再生医療用途への展開と細胞大量培養に向けた足場材の開発動向と条件最適化機構の解明【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

■本セミナーの主題および状況（講師より）
★バイオマテリアルは人工臓器から再生医療へとその応用領域を広げつつあります。例えば生体内環境を模倣した三次元足場材料の上で幹細胞を培養することで、移植後の生着率や組織再生能を向上したり、分化を制御したりするような研究が盛んになされています。
★実験室などで細胞を生育し、増殖させる行為は細胞培養と呼ばれ、細胞研究やバイオ産業では不可欠の基礎的な技術です。一般的な細胞培養ではプラスチックなどの硬い材料が足場材料に用いられ、細胞はある程度の硬さがないと生存できないと考えられています。
★細胞や微生物の接着制御は、再生医療のための細胞培養基材から、船舶の海洋コーティング、さらには公衆衛生の確保まで、多岐にわたる産業課題の核心です。

■注目ポイント
★再生医療応用のための様々な高分子化合物の基礎と応用例について概説!
★「液体」を足場に用いる新しい培養技術を紹介!
★細胞や微生物の接着制御を「界面における分子挙動」というナノスケールの視点と「生物学的応答」というマクロな視点の両面から解明！

習得できる知識

第1部
・高分子材料を駆使した各種バイオマテリアルの研究動向
・再生医療用材料の研究開発、作製事例、評価方法
・再生医療用材料の研究開発における今後の課題と展望・可能性　など

第2部
・液体足場材の設計・開発事例
・液体界面でおこる現象とその力学特性
・細胞の力学応答

第3部
・タンパク質・細胞接着を制御するための物理化学的な基礎理論 
・最先端の表面・界面解析手法を自社の材料開発に応用するためのノウハウ 
・機械学習や多変量解析を材料設計に取り入れるための具体的アプローチ 
・実際の現象から界面分子プロセスを予測・理解し、開発の試行錯誤を減らす思考法

セミナープログラム

【第1講】 再生医療のための高分子材料の開発と足場材料に求められる要求特性・材料設計

【時間】 10:30-12:00

【講師】北陸先端科学技術大学院大学　先端科学技術研究科　教授　松村 和明　氏

【講演主旨】

　バイオマテリアルは人工臓器から再生医療へとその応用領域を広げつつあります。例えば生体内環境を模倣した三次元足場材料の上で幹細胞を培養することで、移植後の生着率や組織再生能を向上したり、分化を制御したりするような研究が盛んになされています。
　本セミナーでは、再生医療に興味のある方に対して、機能性高分子材料の観点から基礎から応用例まで、研究動向を概説します。

【プログラム】

１．再生医療や人工臓器への応用を目指すバイオマテリアルの基礎知識
　1.1 バイオマテリアルとは？
　　1.1.1 バイオマテリアル研究の歴史
　　1.1.2 バイオマテリアルと高分子化学 

２．再生医療のための高分子材料研究
　2.1 再生医療と高分子
　　2.1.1 再生医療と組織工学
　　2.1.2 再生医療に必要とされるバイオマテリアル
　2.2 細胞接着と材料
　　2.2.1 接着の生物学
　　2.2.2 材料の表面と細胞接着
　　2.2.3 生体機能界面の設計（細胞接着性の制御など）

３．足場材料の基礎・求められる物性・材料設計
　3.1 足場材料とは
　　3.1.1 足場材料に必要な物性
　　3.1.2 足場材料各論：材料設計と評価
　　3.1.3　３Dプリンターを利用した足場材料
　3.2 最新研究紹介

４．再生医療業界の動向

５．まとめと展望

【質疑応答】

【キーワード】

組織工学、再生医療、ティッシュエンジニアリング、足場材料、高分子

【講演のポイント】

再生医療応用のための様々な高分子化合物の基礎と応用例について概説する。また、再生医療業界の動向についても紹介し、新規参入を検討している企業への課題などを解説する。

【第2講】 液体材料を足場とする革新的細胞培養技術の開拓

【時間】 13:00-14:15

【講師】物質・材料研究機構　高分子・バイオ材料研究センター / グループリーダー　中西　淳　氏

【講演主旨】

　実験室などで細胞を生育し、増殖させる行為は細胞培養と呼ばれ、細胞研究やバイオ産業では不可欠の基礎的な技術です。一般的な細胞培養ではプラスチックなどの硬い材料が足場材料に用いられ、細胞はある程度の硬さがないと生存できないと考えられています。本講演では、硬さという概念からほど遠い「液体」を足場に用いる新しい培養技術を紹介します。さまざまな液体を用いた研究事例や、液体を足場材に用いることで生まれる可能性について解説します。

【プログラム】

１．はじめに：細胞培養と足場材料の力学特性

２．パーフルオロカーボン液体足場と幹細胞分化制御

３．イオン液体足場とマテリアルインフォマティクス

４．バイオイナート液体足場での細胞挙動

５．まとめと将来展望

【質疑応答】

【キーワード】

細胞接着、液体界面、幹細胞、イオン液体、メカノバイオロジー、マテリアルズインフォマティクス

【講演のポイント】

細胞培養の足場材をプラスチックから液体に置き換えることで新しい世界が広がります。細胞活性のコントロールや液体足場材料のリサイクルなど、基礎～応用に貢献する液体材料の可能性を知ることができます。

【第3講】 細胞足場材料の条件最適化: 抗細胞接着性表面の設計から紫外線照射による接着促進まで界面分子メカニズムと共に理解する

【時間】 14:25-15:40

【講師】東京科学大学　物質理工学院 材料系 / 准教授　林　智広　氏

【講演主旨】

　細胞や微生物の接着制御は、再生医療のための細胞培養基材から、船舶の海洋コーティング、さらには公衆衛生の確保まで、多岐にわたる産業課題の核心です。本講座では、この複雑な現象を「界面における分子挙動」というナノスケールの視点と、「生物学的応答」というマクロな視点の両面から解き明かします。特に、最新の表面解析手法に加え、機械学習（AI）や分子シミュレーションをいかに材料設計に組み込み、開発を加速させるかという実践的な手法を詳説します。基礎研究の知見がどのように材料設計へと繋がるのか、その最前線を包括的に議論します。

【プログラム】

●概論: タンパク質吸着･細胞接着

●抗付着性を生む界面相互作用の解析

　→表面間力測定による界面相互作用の定量的解析
　→ 界面選択的分光手法による界面分子挙動の解析
　→実験･理論･機械学習を組み合わせた界面水分子の挙動の解析

●生体分子にまなぶ抗付着性表面の設計

　→ ヒトを構成するタンパク質分子が共通して持つ構造条件の機械学習を用いた抽出
　→DNAが引き起こす界面相互作用
　→糖鎖が引き起こす界面相互作用とタンパク質との特異的相互作用

●データ科学を用いた抗付着単分子膜･高分子薄膜の設計

　→マテリアルインフォマティクス(MI)の基礎
　→文献データ活用の落とし穴
　→ 実際の応用に近い高分子薄膜への展開

●紫外線/オゾン処理による細胞接着の促進

　→材料の物理化学的変化の解析
　→細胞の足場となる足場タンパク質の組成解析
　→材料―タンパク質層―細胞の階層的界面における分子プロセスの理解

●総括

【質疑応答】

【キーワード】

タンパク質･細胞･微生物の吸着･接着制御､医療~工業~環境分野に応用可能なバイオ界面制御技術､バイオマテリアル、実験･シミュレーション･データ科学､ロボティクスの融合､マテリアルインフォマティクス(MI)、表面改質、再生医療、バイオファウリング

【講演者のPRポイント】

実験･計算･分子シミュレーション･データ科学(AI)･ロボティクス技術を融合し､曖昧さの無い界面の理解､生体材料･界面設計を目指し､基礎研究からベンチャー企業経営を展開しています｡基礎研究から･材料開発･社会実装のプロセスを初学者にも分かりやすく解説します｡

【第4講】 細胞製造を効率化する機能性培養基材

【時間】 15:50-16:35

【講師】東ソー株式会社　ライフサイエンス研究所 / グループリーダー　　最上　聡文　氏

【講演主旨】

　再生医療や細胞医薬品といった用途で、体外で培養した細胞や組織を利用するためには、その細胞や組織が接着した培養基材から、できるだけその機能を損なわずに剥離し回収することが重要である。そのため、接着に関与するタンパク質を酵素により破壊する従来方法では不適切な場合がある。
　また、産業利用で細胞を大量に準備するために、平板状の培養基材に比べてより大きい培養面積を提供できる培養基材がしばしば用いられる。例えばビーズ状の培養基材であるマイクロキャリア（MC）や、不織布など繊維からなる基材を使用し、大量培養を実現している。
　本講座では、培養基材から細胞や組織を回収する際の機能維持や、効率的な大量培養を可能とする機能性培養基材について紹介する。

【プログラム】

1.    会社概要

2.    機能性培養基材とは

3.    当社の機能性培養基材

【質疑応答】

セミナー講師

第1部　 北陸先端科学技術大学院大学　 先端科学技術研究科　教授　 松村 和明　氏
第2部　 物質・材料研究機構　 高分子・バイオ材料研究センター / グループリーダー　 中西　淳　氏
第3部　 東京科学大学　 物質理工学院 材料系 / 准教授　 林　智広　氏
第4部　 東ソー株式会社　 ライフサイエンス研究所 / グループリーダー　　 最上　聡文　氏

セミナー受講料

【1名の場合】60,500円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。

主催者

開催場所