大学院
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最終更新日：2026年10月16日
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メカノバイオロジーと組織工学
近年、細胞や組織が力学的環境を感知し、その情報を生命活動へ変換する「メカノバイオロジー」は、生物学・医学のみならず、機械工学や材料工学などの工学分野においても重要な研究領域となっています。また、組織工学や再生医療では、細胞、材料、機械刺激を適切に組み合わせることで、生体組織の機能を再現・制御する技術の開発が進められています。
本講義では、細胞がどのように機械刺激を認識し応答するのか、その分子メカニズムから組織レベルでの現象までを学ぶとともに、メカノバイオロジーの知見が組織工学や再生医療へどのように応用されているかを、精密工学・機械工学の視点から理解することを目的とします。これまで学んできた力学、材料、加工、計測などの工学的知識が、生体システムの理解や医療技術の創出にどのように活用されるのかを学びます。
In recent years, mechanobiology, which investigates how cells and tissues sense their mechanical environment and convert mechanical information into biological responses, has become an important research field not only in biology and medicine but also in engineering disciplines such as mechanical engineering and materials engineering. In tissue engineering and regenerative medicine, technologies are also being developed to reproduce and control the functions of biological tissues through appropriate combinations of cells, materials, and mechanical stimuli.
This course aims to provide students with an understanding of how cells recognize and respond to mechanical stimuli, from the underlying molecular mechanisms to tissue-level phenomena. Students will also learn how knowledge from mechanobiology is applied to tissue engineering and regenerative medicine from the perspectives of precision engineering and mechanical engineering. The course further explores how engineering knowledge acquired in areas such as mechanics, materials, manufacturing, and measurement can be used to understand biological systems and develop medical technologies.
本講義では、細胞がどのように機械刺激を認識し応答するのか、その分子メカニズムから組織レベルでの現象までを学ぶとともに、メカノバイオロジーの知見が組織工学や再生医療へどのように応用されているかを、精密工学・機械工学の視点から理解することを目的とします。これまで学んできた力学、材料、加工、計測などの工学的知識が、生体システムの理解や医療技術の創出にどのように活用されるのかを学びます。
In recent years, mechanobiology, which investigates how cells and tissues sense their mechanical environment and convert mechanical information into biological responses, has become an important research field not only in biology and medicine but also in engineering disciplines such as mechanical engineering and materials engineering. In tissue engineering and regenerative medicine, technologies are also being developed to reproduce and control the functions of biological tissues through appropriate combinations of cells, materials, and mechanical stimuli.
This course aims to provide students with an understanding of how cells recognize and respond to mechanical stimuli, from the underlying molecular mechanisms to tissue-level phenomena. Students will also learn how knowledge from mechanobiology is applied to tissue engineering and regenerative medicine from the perspectives of precision engineering and mechanical engineering. The course further explores how engineering knowledge acquired in areas such as mechanics, materials, manufacturing, and measurement can be used to understand biological systems and develop medical technologies.
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
3729-102
GEN-PE5f06L3
メカノバイオロジーと組織工学
今城 哉裕
木曜2限
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講義使用言語
日本語、英語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
可
開講所属
工学系研究科
授業計画
講義の前半では、再生医療、細胞培養、医療機器、超音波・力学刺激を利用した細胞制御など、メカノバイオロジー・組織工学の応用事例を紹介し、分野全体の概要を理解します。後半では、それらを理解するために必要となる細胞生物学、生体材料学、生体力学、細胞外マトリックス、細胞接着、メカノトランスダクションなどの基礎概念について学びます。さらに、近年の代表的な研究論文を題材とした輪講を行い、最先端の研究動向について理解を深めます。
In the first half of the course, students will be introduced to applications of mechanobiology and tissue engineering, including regenerative medicine, cell culture, medical devices, and the control of cellular functions using ultrasound and other mechanical stimuli. These examples will provide an overview of the field. In the second half, students will learn the fundamental concepts needed to understand these applications, including cell biology, biomaterials, biomechanics, the extracellular matrix, cell adhesion, and mechanotransduction. Students will also participate in a seminar-style discussion of representative recent research papers to deepen their understanding of current research trends.
授業の方法
オンラインによる講義形式で実施します。適宜、学生による研究論文の紹介および議論を行います。
The course will be conducted online in a lecture format. Students will also present and discuss research papers as appropriate.
成績評価方法
試験は実施しません。出席、輪講における発表および議論への貢献、講義内レポートにより総合的に評価します。講義内レポートは毎回課すものではなく、実施する場合は事前に通知します。
No examination will be given. Grades will be determined comprehensively based on attendance, presentations and contributions to discussions in the paper-reading seminar, and in-class reports. In-class reports will not be assigned in every class, and students will be notified in advance when a report is to be assigned.
履修上の注意
特別な予備知識は必要としません。
No specific prior knowledge is required.
