H30年度 医用材料学   Biomedical Materials

文字サイズ 

アップデートお知らせメールへ登録 お気に入り講義リストに追加
開講元
生命理工学系
担当教員名
丸山 厚  三原 久和  田川 陽一  堤 浩 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火3-4(W541)  金3-4(W541)  
クラス
-
科目コード
LST.A342
単位数
2
開講年度
H30年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
H30年6月28日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
アクセスランキング

講義の概要とねらい

材料とタンパク質や細胞との相互作用について基礎的な知識を習得する。また、医用材料の分子設計法や合成法、生体応答を制御するのに重要な表面・界面の修飾や解析法さらに、糖、タンパク質および核酸等の生体分子との複合材料(バイオコンジュゲート材料)についても、その基礎的知識を提供する。
先端医薬・医療の分野で、材料と生体あるいは生体を構成する器官や組織、細胞や細胞外基質との相互作用を巧みに生かした、新しい診断や治療の方法がきわめて重要となってきている。生体やその構成要素と直接あるいは間接に接触させて、傷んだ組織や器官あるいは機能の診断や治療を行い、さらにある場合には損傷部を補ったり置き換えたりするために用いる材料を医用材料(バイオマテリアル)とよぶ。医療材料の概念とその基礎について学習する。

到達目標

本講義を履修することで次の能力を習得する。
1) 医用材料とは何か。その役割や意義を説明できる。
2) 材料と生体との界面で起こる現象を説明でき、材料設計の指針を与えられる。
3) 生体由来材料の種類、特徴と用途を説明できる。
4) 高分子医療材料の種類、特徴と用途を説明でき、その合成法や解析法が提案できる。
5) 表面修飾やバイオコンジュゲーションの意義が説明でき、そのための反応が提案できる。

キーワード

材料・生体界面、生体由来材料、生体適合性、血液適合性、ドラッグデリバリーシステム、組織工学、ハイドロゲル

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

講義の前半では、前回のポイントを復習します。講義の後半では、その日の講義に関する演習に取り組んでもらいます。各回の学習目標をよく読み、予習・復習を行ってください。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 医用材料とは:種類と用途 医用材料の用途とその材料の概要の理解
第2回 医用高分子材料の調製法:フリーラジカル重合 モノマー構造と反応性、ラジカル重合の機構の理解
第3回 医用高分子材料の調製法:リビング重合法、重縮合 アニオン重合、リビングラジカル重合、重縮合、ポリアミノ酸合成の説明
第4回 多相系医用材料の合成と生体機能 ブロック共重合体、グラフト共重合体の合成法、生体特異性の理解
第5回 理解度確認総合演習、講義内容の流れの説明 第一回から4回までの内容の演習形式による確認 第一回から4回までの内容の演習形式による確認
第6回 医用材料の生体親和性:材料界面特性、タンパク質吸着、細胞応答 表面特性とタンパク質吸着、接着タンパク質、細胞接着、増殖の理解
第7回 血液適合性高分子材料 血液凝固反応、細胞膜類似表面、多相系材料と血液適合性の理解
第8回 ドラッグデリバリーシステム用材料、医用ポリマーゲル、ナノ粒子 薬物徐放と担体、ハイドロゲルの構造と物性、ターゲティングの理解と体内動態、ナノ粒子とEPR効果
第9回 高分子表面修飾と表面改質、バイオコンジュゲート材料 表面グラフト法の種類と特徴、生体高分子の活用と化学修飾法、架橋剤の選択
第10回 理解度確認総合演習、講義内容の流れの説明 第6回から9回までの内容の演習形式による確認 第6回から9回までの内容の演習形式による確認
第11回 生体由来バイオマテリアルの構造と特性 接着性タンパク質、コラーゲン、多糖の説明
第12回 生体由来バイオマテリアルの医療応用 細胞接着制御、細胞培養、分離材料への応用
第13回 細胞工学・組織工学に求められるバイオマテリアル 細胞治療、スキャホルド、細胞シートの理解
第14回 診断・検査用材料 診断用マイクロスフィア、免疫凝集試験の理解
第15回 理解度確認総合演習、講義内容の流れの説明 第11回から14回までの内容の演習形式による確認 第11回から14回までの内容の演習形式による確認

教科書

ポリマーバイオマテリアル(コロナ社)

参考書、講義資料等

バイオマテリアル(コロナ社)、バイオマテリアルの基礎(日本医学館)

成績評価の基準及び方法

材料表面での生体反応を制御するための材料設計、種々の医用用途に対応するために求められる材料の性質を考え、応用するための理解度を評価。配点は、中間試験・期末試験(80%)、演習(20%)

関連する科目

  • 生体高分子工学
  • 細胞工学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

生物化学第一、第二、有機化学第一〜第四を履修していること、または同等の知識があること。

このページのトップへ