修士特別実験１Ａ

Advanced Experiments for Master Course1A

998F411

85GRRES503

塩本　昌平、菊池　明彦

Akihiko Kikuchi, Shohei Shiomoto

2026年度前期

2026年度

①First semester

集中講義

Intensive course

先進工学研究科　機能デザイン工学専攻

Department of Medical and Robotic Engineering Design, Graduate School of Advanced Engineering

2.0単位

卒業研究（研究指導）

Graduation research(Research Guidance)

-

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

各自の修士論文のテーマに基づき、研究を遂行する上で必要となる知識並びに技術の習得を行い、自身で研究計画を立てて実験を行うための基礎技術を学ぶことができる。得られたデータを解析し、また考察することができる。実験結果の考察を元に、次に行う実験の立案と実行、得られたデータの解析と考察のサイクルを回せるようになる。

将来、自ら研究計画を立案してそれを実行し、方法論の検証を行い、次の研究を進めることのできる研究者となるための力をつけられる。この科目は、カリキュラムポリシーの第2項、第3項、特に、ナノメディスン、ロボティクスおよびその融合技術領域におけるグローバルな学術情報・研究開発動向を調査・分析できる能力、専門知識・技能を活用して研究開発における課題を解決する能力とともに、国際学会・会議等における研究発表の実践を通し、研究開発を推進できる技能と能力およびコミュニケーション能力の向上を図るために行われ、ディプロマポリシーの多様な専門性を要求される業務に必要となる高度な専門的知識を有し、研究者・技術者として倫理観を持ち、国際社会で活躍できる能力、自ら情報収集・分析し、課題を発見・設定、解決するデザイン思考能力、独創的かつ指導的に研究活動を行い、社会に貢献する能力、自らが展開する科学・技術について、人間、社会および地球環境との調和の観点から俯瞰的に評価できる能力、を修得する一環として開講される。

Based on the theme of each student's master's thesis, students will acquire the knowledge and skills necessary to carry out research, and learn the basic techniques for planning their own research and conducting experiments. They will also be able to analyze and consider the data obtained. Based on the consideration of experimental results, students will be able to go through the cycle of planning and carrying out the next experiment, and analyzing and considering the obtained data.

Students will gain the skills to become researchers who can plan and execute their own research plans, verify methodologies, and advance the next research project in the future. This course is offered to improve the skills and communication skills to promote research and development through the practice of presenting research at international conferences and meetings, in addition to the ability to investigate and analyze global academic information and research and development trends in the fields of nanomedicine, robotics, and their fusion technologies, as specified in the second and third paragraphs of the Curriculum Policy, and to acquire the following abilities: advanced specialized knowledge required for work requiring diverse expertise, an ethical sense as a researcher or engineer, the ability to play an active role in the international community, the design thinking ability to collect and analyze information, discover, set, and solve problems, the ability to conduct original and leading research activities and contribute to society, and the ability to comprehensively evaluate the science and technology that one develops from the perspective of harmony with humans, society, and the global environment.

この科目は、カリキュラムポリシーの第2項、第3項、特に、ナノメディスン、ロボティクスおよびその融合技術領域におけるグローバルな学術情報・研究開発動向を調査・分析できる能力、専門知識・技能を活用して研究開発における課題を解決する能力とともに、国際学会・会議等における研究発表の実践を通し、研究開発を推進できる技能と能力およびコミュニケーション能力の向上を図るために行われ、ディプロマポリシーの多様な専門性を要求される業務に必要となる高度な専門的知識を有し、研究者・技術者として倫理観を持ち、国際社会で活躍できる能力、自ら情報収集・分析し、課題を発見・設定、解決するデザイン思考能力、独創的かつ指導的に研究活動を行い、社会に貢献する能力、自らが展開する科学・技術について、人間、社会および地球環境との調和の観点から俯瞰的に評価できる能力、を修得する一環として開講される。本実験により、バイオマテリアルとしての材料合成、物性評価、機能解析等の基礎と応用を理解するとともに、得られた材料のバイオマテリアルへの展開方法に関し習得することを目的とする。

This course is offered as part of the curriculum policy, especially the ability to investigate and analyze global academic information and research and development trends in the fields of nanomedicine, robotics, and their fusion technologies, the ability to solve problems in research and development by utilizing specialized knowledge and skills, and the ability to promote research and development through the practice of presenting research at international conferences and meetings, and the ability to acquire the advanced specialized knowledge required for work requiring diverse expertise, the ability to have an ethical sense as a researcher and engineer, the ability to be active in the international community, the design thinking ability to collect and analyze information, discover, set, and solve problems, the ability to conduct original and leading research activities and contribute to society, and the ability to comprehensively evaluate the science and technology that one develops from the perspective of harmony with humans, society, and the global environment. Through this experiment, the purpose is to understand the basics and applications of material synthesis, property evaluation, and functional analysis as biomaterials, and to learn how to develop the obtained materials into biomaterials.

研究を遂行する上で必要となる知識並びに技術の習得を行い、自身で研究計画を立てて実験を行うための基礎技術を学ぶことができる。得られたデータを解析し、また考察することができる。実験結果の考察を元に、次に行う実験の立案と実行、得られたデータの解析と考察のサイクルを回せるようになる。

You can acquire the knowledge and skills necessary to carry out research, and you can learn the basic skills to conduct your experiments by making your own research plan. The data obtained can be analyzed and discussed. Based on the consideration of experimental results, students will be able to go through the cycle of planning and carrying out the next experiment, and analyzing and considering the obtained data.

本講義は対面での受講を原則とする。
This lecture will be taken in face-to-face session.

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／反転授業　Flipped classroom／PBL (課題解決型学習)　Problem-based learning／実験　Experiments

本講義は研究課題に対し、自ら関連情報を調べ、研究計画を行い、それを実行し、得られた結果を考察する、アクティブラーニング科目である。

This course is an active learning course in which students research relevant information, make a research plan, carry out the plan, and discuss the results obtained.

準備学習：実験に必要な器具の取り扱い方、実験方法のプロトコルをノートに記載し、実験に取りかかるための準備を行うこと。
復習：実験方法の手順を振り返り、実験手技で改良すべきことを考えること。また、実験データの解析を行い、次の実験に向けて十分復習すること。
学部の卒業研究までに身につけた実験ノートの記載方法に従い、第三者が実験ノートを見て、その内容がわかり、かつ再現できるように記載する。

Preparation learning: Write notes on the handling method of the equipment necessary for the experiment, the protocol of the experiment method, and prepare for the experiment.
Review: Review the procedure of the experimental method and think about what to improve in the experimental technique. Also, analyze the experimental data and review it thoroughly for the next experiment.
According to the description method of the experiment note learned up to the graduation research of undergraduate, a third party watches the experiment note and describes it so that its contents can be understood and reproduced.

研究態度、研究に必要な作製・解析・評価技術の習得度等により総合的に評価する。

Study attitude, comprehensively based on acquisition degree of preparation / analysis / evaluation technology required for research, etc.

・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

N

-

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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

修士論文のテーマに関連し、実験に必要な参考書・学術論文を随時提示する。

In connection with the theme of the master thesis, present reference books and academic papers necessary for the experiment at any time.

すべての履修学生に対し、対面での授業の受講を前提とする。なお、成績評価は成績評価方法に記載のとおりである。

1　実験分野　　主に、刺激応答性・生体適合性・センサ・生体分子の分離・DDS等に応用される高分子材料、ならびに関連する材料の合成、物性・評価方法に関する分野の基礎実験を行うことができる。

2 　実験の方法
・ラジカル重合、原子移動ラジカル重合、高分子カップリング、表面開始重合など、高分子材料設計法や、無機材料など、さまざまな材料作製プロセスを利用し、目的とするバイオマテリアルの作製ができるようになる。
・材料の各物性の評価・解析方法の種類、原理の基礎理解と材料評価結果を理解できるようになる。
　これらをわかりやすくまとめ、発表できる。
実験に関連する具体的な研究テーマ　
・鎖長制御された刺激応答性高分子の合成
・密度と鎖長を制御した高分子ブラシ表面の合成
・高分子ブラシを構成する高分子の物性と界面物性に関する研究　
・生分解性材料の合成
・生体内崩壊性薬物放出デバイスの作製　
・薬物放出挙動の評価
・生体分子のセンシング材料の作製　
・高親和性基を導入した高分子ブラシの物性　
・機能性微粒子の合成と応用
・再生医療用材料の設計と機能解析
などから各自テーマに従って、基礎的なバイオマテリアルの調製技術、解析方法を調べることができるようになるとともに、その内容を理解しまとめ、発表することができる。

１〜８　前半期では、 各自の修士論文の研究テーマに従って、材料の作製と物性・評価のための基礎検討を行う。このとき、自身の研究テーマでわかっていること、これから明らかにすべきこと、明らかにすべきことをどのように解決するかを考え、実験方針を立てながら実験を進められるようになる。特に、自身の研究の背景を理解した上で、これまでの研究との差別化しうる部分は何かをよく考えながら研究を立案し、学生間、ならびに教員と討論をしながら実験を進められるようになる。

９〜15　後半期では、前半期にたてた研究計画のうち、未解決の点を中心に実験を行うとともに、その結果を理解し、考察できるようになる。

All students are required to attend face-to-face classes. Grading will be as described in the Performance grading policy.

1. Experimental Field: Students will be able to carry out basic experiments mainly related to polymeric materials applied to stimuli responsiveness, biocompatibility, sensors, biomolecule separation, DDS, etc., as well as the synthesis, physical properties, and evaluation methods of related materials.

2. Experimental Methods
- Students will be able to create the desired biomaterials using various material production processes, such as radical polymerization, atom transfer radical polymerization, polymer coupling, surface-initiated polymerization, and other polymeric material design methods, as well as inorganic materials.
- Students will be able to understand the types of evaluation and analysis methods for each physical property of materials, basic principles, and material evaluation results.
- Students will be able to summarize and present these in an easy-to-understand manner.
Specific research themes related to experiments

・Synthesis of stimuli-responsive polymers with controlled chain length
・Synthesis of polymer brush surfaces with controlled density and chain length
・Research on the physical properties and interfacial properties of polymers that make up polymer brushes
・Synthesis of biodegradable materials
・Fabrication of biodegradable drug release devices
・Evaluation of drug release behavior
・Fabrication of sensing materials for biomolecules
・Physical properties of polymer brushes with high affinity groups
 • Adhesion of polymer gels
 • Synthesis and application of functional micro-/nanoparticles
 • Preparation of tissue engineering scaffolds and their characterization for possible application in regenerative medicine

Each student will be able to investigate basic biomaterials preparation techniques and analysis methods according to their own theme, and will be able to understand, summarize, and present the contents.

1-8 In the first half of the term, students will conduct basic studies for the preparation, properties, and evaluation of materials according to the research theme of their master's thesis. At this time, students will be able to consider what is known about their own research theme, what should be clarified in the future, and how to solve the problems that should be clarified, and proceed with experiments while formulating an experimental policy. In particular, students will be able to plan their research while carefully considering what can be differentiated from previous research after understanding the background of their own research, and proceed with experiments while discussing with other students and faculty.

9-15 In the second half of the course, you will conduct experiments focusing on unresolved issues from the research plans you made in the first half of the course, and you will be able to understand and consider the results of those experiments.

30年以上にわたる高分子系バイオマテリアル研究の経験、並びに企業との共同研究の経験をもとに指導を行う。

He provides guidance based on his 30 years of experience in polymer biomaterials research, as well as experience in collaborative research with companies.

Signals ChemDraw（旧ChemOffice Professional）

ChemDrawを用いて用いる高分子材料や化学物質の構造描画を行い、発表資料を作成する。また、ChemDrawの描画データを用いてSciFinderでの検索に活用する。

Y

N