★細胞接着・タンパク質付着のメカニズム理解から様々な分析機器による測定・評価法まで！

★マテリアルズインフォマティクスは現状生体適合性や安全性の予測にどの程度活用できるのか？

情報科学活用の際のバイオマテリアル分野特有の課題や解決策、応用例・失敗例等について解説します！

バイオマテリアル表面の基礎および

解析・評価と情報科学活用法

―相互作用・生体適合性理解からマテリアルズインフォマティクス利用展開まで―

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

人工臓器､インプラント､人工心肺などの医療機器の安全性から細胞培養部材､食品パッケージ､生活用品の衛生管理､プラントの排水ライン､船舶コーティングなどに至るまで､様々な場面で人工物と生物(生体組織･微生物･細胞･生体分子)との界面(バイオ界面)の重要性は増しています｡

本セミナーでは､バイオ界面における､微生物､細胞､生体分子と人工材料の相互作用の基礎について学び､生体適合性や細胞接着性・タンパク質吸着性といった特性をいかに制御するかを表面･界面科学の観点を中心に解説します｡特にその評価方法､相互作用を決める相互作用の同定に関して､必要となる分析手法の原理から応用例までを詳細に述べます｡

後半では情報科学の生体材料(バイオマテリアル)開発への応用に関して説明します｡バイオマテリアル分野に特有の課題(実験データのばらつき､少ないデータ量､など)に関してまとめ､単分子膜･高分子薄膜設計への応用例について紹介し､その解決策(失敗例を含む)などに関しても解説します｡また､それらの利用に必要となる環境･ツール群も紹介します｡

◆受講後、習得できること

• 抗細胞接着･抗タンパク質吸着表面の設計･構築に関する基礎知識
• 界面科学を基軸とした細胞初期接着･タンパク質吸着現象の基礎の理解
• 細胞応答を決める材料細胞相互作用の理解
• 微生物の材料表面への接着の解析の概要の理解
• 生体適合性およびその評価法の基礎知識
• 生体材料表面近傍､バイオ界面における分子プロセス解析のための様々な手法の基礎知識
• 情報科学を用いた材料設計 (マテリアルズインフォマティクス)に関する基礎
  等

◆受講対象者

• 細胞の接着､タンパク質の吸着･変性等を抑える表面設計に携わっている研究者･技術者
• 情報科学を材料設計(特に生体材料)に応用したい方
• 今までに蓄積したデータを今後の材料設計に利用したい方
  等

担当講師

東京工業大学 物質理工学院　材料系　准教授 Ph.D 　林 智広 先生

セミナープログラム（予定）

１．生体(組織･細胞･生体分子)と人工物の界面
：バイオ界面および生体適合性の物理的基礎知識の理解
・目的に応じて求められる様々な生体適合性について
・水中における物質間の相互作用に関する基礎
・界面における分子の振る舞いの理解

２．抗付着性(抗細胞接着･抗タンパク質吸着特性)材料とその抗付着性のメカニズム
・抗付着性を引き起こす相互作用の種類
・親水性･疎水性との関係
：本当に濡れ性だけで議論できるのか?
・従来の抗付着性モデルとその限界
・合成分子･生体分子由来の単分子膜の例
―生体分子に学ぶ抗付着性表面の構築

３．バイオ界面の解析・評価方法について
・様々な界面計測手法の概論
：原子間力顕微鏡､水晶振動子マイクロバランス法､等各種分析装置による計測手法
・タンパク質・細胞の吸着・接着特性の評価法
・評価・判断のポイント
（個体差・実験誤差によるデータばらつきへの対処等）
・表面間力測定を用いた界面分子プロセスの解析
・様々なバイオ界面の測定例
：バイオセンサー､コンタクトレンズ､毛髪など

４．細胞接着のサイトの可視化
・細胞は材料の何を見て､自身の応答を決めるのか?
・原子間力顕微鏡を用いた細胞接着サイト可視化
：細胞の足場はどの様にデザインすれば良いのか?

５．細菌と人工物表面の界面
・顕微鏡観察では測定することが出来ない､細菌の3次元接着形態
・水晶振動子を用いた細菌と材料の相互作用の解析
：抗菌材料開発への展開

６．情報科学(インフォマティクス)のバイオマテリアル設計への応用
・バイオマテリアル設計への情報科学の応用における課題と問題点
・単分子膜･高分子薄膜の例
：材料の性能予測から､材料の提案
・インフォマティクス応用に関する注意点･失敗例
・生体適合性・安全性予測への適用可能性について
・より広大な材料探索空間の可能性について
・マテリアルズインフォマティクスに必要な環境･ツール群の紹介

＜質疑応答＞

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

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備考

※配布資料・講師への質問等について

●配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
（開催1週前～前日までには送付致します）。
＊準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
（土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）

●当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
（全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
●本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり
無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

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