医用高分子材料の基礎・要求特性および創製技術・応用展開・動向

現在、再生医療の発展やヘルスケア市場の開拓などによって、先進医療を支える医用材料の応用範囲が広がり、そのニーズが高まっています。 　本講座では、バイオ・医療の分野で用いられている高分子材料について、その構造・作製と高分子独自の特性と機能について解説します。生体と材料の基礎から始め、高分子系バイオマテリアルについての基礎、要求特性、創製技術、応用展開、動向、ニーズ、課題などについて紹介します。 　これらの知識によって生体と材料との関係についてのイメージをもつことができ、その上で新規の医用高分子材料を設計できるようになることを目指しています。

1. はじめに
   1. 生体物質とその環境条件を知る
      • バイオ物質の階層・生体組織の階層
      • 細胞結合と細胞外マトリックス・血液凝固反応・免疫反応
   2. ナノの世界とコロイドの世界
      • 分子間力支配
      • 微小環境における現象 (拡散・沈降)
      • コロイドと周囲の環境
      • 微粒子間相互作用と分散安定性
2. 高分子素材について
   1. 合成高分子素材
      • 合成方法・構造制御・物性・機能
   2. 天然素材
      • タンパク質
      • 酵素
      • 多糖類
      • DNA・RNA
      • 脂質
      • アッセイ方法
   3. ハイブリッド素材
      • ミネラル (リン酸カルシウム)
      • 金属 (金・銀)
      • 複合化例
3. 医用高分子のための改質・加工技術・分析
   1. 表面の改質・加工
      • 放電処理
      • コーティング処理
      • 表面グラフト重合
      • 固定化
      • 高分子積層
   2. 表面の分析
      • 形態観察
      • 表面組成
      • 接触角
      • 電気二重層
4. 医用高分子材料の特性と設計指針
   1. 生体適合性マテリアルの設計
   2. 表面エネルギーと表面張力
   3. 生体特異的親和性とその応用
      • 生体の糊 (細胞接着分子)
      • 高分子基材へのタンパク質吸着・細胞付着
   4. 分子認識とアフィニティ (リガンドとレセプター)
   5. 細胞足場の重要性
      • 細胞接着と運動
      • 接触指導と細胞付着
      • 細胞の生存と基材表面
5. 医用高分子材料の実例
   1. 高分子微粒子
      • 微粒子で検出する
      • 微粒子で見る
      • 微粒子で集める・分離する
      • 微粒子で増やす・作る
      • 微粒子で運ぶ
   2. 高分子医薬
      • 薬物の体内循環
      • ドラッグ・デリバリー
      • 放出制御 (分解性高分子)
      • 標的指向性 (バイオコンジュゲート)
      • 受動的ターゲティング ナノ粒子
      • 能動的ターゲティング
      • 細胞内へのデリバリー
   3. 人工臓器
   4. 組織工学と組織再生
6. 医用高分子材料の例をあげて、その発想を再考する
   • 高分子ミセル・高分子ナノゲル・高分子ナノシート
   • 細胞シート用単層微粒子膜・リポナノカプセル
7. まとめ
• 質疑応答・名刺交換