生物物理工学コース

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生物物理工学コース

新素材・材料、計測システム、生命科学を中心とした学際領域の新たな技術

金属などの硬い物質(ハードマター)とは対照的に、生体分子(タンパク質、DNA)・高分子・液晶・生体膜などの柔らかい物質(ソフトマター)や、それらで構成される生物・生命現象について、物理学と情報工学の観点から教育と研究を行います。そのために、生物学、物理学、計測・可視化技術、数理モデルを基にしたシステムデザインにつながる知識と技術を学びます。将来、新素材・材料、医歯薬、化粧品、食品、環境、計測技術、ナノテクノロジー、バイオテクノロジー、生命科学などの多種多様な分野で、生物・物理・情報工学を融合した学際領域の研究や開発を行える技術者を育成します。

キーワード

生物物理、ソフトマター、計測、定量生物学、物理工学、数理工学、可視化技術、グラフィックス、シミュレーション

養成する技術者像

生物・物理・情報工学の友好を通して新時代のイノベーションを興すことができる技術者

研究室紹介

安永 卓生 研究室 - 電子顕微鏡で覗く生物の作り出すナノ空間

安永 卓生 研究室

生命が創り上げている3次元、4次元の時空間構造から、どのように生命機能が生み出されているかといった生命の動作原理を明らかにすることを目標にしています。

それを捉えるには、生体高分子や代謝物等の会合、脱会合、反応場等を、ナノ、マイクロ、ミリのスケールを通して、ミクロ、メソ、マクロといった階層を観察することが必要で、顕微鏡という技術が必須です。この技術の1つは、2017年ノーベル化学賞で話題となった「クライオ電子顕微鏡法」で、生物の生きた状態を急速凍結して、そのまま水和した状態で、しかも、原子レベルで観察が可能な技術です。この技術も利用できる施設も運用しています。

具体的には,下記の技術の開発、そして、それらを用いた生物機能の発現メカニズムの解明、特に、物理現象や化学反応を利用した、生物の「動き」のメカニズムに興味を持っています。

「クライオ電子顕微鏡・光学顕微鏡法を用いたタンパク質分子、細胞骨格、細胞内小器官、細胞の構造解析と機能の可視化」

「生化学、分子生物学、タンパク質工学などの手法」

「コンピュータを使った生物やソフトマター系各種材料の画像の画像処理・構造解析・機能解析法」

これらの計測・分析法の開発と生命の機能発現メカニズムの解明を通して、ライフサイエンス・創薬などのイノベーションに結びつく知識および技術の提供を目指しています。