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化学の力で医療に革命を起こす

夢ナビライブ2016名古屋会場にて収録

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エピジェネティクスの差異

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発生過程に不可欠なエピジェネティクス

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講義を視聴する(1分 その3)

30分動画

講義を視聴する(30分)

高校1年生 化学と医療はそんなに関連していないと思っていたけど、とても関係していて驚きました。医療の方にきょうみがあったのでとても参考になりました。
高校1年生 大変わかりやすい講義をありがとうございました。自分は今まで『科学』や『医療』という言葉を聞くと、自分には関係ないな、と思っていました。しかし先生の話を聞いて、そうでもないな、と思い少し興味を持ちました。
高校2年生 副作用もなくガンを治せる技術なんてすごいと思った。これからもっと普及していくと思ったらワクワクする。
高校2年生 生物と化学の合体的学問でとても楽しい時間を過ごせました。家に帰ったら調べてみようと思います!
高校2年生 素晴らしい。
高校2年生 化学の力はこんなにもすごいのだと思いました。しっかりかんがえたいです。
高校2年生 細胞はとてもふくざつにできていた。
高校1年生 エピジェネディスクを発見したことによって、医療が更に発展していくということが分かりました。医療の発展には、化学や工学がかかせないということも分かりました。
高校2年生 医療の力を知ることができたのは光栄です。開閉状態によって、左右されるのに驚いた。
高校2年生 大学で研究していることを知れていい経験になった。
その他 第2の遺伝子であるエピジェネティックを用いた治療は今まで聞いたことがなく、画期的だと思いました。
高校2年生 エピジェネティクスが傷ついたことによる病気(がんなど)はエピジェネティクスをコントロール(開いたり、閉じたり)して治すことができることがわかった。本当にすごい。
高校2年生 すこし難しかったです。
高校2年生 理解できた。難しかった。
高校2年生 言葉が難しかったです。ですが、理解は深まりました。
高校2年生 おもしろい授業をありがとうございました。
高校2年生 遺伝子の構造やしくみについてわかりました。
高校2年生 興味深かったです。
高校1年生 エピジェネティクス工学の話で生活習慣によって異常が起きるがそれをコントロールすれば、治療が可能という事がだいたいは理解できました。
高校2年生 DNAが健康に深くかかわりがあることを知ることができた。
高校1年生 良かったです。
その他 とてもおもしろく、興味がわかました。本当にありがとうございました。
高校1年生 まさに一石二鳥だと思います。
高校2年生 IPS細胞とは違う方法を知ることができました。
高校2年生 この講義も私にはとても難しく感じられたが、化学が今後の医療を助けてくれることがよくわかった。
高校1年生 楽しかったです。
高校2年生 話が難しかったけどわかりやすかったです。
高校2年生 よりこの学問に対する関心が高まりました。
高校1年生 なんで一種類のDNAが分裂したあと、別の種のDNAが出きるかわかりました。
高校2年生 最先端の化学技術をつかえば、がんも転移や服作用をなくして、薬でなおせることにおどろきました。
高校1年生 がんやDNAについて知った。細胞をもどしてなおすやり方はすごく難しいと知った。
高校1年生 今まであまり興味のない分野の話でしたが、分かりやすく、関心が深まりました。
高校2年生 内容が難しかった。
高校1年生 けっこう難しい話でした。でも聞いていると、病気の細胞をころすのではなく“戻す”ということが医療に革命を起こすかもしれない、と分かってきました。たのしかったです。
高校2年生 内容はむずかしかったけど興味をもった。
高校2年生 面白い話題で、頭に、内容がすごく入った。
高校2年生 遺伝子が医療に関わってくることに驚きました。
高校2年生 おもしろい内容で、視野が広がった。
高校3年生 医りょう化学はおくがふかい。
高校2年生 化学の力で医療が発達し今まで治せなかった病気もなおせて興味がわきました。ですが副作用もあるのかがきになりました。
高校2年生 病気になる原因の多くが、環境的要因の方が多いことを知ることができました。人の細胞の種類が1種類が5200種類まで増えるのは、驚きました。
高校2年生 おもしろかった。
高校1年生 少し難しい話もありましたが、先生の説明で理解できました。ありがとうございました。
高校2年生 化学の力のすごさがわかりました。
高校2年生 生物のことについてよく知れた。

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関心ワード
  • エネルギー 、
  • 環境 、
  • 自動車 、
  • ナノメートル 、
  • バイオテクノロジー 、
  • LSI(大規模集積回路) 、
  • ウイルス 、
  • 燃料電池 、
  • ナノテクノロジー 、
  • 高分子化学

講義No.g004314

ただ細いだけじゃない、ナノファイバーの高機能

高分子化学を応用したナノテクノロジー

 高分子とは、1万以上の分子によって構成される化合物のことで、さまざまな高分子の特性を研究する学問が、「高分子化学」と呼ばれるものです。現在、ナノメートル(10億分の1メートル)の大きさのものをつくるナノテクノロジーが、電池やコンピュータをはじめ、さまざまな分野で活用されていますが、高分子化学を応用したナノテクノロジーも進歩しています。その一つに、「ナノファイバー」が挙げられます。

ウイルスも除去するナノファイバーの力

 ナノファイバーとは、その名の通り、ナノレベルの細さの繊維です。現在最も利用されているのは、風邪用マスクなどのフィルター部分です。極細のナノファイバーを織り込むことで、非常に微細な穴をつくり、ウイルスなどの病原体をもとらえることができます。しかし、マスクのフィルターは、ナノファイバーの構造のみを生かしたものであり、その可能性の一部に過ぎません。単に小さい、細いというだけではなく、ファイバーの中ではものが非常に速く流れるなど、今まで知られていなかった独自の特性を備えており、いろいろな材料の素材となる可能性を秘めています。

高機能の燃料電池をつくる

 ナノファイバーの機能の中でも注目されているのは、現在脚光を浴びている燃料電池への応用です。燃料電池は、電解質膜をプロトン(水素イオン)が通ることによって発電できるのですが、電解質膜にナノファイバーを使用すると、効率のよいプロトンの供給が実現できます。また、自動車に燃料電池を使う場合は、-40度から+130度くらいまでの温度環境で、一定の性能を維持できなければ実用に耐えません。そんな高機能も、ナノファイバーの使用によって可能となるのです。
 ほかにも、電気を流すことができるナノファイバーもあり、LSI(大規模集積回路)などの小型化に応じて、配線用に使うことも検討されています。このように、ナノファイバーはバイオテクノロジー、環境、エネルギーなど、多様な分野への応用が期待されているのです。

関心ワード
  • ヒストン 、
  • 環境要因 、
  • 有機化学 、
  • 高分子化学 、
  • ヒトゲノム 、
  • 再生医療 、
  • 遺伝子 、
  • 生体材料(バイオマテリアル) 、
  • 分子生物学

講義No.g004315

医学に革命を起こすエピジェネティクス工学

学問を越境するバイオエンジニアリング

 化学・生物学・医学と工学を結ぶバイオエンジニアリングは、今後の生命科学、環境科学の分野で、中心的役割を果たすことになる研究領域と言われています。こうした異分野との接点とも言える領域においては、まだまだ謎が多く、新しいサイエンスの可能性が広がっています。その一つに、高分子化学・有機化学・分子生物学を基礎としたバイオマテリアル(生体材料)の創製が挙げられます。バイオマテリアルとは、人工臓器をはじめ、体の中に使用する材料一般を指しますが、その中でも、新しい遺伝子操作を可能とする技術が開発されつつあります。

新しい遺伝子医療

 かつては、人間の遺伝子内にあるDNAの塩基配列、いわゆるヒトゲノムを解析することで、さまざまな病気を治せるだろうと期待されていました。しかし実は、DNAの異常によって起こる病気はごく一部に過ぎません。人間の病気とは遺伝よりも環境要因によるものが多く、後天的な原因による病気は遺伝子操作では治すことができませんでした。しかし最新の研究によって、環境要因が遺伝子にどのような変化を及ぼすかが判明してきました。遺伝子の中の「ヒストン」と呼ばれる部分に後から加えられる情報が、生活習慣病など後天的な病気の原因になると考えられています。つまりヒストンのゆがみやゆるみを制御することができれば、それらの病気も治せるというわけです。それを工学的にコントロールする技術が、「エピジェネティクス工学」と呼ばれています。

未来の再生医療をになう 

 エピジェネティクスはまだ新しい研究分野ですが、塩基配列によらない新しい遺伝子操作を進めるために、確立が急がれています。この研究が進めば、細胞の分化の過程を解明することで、人間の細胞からさまざまな臓器を生成することができ、再生医療の飛躍的な進歩も可能となります。エピジェネティクスはこれまでの生物、医学の領域に革命を起こす研究であると期待されているのです。

この学問が向いているかも 分子応用化学

首都大学東京
都市環境学部 環境応用化学科 教授
川上 浩良 先生

メッセージ

 今の生活の中で、あるいは大学進学後に考えてもらいたいことが2つあります。1つは自分が本当に好きなこと、やりたいことを見つけること、もう1つは新しいことに挑戦することです。世の中で成功している人に共通することは、好きなことを最後まで成し遂げたということです。好きなことであれば続けることができます。新しいことへの挑戦では、自分の能力以上のことを試すので、多くの失敗をともないますが、失敗から学べることは多く、挫折は自分を成長させるチャンスです。首都大学東京はそういうあなたを応援します。

先生の学問へのきっかけ

 化学に興味を持ったのは、学問の中で化学だけが、物質を自由に作ることができる学問だからです。さらに、化学の中の高分子化学に興味を持ったのは、その多様性が化学の中で最も大きいためです。つまり、世の中で起こるすべてのことを高分子は研究の対象にすることができ、自分が興味のあることを高分子を使えば実現できると思えたからです。地球温暖化の二酸化炭素を分離する高分子膜の研究、水素社会の中心となる燃料電池の研究、遺伝子を制御して病気を治すエピジェネティクスの研究など、高分子を使えば全て実現できるのです。

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