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月刊バイオインダストリー 2019年4号

【特集】生分解性機能紙の開発

■月刊「BIO INDUSTRY」電子化のお知らせと、ご購入方法について■
2017年1月号より、月刊「BIO INDUSTRY」は、PDFダウンロード版のみでの販売となります。ご購入の場合は本サイトの左上の「電子版 月刊BIO INDUSTRY」バナーをクリックしていただき、ご購入の手続きを進めていただけますよう、お願い致します。


【電子版に関するお問い合わせ】
インペリア株式会社 担当:和賀山
TEL:03-6658-0035 受付時間:10:00~16:00(土曜・日曜・祝日を除く)
E-MAIL:support@inperia.co.jp

商品コード: I1904

  • 発行日: 2019年4月12日発行
  • 価格(税込): 4,860 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0910-6545
こちらの書籍については、お問い合わせください。

著者一覧

尾鍋史彦 東京大学
権藤壮彦 ユニチカ(株)
寺本好邦 岐阜大学
西田治男 九州工業大学
森 隆 埼玉医科大学
竹岡裕子 上智大学 
陸川政弘 上智大学
早川 健 中央大学
津金麻実子 中央大学
鈴木宏明 中央大学
横田秀夫 (国研)理化学研究所
山澤建二 (国研)理化学研究所
渡邉政樹 (株)リコー
辻村有紀 (国研)理化学研究所
大山慎太郎 名古屋大学

目次

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【特集】生分解性機能紙の開発

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天然繊維の機能化と生分解性の両立は可能か
Functionality and Biodegradability of Natural Fibers:Are They Compatible?

 「生分解性機能紙」とは使用中には安定的に必要な機能を発揮し, 廃棄物処理においては生分解性が発揮されるという理想的な機能紙である。天然繊維・天然素材は本来生分解性が高いが, 機能化は一般的に生分解性を低下させるので, 機能性と生分解性を両立させることは容易ではない。
 地球上最大の植物バイオマス資源で天然高分子繊維であるセルロースの重要な応用分野である製紙とセルロースをナノ微細化した先端素材といわれるセルロースナノファイバー(CNF)を事例として生分解性機能紙の開発に伴う課題を考えてみたい。

【目次】
1 はじめに
2 天然繊維の特性
3 天然繊維の機能化
4 天然繊維の生分解性
5 製紙産業を事例として考えた天然繊維の新たな展開
6 先端的天然繊維としてのセルロースナノファイバー(CNF)の現段階
7 セルロースナノファイバーの機能化
8 セルロースナノファイバーの生分解性
9 セルロースナノファイバーの実用化への課題
10 おわりに




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ポリ乳酸スパンボンド不織布
Poly(lactic acid)Spunbond Nonwovens

 スパンボンド不織布は, すぐれた生産性と物性から衛材, 農業, 土木など幅広い分野で使用されている。その用途の多くは使い捨てであり, 環境負荷は小さいとは言えない。ここでは, 生分解性, 植物由来樹脂の代表であるポリ乳酸(PLA)を原料としたスパンボンド不織布の用途と近年の開発動向についてまとめた。

【目次】
1 はじめに
2 PLAについて
3 スパンボンド不織布について
4 PLAスパンボンド不織布の特徴
5 PLAスパンボンド不織布の用途
5.1 防草シート
5.2 ティーバック
5.3 ヘッドレストカバー
5.4 ドレーン材
6 PLA系スパンボンドの開発動向
6.1 芯/鞘=PLA/PE複合繊維スパンボンド不織布
6.2 末端封鎖剤を練り込んだポリ乳酸スパンボンド
6.3 高L体ポリ乳酸スパンボンド
7 おわりに

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シンプルなプロセスで構築するナノセルロース・ナノキチンからのバイオメディカル機能材料
Biomedical Functional Materials from Nanocellulose and NanochitinConstructed with a Simple Process

 ナノセルロース・ナノキチンの応用範囲を拡張するために, 筆者らはシンプルで合理的なプロセスを確立して, これらのナノ素材本来の特長を活かすアプローチを試みている。本稿では, それらの中から「マイクロパターニング細胞培養基板の創製」と「紙ベースのマイクロ流体分析装置(μPAD)用モジュールとしての活用」をご紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 キチンNC系マイクロパターニング細胞培養基板の創製
2.1 マイクロパターニング細胞足場材
2.2 インクジェットでの吐出と微細成形
2.3 細胞接着と剥離挙動
3 μPAD用モジュールとしてのCNFの組み込み
3.1 具体的な実験方法
3.2 TOCNによる不安定分子の安定保蔵と半定量μPADの構築
4 おわりに

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竹繊維利用強化プラスチック
Plastics Reinforced by Bamboo Fibers

 膨大な賦存量と均質な構造を有するタケを利用するため, 過熱水蒸気を用いて処理し, マイクロウィスカーに変換した。さらに, 押出機を用いてナノ解繊とプラスチックとのコンポジット化を連続的に行い, ワンポットでナノコンポジットを作成した。タケ由来のマイクロ~ナノ繊維は, 成形性と繊維強化のみならず電気的な機能発現にも寄与した。

【目次】
1 はじめに
2 竹の構造
3 マイクロコンポジットへの展開
3.1 マイクロウィスカーへの解繊
3.2 マイクロコンポジットの溶融成形
3.3 マイクロコンポジットの熱的性質
3.4 マイクロコンポジットの機械的性質
3.5 コンポジットの帯電防止特性
4 ナノコンポジットへの展開
4.1 CNFへの解繊技術
4.2 タケからのリグノセルロースナノファイバー(LCNF)コンポジット
4.2.1 押出機内反応(リアクティブプロセッシング)
4.2.2 LCNF/ポリマーコンポジットの透明性と力学物性
4.2.3 CNF表面コーティングとコンポジットの各種物性
5 まとめ

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BIO R&D

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アルツハイマー病の新規治療法:エピガロカテキンガレートとフェルラ酸の併用療法
A New Therapy for Alzheimer’s Disease:Combination Therapy with(-)-Epigallocatechin-3-gallate and Ferulic Acid

 自然物質由来の化合物の中から, アミロイド-βタンパク質の産生を抑制する有望なフェノール化合物(α-セクレターゼを活性化するエピガロカテキンガレートとβ-セクレターゼを抑制するフェルラ酸)に着目した。本稿では, 両化合物をアルツハイマー病の病態モデル動物(APP/PS1マウス)へ併用投与し, 観察された加算効果を紹介する。医療機関で処方される薬剤との併用が可能であり, 病態発症の遅延を目的とした軽度認知障害の患者への適応も期待される。

【目次】
1 はじめに
2 エピガロカテキンガレートの概要
3 フェルラ酸の概要
4 行動・認知機能障害の改善効果
5 脳アミロイド症の抑制効果
6 抗炎症効果・抗酸化効果・シナプス安定化効果
7 まとめ

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BIO R&D

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人工骨材料への応用を目指した,バイオセラミックス中における生分解性高分子のIn-situ重合
In-situ Synthesis of Biodegradable Polymers in Bioceramics for Artificial Bone Materials

 近年, 平均寿命の延びにつれて, 機能が低下, 喪失した骨, 及び関節などを人工骨, 人工関節で補う必要性も急速に増加しつつある。筆者らは, 人工骨材料への応用を目指してバイオセラミックスと生分解性高分子の複合材料の研究を行ってきた。本稿では,多孔性バイオセラミックス中において,生分解性高分子をin-situ合成することによって得られる複合体について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 多孔性HAp(p-HAp)を用いたPLLA/HAp複合材料の作製と評価
3 多孔性二相性リン酸カルシウムセラミックスの構造制御
4 多孔質リン酸カルシウムセラミックスと生分解性高分子の複合化
5 結論

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BIO ENGINEERING

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振動誘起流れを用いた細胞操作技術
Cell Manipulation Method Based on Vibration-Induced Flow

 近年, 生物学や医療の分野において単一細胞の解析を行う需要が高まっている。次世代の単一細胞解析のプラットフォームとして期待されているのがマイクロ流体チップであり, 高効率で再現性の高い細胞解析を行うためには, マイクロ流体チップ上で細胞操作を行う技術が重要である。本稿では, 著者が提案している振動誘起流れというマイクロ領域特有の現象を用いた細胞操作手法を紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 振動誘起流れ
2.1 振動誘起流れ現象とその特徴
2.2 振動誘起流れの微小物体操作への応用
3 振動誘起流れを用いた細胞操作の例
3.1 振動誘起流れを用いた単一細胞分離
3.2 振動誘起流れを用いた卵子の回転操作
3.3 振動誘起流れを用いた運動細胞の並列トラップ
4 おわりに

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BIO ENGINEERING

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リポソームバイオリアクター
Liposome Based Bioreactor

 細胞と同じ脂質二重膜からなるリポソームを微小なバイオリアクター(反応容器)として用いる技術開発が進展し, 人工細胞モデルや新たな検出系としての利用が期待されている。本稿では, リポソームバイオリアクターの作製法を概説し, これを用いたRNA 検出法について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 リポソームリアクターの作製法
3 リポソーム内でのRNAの検出
3.1 RT-PCR反応液を内封したリポソームリアクターの調製
3.2 リポソームリアクター内の反応効率の評価
3.3 膜融合を利用した標的分子の移送と検出
4 おわりに

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BIO ENGINEERING

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インクジェット式3D プリンターによる
骨置換型人工骨の成形と評価
Forming and Evaluation of Bone Substitutional Artificial Bone by Inkjet 3D Print

【目次】
1 はじめに
2 粉末積層造形法(Binder Jetting)による骨の造形
3 高精度・高強度人工骨を目指した造形法
3.1 概要
3.2 新規BJ方式の概要
3.3 3Dプリント人工骨の特性評価
4 人工骨の生体適応性
4.1 概要
4.2 細胞培養実験
4.3 ラットin vivo実験
5 生体から見た人工骨の反応と応用展開
5.1 要旨
5.2 バイオマテリアルとしての人工骨の立ち位置と課題
5.3 3Dプリント人工骨の生体反応と応用展開
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