hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アデノシン系血圧降下薬の開発研究

アデノシンは細胞内外で重要な働きをしていると考えられる.近年その作用メカニズムがアデノシンVセプターを介して行われているという証拠が蓄積されつつある.しかし,アデノシンの示す生理作用は多彩であり,それらの作用を分離し,ある特定の作用のみを有するアデノシン誘導体をデザインすることは重要である.特に高血圧症は未だ的確な治療法が確立されておらず,降圧剤の長期連用に頼らざるを得ない.その場合副作用をさけるために又,耐性を克服するために,作用メカニズムの異なる降圧剤の開発が望まれている.本研究所では,種々のアルキニル基を持つアデノシン誘導体を合成しそれらの降圧作用を調べるとともに,それらの持続時間,心拍数に対する影響を調べ,それらの中の作用の強力な化合物について,自然発症高血圧ラットを用いて降圧作用を検討することを目的とした.種々のアルキニルアデノシン類は,対応するハロゲノ化合物(特にヨード体)と末端アセチレン類をパラジウム触媒を用いてクロスカップリングして合成した.合成したアルキニル体の位置,三重結合変換体,糖部変換体の構造-活性相関を行ったところ,降圧作用の最も強力であったのは, 2-アルキニルアデノシン類であった.次に2位アルキニル基のアルキル基の長さを変えた誘導体を種々合成したところ,アルキル基が短鎖な化合物は降圧作用が強力であったが,心拍数のかなりの減少をともなった.しかし,長鎖アルキル基を有する化合物群でも緩和な降圧作用を示し,その持続時間も長いということが明らかになり,しかも心拍数に対する影響も減少した.これらはSHRに対しても緩和な降圧作用を示すことも明らかになったが,今後,これらの化合物のin vitroでの作用メカニズムの解明,既存の降圧剤との比較,更には中枢神経系に対する影響を検討する必要がある.アデノシンは細胞内外で重要な働きをしていると考えられる.近年その作用メカニズムがアデノシンVセプターを介して行われているという証拠が蓄積されつつある.しかし,アデノシンの示す生理作用は多彩であり,それらの作用を分離し,ある特定の作用のみを有するアデノシン誘導体をデザインすることは重要である.特に高血圧症は未だ的確な治療法が確立されておらず,降圧剤の長期連用に頼らざるを得ない.その場合副作用をさけるために又,耐性を克服するために,作用メカニズムの異なる降圧剤の開発が望まれている.本研究所では,種々のアルキニル基を持つアデノシン誘導体を合成しそれらの降圧作用を調べるとともに,それらの持続時間,心拍数に対する影響を調べ,それらの中の作用の強力な化合物について,自然発症高血圧ラットを用いて降圧作用を検討することを目的とした.種々のアルキニルアデノシン類は,対応するハロゲノ化合物(特にヨード体)と末端アセチレン類をパラジウム触媒を用いてクロスカップリングして合成した.合成したアルキニル体の位置,三重結合変換体,糖部変換体の構造-活性相関を行ったところ,降圧作用の最も強力であったのは, 2-アルキニルアデノシン類であった.次に2位アルキニル基のアルキル基の長さを変えた誘導体を種々合成したところ,アルキル基が短鎖な化合物は降圧作用が強力であったが,心拍数のかなりの減少をともなった.しかし,長鎖アルキル基を有する化合物群でも緩和な降圧作用を示し,その持続時間も長いということが明らかになり,しかも心拍数に対する影響も減少した.これらはSHRに対しても緩和な降圧作用を示すことも明らかになったが,今後,これらの化合物のin vitroでの作用メカニズムの解明,既存の降圧剤との比較,更には中枢神経系に対する影響を検討する必要がある.アデノシンは細胞内で重要な働きをしていると考えられている。近年その作用メカニズムがアデノシンレセプターを介して行なわれているという証拠が蓄積されつつある。アデノシンの生理作用は多彩であり、それらの作用を分離しある特定の作用のみを持つアデノシン誘導体をデザインすることは重要である。本研究の今年度の目標は、アデノシンの2位及び8位、プリンリボシドの6位にアセチレン誘導体を導入すること、その三重結合を更に化学的に変換することであり、更に合成した化合物のアデノシンデアミナーゼに対する作用を検討しそのなかで酵素の作用を受けない化合物を選択しラットを用いてinvivoで血圧降下作用及びその持続時間、heart rateへの影響、鎮静作用等を検討することである。〔結果〕1.2-ヨードアデノシン、8-ブロモアデノシン及び6-クロロプリンリボシドより出発し、2価パラジウム触媒を用いて種々の末端アセチレン類とクロスカップリング反応を行ない対応する2及び8-アルキニルアデノシン、6-アルキニルプリンリボシドを合成した。2.これらの化合物の側鎖三重結合の生理活性との関連を知るために水素添加を行ない対応するアルキル体を数種合成した。3.上記で合成した化合物についてアデノシンデアミナーゼの基質になるかどうかを検討した結果、すべて基質にならないことが判明した。4.合成した化合物についてラットを用いて降圧作用を調べたところ2-アルキニル体についてのみ作用の発現が観察された。5.2位側鎖の長さの作用発現に与える影響は、鎖長が短いものほど降圧作用は強力であり、他の作用も強力であり作用の分離はできていない事が明らかになった。しかし更に鎖長を長くすると降圧作用は弱まるものの他の作用の消失傾向が認められた。
タングステン被覆炭素材料のダイバータへの適応

本研究では、等方性黒鉛及び炭素繊維複合材料(CFC)にタングステン(W)を被覆した材料に対し、被覆Wと炭素材の界面における中間材の最適化、プラズマ照射による表面損傷、冷却管付きのモックアップの熱挙動に関して以下の3点について調べた。(a)被覆Wと炭T素材との界面おける中間材の炭素拡散バリア機構(b)低エネルギー・高密度水素同位体及びヘリウムプラズマ照射による損傷(c)熱挙動に関して有限要素法による熱計算を行い、冷却水への熱伝達挙動も含めた機器としての性能PVDで作製した多層Re/W中間材における炭素の拡散バリア機構については、温度及び時間の関数として、その性能が維持する領域を明らかにした。使用温度域によっては、中間材の厚み、構造等を最適化することによりさらに性能を向上させることが可能であることが明らかとなった。低エネルギー重水素及びヘリウム照射では、重水素照射の場合、ブリスターの形成挙動及び重水素保持特性が粉末焼結タングステン、単結晶タングステンと異なり、製造方法、組織等が影響を及ぼすことが明らかとなった。ヘリウム照射の場合は、この組織等の影響は少なく、照射条件により、表面か黒色化する現象が観察された。また、タングステン被覆炭素材を冷却管付きの無酸素銅に冶金的に接合し強制冷却下での熱挙動を熱計算結果と比較し、その性能を評価した。これにより、実機プラズマ装置において使用する場合の使用熱負荷条件等が明らかとなった。本年度は、レニウム/タングステン多層構造をもつ中間層を使用した真空プラズマ照射タングステン(VPS-W)被覆炭素材料を試作し、熱負荷実験及び低エネルギー水素照射実験等を行い、ダイバータ板の使用条件下での挙動を解明した。熱負荷実験では、温度及び保持時間が、1400°C、60分では界面の構造は変化せず、Re/W多層構造は炭素材からVPS-Wへの炭素が拡散することを抑制していることがわかった。ところが、温度及び保持時間が、1600°C及び10分の場合には、Re/Wの多層構造が消失し合金を形成しており、VPS-Wの部分には、約15μm程度の厚みの新しい相が層状に形成されていた。硬度測定の結果、VPS-Wの値に対して大きく増加していること等から炭化タングステンが形成されているものと考えられる。保持時間を、30分、60分と増加させていくと炭化タングステン層の厚みは、厚くなるが、その厚みの時間変化は、対数則に従っており、中間層は、炭素の拡散バリアとしての機能しているものと考えられる。1800°Cでは、30分までの保持時間では、炭化タングステンの厚みは、1600°Cの場合より厚くなるが、同様に対数則に従っている。ところが、保持時間が60分では対数則から大きくずれ、放物線則に従っており、中間層の炭素の拡散バリアとしての機能が低下しているものと考えられる。さらに高温の2000°Cでは、1分の保持時間から、放物線則に従い、炭化タングステン層の厚みも増加しており、もはやこの温度では、中間層は、炭素拡散バリアとしては、機能していないものと考えられる。低エネルギー水素同位体実験では、100eV、1x10^<22>m^2/sの重水素イオンを1x10^<26>m^2照射し、表面損傷及び、重水素リテンションを調べ、粉末焼結タングステン、単結晶タングステンと比較した。この結果、製造方法によりこれらの性質が異なることがわかった。本年度の研究では、電子ビーム照射により加熱されたRe/W多層中間層を持つプラズマスプレータングステン被覆炭素材試料に対して、その分析を進めた。特に、X線回折を用いた構造解析を行い、界面におけるタングステンカーバイドの形成過程についてその詳細を明らかにすると共に、プラズマスプレータングステンの再結晶化挙動、繰り返し熱負荷による影響について明らかにした。これらに加え、さらに高機能を持つ中間層考案し試料を作製し、これらの試料に対する実験等の準備も進めた。

温度及び保持時間が1800°C、30分(a)及び2000°Cで30分(b)の場合では、炭素材近傍の中間層部分はどちらの場合も中間層のRe/W多層構造が消失しており合金化している。しかし、プラズマスプレータングステン部分の炭化タングステン層の保持時間に対する厚み変化から、(a)の場合は、中間層は炭素の拡散バリアとして機能しているが、一方、(b)の場合は、拡散バリアとしての機能は見られない。X線回折分析の結果、炭素材近傍の中間層部分は、(a)の場合は、ReW、WC、W_2Cを形成していることがわかった。一方、(b)の場合では、ReW、WCは見られるが、W_2Cは観察されなかった。これは、W_2Cが、炭素を吸収しWCになったものと考えられる。これらから、(a)の場合は、炭素材近傍で、炭素を吸収する余地があるが、(b)の場合は、その余地がなくなり、炭素がプラズマスプレータングステン部分に拡散し、厚い炭化タングステン層を形成したものと考えられる。また、中間層におけるRe及びWの厚み、数を変化させた試料を剥離することなく作製することに成功した。さらに、熱及び熱応力計算の際必要な熱伝導率及び熱膨張率の測定用試料も作製した。本年度は、タングステン被覆炭素材料を冷却管付きの無酸素銅(OFHC)に冶金的に接合し、強制冷却下での定常状態における熱応答を調べることにより界面における熱伝導挙動を明らかにした。タングステンコーティング材料に冷却管付きの無酸素銅をチタン箔及び銀ロウを用いて冶金的に接合した。熱負荷実験は、熱源として電子ビームを用い、一様な電子ビームを試料表面に照射し熱負荷を与えた。ビーム照射中、試料の表面温度、接合界面上部(炭素材)及び下部(冷却管)の温度をそれぞれ放射温度計及び熱電対を用いて測定した。また、照射後の接合体の形状変化を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察した。さらに、有限要素法による熱計算を行い、実験結果と比較した。基材が等方性黒鉛でTi箔を用いた場合では、接合後、基材のコーナー付近にミクロな亀裂が発生していた。これは、接合の冷却時に発生する応力によるものと考えられる。銀ロウを用いた接合では、この様な亀裂は形成されなかった。これは、接合温度が低いため熱膨張率差により発生する応力が低いためであると考えられる。熱負荷実験では、基材がCFCの場合、熱流束が低い場合でも、表面温度は著しく上昇し、接合部上部及び下部温度の上昇は低い試験体が見られた。これは、タングステンと炭素材との接合に問題があるためであると考えられるが、タングステンと炭素材の間の中間層の改良を行ったコーティング材については、この様なことは見られなかった。照射時間が22sでは、温度が定常となっており、表面部の20mmx20mmわたりタングステンと炭素材の界面部において中間材の接合が良好であることがわかる。また、熱流束が10MW/m^2で100回までの繰り返し熱負荷においても温度変動は観察されず界面における熱特性は良好であることがわかった。
境界要素法によるカソード防食の最適設計システムの開発

1.境界要素法により、カソード防食における最適なカソード電流および電極の配置を求める手法を開発した。2.3次元最適化問題においては2次元問題に比べて、計算量が膨大となる。そこで、この感度解析をGaussの発散定理を利用して解析的かつ効率的に行う方法を開発した。3.電極を構造物の壁面に直接配置しなければならない場合には、境界条件が設計変数となるため計算量が膨大となる。この問題に対処するために積分方程式に特別な工夫を施すことにより計算量の大幅な低減を可能にする方法を開発した。4.数多くの細長い部材で構成された複雑な構造物の腐食解折は通常の3次元境界要素法では膨大な計算量となる。この問題を解決するために線条要素による近似解を利用する効率的3次元境界要素法を開発した。5.数千本のステンレスパイプが真鍮製の管板に連結されている熱交換器の腐食解析を行うことのできる境界要素法を開発した。6.分極特性が未知の場合に腐食媒質表面の数少ない点における電位の測定値から腐食媒質底の金属表面上のガルバニック腐食速度を推定する逆問題をファジー理論を利用して解析する方法を提案した。7.ペイント欠陥の同定を、構造物に電流を流して腐食媒体表面の電位分布を測定しその値を入力として境界要素法により逆問題を解くことにより行う方法を開発した。以上の研究に本補助金で購入した、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、ハードディスク、トランシーバおよびストリーマを利用した。(1)カソ-ド防食最適設計の基本的手法を開発した.まず電極を電流の涌き出しとしてとらえ土壌または溶液内の電位場をポアッソン方程式で表し,設計変数を涌き出し量と涌き出し位置として,必要電力を目的関数とする.次に支配方程式を境界要素法で近似し,金属の電位を一定値以下に保つという防食条件を付帯条件として考慮したペナルティ関数を導入して目的関数を修正し,共役勾配法により最小化を行う.この方法により,金属の全域で過不足なく防食を達成するための最適なカソ-ド電流および電極の配置を決定することが出来る.2,3の2次元例題により,本手法の有効性を示した.(2)上述の最適設計手法を実際の構造物へ適用し易くするために,3次元問題に対する検討を行った.3次元最適化問題においては2次元問題に比べて境界要素の数が増加するばかりでなく,設計変数による目的関数の感度解析の計算が複雑になるので,計算量が膨大になり,このために最適化が原理的には可能であっても事実上不可能となる場合すら考えられる.そこで,この感度解析Gaussの発散定理を利用して解析的かつ効率的に行う方法を開発した.(3)上述の(1)および(2)では,電極を腐食性媒質中に配置する場合を検討したが,実際には様々な理由により電極を構造物やプラントの壁面に直接配置しなければならない場合も少なくない.この場合には支配方程式がラプラス方程式となり,境界条件が設計変数となる.したがって,設計変数を変化させる度に境界を要素分割し直さなければならないので,計算量が膨大となる.この問題に対処するために積分方程式に特別な工夫を施すことにより計算量の大幅な低減を可能にする方法を開発した.昨年度に確立したカソード防食最適設計の基本的手法を,本年度は実際の複雑な構造物に適用し易いように様々な解析手法を開発した.

この開発に際し本補助金で購入したハードディスク,トランシーバおよびストリーマを利用した.1.多くの細長い部材で構成された複雑な構造物の腐食解析は通常の3次元境界要素法では膨大な計算量のために不可能となることを指摘し,この問題を解決するために線条要素による近似解を利用する効率的3次元境界要素法を開発した(機論A,58巻p.1234).2.数千本のステンレスパイプが真鍮製の管板に連結されている熱交換器の腐食解析を行うことのできる境界要素法を開発した.すなわち,まず1本のステンレスパイプとそれと接している真鍮管板の一部から構成されるユニットの電位対電流関係を境界要素法により解析し,つぎにこの関係をマクロな分極特性として熱交換器全体を境界要素解析するという方法を考案し,通常の方法では不可能な程複雑なこの種の構造物の腐食解析を可能にした(機講論,No.920-72,p.73).3.分極特性が未知の場合に腐食媒質表面の数少ない点における電位の測定値から腐食媒質底の金属表面上のガルバニック腐食速度を推定する逆解析手法を検討し,この逆問題は悪条件となるため通常の方法では妥当な解が得られないことを示し,これを解決するためにファジー理論を応用してあいまいな情報を利用する方法を提案した(機講論,No.920-72,p.75).4.防食ペイントを施した地中埋設パイプライン等の保守にとって重要なペイント欠陥の同定を,構造物に電流を流して腐食媒体表面の電位分布を測定しその値を入力として境界要素法により逆問題を解くことにより行う方法を開発し,モデル実験を行ってその方法の有効性を実証した(機論A,58巻p.1508,Proc.7th Int.Cong.Exp.Mech.).
ラフトに集積するシグナル伝達タンパク質群の構造生物学的研究

昨年度に引き続きリン酸化Crk-IIの構造解析及びCrk-IIとCrk-Iの機能解析を行った。非リン酸化Crk-IIの3つのドメインをコンパクトにまとめるのりしろ領域への変異体を作成し、(1)N端側SH3(nSH3)への標的分子の結合能、(2)細胞運動性、(3)増殖活性、(4)細胞形態がCrk-Iに近い挙動を示すようになるとの結果を得ており、構造解析の結果と一致する。これまでに行われていたC端側SH3(cSH3)の機能解析と合わせると、Crk-IIのC末端領域が制御に密接に関わることを示した。今回の構造解析より、C端側領域がCrk-IIのコンパクトな構造の形成へ関与していることが示唆された。また、リン酸化Crk-IIの構造解析の結果より、SH2のみではなくnSH3への標的分子の結合もまた妨げられることが示唆され、結合実験により実際に結合が弱くなることが確認され、リン酸化がCrk-IIのシグナルをストップさせることが示された。本研究成果の一部は8月にドイツのゲッチンゲンで行われた「第22回生体系の磁気共鳴に関する国際会議」においてポスター発表を行った。昨年度までにキナーゼと基質に互いに結合しあうドメインペアを人為的に導入することでリン酸化を効率的に行えるとの結果を得ていた。また、本年度は本手法を用いることでリン酸化Crk-IIを効率的に脱リン酸化できるとの結果を得た。ラフトに集積することが知られているVavのリン酸化体を調製することにも成功した。本研究成果の一部については12月に特許の追加出願を行った。また、6月に京都で行われた「第5回産学官連携推進会議」、6月に仙台で行われた「第5回産学連携フォーラムin仙台」、2月に東京で行われた「タンパク3000総合シンポジウム」においてポスター発表を、11月に京都で行われた「第45回NMR討論会」において口頭発表を行った。本年度はCrk-IIの制御機構を明らかにすることを目的としてNMRによる立体構造解析に着手した。Crk-IIは分子量約34kDaであり、そのままでNMRで解析を行うのは困難である。そこでSH2、N端側SH3(以下NSH3)、C端側SH3(以下CSH3)の3つのドメインに分けて解析を行い、それを基にして全長の解析を行った。最初に各ドメインの発現系の構築を試みた。SH2およびNSH3に関しては他のSH2やSH3とのアライメントを基にドメイン境界を決定し、コンストラクトを構築し、発現系を構築した。CSH3に関してもアライメントを基にコンストラクトを設計したが発現しなかったが、N末端側を長めにしたところ発現した。3つのドメインの全てについて^<15>Nラベル体および^<13>C/^<15>Nラベル体を調製し、主鎖および側鎖のNMR信号の帰属および構造計算を行い、構造を決定した。その結果、全てのSH3に共通して存在し標的タンパク質の認識に関るTrpがCSH3ではGlnになっていることが示された。現在のところCSH3の標的分子は未知であるが、SH3のコンセンサスな認識配列である-PXXP-をCSH3が認識しないことが構造解析の結果より予想された。次に、Crk-II全長の^<15>Nラベル体、^<13>C/^<15>Nラベル体、^2H/^<13>C/^<15>Nラベル体を調製し、NMRスペクトルの帰属を行った。各ドメイン帰属情報を用いることで94%のプロトン原子について帰属した。その結果、ドメイン化したものと全長において化学シフト値が異なる残基が多数存在し、ドメイン間相互作用の存在を示唆している。このことは、何らかの制御機構が存在している可能性を示唆していると思われる。本研究成果の一部は12月に神戸で行われた第27回分子生物学会年会においてポスター発表を行った。本年度は昨年度に引き続きCrk-IIおよびCrk-Iの構造解析を行った。Crk-Iは強いトランスフォーム活性を示すがCrk-IIではそれが抑えられていることが知られている。2つの分子はsplicing isoformであり、Crk-IはSH2-SH3、Crk-IIはSH2-SH3-SH3のドメイン構造より成る。構造解析の結果、Crk-Iでは2つのドメインが独立して運動しているが、Crk-IIでは3つのドメインがコンパクトにまとまった構造をとることがわかった。これまで、C端側SH3(cSH3)の標的分子は未知であり、その役割は不明であった。また、Crk-IではSH2およびnSH3の標的分子認識部位は分子表面に完全に露出していたが、Crk-IIではSH2の標的認識部位は分子表面に露出しているがnSH3は分子内部に埋もれていた。実際に結合実験を行うとnSH3だけのコンストラクトおよびCrk-Iに比べてnSH3の標的分子への結合がCrk-IIでは弱くなっていた。これらの結果は、Crk-IIが非リン酸化状態においても制御を受けていることを示唆している。Crk-IIは今回明らかになった制御機構に加えて、リン酸化による制御を受けることが知られている。そこで、リン酸化体の調製法を検討した。

試験管内もしくは大腸菌体内でのAblとの共発現によるリン酸化を試みた。その結果、使用するAblのコンストラクトにCrk-IInSH3の結合配列を付加するか否かでリン酸化の効率が大きく異なることが判明した。本研究成果の一部は12月に特許出願を行った。また、12月に福岡で行われた第28回分子生物学会年会および2月に東京で行われたタンパク3000産官学連携フォーラムにおいてポスター発表を行った。昨年度に引き続きリン酸化Crk-IIの構造解析及びCrk-IIとCrk-Iの機能解析を行った。非リン酸化Crk-IIの3つのドメインをコンパクトにまとめるのりしろ領域への変異体を作成し、(1)N端側SH3(nSH3)への標的分子の結合能、(2)細胞運動性、(3)増殖活性、(4)細胞形態がCrk-Iに近い挙動を示すようになるとの結果を得ており、構造解析の結果と一致する。これまでに行われていたC端側SH3(cSH3)の機能解析と合わせると、Crk-IIのC末端領域が制御に密接に関わることを示した。今回の構造解析より、C端側領域がCrk-IIのコンパクトな構造の形成へ関与していることが示唆された。また、リン酸化Crk-IIの構造解析の結果より、SH2のみではなくnSH3への標的分子の結合もまた妨げられることが示唆され、結合実験により実際に結合が弱くなることが確認され、リン酸化がCrk-IIのシグナルをストップさせることが示された。本研究成果の一部は8月にドイツのゲッチンゲンで行われた「第22回生体系の磁気共鳴に関する国際会議」においてポスター発表を行った。昨年度までにキナーゼと基質に互いに結合しあうドメインペアを人為的に導入することでリン酸化を効率的に行えるとの結果を得ていた。また、本年度は本手法を用いることでリン酸化Crk-IIを効率的に脱リン酸化できるとの結果を得た。ラフトに集積することが知られているVavのリン酸化体を調製することにも成功した。本研究成果の一部については12月に特許の追加出願を行った。また、6月に京都で行われた「第5回産学官連携推進会議」、6月に仙台で行われた「第5回産学連携フォーラムin仙台」、2月に東京で行われた「タンパク3000総合シンポジウム」においてポスター発表を、11月に京都で行われた「第45回NMR討論会」において口頭発表を行った。
３つの「わかる」で構成する授業デザインの提案

学習者の教材に対する理解状態を,「判る」,「解る」,「分る」という3つのタイプに分類して質的な違いを評価することの妥当性を考察し,授業中のどのような教授学習過程からそれぞれの「わかる」が成立するのかを推定し,最後に,「わかる」の質的な違いを踏まえた授業デザインを提案することが本研究の目的である。前年度には,3つの「わかる」について概念整理を行い,「習得するために必要な“判る学習"」,「探究することで到達する“解る学習"」,「積極的な活用を生み出す“分る学習"」といった役割があることを想定した。そこで,今年度は特に,小学校の授業実践記録を基に,授業中の学習活動を抽出し,3つの「わかる」が生起する場面について分析する作業を行った。例えば,4年生算数の『面積』の授業であれば,1判る:面積概念の定義や面積の表し方の決まりを確認したり,練習問題によって公式を使えるようになるための学習活動,2解る:面積の表し方や求積の方法を工夫しながら探し出す学習活動,3分る:広さを決められた方法で表すことの意味・利点(広さ比べや日常生活における有用性)を確認・共有する学習活動,においてそれぞれの「わかる」が生起する。6年生社会『室町文化』の授業であれば,1判る:時期,場所,文化的建造物・作品の名称・作者等の情報を整理する学習活動,2解る:室町文化が生まれた理由を時代背景や他の文化との比較から推測する学習活動,3分る:(時代を超えた)民衆にとっての文化の意味や現代(自分たち)の生活との共通点・相違点について考える学習活動となる。以上の学習指導案等を資料とした授業分析に加え,公立の小学校1校において,3つの「わかる」を計画的に配置した単元計画(5年生算数『整数の性質』全11時間)を作成し授業を試行した。実施上の課題や有効性については,次年度の研究成果として報告する予定である。交付申請書に記載したH30年度の当初計画では,「前年度に試作した授業づくりの手引きに従い,小学校の実践協力校において3つの「わかる」で構成する授業を実施し,その効果や課題を明らかにする。」という予定であった。しかし,実際には,前年度より継続している授業実践記録を資料とした3タイプの「わかる」が生起する学習活動のリストアップと,協力校における試行的な算数授業を実施するにとどまり,授業の効果や課題を明らかにするまでには至らなかった。試行段階において作成した単元計画通りに進まない授業が複数回あり,計画の練り直しが必要になったことが主な理由である。1時間の授業に1つの種類の「わかる」を達成することをねらいとする単元計画を作成したが,現実の授業の中では,ねらいで定めた「わかる」とは別の「わかる」を目指した学習活動を展開せざるを得なかったり,複数タイプの「わかる」に至る学習が行われたりした。結果的に,授業の展開や学習者の学びの進度に応じて臨機応変に変更可能な授業計画の必要性が生じた。以上のことから,H30年度の研究は,「やや遅れている」と判断した。まず,H30年度の計画で完了できなかった実践を通じた授業の効果測定と課題分析を行う。その際,「正誤の判断に留まっているか(判る)」,「なぜそう考えたのかの理由に言及しているか(解る)」,「考え方の価値やメリットについて確認しているか(分る)」という観点から学習者の学びを評価する具体的な指標を作成する。なお,授業の効果測定は,授業の毎時間のねらいがその都度達成できたかを測定するのではなく,一つの単元が一通り終了した後に実施する方法に変更し,単元を通して3つの「わかる」がどの程度達成できたかを評価する。この評価結果の分析を基に,3つの「わかる」で構成する授業デザインの考え方と具体的な授業づくりの方法をまとめ,報告書を作成する。学習内容について「わかる」授業をデザインするために,学習者が「わかった」という状態を,「判る」,「解る」,「分る」という3つのタイプに分類し,それぞれの「わかる」が,どのような授業中の教授学習過程から生起するのかを推定していくことが本研究の目的である。特に,本年度は,まず,3つの観点から「わかる」という心理状態を区別することの妥当性について確かめるために概念整理を行った。教授法や授業デザインに関わる先行研究レビューを通して,「判る」学び,「解る」学び,「分る」学びを対比させ,定義・思考活動の観点から次のように特徴づけた。「判る」学びは,正誤や相違,解法が何であるかを判断できるための学びであり,その判断基準としての決まりを修得していくプロセスとなる。「解る」学びは,事実や現象がどのような仕組み,構造,因果(決まり)によって成り立っているかを解明・発見するための学びであり,決まりを探究していくプロセスである。「分る」学びは,決まりという知恵や知識(学習内容)の価値や有意味性を共有する学びであり,知識の活用や応用を高めていくプロセスである。続いて,小学校の授業実践記録から,授業中の学びの活動を抽出し,3つのわかるに分類する作業を行った。

例えば,国語の物語の授業であれば,1通読や新出漢字調べ,登場人物のプロフィールやあら筋等を整理する学習活動のように,事実や正確な情報を確認する「判る」学び,2登場者の心情や行動の解釈や推測,筋の展開やその理由を説明する学習のように,背後にある因果関係や妥当な論旨を探り出す「解る」学び,3作品が伝えようとするメッセージを感じ取り,感想を他の学習者と共有する学習のように,物語にどのような意味(文化的,道徳的価値等)があるかを分かち合う「分る」学びである。このように,授業における学習活動は,3つの「わかる」のいずれかに分類可能であることを確かめた。13つの「わかる」の概念的妥当性を確認すること,23つの「わかる」で構成された授業デザインの原案作成をすることが,H29年度の研究計画であった。1に関しては,H28年度から着手していたことでもあり,ほぼ目標は達成できたと思われる。これについての研究成果は学会発表(日本教育心理学会)を行った結果,細かな問題点や課題も明らかになったが,基本的なアイデアに関しては,学会における議論においても認められたと思われる。2については,授業実践記録から多様な学習活動を抽出し,3つの「わかる」に対応づけるという分析を行った。その結果,授業デザインの中に3つの「わかる」を組み込んでいく際の具体例を明示することはできた。ただ,計画にあったように授業デザインの原案を明確に提案するというところまでは至らなかった。その点では,次年度に課題を残したことになった。ただ,研究協力校において,1ルーブリックの尺度と,2単元計画のねらいを計画していく際の観点として3つの「わかる」のアイデアを導入し,実践上の効果や課題を整理することができた。これは,今後授業デザインを具体化していく際の重要な知見となっていく。以上のことから,H29年度の研究は,全体としては「おおむね順調に進展している」と判断した。学習者の教材に対する理解状態を,「判る」,「解る」,「分る」という3つのタイプに分類して質的な違いを評価することの妥当性を考察し,授業中のどのような教授学習過程からそれぞれの「わかる」が成立するのかを推定し,最後に,「わかる」の質的な違いを踏まえた授業デザインを提案することが本研究の目的である。前年度には,3つの「わかる」について概念整理を行い,「習得するために必要な“判る学習"」,「探究することで到達する“解る学習"」,「積極的な活用を生み出す“分る学習"」といった役割があることを想定した。そこで,今年度は特に,小学校の授業実践記録を基に,授業中の学習活動を抽出し,3つの「わかる」が生起する場面について分析する作業を行った。例えば,4年生算数の『面積』の授業であれば,1判る:面積概念の定義や面積の表し方の決まりを確認したり,練習問題によって公式を使えるようになるための学習活動,2解る:面積の表し方や求積の方法を工夫しながら探し出す学習活動,3分る:広さを決められた方法で表すことの意味・利点(広さ比べや日常生活における有用性)を確認・共有する学習活動,においてそれぞれの「わかる」が生起する。6年生社会『室町文化』の授業であれば,1判る:時期,場所,文化的建造物・作品の名称・作者等の情報を整理する学習活動,2解る:室町文化が生まれた理由を時代背景や他の文化との比較から推測する学習活動,3分る:(時代を超えた)民衆にとっての文化の意味や現代(自分たち)の生活との共通点・相違点について考える学習活動となる。以上の学習指導案等を資料とした授業分析に加え,公立の小学校1校において,3つの「わかる」を計画的に配置した単元計画(5年生算数『整数の性質』全11時間)を作成し授業を試行した。実施上の課題や有効性については,次年度の研究成果として報告する予定である。
バーチャル環境を利用した高次脳機能のリハビリテーションに関する研究

高次脳機能リハビリテーション用バーチャルリアリティシステム(VR課題)を開発し、既存の神経心理学的検査・質問紙との関連を調べることで有用性について検討した。タッチパネル操作により仮想の街を移動しながら、事前に暗記した買い物を行う課題である。得られた結果より、VR課題は脳損傷者および失語症者の高次脳機能評価に適用でき、その所見は日常記憶、注意、遂行機能と関連することが示唆された。本研究の目的は,高次脳機能障害のリハビリテーション(評価および訓練)において,バーチャル環境を用いることの有効性を検討することである.バーチャル環境を用いると室内に居ながらにして日常生活の様々な場面を再現することができ,注意や記憶に低下を呈した高次脳機能障害者や高齢者の能力評価・生活訓練を安全かつ効率的に行える可能性がある.平成23年度は,高次脳機能評価用に開発したVR検査を用いて以下の研究成果を得た.(1)脳損傷者と健常者を対象にVR検査と既存の神経心理学的検査・質問紙を実施した結果より,VR検査は脳損傷者の高次脳機能評価に適応でき,その所見は展望記憶や全般性注意と関連があることが示唆された(岡橋ら,2012).(2)失語症者と非失語症者を対象に簡易版VR検査と既存の検査を実施した結果,失語症者は自らヒントを有効活用できないが,本検査を最後まで遂行できた.その所見において言語機能の影響は否定できないが,失語症者の注意や遂行機能を評価できる可能性が示された(小罵ら,2012).(3)その他,難度が高くなるよう改良したVR検査を用いて軽度認知障害(MCI)の検出を試みた調査,および健常者における年代別成績の比較調査を行った.これらの調査結果については国内学会にて発表した.(4)来年度の中心的計画であるVR検査の生態学的妥当性の検証を始めるにあたり,京都大学医の倫理委員会の承認を得た.現在予備実験を開始しており,その後本格的に研究を実施予定である.本年度の研究成果は平成24年度に展開する研究の基盤となるものであり,バーチャル環境を用いた高次脳機能評価の臨床応用に向けた可能性が示された.室内で簡便に用いることのできる有効な手段として確立することが今後期待される.本研究の目的は,バーチャルリアリティ(virtual reality VR)技術を高次脳機能のリハビリテーションに利用することの有効性を明らかにすることである.タッチパネルで簡単に操作できるバーチャル商店街での買い物課題(VR検査)を開発し,脳損傷者および各年代の健常者を対象に施行した.平成24年度には主として以下の研究成果を得た.(1)VR検査は脳卒中・頭部外傷患者の高次脳機能評価に適用でき,その成績は日常記憶や注意と関連することが示唆された(岡橋ら,2012).また,健常の高齢者と若年者の比較においては正当数やヒント使用数に有意差はないが,高齢者では所要時間が有意に長かった(Okahashi, in revision).(2)失語症患者は絵や平仮名を多用した簡易版VR検査を遂行可能であり,その成績は注意や遂行機能と関連することが示唆された.患者群においては,課題遂行中に自発的に買い物リストを確認することが困難であった(小嶌ら,2012).(3)その他,二重課題や意味的条件の異なる複数語から成る単語リストの自由再生課題施行中の前頭前野の脳賦活について,近赤外分光法(near-infrared spectroscopy NIRS)を用いて検討を進めた.VR技術を用いた評価・訓練における提示課題の選定にあたり,言語要素および前頭葉に対する負荷は重要な側面として考慮される.研究成果は六編の国内・国際学会発表,二編の論文として発表した.本年度はバーチャル環境を用いた高次脳機能リハビリテーション機器の臨床応用に向けた可能性が示された.失語症者を含む高次脳機能障害者,高齢者を対象とした調査より,上記の知見を得ることができた.これは,平成24年度以降の研究の基礎となるものであると考えられる.来年度の研究実施計画については既に所属機関の倫理委員会の承認を得ており,研究機材についても整い,おおむね順調に研究が進められている.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,開発したリハビリテーション機器の生態学的妥当性の検証を中心に研究を進める.その際,脳損傷による高次脳機能障害を有する者だけでなく,地域在住の高齢者も対象としより幅広く,汎用性のある機器となることを目指す.さらに,臨床応用しやすいものとなるよう使用時の使いやすさや分かりやすさ等,使用者の立場に立った検討を加えたいと考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ベルナール=マリ・コルテス研究

本研究の最大の成果としては、演劇研究においてしばしば乖離しがちな「テクスト研究」と「演劇実践」という二つの分野を連結させる試みを企画・実行したことであろう。演劇に関わる日本の若い世代の人たち(演出、俳優、研究など)がフランス人演出家とのワークショップでコルテス作品を体験したことは、研究の世界だけでなく演劇実践の世界にも刺激となったにちがいない。また、研究会を設置したことによって日本におけるベルナール=マリ・コルテス研究者の育成および発表の場を準備した。日本におけるコルテス研究の裾野を広げるための課題(翻訳の問題や、ワークショップ運営上の問題など)が明確になってきたことも成果の一つであろう。平成21年度は主にコルテス作品についての資料収集および書籍としての作品研究の基礎固めを行うと同時に、次年度以降の、演劇的実践からの作品研究のためのさまざまな準備を行った。資料収集についてはコルテス作品および研究書を何冊か購入。また、現在どのような研究が世界的に行われているかを各メンバーが調査し、役立つ情報を見つけ次第報告しあうことにしている。作品研究については、定期的に行った研究会においての発表と討論が中心となった。4月の研究会ではまず研究会としての全体的な方向性および計画を討論しあった。研究発表としては佐伯がコルテス作品の翻訳論、舞台上演についての考察を述べた。7月の研究会においては身体表象文化学科の学生である西が、コルテス作品においては数少ない小説(未完成作品)Prologueにおける、語り手とジェンダーの問題について研究発表を行った。西の研究は、作品の途中で語り手が別の性別を持つ別人に入れ替わるというこの作品の特異性に焦点をあてたものであった。9月の研究会においてはブランクールが、コルテス作品におけるユートピアについての発表をした。戯曲、小説と入れ混ぜ幅広くコルテス作品を扱い、作品群を貫いているとみられるユートピア志向について緻密に分析をした。12月の研究会においてはヴェドレンヌがコルテスの戯曲作品におけるモノローグについての研究を発表した。コルテスの戯曲作品全体が研究対象ではあるが、中心となったのはRetour au desertについての分析であった。以上4回の研究会において、いずれも発表者以外の各メンバーからの意見も活発にあがり、それぞれの研究の糧になった。次年度以降の研究の準備としては、平成22年度に東京で上演される予定の『西埠頭』を研究対象にするという計画の準備(劇場、演出家、通訳などとの交渉)を行った。平成22年度は、コルテス作品を戯曲作品の演劇的実践を通して研究することが中心となった。4月22日25日には新国立劇場において、演劇研修所修了生のためのサポートステージとしてコルテス作品『西埠頭』が上演された。この企画において台本は当研究代表者佐伯の翻訳が使用された。日本人俳優と演出家の意思疎通を図るための通訳二人は、通訳・翻訳の持つ重要性を鑑みて当研究グループが選択し、研究会メンバーは稽古、上演ともに参加することによりそれぞれの研究の糧を得ることができた。特に、コルテス作品をフランス、アフリカなど数力国ですでに演出を手がけてきた演出家との、作品をめぐる討論は演劇実践者と研究者双方にとって刺激的であった。上述の演劇的実践を通しての研究以外では、前年度に続き定期的に行われた研究会での発表と議論を通じて研究が深められた。4月の研究会においてはコルテス作品の上演史、翻訳論について佐伯が発表、12月の研究会においてはマレが『コルテス作品における表象不可』論を発表した。前者はコルテス作品の演劇的実践の現状を検証、報告したものであり、後者はその現状をふまえたうえで作品の「表象」について再度検証し考察したものであった。両者の研究は補完しあう面もあり、両研究を巡る議論は平成23年度にも継続されることであろう。22年度の研究において反省するべき点としては、このような良質な研究発表および議論が、研究分担者以外ではわずか数名の研究者しか参加しない中で行われたことである。23年度は研究会の告知にも心がけたい。平成23年度は11月にフランスの演出家ブリジット・ジャーク=ヴァジュマン(Brigitte Jaques-Wajeman)と実施した演劇実践ワークショップが研究活動の中心となった。4月の研究会ではブランクールによる、コルテス作品におけるト書きとパラテクストの問題についての研究発表および全員での討論がなされた。コルテス作品における、実際のテクストには書かれているが上演されるときには現れない数多くの要素(たとえば、エピグラフなど)について意見が交わされた。7月の研究会では11月のワークショップに向けて佐伯が『ロベルト・ズッコ』について研究発表。

11月7日から11月15日までのワークショップにおいてはコルテスの『ロベルト・ズッコ』のいくつかのシーンを佐伯訳の日本語台本を使用して日本人俳優に演技指導を行ない、11月16日には東京日仏学院の小講堂で発表会を行った。ワークショップ期間中、各研究員は可能なかぎり俳優指導の場に立ち会い、作品の解釈が実際の演出とどのように関わるかを研究した。マレ、大野、佐伯はフランス人演出家と日本人俳優たちの間の通訳もうることにより、戯曲の翻訳についての一般的な問題点およびコルテス作品の特殊性についても実践的研究を行なうことができた。11月12日(土)には研究員全員がワークショップを見学し、その後テクストとしての作品と上演との関係などについての研究会を行った。年度末に行われた最後の研究会においてはヴェドレンヌと大野が中心になり、フランス現代演劇におけるト書きの問題について討論が行われた。また、研究会のこれからの活動の中心となるであろうサイトについても検討がなされた。
インスリン・シグナル伝達機構

糖代謝のホメオスタシスに重要なホルモンであるインスリンについては様々な研究がなされたが、まだ確固としたセコンド・メっセンジャ-は見いだされてない。本研究では、インスリン受容体へのインスリンの結合から糖輸送活性の上昇にいたる情報伝達を取り上げた。1.細胞内情報伝達機構に対する新しいアプロ-チとして遺伝学的アプロ-チを開発した。即ちCHO細胞の抗生物質耐性の変異株を作成し糖輸送が増強していることを見いだした。ヒト・ミトコンドリアより復合体11のサブユニットに対するcDNAを取り出しシ-クエンスした。さらに、下等真核細胞の酵母(S.Cerevisiae)における細胞内小胞輸送機構の変異を検討し、2つの遺伝子をクロ-ニングし対応するアミノ酸配列を求めた。その内の1つSEC23についてはラット腎臓において相同な蛋白があることがわかった。2.形態学的検討。抗体を用い、糖輸送体の各組織における分布を明らかにした。蛍光抗体法及び金粒子法による凍結切片電顕法より、腎臓における分布を調べた。S3において促進拡散系輸送体は細胞膜の側底膜に、Na依存性能動輸送体は刷子緑膜に局在することが形態学的に初めて確かめられた。3.インスリン受容体と糖輸送体のリサイクリング。細胞内分画法により細胞膜とミクロゾ-ムを分離分取する事により、インスリン投与により内在化するインスリン受容体の30%が糖輸送体と同一の小胞に存在することが判った。このことはインスリン受容体と糖輸送体のリサイクリングが直接にカップルしておリ、糖輸送の活性上昇が小胞の細胞内移動によって起こっていることを示唆する。今後、In vitro実験系を構築しさらに検討を進める予定である。2.形態学的検討。
ヘテロ界面二次元電子系からの電界電子放射現象の解明とピコ秒電子源への応用

半導体超格子構造に局在する二次元電子系からの電界電子放射現象について研究を行った.従来、超格子構造を横断して、層間を垂直方向にトンネルする電界電子放射現象の研究がなされてきたが、本研究では、ヘテロ界面の面内に平行に運動する電子の電界電子放射される過程に注目して研究を行った.電界放射陰極試料として、GaAs/GaAlAsの超格子構造を作成した.GaAs層とn-GaAlAs層の厚さは、それぞれ10nmと30nmである.ガス吸着汚染による端面の電子状態変化を避けることが重要であり、超高真空劈開機構を開発した.(100)面ウェハーを<011>,<011>方位で劈開することにより超高真空雰囲気において、先端曲率半径が10nm以下の先鋭な超格子電界放射陰極を得ることに成功した.また、二次元電子系の散乱を抑制し、コヒーレント長をマクロスケールに維持するために必要な試料冷却機構により試料温度を6K以下に冷却することが可能となった.二次元電子系からの電子放射の特徴は光励起による高速時間応答であり、ピコ秒領域での電子放射時間分析が必要である.パルス幅50psの半導体レーザーによりGaAs表面層を励起することにより、パルス電子放射の測定を荷電粒子直射型ストリークカメラにより行い、50psまでの時間応答を確認した.二次元電子のトンネル過程の検証には、高分解能電子分光測定が有効であり、電界電子放射用180°半球型静電分光器を開発した.タングステン陰極を用いた動作テストでは20meVのエネルギー分解能を確認した.超格子試料の清浄化処理や耐電圧の維持等で当初は困難があったが、現在、これらの問題点を克服して、電界放射像の撮影とエネルギー分析を進めている.半導体超格子構造に局在する二次元電子系からの電界電子放射現象について研究を行った.従来、超格子構造を横断して、層間を垂直方向にトンネルする電界電子放射現象の研究がなされてきたが、本研究では、ヘテロ界面の面内に平行に運動する電子の電界電子放射される過程に注目して研究を行った.電界放射陰極試料として、GaAs/GaAlAsの超格子構造を作成した.GaAs層とn-GaAlAs層の厚さは、それぞれ10nmと30nmである.ガス吸着汚染による端面の電子状態変化を避けることが重要であり、超高真空劈開機構を開発した.(100)面ウェハーを<011>,<011>方位で劈開することにより超高真空雰囲気において、先端曲率半径が10nm以下の先鋭な超格子電界放射陰極を得ることに成功した.また、二次元電子系の散乱を抑制し、コヒーレント長をマクロスケールに維持するために必要な試料冷却機構により試料温度を6K以下に冷却することが可能となった.二次元電子系からの電子放射の特徴は光励起による高速時間応答であり、ピコ秒領域での電子放射時間分析が必要である.パルス幅50psの半導体レーザーによりGaAs表面層を励起することにより、パルス電子放射の測定を荷電粒子直射型ストリークカメラにより行い、50psまでの時間応答を確認した.二次元電子のトンネル過程の検証には、高分解能電子分光測定が有効であり、電界電子放射用180°半球型静電分光器を開発した.タングステン陰極を用いた動作テストでは20meVのエネルギー分解能を確認した.超格子試料の清浄化処理や耐電圧の維持等で当初は困難があったが、現在、これらの問題点を克服して、電界放射像の撮影とエネルギー分析を進めている.半導体超格子構造からの電界電子放射の研究を目的として、初年度は必要な装置の開発を行った.変調ドーブヘテロ界面の二次元電子系からの電界電子放射を測定することを具体的な目標として、電界電子放射顕微鏡、陰極試料劈開機構、電子分光器などの開発を進めた.GaAs/AlGaAs界面が気体吸着により汚染され易いため、電界放射陰極の作成は、超高真空雰囲気で劈開することが必要であった.また、一枚の超格子基板により多数回のの測定が可能であることも必要である.このような要請を満たす劈開機構として、形状記憶合金バネを利用した多重劈開機構を完成し、超高真空装置内で実際に超格子基板を頂角90゚に劈関することに成功した.先端の曲率半径は約10nm程度が実現されることが判った.電界放射電子のエネルギー分析は、ヘテロ界面の電子状態が電界放射電子のエネルギー分布にどのように反映するかを実験的に明らかにすることがその目的であり、180゚半球型静電分光器を開発した.完成したエネルギー分析器のエネルギー分解能は、約20meVであった.これらの実験装置の要素の開発を年度内にほぼ完了し、電界放射顕微鏡として、ペテロ界面からの電子放射の測定を、年度末に開始した.装置全体のコンディショニングと手直しを現在、行っている段階である.超格子陰極を極低温に冷却することを次年度に計画しているが、この冷却機構との整合性を含めて、劈開機構の改良が必要であることが判った.半導体超格子構造に局在する二次元電子系からの電界電子放射現象について研究を行った.従来、超格子構造を横断して、層間を垂直方向にトンネルする電界電子放射現象の研究がなされてきたが、本研究では、ヘテロ界面の面内に平行に運動する電子の電界電子放射される過程に注目して研究を行った.

電界放射陰極試料として、GaAs/GaA1Asの超格子構造を作成した.GaAs層とn-GaA1As層の厚さは、それぞれ10nmと30nmである.ガス吸着汚染による端面の電子状態変化を避けることが重要であり、超高真空劈開機構を開発した.(100)面ウェハーを<011>,<011>方位で劈開することにより超高真空雰囲気において、先端曲率半径が10nm以下の先鋭な超格子電界放射陰極を得ることに成功した.また、二次元電子系の散乱を抑制し、コヒーレント長をマクロスケールに維持するために必要な試料冷却機構により試料温度を6k以下に冷却することが可能となった.二次元電子系からの電子放射の特徴は光励起による高速時間応答であり、ピコ秒領域での電子放射時間分析が必要である.パルス幅50psの半導体レーザーによりGaAs表面層を励起することにより、パルス電子放射の測定を荷電粒子直射型ストリークカメラにより行い、50psまでの時間応答を確認した.二次元電子のトンネル過程の検証には、高分解能電子分光測定が有効であり、電界電子放射用180°半球型静電分光器を開発した.タングステン陰極を用いた動作テストでは20meVのエネルギー分解能を確認した.超格子試料の清浄化処理や耐電圧の維持等で当初は困難があったが、現在、これらの問題点を克服して、電界放射像の影響とエネルギー分析を進めている.
全内部反射蛍光法による超臨界二酸化炭素/水界面吸着分子の直接計測と状態分析

動的接触角測定解析装置を用い、超臨界二酸化炭素/水界面の界面張力をペンダントドロップ法により測定できる装置を製作した。この装置を用いて蛍光性で界面活性12-(9-anthroyloxy) stearic acid(12-AS)及び8-anilino-1-naphthalenesulfonate(8-ANS)の超臨界二酸化炭素/水界面吸着挙動を測定した。圧力、温度、水相中のアニオン種などを変化させ、界面吸着に及ぼす影響を検討した。界面張力は圧力、温度ともに高くなるほど減少する傾向が観測された。また、ガリウム(III)-8-キノリノール錯体の界面吸着の評価も行い、超臨界二酸化炭素抽出系における界面の役割についても検討した。界面化学種の直接測定を行うため全内部反射吸光法によって界面に吸着した8-ANSの吸収スペクトルの測定を行った。しかしながら、光源の強度が十分でなかったため再現性のあるスペクトルの測定が行えなかった。また、全内部反射蛍光法で界面化学種からの蛍光スペクトル測定を試みたが、こちらもバルクと界面化学種からのスペクトルの違いを十分に明らかにすることができなかった。実験結果の一部は、平成18年11月に金沢工業大学で開催された第25回日本溶媒抽出学会にて発表された。グリーンケミストリーへの社会的関心が高まるなか、近年有機溶媒にかわるグリーン溶媒として超臨界二酸化炭素(SC-CO_2)を用いた超臨界流体抽出法(SFE)が注目されている。SFEによる金属イオンのキレート抽出挙動を検討する際、SC-CO_2/水間のキレート試薬の分配定数や界面への吸着定数はSFEにおける抽出機構を明らかにする上で重要である。本研究では多くの金属との錯生成能を持ち、液液系における比較可能な抽出データが豊富に存在する8-キノリノール誘導体について、SC-CO_2/水間の分配挙動や界面吸着挙動に及ぼすSC-CO_2の圧力の影響等を明らかにすることを目的とする。まず初めに、SC-CO_2/水系における基礎的データを収集するために種々の8-キノリノールのSC-CO_2/水間の分配挙動を測定した。異なる圧力における分配定数を求め、CO_2密度と分配定数の関係より、それぞれの8-キノリノール誘導体のCO_2分子による溶媒和数を明らかにした。また、8-キノリノール誘導体のSC-CO_2/水間の分配に対して正則溶液論を適用し、CO_2低密度領域で溶媒和クラスター形成の可能性を明らかにした。ペンダントドロップ法よってSC-CO_2/水界面への8-キノリノール誘導体の吸着挙動を明らかにすることを目的とし、界面張力が測定できるセルを作成した。まずは既に数多くの実験例があるヘプタン/水系で測定を行い、作成した装置で正確に界面張力が測定できることを明らかにした。今後はSC-CO_2/水系での測定に利用し、界面吸着に及ぼす圧力や音頭の影響について明らかにしていく。