【特集】 バイオ研究を変える最新分析機器
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レーザ顕微鏡の進化と新しい技術
The Evolution of Laser Scanning Microscope and New Technologies

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平山香(オリンパス(株) MIS事業部 MIS LCI事業推進部 LCI販売促進1G 主任)

共焦点顕微鏡では難しいとされてきた標本深部観察は,多光子顕微鏡とその最新技術により可能となった。オリンパスの多光子に特化した光学設計は,明るく高解像度なイメージングを実現し,さらなる応用研究もなされている。高度な技術提供の一方,効率的でスムーズな共焦点イメージングにもオリンパスは力を入れている。

【目次】
1. 蛍光顕微鏡の発展
2. 多光子励起レーザ走査型顕微鏡「FV1000MPE」
2.1 ネガティブチャープ搭載多光子専用レーザ
2.2 多光子専用対物レンズ「XLPLN25XWMP」
2.3 透過蛍光用外部検出器
2.4 多光子励起現象の光刺激への応用
3. 共焦点レーザ走査型顕微鏡「FV10i」
3.1 ハードウェア
3.2 ソフトウェア
3.3 タイムラプス観察


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ハイスループット細胞機能探索システム
High-throughput Cytological Discovery System

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景虹之(横河電機(株) 通信・計測事業部 バイオ・アナリティカルセンター 創薬・バイオグループ 開発チームリーダ)

ハイスループット細胞機能探索システムは,固定細胞はもとより,生細胞の長時間変化を経時的に観察し,解析する装置である。独自の共焦点機能をベースとした顕微光学系により,高いSN比で細胞の断面を撮像し,細胞内における各種分子の局在を高精度で認識できる。また,半導体製造装置で培われた技術を活かして,高速・高信頼性のロボット搬送系を実現している。

【目次】
1. はじめに
2. システムの概要
3. システムのハードウエア要素技術
3.1 共焦点スキャナ
3.2 オートフォーカスユニット
3.3 搬送系
4. 画像処理の例
4.1 細胞トラッキング
4.2 樹状突起検出
5. アプリケーションの例
6. おわりに


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バイオマーカー探索―マスイメージング技術を中心として―
Biomarker Discovery by Imaging Mass Spectrometry

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中西豪((株)島津製作所 応用技術部 京都アプリケーション開発センター 主任)

マスイメージング法は生体組織切片における生体分子の分布を直接質量分析することでマッピングすることを主な特徴としており,バイオマーカー探索への応用・評価が多くの研究者によって現在進められている。本稿では,マスイメージング法の原理を記述するとともに実際にバイオマーカー探索に応用された実例を紹介する

【目次】
1. はじめに
2. マスイメージング法とは
2.1 組織切片の作成
2.2 前処理法の進展
2.3 質量分析とデータ解析
3. バイオマーカー探索へのマスイメージング法の応用
4. おわりに


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食品検査と分析機器
Food Inspection and Analytical Instruments

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大道公秀(サーモフィッシャーサイエンティフィック(株) サイエンティフィックインスツルメンツ事業本部 フードセーフティースペシャリスト)

昨今,食の安全に関わる事件・事故や,産地偽装のように食の安心を揺るがす不祥事がわが国だけに限らず世界各国で起こっている。そのため,食品の安全と安心を求める消費者の要求に応える形で,食品検査がなされている。ここでは具体的事例を交えて,食品検査に用いられる分析機器を概説し,食の安全を担保する今日的概況を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 残留農薬分析での課題
3. メラミン分析法の開発
4. 産地・原材料の判別
5. 異物分析
6. 栄養成分分析
7. 微量元素分析
8. おわりに


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BIO R&D

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アスタキサンチンの微生物生産
The Astaxanthin Production with Marine Bacterium

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今泉暢(東ソー(株) 東京研究所 副主任研究員)
井出輝彦(東ソー(株) 東京研究所 主席研究員)
半澤敏(東ソー(株) 東京研究所 主席研究員)

近年,漁業では安定供給を目的として養殖生産する漁業への転換が進んでおり,養殖魚の品質向上のため,さまざまな研究開発が行われている。魚類や鳥類はAx(アスタキサンチン)を生合成することができず,藻類や微生物が生産したAxを食物連鎖により獲得するが,マダイやサケ類の養殖では通常の飼料では十分なAxを供給できないため飼料にAxが添加される。近年の世界的な魚類の消費需要増加とあいまって,Axの市場は年率5～7%の成長を続けており,2004年には約250億円に達した。またAxには抗酸化活性や抗癌活性などが確認され,その生理活性について近年活発に研究されている。これを応用した健康補助食品としての利用も広がっている。本稿では,特に養魚用飼料向けに筆者らが開発した,微生物を用いた簡便なプロセスによる天然品Axの生産方法を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. Ax生産性の改良方法
2.1 菌株改良
2.2 高密度培養法
2.2.1 酸素供給量制御技術
2.2.2 栄養源濃度制御技術
3. 機能評価
4. おわりに


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植物生殖140年の謎―花粉管誘引物質の同定とレーザーマイクロインジェクション法による解析―
Identification of the Elusive Pollen-tube Attractant by Laser Microinjection

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筒井大貴(名古屋大学 大学院理学研究科 生命理学専攻 博士前期課程)
東山哲也(名古屋大学 大学院理学研究科 生命理学専攻 教授)

140年にも渡って謎とされてきた花粉管誘引物質が,ついに同定された。その探索の歴史を振り返ると,カルシウムイオンや糖など数多くの物質が候補として挙げられては否定され,さらにはその存在すら疑問視されたほどであった。そのような中,トレニアというユニークな植物を用いた筆者らの解析によって,誘引物質の実体がシステインに富んだ分泌性の低分子量タンパク質であることが明らかとなった。また,誘引物質は少なくとも2種類あることも分かった。今回はその同定までの経緯をはじめとして,植物生殖メカニズムの解明からみえる農業への応用についても議論したい。また,誘引物質同定の際に開発された様々な技術のなかでも,特に植物細胞への効率的なインジェクションを可能にした新規試料導入法(LTM法)について,詳しく紹介する。

【目次】
1. はじめに
1.1 被子植物の重複受精
1.2 花粉管ガイダンス
2. 花粉管誘引物質の同定
2.1 花粉管誘引物質は助細胞から分泌される
2.2 助細胞で発現する16個のTfCRPs
2.3 TfCRP1とTfCRP3が花粉管を引き寄せた
3. 植物細胞への新規試料導入法:LTM法
3.1 LTM法の原理
3.2 LTM法の応用
3.3 花粉管誘引物質の発現阻害
4. 花粉管誘引物質の発見から見える未来


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バイオ人工膵臓の開発
Development of a Bioartificial Pancreas

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清田正之(岡山大学 大学院医歯薬総合研究科 消化器腫瘍外科学)
窪田康浩(岡山大学 大学院医歯薬総合研究科 消化器腫瘍外科学)
小林直哉(岡山大学 大学院医歯薬総合研究科 消化器腫瘍外科学)

今日,世界には1億人以上の糖尿病患者が存在するとされ,その数は増加の一途を辿っている。こういった背景からいま世界中で糖尿病の予防および治療法の開発が行われている。1型糖尿病に対するインスリン療法は現在標準的な治療であるが,微小血管障害に伴う合併症を必ずしも予防し得ない。また血糖値の安定性の面からもインスリン療法には限界がある。これに代わる治療として膵移植・膵島移植が考案され著しい発展を遂げている。現在までに全世界で多くの膵島移植が施行され,良好な結果を認めている。しかしその一方で深刻なドナー膵不足,施術操作に伴う合併症,長期の免疫抑制剤服用による合併症も指摘されている。これらの問題点を解決するべく開発されたのがバイオ人工膵臓である。バイオ人工膵臓の作用機序,各種タイプとその利点・欠点,人工膵臓に注入する細胞ソース,現状の課題,今後の展望について若干の文献的考察を加え解説する。

【目次】
1. はじめに
2. BAPの開発と作用機序
3. BAPデバイスのタイプ
3.1 血液潅流型BAP
3.2 マイクロカプセル型BAP
3.3 マクロカプセル型BAP
4. BAPデバイスに注入する細胞について
5. 現状の課題
5.1 デバイス内環境の改善
5.2 デバイスへの血流確保
5.3 膵島の保管,凍結保存
6. 今後の展望


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連載:未来をひらく 脳科学のススメ

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第11回

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脳が感じる「感じ」の科学
Scientific Approach to the“Sense”Felt by Brain

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福士珠美((独)科学技術振興機構 研究開発戦略センター(JST/CRDS) ライフサイエンスユニット フェロー)




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脳と新しいアートの創出
Difference between Computer and Brain and Generation of New Arts

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池上高志(東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻 広域システム系 教授)

脳とコンピュータの「知覚」を比べると,脳は,対象の記号的な意味だけではなくテクスチャーとしてモノをみることができる。テクスチャーの知覚とはモノの質的な形質の知覚のことである。筆者らが提案する第三項音楽は,このテクスチャーを組み合わせて行くことで構成するサウンドアートの形である。

【目次】
1. はじめに
2. カオスと意味の理論
3. シンボルとテクスチャー
4. 第三項音楽
5. アート作品
6. 新しい経験の創出としてのアート


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ロボットの心・意識を作る
How to Make Conscious Robots

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前野隆司(慶應義塾大学 大学院システムデザイン・マネジメント研究科 教授)

ロボットの心,中でも意識を作ることは可能か否かについて論じる。まず,意識とクオリアの定義について述べる。次に,ヒトの意識は幻想と捉えられること,および,そのように考えるとロボットの意識はヒトの意識と大差ないと考えうることを述べる。最後に,ロボットの心を作ることの倫理的是非について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 意識とクオリアの定義
3. 意識のクオリアは幻想か?
4. ロボットの心(意識)を作ってもいいか?
5. おわりに


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連載:バイオ産業と生物多様性条約解説シリーズ(5)

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化粧品業界の生物遺伝資源利用とその課題

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森岡一(CBD-ABS研究会)

【目次】
1. はじめに
2. Bodyshopの販売するBrazil nut oil
2.1 Bodyshopのビジネス形態
2.2 Bodyshopとブラジル原住民の関係
2.3 Bodyshopの生物遺伝資源の取り扱いの問題点
3. コーセー・白鳥製薬が特許化したPueraria mirifica(プエラリア・ミリフィカ)
3.1 Pueraria mirificaとは
3.2 Pueraria mirificaはタイの伝統的医薬
3.3 Pueraria mirificaの特許出願
3.4 タイにおけるPueraria mirificaの輸出規制
4. 化粧品分野の生物多様性条約関連の取り組み
4.1 Phytotrade Africa
4.2 Unbuntu Natural
4.3 Union for Ethical BioTrade
5. まとめ
5.1 化粧品素材のアクセスと利益配分のあり方
5.2 自主的な品質保証を含む認証制度の導入による供給の安定化
5.3 伝統的知識の利用と特許権のありかた


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連載 たまごバイオ(第6回)

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たまごバイオの企業と技術

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結城惇((株)アニマルバイオ)

【目次】
1. はじめに
2. 論文調査から
3. 先進バイオ企業アムジェンの取り組み
4. 非専業企業の取り組み
5. 専業企業と技術
5.1 GenWay Biotech社:固定化卵黄抗体
5.2 AviGenics社/Synageva Biopharma社:ヒト生理活性蛋白質の卵白での生産
5.3 Origen Therapeutics社/広島大学バイオメディカル社:ES細胞をベクターとする遺伝子移植法
5.4 Avicore Biotechnology Institute社:ニワトリ始原生殖細胞をベクターとする遺伝子移植法
5.5 BioAgri社:精子をベクターとする遺伝子移植法
5.6 Embrex社:筋肉注射による遺伝子移植法


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BIO BUSINESS

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機能性食品素材の市場
Market of Functional Food Materials

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【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 機能性食品市場
2.2 トクホ市場
3.製品動向
3.1 コエンザイムQ10
3.2 L-カルニチン
3.3 コラーゲン
4. 企業動向
(1) カネカ
(2) 日清ファルマ
(3) ニッピ
(4) 新田ゼラチン
(5) ゼライス
(6) 明治製菓
(7) 味の素


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BIO PRODUCTS

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トランスグルタミナーゼ
Transglutaminase;TGase,JIS K 3611 12033

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【目次】
1. 物性
2. 市場動向
3. メーカー動向
3.価格





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