2023年度 | 応用生体材料工学

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学士課程
大学院課程

2023年度　応用生体材料工学 Biomaterial Science and Engineering

文字サイズ小中大

開講元: 生命理工学コース

担当教員名: 田川陽一丸山厚森俊明松田知子金原数

授業形態: 講義 (ライブ型)

メディア利用科目

曜日・時限(講義室): 月3-4 木3-4

クラス: -

科目コード: LST.A412

単位数: 2

開講年度: 2023年度

開講クォーター: 1Q

シラバス更新日: 2023年3月20日

講義資料更新日: -

使用言語: 英語

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シラバス

講義の概要とねらい

ヒトの組織や臓器の初歩的な解剖学、生体材料学、人工臓器、人工器官、さらにはマイクロ流体装置を用いたin vitro生体モデル等を解説する。生体材料として、高分子化合物、セラミック、金属や生体を模倣した材料等が対象である。　１）生体材料の説明２）生体の構造や生体反応の理解を基礎とし、研究や医学への応用するべく生体材料の設計３）研究計画の立案４）当該領域を俯瞰し、問題を明確にし、解決する。

到達目標

本講義により、受講した学生は、１）基礎及び臨床の医学研究のための技術や手法を扱え、２）天然および合成の生体材料の性質や応用を理解し、３）生体材料とヒトの身体の相互作用を理解したうえで、生体材料工学をどのように利用するかを考えることができるようになることを目指す。

キーワード

生体材料、マトリクス、臓器、組織、組織工学、細胞、再生医学、再生医療、ドラッグデリバリー

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

✔ 専門力

✔ 教養力

コミュニケーション力

✔ 展開力(探究力又は設定力)

✔ 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

本講義はライブ型（Zoom）講義である。
必要に応じて、各回の講義冒頭の10〜15分で過去の講義内容を振り返り、今回の講義の要点を示す。各回の講義最後の10〜15分に、講義内容の理解を確認するための小テストを課す場合がある。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	生体の細胞、組織及び臓器,生体材料等の医学・薬学的応用、滅菌、安全性	ヒトの身体の細胞、組織や臓器の構造の理解、再生医学における生体材料技術の貢献を理解できるようになる。
第2回	細胞接着、細胞培養基材、脱細胞	分子レベルでの細胞接着への理解と細胞培養の再生医療学への応用を理解できるようになる。
第3回	組織・臓器・生命体チップ	マイクロ流体デバイス上での細胞培養の基礎と、動物実験や臨床試験の代替法としての臓器・体チップへの応用を理解できるようになる。
第4回	細胞表層のナノ構造の解析	バイオマテリアル設計に必要な細胞表層のナノ構造を理解できるようになる。
第5回	バイオナノテクノロジー	バイオマテリアル設計に必要なナノテクノロジーを理解できるようになる。
第6回	タンパク質関連生体材料	構造タンパク質を利用した生体材料およびバイオコンジュゲートを理解できるようになる。
第7回	核酸関連生体材料	核酸を利用したナノ材料に関する知識を習得できるようになる。
第8回	生体模倣材料	生体模倣材料の概念および具体例に関する知識を習得できるようになる。
第9回	ドラッグデリバリーの基礎	ドラッグデリバリーの基礎知識を習得できるようになる。
第10回	ドラッグデリバリーシステムのためのバイオマテリアル	ドラッグデリバリーシステムに用いられる高分子材料に関する知識を習得できるようになる。
第11回	高分子複合体を利用した生体分子操作	高分子複合体を用いた生体分子の操作法を理解できるようになる。
第12回	生体触媒を利用する有機/高分子合成	生体触媒を利用する有機/高分子合成を理解できるようになる。
第13回	生体触媒の生体材料合成への応用	生体触媒を利用する生体材料合成を理解できるようになる。
第14回	超臨界流体を利用する生体材料合成	超臨界流体の基礎知識の習得し、超臨界流体を利用する生体材料合成を理解できるようになる。

授業時間外学修（予習・復習等）

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

Essential Biomaterials Science, David Williams, Cambridge University Press

参考書、講義資料等

Molecular Biology of the Cell, 6th Edition (Bruce Alberts et al., Garland Science)
Biochemistry, 4th Edition (Donald Voet, Judith G. Voet, Wiley)

成績評価の基準及び方法

１）　各々のトピックの理解度
２）　各教員による試験またはレポート
３）　全出席が原則である。

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

生物化学第一、生物化学第二、分子生物学第一、分子生物学第二、遺伝子工学、細胞工学を履修していること

国立大学法人東京工業大学