2015年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
| 科目名 | ﾊﾞｲｵｴﾚｸﾄﾛﾆｸｽ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 4年 |
| 担当者 | 鈴木 薫 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I42Q |
| クラス | A・B | ||
概要
| 学修到達目標 | 生体の持つ生理現象をいかに科学的に捉え制御するか、生体分子と電気技術を結び付ける方法論を身に着け理解することを目標とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
板書を中心とした講義形式で行う。 |
| 履修条件 | なし。 生命科学や半導体デバイスの基礎・電子デバイスの知識があれば授業の理解は早い。 |
授業計画
| 第1回 | バイオエレクトロニクスの概略と体系的な特徴を歴史的な経緯や理論的な考え方などについてまとめ、バイオエレクトロニクスの基礎と応用に関する導入として講義する。 |
|---|---|
| 第2回 | 生命の生科学：生体の持つ構造と機能を理解するため、細胞・組織・器官の基本的な生物学的構造を把握する。 |
| 第3回 | 人体の構造と機能：人体の構造と機能を理解するために骨格・筋系・循環器系・呼吸器系・神経系・感覚器系・消化器会計系・泌尿器系・生殖器系・内分泌系について講義する。 |
| 第4回 | バイオデバイス：生体機能物質を利用したデバイスや生体機能を模倣したデバイスについて概略を説明し、生体情報を電気情報に変換する機構について講義する。 |
| 第5回 | バイオセンサー：生体の分子情報を電気情報に変換するもので、感覚器系をセンサに置き換え、電極を用いる酸素・微生物・免疫などのセンサについて講義する。 |
| 第6回 | 圧電・熱変換・光・イメージバイオセンサ：化学物質を計測するセンサにはその物質と特異的に反応・受容する識別素子と得られた情報を電気信号に変換するトランスデューサが必要であり、その中で半導体素子や焦電・圧電・光電トランスデューサについて講義する。 |
| 第7回 | バイオマテリアル：バイオエレクトロニックデバイスの材料として有望視されている幾つかのタンパク質と、それを使って構成された生物素子などについて講義する。 |
| 第8回 | バイオチップ：生体分子あるいはこれをモデルとする人工分子を分子電子デバイスに用いようとするバイオチップの考え方について講義する。 |
| 第9回 | DNA分子回路・コンピュータ：生体分子はDNA上の情報に従って作られ、自然に機能集団を作り作用しており、これをモデルにした分子回路を考える。また神経系の情報処理機能をモデルとするニューロコンピュータなどについて説明する。 |
| 第10回 | 生体アクチュエータ・エネルギー交代： 生体アクチュエータである筋肉のアクチン・ミオシン系や細菌の鞭毛として働くフラジェリン系などの駆動系タンパク質や人工運動系の構成例、化学物質を供給・排出するためのポンプ、食物の消化・分解・酸化によるエネルギー源などアクティブな素子について講義する。 |
| 第11回 | バイオマニピュレーション・ナノ加工： 分析技術としての電気泳動・クロマトグラフィー・マイクロTAS・DNAチップや、操作技術としての細胞操作・細胞融合・セルソータ・誘電泳動・光ピンセット及び最近のバイオマニピュレーションやナノ加工のトピックスなどについて講義する。 |
| 第12回 | 細胞への電気化学的刺激： 外部からエネルギーを与えたときの細胞の挙動は、エネルギーの種類と密度・細胞と溶液の種類などの組合せによって異なった現象として現れる。細胞の形態変化や破壊・細胞増殖の遅延・細胞の分化誘導・遺伝子発現などについて講義する。 |
| 第13回 | 生体イメージング： 医療に用いられるＸ線ＣＴや超音波イメージングなどの各種画像とディジタル処理について講義する。 |
| 第14回 | バイオマグネトロニクス： 生体の活動電流に伴う微弱磁界である生体磁気を用いて生体計測を可能にしたSQUID磁力計や核磁気共鳴（MRI-CT）によるイメージングなどについて講義する。 |
| 第15回 | バイオエレクトロニクスの体系的な特徴や理論的な考え方および基礎と応用に関する演習や平常試験などを行い、講義の総括を行う。 |
その他
| 教科書 |
インターネットに「講義の資料」を掲示する。
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| 参考書 |
高木建次監訳 『バイオエレクトロニクス～理論から応用まで～』 エヌ・ティー・エス 2008年 第1版
軽部 征夫、民谷栄一 『バイオエレクトロニクス』 朝倉書店 1994年 第1版
この他、最新のデータが載った参考書があります。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
試験（７０％）、課題・演習（３０％） |
| 質問への対応 | 授業中も可能、講義の後は電子メールを利用 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎8号館811号室 TEL : 03-3259-0770 E-mail : suzuki.kaoru@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 16:40 ～ 18:10
水曜 駿河台 16:40 ～ 18:10
金曜 駿河台 18:20 ～ 19:50
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| 学生への メッセージ |
板書を書き写し記憶するだけでなく、応用を含めた理解に努めて下さい。 |