hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近接場光顕微鏡による超音波の励起

今年度も引き続き、改造した原子間力顕微鏡(AFM)をベースとした近接場光顕微鏡(SNOM)による超音波の発生に関する検討を行った。He-Neレーザを、偏光子を通して対物レンズでカンチレバー先端に絞り込む。近接場光と試料表面の相互作用による反射光を、レンズと検光子を通して光電子増倍管で計測するシステムを構築した。カンチレバーは共振周波数Ω=約400kHzで振動しているのでロックインアンプで高調波成分だけを取り出せるようにした。SNOMによってシリコンや金の試料表面を数十nmの精度で可視化することに成功した。また、近接場光による超音波励起の前段階として、プリズムでのパルスレーザの全反射で発生させたエバネッセント光による超音波励起を試みた。半球レンズに対してパルスレーザを打ち込み、全反射させてエバネッセント光を励起する。その浸透深さは100数十nmである。このため、ボールレンズ上面に水を配置したとき、非常に浅い領域に対して局所的な加熱と蒸発および泡を発生させることができる。光線追跡によって複合光学系において焦点位置を確定し、パルスレーザのエネルギ80mW程度であれば、泡を発生させるときにボールレンズを破損させない条件を決定した。さらに、くさびによるプリズムとの点接触状態を構築しその周囲に水を付着させることによって、閉じ込め効果の発現を試みた。その結果、水を付着させて刑を閉じた系にすることによって、水なしの開放系と比較して8倍以上の強度の超音波が励起できた。これらの知見を総動員して引き続き近接場光による超音波励起に関する検討を進める。近接場光のような局在光を使用した場合、非常に微弱な光で対象となる材料に振動を励起するエネルギを与えるが、これができているかどうかを確認するために、エバネッセント光によるエネルギ投与と、くさび波による発生した超音波の確認の刑を構成した。くさび波は尖鋭な刃の先端を伝播する1次元の進行波動であり、分散性が低く、エネルギが拡散しないことによる長距離伝播が可能で、なおかつバルク波と比較して振幅が大きく音速が低いという計測場のメリットを有する波動である。したがって、くさび波を利用すると微弱な超音波を拡大することが可能であり、なおかつプリズムー試料間を点接触の配置にすることで、従来の平面同士の接触における表面粗さの問題を回避して、接触不良問題を解決することができる。これまでにエバネッセント光によるくさび波の励起に成功しており、既に基本的な光学系の構築ができている。全反射点に水を配して閉じた系を形成し、くさび波を励起したところ、水なしの場合と比較して8倍以上の強度の超音波が得られた(閉じ込め効果)。また、この構成によって水中の極浅い領域(数100 nm)が加熱されて、局所的に発光および沸騰することは確認できており、アブレーションが起きていることも確認できた。これまでの取り組みによって、エバネッセント光によるくさび波の励起に成功しており、基本的な光学系の構築ができている。これを利用して、近接場光やエバネッセント光を利用したドラッグデリバリの検討を行う。医学・薬学の分野では、投薬技術が先行して発展し、医薬品の開発を牽引してきた歴史がある。例えば錠剤、カプセル剤、注射、といった古典的な投薬技術は19世紀中頃にはすべて開発されており、最近では、mRNAやアンチセンスDNA、デコイ核酸等のオリゴによって、セントラルドグマ(遺伝情報)そのものを制御する核酸医薬が、新しい概念の「薬」として注目を集めている。適切な分量の医薬品を標的に対してピンポイントに、正確なタイミングで送り込む制御投薬技術:ドラッグデリバリーシステム(DDS)の重要性が認識されつつある。2000年以降にレーザ超音波技術を利用したDDSが複数提案されており(Adv. Drug Deliv. 56, 559, 2004等)、パルスレーザの衝撃圧力によって生体表面の障壁を越えて薬剤を内部に浸透・拡散させる技術が実現した。しかしながら、これらの技術では強力なパルスレーザのアブレーションを利用しており、ビーム集束点周りの影響圏が広過ぎて、デリケートな組織に適した手法ではない。エバネッセント光は、光が媒質界面で全反射するとき、急激に減衰しながら媒質の外側に染み出す光である。この微弱な光を利用して標的の極浅領域に超音波の励起を行う。そしてその時の衝撃圧力を駆動力として、微小物質(核酸医薬を想定)の拡散を増強させる検討を行う。経皮DDSを1つの目標として検討を進める。まず、1/6球形プリズムに対してパルスレーザを打ち込み、全反射点でE光を発生させる。その周囲に薬液を配し、本課題で確認した閉じ込め効果による超音波の増大を利用して、エバネッセント光の衝撃圧力で経皮的に薬剤を導入する。今年度は原子間力顕微鏡(AFM)を改造して、近接場光顕微鏡(SNOM)の立ち上げを行った。He-Neレーザを偏光子を通して対物レンズでカンチレバー先端に絞り込む。より一層のノイズ除去を追求してゆく必要はあるものの、当初想定していた性能に近いものが得られている。

一方、近接場光による超音波励起の前段階として、プリズムでのパルスレーザの全反射で発生させたエバネッセント光による超音波励起を試みた。我々は以前、直角プリズムと金属平板を接触させて実験系を構成したが、それだと面接触であるため、面精度の限界から接触不良が起こる問題があった。そこで、平板試料を金属くさびに変えてプリズムと線接触させて、先鋭な刃の部分にプリズムからのエバネッセント光を照射し、弾性波の一種であるくさび波を励起する方針とした。さらにくさびを試料として使うことで通常のバルク超音波よりも大振幅で大きな信号を得られるくさび波を検討対象にできる。また、この構成であれば、水をくさびの周囲に付着させてレーザ超音波分野で高頻度に採用される透明媒質による超音波の増強(閉じ込め効果)を調べることができる。実験結果としては、エバネッセント光によるくさび波の励起に成功し、水による閉じ込め効果によって数倍の超音波強度の増大が確認できた。あわせて高出力パルスレーザをプリズムに打ち込んだときに熱で破壊されてしまう問題に対して回避するためのノウハウを積み上げられた。これらの知見を総動員して引き続き近接場光による超音波励起に関する検討を進める。近接場光顕微鏡(SNOM)の立ち上げを行うことと同時に、電磁界シミュレーションを実施してパルスレーザをカンチレバーの先端に打ち込んだときの針先と試料との相互作用による電界強度の増強について調査している。基本的な実験モデルは構築し終わって、簡単な結果を得られ始めている。このシミュレーションによって、最適な試料やレーザの種類(波長)、エネルギー密度、照射角度と時間、偏光状態、針と試料間の距離等について指針を得てから実験系の構成に移行する。また、エバネッセント光による超音波(くさび波)励起の実験から、水による閉じ込め効果が近接場光学による実験系においても有効である確証が得られたため、今後の検討に反映させてゆく。このように本研究の足場を固めるデータが出揃いつつあるので、おおむね順調に進展していると考えている。今年度も引き続き、改造した原子間力顕微鏡(AFM)をベースとした近接場光顕微鏡(SNOM)による超音波の発生に関する検討を行った。He-Neレーザを、偏光子を通して対物レンズでカンチレバー先端に絞り込む。近接場光と試料表面の相互作用による反射光を、レンズと検光子を通して光電子増倍管で計測するシステムを構築した。カンチレバーは共振周波数Ω=約400kHzで振動しているのでロックインアンプで高調波成分だけを取り出せるようにした。SNOMによってシリコンや金の試料表面を数十nmの精度で可視化することに成功した。また、近接場光による超音波励起の前段階として、プリズムでのパルスレーザの全反射で発生させたエバネッセント光による超音波励起を試みた。半球レンズに対してパルスレーザを打ち込み、全反射させてエバネッセント光を励起する。その浸透深さは100数十nmである。このため、ボールレンズ上面に水を配置したとき、非常に浅い領域に対して局所的な加熱と蒸発および泡を発生させることができる。光線追跡によって複合光学系において焦点位置を確定し、パルスレーザのエネルギ80mW程度であれば、泡を発生させるときにボールレンズを破損させない条件を決定した。
触譜を用いた触覚の実験美学的研究

触譜(R)は鈴木理絵子と鈴木泰博が開発した触覚刺激のためのメディアである。この触譜を用いて触覚刺激についての研究を行い、主に次のことを明らかにした。ひとつは、触覚刺激が遷移順序を持ちうること、である。もうひとつは、触覚刺激・文字テキスト・音楽というメディア間の変換、ならびにそれらを通した諸感覚の再編成が可能であること、である。その結果、触譜と触覚刺激に関する2冊の図書を出版できただけでなく、触譜に基づく芸術作品の発表を行うこともできた。これらの活動により、かつてより美学で示唆されてきた二つの触覚(五感のひとつとしての触覚と五感に共通な根源的触覚)について、更新された見方を与えることができた。25年度は、1.触覚刺激のさまざまな評価に向けた研究、2.触覚、視覚、聴覚という感覚相互のあいだの再編成の可能性を考察するための準備となる研究、の2つをその内容としていた。1.については24年度に購入した機材を使用した計測系の研究が続いており、最終年度まで行う。2.については大きな成果があった。第一に図書出版である(鈴木理絵子著/鈴木泰博監修(2013)『ファセテラピーメソッド』春秋社。Yasuhiro Suzuki & Rieko Suzuki (2013), Tactile Score: A Knowledge Media for Tactile Sense, Springer)。前者は触譜と触覚刺激に関する一般書、後者は、触譜の概要と形成過程そして触覚刺激ワークショップや実験の成果をまとめたものである。英文でSpringer社からe bookも加えて出版できたことは、本研究を国際的に発信するための重要な成果となった。第二に、触譜を媒介にした感覚変換の試みの進展である。24年度も触譜を用いて触覚刺激を音楽に変換する試みを発表していたが、25年度この試みはさらに進展し、最終的に2014年1月ベルリンで初演されたダンス/映像/音響/振動作品「MatchAtria」への参加に結実した。また2013年11月17日に触覚美学の研究者とサウンドアートの触覚性の研究者を講師に招き講演会(東京八重洲ホール)を行ったほか、10月24日には人工知能学会合同研究会にて触譜と触覚をテーマにした研究発表会(慶応義塾大学日吉校舎)、10月27日には身体美学研究者R.Shusterman教授を招き講演会研究発表会を行った(慶応義塾大学日吉校舎)。また内外の査読付き国際会議(2013年5月KES-IIMSS、ポルトガル)、国際研究集会(2014年3月8thIWNC、広島、等)で研究発表を行った。24年度の計画は、大きく、1.マッサージ文法の抽出、2.触覚刺激による実験計測系の構築、3.触覚に関する過去の美学研究の再整理、4.触譜の改善に向けた記譜法の再検討であった。それぞれについて研究を行い、次のような成果を公表した。まず、1.マッサージ文法については、台北で開催された第22回国際実験美学会議にて、Computational Aesthetics of Tactile Sense and Its Significance for Philosophical Aestheticsと題する発表(Akiba, F. & Suzuki, Y.)を行い、圧力・速度・面積の三要素を基にした文法記述可能性とその美学的含意について発表した。2.触覚刺激による実験計測系の構築については、情報科学技術フォーラムにおいて、「マッサージの効果の評価法構築に向けて」(鈴木智広、鈴木泰博、秋庭史典の共著)と題した発表を行い、触覚刺激による顔の部位の変化の評価法の構築に向けた提案を行った。3.触覚に関する過去の美学研究の再整理については、主として秋庭がHerder、G.Deleuzeなど、直接触覚的なものを論じた美学者のみならず、身体意味論に依拠して美学を考えるM.Johnsonなどを含め、研究発表を行った(「触譜(tactile score)から考える触覚とその伝達可能性について」、「触覚の美学と芸術作品における記譜」)。4.記譜法の再検討については、触譜と同じく音楽的なものの可視化を念頭に作品制作を行ったパウル・クレーの理論がもつ可能性を検討し発表した(F. Akiba, Another musical notation for possible expansion of tactile score,第7回自然計算国際ワークショップ)。以上が研究の概要である。平成26年度は、最終年度として、次の2点を目標としていた。ひとつは、触覚刺激による実験計測系の構築に向けた研究、もうひとつは、触覚・視覚・聴覚という感覚の変換・再編成の可能性の考察である。さらに、最終年度であることから、これらの成果をまとめ、触譜の変遷とその意義に関する美学的考察を行うことを目指していた。

第一の点、触覚刺激による実験計測系の構築については、アミラーゼを指標とし、触譜を用いて制作された「よい触覚刺激」と「悪い触覚刺激」とを与えた場合、それぞれ異なる結果を生じることが示された。これは、触覚刺激による効果の計測系構築に向けての前進を示すとともに、触譜を用いて或る程度意図的にコントロールされた触覚を制作する可能性を示唆するものでもある。第二の点についても進展があった。触譜を音楽に、あるいは文学を触譜に、といった感覚相互の変換はすでに初年度から行ってきたが、26年度は、触譜を基礎にした振動音楽を発表することができた(この「振動音楽Four SeasonsOp1」は、別記のURLから試聴可能である)。こうした成果を受けて、研究成果に関する発表や講演を行った。なかでも、2014年11月20日人工知能学会合同研究会(慶応義塾大学日吉校舎)での「感覚言語」セッション、ならびに、2015年2月22日に開催した「触覚美学の拡張」講演会(東京八重洲ホール)では、内外から複数の研究協力者を招き、成果報告を行うことができた。前者では、触譜によって表現される感覚言語の可能性について、後者では、触覚と生理的振動(震顫)ならびに現代音楽における可視化表現との関係について議論するとともに、本研究の最終的なとりまとめとして、触譜の変遷とその意義を「触覚美学の拡張」という観点から論じた。あわせて、触覚から感覚言語へという、今後の展開を導くことができた。(2)については、SoundCloudによる聴取が、(3)については、YouTubeによる視聴が可能(2015年4月21日現在)である。美学・芸術学上記「研究実績の概要」でも記したように、触譜を媒体(メディア)とした諸感覚の変換に関しては、きわめて大きな進展があったと考えてよい。国内外における二冊の図書出版をはじめ、ベルリン、バルセロナ、京都等で公演されるダンス/映像/音響/振動作品である「MatchAtria」への触譜の参加は、本研究の成果が、研究者のみならず、分野を異にするアーティストから見てもきわめて興味深いと評価されてのことであり、それ自体実験的で、本研究のひとつの到達点を示す出来事であると考えられる。もちろん、公演の実施を経たのち、長期に渡ってさらなる向上を期するのは言うまでもない。また、さまざまな国際会議で発表を行うたびに、触譜ならびに計算美学への注目が集まり、今後もいくつかのコラボレーションが模索されている。他方、触覚刺激の評価に向けた計測系の構築については、振動系研究者を交えた地道な研究が続いている。内外の国際会議や研究会における研究発表、論文発表もコンスタントに行うことができている。以上より、全体として、「おおむね順調に進展している」と判断した。「おおむね順調に進展している」と考える最大の理由は、「研究実績の概要」でも記したとおり、24年度の実施計画に挙げた、1.マッサージ文法の抽出、2.触覚刺激による実験計測系の構築、3.触覚に関する過去の美学研究の再整理、4.触譜の改善に向けた記譜法の再検討について、それぞれ研究を進め、査読つきの国際会議などでの発表を積み重ねることができているためである。
慢性飲酒によるmitochondria DNAの変異の検討

慢性飲酒は肝ミトコンドリア(Mt)を形態学的にも機能的にも障害するが、HaradaらはATP合成酵素をコードする領域について末梢血Mt-DNAのdeletionの検討を行い、飲酒家では非飲酒家に比してdeletionが高頻度に生じている可能性を報告している。しかし、このdeletionが確かなものであるのか、もしあるとするなら、末梢血Mt-DNAのdeletionが飲酒者に特異的なものであるのか、あるいはアルコール(AL)による肝障害を反映しているのかは不明である。以上の点を明らかにするために、末梢血および肝組織のMt-DNAのdeletionの有無をAL性(56例)および非AL性肝障害患者(35例)を対象に検討した。先ず、肝炎患者の末梢血から得られたMt-DNAのdeletionは、複数のprimerを用いてPCRを行ったところ、所定の位置に起きていることが観察され、シークエンス実験からdeletionの位置は8731番と9221番の間であることが確認した。末梢血Mt-DNAのdeletionは健常者では1例も検出されなかったが、AL性肝障害患者では67.9%に、非AL性肝障害患者では74.2%に認められた。一方、肝組織では、AL性肝障害患者11例中6例(54.5%)にdeletionが検出されたが、非AL性肝障害では末梢血のdeletionの有無に関係なく、肝Mt-DNAのdeletionは認められなかった。以上のごとく、末梢血Mt-DNAのdeletionは必ずしも慢性飲酒に特有なものではないと考えられた。しかし、肝Mt-DNAのdeletionは、AL性肝障害では非AL性肝障害に比べ明らかに高頻度に生じていることが示唆された。大酒家では、肝および筋肉のmitochondria(Mt)が腫大し、そのcristaにも異常をきたすことが電顕的に観察されており、慢性飲酒による各種の臓器傷害の発生にMt傷害の関与していることが示唆されてきている。一方近年、Mtの酸化的リン酸化の傷害がMt DNAのdeletionと強く関連していることが報告されてきている。そこで、アルコールによる臓器障害とMtDNAの変異との関係を検討することとした。平成8年度では、Mt DNAの塩基配列の中から、ATPase(8/6)をcodeする領域を選び、deletionの有無を検討した。ATPase(8/6)のdeletionの検索は、末梢血からDNAを抽出し、forwardprimerとして5'-AACCAACACCTCTTTACAGTGA(8436-8367)を、reverse primerとして5'-TTGGTGGGTCATTATGTGTTGT(9200-9221)を用いてPCRを行い、そのPCR産物をnative polyacrlamide gelで分画後、エチジウムブロマイドで染色した。この方法により、491bpのdeletionが検出されることを確認し得たので、大酒家20名と健常者20名を対象に分析を行った。Mt DNAのATPase領域におけるdeletionは大酒家では58%に認められたが、健常者では1例も認められず、飲酒がMt DNAのATPase領域のdeletionに強く関与していることが示唆された。平成9年度では、肝組織での出現状況を検索し、血液での成績との相関を検索するとともに、ATPaseのdeletionがアルコール性肝障害の発生に関与している可能性について検討する。Mitochondria(Mt)DNAに及ぼす慢性飲酒の影響を明らかにするために、平成8年度では、末梢血から抽出したDNAについて、Mt DNAのATPase(8/6)をcodeする領域の変異の有無を検討した。

大酒家の約6割に末梢血Mt DNAのdeletionが認められ、飲酒がMt DNAのATPase領域に傷害を与えていることが示唆された。そこで、平成9年度では、肝組織中のMt DNAに及ぼすアルコールの影響を明らかにするために、肝組織から抽出したMt DNAのdeletionについて検討を行った。アルコール性肝障害患者11例と非アルコール性肝障害患者7例の生検肝組織を用いて、Bernhardらの方法に準じてDNAを抽出した。Mt DNAのdeletionの分析は、ATP合成酵素を有する複合体Vの領域について、forwardprimer(5'-AACCAACACCTCTTTACAGTGA)およびreverse primer(5'-TTGGTGGGTCATTATGTGTTGT)を用いてPCRを行い、heteroplasmyとして出現する491bpのdeletionを検出した。アルコール性肝障害では、11例中6例(55%)にheteroplasmyが認められたが、非アルコール性肝障害と正常肝ではheteroplasmyは1例も検出されなかった。禁酒直後と禁酒48週後の2回の肝生検を施行し得た症例についてみると、禁酒直後にみられたheteroplasmyは、禁酒48週後には消失していた。しかし、肝Mt DNAでのheteroplasmyの出現状況とアルコール性肝障害の進展度との間に明らかな関連性はみられなかった。以上のごとく、飲酒は肝Mt DNAを直接的に傷害するが、その傷害は禁酒によって修復される可逆性の病態であると考えられた。
粒径別大気粉塵の発がん機構解明と多環芳香族炭化水素類の越境汚染を含めた寄与

大阪、金沢で捕集した大気粉塵中塩素化多環芳香族炭化水素類(CL-PAHs)8種類(3-クロロフルオランテン(3-ClFluor)、8-ClFluor、1-クロロピレン(1-ClPyr)、6-クロロクリセン、7-クロロベンゾ[a]アントラセン、6,12-ジクロロクリセン、7,12-ジクロロベンゾ[a]アントラセン、6-クロロベンゾ[a]ピレン(6-ClBaP))及びPAHs9種類(フェナントレン、アントラセン、Fluor、Pyr、クリセン、ベンゾ[a]アントラセン、ベンゾ[b]フルオランテン、ベンゾ[k]フルオランテン、BaP)の分析の結果、3-ClFluor、1-ClPyr、6-ClBaPが全CL-PAHsの8388%を占めることが分かった。流量あたり粒径別濃度は、全粉塵中CL-PAHsの6988%、PAHsで8692%がPM2.5中に存在し,1118%のCL-PAHsが<0.1 μmに分布していた。環数の多いPAHsは少ないものに比較しより微小な粒子に分布する傾向を持つことが明らかとなった。CL-PAHs、及びPAHsは共に冬季において0.5-1.0 μm及び1.0-2.5 μmで顕著に濃度が増加し、特に金沢で上昇幅が大きいことが判明した。捕集中の大気塊の流れを後方流跡線解析した結果、夏季に特徴的な傾向は見られなかった一方、冬季は空気塊がアジア大陸から流れてきており、このことが、冬季に特定の粒子径においてCL-PAHs、PAHs濃度が上昇した原因の一端となったことが示唆され、地理的要因から金沢においてその影響が大きくなったのではないかと推定された。また、大気粉塵試料抽出液の、酵母レポータージーンアッセイによる粒径別AhR活性化能を評価した。その結果、PM2.5以下の画分においてAhR結合能を有する物質が多く存在していることが明らかとなった。大阪市内および金沢市内において夏季、冬季に大気粉塵の捕集を行った。捕集はPM0.1大気サンプラーを使用し6段階の粒径ステージに分粒した。フィルター1枚あたりの絶対捕集粉塵量がハイボリウムエアーサンプラーの約150分の1程度になる。そのため測定には前処理過程における濃縮作業が重要となるが、大阪市内で捕集した試料を処理した結果、捕集したフィルターを全量使用し精製に高極性妨害物質の除去を目的にシリカゲルクロマトグラフィーを使用することで対象とする塩素化多環芳香族炭化水素(ClPAHs)およびPAHsを試料由来の妨害成分の影響なく分析することができた。測定にはガスクロマトグラフ-質量分析装置を使用し、分析条件を最適化し分析を行った。今後、酵母レポータージーンアッセイによるAhR活性化能評価も行うが、フィルター試料をPAHs類分析用とアッセイ用で半分に分割使用しても問題ないと判断された。大阪市内で捕集した試料中の粉塵量、ClPAHsおよびPAHsについてその粒径別存在割合を明らかにした結果、粉塵濃度はPM>10、PM10-2.5、PM2.5-1.0、PM1.0-0.5、PM0.5-0.1及びPM0.1>の6つの画分において、PM10-2.5PM0.5-0.1の4つの画分で他の2つ(PM>10、PM0.1>)に比べて高かった。また、対象とするClPAHsの中で1-クロロピレン(ClPyr)及び6-クロロベンゾ[a]ピレン(ClBaP)が比較的濃度が高く、共にPM2.5-1.0、PM1.0-0.5の画分において特に高い濃度を示すことが明らかとなった。この粒径濃度分布傾向は対応するPAHでも同様であった。粒径別大気粉塵の捕集を滞りなく遂行することができた。また、捕集した大気粉塵試料中塩素化多環芳香族炭化水素(ClPAHs)およびPAHsを測定するための処理条件、分析条件の確立を計画通り行うことができた。

CL-PAHs、及びPAHsは共に冬季において0.5-1.0 μm及び1.0-2.5 μmで顕著に濃度が増加し、特に金沢で上昇幅が大きいことが判明した。捕集中の大気塊の流れを後方流跡線解析した結果、夏季に特徴的な傾向は見られなかった一方、冬季は空気塊がアジア大陸から流れてきており、このことが、冬季に特定の粒子径においてCL-PAHs、PAHs濃度が上昇した原因の一端となったことが示唆され、地理的要因から金沢においてその影響が大きくなったのではないかと推定された。また、大気粉塵試料抽出液の、酵母レポータージーンアッセイによる粒径別AhR活性化能を評価した。その結果、PM2.5以下の画分においてAhR結合能を有する物質が多く存在していることが明らかとなった。今後、作年度大阪市、金沢市で捕集した大気粉塵試料中のClPAHsおよびPAHsの濃度を明らかにしていく。また、今年度金沢市で捕集する予定の大気粉塵も随時分析を行い、季節変動や捕集地点における特徴を明らかにしていく予定である。また同試料の一部を使用し、酵母レポータージーンアッセイによる大気粉塵の粒径別AhR活性化能評価も行う。28年度捕集した大気粉塵の抽出・分析作業にかかる金額の一部が未執行である。また、29年度に28年度捕集した大気粉塵の抽出・分析作業を引き続き行うために使用する。
C70とアセンとのDiels-Alder反応を基盤とした分子技術

本研究では、C70とペンタセン誘導体とのDiels-Alderにより、C70ーアセンモノ付加体の異性体(1,9-付加体)の単離に初めて成功した。不安定で取り扱いにくいペンタセン誘導体の代わりにジヒドロペンタセン誘導体と2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ)、C70とのOne-pot反応によっても1,9-付加体が得られた。1,9-付加体については単結晶X線構造解析に成功し、結晶中でフラーレン部位がペンタセン骨格の作る空間内に収まったユニークなカラム構造を形成していることを明らかとした。本年度は、系統的にアセンとフラーレン類との反応について明らかにするため、まず、C60とペンタセンとのDiels-Alder反応を詳細に検討した。1C60とペンタセンとのDiels-Alder反応我々が報告した位置特異的に中央の環で反応するペンタセン誘導体(Chem. Lett. 2012)を用い、C60フラーレンとのDiels-Alder反応を行った。この反応では、きれいに反応が進行し、C60-ペンタセンmono付加体を75%の収率で得た。無置換のペンタセンとC60とのDiels-Alder反応では、ペンタセンに対し様々な配向で異なる数のC60が付加することが報告されているが、各種NMR、UV-Vis-NIR、およびMALDI-TOF-MSの測定により、得られた付加体の構造を詳細に検討したところ、位置特異的にペンタセン骨格の6,13位に1つのフラーレンが1,2-付加していた。得られたC60-ペンタセンmono付加体の構造は、最終的に単結晶X線構造解析で明らかにし、フラーレン部位が、隣接する分子の二つのナフタレン環の作る空間に包接されb軸方向にスタッキングしたカラム状の構造をとることが明らかとなった。2C60-ペンタセン誘導体の結晶状態におけるデバイス能の評価有機薄膜太陽電池において、アクセプタ分子として機能するかを調べるため、poly(3-hexylthiophene) (P3HT)をドナー分子として用い、Bulk Hetero-junction型薄膜太陽電池を作製した。作製した太陽電池について、疑似太陽光(AM 1.5)照射下、Ar雰囲気下で太陽電池特性を測定したところ、光電流の発生が見られた本年度は、基礎化学的に重要で広く研究されていたアセンとC60のDiels-Alder反応に関して、その研究対象をC70フラーレンへと拡張し、これまで異性体の混合物として主に評価されていたC70誘導体を「簡便に作る」、「簡便につくりわける」「簡便に並べる」という分子技術の礎を築くことを目的とし、これまでに上記の3つの研究を主に展開した。ペンタセン誘導体とC70との反応を行ったところ、ペンタセン骨格の付加位置の異なる2つの異性体が生成比5:1で得られ、1つの異性体については、その単離に成功した。また、逆Diels-Alder反応が起きうることを実験的に確認し、反応温度の最適化を行い、熱力学的支配の生成物を反応温度でつくりわけることにも成功した。さらに熱力学的に安定な化合物がとれるという選択性は、理論計算の結果でも支持する結果が得られた。単離した異性体についてはX線構造解析に成功し、結晶中でユニークな分子配列をとることを明らかにした。単離した付加体のサイクリックボルタモグラムによる酸化還元電位の決定、吸収スペクトルなど、有機デバイスへ展開する上で重要な基礎的知見を実験的に明らかとした。特異なカラム状分子配列が固体物性に与える影響について調べるため、付加体を用いた電界効果トランジスタ(FET)デバイスおよび有機薄膜太陽電池の作製と評価を行った。付加体について、溶液プロセスでトップコンタクト-ボトムゲート型FET素子を作製し測定したところ、ゲート電圧を正に印可するとドレイン-ソース間の電流値が増加したため、付加体がn型半導体特性を持つことを明らかにした。また、測定結果から見積もった電界効果移動度は1.55×10-5 cm2 V-1 s-1であった。有機薄膜太陽電池において、アクセプタ分子として機能するかを調べるため、poly(3-hexylthiophene) (P3HT)をドナー分子として用い、Bulk Hetero-junction型薄膜太陽電池を作製した。Indium tin oxide (ITO)をコートしたガラス基板を洗浄した後、ホール輸送層としてpoly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS)水分散液をスピンコート塗布し、140 °Cで10分間乾燥した。続いて付加体とP3HTの重量比1:2の2 wt % o-dichlorobenzene溶液をスピンコート塗布し、室温で20分間乾燥した。最後にシャドーマスクをかぶせた活性層表面にAl電極を蒸着し、真空下150 °Cで10分間熱アニールを行い太陽電池を作製した。作製した太陽電池について、air mass 1.5 global (AM 1.5)照射下、Ar雰囲気下で太陽電池特性を測定したところ、光電流の発生が見られ、太陽電池特性を示した本研究では、C70とペンタセン誘導体とのDiels-Alderにより、C70ーアセンモノ付加体の異性体(1,9-付加体)の単離に初めて成功した。

不安定で取り扱いにくいペンタセン誘導体の代わりにジヒドロペンタセン誘導体と2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ)、C70とのOne-pot反応によっても1,9-付加体が得られた。1,9-付加体については単結晶X線構造解析に成功し、結晶中でフラーレン部位がペンタセン骨格の作る空間内に収まったユニークなカラム構造を形成していることを明らかとした。本研究では、C70誘導体を「簡便に作る」、「簡便につくりわける」「簡便に並べる」という分子技術の礎を築く分子構築するため、実験と理論の両面からのアプローチで、以下の3つの研究を主に展開したが、1C60とペンタセンの反応性の解明および結晶状態における分子配列の解明2C70とペンタセンとのDiels-Alder反応とretro-Diels-Alder反応によるC70付加体の異性体の選択的合成法の確立3C70結晶状態における分子配列の制御と有機デバイス(有機薄膜太陽電池、FET)との相関についての実施計画のうち、平成26年度までの実施計画予定の1、2までを計画の通りに順調に進んでいる。有機構造化学ペンタセン誘導体とC70との反応を行ったところ、ペンタセン骨格の付加位置の異なる2つの異性体が生成比5:1で得られ、1つの異性体についてはその単離に成功した。この反応はアセンとC70との反応性を明らかにした初めての例である。単離した異性体についてはX線構造解析に成功し、結晶中でユニークな分子配列をとることを明らかにした。逆Diels-Alder反応が起きうることを実験的に確認し、反応温度の最適化を行い、熱力学的支配の生成物を反応条件でつくりわけるにも成功した。単離した付加体のサイクリックボルタモグラムによる酸化還元電位の決定、吸収スペクトルなど、有機デバイスへ展開する上で重要な基礎的知見を実験的に明らかとした。最終年度は、C70結晶状態における分子配列の制御と有機デバイス(有機薄膜太陽電池、FET)との相関について検討をする。平成25年度の計画の通りに、系統的にアセンとフラーレン類との反応について明らかにするため、まず、C60とペンタセンとのDiels-Alder反応を詳細に検討し、反応性や生成物の構造決定、分子配列などについて明らかにすることができた。平成26年度からは、計画の通りに、これらの成果をC70誘導体に展開し、C70誘導体を「簡便に作る」、「簡便につくりわける」「簡便に並べる」という分子技術の礎を築く分子構築するため、実験と理論の両面からのアプローチで、研究を遂行したい。C70の反応性について着手したが、予想していた以上に目的物の収率が高く、消耗品として申請していたC70(1g \74,025 Nakarai),ペンタセンの原料である3,5-ビス(3,5-ジメトキシベンジルオキシ)ベンジルブロミド(5 g, \ 48,000)など、高価な消耗試薬の購入量が少なくなった。また、目的分子のつくり分けが可能になったために、精製に関して予想された溶媒の使用量も少なくなったので、申請額と使用額との間に差が生じた。平成25年度に得られたC60とペンタセンとの反応および得られた付加体の結果や知見を礎に、研究対象をC70へと拡張し、C70とペンタセンとのDiels-Alder反応について着手する。
平安鎌倉期における歌学と仏典注釈の相互交流についての学際的研究

平安時代から鎌倉時代にかけての時期にしるされた歌学書の叙述と、同じ時期にしるされた仏典の注釈類の叙述との間に、接点が見られることを具体的に検討した。その結果、当時の歌学に、法会の場で語られていた内容や、梵字の音声に関する学問である悉曇学における言語意識などが、深い影響を与えていることが明らかになった。平安後期から鎌倉期にかけての歌学関係の資料と、悉曇学を中心とする仏典注釈の資料の双方について、収集と読み込みにあたり、両者がどのように相互に関係しているかを具体的に検討した。まず『日本歌学大系』(風間書房)や『中世古今集注釈書解題』(赤尾照文堂)に翻刻されている歌学書をとりあげ、内容の読解をすすめながら、悉曇学に由来する五音相通説にもとづく語義解釈が見られる部分を抜き出すことによって、歌学と仏典注釈の関係を実証できるデータを収集した。次に、仙覚『万葉集註釈』について、完本としては善本とされる国文学研究資料館蔵本の書誌調査をおこなった。そのうえで、国文学研究資料館蔵本を底本として、影印が刊行されている仁和寺蔵本(京都大学国語国文資料叢書)と冷泉家蔵本(冷泉家時雨亭文庫)の本文と比較しながら、『万葉集註釈』を精読した。その過程で、仙覚の歌学が悉曇学と深く結びついていることが具体的に明らかとなり、従来の研究にない新たな視野を提示できた。また、馬渕和夫『日本韻学史の研究』(日本学術振興会)を参照しつつ、『悉曇章の研究』(勉誠出版)および『高山寺悉曇資料』(東京大学出版会)に載る資料の検討を行い、悉曇学への理解を深めた。当初の研究計画では、地方への資料調査を複数回行う予定であったが、時間の制約もあり、予定通りには遂行できなかった。だがその代わりに、活字や影印によって読める資料を対象とした考察とデータ収集は、当初の目標以上の大きな成果をあげることができた。総じて、研究の進行状況は順調であると言える。年度の前半では、昨年度に引き続き、平安後期から鎌倉期にかけての歌学関係の資料と、仏典注釈の資料の双方を読み込み、両者がどのように相互に関係しているかを具体的に検討した。とくに、前年度から手を付けていたものの未だ検討が不十分だった、仙覚『萬葉集註釈』について重点的にとりくんだ。とりわけ着目したのが、仙覚の思考に、仏教の悉曇学の考え方が投影されていると考えられる部分である。それらの部分については、平安期から鎌倉期にかけての和歌・歌学の表現分析という文学研究の側からの観点で斬り込み、独自な成果をあげることができた。年度の後半では、本研究の成果のまとめとして、平安鎌倉期の歌学書の叙述から、歌学と仏典注釈の間に相互交流が認められる箇所を抜き出したものを、検索可能なデータ化して整理した。当初の研究計画では、データベースの形にした報告書の作成を予定していた。しかし、未だ考究が中途段階であって、データ化した資料はきわめて有益ではあるものの公表に足る形にはなっていないと判断し、今回は報告書の作成は見送ることとした。公表の機会は改めて設けたい。総じて、本研究は、平安鎌倉期の歌学について、仏典注釈との交流という従来にない観点から考察する端緒となった。いわば、研究の萌芽を植え付けることができたと言えよう。これを土壌として、今後さらなる発展的な研究へと結実させたいと考える。
c-di-GMP搭載脂質ナノ粒子と抗PD-1抗体による複合的がん免疫療法

現在は、最適化したcdGMP/YSK12-LNPと抗programmed cell death 1抗体との併用による抗腫瘍活性の評価を進めており、期待の持てる成果が得られている。本研究では、STING(stimulator of interferon genes)経路リガンドであるcyclic di-GMP(c-di-GMP)を搭載した脂質ナノ粒子(LNP)(cdGMP/LNP)と免疫チェックポイント阻害剤である抗programmed cell death 1(PD-1)抗体を併用することにより、抗PD-1抗体療法抵抗性のがんに対する複合的がん免疫療法を実現することを目的としている。平成29年度では、平成28年度に構築したcdGMP/LNPと抗PD-1抗体の併用療法の検討を行った。免疫原性が高いがんを皮下移植したマウスモデルにおいて、cdGMP/LNP単剤、抗PD-1抗体単剤ともに抗腫瘍活性を示した。さらに併用することで、抗腫瘍活性の相乗的な増強が認められた。続いて、抗PD-1抗体療法抵抗性である免疫原性が低いがんを移植したマウスモデルを用いて併用効果を検証した。本研究においても抗PD-1抗体単剤では全く抗腫瘍活性を示さなかった。平成28年度の結果より、cdGMP/ LNP単剤は抗腫瘍活性を示すことが明らかとなっているが、興味深いことに抗PD-1抗体と併用することで、その抗腫瘍活性がさらに増強することが見出された。dGMP/LNPと併用することで強力な抗腫瘍活性が認められた。この結果は、cdGMP/ LNPと抗PD-1抗体の併用療法が抗PD-1抗体療法抵抗性がんに対して治療効果を示す可能性を示唆するものである。今後は、本年度に最適化したcyclic di-GMP(c-di-GMP)を搭載した脂質ナノ粒子(LNP)(cdGMP/LNP)と抗programmed cell death 1(PD-1)抗体との併用による抗腫瘍活性の評価を行う。抗原性の異なるがん種や転移モデルなど、いくつかのがんモデルにおいて有効性を評価する予定である。組織切片の蛍光免疫染色などを行うことで、腫瘍内で起こっているがん免疫応答メカニズムを調べる。薬物送達学
水素生成のための尿素エネルギーシステムに関する研究

本研究では、低エネルギーで尿素からアンモニアへ分解可能な、酵素触媒であるウレアーゼを使用した尿素加水分解実験結果から、アンモニア発生量および発生速度を検証した。尿素種類や濃度、ウレアーゼ触媒量の違いにより、生成物であり、かつ酵素反応の阻害剤であるアンモニアの各最大反応速度やミカエリス定数を、ラインウィーバー・バークプロット等により算出した。それらより、アンモニア発生量予測のみならず、震災等でライフラインがストップした際、燃料電池システムとの組み合わせによる緊急用発電システムへの適用可能性も示唆した。アンモニアは水素との間で相互変換が可能であり,常温で加圧すれば直ちに液体になるので,アンモニアを水素キャリアとして用いる方法がある。アンモニアは,理想的に分解すれば水素と窒素のみが生成され,燃料電池からの排気は水と窒素なので,環境負荷が小さい。また,高圧水素タンクに比べて燃料タンクの小型化が可能であり,液化圧力がアンモニアに近いLPGの技術や既存のインフラを応用できるなどの利点もある。しかし,アンモニアは毒性があるので,安全性に十分配慮する必要がある。これに対して,尿素は容易にアンモニアに変換でき,安全に取り扱うことができる。取り扱い上の資格も不要である。また,ディーゼルエンジン用のNOx還元剤としての実績もある。そこで,本研究では燃料電池用燃料として尿素の基本特性を明らかにし,尿素をアンモニアに変換し,そのアンモニアから水素を生成する尿素エネルギーシステムの可能性を明らかにする。本研究では,水素を燃料電池に供給するためのアンモニアのエネルギーキャリアとして,尿素の可能性を検討し,有望なエネルギー源になりえることを示した。尿素エネルギーシステムでは,水素やその他の代替エネルギーと比較してエネルギーの保存が低コストで可能であり,回収された二酸化炭素をエネルギーとして保管することも可能なため大気中の二酸化炭素濃度低減手法としても有望なシステムである。本論文では,尿素を再生可能エネルギー(人体や家畜)から取り出すためのシステム計算を行った。さらに,下水道から,透析膜や高分子尿素吸着剤などによる尿素回収率およびエネルギー収支計算を行い,燃焼熱,電気分解エネルギー,ウレアーゼ等による化学エネルギーによる尿素からアンモニア転換効率の比較を行った。その結果,尿素→アンモニア→水素までの一連の改質試験確認および燃料電池等への供給を行うことができる実際のエネルギー発生装置を設計する際の有用な以下の知見が得られた。人体や家畜から透析膜や高分子尿素吸着剤等による回収方法やシステム計算結果より,尿素を再生可能な代替エネルギーとしての可能性を確認した。また,尿素からアンモニアを発生させるための最適化実験を実施し,ウレアーゼを触媒とした60°Cでの条件が最も有効なアンモニアの発生条件として確認された。本研究では,アンモニア分解水素生成システムにおけるニッケル触媒とルテニウム触媒の分解効率の違いと,電気加熱式ハニカム触媒のアンモニア分解への有効性を検討し,以下の結論を得た。(1)低温でのアンモニア分解に有効な触媒はルテニウム触媒である。(2)電気加熱式ハニカム触媒を用いてアンモニア分解を行った結果,ヒーター部温度650°C以上で残留アンモニア濃度が0%となり,アンモニア分解に有効であることが確認できた。(3)尿素を代替燃料として使用する尿素エネルギーシステムの可能性を確認した。(4)尿素からNH3を発生させる最適条件は,最大分解時でウレアーゼを触媒とした尿素水5wt%で40°Cである。(5)上の条件では尿素水溶液中の残留NH3を回収することにより,より高密度のNH3の活用が期待される。本年度は,アンモニア分解水素生成システムにおけるニッケル触媒とルテニウム触媒の分解効率の違いと,電気加熱式ハニカム触媒のアンモニア分解への有効性を検討し,以下の結論を得た。(1)尿素エネルギーシステムによる,具体的な発電給湯冷却コージェネレーションシステム用インフラ構築,適用方法および理論上エネルギー収支計算による実現可能性を確認した。(2)尿素を加水分解しアンモニアを発生させるための最適化=使用尿素種類、使用溶解水種類、尿素水濃度、加水分解温度変化等の様々な実験により,(1)尿素水内へアンモニアが溶解し,水溶液内アンモニア濃度の上昇に伴うアンモニア蒸気圧により,アンモニアが再度一部ガス化され発生,(2)ウレアーゼ触媒とアンモニアとの結合確率増加による尿素加水分解の阻害率上昇等の尿素水からアンモニア発生プロセス詳細および原理を解明した。それによる最大アンモニア発生量および発生時間最適化条件を確認した。水素キャリアとしてアンモニアを用いた方法が研究されている.

水素に比べて容易に液化し,液化時の単位体積当たりのエネルギー密度が高いといった利点がある.また適切な触媒を用いることで,加熱によって窒素と水素に分解することができる.しかし,空気中のアンモニア濃度が25ppmを超えると人体に危険性が出てくるなど,強い毒性を持った物質である.そこでアンモニアを含む化合物として尿素に着目し,尿素を用いる水素エネルギーシステムを提案した.また本研究では尿素をアンモニアに分解する酵素を用いることで,低エネルギーでのアンモニア発生を検証し,生体触媒である酵素を固定化することでシステムの有用性向上手法について検討を行った.尿素は熱により容易にアンモニアに分解することができるが,尿素の加水分解に180°C以上の高温を要する.そこで,より低エネルギーで尿素をアンモニアに分解する方法として,酵素であるウレアーゼを用いた加水分解反応を実験にて検証した.酵素の活性因子として,反応器内の温度,pH,水溶液濃度が重要であるが,ウレアーゼの最適活性条件を温度40°C,尿素水溶液濃度10mass%であることを実験にて確認した.またRO膜を用いて酵素の固定化を行ったところ,発生量上限を2000ppm,5000ppmとして実験し,23日間程度は酵素の活性が十分に保たれており,その期間であればRO膜を用いた膜型による酵素固定化が可能であった.それ以降に酵素の活性が保てない理由としては,ウレアーゼは保管温度37°Cでは徐々に失活してしまうためであり,膜型による固定化は,容易な固定化方法としては有望であるが,酵素の失活を防止することはできないと考えられる.水素キャリアとしてアンモニアを用いた方法が研究されている.水素に比べて容易に液化し,液化時の単位体積当たりのエネルギー密度が高いといった利点がある.また適切な触媒を用いることで,加熱によって窒素と水素に分解することができる.しかし,空気中のアンモニア濃度が25ppmを超えると人体に危険性が出てくるなど,強い毒性を持った物質である.そこでアンモニアを含む化合物として尿素に着目し,尿素を用いる水素エネルギーシステムを提案した.また本研究では尿素をアンモニアに分解する酵素を用いることで,低エネルギーでのアンモニア発生を検証し,生体触媒である酵素を固定化することでシステムの有用性向上手法について検討を行った.尿素は熱により容易にアンモニアに分解することができるが,尿素の加水分解に180°C以上の高温を要する.
へき地における教育実習を中心とした滞在型教育カリキュラム開発研究

(1)台湾の僻地金門においては豊かな[郷土教育]教材が作成され、その対岸の中国アモイ市が金門郷土教育に強い関心を示していることが明らかとなった。(2)西表島において『ガイド学習』を実践されて来られた仲村貞子先生(以下貞子先生)の記録を収集し整理した。(3)船浦中学校における[学びあい」の軌跡を学び]のカリキュラムとして整理し教材化を行い、教材をもとに僻地教育実習を行い、さらに教育実習の実際をリフレクションすることによって、学生の学びとその深化を分析することができた。(4)僻地に教育実習の拠点校をおくことによって、[学生と教員との学び]を構築することを可能にするという事例を得ることができた。本研究は、「へき地教育」に関する、より実践的な教育カリキュラムを開発するための研究である。具体的には、西表島にへき地教育実習のための拠点をつくることによって、一定期間学生が西表島に滞在し、一定の単位を取得する滞在型のカリキュラムを開発することをめざす。初年度の平成21年度は研究の予備的段階として以下の資料収集をおこなった。海外調査のポイントは二点である。僻地における実習のあり方、それを支える僻地独自ののカリキュラムである。この内特に後者に関して蓄積のある台湾・金門とパラオを調査地点に選んだ。予想に反せず金門においては豊かな「郷土教育」教材が作成され、その実践の具体的な記録を入手することができた。また、この調査の過程で中国アモイ市が金門郷土教育に強い関心を示していることが明らかとなったため、中国アモイ市で補足調査を行い、中国農村(僻地)教育と郷土教育に関する資料も収集した。パラオにおいては1994年直後に作成された独自の教育カリキュラム資料を入手し、その実践のありように関する文献と聞き取りを行った。調査のプロセスで在日パラオ大使が環境保存教育プログラムに携わったことが判明しため、パラオ大使館で補足調査を行った。これらの調査資料は学生の滞在型カリキュラムの教育内容を構成する重要な参考データとなる。また、西表島教育研究集会30周年記念大会で、西表島で僻地教育をされた方々のお話を記録した。また、現在の教育課題を解決する上で重要な意味をもつ西表島のガイド学習実践資料も収集することができた。収集だけでなく本研究と学校現場との共同研究の場を設けることの確認もなされた。なお、西表島においては二校で実習を実施し、学生の学びに関するデータを蓄積した。この研究目標を受けて、二年目の研究は三つの柱によって構成した。一つ目は昨年の海外の実践に引き継いで、日本国内の僻地での教育実践を調査することである。この点に関しては、加藤好一が静岡県熱海の離島初島での僻地教育調査をしていただいた。初島小中学校から提供していただいた資料によって、ガイド学習の日本的な広がりを確認することもできた。二つ目は、長年、西表島においてガイド学習を実践されて来られた仲村貞子先生(以下貞子先生)の記録を収集し整理したことである。この整理によって1973年北海道で生まれたガイド学習が沖縄に伝わり、仲村貞子先生の小学校でのガイド学習の記録が「学びあい」を具体的に示すものであることも明らかになった。三つ目は船浦中学校における「学びあい」の軌跡を学びのカリキュラムとして整理することである。1年間船浦中学校の研修会で共同で授業づくりを行い、授業記録を作ってきた。授業記録は数学・社会・英語・音楽という教科だけでなく・特設授業である平和教育に及んでいる。この研修の中での教師間の学びあいそして子どもの学びの記録が僻地教育実習のための基盤の一つになると確信している。以上、この三つの柱を形に見えるものとして、『西表島仲村貞子ガイド学習実践の継承一船浦中「学びあい」のカリキュラム』を編集し、2011年3月28日に発行した。この報告書は、へき地教育実習に参加する学生が学ぶ教材として次年度から活用する予定である。本研究は、「へき地教育」に関する、.より実践的な教育カリキュフムを開発するための研究である。具体的には、西表島にへき地教育実習のための拠点をつぐるととによって、一定期間学生が西表島に滞在し、一定め単位を取得する滞在型のカリキュラムを開発することをめざす。

この研究目標を受けて、三年目は中間報告書にもちれた教材をもとに、具体的な教育実習を実施するための授業構想を準備し滞在型僻地実習を具体的に西表島の三校で実施した。以下実施の具体像は船浦中を事例に以下説明をする。実施するにあたって、昨年度作成した『西表島仲村貞子ガイド学習実践の継承-船浦中「学びあい」のカリキュラム』に基づき、船浦中学校の職員とともに研修会を行い、数学・社会・英語・音楽という教科だけでなく・特設授業である平和教育に及ぶ教師間の学びあいを、ワークショップをとおして学ぶことによって、蓄積されてきた知見を受け継ぐという試みをおこなった。この研修の成果は、事前に『西表島仲村貞子ガイド学習実践の継承-船浦中「学びあい」のカリュラム』を学んでいる実習生との共通認識をはぐくむことにつながり、学生に対する意味ある指導をしていただくことができた。また、船浦中学校の研修会で昨年度に引き続き共同で授業づくりを行い、授業記録を作ってきた。授業記録は理科・数学・国語という昨年できなかった教科に及んでいる。この研修の中での教師間の学びあいそして子どもの学びの記録が僻地教育実習のための基盤の一つにもつながった。10月、学生4人が船浦中学校で僻地教育実習を行い、同時に琉球大学西表実験所宿泊棟を利用して実習を振り返るという授業を行い、実習をより効果あるものにするごとを可能とした。このような、僻地教育実習は6月に船浮小学校、10月に白浜小学校でも行われ、特に10月には小中学校との連携をはかる試みが行われた。その報告書は24年度に作成する予定である。残念ながら前年度収集しのこしたガイド学習「仲村貞子先生の授業音声」を授業記録にするという試みは、仲村貞子先生体調不良のため24年度への課題となった。最終年度は2011年度に行った西表島の船浦中学校での僻地教育実習、同じく2012年度に行った小学校二校での僻地教育実習の記録の作成とその教育効果の分析と若干の補足調査資料を、報告書『滞在型教育実習の試行--西表島における学びを中心に』にまとめた。船浦中学校の実習では、事前学習として、2010年度に刊行した本科研の報告書『西表島仲村貞子ガイド学習実践の継承-船浦中「学びあい」のカリキュラム』を多様な教科および僻地の子どもの学びを読みとる教材として使用した。また、実際の教育実習では、僻地でしか味わえないような教科を越えた生活指導・特別活動にも学生の学びが読みとれた。また、教材や実習を提供してもらう船浦中学校の先生方とは、本研究の冒頭から子どもの学びを豊かにするための協同研究を行い、最終年度も協同研究を続け、報告書に目を通していただき意見をいただいた。また、西表島での小学校での僻地教育実習の試みは本科研以前の2003年から始まり、科研最終年度では、「学生と教員との学び」を構築するという形で改善を図った。特に疑問に対しても丁寧に応えてくれる先輩教師としての姿は、学生たちの多くが、「また行きたい」という気持ちを引き起こしている。それだけ離島へき地校での体験が「教師になりたい」という思いを強め、「教師のやりがい」を感じる場となっている。また、補足調査として、石垣島や宮古島の僻地教材およびカリキュラム開発も同時に行った。その成果の一部も報告書に記載した。ただし、授業音声記録は個人情報保護との関係で目録のみにとどめている。本研究のテーマは「へき地における教育実習を中心とした滞在型教育カリキュラム開発研究」である。