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バイオミメティックスの新展開
〜材料、機能、行動、自律、自己組織化〜
[コードNo.03NTS085]

■体裁/ B5判 上製 372頁
■発行/ 2002年 12月 6日
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 40,824円(税込価格)

エヌ・ティー・エス主催『バイオミメティックス・シンポジウム2001
「ポストゲノム時代のバイオミメティックス」』(2001年11月)を編集。
バイオミメティックスのフィロソフィーを明らかにすると同時に、
世界的に第一線で活躍中の講師陣が最新の話題を論じる。

執筆者一覧
酒井清孝
長田義仁
長谷川正道
Julian
F.V.Vincent 
山内 健
林 初男
Stefen
C.Müller
Marcus
J.B.Hauser
高久田和夫
貝原 真
宝谷紘一
岡野光夫
渥美和彦
生田幸士
嘉数侑昇
片岡一則
甲斐昌一
北岸達郎
田中順三
早稲田大学理工学部応用化学科教授
北海道大学大学院理学研究科科長・理学部長
日刊工業新聞社総合事業局局次長
Professor of Dept. of Mechanical Engineering,
Bath University
長岡技術科学大学工学部助手
九州工業大学大学院生命体工学研究科教授
Professor,Institut für Experimentelle Physik,Abteilung Biophysik,
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Instiut für Experimentelle Physik,Abteilung Biophysik,
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
東京医科歯科大学生体材料工学研究所助教授
理化学研究所情報環境室研究協力員
名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻教授
東京女子医科大学教授、先端生命医科学研究所所長
東京大学名誉教授
名古屋大学大学院マイクロシステム工学専攻教授
北海道大学大学院工学研究科教授
東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻教授
九州大学大学院工学研究院教
日刊工業新聞社科学技術部
独立行政法人物質・材料研究機構生体材料研究センター長

詳細目次
開催にあたって −21世紀のバイオミメティックス研究に向けて−
第1講 生物学から人類への技術移転
1. はじめに 2. 生物系における孔  2.1 孔の役割  2.2 ハリネズミのハリの孔  2.3 孔のモデル化‘トレーシングペーパーを用いて1’  2.4 木の孔  2.5 バイオミメティックスとしての孔  2.6 昆虫の孔  2.7 孔のモデル化‘トレーシングペーパーを用いて2’ 3. TRIZによるアイデアの移転  3.1 TRIZとは  3.2 TRIZによる解決法 4. おわりに
第2講 脳のカオスと情報処理
1. はじめに 2. 背景 3. 海馬神経回路モデルの複雑な時空活動とカオス 4. ラットの海馬と新皮質第1次体性感覚野で観測されたカオス 5. 脳の動的記憶モデルの紹介 6. 海馬の確率共鳴と記憶想起:脳の情報処理機能の模倣の試み
第3講 化学および生物学における興奮波
1. はじめに 2. 興奮系における自己組織化 3. 化学モデル系:BZ反応 4. 伝播する興奮波  4.1 円環波  4.2 ラセン型の波 5. 波の伝播制御  5.1 電場による制御  5.2 光照射による制御 6. 生き物への応用  6.1 解糖系  6.2 粘菌  6.3 カルシウム波  6.4 心臓組織  6.5 神経系組織中での伝播性の活性低下 7. おわりに
第4講 骨の機能と再生
1. はじめに 2. 力学的刺激に対する骨の応答 3. マイクロ波による骨肉腫治療と骨の保存再生 4. 生体材料の応用による骨の再生
第5講 バイオレオロジー 〜人工血管開発を目指して〜
1. はじめに 2. バイオレオロジーの研究対象分野 3. 血液レオロジー  3.1 非ニュートン粘性  3.2 赤血球のレオロジー   3.2.1 赤血球の変形能     3.2.2 赤血球膜のレオロジー特性 4. バイオレオロジーと人工血管  4.1 人工血管の問題点   4.1.1 内膜肥厚のメカニズム  4.2 血管のレオロジー特性   4.2.1 血管のレオロジー測定  4.3 内皮細胞のレオロジー特性   4.3.1 内皮細胞とズリ応力   4.3.2 内皮細胞の増殖性   4.3.3 流れと内皮細胞の機能  4.4 人工血管の抗血栓性のレオロジー的評価  4.5 人工材料を用いての測定例  4.6 生体材料を用いた人工血管   4.6.1 コラーゲン       4.6.2 内皮細胞、平滑筋細胞、線維芽細胞 5. 血流停滞での赤血球が関与する血液凝固のメカニズム  5.1 赤血球による凝固因子の活性化  5.2 赤血球濃度と凝固の関係 6. おわりに
第6講 人工細胞、細胞モデルの構築
1. はじめに 2. 細胞の形状 3. 細胞の基本特質  3.1 膜  3.2 膜の役割  3.3 リポソーム  3.4 融合  3.5 表裏反転 4. 細胞骨格の特質  4.1 2極性のリポソーム  4.2 多極性リポソーム  4.3 アクチン線維の架橋様式  4.4 構成的方法 5. 人工細胞  5.1 タリン
第7講 インテリジェント表面による細胞シートの作製と   その三次元組織構築
1. はじめに  1.1 工学から生命医工学への流れ  1.2 再生医療の歴史的意義 2. 組織工学  2.1 足場を利用した組織工学  2.2 組織工学の応用例  2.3 第一世代から第二世代の組織工学へ  2.4 次世代の組織工学としての細胞シート工学 3. 温度応答性培養皿による細胞シートの作製  3.1 インテリジェント培養床  3.2 接着した細胞の脱着制御  3.3 細胞シートの剥離  3.4 細胞シートのマニピュレーション 4. 細胞シートの積層による三次元組織構造の再構築  4.1 再生皮膚  4.2 再生角膜・網膜  4.3 心筋組織  4.4 肝小葉 5. まとめと展望
第8講 生命科学の進歩と臓器置換の未来
1. はじめに 2. 日本の対応 3. 生命倫理 4. 遺伝子科学 5. クローン 6. 体外受精 7. 人工臓器と臓器移植 8. おわりに
第9講 バイオマイクロマシンを拓く化学IC
1. はじめに 2. 化学ICの提唱  2.1 小さくすることのメリット  2.2 化学ICの基本材料  2.3 マイクロ- TAS  2.4 二次元加工の問題点  2.5 従来プロセスの問題点  2.6 研究開発のアプローチ  2.7 基本コンセプト  2.8 コンセプトの重要性  2.9 化学ICのまとめ 3. マイクロ光造形法(IHプロセス)  3.1 光造形法の基本原理とマイクロ化  3.2 IHプロセス  3.3 作製構造例  3.4 三次元導波路への応用  3.5 内部硬化方式のマイクロ光造形法  3.6 動くマイクロ・ナノ構造 4. 化学ICの開発  4.1 人工細胞デバイス  4.2 マイクロ化学インジェクタ  4.3 化学ICチップファミリーの試作  4.4 三次元CADによる化学IC設計 5. 医学・生命科学への展開
第10講 人工生命システム
1. はじめに  1.1 人工生命の基本思想  1.2 進化システム研究の狙い  1.3 進化と適応のメカニズム 2. 創発現象の実現方法  2.1 遺伝的アルゴリズム  2.2 セルラーオートマトン(ライフゲーム) 3. ロボットの研究 4. 進化するハードウエア  4.1 FPGA  4.2 ペットロボット 5. おわりに
第11講 パネルディスカッション
1. はじめに 2. ウイルスレベルのバイオミメティックス 3. 化学IC・人工細胞デバイスの将来展望 4. 人工細胞を目指して 5. 木材に関するバイオミメティックス 6. パターンとバイオミメティックス 7. 21世紀のバイオミメティックスに必要な法則と原理 8. 産業発展と社会倫理 9. おわりに
おわりに −バイオミメティックス:基礎から実用への展開−

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