, 72時間)を解析した.2Gyおよび4GyのX線照射マウス群において,照射直後に乳酸菌量の減少が検出された.しかしながら,4Gy照射マウス群においてビフィドバクテリウムの相対的な増加が観察された.既存の研究報告において,一部のビフィドバクテリウムが腸管のバリア機能を強化し,病原菌や異物の血液中への移動を防ぐことが報告されていることからも,ビフィドバクテリウムが腸上皮組織の再生およびバリア機能面において放射線防護の役割を担っていることが示唆された.放射線曝露マウスの腸内フローラ解析により,線量依存的または経時的に特徴的な変化を示す細菌を発見することができた.また,それら細菌群の特性や腸管バリア機能との関係を調査することができた.平成30年度の結果は既にJournal of Radiation Reseachに掲載されており,業績も残すことができた.平成31年度(令和元年度)は,引き続き着目する腸内細菌を絞りつつ,放射線照射による腸内フローラの変化と消化管バリア機能がどのように関係しているかを追求していく.具体的に,1.形態学的評価:HE・PAS/マルシアン重染色評価,2.アポトーシス評価:TUNEL・Caspase3染色,3.免疫染色評価:腸上皮細胞内タンパク解析,4.膜タンパク接合に係るmRNA発現量解析,5. ELISA解析:粘膜バリアに係るムチン解析,を実施する.平成30年度の成果をJournal of Radiation Reseachに投稿しており(結果的に年度内にaccept,掲載料の支払いは平成31年度となった),掲載料の請求が平成30年度に来た場合に備えて一部を残す形となった。残した額は交付決定額の1%以下である.研究成果は順調であり,消耗品等も十分に購入させていただいていることから,次年度以降の研究計画に変更はない.
空海の遺志に立ち返る碩学たち：近世後期の「根本説一切有部律」研究

【本研究の骨子】インドからチベット文化圏と漢字文化圏の双方に伝わった唯一の戒律テキストとして学術的な注目度が高く、また日本においては、空海(774-835)がひそかに重視したことで実際の仏教界にも少なからず影響を与えている「根本説一切有部律(こんぽんせついっさいうぶりつ)」という仏教テキストの包括的な研究の実現に向けて、近代仏教学が輸入される以前の近世後期の日本の学僧たちの同律に対する研究成果を網羅的に収集・参照することが本研究の骨子である。【本年度の実績】その空海の意向に基づき江戸時代の後期において「根本説一切有部律」の宣揚運動を展開した学僧の一人である學如(1716-1773)という学僧の著作(編纂物を含む)に焦点をあて、その中でも特に「根本説一切有部律」の解読に大きく関わると考えられるものを選定し、その所在を確認すること、そしてその所在が確認できたものに関しては、その概要を明らかにすることを目的に、學如が住職を務めた金亀山福王寺(広島市可部町)において資料調査を三度おこなった。結果、関連資料7点を確認・実見することができた。またそれらのうち5点についてはテキストデータも入手することができた。またかねてより本研究の代表者が解読を進めている『Vinaya-samgraha(ヴィナヤ・サングラハ)』というチベット語訳と義浄(635-713)訳で現存する「根本説一切有部律」の綱要書の研究において、福王寺に所蔵される學如自身が編纂・出版した義浄訳の『Vinaya-samgraha』(『根本薩婆多部律攝(こんぽんさつばたぶりつしょう)』)の版本も新たに参照することができ、結果『Vinaya-samgraha』研究をより情報量の多い有益なものにすることができた。【本年度の成果】上記の成果の一部を二回の学術大会において発表し、さらに一本の英語論文にまとめて投稿することができた。福王寺に現存する學如の著作(編纂物を含む)の中でも特に「根本説一切有部律」の解読に大きく関わると考えられる7点の資料の実見調査を終え、そのうち5点の資料(『根本薩婆多部律攝』『小部類聚(しょうぶるいじゅ)』『南海寄帰内法伝引拠(なんかいききないほうでんいんこ)』『根本有部律受戒法儀(こんぽんうぶりつじゅかいほうぎ)』『有部律羯磨(うぶりつかつま)』)については、その書誌情報を明らかにするとともに、テキストデータも得ることができている。これらの文献については、小野玄妙の『佛書解説大辞典』(1933)や岩波書店の『国書総目録』(1963)において現存状況等は言及されているものの、その後の具体的な研究成果は全くと言っていいほどなく、その内容も殆ど知られていない。こうした文献の有無と内容を実際に確認することができ、さらにはデータを入手できたことは学術上極めて大きな価値があると言える。またその5点の文献資料の中の『根本薩婆多部律攝』については、本研究の代表者がかねてより進めている『Vinaya-samgraha』研究において実際に活用することができており、その成果の一部も発表することができている。以上のような理由から、現時点で本研究はおおむね順調に進んでいると言える。福王寺に現存する學如の著作(編纂物を含む)の中でも特に「根本説一切有部律」の解読に大きく関わると考えられる7点の現存文献のうち、既に書誌情報を明らかにするとともにテキストデータも得ることができている5点については、そのテキストの内容を翻刻あるいは梗概等の形で公開できるよう解読を進める。そして実見調査を終えたものの未だ書誌情報を明らかにできておらず、またテキストデータも得られていない残りの2点(『安居並随意作法』『篇聚集』)についても、他の5点と同様に書誌情報を明らかにしテキストデータも得られるよう調査を続ける。また『根本薩婆多部律攝』については本研究の代表者がかねてより進めている『Vinaya-samgraha』研究においてさらに活用し、まとまった成果が得られた時点で順次論考を発表していきたい。

またかねてより本研究の代表者が解読を進めている『Vinaya-samgraha(ヴィナヤ・サングラハ)』というチベット語訳と義浄(635-713)訳で現存する「根本説一切有部律」の綱要書の研究において、福王寺に所蔵される學如自身が編纂・出版した義浄訳の『Vinaya-samgraha』(『根本薩婆多部律攝(こんぽんさつばたぶりつしょう)』)の版本も新たに参照することができ、結果『Vinaya-samgraha』研究をより情報量の多い有益なものにすることができた。【本年度の成果】上記の成果の一部を二回の学術大会において発表し、さらに一本の英語論文にまとめて投稿することができた。福王寺に現存する學如の著作(編纂物を含む)の中でも特に「根本説一切有部律」の解読に大きく関わると考えられる7点の資料の実見調査を終え、そのうち5点の資料(『根本薩婆多部律攝』『小部類聚(しょうぶるいじゅ)』『南海寄帰内法伝引拠(なんかいききないほうでんいんこ)』『根本有部律受戒法儀(こんぽんうぶりつじゅかいほうぎ)』『有部律羯磨(うぶりつかつま)』)については、その書誌情報を明らかにするとともに、テキストデータも得ることができている。これらの文献については、小野玄妙の『佛書解説大辞典』(1933)や岩波書店の『国書総目録』(1963)において現存状況等は言及されているものの、その後の具体的な研究成果は全くと言っていいほどなく、その内容も殆ど知られていない。こうした文献の有無と内容を実際に確認することができ、さらにはデータを入手できたことは学術上極めて大きな価値があると言える。またその5点の文献資料の中の『根本薩婆多部律攝』については、本研究の代表者がかねてより進めている『Vinaya-samgraha』研究において実際に活用することができており、その成果の一部も発表することができている。以上のような理由から、現時点で本研究はおおむね順調に進んでいると言える。福王寺に現存する學如の著作(編纂物を含む)の中でも特に「根本説一切有部律」の解読に大きく関わると考えられる7点の現存文献のうち、既に書誌情報を明らかにするとともにテキストデータも得ることができている5点については、そのテキストの内容を翻刻あるいは梗概等の形で公開できるよう解読を進める。そして実見調査を終えたものの未だ書誌情報を明らかにできておらず、またテキストデータも得られていない残りの2点(『安居並随意作法』『篇聚集』)についても、他の5点と同様に書誌情報を明らかにしテキストデータも得られるよう調査を続ける。また『根本薩婆多部律攝』については本研究の代表者がかねてより進めている『Vinaya-samgraha』研究においてさらに活用し、まとまった成果が得られた時点で順次論考を発表していきたい。当初購入を予定していたカメラやコンピューター機器、さらには貴重図書(古書)を予定通りには購入することができなかった。カメラやコンピューター機器に関しては、それに代わるものを選定し、貴重図書に関してはさらに探索し次年度以降に購入する。
看護プロフェッショナルに向けた遠隔臨地実習のウェブ基盤学習支援の開発と評価

今日、増大する看護ニーズに応える専門看護師教育の動向の中、省察的実践力育成のため、遠隔臨地実践での学習支援プログラムを"Reflective Practice"の文献検討と先進施設の視察から、ウェブでの「リフレクティブ・ログ」を開発した。試用の結果、遠隔地で『リフレクティブ・ログ』を活用することにより、日々の実習内容を振り返り、自己吟味および地理的距離の問題なく、適宜コメントが得られ、実習の目的が出来たと評価されたが、本プログラムに指導の経過の記録が残らず、学生の変化が捉えられない課題が抽出された。今後、これらの課題を改善し、看護実践力強化を支援できるウェブ基盤学習支援プログラムの継続開発を進める。初年度の今年度は予定した計画を下記の様に進めた。2)省察的実践・学習の先進施設の視察は、2009年10月に多くの著書を持つ英国のOxford Brooks UniversityのDr.ChrisBulmanとMs.Sue Schutzを訪問した。2010年2月に両氏を招聘し、ワークショップを開催した。プロフェショナル教育の理論的基盤と教育・実践への活用への示唆を得た。日本では、基礎看護学で導入している神戸大学保健学科看護学専攻の田村由実教授を訪問調査した。成果、Reflective実践および学習は課題をReflectiveサイクルにより、思考や志向性を高めるスキルと考えられ、看護の専門性を高めるためには継続的にスキルを強化する方法の構築が重要であることが共通の見解であった。3)学生・院生の遠隔実習・実践からの省察的学習(気づき)の体験調査は、学部生:サービス・ラーニング科目でリフレクティブ・ジャーナルをWeb上実施した学生5名、海外ボランティア・実習経験者各1名;院生:海外演習/研究の体験1名を面接調査した。結果、実践後のジャーナルは、自らの活動の記述を通して数ヶ月の自らの学習・成長に繋がる経験であり、さらに、海外で研究する院生にとっては自分の活動とその時の感情を冷静に振り返ることができ、加えて、適宜、教員からフィードバックを受け、問題への適切な対処できたと報告した。同時にWebの課題が挙がり修正を加えた。結果、修士課程の全ての院生はより長期に遠隔地での演習・実習を行っており、院生への実践学習支援の重要性があるとの見解を得た。研究目的:大学院修士課程論文コース、上級実践者コース、及び、認定看護師教育課の臨地演習、実習における院生・受講生の省察的実践の学習情況を記述し、Web基盤の実践学習支援を進める。目標1.学生・院生の遠隔実習・実践からの省察的学習の体験調査(継続):臨地実習を終了した学部4年生5名から実習での学びの体験を調査した。多くの学生が実習での知識の統合をする体験を報告した。所定の実習記録用紙に記録することで学習が進められていた。大学院生は、課程修了した大学院生9名から臨地実習での体験を調査した。臨地実習が長期で、実習場でのメンターを主な支援者として学ぶため、孤独な学びの過程であり、教員および学生間でのコミュニケーションの必要性に関して報告した。目標2.上級実践実習担当者の実習支援の調査:臨地実習指導の教員5名の調査を行った。教員は、院生は数名を担当し、メール等を活用してコミュニケーションをとりつつ学習支援が進められていた。認定看護師教育は教員一人で数十数名を担当するため、学習支援が十分でない。臨地実習指導者と学生とのさらなる調整活動や、認定看護師のアセスメント・計画・実践の思考過程への強化のため更なるコミュニケーションが必要であると報告した。学部学生および院生のニーズ調査から、学部生より院生および認定看護師受講生の臨地演習および実習でのログ作成と教員等とのコミュニケーション強化の要請は大きいと考えられた。3.既存ウェブの見直し、と修正:軽量化した「プラクティス・ログWeb上の記録(ログ)」を、作成した。今後、大学院院生および認定看護師コースの受講生に試用してもらい、省察的学習を支援するプログラムとしての効果を検証する。【今年度の研究目的・目標】は、大学院修士課程院生等の実習において、前年度試作した「Web基盤の実践学習支援プログラム」を試用してもらい、リフレクティブな実践学習の点から、試用した院生と教員からの評価することであった。さらに、最終年度として、今後、海外を含め遠隔地での学習の場が広がる状況の中、看護プロフェッショナルとしてのさらなる看護実践力強化の方向性を見出すことであった。【結果】博士課程の海外での研修者1名を含め、海外での研究・演習2名、および日本国内の遠隔地での実習で、Web基盤学習支援プログラムを試用し、7名の院生と教員から面接調査により評価してもらった。

院生の評価は、遠隔地での実習や研究活動では、1)実習あるいは情報収集の記録、2)振り返りができ、3)次の実習計画が記録作成中にでき、同時に、5)指導教員に報告や質問ができるので、遠隔地での実習と指導者とのコミュニケーションの時間差がなく、適宜、6)適切な助言があり、現地での活動での不安が軽減されたと報告された。さらに、試用した院生からは、院生間のコミュニケーションも可能になると、さらに、遠隔地での実践学習に有用であるとの要望もあった。課題は、海外において、特に、インターネットの使用環境が開発されていない国においては、ウェブへのアクセス障害や、コンピューターにトラブルが起こる等の問題が報告された。教員からの評価は、学生の遠隔地での臨地実習・研修状況の把握は適時出来るとの肯定的評価であった。しかし、現在のプログラムでは、教員のコメントがメールであり、学生の学修プロセスの電子的データとして一体化されていない課題が報告された。【今後の課題】今後、学生の実践からの学びの過程をも振り返りのできる学習支援プログラム開発が必要であり、今後の研究で引き続きウェブ基盤の学修支援プログラムを開発してゆく。
日本中生代植物群の分類学的・古地理学的研究

(1)日本の中生代植物は広く分布し、またそれらの分類群もきわめて多種多様である。これらの植物はおもにOishi(1940)により記載がなされたが、現在の古植物学的知識によると分類上誤認されているものが多く、それらの再検討が内外の研究者によって要望されている。(2)平成10年度以降、本研究により日本の中生代植物の再記載・再検討が進行中である。現在までに得られた成果の一部は、つぎのとおりである。1)上部三畳系(成羽層群)産のCycadocarpidium新種記載。この新種は、苞葉に脈が2本しか認められないということで、他種とは区別される。2)東北地方太平洋側の上部ジュラ系、栃窪層、荻ノ浜層、舞根層および小々汐層の植物化石の採集と再記載。とくに栃窪層からは多くの追加標本が得られ、その組成は、メキシコのOaxaka層(中部ジュラ系)、イラン北部のShemshak層(中部ジュラ系)のそれときわめてよく似ている。いずれも手取型植物群に豊富な、たかわらび科のシダ、いちょう目およびチェカノフスキア目に属する植物、およびPodozamitesの枝条は認められていない。かつて、ベネチテス目に属したとされたZamitesmegaphyllusは、今回の採集で得られたきわめて大型のPelourdeaであることが判明した。Pelourdeaは分枝することなく、葉は草質であり、かつて単子葉植物を想わせるYuccitesの属名が与えられたが、分類群は明らかでない。またかつて、Pelourdeaは中生代型のCordaites葉であるとの考えがあったが、葉の基部の状態はColdaitesのそれとは異なる。(3)中生代植物の分布上の特徴(古地理)は時代による変化が認められる。三畳紀初期のPelourdea植物群の分布はまだ確実には知られていない。三畳紀中後期では、黄河域と揚子江域とでは異なり、またその傾向はジュラ紀前期にまで及んでいる。ジュラ紀中・後期から白亜紀にかけては、手取型、領石型および混合型植物群の分布上のパタンが明瞭に示されている。1.日本列島には、三畳紀、ジュラ紀および白亜紀植物群が分布する。これらのうち、(1)三畳紀植物群の層位学的分布は三畳紀初期から後期にわたり、それらの分類群組成は、揚子江流域、韓半島、中国東北部、沿海州南部のものときわめてよく似ている。しかし、黄河流域および中国東北部西部のものとは、分類群組成が異なる。(2)ジュラ紀前期植物群は、その分類群組成から来馬型と西中山型に区分され、またジュラ紀後期植物群は手取型および領石型に区分される。(3)白亜紀前期植物群は温暖適湿条件下で生育した手取型および熱帯性で乾季のある条件下で生育した領石型植物群に分類される。手取型植物群は中国東北部およびシベリア、領石型植物群は揚子江南部流域、東南アジアおよび沿海州南部に知られている。(4)手取型および嶺石型植物群の間には両者の混合域があり、最古といわれる被子植物は、これら混合域植物群中に認められる。2.(1)ユーラシア東部の中生代植物群の分類群はきわめて多種多様であるが、それらの分類群(属・種)は誤って記載されているものが多く、また本研究で識別された分類群の数は既知の分類群数の約2倍に達している。(2)これらの分類群は当然のことながら、再記載および再検討を必要とし、本研究の本年度研究実績となりつつある。(3)(2)の成果は、現在すでに6編の論文原稿として用意されている。かつて、ベネチテス目に属するとされたZamitesmegaphyllusは、今回の採集で得られたきわめて大型のPelourdeaであることが判明した。