出張講義ナビゲーター

　『化学工学』という言葉、高校までの授業ではあまり聞き慣れないと思いますが、実はこの化学工学、モノづくりにおいて非常に重要なんです！実験室でのフラスコなどを使った基礎研究の成果を、実際の化学製品の生産に役立てる、それが化学工学の使命です。製品生産に欠かせない反応を取り扱う化学だけでなく、物理も関連します。と言いますのも、化学製品を生産する工場では、原料の加熱や粉砕、生成物の冷却や分離など、物理が関連する様々な操作も必要なので、それらも化学工学の一部というわけです。本講義では、化学工学がどういうものなのかを分かりやすくご紹介したく思います。

　室温付近では、チョコレートは「パキッ」と割れます。でも、口に入れると、すぐに融けて口の中にチョコレートの味や香りが広がります。一方、暑くて融けてしまったチョコレートを再び冷蔵庫で固めたものは、口の中で溶けにくく、「不味い」チョコレートになってしまいます。このように同じ物質でも、味や融点など性質が異なる固体を多形といいます。この多形という概念は高校の化学では学びませんが、チョコレートを始め、薬や塗料の製造には欠かせない概念です。本講義では、美味しいチョコレートの作り方をお手本にした色の変わる有機分子の設計とその合成について説明します。

　近年、ファインバブルといわれる気泡径が数十ミクロン以下の泡が注目されており、水質の改善や農業・養殖業への応用、洗浄分野・医療分野への応用が期待されています。
　この講義では、実際のマイクロバブルを見てもらいながら、その特徴について紹介します。

　光（波動）の持つドップラー効果を応用して身体の中で流れている血液の流速を測定します。測定したデータを複数のコンピューターを使って高速で解析（並列計算）することで血管の形を画像化することができます。この血管の画像から癌を早期に発見することができます。講義では、ドップラー効果の原理や実験動物を使った実験結果などを紹介します。

　分析機器の進歩により、髪の毛が1本あれば、健康状態が分かります。髪の毛は、あなたの健康状態や生活環境や食事内容の影響を受け、必須元素や有害元素の種類や濃度がかわってきます。将来的にはガンや生活習慣病の検査に使えるかもしれません。これらの内容について紹介します。

　バイオテクノロジーは、鉱・工業、農業、などに使われています。近年では、医療の分野でバイオテクノロジーが抗生物質・診断薬・遺伝子診断など多くの場合に役立っています。遺伝子診断では、イエローストーン国立公園で採取された微生物の酵素が使用されています。血液検査も微生物の酵素が使われています。最近では、遺伝子治療に加えて、ｉＰＳ細胞を使った臓器移植に向けた取り組みもされ始めています。

　細胞死は、受動的な壊死と能動的なプログラム細胞死に大別されます。プログラム細胞死の代表であるアポトーシスは、組織発生や様々な病気の発症、進展に強く関与していることが知られています。講義では、アポトーシスに至る中心的な経路であるカスパーゼの活性化を題材に、細胞における酵素カスケードのしくみとともに、細胞内情報伝達機構の複雑なネットワーク（cAMP、 IP3、 PKC、 Ca）についても解説します。　

　病院で使用される医療機器は難しい仕組みで動く複雑な機械と思っている人もいるかもしれませんが、実際はとても単純な原理で簡単な構造をしたものがほとんどです。本講義では身近な医療機器から手術室で用いられるような命を守るための医療機器までの原理・仕組みについて解説します。また実際に医療現場で活躍する命を守るエンジニア「臨床工学技士」の仕事についても説明します。

　医学の歴史は科学・工学の歴史でもあります。医学の歴史を見直しながら、科学とどう関連しながら医学が進歩してきたかについて解説します。また、現在の命の最先端の現場における医療と医療機器についても解説します。

　音波の一種である超音波は、古くは敵の艦船（潜水艦など）の位置を知るための技術開発の一端として研究されてきました。医療応用の歴史も比較的長く、多くの場面で利用されています。たとえば超音波画像診断装置などはその代表格です。この講義では、超音波の性質をおさらいしつつ、どのような形で医療応用されているかを、原理も交えて解説します。

　電気、光、電波、レーザ、Ｘ線といった名称のものはすべて電磁波の一種です。電磁波の医療応用は多岐にわたっています。「電磁波とはどのようなものか」という話から始め、電気メス、マイクロ波ラジオ波治療器、レーザ治療器、Ｘ線ＣＴなどについて、簡単な原理説明を交えながら解説します。

　1970年代後半から始まったヒト体外受精は現在、不妊治療には欠かせない技術となっています。この数十年間で日本においても不妊治療クリニックの数が増加し、不妊治療は身近な医療になってきました。現在日本で行われている不妊治療に関する治療技術と医療チームが抱えている課題などについて説明します。

　2000年代初めからアメリカをはじめ各国で進められてきた「ナノテクノロジー」によって、さまざまな非常に小さい材料が生み出されてきました。バイオテクノロジーとの融合によって、農業・医療分野への応用開発も行われています。具体的には、血液診断装置、脂質ナノ粒子による核酸導入、がん細胞標的薬剤、細胞・臓器イメージング技術への展開が図られており、将来の医療が変わる可能性について紹介します。

　誰もが使えるように製品や環境をつくることをユニバーサルデザインといいます。住む人の視点から見て、この考え方をいかして魅力ある快適な住宅のつくりかたをやさしく解説します。

　人類共通の遺産とされる「世界遺産」。登録されるまでに、どのような調査が実施され、どのような基準が適用されるのかを解説します。そして、世界遺産登録が人やまちにとってどのような意味を持つのかについて考えます。

　木造住宅に甚大な被害をもたらした歴史的地震及び昨今の大地震、その際の被害の特徴を説明します。さらに、このような被害を防ぐための木造住宅の耐震設計の概要を、耐震性に最も大きく関係する壁の量の計算を中心に、説明します。

　建築や都市を取り巻く環境問題を語る上では、都市の成り立ち、産業、人の生活行動など密接に関わり合っています。実際のまちの現状と建築における環境改善への取り組みの例を示しながら、我々がすべきこと、できることを一緒に考えましょう。

　今日、「ものづくり」のあり方は、大きな変革を迎えています。その変革の1つにコ・クリエーション（協働創作）があり、作り手と使い手の隔たりを超えた、新しい「ものづくり」のあり方が模索されています。本講義では、Virtual Reality（VR）等を用いたコ・クリエーションの実例を通して、建築分野における未来の「ものづくり」の一端を紹介します。

　建築の設計とは、建築家とは、どのような事を考えながら、どのように進められ、そして建設会社や職人、クライアントと協力しながら、どのように建設されていくのかを、美術館や住宅、リノベーションといった実際の建築を例にして紹介します。

　全国の自治体では地域住民が活き活きとした活動ができるよう、劇場・ﾎｰﾙ、図書館、公民館等の公共文化施設の計画・設計段階から利用者の意見・要望を取り入れた設計手法を採用しています。その現状と課題を実例を交えて紹介します。