科目ナンバー

SE-MD3-4C32

履修条件・関連科目等

材料力学や流体力学など力学関係の科目の学修が必要です。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

生体工学(bioengineering)は，生体の機能と構造を理解して，産業・医療への応用を目指す学問分野である（山口昌樹ら著，「はじめての生体工学」講談社のまえがきより）．
本講義では，生体の機械的側面，すなわち，材料力学や機械力学，流体力学の観点からみたトピックを概観し，基礎となる知識と理論を解説する．さらに，人体の部分や臓器といったマクロスケールの構造や現象に加えて，細胞や生体分子といったミクロ・ナノスケールの力学や物理化学を概観し，基礎理論を解説する．
また，関連した医療機器や生体情報の計測装置，バイオテクノロジーや検査・分析機器に関しても解説する．特に，この３０年ほどで発展が著しい，マイクロ流体工学やバイオチップ技術について重点的に解説する．
生体工学に関連した工業製品や検査・診断は，安全性にとりわけの配慮が必要であり，最後に，その考え方や規制についても解説する．

科目目的

生体は，実体を持った存在であり，その機械的・力学的側面は重要である．また，機械はあらゆる産業分野において重要であり，その医薬学・生物学への適用・応用においても，装置開発を行う機械工学者が存在する．
これらの項目について理解を深め，将来の方向性を議論することを，本講義の目的とする．

到達目標

・マルチスケール性がある生体・人体の構成要素，構造，機構，およびについて理解する．
・生体・人体の構成要素の材料力学的特性や流体力学的特性，輸送現象について理解する．
・医療機器や検査機器，分析機器の代表例について，その原理や仕組みを理解する．
・バイオテクノロジー，ナノテクノロジーの概要や応用例について理解を深める．
・医薬学に関連した工業製品の安全や規制について理解する．

授業計画と内容

１：序論
２：生物のスケーリング則
３：人体の構造と機能
４：生体の材料力学
５：生体の機械力学
６：生体の流体力学
７：医療機器と生体計測
８：細胞の構造と機能
９：細胞の材料・機械力学
１０：生体分子の構造と機能
１１：バイオテクノロジー概論
１２：バイオチップ概論
１３：バイオチップの応用
１４：到達度確認

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

講義の前に、レジュメの該当部分を精読すること。また、講義後には、講義内容を復習し理解を深めること

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

以下のテキストを参考とします
・「人体の力学」，松井剛一編著，コロナ社
・「バイオメカニクス入門」，林紘三郎，コロナ社
・「細胞のメカニクス」，David Boal著，鈴木宏明訳，森北出版

その他特記事項

参考URL