バイオマテリアルの生体適合性のメカニズム解明およびデータ科学による材料設計

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本セミナーでは、人体と人工材料が触れた際に界面で起こる分子プロセス、細胞・組織応答に関して概説いたします。
全てのバイオデバイスの性能、組織・固体応答の起点となる界面の分子プロセスについて議論し、抗タンパク吸着特性、抗細胞接着特性、血液適合性の物理的起源について、近年の研究を紹介しつつ解説いたします。
また、後半では情報科学を用いたバイオマテリアル設計について解説いたします。

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プログラム

本セミナーでは、人体と人工材料が触れた際に、その界面で起こる分子プロセス、細胞・組織応答に関して概説します。全てのバイオデバイスの性能、組織・固体応答の起点となる界面の分子プロセスについて議論し、抗タンパク吸着特性、抗細胞接着特性、血液適合性の物理的起源について、近年の研究を紹介しつつ解説します。  また、後半では情報科学を用いたバイオマテリアル設計について解説します。最近注目を集めている情報科学の、バイオマテリアル設計への応用可能性を議論し、データベース構築、アルゴリズムの選択に関して、実例を交えながら解説します。また、最後に初心者のための情報科学的手法のツールについても紹介します。

  1. はじめに・バイオマテリアル概論
    1. 生体適合性とは
    2. 生体適合性研究の歴史・生体適合性の定義の変遷
  2. 抗タンパク吸着特性・抗細胞接着特性のメカニズム
    1. 様々な手法を用いたバイオ界面の解析
    2. 原子間力顕微鏡による材料観察
    3. 表面間力測定
    4. 表面選択的振動分光
    5. 質量分析による表面吸着タンパク質の解析
  3. 情報科学を用いたバイオマテリアル設計
    1. なぜ、バイオマテリアル分野で成功例が少ないか?
    2. どの様なデータが必要か?: データベースの構築方法
    3. アルゴリズムの選択
    4. データベースの質の重要性
    5. 機械学習を用いたスクリーニング~はずれのない材料設計へ
    6. 今後の展望

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