全学自由研究ゼミナール　(化学・生命系3学科 全学自由研究ゼミナール　化学生命工学科「分子の世界に飛び込もう：化学と生命の最前線に触れる」)

化学生命工学科では以下の9つのゼミを開講します。自分の興味があるテーマを選んで申し込んでください。工学部合同説明会にて申込方法をアナウンスするので、必ずそれに従い申し込んで下さい。希望は複数出すことができます。 ==高分子ゲルをつくる・測る・理解する（酒井研究室）== 【実施概要】高分子ゲルは高分子網目が溶媒を含んだ物質の総称であり、様々な食品やソフトコンタクトレンズなど多岐にわたって身近に活用されるとともに、医療材料としても注目されています。ゲルを目的に合わせて設計するためには、その物性の支配法則を理解することが重要です。本講座では、ゲルの合成と物性評価を体験することで、高分子ゲル材料の設計を学びます。 【実施場所】本郷キャンパス・工学部3号館・酒井研究室 ==疾患診断を目指した分子プローブの開発実習：分子で生命現象を“見る”技術を学ぶ（山東研究室）== 【実施概要】疾患の早期発見や薬剤の治療効果の判定には、体内で起きている変化を正確に捉えることが重要です。私たちの体内で代謝をつかさどる酵素の働きは、がんや炎症など様々な疾患において異常をきたすことが知られています。本ゼミナールでは、こうした体内の異常を鋭敏に検出する「分子プローブ」の設計・合成・評価を通じて、酵素活性を可視化するバイオセンシング技術の最前線を体験します。具体的には、標的酵素に応答して信号が変化する分子プローブの設計手法の学習に加え、組換え精製酵素や組織破砕液を用いた候補分子の評価実習を通じて、分子プローブ開発の一連のプロセスを学びます。 【実施場所】本郷キャンパス・工学部3号館・山東研究室 ==高機能性フッ素系高分子を作り・測る（フッ素有機化学研究室）== 【実施概要】高機能高分子として知られる含フッ素高分子を合成・評価する実習を行い、その機能について学習します。 フッ素は高校までの有機化学ではほとんど登場しない元素ですが、医薬品や高分子材料として身の回りで役立っています。特に高分子中に多数のフッ素原子を持ったフッ素系高分子は、類まれなる化学・熱的安定性、撥水撥油性を有していることから、各種コーティング剤などに幅広く利用されています。本ゼミナールでは実際にフッ素系高分子を合成・評価することで、その特徴を理解することを目的とします。具体的には高分子およびフッ素系高分子について学習した後に、実際にフッ素系高分子合成を行いそのキャラクタリゼーションを行います。その後、フッ素系高分子の機能として撥水撥油性を評価することで実際の研究プロセスを体験します。高分子のキャラクタリゼーション・機能評価においては研究室の最先端機器を利用することで、世界トップレベルの研究環境を体験することが出来ます。 【実施場所】本郷キャンパス・工学部9号館・フッ素有機化学研究室 ==CRISPR-Cas9がゲノムDNAを切断するしくみを理解する（西増研究室）== 【実施概要】Cas9タンパク質を精製しDNA切断実験を行い、CRISPR-Cas9によるDNA切断のしくみを学びます。 原核生物のCRISPR-Cas9獲得免疫システムはゲノム編集技術に応用され、生命科学分野に革命を起こしました。Cas9タンパク質はガイドRNAと協働し、特定のDNA配列を切断する機能をもちます。このユニークな性質を利用することにより、狙った遺伝子の改変が可能となりました。2020年のノーベル化学賞がCRISPR-Cas9の基礎研究に対して授与されたことは記憶に新しいことでしょう。本ゼミナールでは、Cas9タンパク質の精製、ガイドRNAの試験管内合成、Cas9-ガイドRNA複合体を用いたDNA切断実験、さらに、Cas9-ガイドRNA-標的DNA複合体の分子モデリングを通じ、CRISPR-Cas9の構造機能解析の基礎を学ぶことを目的とします。 【実施場所】駒場IIキャンパス・先端研4号館・西増研究室

日程は相談の上調整する。

実験等への参加により評価する。

理科系1年生対象 本講義を受講するためには、履修届提出のみではなく、別途申込が必要です。工学部合同説明会にて申込方法をアナウンスするので、必ずそれに従い申し込んで下さい。なお、化学・生命系三学科が開催するゼミは原則重複履修できません。