★バイオ界面(材料表面とタンパク質や細胞、水などの生体分子が接する界面)に着目し、基礎から応用までを体系的に解説
こちらは2026/8/31実施WEBセミナーのアーカイブ(録画)配信です。期間中何度でも視聴できます。
1.生体親和性材料とバイオ界面の基礎
1-1 生体親和性材料の基礎
(1)生体親和性の定義と評価指標
(2)医療デバイス・再生医療分野での役割
1-2 バイオ界面とは何か
(1)材料表面と生体分子(タンパク質・細胞・水)が接する界面の定義
(2)バルク物性と界面物性の違い
(3)界面における諸現象と初期相互作用の重要性
2.バイオ界面における初期相互作用のメカニズム
2-1 タンパク質吸着の基礎
(1)疎水性相互作用と静電相互作用
(2)Vroman効果と競争吸着、吸着タンパク質の構造変化
2-2 細胞接着のメカニズム
(1)細胞接着タンパク質とインテグリンを介したシグナル伝達
(2)材料表面性状(化学組成、粗さ、剛性)の影響
2-3 初期相互作用が生体応答に与える影響
(1)異物反応・炎症反応、血液適合性との関係
(2)細胞増殖・分化への波及効果
3.材料表面の水和構造とその役割
3-1 バイオ界面水和構造の基礎
(1)バルク水と水和水の違い
(2)水和水の分類(自由水、中間水、不凍水)と水和構造の概念
3-2 水和構造の評価手法
(1)示差走査熱量測定(DSC)による水和構造解析
(2)赤外分光法・和周波発生分光法による表面近傍水の評価
3-3 水和構造が生体応答に及ぼす影響
(1)水和構造とタンパク質吸着抑制の関係
(2)生体親和性を生み出す本質的要因の考察
4.生体親和性を考慮した表面・界面設計
4-1 表面修飾の基本戦略
(1)親水性高分子(PEGなど)による修飾
(2)双性イオンポリマー(MPCポリマーなど)による修飾
4-2 表面処理・コーティング技術
(1)ディップコーティング等の溶液系コーティング法
(2)表面グラフト重合("grafting from"/"grafting to")
(3)化学蒸着(CVD)、自己組織化単分子膜(SAM)による表面修飾
(4)プラズマ処理・ポリマーブレンドによる表面改質
4-3 設計指針のまとめ
(1)目的に応じた材料選択の考え方
(2)評価項目と留意点
5.応用展開:医療材料を中心に
5-1 医療材料への応用
(1)人工血管・ステント・カテーテルの抗血栓性付与
(2)コンタクトレンズ、細胞培養基材、DDSへの展開
(3)医療デバイスにおけるバイオフィルム形成抑制と感染対策
5-2 分野を超えた共通設計原理
(1)医療と防汚に共通するバイオ界面制御の考え方
(2)その他の応用領域(バイオセンサー、抗菌・抗ウイルス表面など)
6.まとめ
6-1 機能性材料開発に向けた設計指針の総括
6-2 今後の研究動向と産業応用の方向性