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月刊バイオインダストリー 2004年6月号

特集:一細胞・一分子生物学の夜明け

商品コード: I0406

  • 発行日: 2004年5月12日
  • 価格(税込): 4,860 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0910-6545

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目次

特集:一細胞・一分子生物学の夜明け


1分子蛍光分析システムを用いた分子間相互作用の解析
Analysis of Bio-molecule Interaction using a Single Molecule FluorescenceDetection System
長野隆(オリンパス(株) ライフサイエンスカンパニー バイオ事業推進部 開発2グループ グループリーダー)
岡本直明(オリンパス(株) ライフサイエンスカンパニー バイオ事業推進部 開発2グループ チームリーダー)

 1分子蛍光分析技術は、溶液中で蛍光標識した分子の大きさ、明るさ、偏光度などが分子レベルで解析できる技術で、固相化や洗浄などの操作不要で、多検体を少量で高速に測定できるなどの特長がある。特に生体分子の相互作用解析などへの応用が実用化されており、今後この技術が多くの新たなる発見に寄与していくことが期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 1分子蛍光分析技術
3. DNAとDNA結合タンパク質(転写因子)との相互作用解析
4. リガンド-レセプター反応の検出
5. 糖とレクチンの相互作用解析
6. 今後の課題


生体分子の名の動態撮影―リアルタイムAFM―
Nano-meter Scale Dynamic Behavior of Biological Molecules Captured by a Real-time AFM
安藤敏夫(金沢大学大学院 自然科学研究科 教授)
古寺哲幸(金沢大学大学院 自然科学研究科 学生)

 生命科学の夢の顕微鏡として待望されてきた高速原子間力顕微鏡を筆者らは開発した。1画像を80msで撮れるため、バッファー溶液中で激しく動くタンパク質をナノ解像度の映像として見ることができる。本稿では、この開発の概略、得られた映像、今後の課題・展望について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 原子間力顕微鏡(AFM)
3. AFMの律速因子
4. 高速AFMの開発(第1ステージ)
5. 高速AFMの開発(第2ステージ)
6. モータータンパク質のナノ動態撮影
7. 今後の課題と展望


カチオン性ポリマーによるタンパク質の細胞内導入
Protein Transduction using Cationic Polymers
二見淳一郎(岡山大学 工学部 共同研究員;(株)日本触媒 NEDOプロジェクト研究員)
山田秀徳(岡山大学 工学部 生物機能工学科 教授)

 生細胞内へタンパク質を導入する技術は、細胞内タンパク質の機能解析や細胞機能の人工制御をはじめ、基礎研究、医療において様々な応用が期待されている。本稿では、カチオン性ポリマーを活用したタンパク質細胞内導入技術について紹介し、生細胞内への汎用的に生体物質を導入するための技術開発と展望を述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 静電相互作用を利用したタンパク質細胞内導入
3. ポリエチレンイミン(PEI)の有用性
4. PEI-カチオン化によるタンパク質細胞内導入
5. カチオン性キャリアーを活用したタンパク質細胞内導入
6. おわりに


セミインタクト細胞を用いた細胞内タンパク質の動態・機能の解析技術の開発
Development of a Novel Analytical System for Investigating the Dynamics and Functions of Intracellular Proteins based on Semi-intact Cell System
田中亜路(東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 ;日本学術振興会 特別研究員(PD))
山内忍(東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 ;日本学術振興会 特別研究員(PD))
加納ふみ(東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 助手)
村田昌之(東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 教授)

 ゲノム解析が膨大なタンパク質の一次構造情報を提示する中で、個々のタンパク質の機能発現のメカニズムの研究はより生体内に近い「本来機能する場所・時間」の条件を加味して行うことが求められつつある。「セミインタクト細胞システム」は、そのような期待に応えられるアッセイ系のひとつである。本稿では、セミインタクト細胞システムの概要・特長を筆者らの研究室で行った解析例をもとに紹介する。

【目次】
1. セミインタクト細胞とは
2. セミインタクト細胞の概略とその特長
3. セミインタクト細胞とGFP可視化技術をカップリングさせた全く新規なタンパク質機能解析システム
4. 細胞周期依存的オルガネラのダイナミクスの再構成
5. 今後の展望


HARP方式超高感度ハイビジョンカメラ―その実力と応用例―
Ultrahigh-sensitivity HDTV Camera using HARP Image Pickup Tubes―Capabilityand Application Examples―
白石孝((財)NHKエンジニアリングサービス 先端応用開発部 チーフエンジニア)
望月亮((財)NHKエンジニアリングサービス 先端応用開発部 主幹)
河合輝男((財)NHKエンジニアリングサービス 先端応用開発部 開発部長)
谷岡健吉(日本放送協会 放送技術研究所 撮像デバイス部長)
吉田哲男((株)日立国際電気 放送システム事業部 企画部 部長代理)

 HARP方式超高感度・高精細撮像管開発の経緯を紹介する。現時点での実力、これまでの応用例を述べた後、これからの研究の方向を分かり易く解説する。バイオテクノロジー分野への応用は始まったばかりであるが、微弱な発光や蛍光、強い照明を与えると具合が悪い物体の観察が高いSN比の下で行えるので応用範囲は広いと考えられる。

【目次】
1. はじめに
2. HARP現象の発見から実用化までの道程
3. 特徴/他方式カメラ(CCD素子使用を中心に)との比較
3.1 解像度
3.2 ノイズ
3.3 分光特性
4. 応用例
4.1 バイオ領域への貢献(要求される性能:超高感度、高分解能、ハイスピード)
4.2 医療技術への貢献
4.3 深海撮影カメラ(要求される性能:超高感度、分光特性)
4.4 報道用カメラ(要求される特性:超高感度、高分解能)
5. 今後の動向
5.1 高感度化
5.2 小型化
6. おわりに


BIO R&D
クレアチン―歴史、生産および用途―
Creatine;History,Manufacturing and ApplicationsDr.Heike tom Dieck(Degussa Food Ingredients GmbH Manager Nutritional Science)
井上俊忠(翻訳)(テグサテクスチュラントシステムズジャパン(株) バイオアクティブス部 セールスマネージャー)

 日々の食生活においてクレアチンを補給すると、筋肉および脳のクレアチン濃度を回復させることができる。補給により、副作用を引き起こすことなく、体重、脂肪を除く体重、ならびに筋力とパワーが有意に増加している。若齢層では、脳機能の改善やリハビリテーションの促進も立証されている。持久力の分野で使用されているクレアチンをモノハイドレートの補給の限界を克服するため、また、Drgussa社は特別なクレアチン塩を開発し、特許を取得した。既知のクレアチンの作用と持久力の向上特性を兼ね備えたCreatine Pyruvate [CREAPURE Pyruvate]は、今後最も有望なクレアチン製剤といえる。

【目次】
1. 歴史
2. クレアチンの代謝
3. 生化学的特性
4. クレアチン源
5. クレアチンモノハイドレートの合成
6. クレアチンモノハイドレートの生産とその中に存在する可能性がある不純物
7. 適用分野
7.1 スポーツ栄養分野におけるクレアチン
7.2 高齢者におけるクレアチン
7.3 リハビリテーションにおけるクレアチン
7.4 精神能力におけるクレアチン


有機イオウ化合物“MSM”(メチルスルフォニルメタン)の健康食品への応用
The Application of Organic Sulfur Compound “MSM” to Health Foods
本田真樹((株)協和ウエルネス 顧問)

 MSM(Methyl-Sulfonyl Methane)は抗炎症・鎮痛作用を有する素材として、従来より米国では関節症やスポーツ障害等を対象としたサプリメントおよびジェル、クリームなどの外用剤や化粧品には広く使用されてきた。日本においては最近まで、MSMを食品として販売することは食品衛生上できなかった。しかし2001年に食薬区分の見直し通知によりMSMを食品として使用できる可能性が生まれ、2002年に米国製MSM、次いで2003年に中国製MSMの販売許可を当局より、それぞれ得ることができた。

【目次】
1. MSMとは
2. 吸収・分布・代謝・排泄
3. MSMの機能
4. MSMの安全性
5. MSMの使い方
6. おわりに


デキストラン資化性乳酸桿菌による経口的免疫増強作用
Oral Immunoadjuvant Activity of a New Symbiotic、Lactobacillus casei subsp.casei with Dextran.
小川知彦(朝日大学 歯学部 口腔感染医療学講座 口腔微生物学分野 教授)

 最近、健康促進を目的とした乳酸菌の産業応用が注目されている。筆者は、腸内細菌のなかでデキストランを唯一資化することができるLactobacilluscasei subsp.caseiを見出した。本稿は、プロバイオティクスとしてのL.caseisubsp.caseiとその特異的なプレバイオティクスであるデキストランによる“新規シンバイオティクス”の経口的免疫増強作用の研究の一端を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. デキストラン
3. 乳酸菌
4. デキストラン資化性
5. プロバイオティクスとしてのL.casei subsp.casei
5.1 プロバイオティクスの条件
5.2 L.casei subsp.caseiの腸内増殖
5.3 新規シンバイオティクスの経口免疫増強硬化
5.4 ニワトリへの応用
5.5 ナチュラルキラー(NK)細胞の活性化
6. おわりに


高分子機能膜を用いた医療用細胞分離
Cell Separation for Medical Applications using Polymeric Functional Membranes
樋口亜紺(成蹊大学 光学部応用化学科 教授)

 医療用高分子機能膜を用いたバイオセパレーションは、今後の新たなバイオ分野における材料研究の発展が期待される分野である。骨髄液、臍帯血並びに末梢血中に含有する増血幹細胞、組織前駆細胞、並びに間葉系幹細胞を純化・分離する細胞分離用機能性膜の調製を行うことを最終目標として、末梢血からの様々な血球細胞分離をポリウレタン発泡体膜を用いて行った結果を報告する。血球細胞の膜透過率より膜表面官能基と血球細胞との接着性との関係を検討した。マイナス荷電を有するカルボキシル基を導入した膜においては、造血幹細胞を高回収(75%)することが可能であった。このことからカルボキシル基を導入したポリウレタン発泡体膜は、造血幹細胞を純化・分離する膜として通していることが明らかとなった。

【目次】
1. はじめに
2. ポリウレタン発泡体膜を用いた血球細胞の分離
3. 細胞分離実験方法
4. 血球細胞の細胞分離
5. おわりに


連載:宇宙環境を利用したバイオ技術宇宙バイオサイエンス実験の過去・現在・未来
Space Bioscience Experiments:Past、Present and Future
高沖宗夫((独)宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部 ISS科学プロジェクト室 主任研究員)

 無重量や放射線等の宇宙環境に対して生物が示す応答に関しての研究の歴史について、これまでに得られた成果と今後の研究課題をまとめた。さらに将来に向けて解決すべき問題点などについて論じる。

【目次】
1. はじめに
2. 地球低軌道の宇宙環境
3. 最初の本格宇宙ステーション
4. 日本の宇宙バイオサイエンス
5. 宇宙のバイオサイエンス実験の成果と今後の課題
5.1 感覚運動系
5.2 体液移動と心循環系の変化
5.3 骨の脱カルシウム
5.4 筋肉の萎縮
5.5 血液の変化
5.6 孤立・閉鎖環境
5.7 植物の成長と形態形成
5.8 動物の発生
5.9 培養細胞
5.10 宇宙放射線
5.11 生体高分子結晶生成
5.12 バイオリアクター
5.13 無担体電機泳動
5.14 船内微生物環境
6. 宇宙バイオサイエンス実験の未来
6.1 宇宙実験の制約を克服する
6.2 多人数の協力で成り立つ宇宙実験
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