hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大学教育を革新するポスト・ラーニングコモンズの創出

大学図書館による学習コンテンツの提供,ラーニングコモンズおよび学習支援サービスの有機的結合によって形成される新しい学習環境が学生の学習行動,情報探索行動にどのように影響を与えるかを明らかにし今後の学習環境整備の方向性を示すことを目的として,千葉大学アカデミック・リンクを対象に学際的なアプローチの下,定量的,定性的調査分析を実施した。その結果,新しい学習環境が学生の多様なニーズを満たしていること,また,間接的ながら,学習成果に影響を与えていることが示唆された。大学の学習基盤として、図書館による学習コンテンツの提供,ラーニングコモンズの整備およびそこでの学習支援サービスの提供が学生の学習行動,情報利用行動にどのように影響を与えるかを明らかにし,効果的な学習環境整備の方向性を示すことを目的として,1)質問紙による学習行動,情報利用行動基本調査,2)ラーニングコモンズ空間での学習,情報利用を明らかにするためのフォーカスグループインタビュー調査,3)ラーニングコモンズでの学習空間の利用を明らかにするためのカメラ,センサーによる観察,4)図書館内での印刷資料利用状況把握のためのRFIDシステムや資料返却トラックを用いた調査.5)大学内外での学習行動を明らかにするための,写真記録とインタビューを組み合わせたフォトボイス調査を実施し,定性的、定量的分析を行った。この結果,1)学習空間として,会話可能な空間も静寂な空間も同程度に好まれている.2)個人学習席と集団学習席の近接は望ましい,3)椅子や机は動かせることが重要だが,同時に空間的余裕が必要である,4)可視的な学習空間は学生の意欲を高める,5)学習リソース(図書等)と空間が近接することで,発展学習や自学自習が促進される,6)館外貸出状況の調査だけではわからない館内資料利用パターンが存在する,7)個人学習が基本的学習スタイルであり,単にグループワーク課題を出しただけでは学生は協働しない,8)カリキュラムに関連しない学習や情報収集も多く見られ,それらの多くは各自の進路,専門分野,興味関心と結びついているといったことが明らかになった。これらの結果は,調査対象とした学習環境が学習の促進という点から一定の成果をあげつつあること,学習行動の多様性と環境の嗜好における個人差が大きいこと,多様性に対応できる学習環境整備が重要であることを示唆している。大学の学習基盤としての図書館による電子資料等の新しい学習コンテンツの提供,図書館付設型ラーニングコモンズの整備とそこでの学習支援サービスの提供が,大学生の学習行動,情報利用行動にどのように影響するかを明らかにし,学習成果にどのような成果をもたらすのかを検証することを通じて,効果的な学習環境整備の方向性を示し,ポストラーニングコモンズとしての大学の新しい学習空間を創出するという本研究の目的にそって,当該年度においては,当初より設定されていた3つの研究課題,すなわち,「1.ラーニングコモンズの効果検証」,「2.統合的教務IR」,「3.資料の利用検証」について以下のような研究を行った。「1.ラーニングコモンズの効果検証」については,2012年度から千葉大学において供用を開始したラーニングコモンズにおいて学習支援に資する様々な活動を計画するとともに,これらがどのように利用されるのかを検証するための手法の確立に向けて,複数の手法について実現可能性などを検討し,防犯用監視カメラ映像を用いた定量的調査,グループインタビューおよび個人の学習行動を静止画像で記録し,それを基にインタビューを行うという定性的調査を実施し,その結果についての予備的な分析を行った。「2.統合的教務IR」については,2011年度に試行的に実施した学部生を対象とする学習時間,情報利用行動調査の結果を踏まえ,調査項目などを見直した上で,当該年度に本格なweb調査を実施するとともに,この結果とその他の学習状況を示す情報との接合手法について検討した。「3.資料の利用検証」については,ラーニングコモンズにおける印刷体資料の利用状況に関する定量的調査を実施した。本研究のために3つの課題を設定しているが,課題毎にその達成度について若干の違いはある。「1.ラーニングコモンズの効果検証」については,当初想定していた情報工学的方法のみならず,社会科学的な質的調査法を含む検討,また予備的な調査の実施に至るなど,計画以上の進展が見られる。「2.統合的教務IR」については,当初計画されていた,2011年度に試行的に実施した学部生を対象とする学習時間,情報利用行動調査の結果を踏まえた調査項目の検討のみならず,本格なweb調査を実施することができた。しかしながら,成績情報や図書館利用情報との接合のための環境整備については,検討を行うに止まっている。「3.資料の利用検証」については,ICタグシステムの安定的な利用を実現するための調整に想定以上の時間が必要となったことから,当初想定していたような個別タイトルごとの利用データの取得が困難となり,より簡便な手法をとらざるを得なくなった。このように,課題によっては計画以上に進展しているものもあるが,若干の遅れが生じている課題もあるため,全体としては「おおむね順調に進展している」と評価した。「1.ラーニングコモンズの効果検証」「2.統合的教務IR」「3.資料の利用検証」の各課題

いずれにおいても,平成24年度の成果をふまえて,目的に向けてそれをさらに発展させる。「1.ラーニングコモンズの効果検証」においては,24年度に実施した調査手法とその結果の検討を踏まえ,見直しを行った上で規模を拡大した本格的な調査を実施する。またその結果の分析を行う。「2.統合的教務IR」においては,学部生を対象とする学習行動,情報利用行動についてのweb調査を継続して実施することによって経年変化を明らかにするとともに,成績情報,図書館利用情報などと組み合わせた統合的な分析を実施する。「3.資料の利用検証」においては,ICタグシステムが安定稼働するようになったことから,利用調査を継続して実施する。各課題の探求によって得られた知見を統合することによって,大学における学習環境の利用状況や日常的学習行動などに基づくラーニングアウトカムの検証を行い,ポストラーニングコモンズとしての「効果的な学習環境の開発」を提起する。平成24年度においては,海外における成果報告の場が限定されていたために当初予定した旅費の支出が抑制されたことなどから,次年度使用額が生じた。平成25年度においては,当該年度に請求する研究費と合わせて,調査実施,分析のために必要な謝金,物品費として使用するとともに,学会などでの成果の報告する(旅費)。さらに,独自の成果報告会を開催し,報告書を作成,配布することで,広く社会に成果を公表する。
エンドサイトーシスにおける受容体輸送の時空間的制御機構の解明

本年度計画に沿って以下の研究を実施した。1つ目の研究課題である「受容体がクラスリン小胞へ取り込まれる機構の解析」については、まず受容体(酵母フェロモンα-factorの受容体であるSte2p)のリン酸化、ユビキチン化変異体の解析(研究計画1-1)を行った。その結果、活性化した受容体のクラスリン小胞への移動には、リン酸化とユビキチン化の両方が必要であるが、リン酸化よりもユビキチン化の方が重要であり、ユビキチン化されたSte2pはユビキチン結合モチーフであるUIMもしくはUBAを有すEnt1/2pおよびEde1pと結合することにより、クラスリン被覆小胞に取り込まれエンドサイトーシスされることが明らかとなった。一方、Ste2pのリン酸化の生物学的意義を明らかにするため、エンドサイトーシス関連蛋白質の中にSte2pのリン酸化型特異的に結合する蛋白質がないかを調べた(研究計画1-2)。Ste2pのリン酸化型変異体(Ste2-6SD)のC末端領域を酵母ツーハイブリッドシステムのベイトとして用い、酵母ゲノムライブラリーを用いてスクリーニングを行った結果、哺乳類14-3-3蛋白質酵母ホモログであるBmh2pを結合タンパク質として同定した。Bmh2pによるSte2pのリン酸化の制御について現在解析を続けている。2つ目の研究課題である、「クラスリン小胞の初期エンドソームへの輸送機構の解明」については、初期エンドソームを特異的に標識するマーカーの作製を試みた(研究計画2-1)。エンドソーム(初期、後期、多胞体、輸送を含む)に局在することが明らかとなっているYpt52p、Tlg2pのN末端、またVps10p, Vps4p, Vps26pのC末端にGFPを付加し、その局在を調べた。その結果、これらは全てエンドソーム様の小胞に局在することが分かった。現在これらの局在を既存のオルガネラマーカーと比較することで、これらのタンパク質が局在する場所の同定を行っている。一方、クラスリン被覆小胞とエンドソームの会合に異常のある変異体の解析(研究計画2-2)については、Alexa-α-factorを用いた出芽酵母の全遺伝子(約6000個)を対象とした網羅的なスクリーニングを開始した。これまで110個の遺伝子欠損変異体を調べ、5種類の変異体でAlexa-α-factorの取り込み、または輸送に異常が認められた。残りの遺伝子について、現在引き続きスクリーニングを行っている。
新規構造を有する含高周期14,15,16族元素有機化合物の創製と新物性の探究

本研究では三つの課題につき研究を実施した。(1)安定なシリセニウムイオンの合成と反応性:立体保護効果とヘテロ原子による安定化を併せもつと考えられる(ArX)_3Si^+(X=S,Se;Ar=2,4,6-トリ-t-ブチルフェニル)を(ArX)_3SiClと過塩素酸銀との反応で、また立体保護のみにより安定化される(Ar_3Si^+)をMes_3SiCl(Mes=メシチル)とSbCl_5との反応で合成を試みた。いづれの場合もシリセニウムイオンを中間体として説明できる生成物を得たが、単離することはできなかった。(2)五配位オキサホスフェタンおよびオキサシレタニドの合成と反応性:高配位化合物の安定化に優れた能力をもつ含フッ素アルコールC_6H_5(CF_3)_2(OH)(Martinリガンド)を活用し、Witting反応の中間体であるオキサホスフェタン、Peterson反応の中間体であるオキサシレタニドの合成に成功し、その構造をX線結晶解析により決定した。オキサホスフェタンについては、3位のリチオ化を経てその位置に電子求引性基を導入し、これらオキサホスフェタンの熱分解機構の検討からWitting反応の機構の全容を明らかにした。オキサシレタニドについても熱分解機構を検討し、Peterson反応の機構に関する新知見を得た。(3)14族元素と16族元素間の二重結合化合物の合成と反応性:Ar^1Ar^2M=X(M=Si,Ge,Sn;X=S,Se)の合成を、(i)テトラカルコゲニドAr^1Ar^2MX_4の三価リン化合物による脱硫、(ii)二価化学種Ar^1Ar^2M:のカルコゲン化反応、の二つの方法で検討した。Ar^1として当研究室で開発した優れた立体保護基、2,4,6-トリス[ビス(トリメチルシリル)メチル]フェニル基(Tb基)を、Ar^2としてメシチル基、2、4、6-トリイソフロピルフェル基(Tip基)を用いた。いづれの方法でもTbAr^2M=Xが生成でき、特に(i)の方法により安定な結晶としてTb(Tip)Ge=Sの単離に成功し、その結晶構造解析、各種付加、環状付加反応を検討した。本年度は、下記の三つの課題につき研究を実施した。(1)安定なシリセニウムイオンの合成と反応性、(2)オキサホスフェタンの合成と反応性、(3)14族元素と16族元素間の二重結合化合物の合成と反応性。(1)シリセニウムイオン(R_3S_1^+)は求核試剤に対し極めて高い反応性をもっため、それを安定化する方法として硫黄、セレン原子のメソメリー効果とかさ高い2,4,6-トリ-t-ブチルフェニル基(Ar基)の立体保護効果をあわせ持つ(ArX) _3Si^+(X=S,Se)の発生を目的とし、(ArX) _3SiClとAgCIO_4との反応を行った。

得られた生成物はAr基の骨格転位を伴う興味深い構造をもつもので、しかもこれらは(ArX) _3Si^+を経由して生成したと考えられたが、シリセニウムイオン自身は単離できなかった。(2)高配位化合物の安定化に優れた能力をもつ含ふっ素アルコールC_6H_5(CF_3)_2(OH)(Martinリカンド)を活用し、Wittig反応の中間体として注目されているオキサホスフェタンを合成した。その熱分解反応機構を検討し、やや極性をもつ協奏反応で進行することを示し、Wittig反応の機構の全容を明らかにした。また、オキサホスフェタンの3位をリチオ化後その位置に電力求引性基のCO_2Me基を導入することにも成功した。(3)14族-16族2重結合化合物としてR_2Sn=X(X=S,Se)をとりあげ、その生成と反応性を研究した。当研究室で開発した2,4,6-トリス[ビス(トリメチルシリル)メチル]フェニル基(Tb基)の優れた立体保護効果を活用し、環状テトラカルコゲニドTbRSnX_4(R=メシチル、2,4,6-トリイソプロピルフェニル)の脱カルコゲン化反応を三価リン化合物を用いて行うことにより、TbRSn=X(X=S,Se)の発生に成功した。そのSn=X結合は各種付加環化反応に対し活性であり、例えばジメチルブタジェンと[4+2]型、アセチレン誘導体とは[2+2]型付加反応を行うことが明らかとなった。本年度は、下記の三つの課題につき研究を実施した。(1)安定なシリセニウムイオンの合成と反応性、(2)オキサシレタニドの合成と反応性、(3)14族元素-16族元素二重結合化合物の合成と反応性。(1)昨年度(ArX)_3Si^+(X=S,Se)型シリセニウムイオンの合成を試みたところ、予期せぬ転位反応が進行したので、本年度はAr_3Si^+(Ar=メシチル)型のシリセニウムイオンの合成を試みた。Ar_3SiClとSbCl_5の反応により赤色溶液(λmax=495nm)が得られ、それにシクロヘプタトリエンを加えたところトロピリウムイオンが生成した。これは、Ar_3Si^+の生成を示唆しているが、Ar_3Si^+SbCl_6^-を安定に単離することはできなかった。(2)高配位化合物の安定化に優れた能力を持つ含フッ素アルコールC_6H_5C(CF_3)_2(OH)(Martinリガンド)を活用し、Peterson反応の中間体であるオキサシレタニドを初めて安定に合成・単離した。そのX線結晶構造解析により、二つの酸素をアピカル位に持つ三方両錐構造であることがわかった。また、その熱分解により、オレフィンが生成することから、このオキサシレタニドはPeterson反応の真の中間体であることが明らかとなった。(3)14族-16族二重結合化合物としてゲルマンチオンR_2Ge=Sをとりあげ、その合成と反応性を研究した。当研究室で開発した2,4,6-トリス〔ビス(トリメチルシリル)メチル〕フェニル基(Tb基)の優れた立体保護効果を活用し、Tb(Tip)GeS_4(Tip=2,4,6-トリイソプロピルフェニル)のPh_3Pによる脱硫反応により最初の安定なゲルマンチオンTb(Tip)Ge=Sを黄橙色結晶として合成・単離した。そのX線結晶解析により、Ge=Sが二重結合性を持つことを明らかにした。ジエン、ニトリルオキシド、イソチオシアナートなどが収率よくこのゲルマンチオンと付加環化反応を行うことが分った。
ショウジョウバエを用いた遺伝子機能解析

近年の分子生物学の発展により、様々な生命現象の分子レベルでの解明が急速に進みつつある。分子生物学によって研究材料としての種の障壁が除去された半面、より研究に適した生物をモデルとした効率的で先端的な研究の重要性が増大しつつある。遺伝学・分子生物学・発生生物学などがよく発達し、独特の実験手法が多数開発されているキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)は、モデル系として特に優れたものの一つであり、遺伝子と突然変異体とを得ることによって、遺伝子機能を直接個体レベルで解析することが容易である。わが国でもショウジョウバエ分子生物学が大きく発展しつつあり、レベルの高い研究が随所で行われるようになった。しかし、量的には、未だ欧米に比べるべくもなく、さらなる活性化が望まれる。本研究では、このための方策について、主要なショウジョウバエ研究者などとの討議を行った。特に、若手研究者を中心に旧来の"Drosophila Meeting"の在り方を根本的に見直して、新しく「日本ショウジョウバエ研究会」に改組し、研究交流や、系統・技術・情報などの交換・提供などを通じてわが国のショウジョウバエ研究の質的・量的な充実を計ることが検討されつつある。本研究班は、このようなグル-プとの連絡を密接にとり、共同してわが国のショウジョウバエ分子生物学の発展に努めることとした。哺乳類などの遺伝子に相同なショウジョウバエ遺伝子を単離して、それらの欠損突然変異体を得るための普遍的な方法論の開発が望まれる。そのために、ショウジョウバエの転移因子であるP因子が染色体上の任意の位置に挿入した系統を多数作成し、PCR法やプラスミドレスキュ-法などで特定遺伝子座への挿入を検出する方法の確立を試みつつある。
培養環境時空間制御による細胞組織自律形成制御技術の創出

従来バラつきが大きく解析が困難である細胞集団のパターン形成において,微細加工技術を用いて細胞集団の初期条件を厳密に制御し,細胞集団が形成するパターンの再現性を飛躍的に向上させることを達成した.次に反応拡散モデルによる形態形成因子の時空間シミュレーションと上記再現性の高い細胞培養結果を繰返しフィードバックを行うことで,シミュレーション精度を上げ,実験のみでは解析が困難である分子の時空間変化をシミュレーションで補うことにより,細胞が従っているルールを明らかにし,集団形成システムの一旦を解明した.近年の幹細胞,ES・iPS細胞の発展は再生医療の可能性を大きく広げ,これまで既に皮膚や網膜など構造が比較的単純な細胞組織については体外で作製され臨床研究が進んでいる.一方で,体内の多くの組織は複雑で固有の形状を有しており,体外で細胞レベルから三次元構造体を作製することが非常に困難であり,この分野の発展に大きな障害となっている.細胞はコミュニケーションをとり,自身の位置を感知し移動・増殖を繰り返して組織全体として固有の形状を形成する能力を持っているため,複雑形状の組織を再生する為にはこれら細胞の活動を考慮した設計・制御が必要となってくる.そこで本研究では,培養環境を微細加工技術により制御することで,細胞の自律パターン形成を制御することを目的とする.昨年度は培養初期条件をフォトリソグラフィーにより制御し,気管支上皮細胞集団を幾何形状に制御することにより,細胞集団が移動し分岐形状を形成する際の分岐位置および方向を制御することに成功した.これにより細胞集団が成長する方向を初期条件のみで意図的に誘導することが可能となった。さらにマイクロ流体チップを用いて特定の形態形成因子を培養空間において濃度勾配を作るよう外部入力することにより,細胞集団の移動方向を制御できることを反応拡散モデルによるシミュレーションにより確認した.今後はさらに濃度勾配をダイナミックに制御できる実験系を構築することにより,細胞集団形成を任意の複雑形状へと自律的に形成する手法を確立することを目指す.計画当初の予定では,初年度は気管支上皮の細胞集団が一方向に成長していく位置・方向を培養初期条件を制御することにより誘導することが目標であったが,これについては予定を上回る進捗で既に達成済みである.また,次年度からの計画であったマイクロ流体チップを用いたタンパク質濃度勾配制御に向けたシミュレーションを既に開始している.マイクロ流体チップにより作成する濃度勾配の条件を反応拡散モデル内に入れ込み済みであり,これによりどのような影響が細胞集団に発生するかというシミュレーションは構築済みである.さらに本年度研究の福次効果として,三次元細胞培養プラットフォームの開発に成功した.本プラットフォームは三次元培養したサンプルを多面から観察を可能にするものであり,従来三次元組織再生に向けた研究おいてボトルネックでもあった三次元形状の計測にを非侵襲に行うことが可能であり,今後の三次元組織再生に向けて大きく貢献可能である.昨年度までの研究において、細胞を特定の集団形状に制御した状態から培養を開始することで、固有のパターン形成を有することを実験および反応拡散モデルによるシミュレーションにおいて立証した。しかしシミュレーション内には、化学的な細胞への相互作用しか加味されておらず、細胞同士の物理的な相互作用がどの程度パターン形成へと影響を及ぼしているのか不明であった。そこで当該年度においては、直接接触していない2つの細胞集団同士がパターン形成に影響を及ぼすかを解析した。集団間の形状や距離をフォトリソグラフィーにより制御することで、物理的な要因を除くことができる。実験では昨年度同様気管支上皮細胞を用い、フォトリソグラフィーを応用して直接接触しない2集団の細胞位置制御を行った。すると各集団から延びてきた細胞はお互いが接触しない方向へと避ける方向へと進行することが確認できた。またこれにより生じるパターンにおいて、複数の実験結果およびシミュレーションが一致し、化学的な相互作用ので生成されるパターンへの影響力が物理的な相互作用よりも大きいことが明らかになった。さらに本年度では、これまで行っている2次元での細胞実験をより生体に近い三次元実験系へと展開するため、三次元培養プラットフォームの構築を行った。2種類のハイドロゲルを組み合わせ、細胞の足場環境を作ることにより、三次元培養中においてもゲルを持ち上げ回転することが可能となり、多面からの観察を可能にした。これにより、明視野においても三次元形状構造の把握が可能となり、さらにレーザー顕微鏡と組み合わせることにより、低倍レンズの大域観察ながらも高解像度なイメージングを達成した。本年度では化学的な相互作用がもたらすパターン形成への影響を解析し、その影響力の大きさを示した。これにより、細胞培養において特定分子の時空間濃度を制御することにより、細胞が自律的に形成するパターンを恣意的に誘導できることを示唆しており、本研究目的である細胞組織の自律形成制御へと大きく進展している。さらに本年度では2次元のみならず、本研究成果をより生体環境に近い3次元へと展開するための培養プラットフォームを用いて、大域高解像イメージングを同時に達成しており、三次元培養のボトルネックである計測系の問題を解決する可能性を有していることから、本研究課題の枠組みを超えた成果を達成することができた。昨年度までに反応拡散モデルを用いて,気管支上皮細胞の二次元パターン形成のシミュレーションを達成してきた.一方で,細胞間の力学的な相互作用や細胞ー基質間の相互作用については一切考慮してこなかったが,細胞行動に影響を及ぼしていることは間違いない.より複雑な組織の形成メカニズム解明および体外での組織再生を目指すためには細胞レベルでの行動原理の解明が不可欠であり,力学・化学相互作用のいずれも無視できない.

そこで本研究では、力学・化学両方の相互作用を合わせたハイブリッドモデルを構築し,気管支上皮細胞が集団でパターン形成を行う過程において,集団内における個々の細胞が従うルールを解析することを本年度は行った.まずフォトリソグラフィーを用いてin vitro細胞培養実験系を制御した上で,実験を数理モデルの理想的な環境に近づけ,さらに実験と数理モデルのフィードバックを繰り返すことで,仮定したルールの妥当性を明らかにする.また,細胞行動を二次元に限定することにより,計測系を大幅に簡略化し膨大な量の細胞行動データの取得を達成した.反応拡散モデルによる集団形成に加え,粘弾性による力学相互作用を細胞行動モデルとして仮定し,細胞を面積をもつ粒子に見立てて力学-化学ハイブリッドモデルを構築した.力学・化学どちらかの相互作用のみを考慮したモデルでは表すことができなかったin vitro実験における細胞動態を,ハイブリッドモデルでは表現することができた.さらに三次元培養についても,昨年度までに構築したCUBE型培養器を用いて,複数面からスキャニングした蛍光イメージを再構築することで,低倍レンズを用いても高解像に三次元イメージングすることを達成した.従来バラつきが大きく解析が困難である細胞集団のパターン形成において,微細加工技術を用いて細胞集団の初期条件を厳密に制御し,細胞集団が形成するパターンの再現性を飛躍的に向上させることを達成した.次に反応拡散モデルによる形態形成因子の時空間シミュレーションと上記再現性の高い細胞培養結果を繰返しフィードバックを行うことで,シミュレーション精度を上げ,実験のみでは解析が困難である分子の時空間変化をシミュレーションで補うことにより,細胞が従っているルールを明らかにし,集団形成システムの一旦を解明した.今年度はマイクロ流体チップを用いて特定のタンパク質濃度勾配を外部入力により作成し,その中で気管支上皮細胞を培養することで細胞集団のパターン形成制御を目指す.必要なタンパク質の候補は既に従来研究及び昨年度のシミュレーションから候補は上がっており,これらタンパク質をマイクロ流体チップ内で流しながら数日間の細胞培養を行っていく.実験は解析が行いやすい1次元の濃度勾配を作成するマイクロ流体チップから始め,実験結果と反応拡散モデルによる細胞集団形成シミュレーションとのフィードバックを繰り返すことでシミュレーション精度を上げるとともに,濃度勾配が与える集団形成への影響を解析していく.1次元の濃度勾配が達成できた段階で,細胞集団をさらに複雑なパターン形状へと制御するために2次元濃度勾配による自律形成制御へと進めていく予定である.既に作製済みのマイクロ流体チップを用いて、特定タンパク質の濃度勾配を制御することとにより気管支上皮細胞の集団のパターン形成制御を行う。これまでに精査したシミュレーションを用いて、特定形状へと細胞組織が形成するための初期条件および外部環境を逆問題を解くことにより求める。
電位応答型蛍光プローブの機能発現構造の物理化学的探索と設計に関する基礎研究

癌細胞の低酸素応答に対する薬物治療や癌の低電位細胞を創薬ターゲットとする新しい研究に有用な電位応答型蛍光プローブの設計のための基礎研究を行った.蛍光プローブを構成する蛍光部位と電位応答部位の架橋は,直接の共役を避けかつなるべく短く設計することが効率的な光誘起電子移動に重要であることを示した.また,電位応答部位にフェロセンのみならずヒドロキノンやカテコール化合物,蛍光部位に従来の蛍光性物質に加えオルトカルボラン類の可能性を示した.癌細胞の低酸素応答に対する薬物治療や癌の低電位細胞を創薬ターゲットとする新しい研究に期待が寄せられている.本研究では,この基礎となる細胞レベルの研究に欠くことのできない電位応答型の蛍光プローブの開発を目指している.当該年度は,電位応答型蛍光プローブの候補となるモデル化合物の合成とモデル化合物を用いて光誘起電子移動(PeT)機能発現のための構造探索を行った.そして,PeT機能発現に関する架橋の構造特性について実験的に考察した.1.モデル化合物の合成:モデル化合物として,蛍光部にクマリン化合物,電位応答部に電位に対する可逆的応答性に優れたフェロセンを選択して,クマリンの6位または7位をフェロセンカルボン酸とエステル結合で架橋して得た置換フェロセンMOB6F,MOB7F,MC7FCを合成した.また,蛍光部位をダンシル基,酸化還元応答部位をフェロセンとして,両者を直接スルホンアミド結合したDFc,また両者をジアミン(NH2-(CH2)n-NH2)(n = 2,3)を介してダンシルクロリドとスルホンアミド結合,フェロセンカルボン酸と酸アミド結合で架橋した化合物E-DFc(n = 2)とP-DFc(n = 3)を得た.さらに,電位応答部位としてホウ素クラスターである種々のo-カルボランを合成した.2.PeT機能の発現:合成した化合物の電気化学特性を明らかにし,また,酸化応答に対する蛍光特性の変化を観測した.MOB6F,MOB7F,MC7FCはフェロセンの酸化に誘導されて分子内電子移動が起こり,蛍光部位であるクマリンの酸化分解が起こった.一方,DFc,E-DFc,P-DFcは何れもフェロセンに由来する可逆波が観測され,E-DFc,P-DFcには酸化による蛍光の増強が観測された.癌細胞の低酸素応答に対する薬物治療や癌の低電位細胞を創薬ターゲットとする研究に期待が寄せられている.本研究では,この基礎となる細胞レベルの研究に欠くことのできない電位応答型の蛍光プローブの開発を目指している.本年度は,昨年度合成したモデル化合物の電気化学特性と分光学的特性を評価した.合成した化合物の内,蛍光部位にダンシル基,電位応答部位をフェロセンとした一連の化合物を対象として,その電気化学特性および分光学的特性を明らかにした.また,新たに電位応答部位としてホウ素クラスターであるo-カルボランの電気化学特性を明らかにした.1ダンシルーフェロセン化合物の電気化学特性:ダンシル基とフェロセン部位を直接架橋した化合物(n = 0)では,フェロセン本来の電位より負側にシフトし,ダンシル基とフェロセン部位に共役があると考えられた.しかし,両者をアルキル鎖(n = 2,3)で架橋した化合物は,何れもフェロセン部位の酸化に起因する可逆的な酸化還元応答を示し,フェロセン部位の酸化還元が可逆的に溶液内電位に応答できるものと考えられた.2ダンシルーフェロセン化合物の分光学的特性:ダンシル基とフェロセンをアルキル鎖(n = 0,2,3)で架橋した化合物では,何れもダンシル基の吸収(360 nm)とフェロセンの吸収(450 nm)を観測することができた.また,何れの化合物もダンシル基の発光に起因する蛍光(最大蛍光波長540 nm)を観測することができた.3 o-カルボランの電気化学特性:電位応答部位として炭素原子にフェニル基を置換基したジフェニルo-カルボラン類を合成して,その電気化学特性を調べた.その結果,2枚の共役環が存在するときに,o-カルボラン部位の構造を制御することにより特徴的な2電子移動の還元に基づく可逆的な酸化還元波を観測できることを明らかにした.癌細胞の低酸素応答に対する薬物治療や癌の低電位細胞を創薬ターゲットとする新しい研究に期待が寄せられている.本研究では,この基礎となる細胞レベルの研究に欠くことのできない電位応答型の蛍光プローブの開発を目指している.電位応答型蛍光プローブのモデル化合物として,電位応答部に電位に対する可逆的応答性に優れたフェロセンとクマリン化合物またはダンシル基を蛍光部位として結合したモデル化合物を合成した.しかし,クマリンの6位または7位をフェロセンと架橋して得た化合物は,フェロセン部位の酸化により分子内電子移動が起こり,クマリンが酸化分解することが分かった.一方,フェロセンを-SO2NH-(CH2)n-NHCO-で架橋したダンシル化合物(n = 0,2,3)は,何れもフェロセンに由来する可逆波を観測し,フェロセン部位の酸化還元応答によって蛍光特性が変化する電位応答型蛍光プローブの基本骨格となることが示唆された.今年度は,更にダンシル化合物(n = 4,5)を合成し,化合物(0)(5)の酸化還元応答および酸化還元状態の蛍光特性を明らかにした.

その結果,ダンシル化合物(0)は分子内電荷移動によって消光,ダンシル化合物(2)(5)はPeTによってダンシル基本来より弱い蛍光を示し,化合物(2)で最も弱かった.これは,ダンシル基とフェロセンの空間的配置によってPeTが効率よく起こったと結論付けられた.また,ダンシル化合物(2)(5)は酸化状態でPeTが解除され,蛍光強度が増した.以上から,n = 2のとき,空間を通した効率的なPeT機構による電位応答型蛍光プローブの設計を提案した.また,今年度は,電位応答部位にハイドロキノンやカテコールを用いて溶液中の酸素およびスーパーオキサイドの酸化還元に応答するプロトン移動と共役する電子移動反応系を明らかにし,そのプローブへの展開について言及した.癌細胞の低酸素応答に対する薬物治療や癌の低電位細胞を創薬ターゲットとする新しい研究に有用な電位応答型蛍光プローブの設計のための基礎研究を行った.蛍光プローブを構成する蛍光部位と電位応答部位の架橋は,直接の共役を避けかつなるべく短く設計することが効率的な光誘起電子移動に重要であることを示した.また,電位応答部位にフェロセンのみならずヒドロキノンやカテコール化合物,蛍光部位に従来の蛍光性物質に加えオルトカルボラン類の可能性を示した.本研究では,モデル化合物を合成する過程があり,研究進展のネックとなると考えられたが,2つの系について合成が予定通り進行し,その内ダンシルーフェロセン架橋化合物では,可逆な酸化還元応答が示され,還元体には蛍光が観測されている.この結果は,酸化還元応答を分子認識とする蛍光プローブの開発に研究展開できるものと考えられた.したがって,最終年度に向けて実施予定である分子設計に基づく電位応答型蛍光プローブの試作と機能評価に展開するための準備ができたと考えられる.物理系薬学有機電子移動化学本研究では,電子移動反応に応答する電位応答型蛍光プローブの構造特性を明らかにし,論理的な蛍光プローブの設計と試作を研究のゴールとしている.これまでに合成したモデル化合物の内,ダンシルーフェロセン架橋化合物では還元体に蛍光が観測され,可逆な酸化還元応答を示すことを明らかにしている.最終年度は,酸化体の蛍光特性を明らかにするため,薄層電解セルを用いた定電位電解によって酸化状態の蛍光スペクトル測定を行い,酸化状態における分子内電子移動(ICT)や光誘起電子移動(PeT)などの分光学的特性を明らかにする.また,モデル化合物のICTやPeT発現と架橋構造との関係に対する理論を構築するため,高度な基底関数を用いた密度汎関数法(DFT)計算を実施する.そして,これまでの蛍光プローブの設計で用いられてきた蛍光部と基質認識部のHOMOやLUMOの軌道エネルギーの相対配置のみならず,酸化還元状態の変化に対してICTを抑制してPeTを機能させるためには両者の空間を通したHOMOーLUMO相互作用が重要である点を指摘し,架橋構造の役割に言及する予定である.また,新たな電子応答部位としてカルボランの特徴的な電子移動を理論および実験の両面から明らかにするため,カルボランの可逆的電位応答部位の応用の可能性に研究を展開していく予定である.以上によって,最適なPetの機能発現構造を明らかにし,蛍光プローブとしての架橋の機能発現構造を実験的および理論的に明白にして電位応答型蛍光プローブの分子設計とそれに基づく蛍光プローブを提案する予定である.本研究では,モデル化合物を合成する過程があり,研究進展のネックとなると考えられた.しかし,昨年度,2つの系について合成が予定通り進行し,得られたクマリンーフェロセン架橋化合物,ダンシルーフェロセン架橋化合物では,それぞれ異なる酸化応答が示され,今後の研究展開が期待できる結果を得た.
人為的活動により環境中に放出された水銀の挙動とその周辺環境への影響評価

イドリヤ川では鉱山地域周辺において、無機水銀の濃度は、鉱山からの距離に伴って減少するが、メチル水銀濃度は、流下に伴い一度上昇した後に低下することが明らかとなった。また、河川底質からの溶出実験により、河川水と底質を一緒に保存すると水中の総水銀濃度は数倍になる一方で、メチル水銀濃度は数百倍にまで上昇する現象が見られた。これは、河川水中メチル水銀の起源として、底質が重要な役割を担うことを示唆するものであった。また、周辺地域への水銀の拡散状況を調べるために、河川底質、川岸土壌、草原土壌、森林土壌表層中の水銀濃度を測定した結果、水銀鉱山に最も近い地点では、河川底質中の総水銀濃度が最も高かったが、下流地点では、草原土壌の総水銀濃度が最も高く、また、メチル水銀濃度は、川から離れるに連れて高くなる傾向が見られた。河川底質、周辺土壌に関して、蛍光X線分析をおこなった結果、河川沿岸土壌、周辺草原土壌は、森林土壌と河川底質の混合層として存在することが明らかとなってきている。これらをふまえて、今年度は水銀の周辺地域への拡散における川による運搬の影響、また、水銀の化学形を明らかにするために、水銀鉱山付近とその約2km下流の2地点において、川岸から山へ向かって約20mおきに各4点、採土器を用いて土壌を柱状に採取した。採取した試料は柱状図を記載し、層ごとに切り分け、石、根などを取り除いた後、チャック付きビニール袋に保存し日本に持ち帰った。現在下流地点の総水銀濃度の測定が終了、水平方向では川岸から2点目に最高水銀濃度が観察され、また、鉛直方向には層毎に大きく水銀濃度が変動することが確認された。これらは、河川の氾濫によって運搬された水銀汚染底質の堆積によるものと考えられる。研究期間3年間の初年度となる今年の当初研究計画は、1.手法の相互比較による水銀定量法の信頼性評価、2.研究対象地の概観の把握と試料採取地点の設定、であった。平成15年10月14日から24日、スロベニアでの調査を実施した。水銀鉱山地域を流れるイドリヤ川に沿って約4km間隔に設定した4定点から、河川水、土壌、底質、植物、大気の採取を行った。水銀分析は主として海外共同研究者Milena Horvat博士の所属するJozef Stefan研究所において行った。手法の信頼性評価も同時に行い、スロベニア側の手法が極めて高感度で、優れた手法であることが確認された。河川水に対し、反応活性水銀、金属水銀、メチル水銀、総水銀の測定を行ったところ、水銀鉱山に近い採取点が、いずれの化学形の水銀濃度も最も高いことが示された。しかし、メチル水銀の含有率を見ると他の地点に比べ最も低く鉱山から無機形の水銀が流入していること、それが環境中でメチル化されていることが示唆された。底質、沿岸土壌においても河川水とほぼ同様の傾向が見られた。河川から数十mはなれた森林中において採取した土壌中の濃度もかなり高く、水銀の移動が、河川水のみによるものではないことも示された。水銀の大気輸送が可能性として最も考えられるが、鉱山跡地から離れた採取地点で今回測定された大気中水銀濃度はそれほど高くなく、森林土壌中の高い水銀濃度がどのような経路によって起こったのかについては今後の検討課題となろう。持ち帰った土壌試料については、蛍光X線分析装置を用いて水銀以外の金属の分布について測定を行う予定である。前年度、水銀鉱山付近を流れるイドリヤ川に沿って約40km下流まで、10kmごとに4箇所試料採取地点を設定し、河川水、土壌、河川底質、植物中の水銀濃度及び化学形の変化を追跡した。

分析の結果、鉱山に最も近い地点において、水銀濃度及び化学形の急激な変化が起こっている事が示唆された。本年度、7月にフィールドであるスロベニア共和国において、水銀に関する国際学会(7^<th> ICMGP)が開催された際、研究成果の一部を発表するとともに、海外研究協力者と前年度の結果を踏まえ、綿密な打ち合わせを行い、9月21日10月2日、本年度の調査を実施した。水銀鉱山を中心に上流から約1-2kmごとに5箇所の試料採取点を設定し(Sts.1-5)、水銀鉱山至近における水銀挙動を連続的にとらえることを試みた。対象は、河川水、河川底質及び河川周辺土壌とし、河川水では、総水銀(T-Hg)、メチル水銀(MeHg)、無機水銀イオン(Hg^<2+>)、溶存性原子状水銀(Hg^0)の測定を行った。底質及び周辺土壌は、T-HgとMeHgの定量を行うとともに、蛍光X線分析装置を用い、底質及び土壌の構成・由来についても検討した。河川水中T-Hgは、水銀鉱山に最も近い採取地点(St.2)とその一つ下流の地点(St.3)でほぼ等しく、最も高い値を示した。その一方で、MeHg濃度は、St.3が最も高く、河川水がわずかに流下する間の急激なメチル化の進行が示唆された。また、Hg^0及びHg^<2+>は、St.2で最も高い値を示しており、それぞれの化学種の挙動の違いが明確に示された。これはメチル化に至る水銀の化学形変化についての重要な知見となろう。蛍光X線分析装置による分析結果より、イドリヤ周辺においては、底質はほとんど石灰岩(ドロマイト)であり、そこに、ケイ酸塩を主体とする土壌とが混合することで、沿岸土壌が構成されるという比較的単純な系を形成していると考えられることから、今後、土壌・底質の生成過程と水銀の移動・由来についての評価が可能になると期待できる。イドリヤ川では鉱山地域周辺において、無機水銀の濃度は、鉱山からの距離に伴って減少するが、メチル水銀濃度は、流下に伴い一度上昇した後に低下することが明らかとなった。また、河川底質からの溶出実験により、河川水と底質を一緒に保存すると水中の総水銀濃度は数倍になる一方で、メチル水銀濃度は数百倍にまで上昇する現象が見られた。これは、河川水中メチル水銀の起源として、底質が重要な役割を担うことを示唆するものであった。また、周辺地域への水銀の拡散状況を調べるために、河川底質、川岸土壌、草原土壌、森林土壌表層中の水銀濃度を測定した結果、水銀鉱山に最も近い地点では、河川底質中の総水銀濃度が最も高かったが、下流地点では、草原土壌の総水銀濃度が最も高く、また、メチル水銀濃度は、川から離れるに連れて高くなる傾向が見られた。河川底質、周辺土壌に関して、蛍光X線分析をおこなった結果、河川沿岸土壌、周辺草原土壌は、森林土壌と河川底質の混合層として存在することが明らかとなってきている。これらをふまえて、今年度は水銀の周辺地域への拡散における川による運搬の影響、また、水銀の化学形を明らかにするために、水銀鉱山付近とその約2km下流の2地点において、川岸から山へ向かって約20mおきに各4点、採土器を用いて土壌を柱状に採取した。採取した試料は柱状図を記載し、層ごとに切り分け、石、根などを取り除いた後、チャック付きビニール袋に保存し日本に持ち帰った。現在下流地点の総水銀濃度の測定が終了した段階であるが、水平方向では川岸から2点目に最高水銀濃度が観察され、また、鉛直方向には層毎に大きく水銀濃度が変動することが確認されている。これらは、河川の氾濫によって運搬された水銀汚染底質の堆積によるものと考えられる。
医学教育コンテンツ作成を行う医療画像3Dシステムの開発

MLS(MedicalLearningSupportSystem)を平成17年度に構築し,18年度は,授業用コンテンツの配信システムであるストリーミングサーバを構築した.また,PodcastingとしてApple社のipodにデータを送信する仕組みを構築した.これにより授業コンテンツを携帯端末で持ち運べる仕組みが構築された.また,3Dコンテンツを構築した.構築したコンテンツは食道ガンの内視鏡オペである.シナリオ作成からはじまり,一般のデジタルビデオで撮影されたデータをもとに構築した.構築した3Dコンテンツはストリーミングで配信できるファイル形式でサーバにアップされ,Podcastingにも適応できた.また,病理画像を静止画で閲覧できるシステムを構築した.これにより学生はMLSから多くの病理画像を閲覧可能となり,学生側からは高い評価を得た.今回,構築した3Dコンテンツ作成に要した時間は,約6ケ月であった.平成19年度は,シナリオから3Dコンテンツ化までの作成を早くする方法を検討した.3Dコンテンツの作成には,医療用3DCG作成技術と医学的知識とWeb上で効率的に表現するための医療情報技術を持った3者が連携する必要がある.手術要所のビデオ,手書きの手術概略図や手術器具の写真などを3DCG作成者に提供する必要があったがファイルサーバを用いることで,順次送付した.また,e-mai1によるディスカッションを行うことで過去の行為が,時系列的に記録され,問題となるような遅延無く事実の確認を行うことが可能であった.ファイルサーバとe-mai1を利用することで,3DCGコンテンツの作成が円滑に行えるようになった.平成17年度は,医学用教育用システムの構築および,医療用コンテンツの3D化を行った.医学用教育システムは以前開発した,MLS(Medical Learning System)の中に,フラッシュコンテンツを配信するオーサリングツールを構築した.このオーサリングツールはビデオ画像Avi形式のファイルからflv形式のファイルに自動的に変換し,ビデオデータの途中のキャプチャデータを項目化するものである.このツールによって学習者がビデオデータのどの項目をクリックしたのか,どのデータを繰り返しみているのか等のログデータがデータベース化される仕組みである。ログデータがデータベース化されることにより学習者のコンテンツ閲覧に関する行動履歴が取得できるため,今後のコンテンツの評価が行える仕組みとなる.また,オーサリングツールのみならず同時配信システムを構築した.このシステムにより学習者が同時に100名アクセスしても閲覧可能である.すべてのデータをクライアント側に一度に送信するのではなくて項目ごとにダウンロードできる仕組みを構築した.また医療用コンテンツの3D化は,内視鏡のオペのデータを3D化した.一般撮影のビデオデータでは閲覧不可能な透過データが理解できる点は評価できる点である.今後は,学習者に3Dコンテンツを閲覧させての評価を取得する予定である.なお,内視鏡のオペ画像以外にもシナプスの伝達なども3D化している.平成18年度は多くのコンテンツデータを構築する予定である.そして学習者の評価を行う.MLS (Medical Learning Support System)を平成17年度に構築し,18年度は,授業用コンテンツの配信システムであるストリーミングサーバを構築した.また,PodcastingとしてApple社のipodにデータを送信する仕組みを構築した.これにより授業コンテンツを携帯端末で持ち運べる仕組みが構築された.また,3Dコンテンツを構築した.構築したコンテンツは食道ガンの内視鏡オペである.シナリオ作成からはじまり,一般のデジタルビデオで撮影されたデータをもとに構築した.構築した3Dコンテンツはストリーミングで配信できるファイル形式でサーバにアップされ,Podcastingにも適応できた.また,病理画像を静止画で閲覧できるシステムを構築した.これにより学生はMLSから多くの病理画像を閲覧可能となり,学生側からは高い評価を得た.今回,構築した3Dコンテンツ作成に要した時間は,約6ヶ月であった.そのために,今後は,シナリオから3Dコンテンツ化までの作成を早くするために,臓器別の3Dオブジェクトデータを構築しておく必要があるなどの問題点があがった.平成19年度は,これらのオブジェクトデータを構築し,一つの3Dコンテンツ制作を3ヶ月で構築できるように努めたい,また,3Dコンテンツの評価し他のコンテンツと比較し,どのような効果があるのかを利用者の立場から評価する予定である.なお,3Dコンテンツを3本構築する予定である.MLS(MedicalLearningSupportSystem)を平成17年度に構築し,18年度は,授業用コンテンツの配信システムであるストリーミングサーバを構築した.また,PodcastingとしてApple社のipodにデータを送信する仕組みを構築した.これにより授業コンテンツを携帯端末で持ち運べる仕組みが構築された.また,3Dコンテンツを構築した.構築したコンテンツは食道ガンの内視鏡オペである.シナリオ作成からはじまり,一般のデジタルビデオで撮影されたデータをもとに構築した.構築した3Dコンテンツはストリーミングで配信できるファイル形式でサーバにアップされ,Podcastingにも適応できた.また,病理画像を静止画で閲覧できるシステムを構築した.これにより学生はMLSから多くの病理画像を閲覧可能となり,学生側からは高い評価を得た.今回,構築した3Dコンテンツ作成に要した時間は,約6ケ月であった.平成19年度は,シナリオから3Dコンテンツ化までの作成を早くする方法を検討した.3Dコンテンツの作成には,医療用3DCG作成技術と医学的知識とWeb上で効率的に表現するための医療情報技術を持った3者が連携する必要がある.手術要所のビデオ,手書きの手術概略図や手術器具の写真などを3DCG作成者に提供する必要があったがファイルサーバを用いることで,順次送付した.

また,e-mai1によるディスカッションを行うことで過去の行為が,時系列的に記録され,問題となるような遅延無く事実の確認を行うことが可能であった.ファイルサーバとe-mai1を利用することで,3DCGコンテンツの作成が円滑に行えるようになった.
美術-デザイン史概念を共有・育成するデザインアーカイブ群の構築

本研究は、〈知的体系性〉をデジタルアーカイブに与える理論と技術を確立することで、学術研究基盤としてのデジタルアーカイブの価値向上を目指すものである。具体的には、多摩美術大学が所蔵する3つのデザインコレクションのアーカイブと、3者を連携させるハブとしての〈美術-デザイン史概念アーカイブ〉を構築する。それによって個々のデザインアーカイブがそれぞれの独自性を維持しつつも、歴史概念という体系づけられた知識によって協調する環境を整える。このようなデジタルアーカイブ群の実現のための理論と技術をモデルケースとして定立することで、学術研究基盤としてのデジタルアーカイヴのありかたを活きた事例として示したい。
高純度単層カーボンナノチューブによるホッピング伝導系の熱電物性

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)に代表される1次元物質は、最大の熱電性能を持つことが予想されている。しかし、従来のSWCNT試料では、SWCNT間に界面を持ち、その熱電物性は非常に複雑であり明らかにできていなかった。本研究では、99%以上に高純度なSWCNTに対して大面積配向技術を用いることで、電子構造と界面の状態を制御し、界面の効果を含めたその詳細な熱電物性を解明する。ここに精密なフェルミレベル制御技術を組み合わせることで、広いキャリア密度範囲での電気伝導率と熱電物理量である熱電伝導率の関係を明らかにする。これにより、高性能で柔軟な熱電変換材料の開発が期待される。
臨床的協働研究による日韓相互理解をめざした歴史教育の基礎的研究

臨床的協働研究による日韓相互理解をめざした歴史教育の基礎的研究臨床的協働研究による日韓相互理解をめざした歴史教育の基礎的研究平成20年度は,主に基礎資料の収集・整理と分析・検討,研究成果の一部公表を行った。具体的な研究成果及び研究成果の公表は,次のとおりである。1基礎資料の収集・整理と分析・検討(1)現地調査での資料収集平成20年12月,ソウル市と釜山市において,現地調査を行い,資料収集を行った。訪問先は,次のとおりである。ソウル市:壁蹄館址,西大門独立公園(西大門刑務所歴史館)釜山市:金井山城,禮安里古墳群,臨時首都記念館,白山記念館この現地調査によって得た資料については,教材化に向けて協議中である。(2)日韓双方の学習指導要領の検討日本と韓国の相互理解のための知見を得るため,日韓双方の学習指導要領や教育課程を比較検討した。その結果,ESD教育の視座から,日韓相互理解のための教育(歴史教育)を位置づける方向性を得た。2アンケート項目の作成日韓学生の歴史認識の実態把握を数量的・質的に比較するための基礎的調査研究を行ったう。最初に,これまでの日韓歴史認識に関する各種調査結果を検討し,問題点を焦点化した。3研究成果の公表平成21年11月韓国太田市で開催された韓国国際理解教育学会において,「中学校歴史教育における日韓関係史の取扱について」と題しての発表を行い,基礎調査や各種アンケート調査の結果を公表した。以上の研究成果は,今後の日韓相互理解のための教育にとって,新しい方向性を示すものであり,平成21年度の本研究の基盤となるものである。平成21年度は,主に基礎資料の収集・整理と分析・検討,研究成果の一部公表を行った。1基礎資料の収集・整理と分析・検討(1)現地調査での資料収集平成21年12月,ソウル市と公州市において,現地調査を行い,資料収集を行った。ソウル市:景福宮,戦争記念館公州市:国立公州博物館,宋山里古墳群,武寧王陵この現地調査によって得た資料については,教材化に向けて協議中である。その結果,ESD教育の視座から,日韓相互理解のための教育(歴史教育)を位置づける方向性が確認された。2アンケート項目の作成と授業実践日韓学生の歴史認識の実態把握を数量的・質的に比較するための基礎的調査研究を行った。次に,現地調査の結果をもとに,授業実践を行い,最終年度に向けての研究課題を焦点化した。3研究成果の公表平成21年6月京都で開催された日本国際理解教育学会において,「持続発展教育(ESD)と日韓相互理解のための教育-日本と韓国の歴史認識にかかわる諸問題を中心にして-」と題しての発表を行い,基礎調査や各種アンケート調査の結果を公表した。また,釜田聡と許信恵との協働研究の成果を発表した。釜田聡,許信恵,「持続発展教育(ESD)と日韓相互理解のための教育-日本と韓国の歴史認識にかかわる諸問題を中心に-」,『上越教育大学研究紀要』VOL.29,上越教育大学,pp.57-66以上の研究成果は,今後の日韓相互理解のための教育にとって,新しい方向性を示すものであり,平成22年度の本研究における基盤研究となるものである。I研究内容今年度は,次の4つの研究内容に取り組んだ。1基礎資料の収集・整理と分析検討,2アンケート調査の実施と分析・検討3現地調査等,4研究成果のまとめと公表II研究成果研究内容1は,日本の新学習指導要領と韓国の新教育課程の比較検討から導出された知見をもとに,日韓の新しい歴史教育の動向について,その成果と課題を整理し,新しい日韓相互理解のための歴史教育の知見(持続可能な社会のための教育)を導出した。研究内容2は,日本と韓国の学生に対して,日韓相互理解のための臨床的調査を行った。その結果,ESDめ視座から教材をとらえ直し,教材・カリキュラムを開発することが,日韓相互理解のための有効な方途であることが確認できた。研究内容3は,日韓の近現代史に縁のある歴史的建造物や博物館,史跡等を訪問し,教材開発のための資料収集を行った。その成果をもとに,日本の上越教育大学附属中学校にて授業実践を行い,その有効性を確認した。研究内容4は,今年度の研究成果については,最終的に平成23年3月韓国で行った研究打ち合わせで総括し,その成果を研究報告書にまとめ公表した。III研究の意義日韓の児童・生徒に対して,アニメや世界遺産などの現代的な視座から過去の歴史的事象をつなげる教材開発を行うことで,日韓の児童・生徒ともに相互の共通性に気づくことなどが確認された。この研究により,ESDを基軸にした新たな地平に立つ研究の萌芽を確認することができた。
ポリチオエーテル誘導体の合成とパラジウムイオンの溶媒抽出分離

本研究は軟らかい金属イオンであるパラジウムイオンに高い選択性を有する新規溶媒抽出試薬を開発することを目的とし、新規非環状ポリチオエーテル数種を合成、同定の後に種々の金属イオンの溶媒抽出挙動を検討したものである。試薬の合成は、硫黄原子を2ないし4個有するジチオール1分子と種々の臭化物2分子を反応させることにより目的の化合物を得た。これらの化合物を用いて種々の金属イオンの溶媒抽出を行ったところ、従来の環状テトラチオエーテルと同様にPd(II)を始めとしてAg(I)、Cu(I)、及びHg(II)といった軟らかい金属イオンが選択的に抽出されることが明らかとなった。これらの試薬を用いてPd(II)について詳細な抽出挙動を検討した結果次のことが明らかとなった。すなわち、試薬群のチオエーテルの骨格が同じである場合、両末端の置換基の疎水性が大きい試薬ほど抽出能が高いことが明らかとなった。抽出平衡に達する時間は2S誘導体でおよそ5時間、3S誘導体で2時間また4S誘導体で3時間であった。これらの抽出種の組成比を調べたところ、2S誘導体の一部を除いてはPd(II)と試薬との組成比は1:1であった。Pd(II)は平面4配位をとることから硫黄原子以外に水或いは水酸化物イオンが配位に関与していると考えられる。その他によく抽出されたAg(I)、Cu(I)、及びHg(II)について詳細な抽出挙動の検討を行った結果、1価の金属イオンに対しては疎水性の小さい置換基を持つ誘導体の方が、高い抽出能を示し、また抽出速度も大きいことが明らかとなった。ところが、前述のPd(II)或いはHg(II)といった2価の金属イオンでは、逆に疎水性の大きな置換基を有する誘導体の方が、疎水性の小さな置換基を有する誘導体よりも抽出能が高いことが明らかとなった。