A new osmotic experiment method using sliced discs of radishes and other vegetables and its application to teaching materials
| Project/Area Number |
18K02566
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
藤井 豊 福井大学, 学術研究院医学系部門, 客員教授 (80211522)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 浸透 / 教材 / 理科教育 / アクアポリン / 阻害 / 銀イオン / 大根 / ニホンアマガエル / 理科教材 / 阻害剤 / スクリーニング / 植物 / 動物 / 金属イオン / 浸透圧濃度 / 体液 / 細胞内液 / 二ホンアマガエル / 野菜 / 水銀イオン / 教材開発 / 浸透圧実験法 / 大根スライスディスク / 生薬利尿阻害剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物にとり、水の浸透現象は水チャンネル：アクアポリンによって行われる極めて重要な生理現象である。これまで、中学高校での理科教育における浸透圧実験では、簡便性からセロハンなどの人工の半透膜を用いて行われてきた。しかし、人工の半透膜では正確な水の束一的性質を調べることは困難である。そこで、本研究では理想的な半透性を有する生きた細胞膜の機能を用いることで画期的な研究成果を上げた。大根など身近な野菜のスライスディスクを用いて、アクアポリンを介した水の浸透現象を束一的・定量的に解析できる浸透圧実験法を確立した。そのため、浸透現象を理想的に解析することが可能となった。また、実験材料は身近な野菜等を用い、実験機器も特殊な装置を工夫する必要もなく重量計など汎用性のあるものだけで実施できる点で優れている。それゆえ、実際の教育現場で活用され、理科教育の質の向上に貢献できるものである。
これまで、アクアポリンの有効な阻害剤は水銀イオンに限られていたが、本研究で新たに銀イオンによる強力な阻害効果を発見した。本浸透圧実験法を用いると非常に簡単にアクアポリンの阻害剤や活性化剤のスクリーニングを行うことが可能である。利尿作用を有する漢方方剤などから、水銀イオン・銀イオン以外の新たな有機化合物性の阻害剤を検索し、医薬品の開発へと応用したい。また、両生類ではあるが、大根スライスディスクの替わりにニホンアマガエルを用いた浸透圧実験法も開発できているので、医薬品開発へのより有効な応用が期待される。
以上、本研究成果を第73回日本理科教育学会全国大会で発表し、広く理科教育担当教員等に啓蒙できた。
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Report
(6 results)
Research Products
(2 results)
