医用材料 人工臓器 書籍

No.1703


 

Encyclopedia of Advanced Biomaterials

先端バイオマテリアルハンドブック

・ バイオマテリアルの概念と最近の動向を整理し、基礎から応用、実用化までを網羅。

・ 人工臓器の最新動向から、再生医療や組織培養、DDS、医療計測など、最先端のバイオマテリアルの動向を紹介。

・ 生体作用と機能制御を行える材料として注目されていることを踏まえて、バイオマテリアルの生体反応を概説。

・ 薬事法とその規制に基づく機器開発の勘所と、安全性および臨床における評価を掲載。

・ マテリアルとしての理工学的な計測法、生体外(in vitro)、生体内(in vivo)と多様な評価法を解説。


発刊

2012年6月

体裁 B5判 656頁
定価 52,000円(税抜)
発行 (株)エヌ・ティー・エス
販売 (株)技術情報協会

監修者・執筆者一覧(敬称略)

【監修】(50音順)
秋吉 一成 京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻 教授
石原 一彦 東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 バイオエンジニアリング専攻 教授
山岡 哲二 独立行政法人国立循環器病研究センター研究所 生体医工学部 部長
 
【執筆者】(掲載順) 計163名
石原 一彦 東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 バイオエンジニアリング専攻 教授
井上 祐貴 東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 助教
玉田  靖 独立行政法人農業生物資源研究所 遺伝子組換え研究センター 新機能素材研究開発ユニット長
柿木佐知朗 独立行政法人国立循環器病研究センター研究所 先進医工学部門 生体医工学部 研究員
山岡 哲二 独立行政法人国立循環器病研究センター研究所 生体医工学部 部長
里見 智美 独立行政法人医薬品医療機器総合機構 医療機器審査第二部 審査専門員
赤尾 賢一 日本分光株式会社 赤外ラマン技術部 応用技術一課 課長
森田 成昭 名古屋大学 エコトピア科学研究所 助教
尾崎 幸洋 関西学院大学 理工学部 教授
大久保優晴 日本分光株式会社 赤外ラマン技術部 応用技術一課
鈴木 利明 関西学院大学 理工学部 尾崎研究室
中尾 愛子 独立行政法人理化学研究所 仁科加速器研究センター 共用促進・産業連携部 産業連携チーム
福間 剛士 金沢大学 自然科学研究科 電子情報工学専攻 教授
森居 隆史 株式会社生体分子計測研究所 取締役 生体分子計測事業部長
小谷 則遠 株式会社生体分子計測研究所 研究員
和久井 文 国立精神・神経センター(現 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター)
河野 朋子 国立精神・神経センター(現 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター)
青山 一弘 日本エフイー・アイ株式会社/大阪大学 大学院生命機能研究科
諸根 信弘 国立精神・神経センター(現 独立行政法人国立精神・神経医療研究センター)
/ 京都大学 物質─細胞統合システム拠点
大柿 真毅 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 BT 応用技術部 部長
澤村 義巳 大塚電子株式会社 開発生産本部 開発3 部 開発1 グループ 主査
栗原 和枝 東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 多元物質科学研究所 教授
梶原 大介 GE ヘルスケア・ジャパン株式会社 ライフサイエンス統括本部
サイエンティフィックサポート営業部 営業二課 課長
岡畑 惠雄 東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 教授
古澤 宏幸 東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 助教
飯野 亮太 東京大学 大学院工学系研究科 応用化学専攻
岸田 晶夫 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 機能分子研究部門 分子制御分野 教授
池上 真弓 大塚電子株式会社 開発生産本部 基盤研究部 主任
松岡 秀樹 京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻 准教授
松尾亮太郎 スペクトリス株式会社 マルバーン事業部 アプリケーション係長
花方 信孝 独立行政法人物質・材料研究機構 ナノテクノロジー融合ステーション
ステーション長生体機能材料ユニット生命機能制御グループ グループリーダー
/北海道大学 大学院 生命科学院 教授
田名網健雄 横河電機株式会社 研究開発本部 センシング研究所 バイオセンシング研究室 室長
景  虹之 横河電機株式会社 ライフサイエンスセンター 開発課 技術部長
井野 礼子 ベックマン・コールター株式会社 ライフサイエンステクニカルマーケティング統括部門
サイトメトリー課 マネージャー
野 邦彦 ベックマン・コールター株式会社 ライフサイエンステクニカルマーケティング統括部門
サイトメトリー課 主席
北村  朗 北海道大学 大学院先端生命科学研究院 細胞機能科学分野 助教
金城 政孝 北海道大学 大学院先端生命科学研究院 細胞機能科学分野 教授
岸  武人 株式会社島津製作所 分析計測事業部 NDI ビジネスユニット CT グループ 課長
滝  克彦 日本ビジュアルサイエンス株式会社 代表取締役
木村 浩志 DS ファーマバイオメディカル株式会社 営業本部 テクニカルサービスグループ グループマネージャー
渡邊 重明 住商ファーマインターナショナル株式会社 創薬推進部 部長補佐 横浜サポートセンター長
サイエンスサポートリーダー
竹田  稔 アイハート・メディカル株式会社 事業部長
亀田 晴子 ボストン・サイエンティフィック ジャパン株式会社 インターベンショナルカーディオロジー事業部
マーケティング部
藤原 倫行 株式会社日立メディコ 応用機器マーケティング本部
藤井 博匡 札幌医科大学 医療人育成センター 教養教育研究部門 教授
江本 美穂 札幌医科大学 医療人育成センター  
米山 隆之

日本大学 歯学部 歯科理工学教室 教授

茂呂  徹 東京大学 大学院医学系研究科 関節機能再建学講座 特任准教授
巽  英介 独立行政法人国立循環器病研究センター 研究所 人工臓器部長 研究開発基盤センター
知的資産部長
西村  隆 東京都健康長寿医療センター 心臓外科部長/東京大学 大学院医学系研究科
重症心不全治療開発講座 特任准教授
小泉 智徳 旭化成メディカル株式会社 血液浄化技術開発部
秋澤 忠男 昭和大学 医学部内科学講座 腎臓内科学部門
平  嗣良 グンゼ株式会社 研究開発部 第五研究室 チーフ研究員
河合 勝也 京都大学 大学院医学研究科 感覚運動系外科学講座 形成外科学 准教授
森本 尚樹 京都大学 大学院医学研究科 感覚運動系外科学講座 形成外科学 講師
鈴木 茂彦 京都大学 大学院医学研究科 感覚運動系外科学講座 形成外科学 教授
玄  丞烋 京都工芸繊維大学 特任教授
渡邉 順司 甲南大学 理工学部機能分子化学科 材料プロセス化学 生体材料創成学 准教授
田畑 泰彦 京都大学 再生医科学研究所 生体組織工学研究部門 生体材料学分野 教授
河野 喬仁 東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 多元物質科学研究所 助手
下村 政嗣 東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 多元物質科学研究所 教授
藤枝 俊宣 東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 助手
武岡 真司 早稲田大学 理工学術院 教授
菊池 正紀 独立行政法人物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
ナノバイオ分野 生体機能材料ユニット バイオセラミックスグループ グループリーダー
竹澤 俊明 独立行政法人農業生物資源研究所 動物科学研究領域 農林水産省アグリ・ヘルス実用化
研究促進プロジェクト(ビトリゲル)プロジェクトリーダー
岩ア 泰彦 関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 生体材料学研究室 教授
金野 智浩 東京大学 大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻 特任准教授
下田 麻子 京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻 日本学術振興会特別研究員
秋吉 一成 京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻 教授
山下  敦 シンガポール科学技術研究所 IBN,バイオ工学・ナノテクノロジー研究所
熊代 善一 東京女子医科大学 先端生命医科学研究所 特任助教
小林  純 東京女子医科大学 先端生命医科学研究所 講師
岡野 光夫 東京女子医科大学 教授 先端生命医科学研究所 所長
菱川 慶一 東京大学 大学院医学系研究科 先端腎臓・再生医学講座 准教授
岩永進太郎 東京大学 生産技術研究所 ERATO 竹内バイオ融合プロジェクト 特任研究員
中村 真人 富山大学 大学院理工学研究部(工学) 教授
松崎 典弥 大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 助教
明石  満 大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 教授
藤里 俊哉 大阪工業大学 工学部 生体医工学科 教授
馬原  淳 独立行政法人国立循環器病研究センター研究所 生体医工学部 研究員
大矢 裕一 関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授
高橋 治子 京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻 日本学術振興会特別研究員
河野 健司 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授
鈴木  亮 帝京大学 薬学部 薬物送達学研究室
小田 雄介 帝京大学 薬学部 薬物送達学研究室
丸山 一雄 帝京大学 薬学部 薬物送達学研究室
小暮健太朗 京都薬科大学 薬品物理化学分野 教授
林  泰弘 北海道大学 薬学研究院 未来創剤学研究室 特任助教
原島 秀吉 北海道大学 大学院薬学研究院 医療薬学部門 薬剤分子設計学研究室 教授
中山 正道 東京女子医科大学 先端生命医科学研究所 講師
位 啓史 東京大学 大学院医学系研究科 疾患生命工学センター 臨床医工学部門 准教授
櫻井 和朗 北九州市立大学 国際環境工学部 教授
望月 慎一 北九州市立大学 国際環境工学部 特任講師
良元 伸男 名古屋大学 大学院生命農学研究科 産業生命工学研究分野
黒田 俊一 名古屋大学 大学院生命農学研究科 産業生命工学研究分野
由井 伸彦 東京医科歯科大学 大学院医歯学総合研究科 有機材料学分野 生体材料工学研究所
有機材料分野 教授
川下 将一 東北大学 大学院医工学研究科 医工学専攻 准教授
李  志霞 広西大学 化学化工学院 特任教授
松村 保広 独立行政法人国立がん研究センター東病院 臨床開発センター がん治療開発部 部長
岡田 弘晃 株式会社岡田DDS 研究所 所長/東京薬科大学 名誉教授
小河 崇也 Meiji Seika ファルマ株式会社 医薬総合研究所 CMC 研究所 薬剤研究室
田中  晃 東京薬科大学 大学院薬学研究科 博士課程三年
金沢 貴憲 東京薬科大学 薬学部 製剤設計学教室 助教
長崎 幸夫 筑波大学 数理物質系 教授
金山 直樹 独立行政法人理化学研究所 前田バイオ工学研究室 協力研究員
前田 瑞夫 独立行政法人理化学研究所 前田バイオ工学研究室 主任研究員
長峯 邦明 東北大学 大学院工学研究科 バイオロボティクス専攻 助教
西澤 松彦 東北大学 大学院工学研究科 バイオロボティクス専攻 教授
三林 浩二 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 センサ医工学分野 教授
磯部 徹彦 慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 大学院理工学研究科 総合デザイン工学専攻
機能デザイン科学専修 教授
嶋田 直彦 九州大学 先導物質化学研究所 融合材料部門 生体融合材料分野 特任助教
丸山  厚 九州大学 先導物質化学研究所 生体融合材料分野 教授
高井まどか 東京大学 大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻 教授
合田 達郎 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所
宮原 裕二 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 システム研究部門 制御分野 教授
高田 紀子 大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所 装置開発室 技術職員
王  志宏 名古屋大学 革新ナノバイオデバイス研究センター
宇理須恒雄 名古屋大学 革新ナノバイオデバイス研究センター 特任教授
馬渡 和真 東京大学 大学院工学系研究科 応用化学専攻 准教授
北森 武彦 東京大学 大学院工学系研究科 応用化学専攻 教授
谷口妃代美 株式会社日立製作所 中央研究所 フェロー戦略プロジェクト 研究員
神原 秀記 株式会社日立製作所 中央研究所 フェロー
越智 里香 京都大学 大学院工学研究科 合成・生物化学専攻 生物有機化学講座 浜地研究室
M地  格 京都大学 大学院工学研究科 合成・生物化学専攻 生物有機化学分野 教授
佐藤 英俊 関西学院大学 理工学部 生命科学科 准教授
大嶋 佑介 愛媛大学 大学院医学系研究科 分子病態医学分野院 助教 医学部付属病院先端医療創生センター
木村 啓志 東京大学 生産技術研究所 特任助教
酒井 康行 東京大学 生産技術研究所 教授
藤井 輝夫 東京大学 生産技術研究所 教授
樋口 秀男 東京大学 大学院理学系研究科 教授
権田 幸祐 東北大学 大学院医学系研究科 ナノ医学寄附講座 講師
曽我 公平 東京理科大学 基礎工学部 材料工学科 教授
大塚 英典 東京理科大学 理学部第一部 応用化学科 准教授
澤田 敏樹 東京大学 駒場オープンラボラトリー 助教
芹澤  武 東京工業大学 大学院理工学研究科 有機・高分子物質専攻 教授
宮田 隆志 関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授
畠山  士 東京工業大学 ソリューション研究機構 医療・バイオプロジェクト 特任講師
半田  宏 東京工業大学 ソリューション研究機構 大学院生命理工学研究科 生命情報専攻 教授
橘  洋一 独立行政法人国立循環器病研究センター研究所 生体医工学部
岡田 浩一 クラレメディカル株式会社 社長補佐
福田 達也 旭化成メディカル株式会社 セパセル事業部 技術開発部 部長
横溝 朋久 旭化成メディカル株式会社 セパセル事業部 技術開発部 主幹研究員
甲斐多佳子 旭化成メディカル株式会社 セパセル事業部 技術開発部 主幹研究員
三浦 司和 旭化成クラレメディカル株式会社 医療製品開発本部 本部長
松本 智勇 HOYA 株式会社 PENTAX ニューセラミックス事業部 戦略企画室 第一チーム チームリーダー
高見 公彰 オリンパス テルモ バイオマテリアル株式会社 開発部 開発2 グループ
井上  晃 オリンパス テルモ バイオマテリアル株式会社 開発部 開発2 グループ チーフマネージャー
鈴木 啓子 オリンパス テルモ バイオマテリアル株式会社 開発部 開発3 グループ
重松  貴 オリンパス テルモ バイオマテリアル株式会社 開発部 部長
渡辺 剛士 株式会社メニコン 総合研究所 材料開発課 課長
兼子 博章 帝人株式会社 新事業開発推進グループ 融合技術研究所 第三研究室 室長
土居 憲司 ナカシマメディカル株式会社 顧問
植月 啓太 ナカシマメディカル株式会社 開発部 開発グループ 研究員
福田 英次 ナカシマメディカル株式会社 開発部 開発グループ 研究員
浅原 智彦 株式会社メドジェル
鄭  雄一 東京大学 大学院工学系研究科(医学系研究科兼担) バイオエンジニアリング専攻専攻長 教授
鈴木 茂樹 株式会社ネクスト21
原田 直純 株式会社イミュノフロンティア 研究推進部 部長
井家 益和 株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング 自家培養表皮「ジェイスR」プロダクトマネージャー
製品開発部 部長
西谷 孝子 ナノキャリア株式会社 事業開発部
坂井 秀昭 株式会社セルシード 知的財産部長
牛山 博之 株式会社サンメディカル技術研究所 事業管理本部 本部長 取締役
近田 英一 株式会社ビーエムジー 取締役 研究開発グループ長

 

■ 目 次

第1編 バイオマテリアル─総論
総説 <石原 一彦>
  1 はじめに─材料からバイオマテリアルへ─
  2 バイオマテリアルの考え方
  3 バイオマテリアルに期待すること
  4 バイオマテリアル界面の制御について
  5 おわりに

第2編 バイオマテリアルの生体反応

第1章 初期吸着 <井上 祐貴>
  1 はじめに
  2 初期生体反応の階層構造
  3 タンパク質吸着挙動の解析の実際
  4 高密度ポリマーブラシ表面におけるタンパク質吸着量
  5 自己組織化単分子膜上に吸着したタンパク質の構造変化
  6 モデル表面に対するタンパク質吸着力の解析
  7 おわりに

第2章 血液凝固 <玉田 靖>
  1 はじめに
  2 血液凝固機構
  3 抗血栓性材料の開発
  4 結語

第3章 免疫と炎症 <柿木佐知朗/山岡 哲二>
  1 はじめに
  2 急性炎症と慢性炎症
  3 異物に対する免疫応答と炎症
  4 バイオマテリアルと炎症
  5 まとめ


第3編 医療機器に関する薬事規制

第1章 医療機器開発と薬事規制 <里見 智美>
  1 はじめに
  2 医療機器とは
  3 医療機器の審査
  4 承認審査とは
  5 PMDAの相談制度
  6 最後に

第2章 医療機器承認申請のための評価 <里見 智美>
  1 はじめに
  2 根拠資料に記載する内容
  3 試験項目について
  4 最後に


第4編 バイオマテリアルの評価

第1章 評価法と概念 <石原 一彦>
  1 バイオマテリアルの評価とは
  2 生体反応の階層性
  3 生体安全性の評価
  4 生体適合性とは
  5 バイオマテリアルと細胞の相互作用の観察による生体適合性の評価
  6 細胞内分子反応の解析に基づく生体適合性評価

第2章 表面・界面の計測法 <赤尾 賢一>

1節 赤外分光法 <赤尾 賢一>
  1 赤外分光法の概略
  2 FTIR の測定原理
  3 全反射法(ATR法)を利用した表面分析
  4 顕微赤外分光法
  5 おわりに

2節 赤外分光法─ 操作 <森田 成昭/尾崎 幸洋>
  1 はじめに
  2 水の赤外スペクトル
  3 外部反射法と内部反射法
  4 含水高分子フィルムの赤外スペクトル測定

3節 レーザラマン分光法 <大久保優晴>
  1 はじめに
  2 ラマン分光法の概要

4節 ラマン分光法─ 操作 <鈴木 利明/森田 成昭/尾崎 幸洋>
  1 ラマン分光法の特色
  2 ラマン分光装置─ 操作
  3 いろいろなラマン分光法
  4 ラマン分光法を用いたバイオマテリアルの応用例

5節 X線光電子分光法(X─ ray Photoelectron Spectroscopy) <中尾 愛子>
  1 はじめに
  2 X線光電子分光法の原理
  3 定性分析
  4 定量分析
  5 化学状態分析
  6 シェークアップサテライト
  7 価電子帯スペクトル
  8 帯電補正
  9 深さ方向分析
  10 バイオマテリアルへの応用

6節 原子間力顕微鏡(atomic force microscope ; AFM) <福間 剛士>
  1 概要
  2 動作原理
  3 AFM によるバイオマテリアルの評価

7節 高速AFM <森居 隆史/小谷 則遠>
  1 はじめに
  2 高速AFM による生命現象の可視化
  3 おわりに

8節 透過型電子顕微鏡法:組織・細胞の3 次元メゾスケール構造解析 
<和久井 文/河野 朋子/青山 一弘/諸根 信弘>
  1 はじめに
  2 培養細胞の細胞膜直下近傍の構造解析
  3 培養細胞の細胞質内部・核膜の構造解析
  4 培養細胞の細胞膜ドメインの3 次元構造解析
  5 厚みのある脳組織の3 次元構造解析
  6 おわりに

9節 走査型電子顕微鏡を用いたバイオマテリアルの評価法 <大柿 真毅>
  1 概要
  2 SEMのしくみと機能
  3 マテリアルの観察

10節 エリプソメトリ <澤村 義巳>
  1 はじめに
  2 エリプソメトリの原理
  3 エリプソメトリの光学系
  4 光学干渉モデルによるデータ解析
  5 おわりに

11節 表面力測定による生体分子の相互作用の研究 <栗原 和枝>
  1 はじめに
  2 表面力測定
  3 高分子電解質ブラシ
  4 キレート膜の間の相互作用
  5 酵素複合体における基質特異的相互作用の直接評価
  6 おわりに

12節 表面プラズモン─Biacore の活用 <梶原 大介>
  1 はじめに
  2 相互作用測定法
  3 表面プラズモン共鳴(SPR)センサを構成する要素技術
  4 反応速度定数算出の意義
  5 熱力学的パラメータの算出
  6 活性分子濃度の算出(検量線を用いない濃度測定)

13節 水晶発振子を用いた生体分子のナノ界面での粘弾性測定 <岡畑 恵雄/古澤 宏幸>
  1 はじめに
  2 測定方法
  3 生体分子の水和と粘弾性測定
  4 おわりに

14節 全反射照明蛍光顕微鏡 <飯野 亮太>
  1 はじめに
  2 界面における光の全反射とエバネッセント光
  3 エバネッセント光による照明法:プリズム型と対物レンズ型
  4 対物レンズ型全反射照明蛍光顕微鏡の構築
  5 蛍光色素の1 分子観察
  6 応用例:生きた細胞内の緑色蛍光タンパク質の1 分子観察
  7 蛍光以外への応用例:全反射照明暗視野顕微鏡
  8 結語

15節 表面接触角 <岸田 晶夫>
  1 接触角について
  2 接触角の測定法
  3 固体の表面自由エネルギーγSの求め方
  4 接触角とバイオマテリアル

第3章 微粒子の計測法

1節 静的光散乱法(static light scattering ; SLS) <池上 真弓>
  1 はじめに
  2 原理
  3 重量平均分子量解析(Zimm Plot)
  4 慣性半径
  5 第二ビリアル係数(A2)
  6 さまざまなプロット

2節 動的光散乱法(dynamic light scattering ; DLS)<池上 真弓>
  1 はじめに
  2 原理
  3 光子相関法
  4 解析法

3節 X線・中性子小角散乱法 <松岡 秀樹>
  1 小角散乱とは
  2 小角散乱から得られる情報
  3 高分子ミセルへの応用例
  4 まとめ

4節 ゼータ電位 <松尾亮太郎>
  1 はじめに
  2 コロイド化学
  3 コロイド安定性とDVLO 理論
  4 電気二重層とゼータ電位
  5 ゼータ電位に対する影響因子
  6 界面動電効果
  7 電気泳動移動度の測定 8 バイオマテリアルへの応用事例

第4章 In vitro 評価法

1節 DNAマイクロアレイ <花方 信孝>
  1 はじめに
  2 DNA マイクロアレイ解析の生体材料の評価および設計への応用
  3 おわりに

2節 PCR法 <岸田 晶夫>
  1 PCR 法とは
  2 PCR の原理
  3 RT─PCR
  4 リアルタイムPCR
  5 バイオマテリアル評価への応用例:HSP mRNA 発現評価

3節 共焦点レーザ蛍光顕微鏡 <田名網健雄/景 虹之>
  1 はじめに
  2 共焦点の原理と特長
  3 スキャナの構成と原理
  4 特長
  5 測定例
  6 まとめ

4節 フローサイトメーターの原理と応用 <井野 礼子/野 邦彦>
  1 フローサイトメーターの原理
  2 フローサイトメーターの応用

5節 FCS(蛍光相関分光法) <北村 朗/金城 政孝>
  1 はじめに
  2 蛍光相関分光法の原理と装置
  3 蛍光相関分光法を用いた生体試料の解析
  4 まとめと展望

6節 マイクロCT <岸 武人/滝 克彦>
  1 X線CTの歴史
  2 工業用X線CT
  3 島津製作所工業用X線CTの特長
  4 X線CTデータと3次元画像処理
  5 マイクロCTによる研究事例紹介
  6 まとめ

第5章 In vivo 評価法

1節 核磁気共鳴画像法(magnetic resonance imaging system ; MRI) <木村 浩志>
  1 はじめに
  2 MRI 装置
  3 撮像シークエンス
  4 撮像画像例
  5 造影画像
  6 おわりに

2節 In vivo 発光・蛍光イメージャー <渡邊 重明>
  1 はじめに
  2 光イメージングの方法と種類
  3 装置について
  4 アプリケーションおよび評価方法

3節 血管内内視鏡 <竹田 稔>
  1 概要
  2 特徴
  3 構造
  4 種類
  5 今後の可能性

4節 血管内超音波診断法(IVUS) <亀田 晴子>
  1 IVUS とは
  2 IVUS カテーテルの種類と特性,装置
  3 定量的評価・定性的評価/
  4 IVUS の有用性
  5 組織性状診断ソフト:iMap
  6 まとめ

5節 光トポグラフィ <藤原 倫行>
  1 はじめに
  2 計測原理
  3 光トポグラフィ計測
  4 応用例と今後の課題と展望

6節 電子スピン共鳴(ESR)イメージング <藤井 博匡/江本 美穂>
  1 はじめに
  2 in vivo ESR 計測用の新しい共振器の開発
  3 ESR イメージング用コントラスト剤:ニトロオキシド化合物の利用
  4 in vivo ESR イメージング実験の実際
  5 ESRイメージング法による応用研究について
  6 現状での問題点と将来展望


第5編 医療における最先端バイオマテリアル

第1章 人工臓器用バイオマテリアル

1節 歯科─ 金属材料系 <米山 隆之>
  1 歯科材料
  2 成形修復
  3 歯冠修復
  4 欠損補綴
  5 歯科鋳造用合金
  6 その他

2節 整形外科 <茂呂 徹>
  1 はじめに
  2 生体材料の種類と用途
  3 人工関節

3節 循環器─人工心臓T:次世代型人工心臓研究開発の現況<巽 英介>
  1 はじめに
  2 人工心臓の歴史と現在の開発目標
  3 全置換型人工心臓(TAH)と補助人工心臓(VAD)
  4 拍動流人工心臓と連続流人工心臓
  5 体内埋込み型人工心臓
  6 拍動流型VAD の開発
  7 連続流型VAD の開発
  8 おわりに

4節 循環器─人工心臓U <西村 隆>

5節 代謝系─人工腎臓T <小泉 智徳>
  1 はじめに
  2 人工腎臓(透析)膜の特徴
  3 分子量分画性
  4 生体適合性について
  5 透析治療施行手法 6 おわりに

6節 代謝系─人工腎臓U <秋澤 忠男>
  1 はじめに
  2 透析を要する患者の現況
  3 透析療法に求められる透析膜の特性/
  4 透析療法の現状
  5 透析療法の展望

7節 皮膚T(皮膚関連バイオマテリアル) <平 嗣良>
  1 はじめに
  2 皮膚とバイオマテリアル
  3 人工真皮
  4 皮膚関連バイオマテリアルの商業的および薬事的側面
  5 おわりに

8節 皮膚U(人工真皮) <河合 勝也/森本 尚樹/鈴木 茂彦>
  1 はじめに
  2 人工真皮の問題点と最新の臨床応用
  3 人工真皮+ bFGF 併用療法
  4 bFGF 徐放性人工真皮の開発
  5 医師主導型臨床治験
  6 自家培養真皮
  7 人工真皮の今後の課題

9節 安全性と機能性に優れた医療用接着剤 <玄 丞烋>
  1 はじめに
  2 研究内容
  3 おわりに

第2章 再生医療・組織工学用バイオマテリアル

1節 材料系バイオマテリアル

1 アモルファスポリマーが創り出す組織再生用マテリアル <渡邉 順司>
  1.1 ポリマーバイオマテリアル
  1.2 アモルファスポリマー
  1.3 親水─ 疎水型ブロックポリマーが示す自発的な連通管構造の構築
  1.4 アモルファスポリマーが示す選択的な分子の取込み

2 細胞の再生誘導能力を高める新世代型バイオマテリアル <田畑 泰彦>
  2.1 再生医療におけるバイオマテリアルの重要性
  2.2 細胞の再生誘導能力を高めるバイオマテリアルを利用した再生治療の実際
  2.3 再生医療に対するバイオマテリアル技術の新しい展開
  2.4 ますます高まる再生医療へのバイオマテリアルの貢献

3 ハニカムフィルムによる細胞機能制御 <河野 喬仁/下村 政嗣>
  3.1 はじめに
  3.2 自己組織化によるハニカム状多孔質フィルムの作製
  3.3 ハニカム状多孔質フィルム上での細胞培養
  3.4 おわりに

4 高分子超薄膜(ナノシート)の外科手術用創傷被覆材 <藤枝 俊宣/武岡 真司>
  4.1 はじめに
  4.2 ナノシートの作製およびその物性
  4.3 ナノシートの創傷被覆材としての医療応用
  4.4 薬物担持ナノシートの作成と評価
  4.5 細胞足場用機能性薄膜への展開
  4.6 おわりに

5 骨ナノ構造の再現─水酸アパタイトとコラーゲンの自己組織化─ <菊池 正紀>
  5.1 生体の模倣
  5.2 骨の進化と階層構造
  5.3 骨のナノ構造の模倣
  5.4 HAp/Col 骨類似ナノ複合体の生体反応

6 組織再生に有用なコラーゲンビトリゲルの開発 <竹澤 俊明>
  6.1 はじめに
  6.2 第1世代コラーゲンビトリゲル
  6.3 第2世代コラーゲンビトリゲル
  6.4 おわりに

7 リン原子含有ポリマーのバイオマテリアルへの応用 <岩ア 泰彦>
  7.1 はじめに
  7.2 歯科材料
  7.3 血液適合性ポリマー
  7.4 組織工学用材料
  7.5 薬物輸送担体
  7.6 おわりに

8 セルコンテナー <金野 智浩>
  8.1 はじめに
  8.2 細胞親和性環境(セルコンテナー)
  8.3 セルコンテナー内への非侵襲細胞固定および機能評価
  8.4 おわりに

9 再生医療のためのナノゲル基盤ヒドロゲル <下田 麻子/秋吉 一成>
  9.1 はじめに
  9.2 ナノゲル架橋ゲルの設計
  9.3 ナノゲルによる骨吸収抑制ペプチドの徐放制御
  9.4 ナノゲル─骨形成タンパク質複合体による骨再生
  9.5 ナノゲル架橋ゲルの骨再生誘導膜への応用
  9.6 おわりに

10 幹細胞分化誘導型バイオマテリアル <山下 敦/山岡 哲二>

2節 細胞系バイオマテリアル

1 細胞シート工学による機能性組織の構築 <熊代 善一/小林 純/岡野 光夫>

2 人工ゲルによる幹細胞機能制御 <菱川 慶一>
  2.1 はじめに
  2.2 合成ハイドロゲルによるゲノム安定性制御
  2.3 合成ハイドロゲルによる分化誘導制御
  2.4 おわりに

3 プリンティング技術で生きた生体組織を作り出す「バイオプリンティングからバイオファブリケーションへ」
 <岩永進太郎/中村 真人>
  3.1 はじめに
  3.2 細胞を利用した組織の再構築技術
  3.3 印刷技術の応用:バイオプリンティング技術で細胞を 3次元印刷する
  3.4 バイオファブリケーション用のゲル材料の開発─バイオマテリアルの重要性─
  3.5 バイオファブリケーション用のゲル材料の検討─我々の取組み─
  3.6 おわりに

4 テーラーメード型3 次元細胞複合組織 <松崎 典弥/明石 満>
  4.1 はじめに
  4.2 細胞積層法
  4.3 血管モデル組織の構築と薬剤応答評価
  4.4 インクジェットプリントを応用した組織チップの構築と薬剤応答評価
  4.5 細胞集積法による血管網を有する積層組織の短期構築
  4.6 まとめ

5 脱細胞組織 <山岡 哲二/藤里 俊哉>
  5.1 はじめに
  5.2 組織工学におけるスキャホールド
  5.3 脱細胞組織
  5.4 最後に

6 絹フィブロインによる細胞支持担体 <玉田 靖>
  6.1 はじめに 6.2 フィブロイン
  6.3 フィブロインフィルム
  6.4 フィブロインスポンジ
  6.5 フィブロイン材料と細胞
  6.6 フィブロイン材料と再生医療
  6.7 おわりに

7 幹細胞分離カラム <馬原 淳/山岡 哲二>
  7.1 はじめに
  7.2 幹細胞と細胞分離法
  7.3 幹細胞分離カラム
  7.4 おわりに

第3章 DDS用バイオマテリアル

1節 生分解性インジェクタブルポリマー <大矢 裕一>
  1 インジェクタブルポリマーとは
  2 化学架橋型
  3 物理架橋型
  4 おわりに

2節 免疫とDDS <高橋 治子/秋吉 一成>
  1 はじめに
  2 アジュバント
  3 経粘膜ワクチン
  4 がん免疫ワクチン
  5 おわりに

3節 機能性デンドリマーとDDS <河野 健司>
  1 デンドリマーについて
  2 バイオナノマテリアルとしてのデンドリマー
  3 デンドリマー─ ドラッグコンジュゲート
  4 機能性デンドリマー
  5 デンドリマー遺伝子ベクター
  6 おわり

4節 バブルリポソームを利用したDDS <鈴木 亮/小田 雄介/丸山 一雄>
  1 はじめに
  2 バブルリポソームについて
  3 ソノポレーションを利用した遺伝子デリバリー
  4 微小気泡と超音波の併用による遺伝子デリバリー
  5 ソノポレーションを利用した薬物デリバリー
  6 おわりに

5節 多機能性エンベロープ型ナノ構造体による遺伝子デリバリー <小暮健太朗/林 泰弘/原島 秀吉>
  1 新たなパッケージングコンセプト
  2 R8 ─MEND
  3 多重型MEND(T─MEND)
  4 in vivo delivery of R8─MEND
  5 今後の展望

6節 温度応答性高分子ミセルとDDS <中山 正道>
  1 はじめに
  2 温度応答性高分子ミセル
  3 温度応答性高分子ミセル型キャリア
  4 おわりに

7節 機能性ポリマーによる遺伝子キャリア <位 啓史>
  1 はじめに
  2 生体適合性カチオンポリマー
  3 ナノミセル型遺伝子キャリア
  4 まとめ

8節 β─1,3─ グルカン/DNA 複合体の性質と核酸医薬DDS への応用 <櫻井 和朗/望月 慎一>
  1 はじめに
  2 シゾフィラン(SPG)/核酸複合体
  3 DNA/SPG 複合体の安定性
  4 DNA/SPG 複合体の抗原提示細胞特異性
  5 CpG─DNA のデリバリーへの応用
  6 アンチセンスDNA のデリバリーへの応用
  7 おわりに

9節 中空タンパク質ナノカプセル(バイオナノカプセル)を用いる遺伝子・薬物のピンポイントDDS <良元 伸男/黒田 俊一>
  1 はじめに
  2 バイオナノカプセルコンセプトの着想
  3 バイオナノカプセルの生産
  4 バイオナノカプセル内部への物質封入法の変遷
  5 バイオナノカプセルの再標的化
  6 バイオナノカプセルの最近の動向

10節 「ポリロタキサン」の超分子構造による薬物キャリア <由井 伸彦>
  1 はじめに
  2 細胞内分解性ポリロタキサン設計と可動性リガンドによる多価相互作用の亢進
  3 細胞内分解性ポリロタキサンによる遺伝子デリバリー
  4 おわりに

11節 深部がん血管内治療用セラミック微小球 <川下 将一/李 志霞>
  1 はじめに
  2 血管内放射線治療用セラミック微小球
  3 温熱治療用セラミック微小球/
  4 おわりに

12節 ナノ粒子によるがん治療 <松村 保広>
  1 はじめに
  2 国内外でのDDS 製剤の臨床開発の例
  3 本邦初のミセル製剤の開発
  4 第2 世代のDDS

13節 機能性ペプチドを用いた細胞質応答性siRNA キャリア <岡田 弘晃/小河 崇也/田中 晃/金沢 貴憲>
  1 はじめに
  2 細胞透過性ペプチド
  3 機能性ペプチドSTR─CHR/siRNA 複合体
  4 STR─CHR/siRNA 複合体による制がん効果
  5 MPEG─PCL─CHR 誘導体 siRNA 複合体による制がん効果
  6 あとがき

14節 ナノゲルによるピンポイント治療・診断システムへの展開 <長崎 幸夫>
  1 緒言
  2 ナノゲル
  3 金・シリカ含有ナノゲル
  4 四級化ナノゲルと遺伝子デリバリー
  5 ポストPEG 化
  6 結語

第4章 医療計測用バイオマテリアル

1節 DNA コンジュゲート・ナノ粒子を利用した高性能バイオ診断 <金山 直樹/前田 瑞夫>
  1 はじめに
  2 DNA ナノ粒子の奇妙な凝集現象
  3 バイオ診断デバイスとしてのDNA ナノ粒子
  4 おわりに

2節 オンデマンド固定型バイオチップ <長峯 邦明/西澤 松彦>
  1 はじめに
  2 温度制御によるオンデマンド固定
  3 光照射によるオンデマンド固定
  4 電気化学制御によるオンデマンド固定
  5 おわりに

3節 ソフトコンタクトレンズ型バイオセンサによる涙液グルコースのin situモニタリング <三林 浩二>
  1 はじめに
  2 涙液グルコース計測のためのソフトコンタクトレンズ型バイオセンサ
  3 SCL型バイオセンサのデバイス特性とin situ 涙液グルコース計測の評価
  4 おわりに

4節 バイオイメージング用ナノ蛍光体 <磯部 徹彦>
  1 はじめに
  2 量子ドット
  3 希土類ドープ化合物ナノ蛍光体

5節 遺伝子診断チップ <嶋田 直彦/丸山 厚>
  1 はじめに
  2 チップ(マイクロアレイ)の種類
  3 遺伝子診断チップを使った研究例
  4 おわりに

6節 ヘルスケアチップ <高井まどか>
  1 はじめに
  2 ヘルスケアチップにおけるバイオマテリアルの必要性
  3 マイクロ流路への生体親和性付与
  4 おわりに

7節 バイオFET センサ <合田 達郎/宮原 裕二>
  1 はじめに
  2 DNA 検出
  3 タンパク質検出
  4 糖鎖検出
  5 細胞活性検出
  6 中性分子検出
  7 バイオFET センサの将来展望

8節 培養型イオンチャネルバイオセンサ <高田 紀子/王 志宏/宇理須恒雄>
  1 はじめに
  2 培養型プレーナーパッチクランプ素子開発
  3 多チャンネル素子の開発
  4 イオンチャネル電流計測
  5 将来展望

9節 マイクロ流体デバイスによる生体情報センシングおよび臨床検査分析 <馬渡 和真/北森 武彦>
  1 はじめに
  2 マイクロELISA 法
  3 マイクロELISA システム
  4 マイクロELISA の性能
  5 まとめ

10節 単一細胞の遺伝子発現解析 <谷口妃代美/神原 秀記>
  1 単一細胞解析の意義
  2 単一細胞解析技術の現状と課題
  3 単一細胞cDNA ライブラリを用いた遺伝子発現解析

11節 超分子ヒドロゲルセンサによる生体分子センシング <越智 里香/M地 格>
  1 はじめに
  2 超分子ヒドロゲル
  3 生体分子固定化セミウェットアレイ
  4 人工レセプタ・ケモセンサによる分子認識アッセイ
  5 まとめ

12節 生体組織の分子組成を直接的に計測できる極細径ラマンプローブ <佐藤 英俊/大嶋 佑介>
  1 はじめに
  2 顕微ラマンによる生細胞の無標識判別分析
  3 極細径ラマンプローブの開発と応用研究
  4 ラマンプローブでの計測と分析
  5 まとめ

13節 マイクロ流体デバイス技術を応用したin vitro 生体モデルの構築 <木村 啓志/酒井 康行/藤井 輝夫>
  1 はじめに
  2 肝細胞索モデルデバイス
  3 小腸膜モデルデバイス
  4 おわりに

14節 量子ドットを用いたがん細胞の単一分子イメージング <樋口 秀男/権田 幸祐>
  1 はじめに
  2 量子ドットを用いたマウス内薬物送達過程の解析
  3 マウス内がん細胞の膜タンパク質の流動性イメージング
  4 まとめ

15節 次世代を担う近赤外蛍光イメージングと蛍光プローブ <曽我 公平>
  1 「生体の窓」とOTN─ 近赤外
  2 蛍光プローブ
  3 イメージングシステム

16節 生分解性・生体適合性を有する複合材料 <大塚 英典>
  1 はじめに
  2 生分解性高分子
  3 分子中に官能基を有するハイブリッド型高分子/
  4 3 次元培養

17節 高分子結合性ペプチドを用いる機能性ソフト界面の創製 <澤田 敏樹/芹澤 武>

18節 生体分子応答性ゲルの創製 <宮田 隆志>
  1 はじめに
  2 グルコース応答性ゲル
  3 タンパク質応答性ゲル
  4 腫瘍マーカー応答性ゲル
  5 まとめ

19節 フェライト微粒子を利用した高精度磁気診断治療 <畠山 士/半田 宏>
  1 はじめに
  2 新規フェライト微粒子の作製とバイオメディカル分野へ  の応用
  3 バイオナノカプセルの開発およびそれを用いたアクティブ・ターゲティング
  4 おわりに

20節 細胞追跡用バイオマテリアル <橘 洋一/山岡 哲二>
  1 はじめに
  2 光イメージング
  3 SPECT,PET イメージング
  4 MRI イメージング/
  5 マルチモダリティ追跡

第5章 バイオマテリアル関連企業の取組み

1節 歯科用接着材 <岡田 浩一>
  1 はじめに
  2 歯科用接着材
  3 接着性モノマーの発展
  4 セルフエッチング型接着システム
  5 おわりに

2節 新しい機能をもつ白血球除去フィルターの開発 <福田 達也/横溝 朋久/甲斐多佳子/三浦 司和>
  1 はじめに
  2 白血球除去フィルターの歴史と特徴
  3 プリオン除去のニーズ
  4 プリオンおよび白血球の同時除去フィルターの開発
  5 おわりに

3節 合成アパタイト <松本 智勇>
  1 はじめに
  2 HAp 人工骨の歴史
  3 三重気孔構造をもつ超高気孔率多孔体
  4 超高気孔率HAp 人工骨の製造
  5 性能評価
  6 薬事への取組み

4節 人工骨 <高見 公彰/井上 晃/鈴木 啓子/重松 貴>
  1 セラミックス人工骨開発の経緯
  2 人工骨の利点
  3 非吸収性人工骨の特徴と用途
  4 吸収性人工骨の特徴と用途
  5 有機/無機ハイブリッド人工骨
  6 結語

5節 コンタクトレンズ材料 <渡辺 剛士>
  1 はじめに
  2 シリコーンハイドロゲル
  3 シリコーン化合物の分子設計
  4 コンタクトレンズの新しい価値
  5 まとめ

6節 多孔質高分子シート <兼子 博章>
  1 はじめに
  2 ナノファイバーシート
  3 ハニカムフィルム
  4 今後の展開

7節 人工関節 <土居 憲司/植月 啓太/福田 英次>
  1 はじめに
  2 抗酸化能付与によるUHMWPE の耐用年数の向上─ BLEND-ER ─
  3 生体適合チタン合金への骨誘導能の付与─ GRAPER Technology ─
  4 金属粉末積層造形技術の応用

8節 ハイドロゲル,スポンジ足場,遺伝子導入試薬 <田畑 泰彦/浅原 智彦>
  1 バイオマテリアルの守備範囲
  2 ドラッグデリバリーシステム(DDS)のためのバイオマテリアル
  3 細胞足場のためのバイオマテリアル
  4 ライフサイエンス分野におけるバイオマテリアルの必要性

9節 カスタムメイド人工骨 <鄭 雄一/鈴木 茂樹>
  1 背景
  2 骨組織の特徴
  3 骨欠損・変形の治療の現状
  4 現行の人工骨と問題点
  5 カスタムメイド型人工骨
  6 今後の展望

10節 ナノゲル <原田 直純>
  1 はじめに
  2 腫瘍に対する免疫応答とがんワクチン療法
  3 CHP ナノゲルを応用した次世代型がん治療用ワクチン
  4 CHP─NY─ESO─ 1 がんワクチンの臨床開発:食道がんの新しい治療選択肢を目指して
  5 CHP ナノゲルの創薬応用

11節 再生医療製品 <井家 益和>
  1 はじめに
  2 自家培養表皮
  3 自家培養軟骨
  4 自家培養角膜上皮
  5 製品化において取り組んだ課題
  6 産業化の問題点
  7 今後の展望

12節 高分子ミセル <西谷 孝子>
  1 はじめに
  2 高分子ミセル型DDS と薬物との相互作用
  3 標的指向性,および環境応答性ミセルの構築
  4 ナノキャリアでの取組み

13節 細胞シート <坂井 秀昭>
  1 はじめに
  2 バイオナノインターフェイス
  3 再生角膜細胞シートの再生医療への展開
  4 細胞シートによるその他の臓器の再生医療への展開

14節 人工心臓─ MPC ポリマ─ <牛山 博之>
  1 はじめに
  2 抗血栓処理の必要
  3 MPC ポリマーとの出会
  4 日本初の国産体内植込み型補助人工心臓の製造販売承認
  5 最後に

15節 医療用生分解性材料の開発 <近田 英一/玄 丞烋>
  1 はじめに〜株式会社ビーエムジーの略歴
  2 ポリグリコール酸系ポリマー
  3 ポリ乳酸系ポリマー
  4 その他のポリマー
  5 おわりに

 

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