| 研究課題/領域番号 |
18K02566
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09040:教科教育学および初等中等教育学関連
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 浸透 / 教材 / アクアポリン / 阻害 / 銀イオン / ダイコン / ニホンアマガエル / 生理的浸透圧濃度 / 理科教育 / 大根 / 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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| 研究成果の概要 |
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定量的に解析できる実験法を確立した。中学高校にある通常の汎用機器だけで、特別な機器を使わず、短い時間で実施できる浸透圧学習教材を開発した。また、水銀イオンよりも強力な銀イオンよるアクアポリンの阻害効果を発見した。銀イオンと水銀イオンによる阻害は、大根、人参、キュウリなど種ごとに特徴が見られた。さらに、ニホンアマガエルを用いた浸透圧実験法の開発にも成功し、その生理的浸透圧濃度の測定に応用した。本実験法を用いて、医薬品としてのアクアポリンの阻害剤や活性化剤のスクリーニングとしての活用が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで理科教育での浸透圧実験ではセロハンなどの人工半透膜を用いて行われてきたが、本教材は理想的な生の細胞膜の機能を用いている点で画期的である。そのゆえ、浸透現象を定量的に解析することが可能となった。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も優れている。従って、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。また、細胞膜のアクアポリンの機能を利用したものであることから、その阻害剤の評価に応用可能であり、医学や農学における医薬品や農薬等の開発にも貢献できる。
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