- 開講元
- 応用化学コース
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火3-4(G113)
- クラス
- -
- 科目コード
- CAP.I473
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2018年度
- 開講クォーター
- 1-2Q
- シラバス更新日
- 2018年5月23日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 英語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
現代科学技術の最先端であるナノテクノロジーは、1980年代前半、IBMチューリッヒのBinnig博士とRohrer博士による走査型プローブ顕微鏡の発明から生まれた。この講義では、それが、ナノスケールの世界に対して、どのように新しい方法論を与えたか、また物理から分子生物学に至る広い領域で、どのような展開がなされているかを議論する。
到達目標
この講義では、ナノテクノロジーとナノサイエンスの現状と、現代の最先端の研究にどのように導入されているかを理解する。
キーワード
ナノテクノロジー、走査型トンネル顕微鏡（STM）、原子間力顕微鏡（AFM）、近接場光学顕微鏡（SNOM）、単一分子計測(SMD)、バイオインターフェース、自己組織化単分子膜(SAM)
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
基礎と応用の講義、特定な課題についてのディスカッション、また、レポートと試験の為に課題を与える。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | ナノテクノロジーとナノサイエンス概論 | ナノテクノロジーとナノサイエンスの歴史と現状を理解する |
| 第2回 | 走査型プローブ顕微鏡の歴史：観察から操作まで | 走査型プローブ顕微鏡の歴史と現状を理解する |
| 第3回 | 走査型トンネル顕微鏡１：表面化学と相転移 | 走査型トンネル顕微鏡の表面化学と相転移への応用を理解する |
| 第4回 | 走査型トンネル顕微鏡２：自己組織化単分子膜 | 走査型トンネル顕微鏡の自己組織化単分子膜への応用を理解する |
| 第5回 | 原子間力顕微鏡１：生体分子と表面力 | 原子間力顕微鏡の生体分子と表面力測定への応用を理解する |
| 第6回 | 原子間力顕微鏡２：単一分子計測 | 原子間力顕微鏡の単一分子計測への応用を理解する |
| 第7回 | 近接場光学顕微鏡とその他の手法：蛍光寿命、近接場効果、今後の展望 | 近接場光学顕微鏡とその他の手法、ならびに今後の展望を理解する |
| 第8回 | ナノバイオテクノロジーの概要 | ナノバイオテクノロジーという研究分野が生まれた背景、分野の概要に関して理解する |
| 第9回 | バイオ界面の構築方法 | 生体と材料の界面を構築する方法を理解する |
| 第10回 | 医療分野におけるバイオ界面の重要性 | 医療分野におけるバイオ界面の重要性・応用例について理解する |
| 第11回 | バイオ界面における分子間相互作用1 | バイオ界面(水中)における相互作用を理解する:真空中・空気中の違いについて |
| 第12回 | バイオ界面における分子間相互作用2 | バイオ界面(水中)における相互作用を理解する:DLVO力・溶媒による力について |
| 第13回 | 分子間相互作用を利用したバイオセンシング | バイオセンシングの種類・原理について理解する |
| 第14回 | バイオ界面における分子間相互作用の解析 | 分子間相互作用の解析方法を理解する |
| 第15回 | ナノテクノロジーに関する総合討論 | 化学物質の構造と物性のナノスケールに至る新しい観点を理解する |
教科書
未定
参考書、講義資料等
未定
成績評価の基準及び方法
化学物質の構造と物性のナノスケールに至る新しい観点の理解度を評価する。期末レポート（80％）、演習ディスカッション（20％）で成績を評価する。
関連する科目
- CAP.I434 ： ナノ機能化学特論第一
- CAP.I444 ： ナノ機能化学特論第二
- MAT.C412 ： 高分子バイオマテリアル
- HCB.A561 ： ナノバイオ材料・デバイス概論
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
特になし。物理化学の基礎的な知識を有することが望ましい。
