医用高分子の基礎と材料設計技術および応用展開・最新動向

医用高分子は、高分子科学の一研究領域として医療応用に関係する合成高分子科学の一領域として発達してきた。一方、バイオテクノロジーの進歩によって、遺伝子やタンパク質などの生体高分子が自由自在に設計、生産できるようになり、その合成法も生物を用いない方法が可能となった。これにより、合成高分子と生体高分子を融合する新しい化学が生まれてきた。法律的にも薬事法が薬機法になり、医薬と医療機器、さらに再生医療も含めた法律が施行され、それらにかかわる医用高分子の役割はますます重要になっている。 　「バイオ医用高分子」 (日本化学会編集、伊藤嘉浩著、共立出版) が刊行されたので、それをもとに、従来の生体高分子、合成高分子の基礎から、これらの分子レベルでの化学修飾、進化分子工学とよばれる新しい方法論、バイオ複合材料までを基礎として解説し、応用展開では、これらの化学の医療領域での貢献を、診断、治療の観点からコンパニオン診断薬、マイクロ化学、診断治療学、バイオ医薬 (抗体医薬、ペプチド医薬、核酸医薬) 、遺伝子治療、ドラッグデリバリーシステム (DDS) 、人工臓器、再生医療について最新動向とともに解説する。新型コロナウイルス対策とも深くかかわることから、それらもトピックスとして紹介する。

1. 生体高分子とその生合成の仕組み【基礎】
   1. 核酸
   2. タンパク質
   3. 糖
   4. 脂質
2. 生命科学の発展から生まれた遺伝子工学、タンパク質工学などのバイオテクノロジー
   1. 遺伝子工学
   2. PCR
   3. タンパク質工学
   4. 抗体工学
3. 合成高分子
   1. 高分子合成法
   2. 重合法
   3. 高分子修飾法
   4. 医用材料に用いられる高分子
   5. 表面修飾による生体機能化
   6. 生体高分子の固相合成法
4. 生体高分子設計における変革をもたらした進化分子工学
   1. 進化分子工学の原理
   2. 核酸
   3. ペプチドの進化分子工学
5. バイオテクノロジーによる生体高分子と合成高分子の融合
   1. 非天然核酸導入オリゴヌクレオチド
   2. 非天然アミノ酸導入タンパク質
6. 化学による生体高分子と合成高分子の融合
   1. 有機化学修飾法 (含むクリック反応)
   2. 高分子反応による融合
   3. 固定化酵素
   4. 固定化生体分子による生体機能化材料
7. 診断のための医薬品、医療機器 【医療応用】
   1. 体外診断薬
   2. 体内診断薬
   3. 診断治療学
8. 治療のための医薬品
   1. タンパク質医薬
   2. 抗体医薬
   3. ペプチド医薬
   4. 遺伝子医薬
   5. 核酸医薬
9. ドラッグデリバリー
   1. 製剤学としてのDDS
   2. 分子DDS
10. 医療機器、人工臓器材料、再生医療
    1. 人工臓器材料
    2. 生体組織工学
    3. 再生医療工学
• 質疑応答