| Project/Area Number |
19K02742
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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 | Kogakkan University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2020: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 食作用 / 教材開発 / 昆虫 / 血球 / 高等学校 / 生物基礎 / アワヨトウ / 蛍光インク / in vitro法 |
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| Outline of Research at the Start |
生物基礎において免疫の探求活動の実施率を上げるため以下の研究を進める。1)高校生が直接昆虫に触れなくても実験可能な方法を確立するため、血液の採取とそれを保存する適切な方法を、体液のメラニン化、血球培養の際の培地、培地への添加物と温度の設定などを検討することで確立する。2)食作用をリアルタイムで観察するためには血球を長時間培養しなければならないので、食作用をする確率の高い昆虫の血球の選択、血球の分離方法、培地の選択、培地への添加剤の検討などを行う。3)in vitro実験法によって食作用を起こした血球を固定しSEMによる観察を行う。さらに、無固定観察技術を使って血球が異物を捉える瞬間を観察する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The results of a survey of 64 classes of students in 13 schools over a five-year period showed that as few as 42.9% of the students were able to find phagocytosed hemocytes without the assistance of a university student. The results of the study showed that changing the foreign substance from black grains to fluorescent ink improved the percentage of students' ability to find phagocytosed hemocytes on their own to 88%.
Initially, many students had difficulty in collecting hemocytes from living insects, but with the help of our university students' team teaching, nearly 100% of the students were able to perform the experiment. However, the development of educational materials that provide blood cells instead of the insect itself, which was the original purpose of this observation and experiment, is currently underway using a cell line derived from the blood cells of Mythimna separata larvae.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高等学校生物基礎の教科書には5社中3社で、主に昆虫の血球を使った食作用の観察実験が採用されている。しかし山野井ら(2013)の報告によると、この実験の実施率は基礎生物のなかでも最下位に位置している。前回検討を重ねた結果「50分でできる昆虫の血球の食作用の観察」（2014）、「蛍光インクを異物として用いた昆虫の血球による食作用の観察」(2021)にまとめ、今回材料の調達方法やアワヨトウの細胞培養株の利用、さらには電子顕微鏡ではなく光学顕微鏡におけるリアルタイムで観察できる現象の観察の視点を得たことで、全国の高等学校でこの実験を採用する割合が増えるものと思われる。
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