応用コロイド化学

Applied Colloid Chemistry

991615B

16CHPHC311

大塚　英典

Hidenori Otsuka

2024年度後期

2024 / Second Semester

木曜2限

Thu.2Period

理学部第一部　化学科

Department of Chemistry, Faculty of Science Division Ⅰ

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

コロイドの基礎から出発し、コロイド材料の創出事例と実社会応用について解説する。「応用」の部分についてはコロイドを扱う主要企業や研究機関からの特別講義や見学会の機会を設定する予定である。特に、次年度以降の研究生活につながるように研究最前線の紹介を織り交ぜながら解説する。
　化粧品、製薬、トイレタリー製品、食品等は勿論の事、ファインケミカルや電池等のエネルギー関連分野においても、表面・界面、コロイド分散系のコントロールと評価が必須のスキルとなっている。本授業は、ミセル、分散・凝集を扱う材料分野を対象とした分散の基礎から最先端の実例までを網羅する内容である。

　主に以下の視点から基礎から応用について講義を行う予定である。
・医薬品・化粧品の中心的機能を担う界面活性剤や乳化剤の機能原理の理解
・食品、インク・印刷、洗浄分野における分散・凝集機構の理解
・環境浄化、排水処理、太陽電池などグリーンケミストリーとコロイド化学
・高分子材料と生体との界面化学、その新薬開発や新規治療技術への応用

界面活性剤、乳化剤がミセル、分散・凝集現象を制御する中心的分子であることを理解し、これらの分子が織りなす表面・界面物性と最先端の実例までを習得すること。

ミセル、分散・凝集現象を制御する中心的分子である界面活性剤、乳化剤について理解する。これらの分子が織りなす表面・界面物性がどのように最先端材料に貢献しているかを理解する。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

講義内の質問はLETUSでも受け付けます。
具体的な進め方はLETUSに公開するので常時参照しながら授業を受講すること。

フィールドワーク　Practice/Fieldwork

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講義内容を復習し、授業中に配布されるプリントについて理解しておくこと。

到達度評価、レポート（課題提出）、授業への出席状況で評価を行う。
※ただし、受講しないなどの出席状況が悪い場合には減点する。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

コロイド・界面化学 基礎から応用まで／辻井薫,栗原和枝,戸嶋直樹,君塚信夫・著 (講談社)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
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１． バイオマテリアルサイエンス/石原一彦、畑中研一、山岡哲二、大矢裕一(共著)（東京化学同人）2003年　
２．界面・コロイド化学の基礎/北原文雄（講談社）
３．命を守る材料〜人工血管から再生医療の最先端へ〜/東京理科大学出版センター編（東京書籍)
４．高分子の界面・コロイド科学/川口 正美 (著) (コロナ社)
５．分子間力と表面力(第3版）/近藤保・大島広行　訳（朝倉書店）

【1】講義概要、コロイド化学と産業界の接点
コロイドの分類と特性、高分子コロイド分散系の意義、サスペンジョン、エマルジョン、ミセル、リポソーム、膜などの材料物性やブラウン運動、拡散などのコロイド現象の復習

【2】界面活性剤の構造と物性
両親媒性の本質について理解・習得する

【3】高分子材料の種類と特徴
化学構造と分類、分子量、分子量分布について理解・習得する

【4】高分子溶液の物理化学
水溶液物性一般、自己会合性高分子について理解・習得する

【5】高分子表面
高分子表面作成法（キャスト、プラズマ、グラフト）について理解・習得する

【6】高分子コロイドの物理化学(I)
高分子ブラシ、表面エネルギー、親水・疎水性、両親媒性構造と組織化現象について理解・習得する

【7】高分子コロイドの物理化学(II)
高分子吸着層と吸着形態,，コロイド安定化効果、高分子ゲル、粘性・弾性挙動について理解・習得する

【8】化粧品における界面化学
顔料分散、ラテックス、マイクロカプセル,スキンケアに関する化粧品、UV防御と微粒子設計について理解・習得する

【9】食品における界面化学
エマルションにおける乳化剤と高分子の働き、乳化剤と乳化技術、ゾル・ゲルとその転移現象について理解・習得する 　　

【10】医薬品における界面化学(I)
生体接触のもとで機能する材料の界面化学について理解・習得する

【11】医薬品における界面化学(II)
膜の透過現象とフィックの第1・2法則について理解・習得する

【12】金属コロイドの界面化学(I)
磁性微粒子、遷移金属ナノ粒子を中心とした，環境浄化・汚水処理分野へ の応用について理解・習得する

【13】金属コロイドの界面化学(II)
診断薬、免疫凝集反応、診断用ナノ微粒子、臨床化学分析とバイオセンサー、診断用高分子医薬について理解・習得する
　　
【14】ドラッグデリバリーシステム（ＤＤＳ）
薬物送達制御、がん細胞のイメージング技術、ターゲッティング技術、臨床治験の実際について理解・習得する

【15】まとめ
到達度評価と解説　これまでの理解度を試験によって評価する

国立研究機関の研究員（化学系）における勤務経験を活かし、応用コロイド化学に関する講義を行う。
総合化学メーカーでの研究経験を活かし、応用コロイド化学に関する講義を行う。

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