日本バイオレオロジー学会誌（B & R，電子版）
第３０巻，第３号，２０１６
創刊３０周年記念特集号
目次παντα ρει
B&R 創刊 30 周年を祝して
B&R 創刊 30 周年を祝して脳動脈と冠動脈・・・・・・・・関 眞佐子・・・・・・・・・・・・・・・土橋 敏明・・・・・・・・・・・・・・・丸山徹・・・・・・・

1（124）
2（125）
3（126）

バイオレオロジーこの 10 年、そしてこれから生体圧電気から細胞増殖まで・・・・・・・・深田 栄一・・・・・・・
食品科学と医学の融合的発展に期待する・・・・・・・・西成 勝好・・・・・・・
バイオレオロジーの発展を願って・・・・・・・・佐藤 正明・・・・・・・
力学の基礎研究から医学応用への橋渡しに注目 ・・・・・・・谷下 一夫・・・・・・・
この 10 年を振り返って・・・・・・・・佐々木 直樹・・・・・・・
血管内治療の立場から・・・・・・・・島野 健仁郎，庄島 正明・・・・・・・
循環器系ダイナミクスと疾患の立場から・・・・・・・・後藤 信哉，田村 典子，綾部 健吾，後藤 信一・・・・・・・
血液レオロジーと微小循環の立場から・・・・・・・・望月 精一・・・・・・・
細胞・分子のメカノバイオロジーの立場から ・・・・・・・・工藤
奨・・・・・・・
ティッシュエンジニアリング・人工臓器の立場から・・・・・・・・岩崎 清隆，西田 正浩・・・・・・・
生体物質の構造形成と機能発現・制御の立場から・・・・・・・・古澤 和也，喜多 理王・・・・・・・
食品およびソフトマターのレオロジーの立場から ・・・・・・金田勇・・・・・・・
バイオレオロジーをめぐる教育 －医学系，理工学系，食品系－
・・・・・一杉 正仁，田地川 勉，市川 寿，坂元 尚哉，古澤 和也・・・・・・・
バイオレオロジーに関する教育 －１．医学系における現状－
・・・・・・・・一杉 正仁・・・・・・・
バイオレオロジーに関する教育 －２．理工学系における現状－
・・・・・・・・坂元 尚哉，田地川 勉，古澤 和也・・・・・・・
バイオレオロジーに関する教育 －３．食品系における現状－
・・・・・・・・市川寿・・・・・・・

5（128）
7（130）
8（131）
11（134）12（135）13（136）17（140）19（142）20（143）21（144）25（148）28（151）30（153）31（154）33（156）37（160）創刊 30 周年特別寄稿
マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータ UT-HEART
・・・・・・・・久田 俊明・・・・・・・ 38（161）――――――――――――――――――――――――――――――

学生会員のページ
第 39 回日本バイオレオロジー学会年会優秀ポスター賞を受賞して・・・・・・・・荒井 雅貴・・・・・・・ 43（166）

年会開催記
第３９回日本バイオレオロジー学会年会開催の記 ・・・・・・後藤 信哉・・・・・・・ 44（167）

目次

総会報告
・・・・・・・・ 関

眞佐子・・・・・・・ 45（168）

会告・行事案内第４０回日本バイオレオロジー学会年会のご案内
第２９回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラムのご案内
協賛学会などの予定（岡小天基金寄付金納付者）（新入会員）（学会入会申込書）（学会誌投稿規定）（学会誌投稿票）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 52（175）

日本バイオレオロジー学会

(124)παντα ρει

B&R 創刊 30 周年を祝して
関眞佐子＊

日本バイオレオロジー学会誌「B&R」の創刊 30 周年に対して会員の皆様と共に心から祝意を表したい．
B&R は学会創立 10 年となる 1987 年に日本バイオレオロジー学会誌として創刊された．編集委員長は初代を貝原真先生，第 2 代を池本卓先生，第 3 代を佐々木直樹先生がつとめられ，2009 年からは望月精一
先生が第 4 代編集委員長に着任され，冊子体から「電子版 B&R」に移行して学会ウェブページ上で刊行されている（バックナンバーは J-Stage 上で閲覧可能である）．現在は山田宏先生が第 5 代編集委員長をつとめられており，原著論文や解説記事だけでなく，随想や学会員のページ，学会参加記等，豊富な内容となっている．最先端の研究成果の報告や紹介のみならず，会員相互の情報交換といった観点からも本学会において重要な役割を果たしている．歴代の編集委員長ならびに編集委員の皆様のご努力に心から感謝申し上げたい．
以前記したことがあるかもしれないが，B&R 創刊号は私にとってとても思い出深い 1 冊である．発刊
当時私はニューヨークのコロンビア大学に留学中であったが，有難いことに B&R は米国滞在中毎号留学先まで届けていただいた．創刊号が届くとすぐに留学先のスケ―ラック教授室に持参したのを覚えている．米国には今日に至るまで国内のバイオレオロジー学会は存在しないが，日本ではその 10 年も前に日本バイオレオロジー学会が創設され，立派な学会誌が刊行されていることをとても誇らしく思ったのを昨日のことのように思い出す．
改めて創刊号を読み直すと，まず当時の学会長であった磯貝行秀先生が学会誌発刊の経緯を述べられており，つづいて岡小天先生，神谷宣郎先生，東健彦先生がそれぞれのご専門の立場から新たな学会誌に対する期待を寄稿されている．学会誌創刊には深田栄一先生や松信八十男先生も大きく貢献されており，これらの先生方のご努力の上に B&R の今日があるものと感謝の念に堪えない．当時は学会創立から10 年たち，「この際学会誌を刊行し，原著論文を権威ある学術論文として扱われるようにしたい」と 30年前の学会の熱気が直接伝わる記事が寄せられている．原著論文の掲載については，2009 年本学会より発刊の英文誌 Journal of Biorheology に一旦はその役割を譲ったが，昨年度より B&R でも積極的に原著論文を受け付けるようにした．学会員の皆様の活発な投稿をお願いしたい．
岡先生は創刊号の記事の中で，バイオレオロジーとは「われわれ人間も含め，生物体内にみられるレ
オロジー的現象や，生物体を構成する物質のレオロジー的性質を生物機能に関連して理解し，また応用
しようとする学問である」と記述されている．最近は，分子，細胞を取り扱うナノ・マイクロレベルの実験手法の開発や種々の高精度な計測法・計測機器の進歩に加え，臨床応用に密接に関連した研究が可能となったことなどのほか，計算機の飛躍的な進歩により理論的な研究も大きな進展を遂げつつあるとはいえ，基本的な研究の方向性は不変であることに気づかされる．現在，最先端分野の大きなプロジェ
クト研究が進みつつあり，本学会員の活躍も目覚ましい．一方，今年 8 月に本学会も主催学会に加わって京都で開催されたレオロジー国際会議 ICR2016 では，極めて基礎的な研究の成果を若い研究者が熱心に発表する姿が多く見受けられ，基礎分野の研究の進展も大いに期待される．B&R が今後とも会員に親しまれるとともに，斯学および本学会の発展に大きく貢献することを祈念している．

＊

関西大学 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]-1-

(125)παντα ρει

B&R 創刊 30 周年を祝して
土橋敏明＊「日本バイオレオロジー学会誌」は本学会のオフィシャルジャーナルとして，会員相互の交流の場として，最先端研究の発表の場として，さらに会員外に対してはバイオレオロジーの啓蒙の場として重要な役割を担ってきました．学会は，まさに，学会誌と歩調を合わせて発展してきたといえます．第 1 巻
第 1 号が発刊されたときのことは今でも記憶に残っております．学会がいよいよオフィシャルジャーナ
ルを持つということで，貝原真編集委員長のもと多くの記事が集められました．私自身も血液の超音波測定についてのできたての研究成果を投稿したのは懐かしい思い出です．
本学会誌の第 1 巻第 1 号を読みますと，当時事務局長をされていた松信八十男先生が，当学会誌のニックネームである B&R の意味について次のように書かれています．
“そこで，私は，「バイオレオロジー」という言葉を，医学・生物学を代表する「バイオ」と，物理学・工学を代表する「レオロジー」とが対等に合成された言葉と読み替え，学会誌に「バイオ and レオロジ
ー」，すなわち「B & R」というニックネームを付けたらどうかということを，編集委員会に提案をいたしました．（中略）注意して頂きたいことは，&が「バイオ」と「レオロジー」を対等に連結していることであり，「バイオ的レオロジー」ではないということです．”
歴代の編集委員長および編集委員会は，この方針に従って，雑誌を編集されてきたことと思います．
その結果，雑誌の内容は，基礎的な生体及び生体構成物質の構造形成から，臨床医学・食品科学にいたるまで，広範な題材をテーマとしたオリジナルペーパーが掲載されてきました．また，解説記事は専門
領域の研究者だけでなく境界領域の研究者も理解できるように大変分かりやすく書かれております．
現在は，科学・技術の発展の速度がすさまじく，一つの専門領域の研究だけで研究人生を終えることはなかなか難しくなっています．そのような時代にあって，学会誌から自身の研究を広げていく上で役立つ情報が得られたという感想を何度か耳にしました．私のような基礎分野の研究者からすると，血栓形成や血管内治療などの最先端の研究を真剣に勉強する機会はなかなか得られないことですが，治療方法などの仮説が検証されていく過程は興味深く，大変参考になっております．
他の学会活動でも同じ精神が受け継がれ，例えば，年に一度開催されるバイオレオロジー学会年会も，一時期まですべて 1 会場で行う慣習がありました．専門分野とは異なる分野の研究発表が半ば強制的に耳に入ってきて，そのうち自然に専門の科学用語の意味も分かってきて，私自身の研究との共通項を見出すことができた経験が何度かありました．
学会誌は，現在は，J-STAGE 上で閲覧できるようになり，一定期間ののち会員外のより多くの読者にも読まれるようになっています．本学会誌が発刊 30 年を迎えることは大変喜ばしいことです．本学会誌の充実した内容の記事が，今後さらに多くの読者を得て大きく発展するよう願っています．

＊

群馬大学大学院理工学府 [〒376-8515 桐生市天神町 1-5-1]-2-

(126)παντα ρει

脳動脈と冠動脈丸山 徹＊

AVEC CFD への期待
私は本学会の年会に毎年参加させて頂いて, 学会活動の統計にはまだ表れないごく最近の状況として本学会に新たな風が吹いている様に感じてなりません. 具体的には数値流体力学（Computational Fluid
Dynamics: CFD）を用いた脳動脈瘤解析（Analysis and Visualization Exhibition of Cerebral aneurysm using
CFD: AVEC CFD）です. 計算科学が脳動脈瘤の破裂予測や治療方針・治療のタイミングの決定, さらには予後予測にも役立つのは何よりも患者さんにとって大きな福音です. まず AVEC CFD への参加施設を募って事前に脳動脈瘤のイメージングを共有しておきます. 各施設が様々な観点から破裂予測を立てて年会当日は寄せられたコメントの紹介や破裂や治療に関する解説がなされます. 年会に参加出来ない施設
からのコメントも紹介されリスペクトされるのは多忙な参加施設にとって有り難い計らいです.
AVEC CFD のようなエキサイティングな企画を全ての血管病のオーガナイズドセッションで行えれば素晴らしいと思います. ところがことはそう簡単ではありません. 生体内の血管の構造的な違いを考えなければなりません. 脳動脈と冠動脈はともに血管事故が起きると命にかかわる意味で極めて重要な血管です. しかし両者の血管特性は大きく異なります. 脳動脈にはよく瘤が出来ます. 脳動脈瘤は AVECCFD が企画される前から本学会の大きなテーマのひとつでした. しかし冠動脈瘤というのは川崎病 （小児循環器領域の疾患で心臓後遺症を残すことがあります）の既往でもない限り稀です. しかも脳動脈瘤は
通常は嚢状（風船のような形態）ですが冠動脈瘤はほとんど紡錘状です. 逆に冠動脈には攣縮（スパスム）
がよく起きますが, 脳動脈に攣縮が起きるのはくも膜下出血後を除けば少ない様です. さらに冠動脈では粥腫（プラーク）が形成され, これが破綻（ラプチャー）して冠動脈を閉塞することで急性心筋梗塞が発症します. しかし頭頸部では頸動脈までのプラークは多いものの頭蓋内動脈のプラークは虚血性脳梗
塞の原因の 10%程度で, これらの原因は両者の血管構造の違いにある様です 1).

＊

九州大学基幹教育院 [〒816-8580 福岡県春日市春日公園 6-1]

-3-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 30 巻 第 3 号 2016(127)

一般に動脈は内膜・中膜・外膜の三層構造をとっています. 内膜と中膜の間には内弾性板, 中膜と外膜の間には外弾性板があります. また血管内腔に接する部分は一層の内皮細胞で被われ, 内皮細胞は血管の収縮・弛緩を調節するさまざまな血管作動物質を分泌しています. また中膜は主に血管の収縮・弛緩を引き起こす血管平滑筋からなります. 内皮細胞と平滑筋細胞にはクロストークがあるわけです. 脳動脈の内弾性板は連続的で, これが血液脳関門（脳血管から有害物質が脳の神経細胞に移行しないようにバリアー機能を果たす血管機構で blood brain barrier（BBB）と呼ばれます）の構造的な基盤といえます. 一方の冠動脈の内弾性板は非連続的です. 内皮細胞と平滑筋細胞のクロストークを容易にするためかも知れませんが, 中膜の平滑筋細胞はこれにより内膜層に遊走し増殖しやすくなってプラークの形成に関与します. 中膜も冠動脈では脳動脈よりずっと厚く, スパスムが生じやすい構造となっています. さらに外膜も冠動脈では脳動脈より発達が良く, 脳動脈では外弾性板とともにほとんど発達していません. このため脳動脈では血管コンプライアンスが大きい分, 瘤ができやすいとも言えます.
病気の予防や治療の面でも両血管には大きな違いがあります. 脳動脈瘤が破裂するリスク因子は瘤の大きさやアスペクト比など形態的なものが多い様です. しかし一方の冠動脈プラークの破綻しやすさは
形態的な指標よりプラーク自体の性質が関係します. すなわちプラークの不安定化やプラーク被膜の脆
弱性といった要因です 2). プラークは中心に脂質コアと呼ばれる部分があり, これを線維性の被膜が被っています. 破裂しやすい脆弱なプラークとは脂質コアが大きく, 被膜が薄く, マクロファージなどの炎症細胞が浸潤している活動性の高いプラークです. いわば脳動脈瘤では適度の予測性と若干の意外性から
AVEC CFD が成立するわけですが, 冠動脈プラークは大きさ以上にその質が問われるために破綻予測は大変困難なのです. したがって AVEC CFD に相当する企画は心血管インターベンション治療学会などでもありません. その代わりに心筋梗塞が発症すればオンデマンドでどう対応するかというビデオセッシ
ョン, ハンズオンセッション, ライブデモなどのセッションがあるわけです.
学会の将来への思い
前回パンタレイへ寄稿させて頂いた時は本学会の前途洋々で明るい未来を述べさせて頂いた様に記憶しています. 学術的かつ大局的であるべきパンタレイの場でお書きすべきことではないかも知れません
が, 最近の本学会は会員数の減少とその対策に関する話題が多い様です. しかしそれは本学会に限ったことではなく同規模の学会では似た様な状況です. どこも「活性化委員会」や 「学会の有り方委員会」
といったワーキンググループを作って活性化と若返りを図っています.
本学会でも多感で興味多い若手の先生方で, 自身の関連するオーガナイズドセッションにのみ参加されて, これまでの参加スタイルとは異なる先生方もおられますが, それはそれでよいのではないでしょうか. 学会に長く身を置くとその全体像も見えて来ますし, エネルギーのある先生方ですからいずれは学会をリードして行って下さるものと考えます. どのような学会も科学的・学術的な面で貢献される会員と, 業務や運営の面で努力される会員がいます. 若手と中堅・ベテランの会員が本学会のミッションを共有して, それぞれが果たすべき役割を全うして行けば学会は自ずと世代交代しながらサイエンスを継承
発展させていけると考えます. 来年はバイオレオロジー学会創立 40 周年の記念行事も予定されています.
今後 50 周年を迎える頃には今の若手会員が中心となって本学会の有り方を真剣に考えておられると思います. そのような先生方がこのパンタレイにも健筆を振るわれることを期待します.
文献
1) Ryu, C. W., Kwak, H. S., Jahng, G. H. and Lee, H. N.: High-resolution MRI of intracranial atherosclerotic
disease. Neurointervention. 9, 9-20, 2014.
2) Bentzon, J. F., Otsuka, F., Virmani, R. and Falk, E.: Mechanisms of plaque formation and rupture. Circ. Res.
114, 1852-1866, 2014.

-4-

(128)

生体圧電気から細胞増殖まで
深田

栄一*

1943 年，私は戦時中の学徒動員のために財団法

共に，骨に圧力をかけることや電流を流すことに人小林理学研究所に派遣された．ロッセル塩とい

よって，骨が成長する実験を述べておられる 4)．

う高感度の圧電結晶を大量に成長させることが仕

また保田先生は生きている兎の大腿骨で簡単で重事であった．圧電センサーを組み込んだ水中聴音

要な実験を示された．ステンレスワイヤを大腿骨機が潜水艦探知のために三崎の沖合に設置された．

の一端に巻き付けて陰極とする．リング状の陽極

これが圧電気研究との最初の出会いであった．

を大腿骨の他端の骨膜の傍に埋め込む．陽極と陰小林理研に就職した後，木材の振動的性質の研極の間に１.５Ｖの電池と１ＭΩの抵抗を直列に究を行ったが，続いて木材の圧電気の研究に取りつなぐ．約１μＡの直流電流を１月流した後，仮組んだ．木材の圧電率は水晶の十分の一しかない骨が陰極から陽極に向かって成長していることがので，定量的な測定に苦労した．ロッセル塩素子

Ｘ線写真で観測された．
その後，テフロン・エレクトレットフイルムやと木材試片の直列結合系の振動測定を用いて，正ＰＭＬＧ，ＰＶＤＦ，ＰＬＬＡなどの圧電フィル

逆の圧電効果の証明に成功した．
多くの植物はセルロースの微結晶が一軸配向しムを骨に埋め込んで，仮骨を成長させる実験がた繊維を含む．微小な単結晶の極性がランダムな次々と行われた．動物が運動すると，圧電フィル

配向方向の場合には，ずり圧電が観測される．極ムに電気分極の変化が現れる．これを打ち消すた性が配向方向にそろっている場合には，その方向めに体内にイオン電流が誘起される．この電流がの伸び圧電も観測される．理論的にも自然界の多骨細胞の増殖を促すと考えられる．

くの生体高分子に圧電性の存在が予想されたので骨には圧電性繊維のコラーゲンが存在する．生

羊毛，麻糸，絹糸などでのずり圧電効果を実験で体が運動するとき，コラーゲンの圧電性のために確かめた．

誘起される電流が骨細胞に刺激を与え，その成長を促すという重要な考え方が生まれた．

1955 年に，木材の圧電気の論文を Journal of
Physical Society of Japan に発表した 1)．この論文を

骨は有機タンパク質のコラーゲン繊維の組織の読まれた京都府立医科大学の保田岩夫先生が小林中に，無機のヒドロキシアパタイトの多結晶体が理研を訪ねてこられた．保田先生は骨を曲げると密に埋め込まれて，外部応力を支えている．ヒド

電気が出る実験に成功しておられ，骨の圧電気のロキシアパタイトの単結晶も圧電性を持つことが物理的研究を提案された． 木材に用いた装置がそ最近明らかになった．

のまま役にたった．1957 年に骨のずり圧電気の共1960 年代に入って，欧米の整形外科の分野で，著論文を Journal of Physical Society of Japan に発表

骨の圧電気と電気刺激による骨の生長の研究が盛し 2)，1964 年に腱のコラーゲンのずり圧電気と伸になった．骨折の治療を促進するための装置がび の 圧 電 気 の 共 著 論 文 を Japanese Journal of

次々と考案された．1974 年，Columbia University のApplied Physics に発表した 3)．1953 年に保田先生

Bassett はコイルの電磁パルスによる誘導電流を用は，京都医学会雑誌に，骨の曲げ圧電気の実験といた．1981 年，University of Pennsylvania の Brighton＊

一般財団法人小林理学研究所 [〒185-0022 東京都国分寺市東元町 3-20-41]-5-日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016

(129)

は 60 kHz の交流電流を用いた．また 1983 年，Brazil

へのＣａイオン透過が，ずり応力によって促進さの Duarte は 1.5 MHz の超音波バーストを用いた．

れることは，神谷，安藤，山本らによる日本の有電磁場刺激や超音波刺激の装置はすでに臨床に用名な研究である．すべてのタンパク質分子には圧いられており，偽関節治療などには保険の適用が電性が予測されるので，多くの細胞で類似の現象ある．

が起こっているのかもしれない．

1980 年頃から，培養細胞に対するパルス電磁場

宇宙の無重力空間に長期滞在すると骨や筋肉が刺激の研究が始められた，理研の金子らによれば，減少する．逆に運動やリハビリは骨や筋肉を増加

Chinese Hamster V79 の DNA の増殖速度は，パルさせる．細胞の生長には応力が重要である．骨はス幅 25μsec, 振動数 10 Hz，磁場 0.5 Gauss で極大

外力を最も良く支える形に成長することは，Wolff

値を示した 5)．同じ装置を用いて，鹿児島大学のの法則として知られている．これらの現象の分子

松永らは兎上腕骨で Alkaline Phosphatase 活性が，的機構の中に，生体分子の変形と分極の相互変換

また東京医科大学の正岡らは骨細胞 MC3T3 培養は関与しないであろうか．

での DNA 合成が，ほとんど同じ条件で極大値を示すことを観測した 6)．特に，正岡らはパルス電磁文 献

場が骨細胞増殖に与える効果として，Ｃａイオン

１) Fukada, E.: Piezoelectricity of wood, J. Phys. Soc.

透過の促進，ＡＬＰおよびＴＧＦ－βの活性化，

Jpn., 10, 149-154, 1955.

コラーゲン生成などを確認した．電磁場や超音波

２) Fukada, E. and Yasuda, Y.: On the piezoelectricの最適波形や強度の研究は，分子的機構の解明に

effect of bone, J. Phys. Soc. Jpn., 12, 1158-1162,

も役立ち，臨床応用にも重要である．電磁場と超1957.

音波が同様の効果を持つことは，骨細胞に存在す

３) Fukada, E. and Yasuda, Y.: Piezoelectric effects

るコラーゲン組織によると想像される．コラーゲ

in collagen, Jpn. J. Appl. Phys., 3, 117-121, 1964.

ンの圧電性は応力と電界，または歪と電気分極の４) 保田岩夫: 骨折治療に関する基礎的諸問題,

変換作用を持つ．細胞膜を通してのＣａイオンの京都医学会雑誌, 4, 395-406, 1953.

透過は応力によっても，電界によっても可能であ

５) Takahashi, K., Kaneko, I., Date, M. and Fukada,

ると考えられる．

E.: Effect of pulsing electromagnetic fields on

2000年に入って，圧電応答顕微鏡 (Piezoresponse

DNA synthesis in mammalian cells in culture,

Force Microscopy; PFM) による研究が盛んになっ

Experimentia, 42, 185-186, 1986.

た 7)．2012 年，University of Washington の Liu ら

６) 正岡利紀: 骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1)に対は動脈壁に圧電性と強誘電性を見出した 8)．血管する変動電磁場刺激の及ぼす影響, 東京医科壁に存在するコラーゲンは圧電性があり，弾性を大学雑誌, 53, 336-345, 1995.

持つエラスチンには圧電性と強誘電性があること

７) Kalinin, S. V., et al.: Recent advances inから，生理学的意味が注目された．

electromechanical imaging on the nanometer2010 年，東北大学の下川らは，衝撃波による血scale, Jpn. J. Appl. Phys., 46, 5674-5685, 2007.

管新生の治療法を発表した．内皮細胞が力学刺激

８) Liu, Y., et al.: Biological ferroelectricity

によって増殖するのは，超音波パルスによって骨

uncovered in aortic walls by piezoresponse force

細胞が増殖するのに似ている．電磁場刺激によっ

microscopy, Phys. Rev. Lett., 108, 078103, 2012.

ても血管増殖が起こらないであろうか．内皮細胞-6-

(130)

食品科学と医学の融合的発展に期待する
西成

勝好*

本誌が創刊 30 周年を迎えることはおめでたい．

なった食塊はほとんど非ニュートン流体である．

30 年の間に研究内容も変わって来た. 医・生物と水やお茶など低粘度の液体は誤嚥を誘発しやすい

理・工の境界領域,異分野間の交流,多角的視点かと考えられている．しかし，これらの飲み物を過らの検討が期待され,発展してきた. 岡小天「レオ度に高粘性にすると飲むことが困難になってしま

ロジー（生物レオロジー）」（裳華房,1974）に取うので，適度な粘性にする必要がある．ずり速度り上げられた原形質流動，関節滑液, 痰・唾液，

依存性を考慮して高粘性にする必要があるが，簡ウナギの表皮分泌液,軟組織などが,改訂新版で削

単には分からないことが多く，今後の研究課題で除されたのは惜しい．

ある．この問題は食品サイドと医療サイドが情報

食品関連のレオロジーの中で,最近の 15 年くら交換・協力し合って初めて首尾よく進むものと考

いは,食べ物自体のレオロジー特性だけではなく，えられるが，異分野間の相互理解がまずは必要で食べる過程のレオロジーに関する研究が盛んになある．日本では，この問題に対してかなり精力的

1)．背景には高齢化に伴う咀嚼・嚥下困な取り組みが行われてきたが，食品サイドと医療難者が増加し, 誤嚥性肺炎が死因の上位になった

サイドの情報交換・協力はまだ不十分である．こことがある．

の問題は単なる寿命の延伸ではなく，健康寿命のってきた

昔から食品のレオロジーが関係する問題は多く，延伸と関係している．国際的にも情報交換・協力

お正月にお年寄りがお餅で窒息死するなど，嗜好の必要性は認識されてきており，昨年は浙江工商性に関わるだけではなく，安全性にも関係してい大学で国際会議が開催された．

2,3)．嗜好性といえば，贅沢の部類に属する問題

嚥下機構は複雑で未解明のことが多く，力学特であると思われがちだが，誤嚥を起こしやすい患性だけではなく，味や匂い等の化学特性も関与し者を診ておられる医師にお伺いすると，美味しくており，総合的な視点の研究が必要である 5)．

るないものを無理して食べさせると誤嚥を誘発しや
すい，あるいは夜中にこっそりコンビニ等へ行っ

文 献て好物を買って，それが誤嚥を引き起こすなど，

1) 西成勝好：食べ物および食べる過程とレオロジ
ー，日バイレオ誌, 19, 3-15, 2005．
2) 神山かおる：咀嚼により窒息事故は防げないか，
日本咀嚼学会雑誌, 18, 93-94, 2008．
3) Nishinari, K.: Texture and Rheology in Food and
Health. Food Sci. Tech. Res., 15, 99-106, 2009.
4) Nishinari, K., Takemasa, M., Su, L., Michiwaki, Y.,
Mizunuma, H. and Ogoshi, H.: Effect of shear
thinning on aspiration - Toward making solutions
for judging the risk of aspiration. Food
Hydrocolloids, 25, 1737-1743, 2011.
5) Nishinari, K., Takemasa, M., Brenner, T., Su, L.,
Fang, Y., Hirashima, M., Yoshimura, M., Nitta,
Y.,Moritaka, H., Tomczynska-Mleko, M., Mleko, S.
and Michiwaki, Y.: The food colloid principle inthe design of elderly food. J. Texture Studies, inpress.

色々と難しい問題と関係しているらしい．お医者さんの言うことを聞かないような患者は我侭だか
ら，死んでも仕方がないと切り捨てられるような問題でもなさそうである．
食品サイドからの提案として，誤嚥の起こりやすさを各患者について判定できるような「誤嚥判
定溶液キット」のようなものを作れば，医療サイドが，各患者さんの実情に合わせた食事を提供できるための指針になりうるのではないかと期待される 4)．食べ物が咀嚼されて飲み込まれる状態に＊

GOP ハイドロコロイド研究センター [湖北工业大学食品与制药工程学院 湖北省武汉市洪山区]-7-

(131)

バイオレオロジーの発展を願って佐藤

バイオメカニクスとメカノバイオロジー

正明*

して使われた論文を検索してみると，スタンフォ

最近メカノバイオロジー（mechanobiology）といード大学の Carter らが最初に使い始めたようで，

う言葉をよく目にする．我々がこれまでよく使っ1993 年の論文 3)では題目に mechanobiologic, 1998ていたバイオメカニクス（biomechanics）と何が違

年の総説論文 4)では mechanobiology の用語が使われている．それではメカノバイオロジーの定義はうのか．私自身は1971年に大学院修士課程に進学

バイオメカニクスとどのように異なるのであろう

したときから血管壁のバイオメカニクス研究を開か．Wikipedia によれば “Mechanobiology is an

始した．当時，米国ではアポロ計画によって人をemerging field of science at the interface of biology

月に送る計画が実施され，重力が人体の機能に及and engineering. It focuses on the way that physicalぼす影響を始めとして，力と身体の関係が綿密にforces and changes in cell or tissue mechanics

調べられていた．このような背景から，多くの工contribute to development, physiology, and disease. A

学者がバイオメカニクス研究に参画していた．

major challenge in the field is understanding

Fung1) が 1968年 に 書い た総 説に おい て， “ Bio-mechanotransduction—the molecular mechanism bywhich cells sense and respond to mechanical signals.”mechanics is mechanics applied to biology.”と定義しており，私もこの定義を用いた研究を行ってきた．

のように記載されている．また，ネット上の情報
交換でも両者の違いに関心が持たれている様子がまた，それより先1954年には Continiと Drillis2)が分かる．バイオメカニクスは生物個体，組織，細“Biomechanics is the science which investigates the

胞などの力学挙動や力学特性を研究する学問であeffect of internal and external forces on human andり，メカノバイオロジーは生物に対する力学環境

animal bodies in movement and rest.”と定義している．

の影響を研究する学問である，との提案もある．

この定義は，1900年頃からヨーロッパを中心に盛

多分このような定義が現在の一般的な理解であろんに研究されていたヒトや動物の動き（歩行，遊う．狭義には，Wikipedia に記載のように，メカノ
バイオロジーは細胞への力学刺激に対する応答機

泳，飛行など）に対する解析を主たる対象とする

構 を 研究 す る学 問領 域 と考 えら れ ，細 胞 のものであった．このような研究動向は今もスポー

mechanotransduction, mechanosensor の解明に焦点

ツバイオメカニクスの領域として引き継がれていが当てられている研究が多いようである．しかしる．

ながら，前述の Fung の定義に見られるように，

ところで，メカノバイオロジーという用語はい元々バイオメカニクスは上述のメカノバイオロジ

つ頃から使われ始めたのであろうか．明確に述べーの概念を包含していたし，していると思う．

ることはできないが，2000 年あたりからこの用語用語の使い方から見れば接頭辞と語基が相前後の使用頻度が急速に高まった感がある．Pubmed としている関係にあり，mechanics と biology のどち

Google Scholar を使って mechanobiology が題目とらに力点を置いた研究であるかということから派＊〒980-8578 仙台市青葉区荒巻字青葉 6-3 東北大学学際科学フロンティア研究所-8-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016

(132)

るいは記憶しているのであろうか．

生したのであろう．
それではバイオレオロジーはどのように位置づ

もう１つの課題はハエトリグサの応答である．

けられるのであろうか．語基は「レオロジー」でハエトリグサのメカノセンサーと考えられる感覚あり，一般には「物質の流動と変形の科学」と定毛に虫が接触すると葉が閉じて虫を閉じ込める．

義され，接頭辞としてのバイオが冠されている．

ところが，刺激が感覚毛に対して 1 回のみでは反レオロジーは力学の分野ということができ，バイ応せず，「短い間隔で 2 回以上触れる」と非常にオレオロジーもバイオメカニクスに包含される．

速い速度で閉合運動を行うことがよく知られていすなわち，生体のレオロジー現象に焦点を当ててる ６）．この感覚毛以外の場所に触れても葉が閉じいるわけで，日本バイオレオロジー学会のウェブることが分かっている．ハエトリグサは，1 回目

サイトによれば，血管内治療，循環系ダイナミクの刺激をどのようにして認識し，記憶し，反応す

スと疾患，血液レオロジーと微小循環，細胞・分るのか．詳細な機構は不明な点がまだまだ多い．

子のメカノバイオロジー，ティッシュエンジニア

続いて，私が現在関心を持って行っている観察

リング・人工臓器，生体物質の構造形成と機能発について概略紹介する．対象としているのはつる

現・制御，食品およびソフトマターのレオロジー

性植物であるトケイソウである．つるの接触屈性がテーマとして挙げられている．テーマの視点とに関心を持ち，花のきれいさから選んだものであしては，若干凹凸のある表現となっているが，広る．トケイソウの花を図 1 に示す．正に時計の文く基礎から応用へ展開しようという意図が含まれ字盤の様な形をした花である．

ているのであろう．

トケイソウのつるは何かに物理的に接触すると巻き付くという性質を持っているが，あまり太い植物のバイオメカニクス

ものには巻き付かないようである．観察によれば，

この表題に関連深い内容は，植物の屈性と呼ば直径 35mm の丸棒には巻き付かず，直径 15mm 以れる性質であり，重力屈性，接触屈性などがよく

下の細い丸棒や紐には巻き付いた．また，トケイ

知られている．例えば，重力屈性は植物の根や茎

ソウは，ある枝を中心に回旋運動を行っており，が重力を感知して，それぞれ根は地中に，茎は反つるが何かに触れるのを探しているようである．

対方向へと伸びてゆく．茎の伸長方向にはもちろ

その様子を図 2 に示す．(a)では左側にあったつるん光屈性も強く影響する．接触屈性としては，オ（矢印）が矢頭の辺りを支点にした回旋運動によジギソウが葉を閉じる応答，食虫植物のハエトリって，(b)のように右側に移動し，(c)再び回旋運動

グサなどが虫を捕らえる応答，アサガオなどのつによって約 1 時間半後に左側の位置に戻っている．

るが支柱などに巻き付く応答など，興味深い対象

続いて右方向に回旋･移動している途中で紐に接がたくさんある．
まず，私が関心を持った 2 つの課題について簡単に紹介する．1 つはオジギソウの応答記憶についてである．オジギソウは物に触れると葉が次々と閉じて枝が垂れ下がる．西オーストラリア大学の Gagliano ら ５）はオジギソウに水滴を垂らして刺激を与える実験を行った．最初は水滴による接触刺激に対して反応していたが，刺激を何度も繰り返し与えると反応が見られなくなった．オジギソ
ウの応答は外敵に対する防御反応と考えられており，上述の水滴に対する反応は水滴の刺激には害が無いと認識することによって反応が無くなったのではないかと説明している．それでは，オジギ
図 1 トケイソウの花

ソウはどのような機構によって接触刺激を認識あ-9-(133)
触し，(d)最終的には巻き付いた．上述のつるの回

こで，巻き付きが生じなかった 2 本のつるに重さ

旋運動の周期は，かなりバラツキがあるもののおの異なる 2 種類の錘を同時に負荷してみた．そのおよそ 1 時間程度であった．

様子を図 3 に示す．(a)は 0.78gの軽い錘，(b)は 1.33g

トケイソウにはたくさんのつるが出てくるが，の重い錘を負荷した．軽い錘では無負荷の場合と物に巻き付く機会の無かったつるは，つるのみが同様につるはアポトーシスを起こし，褐色に変色

アポトーシスを起こして枯れる．このようなつるした．一方，重い錘では同時期でもつるは青々とにもし張力が作用していたらどうであろうか．そしてらせん状態を維持していることが分かる．しかしながら，その後約 5 日経過した時点では，(a)と同じようにつるはほぼ真直に伸びてしまった．
すなわち，つるは物に巻き付いた状態で張力が作用することによって，その形態と機能を発揮しているようである．
以上のように，トケイソウのつるは物に巻き付く際に接触を感知し，植物の体を保持し安定させている． つるにはメカノセンサーがあり，植物の機能維持に巧妙に関与しているようである．つるのメカノセンサーについては未だ詳細な機構は不明で，接触によって細胞内のイオン分布が変化し水の移動が起こり屈曲する，あるいは細胞内の細胞骨格が関与しているとの報告もあり，これからの解明が待たれる関心事である．
おわりに私の研究の背景としたバイオメカニクスを中心に雑感を述べた．ここで言及した話題はもちろん
バイオレオロジーとも密接に関連しており，日本
バイオレオロジー学会の発展を願って１つの話題

図 2 トケイソウのつるの回旋運動の様子．各写として書かせて頂いた．貴学会会員にとって少しでも参考になれば幸いである．

真の最下段には日付と時刻を示す．

文 献
1) Fung, Y. C.: Biomechanics - Its scope, history, andsome problems of continuum mechanics inphysiology. Appl. Mech. Rev. 21, 1-21, 1968.
2) Contini, R. and Drillis, R.: Biomechanics. Appl.
Mech. Rev. 7, 49-52, 1954.
3) Van Der Meulen, M.C.H., Beaupré, G.S. andCarter, D.R.: Mechanobiologic influences in longbone cross-sectional growth. Bone, 14, 635-642,
1993.
4) Carter, D.R., Beaupré, G.S., Giori, N.J. and Helms,
J.A.:Mechanobiology of skeletal regeneration.
Clinic. Ortho. Relat. Res. 355S, S41-S55, 1998.
5) Gagliano, M., Renton, M., Depczynski, M. andMancuso, S.: Experience teaches plants to learn
faster and forget slower in environments where it
matters. Oecologia 175, 63–72, 2014.
6) 近藤勝彦：食虫植物の運動，「動く植物—その謎解き—」，山村庄亮，長谷川宏司編著，大学
教育出版，2002, pp. 156-176.

図 3 つるへの張力作用による効果-10-8-

(134)

力学の基礎研究から医学応用への橋渡しに注目
谷下基礎研究の成果を産業応用への橋渡しする事は，一夫*状に患者が縛られる事から開放される事になる．

困難な場合が多く，橋渡しが失敗する死の谷と呼皮膚上での微小回路構築が可能になれば，その他

ばれる．バイオレオロジーは，生体物質に関するの臓器の表面に電子回路を貼り付けて，様々なモ

流動と変形の科学と言われる分野であるが，流動ニタリングや電気的な刺激，さらに薬物投与などと変形の力学的な基礎研究から，医学的応用に至も可能になる．この技術の特徴は，皮膚の変形にるシームレスに議論が繋がる特徴を持っており，関するバイオレオロジー＋人工物で皮膚の 3 次元

他の既存領域には無い特徴を有している．特に，変形性に適合するネットワークの構築（固体力学

最近は高齢化社会を迎える我が国において，新規の基礎的研究）＝皮膚上での微小電気回路が実現な医療機器開発の必要性が指摘されており，日本という道筋で，正に力学的な基礎研究と医療現場医療研究開発機構(AMED)や地方自治体から，開発におけるニーズとが見事にマッチング出来た事例に対して積極的な支援体制が立ち上がっている．

である．力学の基盤的な研究が，応用の出口に繋

そのような状況で，偶々筆者が最近参加した理論

がる事が困難とよく指摘されているが，この研究

応用力学の国際会議(International Congress ofは，基礎研究の成果を円滑に応用に繋げている点

Theoretical and Applied Mechanics ICTAM)で，力学で大変興味深い研究の事例と感じた．John Rogersの基礎研究が，新規な医療機器開発に直接繋がる教授の抄録に掲載された図はここでは割愛するが，講演を聴いて感銘を受けたので，紹介したい．イ

文献 1 の図をご覧いただきたい．
さらに，これらの研究成果は，Nature Communi-

リノイ大学の John Rogers 教授（材料科学分野）が発表された Concepts in mechanics for 3D, bio

cations や Science に掲載されている点も興味深い-integrated electronics という講演である．この講演1, 2)．基礎研究からの応用への橋渡しは，極めて重の趣旨は，変形する生体組織（皮膚や各種臓器）要な課題であろう．

に適合する変形性を有する 3 次元ネットワークを構築する概念の提案である．例えば皮膚の変形に文 献適合する 3 次元のネットワークは，図 1) に示され

1) Jang, K. I., et al.: Soft network composite
materials with deterministic and bio-inspired
designs. Nat. Comm., 6, 6566, 2015.
2) Xu, S., et al.: Assembly of micro/nanomaterials
into complex, three-dimensional architectures bycompressive buckling. Science, 347, 154-159,
2015.

るような，蛇行状の微小ワイヤーのネットワーク
集合体の変形性を皮膚の変形性に適合するように設計する事が出来た．その結果，皮膚上に，皮膚の変形に適合する微小な電子回路ネットワークを絆創膏のように貼り付ける事が可能となる．絆創膏上には，様々な電子回路を構築出来るので，無線による診断計測機器や微小な治療機器などが皮膚上に配置する事が可能となり，これまでのように様々な電極を皮膚に貼り付けて，スパゲッティ＊

早稲田大学ナノ・ライフ創新研究機構[〒162-0041 東京都新宿区早稲田鶴巻町 513]

-11-

(135)

この 10 年を振り返って

佐々木直樹*

2006年に B&R 20 周年記念号の編集後記に「先生答えたことなどを思い出します．現在，これら(1)∼(5)は方の展望をもとに 10 年後，B&R30 周年記念号がどん学会運営のルーチンとして定常的に行われておりまな風になっているかを想像しつつ…」と書いたのを，す．特に Journal of Biorheology出版については，まさ山田編集委員長に見つけられ，その責任を取る形でに編集委員会から嬉しい悲鳴が聞こえてくる phase に上のタイトルで文章を書くことになりました． 2006 年入っているようです．

からの 10 年間には，日本バイオレオロジー学会の体

バイオレオロジーの学問分野にも，国の科学政策に制にとっても，バイオレオロジーという学問分野にとっおける「選択と集中」が反映し，再生医療関係の発表ても著しい変化がありました．バイオレオロジー学会とや論文が増えてきているように思います．再生医療は，しては，特に結合組織で先鞭をつけられたこともあり，バイオメ(1) 学会の NPO 法人化

カニクスに関係する国内外の学会ではこの領域を扱う(2) 国際誌 Journal of Biorheology の創刊

セッションが今では当たり前になりました．本学会でも(3) 学会誌 B&R の電子版化

2006 年前後の年会の頃は「細胞のバイオレオロジー」(4) 学会 HP の立ち上げ

や「人工臓器」というセッション・発表が見受けられま(5) バイオレオロジー・リサーチ・フォーラムの開始

すが，この 10 年の間に「細胞培養のための足場」や等が，先ず思い浮かびます．まずは，日々新しい学「足場と細胞の相互作用」に関する発表数が増加し,会の形を模索してこられ実際にお骨折り頂いた会員

これらを扱う新たな「Tissue Engineering」セッションがの皆様，理事長（学会長），役員の先生方に，会員の定着しています．

一人として感謝申し上げます．(1), (2)は 2006 年以前

ご存知のように，日本バイオレオロジー学会の特徴から準備されてきましたが，それらが日の目を見ることを表す言葉として，「Biology and Rheology」がありまで(3)∼(5)が創発されたとみることができると思います．

す．そこでは Biology と Rheology は対等の関係という

Journal of Biorheology 創刊については，(創刊準備)ことでした．今，「細胞に効率よく物を作らせるにはどう

編集委員会では，当初，投稿数が少ない可能性を考すればいいか?」，「細胞に作らせた組織は，実際のえ，「編集委員一人ひとりが最低 1 報は投稿すること」

組織とどう違うか?」という分野の研究が増えたことによなどを確認し合ったものでした．理事会に報告後の議り Biology と Rheology は対等でありながら，更に，両論で，理事の先生から思いがけず「査読・編集作業が者の関係が益々深くなったのではないかと思います．

間に合わないくらい原稿が集まったらどうするか」といバイオレオロジーのパラダイムシフトは近いのかもしれう質問が寄せられ，思わず「嬉しい悲鳴を上げます」と

ません．

＊

北海道大学 [〒060-0810 札幌市北区北 10 条西 8 丁目]-12-(136)

血管内治療の立場から
島野

健仁郎*1, 庄島正明*2

ザー・インターフェイスに優れたソフトウェアの1．数値解析の血管内治療への応用促進のために開発と，計算機能力の向上とが相まって 2000 年前
後には複雑な幾何形状をもつ 3 次元流れ場の計算

はじめにをリーズナブルなコストで行う環境が整ってきた．
血管内治療においてヘモダイナミクスの正確なその結果，CFD ユーザーの裾野が一気に広がって理解が重要であることは言を待たない．となれば，いったのである．血管内治療分野に CFD が導入さ

CFD（computational fluid dynamics）による血流のれてきたのは，もちろんこうした計算力学のトレ

数値解析は大きなポテンシャルを秘めたアプロー

ンドと深く関連している．

チであると言えよう．CFD に携わる研究者は，診他方でユーザー数の増加とともに CFD ソフト

断，治療におけるデシジョン・メイキングをサポのブラックボックス化という問題が顕在化してきートするために CFD を活用できるようにしていた．CFD の背景にある様々な仮定や理論を熟知しきたいと考えている．とはいえ，現状では CFD がていなくても立派な計算結果を出すことができる臨床の場で市民権を獲得しているとは言い難く，のはよいが，ユーザー自身が結果の吟味をする力

むしろ CFD を持ち込むことがフラストレーショをもたないのは極めて危険ではないか，という懸ンの元となっているようである．それは脳動脈瘤念である．こうした経緯もあり，たとえば日本機の破裂予測における CFD の在り方を批判した

械学会では計算力学技術者の資格認定制度 2）を運

Kallmes1）の指摘の中に象徴的に現れている．

用している．つまり，20 年前より敷居が下がった

CFD が先行して使われていた工学諸分野では，とはいえ，CFD ユーザーに相応の努力が求められ解析の品質向上のための努力がなされてきており，るという点で参入障壁は依然として存在するので様々な合意が形成されている．このような標準化ある．理工学のバックグラウンドを持たない方にの動きは血管内治療分野においても大いに参考にはとりわけ高く感じられるかもしれない．

なるであろう．本稿では脳動脈の血流解析を念頭

では，血管内治療の分野で CFD を用いる方々にに，CFD にまつわる問題を新規参入障壁の高さ，求められる”相応の努力”とはいかなるものである

プリプロセスの煩雑さ，解析結果の曖昧さ，の 3

べきか．機械系技術者と同じレベルを臨床医のつの面から考察して，CFD が幅広く活用されてい方々に求めるのは現実的とは言えない．
非定常流れでは本来の流体粒子の軌跡は流跡線

くためのヒントとしたい．

で表わされるはずであるのに，流線を示しつつ主流が脳動脈瘤に流入するか否かを議論している方

新規参入障壁の高さを時々見かける．最低限こうした議論のミスリー
歴史的に CFD は主に工学分野で発達してきた

ドを避けることができる知識があれば十分であっシミュレーション技術であり，当初は一部の専門て，特に難しい知識を要求する必要はないと筆者

家のものという位置づけであった．しかし，ユーは考えている．しかし，何が必要で何が不要かを＊1＊2

東京都市大学 [〒158-8557 東京都世田谷区玉堤 1-28-1]
東京大学医学部附属病院 脳神経外科 [〒113-8655 東京都文京区本郷 7-3-1]-13-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016

(137)

準化の取り組みが一層強く望まれる．

個々人が判断するのは困難であるので，本会のような学会が主導してベンチマークを提示していくべきであろう．

解析結果の曖昧さ
CFD では偏微分方程式である Navier-Stokes 方程

プリプロセスの煩雑さ式が解かれるため，当然のことながら境界条件を最初の参入障壁を乗り越えても，医用画像⇒必要とする．具体的には計算領域となる血管の流

patient specific な 3 次元血管形状モデルの作成⇒格入境界と流出境界に速度や圧力に関する条件を与子生成，といったプリプロセスに解析者は悩まさえなければならない．荒唐無稽な条件を課さないれることになる．特に DICOM 形式のデータから 3

限り同じような解析結果が算出されるだろう，と次元形状モデルを作成するのは骨が折れる．そも

期待したいところであるが，実際はそうではない．

そもモダリティは数値解析用の形状データを提供

また格子の品質も解析結果を左右するファクタすることを目的には作られてはいない．そのため，ーであることが知られている．総セル数，最小格得られた血管形状モデルの表面に解剖学的にはあ子幅のサイズや壁近傍のプリズム層の数といったり得ない凹凸が生じているのが当たり前であり，情報が論文中に記されているが，それらだけで必モデル内で血管が他の血管や組織と癒着していてずしも格子の品質をすべて表わすことはできない．

分離不可能という状態も経験させられる．ソフト

たとえば，セルの歪みは計算精度を著しく低下さウェアを頼りに（ソフトウェアの）凹凸を除去すせる．複雑な分岐を伴う動脈のルーメンに格子をるためのスムージングを行ってはみるものの，元張ろうとすればかなり高い確率で歪み率の高いセの血管の形態的特徴が損なわれてしまうのではなルが出現してしまい，格子生成ソフトウェアの扱

いかという一抹の不安が常につきまとう．癒着にいに長けていないとこれを回避することは難しい．

至っては STL ファイルを手作業で編集するという境界条件や格子品質以外にも時間刻み幅，収束判断基準など，計算結果に影響を与えるファクタ

荒業に訴えることが多い．
プリプロセスの作業内容によりモデル形状，ひーは多数存在する．もちろんプリプロセスによりいては解析結果も変わってしまう可能性がある．

モデル形状が変わってしまうことも曖昧さの原因

その一方で，プリプロセスにおける解析者の苦労の一つである．

や葛藤が論文中に詳細に記されることはない．せ以上のように CFD の解析結果には常に曖昧さ

いぜい使用したソフトウェア名が書かれる程度でがつきまとう．すべての曖昧さを除去するのは現あり，情報公開や共有が十分なされているとは言実的に不可能としても，解析結果のぶれが最小化

い難い．しかし，各人が自分の経験に頼ってプリされるように CFD の適用の仕方について標準化プロセスのさじ加減を決めるよりは，標準的な方できるところは標準化を進めていく必要がある．

法を確立した方が全体としてはプラスなはずであなお，ここで述べた曖昧さを理由にして CFD をる．これは解析者の労力軽減と心的ストレス低減

無意味ないし無価値とみなすべきではない．CFD

だけでなく，解析結果の質保証の観点からも重要の曖昧さは多くの場合入力情報に起因しているこ

なことである．

とにご注意いただきたい．つまり，不適切な入力

CAD データから形状モデルを作成して CFD を

情報を選んでしまうことが問題なのであり，CFD行う工学諸分野でもプリプロセスに多大な時間とという手法そのものに非があるわけではない．標

労力を費やすのは同じである．しかし，モデルが準化とは，解析者が不適切な条件を入力してしま

実物と異なる形状になってしまうことはない．プう可能性を減らすためのシステマティックな努力

リプロセスによって解析モデルが実際の血管の形と位置づけることができよう．

状からかい離してしまうリスクは，実物を直接目で確認したり，測定したりすることのできない血管内治療分野に特有のものである．さればこそ標

-14-

おわりに

(138)
計算力学の標準化が工学諸分野で進んでいるのルーンやステントで拡張した場合，実に 10〜20％

は，その分野に従事するエンジニア，研究者の数もの頻度で再狭窄が生じ，再治療が必要となってに依るところが大きい．問題点の集約，検討，ソ

しまっている．また，脳動脈瘤の血管内治療では，ルーションの提案・普及といった一連の作業を効

柔らかい金属性のコイルを動脈瘤の内部に留置す

率的に進めるためには，その集団のスケールが物ることで瘤内の血流を遮断するが，やはり 10〜を言うからである．その意味で，血管内治療に関20％で再開通がおこってしまっている．

わる多くの方に CFD へ参入していただきたい．本

このような血管内治療後の再発には様々な因子

稿で最初に参入障壁について述べたのはそうしたが影響しているが，病変の再発には治療後の血流筆者の願いの反映である．標準化を進めるために状態が少なからず関与していることがわかっていは新規参入を増やすことが必要であり，新規参入

る．血管拡張術後の再狭窄にはシェアストレス，を促進するためには標準化が重要…とまるで鶏と脳動脈瘤塞栓術後の再開通には動脈瘤入口部にお卵のようなリカーシブな話であるが，いつか正しける血流の衝突がメカニズムとして注目されていい収束解に到達できるものと信じて止まない．

る．
以上のように，血管内治療は低侵襲性と引き替（島野 健仁郎）

えに治療後の再発という問題を宿命的に抱えており，「流れ」がその解決のキーワードとして期待

2．脳動脈瘤と血管内治療，バイオレオロジー

されている．このため，他分野に先駆けてバイオ
レオロジーという領域で医学と工学が接するきっはじめにかけとなったと思われる．
血管内治療とは，医療用の細い管（カテーテル）を用いて血管の内部から病変を治療する近年発達脳動脈瘤とバイオレオロジー

がめざましい治療法の一つで，その歴史は 1970 年
代後半に迄さかのぼる．血管内治療は，脳血管だ

正常の動脈は心臓から末梢に向かって分岐を繰

けでなく冠状動脈や大動脈，さらには全身の血管り返して行き，血管径が縮小していく．ところが，に対して行われ，血管が細くなった部分（狭窄部）

加齢や代償性の変化として動脈壁が局所的に拡張が拡張されたり，血管が破綻した部位を閉塞・修することがある．近傍の動脈径と比較して 2 倍以復されたりする．

上に膨隆した部分は、慣習的に，動脈瘤と呼ばれこのような治療の一手法が，なぜ現在のバイオている．

レオロジー学会における 8 つの主領域の 1 つとな

脳動脈の分岐部は，特に，動脈瘤が好発するこっているのか，そして血管内治療の中でもなぜ脳とで有名である．脳動脈は他臓器に比べると血管動脈瘤に関するテーマが本学会で多いのかに関しが繊細で，正常の状態でも内部の血流がうっすらて振り返りつつ，今後について考えてみたい．

と透けて見える．脳神経外科医は，日々の顕微鏡手術の中で，血流が血管分岐部に衝突し，動脈瘤の内部で血流が妖しく渦巻く様子を観察する中で，血管内治療とバイオレオロジー

脳動脈瘤の発生から破裂に至るメカニズムに「流血管病変を外科的に治療する場合，病変を直接れ」，つまりはレオロジーが大きく関与している

観察して修復する方法（直達手術）に加えて，血に違いないと古くから信じていた．他部位の動脈

管内腔からカテーテルを用いて修復する方法（血瘤，例えば胸腹部の大動脈瘤では，流れよりも圧管内治療）の 2 つがある．血管内治療のメリット力が注目されていたのと対照的である．

は，小さい皮膚切開で治療を行えるという低侵襲

また，脳動脈瘤に関心を持つ脳外科医の中でも，性にある．一方で，血管内治療は，再発や再治療

特に血管内治療に携わるものは特に「流れ」に関の頻度が高いという宿命的な問題を抱えている．

心を持っている．というのも彼らが造影剤を注入

血管が狭窄したり閉塞したりしている部分をバして血管病変を観察するアンギオグラフィーは，-15-13-

(139)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016
染料注入法による流れの可視化実験に他ならない

して治癒を促すという新しいコンセプトで治療がからである．

行われる様になってきた．

このような背景から，脳動脈瘤の血管内治療の分野では，流れを理解したい，さらには流れをコ

今後の方向性

ントロールしたいという欲求が古くから強く存在し続けてきた．

流れをコントロールするという新しい治療が血管内治療に導入することで，レオロジー的観点の重要性がさらに増してきている．Flow diverter を用

流れを変える治療

いて脳動脈瘤の治療が行われると，80％以上の症
現在，通常の脳動脈瘤は，離脱式コイルを瘤内例で完全治癒が得られてその後の再発が見られなに充填するという血管内治療で治癒させることがい．しかし，留置後早期に動脈瘤が破裂してしま出来るようになった．しかし，大型の動脈瘤や瘤う症例が 3〜5％にも見られることがわかってきた．

内の血流が特に豊富な動脈瘤などでは，血管内治

流れの変化が脳動脈瘤を不安定な状態にしたと療後に再発を反復し，コイルの留置を繰り返すに推察されているものの，現在のところメカニズム

つれて動脈瘤がどんどんと増大してゆき，動脈瘤は明らかになっていない．Flow diverter による流れとコイルが脳を圧迫してしまうという悪循環に入の変化が血管壁にどの様な反応が惹起するのか，るケースも少なからず存在することがわかってき

どの様に流れが変わると安定した血栓ができるのた．

か，どの様に流れが変わると動脈瘤壁が不安定と丈夫な膜が装着されたステント（ステントグラフト）を留置すれば，動脈瘤に流入する血流を完なり破裂してしまうのか等に関して網羅的に研究が進められる必要がある．

全に遮断しうるが，ステントが留置された部位か

古くから流れは捉えづらく，御しがたい存在でら分岐する血管を閉塞させてしまう．特に脳動脈あったが，Flow diverter が導入されることで，流れでは細い血管であっても重要な機能を担う部分ををコントロールする新しい医療が現実になりつつ栄養していることが多く，ステントグラフトは適ある．是非バイオレオロジー学会からの積極的な用困難だった．また，ステントグラフトは構造上提言とリーダーシップを期待したい．
（庄島 正明）

非常に固く，屈曲の強い脳血管に誘導することが困難だった．そこで，細い金属線維を円筒状に編み込むこと目の細かなメッシュを有するステント

文 献が Flow diverter / Flow modulator として開発された．

1) Kallmes, D.F.: Point: CFD-Computational fluid
dynamics or confounding factor dissemination.
Am. J. Neuroradiol., 33, 395-396, 2012.
2) http://www.jsme.or.jp/cee/cmnintei.htm

このステントを用いて，血流を遮断するという従来型のコンセプトではなく，流れをコントロール-14-16-

(140)

循環系ダイナミクスと疾患の立場から
後藤信哉*1，田村典子*1，綾部健吾*1，後藤信一*2

して，血管壁近傍の血小板細胞の活性化も抑制し

１．はじめに生体の恒常性維持には血管壁の連続性が決定的ている．血管内皮細胞は細胞外マトリックスを被に重要である．外傷などにより血管壁が損傷され覆している．細胞外マトリックスにはコラーゲン，

ると，損傷部位から赤血球に代表される血球成分，

von Willebrand 因子（VWF）などの血小板活性化

栄養を含有した血漿が失われ，生命活動の維持が物質が含まれる．特に，血流ダイナミズムのもと困難になる．

における血小板細胞の血管壁損傷部位への接着に生命体の維持にはエネルギーが必要である．ミは VWF が必須の役割を演じる．

トコンドリアを獲得したのち，酸素存在下の効率

血管壁損傷部位からの血液成分の喪失を防ぐた

的エネルギー産生が可能となった．外部の酸素はめに止血は即座に起こる必要がある．アメーバの肺を介して静的に取得できる．しかし，エネルギ運動をみても，複雑な細胞の生命的挙動には時間ー源となる炭水化物，蛋白質などの取得には農耕，がかかる．止血の初期には速やかな受動的物理現

狩猟，漁業などの労働が必要となる．われわれの象を利用したい．

表皮は昆虫のように強固ではない．しばしば表皮

循環系ダイナミズムの中で，大きく重い赤血球が傷ついて，血管が損傷される．人類の生存には，は血流の中心を流れる．赤血球は軸集中するとと損傷血管を即座に修復するシステムが必須である．

もに血流（主流）の直交方向にも揺らぎを惹起す

循環系ダイナミクスは人体の末梢組織までの酸る．小さく軽い血小板は血管壁近傍に押しやられ素，エネルギー源の供給に重要な役割を演じる．

る．また，赤血球の回転などの影響により血流の心拍停止は，循環系ダイナミクスの喪失を意味す

直交方向である血管壁への流れ成分が生まれる 1)．

る．ダイナミクス喪失と同時に人体は死に至る．

健常な血管内皮細胞に血小板が衝突しても，血小血管壁が損傷しても，血液成分の喪失を最小限に板はしなやかに血流に戻されるだけである．血小するために，生体は循環系ダイナミクスを利用し板と内皮細胞の生物学的相互作用は起こらない．

ている．エネルギー消費を常に力強く拍動する心しかし，血管の損傷により内皮細胞が剥離して内臓に限局し，心拍の創りだした循環系ダイナミク

皮下のコラーゲン，VWF が血流に曝露されると血スを生体内局所に利用する生体の恒常性維持シス

管壁近傍を流れる血小板が捕捉される．血管内皮

テムは，無駄なエネルギー消費を避けるエコシス

細胞が物理的に存在していても，酸化ストレスなテムの好例である．

どの刺激により血管内皮細胞に VWF が発現した
場合にも血流中の血小板は VWF を介して血管壁に捉えられる 2)．血管壁損傷時の最初の止血反応

２．循環系ダイナミクスと止血機転
血管壁は血管内皮細胞により被覆されている．

は血管壁損傷部位において内皮細胞上，または内健常人の血管内皮細胞の表面は平滑で，接着蛋白

皮細胞剥離部位に曝露された VWF による血小板などを発現していない．血管内皮細胞は一酸化窒細胞の捕捉と言える．この捕捉反応は血流ダイナ

素 (NO)などの血小板活性化阻害物質を局所放出

ミクスをエネルギー源とする受動的物理現象であ＊1＊2

東海大学医学部内科学系循環器内科学 [〒259-1193 神奈川県伊勢原市下糟屋 143]
慶應義塾大学医学部医科学教室 [〒160-8582 東京都新宿区信濃町 35]-17-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻

第 3 号 2016

(141)

る．直径 2-5 µm の血小板細胞が大量に集積すれば，ば，止血のための血栓か，血管を閉塞する病的血

血小板主体の脆い止血血栓ができる．生体は効率

栓か，血小板細胞が自ら判断して前者にのみ寄与

的に，追加のエネルギーを用いることなく，流体できる．しかし，実際の血小板細胞には頭脳がなのエネルギーを用いた受動的物理的反応を止血にい．血管壁に VWF を見出せば，その原因が外傷応用している．

であろうと動脈硬化巣の破綻であろうと集積してしまう．血流ダイナミクスによる短期，大量の血小板細胞の集積が動脈硬化巣破綻部位におこれば

３．血小板細胞の賢い構造
聖書によればヒトは神の造形物である．血小板

心筋梗塞，脳梗塞などの動脈血栓性疾患を発症す

細胞を詳しくみると，「神」（ユダヤ，キリスト，

る．「神」の設計予測を越えた長寿を謳歌してい

イスラムなどの一神教でも日本のような多神教でる現代人は循環系ダイナミクスをエネルギー源ともヒトを作った自然のエネルギーでも）はとてもする血栓性疾患の発症を危惧しなければならなく賢いことがわかる．血小板細胞の表面には多くのなった．

接着蛋白が存在する．最も多い膜蛋白は GPIIb/IIIa
で 1 つの細胞上に 3 万分子くらいある．次に多い

５．将来展望蛋白は GPIbαで 1 万 5 千分子が単一血小板上に存

循環系ダイナミクスと疾患の関連について，血在する．GPIIb/IIIa は血小板細胞が生体として活性小板細胞を主体に論じた．血管壁と相互作用する

化され高次構造変化をしたときにのみリガンドと各種の炎症関連細胞と動脈硬化，発ガン，ガンのの接着力を獲得する．生物学的活性化には多少の転移にも循環系ダイナミクスが寄与する．心拍が時間がかかる．一方 GPIbα分子は細胞の活性化の作り出す循環ダイナミクスのエネルギーと生命体

有無による高次構造変化は起こらない．GPIbα分

各所の生理現象の関連の理解は不十分である．今子の代表的リガンドは VWF であるが，非活性化後は効率的エネルギー利用の観点から研究を進め

血小板細胞の GPIbαでも VWF に結合できる ．

るべきである．

3)

血管壁近傍を，血管内皮細胞方向への速度ベク

バイオレオロジー学会の 30 年の活動は医学者

トルも有しながら流れる血小板細胞は，血管壁にと工学者の交流に寄与した．しかし，両者の基本曝露された VWF 分子を見逃さない．GPIbαを介認識には大きな隔たりがある．高速コンピュータ

して即座に VWF に結合する（すなわち，血管損ーと情報工学技術は，両者ともに各々が有する情傷部位にて止血に寄与する）．人体の恒常性維持

報を 0/1 のデジタル情報に転換せざるを得なくしに必須の血液成分の喪失を最小限とする血小板細た．スーパーコンピューターと情報工学をはしご

胞は「神」の造型センスの良さを示している．

として，次の 30 年にはさらに本格的に医工連携が発展することを期待している．

４．循環系ダイナミクスと疾病
ヒトは老いる．血管も老いる．若く活動的なヒ文 献トが野山のエネルギー源を獲得する過程での出血

1) Goto S, Hasebe T, Takagi S: Platelets: Small insize but essential in the regulation of vascularhomeostasis - Translation from basic science toclinical medicine. Circ J，79，1871-81，2015.
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Thromb, 16, 807-14, 2009.
3) Goto S, Ikeda Y, Saldivar E, Ruggeri ZM: Distinct
mechanisms of platelet aggregation as aconsequence of different shearing flow conditions.
J Clin Invest, 22, 479-86, 1996.

には人体は長い歴史をかけて対応した．織田信長
は「人間 50 年.」という敦盛を好んだとされるが，今の日本では 50 歳は若い．さすがの「神」も人間がここまで長寿になるとは考慮していなかったと見える．
加齢とともに血管壁には動脈硬化性変化が起こる．動脈硬化巣の破綻，びらんなどの血管壁の変化が起これば，血管損傷時と同様に血小板細胞が集積する．血小板細胞に微小な頭脳がついていれ-18-

(142)

血液レオロジーと微小循環の立場から
望月

精一*

30 周年記念として「血液レオロジーと微小循の変化の観察などの発表がありました．第 33 回年環」分野についてまとめるにあたり，10 周年，20

会では，微小血管内あるいは微小管内の流れなど

周年，そして最近の動向を追ってみました．10 周についての基礎的研究の発表がありました．第 34年記念誌では，「21 世紀のバイオレオロジー」と回年会から，セッション名が「血液レオロジーというメインテーマの下，梶谷文彦先生（川崎医科

微小循環」となり，血液物性，シミュレーション

大学，川崎医療福祉大学）が，「冠（心）腎微小による脳動脈瘤発生メカニズムの解析や微小血管循環の立場から」について，ご自身のご研究を中内の人工赤血球の動態解析などが報告されていま心に冠微小循環と腎微小循環について，解説されした．第 35，36 回年会では，赤血球膜性状や変形ておられました．私自身も 20 年余り前に梶谷先生

能の変化の検討，マイクロチャンネル内での赤血の研究グループに加えて頂き，血管内皮由来 NO の球や血小板の運動の観察，生体顕微鏡下での血流計測と動態解析などの研究に携わらせて頂きまし

計測や酸素輸送の測定などの報告がありました．

た．20 周年記念誌では，「バイオレオロジーこの第 37 回年会では，マイクロチャンネル内での赤血

30 年，
そしてこれから」というメインテーマの下，球変形や血小板の運動の観察に加えて，血管内皮

南山求先生（広島国際大学）が，「バイオレオロ

細胞表面のグライコカリックス近傍の速度分布計

ジーと微小循環」について執筆されていました．

測などの発表がありました．第 38 回年会では，血第１回年会からの微小循環分野の演題をまとめて

液凝固時間と血栓形成の検出に関する報告，酸化おられますので，30 年間の年会における演題の推

ストレスの赤血球の性状への影響，赤血球の変形

移，すなわち，バイオレオロジーにおける微小循能の計測方法などに関する報告がありました．第

環の研究の趨勢がおわかり頂けます．今回は，「バ

39 回年会では，微小血管内での赤血球の軸集中とイオレオロジーこの 10 年，そしてこれから」がメ

赤血球の変形能の関係，マイクロチャンネル内でインテーマとなっており，ここ 10 年の年会の血液の赤血球変形能の評価，血小板の粘着性の評価法

レオロジーと微小循環分野のトピックスを振り返などの発表がありました．最近では２つのオーガってみたいと思います．

ナイズド・セッションに加えて，シンポジウムが第 30 回年会では，NO や EDHF など血管内皮由来企画されることもあり，今後もさらに活発な研究

因子あるいは血管内皮機能に着目した研究，脳動が進められ，年会での発表が増えることが期待さ

脈瘤に関する研究などが報告されていました．まれます．そして，血液レオロジーと微小循環につた，赤血球変形能や血液凝固などについての発表

いての詳細な知見が増えることで，いずれは臨床がありました．第 31，32 回年会では，病態におけ応用にも繋がるような成果が出てくることも期待る赤血球の変形能の変化やそれを抑制する物質，

されます．

糖尿病などによる腎糸球体内や毛細血管内の流れ＊

川崎医療福祉大学 医療技術学部 臨床工学科 [〒701-0193 岡山県倉敷市松島 288]

-19-

(143)

細胞・分子のメカノバイオロジーの立場から
工藤

バイオレオロジーと細胞・分子のメカノバイオ奨*てきている．

ロジーの関係は深く，特に血管内皮細胞のメカノ細胞が力を感知する機構の一つである細胞接着

バイオロジーは，血管病変との関係が深いため本斑の例をあげると，ここ 10 年近くで計測・解析技学会でも関心も高い．

術の進歩とともにめざましい発展をとげている．

動脈硬化や動脈瘤が曲がり部や分岐部に好発す

細胞接着斑は細胞外マトリックス結合タンパク質ることから，血流と病変部位との関係が調べられ，であるインテグリンやインテグリンとアクチンと古くから血管の構成細胞である内皮細胞と血流との架橋タンパク質であるタリン，α‐アクチニン，の関係が指摘されてきた．培養内皮細胞を用いた

ビンキュリンなど様々なタンパク質が局在し，力実験においても，血管内皮細胞の形態や機能が流学刺激を伝達することで細胞の運動や増殖などの体摩擦力や伸展張力などの力学刺激により変化し，

様々な機能を調節している．架橋タンパク質であさらにその力学刺激は遺伝子レベルまで影響するるタリンのビンキュリン結合サイトは分子表面にことが分かるなど多くの知見が蓄積されてきた．

露出していないが，ビンキュリン結合サイトが力

一方で，内皮細胞がどのように力を感じ，それをの負荷で露出することが分子動力学シミュレーシ

どのように細胞内の生化学物質に変換しているのョンによりわかり，実験的にもタリンを引っ張るか？というメカノバイオロジーの主題の一つであとビンキュリンの結合が増加することが示されてる問題は依然として不明な点が多く，現在も様々きた．その他の力を感知する機構に関しても計なアプローチから研究が行われている．内皮細胞測・解析技術の進歩とともに数多くの知見が蓄積以外でも，生体内の多くの組織や細胞は力学的影されてきている．

響を受けており，多くの種類の細胞を用いた実験

細胞・分子レベルでの力感知機構の解明は，計から細胞がどのように力を感知しているかについ

測方法や解析方法の発展なしでは困難であり，今ての知見が蓄積されてきている．

後ますます新しいアイディアとともに発展してい細胞が力を感知する機構に関しての研究は，計くと考えられる．日本バイオレオロジー学会では

測手法・解析手法の発展とともに次々と新しい報

今後も細胞・分子のメカノバイオロジーに関して告がおこなわれてきた．ビーズを埋め込んだ弾性

様々な情報交換をおこなっていきたいので，多く体に細胞を培養し，ビーズの変位などから細胞のの先生方の学会参加をおまちしている．

牽引力を計測する手法や，ピラー等を用いて細胞の牽引力を計測する手法などが開発され，局所で

文 献の力の定量化と細胞応答を計測することが可能と

1) Grashoff, S., et al.: Measuring mechanical tension
across vinculin reveals regulation of focal adhesion
dynamics. Nature, 466, 263-266, 2010.

なってきている．さらには，クモの糸由来の弾性ペプチドを標的タンパク質分子の間に挿入することで，標的タンパク質に加わる力を直接計測する
1) など様々な方法が開発され多くの知見が蓄積し＊九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門 [〒819-0395 福岡市西区元岡 744]-20-

(144)

ティッシュエンジニアリング・人工臓器の立場から
岩﨑

清隆*1，西田正浩*2う，人工的に合成，製造する手法では成し得ない

１．はじめに
「ティッシュエンジニアリング・人工臓器」は，と考えられる特徴を有している．個々の領域の対2011 年の第 34 回日本バイオレオロジー学会年会

象疾患の組織と同等の大きさの脱細胞化組織を用からオーガナイズドセッションとして取り上げらいることで，各組織固有の構造を備えた再建組織

れ，2016 年の大会まで計 37 題の演題が発表され，の開発が可能となる．また，体内で自己細胞が脱活発な議論がなされている．2011 年から 2016 年

細胞化組織に入ることがわかっており 1, 2)，細胞がまでの本学会年会の「ティッシュエンジニアリン

組織を創るため，体内で自己組織化が期待できる

グ・人工臓器」における研究発表内容は，ティッという，これまでにない画期的な特徴を有する．

シュエンジニアリングに関する演題が 17 題，人工脱細胞化技術の臓器に対する研究は，2008 年に臓器に関する演題が 19 題であった．その内容は，ラットの心臓を脱細胞化して in vitroでバイオリア

ティッシュエンジニアリングに関しては，主としクターを用いて再細胞化する研究を報告して以来て脱細胞化組織の開発に関する研究が 4 題，コラ3) ，年々増加しており，心臓，肺 4)，肝臓 5)，腎臓ーゲンを用いた細胞生着のための機能性 3 次元足6)等を対象とした研究も行われている．
中でも心臓場の開発に関する研究が 2 演題，バイオリアクタ

移植を最終目的とする壮大な研究の第一歩として，ー等を使用した細胞の機能評価や 3 次元組織化にヒトドナー心臓を脱細胞化処理して，iPS 細胞や骨関する研究が 11 演題であった．また，人工臓器研

髄細胞等を体外で潅流培養する研究が近年報告さ究では，人工心臓，人工弁，人工心肺といった循れており 7, 8)，様々な学問領域の叡智を結集した研

環器系医療機器に関する演題が 11 題，人工臓器と究が今後益々必要となる．脱細胞化研究は，ウシ，

血液の相互作用で生じる血栓に関する演題が 8 題

ブタ等の組織を用いることができれば，多くの患であった．

者の治療に使用することが可能となり，組織の力学的特性を保持したウイルス等の不活化処理，滅菌技術に関する研究も重要となる．厚生労働省に

２．ティッシュエンジニアリングの立場から
本章では，ティッシュエンジニアリングに関す設置されている次世代医療機器・再生医療等製品

るここ 10 年間の研究動向をまとめる．

評価指標作成事業において，2015 年に生体由来材

２・１ 脱細胞化組織・臓器

脱細胞化組織と料分野を対象とした審査 WG が設置された．生体は，ヒトドナー組織やブタやウシ等の動物組織を

由来材料を用いた新医療機器開発を促進するため対象とし，細胞成分を除去した細胞外マトリクスの評価指標が 2016 年度末にまとめられる予定でからなる組織である．外科治療領域における再建あり，今後の研究開発の発展の一助となることが組織，スポーツ等で損傷した組織の再建，慢性疾期待される．

患で機能不全に陥った組織の置換，事故等で損

２・２ バイオリアクター等を用いた 3 次元組織

傷・欠損した組織の再建等，広く開発が期待され作製に関する研究ている．生体本来の組織構造を兼備しているとい

廃物の除去は細胞を用いて 3 次元組織を形成する＊1＊2

酸素や栄養成分の供給，老早稲田大学先端生命医科学センター TWIns [〒162-8480 東京都新宿区若松町 2-2]
産業技術総合研究所健康工学研究部門 [〒305-8564 茨城県つくば市並木 1-2-1]-21-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016

(145)

ためには必須であり，流れの中で細胞から組織を製造販売が認可された．続いて，2012 年に前述の構築する研究が盛んに行われている．また，体内HeartMate® II（ニプロ），2013 年に Jarvik 2000のそれぞれの組織環境で作用する力学的刺激や化

FlowMaker®（Jarvik Heart／センチュリーメディカ

学的刺激等は，より機能的な 3 次元組織の構築にル）の販売がそれぞれ認可され，現在 4 機種の連重要と考えられ，各種刺激を作用可能なバイオリ

続流補助人工心臓が臨床使用できる状況にある．

アクターを用いた 3 次元組織作製に関する研究が一方，院内使用の体外設置型の補助人工心臓は，行われている．

拍動流補助人工心臓が主流である．本邦では，従近年の研究動向としては，移植用組織の開発に

来ニプロ VAD（ニプロ）をはじめとする成人用の関する研究，そして，薬の開発と評価を目的とし補助人工心臓が臨床使用されていたが，2014 年にた様々な組織特有の複数の細胞を有する 3 次元組

小児用の補助人工心臓 Excor® Pediatric（ Berlin織の開発に関する研究がある．心臓における移植Heart／カルディオ）の販売が認可された．

用組織の開発を目指した研究では，例えば心筋細本邦では，年間 4 万例以上ある心疾患患者の手

胞を力学的負荷を作用させた環境で培養すること

術に，Bio-Pump® BPX-80（Medtronic）をはじめとが，伸筋の肥大や形態の制御に重要であり，また，する，10 機種近くある体外循環用遠心ポンプが臨内皮細胞と共培養することが血管網の作成に有用

床使用されている．保険収載の機能区分として，であることが報告されている 9)．また，還流バイ

一般型（抗血栓性なし，あり）と長期使用型があオリアクターを用いて心筋細胞シートを in vitroでり，使用時間は，一般型が 6 時間，長期使用型が段階的に積層化し，毛細血管網を有する 3 次元心数日である．本邦では，救急目的の 1 週間から 1筋組織を開発する研究が行われている 10)．iPS 細

ヵ月程度の中長期使用の体外循環用遠心ポンプの胞等の幹細胞から心筋細胞へ分化させる技術の発導入が検討されつつあるが，これには開発と機能展もあり，ヒト細胞を用いた 3 次元組織による，区分整備の両面からの検討が必要となっている．

新規医薬品開発における非臨床 in vitroでの安全性

補助人工心臓は，すでに 10 年以上の臨床使用例が現れており，一見その性能は十分であるように評価法の開発への期待も高まっている．
（岩﨑 清隆）

みえる．しかしながら，依然として，血液適合性，生体適合性（小型化，流量制御を含む），長期耐久性，感染（エネルギー伝送を含む）などが性能

３．人工臓器の立場からひとえに人工臓器に関するバイオレオロジーと改善のキーワードとなっている．体外循環用遠心

いってもかなりの広範囲を占める．本章では，補ポンプについても，継続的な同様の性能改善は必助人工心臓と体外循環用遠心ポンプのヘモレオロ

要である．このうち，「血液適合性」に関しては，

ジーに限定し，ここ 10 年間の研究動向をまとめる．

正にヘモレオロジーが関与する領域であり，そこ

３・１ 補助人工心臓と体外循環用遠心ポンプ

在で検討される未だ重要な課題は，「溶血」と「血宅治療が可能な植込み型の補助人工心臓は，拍動栓」であり，いずれも機器内の複雑な流れや異物

流補助人工心臓が 90 年代の米国で製造販売が認への接触が主たる原因である 11)．

可されると，世界中で臨床使用された．ところが，

３・２ 溶血90 年代から米国や本邦において，羽根車の回転に応力が繰り返し負荷されることによる疲労破壊によって駆動される連続流補助人工心臓が開発されよって起こる．連続流血液ポンプの溶血特性の評

始 め， 2008 年 の米 国に おい て， HeartMate® II

価方法は，90 年代半ばに確立されており，米国材（Thoratec）の製造販売が認可されると，連続流補料試験協会（ASTM）にて標準的な評価手法（F1841

助人工心臓は，小型かつ高耐久性であることを理-97）が取り決められている．最近の実験による研由に急速に普及し始め，現在，世界の植込み型の究では，非接触軸受をもつポンプの溶血に対する補助人工心臓を席巻している．本邦では，2010 年

ロータの安定性の影響の検討 12)，せん断によるに国産の連続流補助人工心臓 DuraHeart®
（テルモ）

個々の赤血球の変形についての検討 13)，市販遠心と EVAHEART®（サンメディカル技術研究所）の血液ポンプ間の溶血特性の比較 14)，せん断により-22-

溶血は，赤血球膜に高いせん断

(146)
生じる溶血の動物種による影響の再検討 15)などが体力学解析を用いて，低いせん断に着目したカテ

なされている．

ーテルの開発 27)がなされている．

溶血量は赤血球にかかるせん断応力と曝露時間

他方，血栓のモニタリングの研究も進められての関数で示される．その式は，90 年代から人工弁

おり，近赤外光を用いたセンシング技術が開発さや連続流血液ポンプの流れ解析を用いた溶血量推れている 28)．

定に応用されはじめ，00 年代には，数値流体力学

３・４ 出血解析結果から，上流から流し込んだ赤血球にかか示すものとして，血漿蛋白であるヴォン・ヴィレ

るせん断応力と曝露時間の履歴を集積するという，

ブランド因子の多量体の欠損が新たな評価指標と今日の連続流血液ポンプの溶血量推定手法にまでなっている．ヴォン・ヴィレブランド因子は，血至っている．しかしながら一方では，米国食品医

漿が高いせん断に曝され，多量体の欠損が大きく薬品局（FDA）を中心に，医療機器の溶血量を推なると，出血の原因になることが示されている 29)．

定するための数値流体力学解析ベースのモデルを

３・５ 血行力学

生み出すために，単純なノズルモデルを用いた複遠心ポンプを設計する際に，血流解析はもはや必数の研究機関による評価が実施されている 16)．最須である．90 年代の主流であった実験流体力学解

近の数値流体力学解析による研究では，連続流補析は，00 年代前後より数値流体力学解析に移行し，助人工心臓間の溶血特性の推定比較 17)，新規の補

現在では，数値流体力学解析が流体設計のための助人工心臓ポンプの溶血量推定 18)などがなされて流れ解析の標準となっている．一方，拍動流ポン

いる．

プ内流れ，人工弁付近の流れなどの複雑な流れ，

補助人工心臓による出血傾向を補助人工心臓や体外循環用

血栓形成のメカニズムは，溶血あるいは血管にカニューレを挿入した際の実際ののメカニズムに比べて複雑である．一般的には，流れの解析などには，依然として実験流体力学解

低いせん断の領域（流れの淀み）において血栓が析が有効である 30, 31)．

３・３ 血栓付着すると考えられるが，一方において，血液中（西田 正浩）の血小板の異物への吸着，血小板の高いせん断の領域における損傷，あるいは血液凝固因子の高い

４．まとめ

せん断の領域における活性化が血栓のトリガにな

ティッシュエンジニアリング分野は，様々な工っている．連続流血液ポンプの抗血栓性を評価す

学分野と医学，細胞生物学等の集学的な取り組み

るためには，従来 in vivo または ex vivo の長期動による叡智の結集により，益々発展が期待される物実験が医療機器の認可に向けた最終的な試験方研究分野である．また，人工臓器分野は，同様に法であるが，これを補佐するものとして，流れ解

幅広い分野が連携することで益々発展する研究分

析による低いせん断の領域の定量化や in vitroの血野である．
今後もバイオレオロジー学会において活発な研液試験が簡易的で有効な方法かもしれない．
最近の研究では，血小板の粘着の表面粗さや材究報告を期待している．

料の種類による影響 19, 20)や，活性化血小板カウン
トと溶血の相関 21)，マーカー抗体とフローサイト

文 献

メトリー分析を用いた血小板の活性化のせん断に

1) Cebotari, S., Tudorache, I., Ciubotaru, A.,

対する影響 22)などが検討されている．後者の分析
は，ポンプの血小板活性化の推定に用いられ 23)，
血小板活性化はせん断応力と曝露時間の関数で示されている 24)．血液ポンプの血小板機能比較は多電極凝集測定によってもなされている 25)．
一方，数値流体力学解析においては，粘着に着目した血栓形成の計算モデルが開発され，実験結果との一致を示している 26)．また，通常の数値流

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-24-22-

(148)

生体物質の構造形成と機能発現・制御の立場から
古澤 和也*1，喜多 理王*2子集合体そして細胞を対象とする研究が盛んにな

１．はじめに本稿のタイトルである「生体物質の構造形成とってきており，静的な分子構造の解明に加えて，機能発現・制御」という言葉は，日本バイオレオ

分子運動や分子ダイナミクスの解析により構造とロジー学会年会のオーガナイズドセッションのひ機能の両者を理解しようとする研究が行われていとつとして 5 年前（2011 年）から使用され，現在る．さらに，生きた細胞や組織を対象とする研究

では小分科会の名前となっており比較的新しいもは，発生分化などといった物理・化学の対象としのである．バイオレオロジー学会の現在の小分科ては極めて複雑な現象を取り扱うという挑戦的な会の中では，理工系もしくは基礎科学的な視点に研究へと拡がっている．

重心があり，物質の構造や機能のレオロジー的なバイオレオロジーが研究対象とする物質や現象性質を解明する研究領域といえるであろう．したは， 一般に不均一で複雑な階層構造を有している．

がって，バイオレオロジー学会の潮流として，10

このような物質や現象が示す構造と機能を理解す

周年記念号にある「レオロジーの立場から（升田るための最近の研究は，単純なモデル化により巨利史郎先生）」および「基礎科学（物理・化学）

視的な性質を理解しようとする従来のバイオレオの立場から（坂西明郎先生）」，20 周年記念号にロジー研究の方向性とはベクトルが異なっているある「レオロジーの立場から （瀧川敏算先生）」のかもしれない．しかし，分子構造と分子運動のおよび「基礎科学（物理・化学）の 立場から（槇解析を様々な時空間軸において調べるというアプ

靖幸先生，土橋敏明先生）」を踏襲していると考

ローチは，これからのバイオレオロジー研究におえらえる．本稿では，こういった視点からから「バいて重要になっていくものと考えられる．

イオレオロジー学会のこの 10 年間，そしてこれから」についていくつかの具体例を交えながら述べ

2．測定法の進歩させていただく．

生体物質のミクロな構造は，従来，電磁波と物「生体物質の構造形成と機能発現・制御」に

質の相互作用を利用する核磁気共鳴，中性子線，て行われている研究内容は，バイオレオロジーのX 線，光散乱，赤外分光法などや，実空間観察ですべての領域と何らかの接点がある．また本領域ある電子顕微鏡，走査型プローブ顕微鏡（原子間の研究は，特定の応用を目指すというよりは，現

力顕微鏡）などさまざまな手法によって調べられ象の基礎的な側面を明らかにしようという基礎科てきた．

学的な立場であることが多い．

中でも顕微鏡の進歩は著しく，細胞内のアクチ

こういった基礎科学的な立場からの物性研究は，

ンフィラメントの形成過程の定量化や，マイクロ

この 10 年間にも大きな進歩があり，その原動力はレオロジーによる細胞内の物質流動に関する情報

計測技術の発展によるところが大きい．特に，ナが得られるようになった．顕微鏡といっても様々

ノ，マイクロメートルオーダーでの分子構造や分な原理の顕微鏡が開発されており， 蛍光物質の発＊1＊2北海道大学大学院先端生命科学研究院 [〒060-0810 札幌市北区北 10 条西 8 丁目]
東海大学理学部 [〒259-1292 神奈川県平塚市北金目 4-1-1]-25-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016

(149)

展と相まって細胞の構造と機能を調べるうえで不が分かってきた．例えば， 温度差が１K であった

可欠な手法となっている．共焦点レーザースキャ

としても系の構造が小さいほど温度勾配が大きく

ン顕微鏡は 3 次元像を得ることが可能であり， エなる．したがって， バルクな物性研究では無視でバネッセント光を利用する全反射顕微鏡は細胞ときるような１K 程度の温度ゆらぎが， 細胞では無スライドガラス（またはカバーガラス）境界面で視できなくなる可能性がある．細胞内において，の構造観察が可能なため， ライブセルイメージン

タンパク質や刺激伝達物質などは（受動的な）熱

グには欠かせない技術となっている．走査型電子運動による拡散のみではなく能動的に方向をもっ顕微鏡はデスクトップサイズへと小型化し，低真て移動しているように見える．数マイクロメート

空状態でイメージが得られるなど，光学顕微鏡のル程度での物質の拡散現象は， 細胞内の温度勾配分解能よりも小さい構造を見ることが比較的容易

による影響を受けることが予想されることから，になってきた．光の干渉を利用した白色干渉顕微

今後は濃度勾配を駆動力とするフィックの分子拡鏡では高さ分解能が 1 nm 程度であると同時に広散のみならず， 温度勾配や界面張力などを駆動力

い観察面を持つという特徴がある．特に最近は超とする物質拡散が一細胞レベルでの生命活動に関

解像顕微鏡と呼ばれる一連の顕微鏡（2014 年ノー連するダイナミクスを調べていくうえで重要とな

ベル化学賞）を用いて，生きた細胞内における一るであろう．すなわち，従来の力学的な力に加え分子観察が可能となった．こういった光の回折限て，外場として作用する様々な力を考慮した研究

界以下における， ナノメートル程度の分解能を有が必要になっていくであろう．実際 in vitro ではあする光学顕微鏡を用いたライブセルイメージング

るが，DNA 溶液において温度勾配が存在すること

は， 細胞内での分子構造と機能の関係を調べるこにより DNA が濃縮されることが分かっており，ことを可能とするものであり， 今後ますますの発展の現象が生命活動に対して果たす役割が議論されが期待される．

ている．

CT 像については， MRI などとともにすでに医療現場で欠かせない診断機器となっているのは言4．生き物の形態形成と機能発現

うまでもないが，装置が大掛かりなことや分解能

我々の体をつくる組織や臓器は細胞と細胞外基の制限から細胞や細胞内物質を対象とする基礎研

質の組み合わせで作られている．組織や臓器は複究に用いることは難しい．一方，産業分野での利雑な階層構造を持っており，このことがそれぞれ用が進んでいる X 線 CT はサブミクロンの分解能の機能と密接にかかわっている．組織や臓器の複を有し， 3 次元像の取得から材料の内部構造に関雑な階層構造は，一つの受精卵から始まる発生とする情報が得られる．今のところ X 線 CT 法は生いう自己組織化現象を経て形作られる．生き物の体や生体物質への適用例は多くはないが， バイオ

発生過程では，卵割によって増殖した細胞の集団

レオロジー分野へ応用方法が確立されれば， 産業が運動し，全体の形を変えていくことで，生き物界のみならずバイオレオロジー研究を支える測定としての形が作られていく．とても不思議なこと

法のひとつになっていく可能性がある．

に，生き物の形づくりの再現性は極めて高い．正
常な発生が進む限り，ヒトの受精卵は必ずヒトのかたちへと成熟する．しかしながら，生き物の形

3．エネルギー散逸系とバイオレオロジー「生体物質の構造形成と機能発現・制御」にてづくりの再現性のメカニズムは，最先端の発生生行われている分子物性研究は， 一般的に系は熱力

物学や細胞生物学でもわからないことが多い．

学的な平衡状態に制御され， 力学的または電磁波発生過程において胚の形が変形するためには，などの刺激を与えその応答から分子構造や分子運細胞と細胞の間あるいは細胞と細胞外基質の間に動を解析する．しかし， 上述のライブセルイメー

は何らかの力学的な作用が働いているはずである．

ジングの対象である細胞内では化学反応を伴う物

したがって，生き物の形づくりを理解するために質や熱の出入りがあり， 実際細胞内は各小器官では，細胞と細胞あるいは細胞と細胞外基質の間に温度が異なり細胞内に多彩な温度分布があること

働く力がどのように胚を変形させるのかを解明す-26-

(150)

る必要がある．これは，まさにバイオレオロジー

ことが今後期待される．すなわち，「生体物質のの研究の対象となる．

構造形成と機能発現・制御」から，「生き物の形

発生生物学では，この課題を解決するために，生き物の胚を丸ごと使った研究や，胚の一部分を態形成と機能発現・制御」という新しい研究領域が誕生することにつながるであろう．

切り出した組織片や細胞を使った研究が行われてきた．これらの研究成果により，細胞集団が運動

5．医理工連携によるバイオレオロジー研究する方向や細胞と細胞との間に働く力を制御する

バイオレオロジー学会の特徴のひとつは， 医理タンパク質などの生化学的因子が決定されてきた．

工にまたがる学際的研究領域を対象としているこ

また，それら生化学的因子の時空間的な発現パタとが挙げられる．その研究展開のひとつの理想形ーンを観察することで，発生過程で起こるいろいとして考えられるのは，臨床現場という明瞭かつ

ろなできごとについての理解が進んできた．しか重要な出口に対して，現象の解明やデバイスを作しながら，in vivo での実験系の場合、一つ一つの製するといった理工学的な研究によって，最終的形態形成現象に関わる細胞の種類や生化学的因子には医理工連携の研究成果として臨床現場へ貢献の数は膨大であり，それらの関係を矛盾なく説明することであろう．例えば，京都大学 iPS 細胞研

することは極めて難しい．

究所を軸とする機関同士の連携により基礎研究か

一方で，ある組織や臓器を構築するために必要

ら臨床応用までシステマティックな研究展開が図

最小限の種類の細胞を in vitro で培養することで，られている．バイオレオロジー学会が医師と理工組織や臓器の形態形成過程を再現する試みが近年学の研究者で構成されており，設立当初より医理盛んに進められている．生体内環境からかけ離れ工の学際領域でのレオロジーという学問の深化をたプラスティックディッシュ上の培養環境を，少目指している実践的な研究を展開したことは， 学

しずつ生体内に近い環境へと近づけていくことで，

会創設時の各先生の先見の明であったことは間違組織や臓器の正常な形態形成に何が本質的に必要いがない．

なのかを解明しようとする取り組みである．この

しかし大学等の研究室における多くの研究者に方法で生き物の形態形成の謎を解明する際にこそ，とっては， 医理工連携の研究を実践し何らかの成

本稿のタイトルにもある「生体物質の構造形成と果を達成することは簡単ではない．だからこそ，機能発現・制御」の研究成果が役に立つと考えら

このような医理工の研究者が一同に会する本学会れる．

の役割はこれからも大きくなっていくものと期待

オーガナイズドセッション「生体物質の構造形

される．

成と機能発現・制御」では，ハイドロゲルの構造

昨今，QOL の向上が謳われ，研究成果を社会にや機能そしてレオロジー的性質を制御する方法や，還元することが求められている．臨床や医学の現生体物質の分子物性に関わる基礎的な研究が数多場に存在する課題の中には，理工系をバックグラ

く報告されている．これらの知見はすべて，in vitro

ウンドとする研究者が解決できる問題が数多く存

での細胞培養環境を少しずつ生体内の環境へと近在していると考えられる．「生体物質の構造形成づけるために役立てることができる．細胞生物学と機能発現・制御」は，単純ではないかもしれなや発生生物学などの基礎生物学と，レオロジー，

いが，医理工学の連携研究を活性化することによ

そして本オーガナイズドセッションの研究成果とり，現象の理解を目指す基礎研究から医用応用まが組み合わされることで，生き物の形づくりの謎

での一翼を担い QOL の向上に貢献することが求を解き明かすための新しいアプローチが生まれるめられているように思う．

-27-

(151)

食品およびソフトマターのレオロジーの立場から
金田

勇*

食品の美味しさは「味」や「香り」といった化する際にはその品質管理項目としてレオロジー特学的成分に由来する特性のみならず物理的性質 ,性値を規定することは避けられないであろう．近

特に力学的性質に大きく依存することは明らかで年の操作性に優れ, 比較的安価なレオメータは製ある． 食品を食べたときに口腔内で感じられる物

造現場にも導入が進んでいるとも聞いている．い理的（力学的）特性の総体を「食感」あるいは「テわゆる「レオロジスト」は食品工業分野では増え

クスチャー」というが, 日本人はこのテクスチャているのではないだろうか？

ーに関してはかなり敏感な民族であると言うこと

食品自体のレオロジー特性を正確に測定・評価が出来る．日本人が食感を言語で表現する際にパすることはもちろん重要な課題ではあるが，近年

リパリやサクサクなどといったオノマトペを多用

では口腔内での挙動を如何に再現性よく測定・評する特徴がある．これは英語などの他言語では見価するか？というより本来的な研究指向がみられられない傾向で, 日本人の食感に対する特徴を示

る．食品は口腔内で唾液と混合されながら咀嚼さ1）．テクスチャーは食品

れ,食塊となりこれが嚥下される．従って口腔内での力学的性質に強く関連していることから食品のの食感を評価するには食塊の流動特性も考えなけ

レオロジー研究は食品の「美味しさ」に関する研ればならない．最近 J.R. Stokes ら 3)は食塊を固体究において強力な手段であることは論をまたない分散体として捉えてトライボロジーの手法も取り

2) ．

入れて系統的に研究を進めている．また実際の口す事実であると思われる

食品のような柔らかい, いわゆる「ソフトマタ

腔内での食品（食塊）の挙動を直接的に観察・測ー」のレオロジー研究は高いトルク検出能のある定しようという研究も盛んに行われている．この

レオメータが必要であるが, 1980 年代頃からエアような研究においては食品科学者, レオロジスト，

ベアリングを搭載した高感度レオメータが比較的

管理栄養士および医学者（口腔外科）が共同で研低価格で販売されたこともあり多くの研究成果が究を推進する必要があるが, 本学会では年会にお報告されるようになってきた．高感度レオメータ

いてこのような学際的共同プロジェクトが毎年報を用いることでズリ弾性率が 10～102 Pa 程度の非告され有意義な討論が繰り広げられている．この常に柔らかいサンプルの力学特性の評価も可能に

状況は本学会の特徴をよく表しているのではないなっている．食品の力学特性を再現性よく定量的かと思われる．

に評価ができるということは食品製造の立場から

高齢化社会を迎えて，食に関する多くの課題がみると極めて重要なことである． 前述のとおり食顕在化している．高齢者には咀嚼・嚥下障害が多品の「食感・テクスチャー」はその食品（製品）

くみられ（その 30%程度といわれている）, このの価値を大きく左右する特性であり, 大量に製造ような障害があると誤嚥性肺炎のリスクが高まる．

＊

酪農学園大学農食環境学群食と健康学類[〒069-8501 北海道江別市文京台緑町 582]

-28-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016(152)

高齢者にとって肺炎は致死的な疾患であり, これするという興味深い論文が発表されている 6)．こは未然に防がねばならない．トロミ剤などの摂の分野の研究はわが国ではまだあまり注目されて

食・嚥下補助食品は 1980 年代から市場が形成され,いないが, 今後本学会で積極的に取り上げて活発

1994 年には咀嚼・嚥下困難者向けの食品として特な討論を行い新しい研究グループ・分野を構築し別用途食品の規程が厚生省（当時）によって定めて行きたいと考えている．

られた．また民間では日本介護食品協議会がユニ

レオロジーという学問は，その対象物質を選ば

バーサルデザインフードという自主規格を制定しない．かのヘラクレイトスが「万物は流転する」て様々なタイプの介護食が開発されている．今後と喝破したとおり地球上のすべてのものは「流れ高齢化が進むことは確実であり, 咀嚼・嚥下困難る」のであり, 地球自体から水，あるいは大気ま

者がより良い QOL を得るための食品レオロジー

でがレオロジーの研究対象になりうる．従って本研究は喫緊の課題であると言えるだろう．

質的にレオロジーは極めて学際的な学問である．

食品のレオロジーにおけるもう一つの興味ある本学会は「生体由来物質に関するレオロジー」とテーマは食品の加工・調理過程での物理的性質のいう極めて「ゆるい」絆で結ばれた学会であり様々変化である．例えばゲルを形成するタンパク質やな分野の研究者との出会いが期待できる．今後は多糖類のゲル化過程の定量的な研究などは食品製「食品およびソフトマターのレオロジー」という造現場での有用な基礎的知見のみならずゲルの基立場から異分野の研究者と当該分野の研究者が強礎科学分野においても極めて興味深い研究課題でく相互作用しあうような学会活動をして行けたらある．このような分野では食品科学者と基礎物理と考えている．

学者のコラボレーションも期待され, 本学会はそ
文 献の仲立ちをする場でありたいと考えている．本学会の出版事業の一環として筆者が編集を担当した
書籍（"Rheology of Biological Soft Matter"）が今年の 11 月頃に出版される 4)．この書籍には食品科学者，高分子科学者，物理学者など様々な分野の筆者によるチャプターが収載されており, 異分野の研究者の交流場としての本学会の立場を具現化した書籍となっている．
近年 Molecular & Physical Gastronomy という新しい学問分野が注目されている 5)．これは美味し
い料理がどのような過程で作りだされるのかを調理過程での食材の変化を分子レベルで究明しようという学問分野である．例えば最近では卵黄の粘度変化は調理時間と温度をかけ合わせた量に依存

1) 早川文代, 岩政由布子, 畑江敬子, 田島淳子:
食感覚の擬音語・擬態語の収集と選定, 日本家
政学会誌, 50, 481, 1999．
2) たとえば食感に関しては下記の書籍が網羅的にまとまっており有用である．
西成勝好, 大越ひろ, 神山かおる,山本隆
編：食感創造ハンドブック, サイエンスフォー
ラム社, 2005．
3) Stokes, J. R., Boehm, M. W. and Baier S. K., Oralprocessing, texture and mouthfeel: From rheology
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4) Kaneda, I. (Ed.), Rheology of Biological Soft
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http://www.springer.com/jp/book/9784431560784
5) This, H.: Molecular gastronomy, a scientific lookat cooking. Account of Chemical Research, 42,575-583, 2009.
6) Vega, C. and Mercade-Prieto, R.: Culinary
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-29-

(153)

バイオレオロジーをめぐる教育 －医学系，理工学系，食品系－
一杉

正仁*1，田地川

勉*2，市川寿*3，坂元尚哉*4，古澤

和也*5いること，そしてそれが，マスメディアからの情

はじめに
バイオレオロジー学会は，古くからさまざまな報に対する誤った理解につながり得ることを指摘

関連分野，産学の研究者が集い，融合することでしている 1, 2)．そこで，本学会では 30 周年を迎えその発展を遂げてきた．医師をはじめとした医療るにあたり，様々な分野における教育が変革され従事者は，レオロジーで説明されるさまざまな現る今日，各分野における教育の実態を把握する必象を目にし，その診断や治療に携わっている．こ要があると考えた．本特集では，医学系，理工学のような，医療従事者でしか目にしない内容を，系，食品系の代表的な 3 分野において，主としてぜひともバイオレオロジーの研究に反映させなけ

教育の現場から，実態を報告する．特集をとおしればならない．一方，分子細胞生物学や工学技術て，共同研究者の教育背景を理解することで，コの発展は目覚ましく，レオロジーに関する現象のミュニケーションを円滑にすすめられ，そして有発生メカニズムが明らかになり，それをモデル化

意義な共同研究に発展できると考える．

することで現象を詳細にシミュレーションするこ

バイオレオロジーの研究は，医学・医療の進歩とが可能になってきた．したがって，バイオレオに貢献しただけでなく，日本の重要な産業を支えロジーの研究では，さまざまな分野からのアプロてきた．今後，より一層の進歩を遂げるためにも，ーチが欠かせず，これが大学間の共同研究だけで理想的な連携研究体制の構築が必要と考える．本

なく，研究機関や企業と連携する産学研究にも発特集が今後のバイオレオロジー研究の発展と，将展する．

来を担う若手研究者の育成に役立てば幸いである．

ある時，理工学系の著名な先生から次のような
文 献お言葉を頂戴した：「最近の若い医師は，レオロ
ジーに関する基礎的な知識レベルが低下したのではないか．以前のように共同研究ができにくくなった」．確かに，昭和の終盤における医学教育では，2 年間の教養課程があり，基礎的科学を学ぶ
時間が十分に与えられた．しかし，以下の稿で紹

1) 土橋敏明：物理教育に期待する－バイオレオ
ロ ジ ー の 視 点か ら , 大 学 の 物 理教 育 , 20,
532-533, 2014.
2) 土橋敏明：バイオレオロジーに関する教育・研究への期待, 日本バイオレオロジー学会誌,
29, 99, 2015.

介するような医学教育を巡る様々な変革から，レオロジーに関する教育が希薄になっているのは，明白である．また，本学会の前理事長である土橋先生は，中等・高等教育を通して，日常生活に直結した概念である粘性についての教育が不足して＊1

滋賀医科大学社会医学講座法医学部門 [〒520-2192 滋賀県大津市瀬田月輪町]
関西大学システム理工学部 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]＊3長崎大学大学院水産・環境科学総合研究科[〒852-8521 長崎県長崎市文教町 1-14]＊4
首都大学東京システムデザイン学部 [〒191-0065 東京都日野市旭が丘 6-6]＊5北海道大学先端生命科学研究院 [〒060-0810 北海道札幌市北区北 10 条西 8 丁目]
＊2

-30-

(154)

バイオレオロジーに関する教育 －１．医学系における現状－
一杉
はじめに

正仁*

２．モデル・コア・カリキュラム，国家試験出題

本稿では，近年の医学教育の変革を紹介すると基準におけるレオロジー関連項目

ともに，医科大学における教育の実情を概説する．

医師国家試験や共用試験にレオロジー関連内容

そして，代表的な医科大学におけるレオロジー教が出題されれば，必然的に教育時間数も増える．

育について，具体例を挙げて紹介する．

そこで，医師国家試験出題基準及び医学教育モデ
ル・コア・カリキュラムの中におけるレオロジー
関連についての記載を抜粋する 1)．まず，医師国

１．現在の医学教育
医学教育は医師になる者を育てる故，最終目標

家試験であるが，体循環，肺循環，静脈還流，血は医師国家試験に合格することである．わが国の行障害，リンパ還流障害，血栓傾向，出血性疾患

医学教育は 2001 年に策定された医学教育モデと血栓傾向である．モデル・コア・カリキュラム

ル・コア・カリキュラムに則って進められている．

では循環障害，血流や血圧の調節，静脈・リンパ2010 年には，基本的診療能力の確実な習得，地域

管疾患，出血傾向である．本来ならば，原理からの医療の担う意欲・使命感の向上，基礎と臨床の段階を経て教育すべきところであるが，疾患や症

有機的連携による研究マインドの涵養，社会的ニ候についてのエッセンスの内容に終始するのが現ーズへの対応，各大学における特色ある取り組み状であろう．

の実施と診療参加型臨床実習の充実，の 5 つをポイントとする改訂が行われた．そして，まず，臨３．医学部定員増加によって生じたこと

床実習開始前に十分な知識と技能を備えているか

わが国では医師過剰の懸念から，医学部の定員が確認され，一定のレベルに達していない者にはを抑制する施策が 1982 年度から 2003 年度まで実臨床実習に参加できないような仕組みを構築した．

施されていた．しかし，多くの地域で医師不足がこの背景には，実際の診療に参加して実習を行う

叫ばれるようになり，2006 年の「新医師確保総合ためには，一定の質が保たれていなければならな対策」及び 2007 年の「緊急医師確保対策」によっいという考えがある．そして，社団法人医療系大て，すべての都道府県で医学部入学定員が増加さ

学間共用試験実施評価機構が，客観試験で知識をれた．さらに 2010 年度から，地域の医師確保を前問う Computer Based Test (CBT)と実技試験である

提とした地域枠による定員のさらなる増加が図ら

Objective Structured Clinical Examination (OSCE)をれた．また，現内閣の意向により，東北地方復興

実施し，これに合格した者は「Student Doctor」との特例として 2016 年 4 月に 1校の医科大学が開設いう名のもとに臨床実習に参加できる．多くの医され，また，国際戦略特区で 2017 年 4 月にさらに科大学では，臨床実習が 4 年生の後半から 5 年生

1 校の医学部が開校する．すなわち，医学生の数の始め頃に開始される．したがって，これ以前には増えてきている．このような中，全国医学部長

すべての科目の講義や教養・基礎医学・社会医学

病院長会議が，「医学生の学力に関するアンケー

系科目の実習が終了していなければならない．限

ト調査結果報告書」を公表した．その中で，特にられた時間に多くの知識や技量を享受しなければ近年の医学生における学力低下を憂慮する内容がならないことをご理解頂きたい．

示された．定員増加が行われた 2008 年以前の平均
留年率を 100％として，2014 年度には，1 年生で＊滋賀医科大学社会医学講座法医学部門 [〒520-2192 滋賀県大津市瀬田月輪町]-31-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016(155)

留年率が 174.4％，2 年生で 125.6％となった．こ

年生の生理学で血流力学，循環調節が 1 コマ．

の原因として，ゆとり教育世代の入学者であるこC 私立医科大学：1 年生の物理学で流体力学につと，さらに自主的に学習しようとする習慣が欠如

いて 3 コマ，選択の物理学実習でオストワルドのしていることなどが挙げられた．これが，近年の粘度計を用いた粘性係数計算の課題，2 年生の基医学生にみられる傾向である．

礎統合講義で循環調節 1コマ，
血液凝固系 1コマ，
換気力学 1 コマ，その他，臨床の講義のなかで扱うことあり．

４．医科大学に課せられた更なる国際認証
国際的には，2002 年以降医学部新設ラッシュが多くの医科大学では主として物理学と生理学の起こった．そして，米国，英国，ニュージーラン

教員がレオロジーに関する教育を担当している．

ドでは，働く医師の約 25％が海外から訪れている

概ね 1 年生の物理学で 3～4 コマ，2 年生の生理学という．米国の外国医学部卒業生のための教育委

で 1～3 コマ程度の時間数であった．
基礎科学や基員会（ECFMG）は，医療の質を確保するために，

礎医学教育のコマ数が減りつつあるなかでの苦労

医学部において十分な医学教育を受けていることが感じられた．残念ながら，医学教育におけるレこそが重要と判断した．そして，国際的な基準にオロジーについて 6 年間を視野に入れた垂直統合

よって認証された医科大学出身者以外には，2023

がされている例は少ない．生理学で血液レオロジ

年以降 United States Medical Licensing Examination

ーに特化して 2 コマ割いている A 大学と，血液レ(USMLE)の受験資格を与えないと宣言した．このオロジーに特化したコマが用意されていない B大認証は，世界の各地域の認証機関が，その地域の学のように，担当教員の意識や専門分野によって医科大学を審査することになる．
わが国では，2015

差異が生じることは否めない事実である．

年 12 月に日本医学教育評価機構が発足し，わが国における評価機関となる 2)．すべての医科大学は今後の展望

世界医学教育連盟が作成したグローバルスタンダ

読者の皆様には，医科大学における教育の現状

ードに準拠して医学教育を行う必要があるが，各をご紹介したが，以前に比べてレオロジーを含め大学で自己点検評価を行い，良い点は発展させ，た基礎教育に対する時間を確保できなくなった所

改善すべき点は改革する必要がある．多くの大学

以がご理解頂けたと思う．本邦で良き医師を養成

では，主として診療参加型臨床実習の充実が求めする立場から考えても，現状よりさらにレオロジ

られ，さらに臨床実習に多くの時間が割かれるのー教育の時間を削減することは不適切と思われる．

が現状である．すなわち，レオロジーを含めた基したがって，現在の状況がしばらく続くとご理解

礎教育の時間がより圧排されることが危惧される．

頂きたい．

５．医科大学におけるレオロジー教育の実際

謝辞：本稿の作成においてご指導を賜りました，

このような状況下で，医科大学はどのような教京都府立医科大学細胞生理学 丸中良典 教授，同育を行っているかを調査した．すなわちレオロジ

大学物質生命基礎科学 上原正三 教授，東京慈恵ーを扱う科目担当責任者から聞き取りを行い，コ会医科大学医学教育研究室 木村直史 教授，滋賀

マ数と主たる教育内容を調査した．

医科大学生命科学講座 目良A 公立医科大学：1 年生の物理学で流体力学につます．

裕 教授に深謝致し

いて 4 コマ，物理学実習でポアイズユの法則を用いた計算の課題，2 年生の生理学で生体物質のレ

文 献

オロジー1 コマ，血液レオロジー2 コマ，その他，

1) 医師国家試験出題基準平成 30 年版，厚生労働臨床の講義のなかで扱うことあり（呼吸器において気流，血液学において血液凝固）．

省医政局医事課．
2) 日 本 医 学 教 育 評 価 機 構 (JACME) ，

B 国立大学：1 年生の物理学で流体力学について 3
コマ，物理学実習では液体の粘性を計る課題，2-32-

http://www.jacme.or.jp/

(156)

バイオレオロジーに関する教育 －２．理工学系における現状－
坂元

尚哉*1，田地川

勉*2，古澤和也*3

ステムとの共生を図り，都市の快適・安全な環境
１．理工学系における取り組みを作り出す」をコンセプトに機械系および電気・理工学系におけるバイオレオロジーを巡る教育

電子情報系を複合した 3 つの基礎分野「制御・ロについては，
理学や工学と言った学問分野の違い，

ボット工学」，「人間・システム工学」，「材料・物理系，化学系，生物系といった基礎となる学問

加工・計測工学」の横断的教育・研究に取り組ん

形態の違いの影響だけで無く，各大学・学部・学でいる．そのため，基礎学問領域に加え，複合的科の設置背景や教育理念といった様々な影響を受な内容を含む科目が多く開講されており，本学部

けたカリキュラム構成となっていることが多く，

および本コースの特徴と言える．人間・システム

このため取り組みにも多様性があると考えられる．

工学分野では，著者も含め機械工学をバックグラ

そこで理工学における取り組みでは，背景の異なウンドとし，バイオメカニクスやメカノバイオロ

る 3 つの大学における取り組みを紹介する．

ジ—研究に携わる教員が所属しており，知能機械シ
ステムコースに属する学生は，機械工学の基礎力

２．首都大学東京

システムデザイン学部での取り組み学に加え，生体工学分野の科目を受講することが出来る．バイオレオロジーと銘打った科目は開講

首都大学東京は 2005 年に「東京都立大学」，「東されていないものの，2 年次の選択科目「バイオ京都立科学技術大学」，「東京都立保健科学大学」，

メカニクス」において，生体内の流れ・バイオレ「東京都立短期大学」の 4 つの大学を再編・統合

オロジー，3 年次には「応用バイオメカニクス」

して設置された大学であり，4 つの学部で構成さにおいて，生体組織の力学的性質として生体組織れている．そのうち，システムデザイン学部は異の粘弾性特性に関する内容の講義が行われており，分野の技術者・開発者とのコミュニケーション能

学部生にしてバイオレオロジーの基礎を学ぶ機会

力および分野横断的思考により新たなシステム開がある．また，筆者が担当する 3 年次開講の「生発能力を有する人材育成を目的としており，基幹

体計測工学」でも，生体内の流れや生体組織の力

分野別に「知能機械システム」，「情報通信シス

学的性質に触れる．計測方法を理解するために計テム」，「航空宇宙システム工学」，「経営シス測対象の特性を知ることが重要である．特に血圧

テムデザイン」および「インダストリアルアート」

や血流等の計測において，計測原理・方法や得らの 5 つのコースが設置されている．そのうち，本れるデータの精度・誤差の理解にバイオレオロジ

稿ではバイオレオロジーに関わる教育・研究を含

ーの知識は必要不可欠であると考えられる．講義

む知能機械システムコースに関する内容を紹介すで紹介するのは非常に基礎的な内容にとどまるが，る．

機械工学の知識が生体の理解に役立つことを知っ

知能機械システムコースは「人間社会と機械シてもらい，学生にバイオメカニクス・バイオレオ＊1

首都大学東京システムデザイン学部 [〒191-0065 東京都日野市旭が丘 6-6]
関西大学システム理工学部 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]＊3北海道大学先端生命科学研究院 [〒060-0810 北海道札幌市北区北 10 条西 8 丁目]
＊2

-33-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016

(157)

ロジーに少しでも関心を持ってもらうきっかけにっており，また本学の学是「学の実化」に基づき，なることを期待している．さらに，コース所属学

実験・実習を通した教育にも熱心で，機械 4 力学

生の半数が受講するバイオメカニクスに関連するや加工・材料といった分野については講義＋実習

学生実験や，生体工学系研究室に配属された学生が密接に関連したカリキュラムとなっている．

に対してはバイオメカニクスやメカノバイオロジ

このようなカリキュラム背景から，機械工学科—をテーマにしたゼミ・卒業研究を通して，より深に属する学生は，レオロジーの基礎については，

める取り組みを行っている．

機械 4 力学のうち特に「機械力学」と「流体力学」，

なお，
首都大学東京は 2018 年に組織再編を計画

さらに材料物性などを扱う「機械材料」といったしており，知能機械システムコースは，経営シス

必修科目を通じて，その基礎的な素養が形成され

テムデザインの関連分野および都市教養学部理工ていると言える．ただし「機械材料」については，

学系機械工学コースと統合され，新たに機械シス

近年の工業材料の選択肢の広がりから，旧来の鉄テム工学科となり，機械システム工学科には「生系金属材料だけで無く，非鉄金属やセラミックス，

体機械コース」が設置される．生体機械コースでさらには高分子材料についても取り扱うようになはバイオレオロジー関係科目を含む生体工学教っており，高度な有機化学まで立ち入ることは無育・研究が更に拡充される予定である．

いが，従来の機械工学と比べると明らかにその範（坂元尚哉）

疇が広がってきており，今後その取り扱いはます
ます細分化される可能性があると言える．

３．関西大学 シ ステム理工学部での取り組み

さらにレオロジーやバイオレオロジーの入門と関西大学システム理工学部は，1958 年に設置さしては，3 年次の選択必修・選択科目として「バれた工学部が 2007 年に 3 学部に改組・再編するこ

イオメカニクス」，選択科目として「材料試験」とで設置されており，数学，物理学を基盤としたが設定されている．「材料試験」は，いわゆる破理工系の数学科，物理・応用物理学科，機械工学

壊・非破壊の材料試験法の講義であり，そのうち科，電気電子情報工学科の計 4 学科で構成されて半分程度が機械構造用材料の力学的評価に費やさいる．現在，バイオレオロジーに関連する教育・れてことからも，力学的背景を重んじていること研究を行っているのは，物理・応用物理学科，機が見て取れる．

械工学科の 2 学科であるが，本稿ではそのうち機械工学科に関する内容を紹介する．

そのような観点から，筆者が担当する「バイオメカニクス」についても，その半分を生体材料の本学機械工学科は，工学部設立当初から設置さ力学的特性とそれらの様々な材料モデル紹介，粘れており，旧工学部の機械工学科，機械システム

弾性力学モデル，流体のレオロジーと言ったバイ

工学科とシステムマネージメント工学科（旧・管オレオロジーの基本に，残り半分を材料力学，機理工学科）の一部が改組されてできた．システム

械力学，流体力学の連成問題として，生体内の流

理工学部の設置理念としては，「しくみづくり」

れや生体組織の簡単な力学モデルの紹介に費やしを基幹コンセプト，「科学技術システムにおけるている．これは，
本学があくまで私立大学であり，高機能で安全なしくみの創造」を基本理念として

1 学年 230 名程度の入学生のうち少なくとも半数

おり，主にハード面から，産業技術システムの構近くが機械工学技術者としてそのまま企業に就職

築，創成，改良，維持管理に関わる人材の育成をすることを考えると，研究のためのバイオレオロ

目指している．学科の教育方針としては，旧来かジーを講義することよりも，これまでに学修してら機械工学の基盤とされている，「材料力学」，

きた機械工学の基礎をいわゆる非機械的なモノに「機械力学」，「熱力学」，「流体力学」のいわ

応用することが可能な事を例示したり，学生にとゆる機械 4 力学と加工，製造，制御，設計と言っっては別々の科目であった「材料力学」や「機械た機械工学の基本理論の理解と応用技術の習得を力学」，「流体力学」をこの科目を通じて関連づ

教育目標に挙げている．このため機械 4 力学につけるきっかけにしたりすることを狙っているため

いては，かなり時間数を割いたカリキュラムとな

である．

-34-

(158)
その一方で，残り半数程度の大学院に進学する

ような暮らしを彩る「死んだ高分子」
だけでなく，

ような学生に向けたもう少し高度なレオロジーに生命現象を支える「生きた高分子」までも含む広

ついては，大学院で開講されている「生体流体力

範な物質群の基礎的な研究を推進することを願っ

学特論」や「体弾性体力学」，「生物流体物理学て開設された学科である 1)．日本国内の大学の理特論（物理・応用物理学科の大学院の開講科目）」

学部に設置された高分子科学を取り扱う学科としといった講義科目を通じて学ぶことになる．

ては，もっとも古くからある学科の一つである．

研究室での研究活動を支えるという側面からは，

これまでに，高分子科学を専門とする多くの科学

やはりバイオメカニクス，バイオエンジニアリン

者や技術者を社会に輩出している．レオロジーにグに関する研究と機械工学の基礎とのギャップが関心を持つ研究者であればだれもが一度は目にし想像以上に大きく，その間を如何に取り持つかがたことがある「流れる固体」や「レオロジー」と課題である．現在のところ，著者が所属する研究

いった名著の執筆者でもある，中川鶴太郎先生が室では，単位修得状況が良好で，通常（4 年生春

ご在籍していた経緯もあり，現在でも生体組織や学期）より半年早く（3 年生秋学期から）研究室

ゲルを対象としたレオロジーの研究が盛んにおこに配属される学生については，毎年 9 月中旬の研なわれている．このような背景を持つ本学科の現究室配属直後から約 3 週間をかけて，前述の「バ在のレオロジーに関連した学生教育の状況についイオメカニクス」の講義で取り扱う粘弾性力学モて紹介する．

デルや血液循環系の力学モデルといった基本的な

現在の生物科学科（高分子機能学）は，高分子現象に関する簡単な実験とそのための基本的な材

科学の見地から生命現象を解明することを目的と

料物性の測定（ゴムの引張試験，液体の粘度測定）

して平成 5 年に改組された組織が基盤となっていに取り組むようにしている．これは，これから始る．そのため，カリキュラムの半分は生化学や分まる研究生活に慣れるだけでなく，これまで期末

子生物学，細胞生物学に関連した講義となってい試験をきっかけとして勉強して得てきた知識を，る．残りの半分が有機化学と物理化学に関連した

実際の現象として体験することで，自身でそれら講義となっている．

を整理する機会としている．実際には，様々な理

このような中，毎年 8 月から 9 月の夏季休暇期

解度の学生が同時に 10～20 名程度配属されるこ間中に開講される特別講義の題目が「レオロジー」とから，どうしてもグループワークになるため，である．まさにレオロジーを学ぶことを目的とし個々の学生のモチベーションに繋げる工夫など，た講義である．学外よりレオロジーを専門とする

まだまだ試行錯誤が必要な状況である．

研究者を招聘させていただき，本学科の学生にレ

以上，著者が所属する関西大学の機械工学科にオロジーとは何を学ぶ学問であるのかをご教授いおける取り組みを紹介した．連続体力学を基盤とただいている．これまでに講師をご担当された先したカリキュラムを設定している我々の学科では，

生方の多くは，バイオレオロジー学会でもご活躍「バイオレオロジー」や「バイオメカニクス」はの研究者の方々であり，本学会との関係が深い講

機械工学の応用分野の 1 つであり，基盤である機義となっている．毎回，講師となる先生方には，

械工学をこれらの題材に対して如何に活かすかと「高分子談話会」と題される特別講演にて最先端いう応用教育プログラムの 1 つとして，バイオレの研究成果を北大の研究者や学生に向けてご発表

オロジーを取り扱っている．

いただいている．前述のように講師となる先生の（田地川勉）

多くは，バイオレオロジー学会の関係者であるため，必然的に講演会に参加した学生の多くはバイ

４．北海道大学 先端生命科学研究院での取り組

オレオロジーに関連した最先端の研究トピックにみ触れる機会が与えられていることになる．本講義

北海道大学・理学部生物科学科（高分子機能学）

を通して，普段，生命科学や物理化学を学習しては，昭和 34 年に設置された理学部高分子学科を前いる学生がレオロジーという学問と出会うことに身とした学科である．ゴムやプラスチックなどのなる．このことが，バイオとレオロジーの融合科-35-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 30 巻 第 3 号 2016(159)

筆者自身が担当している講義科目「生物系の反応速度論」でも，アクティブラーニングを積極的に導入している．反応速度論は変化の動力学を取り扱う学問であり，その考え方は変形と流動の動力学を取り扱うレオロジーにも共通している．たとえば，反応速度の温度依存性を表すアレニウスの法則は，流体の粘性率の温度依存性にも成り立
つ．「反応速度論の考え方を使って私たちの身の回りで起こるいろいろな自然現象を説明することができるか？」という課題を学生たちに与えてグ

図 1 「生物系の反応速度論」の講義の様子

ループ学習を行わせると，自然とバイオレオロジ（4 人から 5 人のグループで，与えられた課題

ーに関連した話題を発表するグループが数多く現に対して議論を進め，講義の最後にその内容をれる．このことに私自身とても驚かされることも別のグループに発表する．）

多く，実は学生にとってバイオレオロジーがとても身近な学問領域であることを実感させられる．

学であるバイオレオロジーの楽しさや奥深さに触

本学科での取り組みについて二つの例を紹介される一つのきっかけとなっていれば幸いである．

せていただいた．講義科目「レオロジー」は，講大学における教育の在り方も近年大きく変わっ師が学生に対してレオロジーの基本的概念を伝えてきている．これまでのように，講師が黒板やスる取り組みである．一方で，講義科目「生物系のライドを使って一方的に知識を伝えるだけでは，

反応速度論」では，学生自身が，反応速度論とバ効果的な知識の定着が望めないという調査報告を

イオレオロジーの間のアナロジーに気づきそれを受けて，近年，特に積極的な導入が進められていまとめる取り組みとなっている．前者はパッシブる講義方式がアクティブラーニングと呼ばれる学

ラーニングであり，後者はアクティブラーニング

生参加型の講義方式である．アクティブラーニン

である．このような，二つの講義方式の組み合わグの定義はとても広範なものであり，従来の講義せが上手く相互作用した結果，世の中をあっと言でも取り入れられていた演習や実験科目などもこわせるようなバイオレオロジストが誕生することの範疇に含まれている．他には，3 人から 6 人くを期待している．

らいのグループで講義に関連した内容を学習する
文 献

グループ学習や，教員の出した質問に対して隣り合う学生同士でお互いの回答について教えあったり議論したりするピア・インストラクションなどの方法がよく用いられている．どのような方法で

1) 中川鶴太郎著：私の科学方法序説，蒼樹書房,
1978．

あったとしても，講義中，学生自身が講義の内容について積極的に考察しその内容を身に着けることを促すことを目的とした方法となっている．

-34-36-（古澤和也）

(160)

バイオレオロジーに関する教育 －３．食品系における現状－
市川寿*を持たせている．ただ，今後は，シンプルに付加

食品系バイオレオロジー教育の必然性
食品学では, 食物には 3 機能が備わっていなけ

価値優先的なだけではなく，少し先の社会構造をればならないと教える．栄養機能という 1 次機能見据えた普遍的価値の追求が必要だとされる. 大と，感覚機能，生体調節機能だが，感覚機能こそ学教育と並行して実施される食品開発には，食品はバイオレオロジーの手法なくしては語れない領

性状や生産性の面でバイオレオロジー研究の成果域である．高齢化社会を迎えて，食品づくりの基が実装されていくと良い.それこそが，「食べられ本は咀嚼・嚥下機能に沿わせる事だという重要性る」という最も基本的な 2 次機能にあっと驚く価が再認識された時代となった，食品そのものの物

値を付加する事に繋げて行ける道なのではないだ

性のみならず，咀嚼中の性状変化，食塊形成の様

ろうか．

子，そして嚥下動態までもが把握されない事には食に求められる要件は時代で変わってきた．こ

安全性も嗜好性も科学的な明確化を果たす事がでれから少し長期を俯瞰するならば，キーワードはきない．その先には消化器官や栄養吸収器官とのワールドワイド．まず，食糧資源を「安価」に「安関連を明確にする領域もある．教育の場にこれら定」して「安全性」を担保しながら得て，誰もがを究明できる「時間と変形の科学」を置き，使い食べられる食物の生産を安定して行う手法をしっこなす機会を与える事が必要になっている．

かりと構築する必要性に迫られている．この視点

実の所，食品科学領域では，おいしさは味覚物

で国内でも世界規模でも高効率な食品生産システ

質, 機能性も化学領域が先導する形で専門分野のムを多面的に築くことが必要で．一旦，珍しさの拡大が行われ，食品化学，衛生化学，栄養化学，

様な付加価値を高める事からのパラダイムシフト

生化学，機能性物質科学等の導入，細分化がなさが必要となるのではないだろうか．摂取効果の裏れてきた経緯がある．その結果，現在の農学系で付けが無い食品の登場はありえない．しかし，未はレオロジー分野を含む物理系の授業科目数を凌

知の多様化した原料をも用い作られる事になるといでいる．理工系では食品物理系の研究室の新設予測されるこれからの食品の 2 次機能を，個々のが見られ，それに関連した教育研究の場が拡大し人にアクセプタブルなものに合わせることをまずつつあるが，ヒトの感受性の問題迄も取込むサイ可能にする事が幸福を得る鍵となりそうだ．大学

コレオロジー分野まで充実が必要となろう．このは，募る学生を多様化，国際化させ，かつ生涯に状況の中で，近年，大学発市販食品の開発・製造

職を変える事も厭わず能力を発揮できる力を涵養

が手がけられるようになってきた．例えば，山口する人材育成の準備を始めた．それは例えば，ク大学工学部で蒟蒻を使った食品，岡山大学農学部

ォーター制，副専攻，留学やインターンシップ導ではジュレやゼリー，信州大学工学部ではカレー

入，外国の大学とのダブルデグリィシステムなどなどと，すでに多く事例があり，農林水産省などと，複数の教育の仕組みで実現が進行中である．

によるバックアップが開始されてからは年々参入

こうした今，「時間と変形の科学」への認識が深が増えている. これらは高機能追求型であったり

まる必然性が，食品系大学教育の場ではっきりと地域恊働型であったりと，これ迄とは異なった視見通されるのである.

点を持って大学が関わりを有する点で際立つ特徴＊

長崎大学大学院水産・環境科学総合研究科[〒852-8521 長崎県長崎市文教町 1-14]-37-

(161)
創 刊 30 周年特別寄稿

マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータ UT-HEART
久田俊明＊Multi-scale Multi-physics Heart Simulator, UT-Heart
Toshiaki Hisada＊（株）UT-Heart 研究所 [〒277-0871 柏市若柴 178-4 東京大学 Future Center 内]

Key Words: multi-scale, multi-physics, heart simulator, finite element method, medical science
１．緒言
ヒトの心臓は血液を身体全体に送り届けるポンプに他ならないが，工業製品とは異なり図 1 に示すように，アデノシン三リン酸（ATP）加水分解による生化学反応をエ
ネルギー源として，電気(イオン電流，興奮伝播，心電図など)・化学(物質輸送，反応，エネルギー変換など)・力学(心筋張力，血圧，血流など)の諸現象に広く派生する
マルチフィジックス現象に基づき動作している．また空間尺度としては，タンパク分子(～10nm) から細胞(～100μm)，組織(～mm)， 臓器(～cm) を経て血液拍出に至る
マルチスケールに及んでいる．我々が病院で計測する心電図や血圧などのマクロ現象については古くから多くの医学・生理学的研究がなされてきたが， 一方で近年著しい発展を続ける分子生物学によるミクロレベルでの膨大な知見との因果関係は，上述のようなスケール差と複雑なマルチフィジックス現象が介在しているため，もはや専門家にとっても明らかでなく，両者を合理的に説明することは困難な現状に立ち至っている．この観点から，
私達は 2001 年頃よりミクロとマクロを架橋する心臓シ
ミュレータ UT-Heart の開発に取り組んできた 1)．現在は実用化のための臨床研究の段階に入っており，一方でスーパーコンピュータ「京」などの超並列計算機を活用したマルチスケールシミュレーションにも取り組んでいる．
本稿では臨床医学への応用として心臓再同期療法（CRT）
および小児心臓外科手術についての一例を示し，基礎医学への応用としては，ポスト「京」で私達が目指しているマルチスケールシミュレーションの取り組みについて
手短かに紹介したい．

図 1 心臓のマルチスケール・マルチフィジックス現象-38-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 30 巻 第 3 号 2016

2．臨床医学研究への応用
心臓再同期療法（Cardiac Resynchronization Therapy:
以下 CRT と呼ぶ）とは，心室内伝導障害を伴う慢性心不全に対する両心室ペーシングのことであり，QRS 幅と呼流ベクトルなどの物理量を可視化する GUI と理論的分析
から心電図を合理的に合わせ込む技術を既に開発している．臨床医学では心電図波形の解釈はもっぱら古典的理論に基づく経験則からなされてきたが，本シミュレータ
を用いれば，波形の異常と心臓の興奮伝播異常の詳細をばれる心室の電気的興奮伝播時間が長くなり心機能低下を有する症例に用いられ，薬物療法以上に予後改善効果があるとされている．

直接対応付けることができるため合理的な診断が可能になる．
実は，この患者はその後病状の進行に伴い CRT 植え込

ここでは後ろ向きの臨床研究の一例として，東京大学附属病院において CRT 適応となった症例の解析 2)について紹介する．図 2A に示すある患者の心臓有限要素モデルみを行った．また改めて CT 撮影，心電図計測を行った．
図 4A 上段の心臓モデルに見られる棒と点は CT 画像からその位置を定めた両心室ペーシングの為の電極である．

の梗塞領域をT1シンチグラム(SPECT)画像に従って図2Bのように定めた（電気的活動を行えないため心筋領域の穴として除外）．また心臓の刺激伝導系である Purkinje

本症例では両心室を同時に刺激するよう装置が調整されている．しかし，このペーシング条件下で再び興奮伝播のシミュレーションを行ったところ心電図は一致せず，線維のネットワークを模擬して内膜側に高い導電率を与えた上，通常は左右両心室に合計 7 か所の興奮発生部位を定め，興奮伝搬解析を行うが，本症例では完全左脚ブ

むしろ右心室の刺激を 70ms 早めた場合に心電図が一致することが分かった．分析の結果，左心室冠状静脈に留置された電極（モデル図上で点で表される方の電極）かロック（CLBBB）の所見があるため，左心室内膜側における 3 か所の興奮発生部位を除去した．ヒトの細胞モデルとして，UT-Heart では電気生理学の分野で広く用いられている Ten Tusscher ら 3)の数理モデルを用いているが，細胞の活動電位は心室の内，中，外層の 3 層において異なる持続時間を示すことが知られており，通常はこの空間的分布を定め，異なるパラメータを使用している 4)．
しかし病態にある心筋領域ではこのような非均質性が損なわれることが近年報告されているため 5)，Winslow らの研究 6)に従って修正（IKl 電流↓，Ito 電流↓，SRCa2+-ATPase 活性↓，Na2+-Ca2+交換系↑）された一種類の細胞を用いた．心臓における細胞の並び方，即ち線維方向は標準的な分布を用いている．
本シミュレーションにおいては，心臓領域では一辺が0.4mm，トルソ領域ではその 4倍の 1.6mmの長さのボクセ(162)

らの刺激後，心筋が興奮するまでに遅延が発生していると考えられたため，実際にこの患者にそれぞれ一方の電極のみからの刺激を行ったところ，左心室刺激では刺激によるスパイクと QRS 波の間に顕著な遅れのあることが観察された（同図 C最下欄の胸部誘導 V4 参照）．以上の
CRT 植え込み後のシミュレーションにおいては，電極刺激に関わる条件以外は CRT 植え込み前のモデルのものと全く変えておらず，それでも心電図が一致したことは本心臓モデル及びそれに基づく治療予測の妥当性を示すものと考えられる．例えばこの心臓に 3 点刺激を行うとす
るなら電極をどの位置に設置しどのようなタイミングで刺激すれば最大の拍出量が得られるかなど，拍動シミュ
レーションと組み合わせた仮想治療に基づく最適医療が可能となるが，それは別の機会に紹介したい．

ル型有限要素をメッシュ境界面での電流保存則を満足するように組み合わせて用いている．反復解法は GMRES 法に基づくマルチグリッド法を使用している 7)．心臓領域のボクセル要素節点に埋め込まれた細胞モデルの数は凡そ 360 万である．細胞モデルの接続は細胞内外の電位を未知変数とする「バイドメインモデル」を用いている．
総 自 由 度 は 約 3 億 ， 計 算 機 は SGI Rackable
C2108-TY10(Intel Xeon X5690(3.46GHz)13node 127core)を用いた場合，一心周期分を計算するのに約 6 時間を要する．
図 3 A，B に代表的な三つの時相における膜電位の分布と体表面電位を示す．同図 Cには実測の 12 誘導心電図（左）と対応するトルソ表面電位差から得られた心電図（右）を示す．もちろんこのように一致させるための調整は必要であるが，私達のチームでは興奮伝播様式や電図 2 テーラーメード心臓シミュレーションモデル

-39-

(163)

図 3 CRT 植え込み前の心電図の再現（心臓パラメータ同定）

図 4 CRT 植え込み後の心電図の再現（予後予測）-40-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 30 巻 第 3 号 2016

(164)

次に，先天性心疾患外科手術に関するシミュレーショ
ンの一例を示す．本症例は，両大血管右室起始症の小児心臓についてのものである．即ち，本来は左心室から始まるべき大動脈が肺動脈と共に右心室に付き，また心房
中隔と心室中隔のそれぞれに欠損がある．従って肺から肺静脈・左心房を経て左心室へ流入した動脈血は，さらに心室中隔の欠損孔を通じて右心室へと到達する．
一方，右心室へは全身を巡った後の静脈血が右心房経由で流入するので，ここで両血液の混合が起こる．最終的に，不均一に動脈血と静脈血が混合した血液，つまり酸素飽和度にむらのある血液が大動脈を通じて身体へ，また肺動脈を通じて肺へと送られる．併せて心房でも中隔欠損孔を通じて若干の血液の混合が生じる．
図 5A はシミュレーションによる動脈血と静脈血の混合の様子を表している．これは流体（血液）構造（心筋）連成解析により計算された血流の流速データのもとで移流拡散方程式を解くことにより得たものである．心室中隔欠損を通じて酸素を含んだ動脈血が右室起始の大動脈に送り込まれる様子を表している．同図B はこの症例に対して適用された手術（術式 1），即ち中隔欠損より大動脈にかけて人工血管により再建流路を設置し，左心室と右心室を分離した結果の状況を示す．当然ながら，動脈血は 100%大動脈から体へ，静脈血は 100%肺動脈から肺へ流れる．実はこの症例ではもう一つの術式（術式 2）が考えられる．それは大動脈と肺動脈を交換し，大動脈を左心室に近い側に設置することで，より短い人工血管による再建流路とするものである．血圧など心臓への負荷や心筋のエネルギー消費，体に回る血流量や酸素の合計量を比較した場合どちらの術式が良いのか，やり直しのきかない心臓手術では事前に十分な検討が必要であり，心臓シミュレーションはそれに合理的な答えを与えるものとして期待されている．

3．基礎医学研究への応用
冒頭に触れたATPは，一つの心筋細胞内に数十本存在する
筋原線維を構成する沢山のアクチンフィラメントとミオシン
フィラメントの間の相対的滑り運動のためのエネルギーとして消費される．フィラメントの相対滑りはミオシンフィラメ
ントから延びるミオシン分子のヘッドがアクチンフィラメン
トに結合して首を振ることによりアーム部が伸展し牽引力を発生することにより生じる．一方，心肥大は弁膜症や高血圧など心臓が高い血圧を発生しなければならない状況に適応するために壁厚（心筋の断面積）を増やす現象と理解されているが，肥大型心筋症と呼ばれる疾患では血圧は正常で肥大する理由がないのに壁が厚くなる．初期の検討ではミオシン分子が点突然変異し（代表的なものとしてアクチン分子との結合部位に当る403番目のアミノ酸の変異），心機能が落ちるのでこれを代償するために肥大すると理解されていたが，その後の研究では変異ミオシンはむしろ機能が亢進していることが報告された8)．では機能の亢進したミオシンが混ざると心臓に何が起きるのか．
私達はこれまで「京」コンピュータにより心臓のマルチスケール解析技術を開発し9)，この種の基礎医学研究に取り組んできたが，現在はポスト「京」へ向けて粗視化分子シミュレーションとUT-Heartを連成させ，上述の肥大型心筋症の解明などを行うべく準備を進めている．粗視化分子モデルの一例
を図6に示す．アクチンフィラメントは赤で，ミオシン(重鎖)のサブフラグメント1(S1)は緑で，二つの軽鎖(制御，必須)については各々青とオレンジで色付けしている．これらのモデル構造は同図中に示すようなヒトと動物種のアミノ酸配列のアライメントを基に構築した．このような分子モデルにア
ミノ酸変異をありのままに取り入れ心臓の拍動まで繋げることで真の基礎医学と臨床医学の架橋が達成され，ブレークス
ルーがもたらされる可能性がある．

図 5 手術前後の動脈血（赤色）と静脈血（青色）の流れ

図 6 開発中のアクトミオシン系の分子モデル-39-41-

(165)の共同研究による．また全般にわたり共同研究の一環として

4．結言
本稿では過去 15 年程開発に取り組んで来た心臓シミュレー
タUT-Heartの臨床医学と基礎医学への応用の一端を紹介した．
15 年前に私達は「京」が出現することを知らなかった．しかし計算機の進歩を前提とし，計算科学と医学の融合による新たな研究を目指して来た結果，「京」を有効活用することが出来，研究が進展した．一つの研究を行うには幾年も要する
が，その間に計算機はどんどん進歩するのである．我々は現在に較べ数十倍から百倍の大型計算が数年内にも出来るようになることを念頭に置きながら研究をデザインする必要があり，またそのための計算科学の方法論を開発して行かねばな
らない．そして，それにより従来のバイオメカニクスの概念を超えた新たな学術の展開が期待出来ると考えられる．

利益相反
開示すべき利益相反はない．
謝 辞
本研究は筆者を含む UT-Heart 研究チーム（杉浦清了博士，
鷲尾 巧博士，岡田純一博士，假屋太郎博士）によりなされている．本稿で紹介した臨床研究は，内閣府最先端研究開発
支援プログラム「未解決のがんと心臓病を撲滅する最適医療」（中心研究者：永井良三東大名誉教授/自治医科大学学長）のもとで行われた．特に小児先天性心疾患の研究は，岡山大学・
佐野俊二教授との共同研究による．「京」を使った研究は，
HPCI 戦略プログラム分野 1「予測する生命科学・医療および創薬基盤」（統括責任者：柳田敏雄理化学研究所QBiCセンタ
ー長, hp150236）ならびに文部科学省ポスト「京」重点課題②「個別化・予防医療を支援する統合計算生命科学」（課題
責任者：宮野 悟東大教授, hp160209, hp150260）の一環として実施されている．アクトミオシン系の分子シミュレーショ
ンは京都大学・高田彰二教授，理化学研究所・金田亮博士と-40-42-

富士通株式会社の協力を得ている．ここに感謝の意を表する．
文 献1) Sugiura S, Washio T, Hatano A, Okada J, Watanabe H,
Hisada T: Multi-scale simulations of cardiac
electrophysiology and mechanics using the Universityof Tokyo heart simulator. Prog Biophys Mol Biol, 110,
380-389, 2012.
2) Okada J, Sasaki T, Washio T, Yamashita H, Kariya T,
Imai Y, Nakagawa M, Kadooka Y, Nagai R, Hisada T,
Sugiura S: Patient specific simulation of body surface
ECG using the finite element method. Pacing andClinical Electrophysiology, 36(3), 309-321, 2013.
3) Ten Tusscher KHWJ, Noble D, Noble PJ, Panfilov
AV: A model for human ventricular tissue. Am J
Physiol, 286, 1573-1589, 2004.
4) Okada J, Washio T, Maehara A, Momomura S,
Sugiura S, Hisada T: Transmural and apicobasal
gradients in repolarization contribute to T-wave
genesis in human surface ECG. Am J Physiol,
301, 200-208, 2011.
5) Glukhov AV, Fedorov VV, Lou Q; Ravikumar VK,
Kalish PW, Schuessler RB, Moazami N, Efimov
IR: Transmural dispersion of repolarization in
failing and nonfailing human ventricle. Circ Res,
106, 981-991, 2010.
6) Winslow RL, Greenstein JL, Tomaselli GF,
O'Rourke B: Computational model of the failing
myocyte: relating altered gene expression tocellular function. Phil Trans R Soc A, 359,
1187–1200, 2001.
7) Washio T, Okada J, Hisada T: A parallel multileveltechnique for solving the bidomain equation on ahuman heart with Purkinje fibers and a torso model.
SIAM Review, 52, 717-743, 2010.
8) Belus A, Piroddi N, Scellini B, Tesi C, Amati GD,
Girolami F, Yacoub M, Cecchi F, Olivotto I,
PoggesiC:
The
familial
hypertrophic
cardiomyopathy-associatedmyosinmutation
R403Q accelerates tension generation andrelaxation of human cardiac myofibrils. J Physiol,
586(15), 3639-3644, 2008.
9) Hosoi A, Washio T, Okada J, Kadooka Y,
Nakajima K, Hisada T: A multi-Scale heart
simulation on massively parallel computers,
Proceedings of 2010 ACM/IEEE International
Conference for High Performance Computing,
Networking, Storage and Analysis, 1-11, 2010.

(166)
学生会員のページ

第 39 回日本バイオレオロジー学会年会優秀ポスター賞を受賞して荒井

雅貴*

様子も観察されました．そこで，何が要因で局在

1. はじめに
この度は，第 39 回日本バイオレオロジー学会年変化が起こるのかを調べるために，細胞間情報伝

会におきまして， 優秀ポスター賞を受賞する栄誉達方法として知られるパラクライン作用と GAPに預かり，誠に光栄に存じます．この栄誉ある賞

結合の２つに着目しました．パラクライン作用をを頂けましたのは，ご指導下さいました先生方や阻害しても PKCα の局在は観察され，GAP 結合を素晴らしい研究室仲間のおかげであります．この阻害すると PKCα の局在は観察されなくなりまし

度の受賞に際しまして本紙面をお借りして私の受た．さらに PKCα の Ca2+ 結合ドメイン阻害剤を使賞対象となった内容を御紹介させていただきます．

用すると PKCα の局在は観察されなくなりました．
本研究の結果から，力学刺激によっても隣接細胞内の PKCα は活性化することが示唆されました．

2. 研究内容
このたび受賞対象となりました研究は，細胞内また，刺激を加えた側のみに局在化することからタンパク質であるプロテインキナーゼ C α（PKCα）

隣接細胞がネクロ－シスした際には何らかの特異が力学刺激によって不均一な分布をなすことを解的な応答が起こっていることも示唆されました．

析したものです．従来研究において，マイクロピ

さらに，この応答には Ca2+と GAP 結合が重要な役

ペットによる機械刺激を加えると細胞内 Ca2+濃度割を果たしていることが示唆されました．今後はが上昇し周囲の細胞に伝播（ Ca2+ wave ）するこ

この現象が生体内においてどのような意味合いをとが確認されており，
この Ca2+ wave は細胞間情報持つのか研究していきたいと考えています．

伝達の 1 つと考えられています．
今回注目した PKCα は細胞内に存在する情報伝

3. 最優秀ポスター賞を受賞して達物質であり，増殖や遊走等に関与しています．

今回このような賞を頂け大変光栄です．工藤先

この PKCα は Ca2+によって活性化し，細胞質から生をはじめ多くの仲間に助けられここまで研究を

細胞膜へ局在変化することが薬剤刺激によって確続けることが出来ました．これからも多くの方に認されています．しかし，力学刺激時に起こる Ca2+

評価して頂けますような研究成果をあげられるよwave と PKCα の局在変化を同時観察した実験は少う更に精進して行きたいと思います．

なく，PKCα の局在メカニズムは分かっていませんでした．そこで，私は刺激を加えた細胞と，刺4. 謝辞

激を加えた細胞に隣接している細胞の２つを観察

本研究を進めるにあたり，日頃よりご指導・ご対象とし実験を進めてきました．今回は隣接細胞助言して頂きました工藤奨教授，世良俊博准教授，に着目した結果を発表させていただきました．

中嶋和弘助教に深く御礼申し上げます．また， 実

隣接細胞をマイクロピペットで潰すように刺激を加えると，潰した細胞側に PKCα が局在するこ験を手伝ってくれた長谷川巧氏には感謝しており
ます．

とが観察されました．また共焦点顕微鏡を用いて観察したところ，刺激後に細胞膜へ局在している＊

九州大学大学院 工学府 機械工学専攻 [〒819-0395 福岡県福岡市西区元岡 744 番地]-43-

(167)
年会報告

第３９回日本バイオレオロジー学会年会開催の記
年会長

後藤 信哉*

年会の開催が決まるとバイオレオロジー学会本年とともに学ぶ
人間は年をとるとともに経験を蓄積する．良い体から準備金が交付される．プログラムを印刷す

経験も悪い経験も時間が経過すれば思い出になる．

れば印刷コストが，年会用の Web page を外注すれ臨床医として自分より高齢の患者さんと長年接触

ば制作コストがかかる．学術的交流以外の無駄なして来て，高齢者の思い出にはよい経験よりも悪コストを最大限削減した．印刷物の配布は止めてい経験が多いと感じた．高齢者は，大東亜戦争時

Web とした．Web page を無料の iWeb を用いて自の窮乏，関東大震災の時の甚だしい被害などは，作した．あまりにできが悪かったので，塩崎聖治

直近の物語のように正確な記憶に基づいて話をし助教が大幅に直してくれた．その後のアップデーてくれる．「？？が楽しかった」という記憶よりトも身内で対応した．通常業務に加えて，第 39 回

も「？？が苦しかった」という話をしがちな人間

年会業務をこなしてくれた学内スタッフにとてもは実は苦しいことを楽しんでいるのかもしれない．

感謝している．スタッフの協力がなければ第 39 回

人生のうちに学会を主催する名誉を経験するの年会の開催は無理であった．

は少数である．学会を主催した友人，先輩は「学抄録集は Web のみとしてよかったと思う．学術会の開催は大変だよ」と口を揃えた．第 39 回日本

雑誌も小説なども iPad, iPhone で読む時代である．

バイオレオロジー学会年会を終えた感想の第一はWeb の活用により紙資源も節約できる．
切り詰めても都心の会場費は参加費のみではま「学会の開催は大変」となる．「大変」ではあったが，先輩，友人の有り難みを痛感した．

かなえない．医師と製薬企業の関係に批判的な時

年会の開催：準備と当日

代には企業からの寄付も望めない．企業にもメリ

年会開催準備は会場探しから始まる．大学が東ットのあるランチョンセミナーを最小限依頼した．

京から西に 50 キロと不便なので，皆様が集まり易そのほかは，先輩，同級生，同窓会などに個人的い都内の会場を考えた．霞が関ビル内の東海大学

寄付を仰いだ．学内外の学会助成公募にも応じた．

校友会館を選定した．教室ではないので会場費がヒトに依頼する以上，自分も少額ではあるが年会かかる．当日何人きてくれるか事前にはわからなに寄付した．誰しも自分の生活に手一杯である．

い．6 月でも天候が悪ければ数十人しか集まらな

そのなかで第 39 回年会を個人的に助けてくれた

いかも知れない．場所がよければ 200 名以上集ま皆さんには心から感謝している．この場を借りてるかも知れない．限られた予算にて必要／十分なお礼を申し上げたい．

広さの会場を決めることが最初の困難であった．

学会に参加して学術的討論をしても開催者の苦第 39 回年会には 187 名の参加を頂いた．会場の広労を考えたことはなかった．学会会場を「舞台」

さは十分だっただろうか？参加頂いた皆様がご満とすれば，舞台を支える「裏方」なしには学会は足頂ける会であればうれしい．懇親会にも 53 名のできない．年会の開催は「大変」であったが，生参加を頂いた．少し料理が少なめかな？と当日感涯の思い出になる．ありがとうございました．

感じた．都心での会食コストとご理解頂きたい．
＊

東海大学医学部内科学系循環器内科学 [〒259-1193 神奈川県伊勢原市下糟屋 143]-44-

(168)

総会報告

特定非営利活動法人日本バイオレオロジー学会
平成２８年度総会議事録
関眞佐子＊

日時： 平成２８年６月１９日（日）１３：０５～１３：３５
場所： 東海大学校友会館 三保霞の間
出席者：出席 ４３名、委任状 ５９名

計１０２名（過半数９４名）

議長として関眞佐子理事長を選出した。
議事録署名人として、丸山徹副理事長と金田勇副理事長を選任した。

会員の動向（平成２７年５月１日～２８年４月３０日）について報告があった。
会員： 正会員 １８６名、学生会員 １９名、 入会１８名、退会 ３０名（昨年度： 正会員 １９４名、学生会員 １９名、 入会６名、退会 ２０名）

役員： 名誉会員 ５名、 名誉顧問 １７名、 理事 ２９名
監事 ２名、 評議員 ２０名（計 ７３名）議題
１． 平成２７年度（H27.5.1～H28.4.30）事業報告
１） 第 38 回年会の開催：H27.6.6-6.7 学術総合センター（年会長：吉田雅幸）
２） バイオレオロジーリサーチフォーラム開催
・第 25 回バイオレオロジーリサーチフォーラム開催：H27.6.6
学術総合センター「食とバイオレオロジー」担当：佐藤恵美子
・第 26 回バイオレオロジーリサーチフォーラム開催：H27.9.23
神戸大学工学部「レオロジーから見た冠血流予備量比」担当：丸山徹
・第27回バイオレオロジーリサーチフォーラム開催：H28.3.7
関西大学東京センター「生体の制御機構」担当：岩崎清隆
３）第 63 回レオロジー討論会、第 17 回レオロジー・フォーラム開催（日本レオロジー学会との共同主催）H27.9.23-25

神戸大学工学部４）学会賞＊

関西大学システム理工学部 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]-45-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 30 巻 第 3 号 2016

(169)

岡小天特別賞：深田 栄一
岡小天賞：内村 功、谷下 一夫
学術奨励賞：迫田 大輔
５）電子版学会誌（日本バイオレオロジー学会誌 B&R 電子版）
・第 29 巻 第 2 号発行
・第 29 巻 第 3 号発行
・第 30 巻 第 1 号発行
６）Journal of Biorheology
Vol.29, No.1, 2015 発行
７）出版「Vascular Engineering – New Prospect of Vascular Medicine and Biology with
Multidiscipline Approach」 Tanishita Kazuo, Yamamoto Kimiko (Eds.) Springer８）理事会 3 回開催
９）協賛・後援
・第 54 回日本生体医工学会大会 H27.5.7-9
・食品ハイドロコロイドセミナー2015

H27.5.21

・第 26 回ハイドロコロイドシンポジウム H27.5.22
・講話「レオロジー・クラッシック」2015 H27.6.19
・講習会 流体力学基礎講座 H27.6.18-19
・講習会 第 14 回技術としての分散系レオロジー H27.7.10
・日本混相流学会混相流シンポジウム 2015
・日本食品科学工学会第 62 回大会
・日本流体力学会年会 2015
・第 67 回白石記念講座
・第 35 回レオロジー講座

H27.8.4-6

H27.8.27-29

H27.9.26-28
H27.11.13
H27.11.30-12.1

・講習会 第 14 回技術としての分散系レオロジー -関東地区- H27.12.8
・第 28 回バイオエンジニアリング講演会

H28.1.9-10

・平成 27 年度第 2 回千葉大学産学官連携イノベーションフォーラム
第１回 千葉大学リンパ浮腫研究シンポジウム
・第 55 回日本生体医工学会大会 H28.4.26-28

以上、提案通り承認された。

-46-

H28.3.5

総会報告

(170)

２． 平成 27 年度決算報告

平成27年度決算報告(案） （平成27年5月1日～平成28年4月30日）
収入

H27年度予算

Ｈ27年度決算

先年度（H26年度）からの繰越金¥1,133,557¥1,133,557

会員会費¥1,569,000¥1,055,000

J-STAGE JBR投稿料¥300,000¥20,000

協賛金・寄付¥200,000¥0

ロイヤリティ、著作権料他¥1,500¥648¥-852 著作権料（㈱サンメディア）

預金利子

¥0

¥342

¥342

その他

¥0

¥250,000¥250,000 第38回年会事務局より補助金及び残金の入金¥3,204,057¥2,459,547¥-744,510

合 計
支

出

H27年度予算

H27年度決算

増減

摘

要

摘

要

¥-514,000 正会員会費×(のべ)130名、学生会員会費×5名¥-280,000 B&R電子版掲載料第29巻3号¥-200,000

増減

J-STAGE費用¥507,000¥447,660¥-59,340 J-STAGE投稿審査ｼｽﾃﾑ使用料 \16,200, 中西印刷㈱Ｊ－STAGEアップロード費用 JBR第29巻1号 \198,180. B&R （未掲載計13)\233,280 *

その他送料¥40,000¥48,332¥8,332 切手代・岡小天文庫発送代金(口座より\28,716+現金より\19,616)

事務費¥720,000¥720,000

HP作成管理維持費¥240,000¥235,440¥-4,560 HPメンテナンス(H27年度分)

雑費¥20,000¥12,825¥-7,175 銀行振込手数料（福岡銀行\3,968+ゆうちょ銀行\864）,文具代金(￥7,993)

年会補助金¥250,000¥565,500¥315,500 第39回年会補助金￥250,000、第40回年会補助金（会場予約金）\315,500¥0 給与

リサーチ・フォーラム補助費¥60,000¥20,140¥-39,860

会合費¥100,000¥18,360¥-81,640 H27年第2回理事会時 昼食代

NPO法人提出書類作成経費¥30,000¥2,685¥-27,315 書類送付代金

予備費¥100,000¥16,500¥-83,500 第63回レオロジー討論会参加費¥2,067,000¥2,087,442¥1,137,057¥372,105合 計繰越金

¥20,442

岡小天基金 平成2 7 年度決算報告 （ 平成2 7 年5 月1 日～平成2 8 年4 月3 0 日）
収入

先年度(H26年度）からの繰越金利息
岡小天基金寄付(H27.5.1-H28.4.30)

収入合計

支¥1,525,880 メダル作成費¥0 送金手数料¥335,000¥1,860,880
支出計
繰越金

出
¥141,329¥648¥141,977¥1,718,903

平成2 7 年度貸借対照表

科
現金
郵便振込口座
福岡銀行

借
目

貸

方

合計

金 額
科 目
¥1,941 学会繰り越し金¥0 未払い金＊1¥2,089,067 岡小天基金繰越金
¥2,091,008

-47-

方
金 額
¥372,105¥0¥1,718,903¥2,091,008

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 30 巻 第 3 号 2016

-48-46-

(171)

総会報告

(172)

以上、提案通り承認された。
なお、丸山副理事長（事務局担当、財務担当）より、・年会費の振込先が郵便口座から銀行口座へと変更されたことにより、例年と比べ会費納入率が悪いこと
・JBR の投稿料未回収分があること
・第 40 回年会の会場予約金を H27 年度に支出したことなどの要因で H28 年度への繰越金が減少したことの説明があった。
会場より、年会費の振込先を再検討してほしいとの発言があった。
３．平成 28 年度事業計画（H28.5.1～H29.4.30）
１）第 39 回年会開催：H28.6.18-6.19 東海大学校友会館（東京都）（年会長：後藤信哉）
２）バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム開催 3 回
第 28 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム H28.6.18 東海大学校友会館（東京都）
第 29 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム H28.10.28（予定）大阪大学（豊中市）
第 30 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム H29.3. 未定
３）第 64 回レオロジー討論会開催、第 18 回レオロジー・フォーラム開催（日本レオロジー学会との共同主催）H28.10.28-30 大阪大学豊中キャンパス（豊中市）
４）The 17th International Congress on Rheology 開催（日本レオロジー学会との共同主催）
H28.8.8-13, Kyoto
５）学会賞（岡小天賞、論文賞、学術奨励賞）
６）電子版学会誌（日本バイオレオロジー学会誌 B&R 電子版）発行
第 30 巻 2 号（第 39 回年会抄録集）

第 30 巻 3 号(創刊 30 周年記念特集号) 10 月発刊予定

第 31 巻 1 号(創刊 30 周年記念特集号) Ｈ29 年 4 月発刊予定

７）英文誌 Journal of Biorheology
Vol.30, No.1 2016.7 発行予定
Vol.30, No.2 2016.12(第 39 回年会特集号＋一般論文)

Vol.31, No.1 2017.

(特集号)

８）出版
「Rheology of Biological Soft Matter－Fundamentals and Applications」Kaneda Isamu (Ed.)
Springer９）理事会：３回開催予定
１０）協賛・後援
・食品ハイドロコロイドセミナー2016 H28.5.12
・第 27 回食品ハイドロコロイドシンポジウム H28.5.13
・講話「レオロジー・クラシック」2016

H28.6.17

・講習会 第 15 回技術としての分散系レオロジー -関西地区-

H28.7.8

・日本混相流学会混相流シンポジウム 2016 H28.8.8-10
・日本流体力学会年会 2016

H28.9.26-28

・第 50 回化学工学の進歩講習会 気液固分散系現象の基礎と応用
・第 36 回レオロジー講座

H28.12.1-2

・第 29 回バイオエンジニアリング講演会 H29.1.19-20
以上、提案通り承認された。

-49-47-

H28.11.9-10

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 30 巻 第 3 号 2016

(173)

４．平成 28 年度予算案（H28.5.1～H29.4.30）
平成2 8 年度予算案 （ 平成2 8 年5 月1 日～平成2 9 年4 月3 0 日）
収入

先年度（H27年度）からの繰越金

H28年度予算摘要¥372,105¥1,505,000 正会員（名誉会員を除く）×181名 学生会員×19名

会員会費
J-STAGE JBR投稿料¥540,000 JBR10編, 第29巻１号８編

協賛金・寄付¥200,000

著作権料他¥1,500その他¥315,500 第40回年会会場予約金（解約）合計¥2,934,105

支出

H28年度予算摘要

J-STAGE費用¥376,200 B&R年3号発行≒\60,000、JBR(年間10編）≒\300,000.J-STAGE投稿審査ｼｽﾃﾑ使用料\16,200

その他送料¥40,000

事務費¥720,000 給与

HP作成管理維持費¥240,000 HPメンテナンス

雑費¥20,000 銀行振込送金料、文具代金

年会補助金¥250,000 第40回年会補助金

リサーチ・フォーラム補助費¥60,000

会合費¥60,000

NPO法人提出書類作成経費¥30,000

予備費¥100,000

合計¥1,896,200

繰越金

¥1,037,905

提案通り承認された。
５．定款細則の改定

提案通り承認された。
６．新役員
新評議員、監事の交代について提案通り承認された。
７．「入会金及び会費に関する内規」の制定とシニア会員の新設
提案通り承認された。

８．学会賞について
選考結果が次の通り報告された。

-50-46-

総会報告

(174)

・岡小天賞： 該当者なし
・論文賞： 該当者なし
・学術奨励賞： 森脇 健司（国立循環器病研究センター）「脳動脈瘤治療用多孔薄膜カバーステントの開発：フローダイバーターとの瘤内血流抑制能の生体外回路での比較」

９．年会、学会 40 周年記念事業について
次年度以降の年会および学会 40 周年記念事業について案内があった。
・第 40 回年会 H29 年 5 月 27 日（土）28 日（日）年会長：望月精一（川崎医療福祉大学）
・第 41 回年会 H30 年 6 月ごろ 年会長：松本健郎（名古屋大学）
・学会 40 周年記念事業
記念シンポジウム：第 40 回年会期間内
USB 製作と販売

１０．岡小天文庫の移転について

岡小天文庫が小林理研図書室で公開されることが報告され、学会 HP より申し込みを行って閲覧できることが案内された。

１１．その他
Journal of Biorheology の年会特集号への原稿募集が案内された。

-51-47-(175)
行事予定

第 40 回日本バイオレオロジー学会年会のご案内
日本バイオレオロジー学会会員の皆様皆様方におかれましては，益々ご清祥のこととお慶び申し上げます．
この度，第 40 回日本バイオレオロジー学会年会を平成 29 年 5 月 27 日（土）・28 日（日）の 2 日間，
川﨑祐宣記念講堂（岡山県倉敷市）にて下記の要領で開催させて頂くことになりました．医学系の方はご存知かと思いますが，この講堂は川崎医科大学をはじめとする川崎学園の創設者であります川﨑祐宣（すけのぶ）を記念した建物です．
第 40 回年会は，学会創立 40 周年にあたる節目の年の開催ですので，メインテーマを「40 年を振り返り，そして未来に向けて」とさせて頂きました．バイオレオロジーに関連する生命科学，臨床医学，食品科学，生体医工学など多方面からのご発表とご討論を頂き，バイオレオロジーの更なる発展に繋がる
有意義な機会となることを切望しております．加えて，今回は「学会創立 40 周年記念シンポジウム」も企画して頂いております．その他，例年通り優秀な演題の表彰を行うことにしております．多くの皆様
からご演題をご登録頂きまして，実りある年会になるよう準備を進めて参りたいと存じますので，ご支援とご協力のほど宜しくお願い申し上げます．また，倉敷は白壁の屋敷立ち並ぶ美観地区をはじめとして観光地としても大変人気がありますので，この機会にご堪能頂ければと思います．
皆様方のご参加ならびにご演題のご登録を心よりお持ち申し上げております．
第 40 回日本バイオレオロジー学会年会
会長 望月 精一
（川崎医療福祉大学 医療技術学部 臨床工学科）

記会

期 平成 29 年（2017 年）5 月 27 日（土）・28 日（日）会

場 川崎祐宣記念講堂（〒701-0193 岡山県倉敷市松島 288；川崎医療福祉大学に隣接）
http://www.kawasaki-m.ac.jp/mw/hall/

学会ＨＰ https://i.kawasaki-m.ac.jp/birheo40/
アクセス ＪＲ山陽本線・中庄駅から徒歩 15 分（岡山駅から在来線 13 分，倉敷駅から 5 分）
http://www.kawasaki-m.ac.jp/gakuen/access/01.php
連絡先

川崎医療福祉大学 医療技術学部 臨床工学科
第 40 回日本バイオレオロジー学会事務局〒701-0193 岡山県倉敷市松島 288
Tel: 086-462-1111（内線 54657）
E-mail: birheo40@gmail.com-52-

(176)
行事予定

第 29 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラムのご案内
第29回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラムを下記の通り開催いたします．今回のテーマは「超高速バイオアセンブラ」です。in vitroで機能的な三次元再生組織を構築することは再生医療や組織工学の分野における中心課題の一つであり、現在も様々な手法が開発されています。今回のバイオ
レオロジー・リサーチ・フォーラムでは、マイクロ・ナノロボティクスや微小流路技術、そして流体の流れの精密制御技術などを駆使した、三次元細胞システムの構築技術あるいは細胞特性の高速評価技術についてこの分野を先導してきたお二人の先生にご講演いただきます。皆さまのご参加をお待ちしております。

主 催：日本バイオレオロジー学会 日本レオロジー学会
日 時：平成28年10月28日（金） 10：00~12：00
場 所：大阪大学 豊中キャンパス
大阪大学会館 セミナー室2 （第64回レオロジー討論会・M会場）
http://www.osaka-u.ac.jp/ja/academics/facilities/BandB/staff_facility/machikaneyama_facility
大阪府豊中市待兼山町1-15
テーマ：超高速バイオアセンブラ
講演 1：バイオアセンブラ

講演2：高速/精密細胞マニピュレーションが-マイクロロボティクスとバイオの融合-

作り出す新しいバイオ計測の世界

新井 健生 教授

金子 真 教授

大阪大学 大学院 基礎工学研究科

大阪大学 大学院 工学研究科

司 会：古澤 和也（北海道大学 先端生命科学研究院）

お問い合わせ先：東京大学医学系研究科システム生理学
bme@m.u-tokyo.ac.jp-53-

(177)
行事予定

協賛学会などの予定

以下，協賛しています学会・シンポジウムなどの予定をお知らせ致します．

（１） 第 50 回化学工学の進歩講習会「気液固分散系現象の基礎と応用」
主 催：公益社団法人化学工学会東海支部
日 時：平成28年11月9日（水）～10日（木）
場 所：名古屋市工業研究所 第一会議室（名古屋市熱田区）
ホームページ：http://scej-tokai.org/1756/（２） 第36回レオロジー講座「基礎と測定法」
主 催：一般社団法人日本レオロジー学会
日 時：平成28年12月1日（木）～2日（金）場 所：化学会館 7階ホール（東京都千代田区）
ホームページ：http://www.srj.or.jp/pdf/2016/36kai%20reorojikouza%20panhu.pdf（３） 講習会 第15回技術としての分散系レオロジー‐関東地区‐
主 催：一般社団法人日本レオロジー学会
日 時：平成28年12月16日（金）場 所：株式会社アントンパール・ジャパン セミナールーム（東京都品川区）
ホームページ：http://www.srj.or.jp/pdf/2016/15bunnsannkei%20kanntou%201216%E3%80%80.pdf（４） 第29回バイオエンジニアリング講演会
主 催：一般社団法人日本機械学会
日 時：平成29年1月19日(木)～20日（金）
場 所：ウインクあいち（名古屋市中村区）
ホームページ：http://www.jsme.or.jp/conference/bioconf17/-54-

岡小天基金 寄付金納付者

以下，平成２８年４月〜９月に岡小天基金へご寄付頂きました方々のお名前です．この場を借りまして，
厚くお礼申し上げます．

大野

宏策

貝原

学

梶谷

文彦

金井

寛

神谷

瞭

工藤

奨

後藤

信哉

小山

富康

佐藤

恵美子

佐藤

正明

志賀

健

島野

健仁郎

庄島

正明

第 39 回年会

武居

昌宏

谷下

一夫

田村

朝子

一杉

正仁

深田

栄一

丸山

徹

望月

精一

山田

宏

渡辺

剛也

（敬称略）

新入会員

以下，平成２８年４月 〜 平成２８年９月に新たに会員になられた方々のお名前です．

片岡

則之

糸岡

朝樹

ｲｻﾗ･ﾃﾞﾞｭｴﾗﾏｴ

鈴木

陽造

須永

世良

俊博

伊達

博

戸部

泰貴

富田

純子

林

福田

俊一

別府

幹也

松橋

祐輝

嶺

山根

文孝

横田

秀夫

吉田

一也

渡邊

志知

寛之

貴彦
亜実

泰弘
敏彦

森脇

健司

平方

秀男

（計 21 名）FAX：092-592-2866
E-mail：office@biorheology.jp

会員№§事務局記入特定非営利活動法人 日本バイオレオロジー学会 入会申込書
申込み日
会員種別（〇印)

年

正会員・学生会員・賛助会員（＊の欄のみご記入下さい）

希望入会年度※会費年額：￥8,000（正会員）、￥3,000（学生会員）、１口￥50,000（賛助会員）

氏名

月

フリガナ

日
年度

※入会金：不要
生年月日(西暦)

年

月

日

または

＊団体名

ローマ字

E-mail(必須)

勤務先名（在学先名）

職名

勤務先
および

＊所在地

（〒

－

）

TEL
自宅
住所

（〒

内線：
－

FAX

）

TEL

FAX
西暦

最終学歴

年 卒業

学位

希望連絡先（〇印を付ける）

勤務先

自宅

現在ご関心のあるバイオレ
オロジーのテーマに〇を付けてください（複数可）

1.血管内治療 2.循環器系ダイナミクスと疾患 3.臨床血液レオロジーと微小循環
4.細胞・ 分子のメカノバイオロジー 5.ティッシュエンジニアリング・ 人工臓器
6.生体物質の構造形成と機能発現・ 制御 7.ヘルスケア食品レオロジー
8.その他（）＊団体代表者＊申込
口
計万円
および担当者氏名・役職
（ 役職
）
口数
※学生会員として申し込む方は、在学証明書と指導教員の情報を必ずご記入ください。

在学証明書

所属研究室名学生証のコピーを直接お貼りください。

指導教員
特定非営利活動法人 日本バイオレオロジー学会事務局〒816-8580 福岡県春日市春日公園 6-1
九州大学基幹教育院キャンパスライフ ・健康支援センター内

TEL：092-583-7863 FAX：092-592-2866
E-mail：office@biorheology.jp

日本バイオレオロジー学会誌（B & R，電子版）投稿規定（平成 21 年 10 月制定，平成 27 年 7 月改定，平成 27 年 9 月改定，平成 28 年 3 月改定）

１．投稿資格本誌への投稿責任者（連名の場合は，１名以上）は，日本バイオレオロジー学会会員でなければならない．ただし，依頼原稿の場合はこの限りではない．
２．投稿原稿の種類
投稿できる原稿は，「総説」，「解説」，「原著論文」，「ノート」および「その他」とする．英語の論文（Original articles, Brief communications, Review articles）につい て は，日本バイオレオロジー学会英文誌の Journal of Biorheology（ URL:
http://www.biorheology.jp/jb.html）への投稿を勧める．
２．１．総説「総説」は，バイオレオロジーとそれに関連した分野における特定の研究や主題について，資料や文献を付して総括的に論述するものである．
「総説」の長さ
は，仕上がりで１０ページ以内とする．表題頁の左上には総説と明示する．
２．２．解説
「解説」は，バイオレオロジーとそれに関連した分野における諸課題や最近の進歩，有用な概念・手法などについて解説するものである．
「解説」の長さは，仕上がりで１０ページ以内とする．表題頁の左上には解説と明示する．
２．３．原著論文「原著論文」は，バイオレオロジーとそれに関連した分野における独創的研究
で，他誌に未発表の論文とする．「原著論文」の長さは，仕上がりで１０ページ以内とする．英文要旨は 200 words 以内とする．表題頁の左上には原著論文と明示する．
２．４．ノート「ノート」は，前項の「原著論文」とするほどまとまった形ではないが，バイ
オレオロジーとそれに関連した分野における独創性，有用性，速報性のいずれかを有する研究で，研究方法に関するユニークなアイデア，実験で得られた興
味深いデータ，臨床的に貴重な症例などを対象とする．「ノート」の長さは，仕上がりで４ページ以内とする．英文要旨は 100 words 以内とする．表題頁の左上にはノートと明示する．
２．５．その他「掲載原稿に対する意見」，「書評」，「研究（室）紹介」，「各種行事（国内外学会など）の予告」などは，編集委員会が会員に役立つと認めた時に掲載される．
３．執筆要領
「原稿テンプレート」のフォーマットに従って和文で作成し，フォーマットは変更しない．本誌は電子版であるため，最終原稿がそのまま PDF ファイルとして掲載される．
４．倫理規定ヒトを対象とした研究データが含まれる場合は，ヘルシンキ宣言に準拠して被験者の人権やプライバシーに十分配慮すること．動物を対象とする実験においても，動物福祉の面に十分配慮が求められる．原稿中には，倫理規定に準拠し，所属施設の倫理委員会あるいはこれに準ずる機関の承認を得て行った研究であることを明記すること．
５．利益相反
「原著論文」と「ノート」については，著者全員を対象として本文末に利益相反の有無を明記すること．利益相反のある場合には，利害関係のある企業等との関係を記載すること．
６．投稿原稿の採否
投稿原稿の採否は，編集委員会が委嘱する複数の査読者の審査に基づき，編集委員会が決定する．再投稿の期限は，返送の日より６ヶ月以内とする．なお，総説については，明確な観点から会員にわかり易く記述されているか，解説については，明確な論理で会員にわかり易く解説されているか，それぞれ査読する．

７．著者校正
掲載前にフォーマットなどの再確認が必要な場合のみ，編集委員会から連絡す
る．
８．掲載料
掲載料は，「原著論文」では２万円，「ノート」では１万円，「総説」と「解説」
では無料とする．
９．別刷り
本誌は電子版（PDF）であるため，別刷りは取り扱わない．
１０．掲載号の公開
掲載号は，まず学会ホームページに掲載し，次年度に J-STAGE のバイオレオロ
ジー学会誌欄（https://www.jstage.jst.go.jp/browse/jpnbr/-char/ja/）にも掲載する．
掲載号の公開は，会員には発行と同時にパスワードを設けて行い，一般には発行日の１年後に行う．
１１．著作権掲載された記事（「総説」，「解説」，「原著論文」，「ノート」および「その他」）
についての著作権は，日本バイオレオロジー学会に属する．また，年会で投稿された抄録の著作権については，記事と同じ規定を適用する．
著者は，他者（個人，団体）が著作権を有する文章および図表を記事に利用する場合，投稿に先立って著作権者から利用許諾を得ておかなければならない．
著者は，第三者からの掲載記事の利用許諾の要請に対し，これを本学会が認めれば著者も同じく認めることにつき，記事の投稿の時点で同意したものとする．
著者は，著作権法第 30 条の範囲内で私的使用する場合，もしくは私的使用以外
で非営利目的である場合は，本学会へ許諾申請することなく，記事の全文または一部の複製，翻案，翻訳を行うことができる．ただし，掲載記事の全文を複製して他の著作物に利用する場合，出所を明示しなければならない．

１２．原稿の提出先
本誌は電子版であるため，基本的に電子メールによる．原稿は，投稿票と一緒に，日本バイオレオロジー学会誌（B & R，電子版）編集委員長

山田宏宛にメールに添付して送信する．必ず，メールの Subject（件名）欄に「日本バイオレ
オロジー学会誌原稿」と記入する．なお，ファイルのサイズが大きすぎると送受信できない場合があるので，ファイルを添付せずに投稿した旨を知らせるメールも送信する．また，休日を除いて７日以内に受信の連絡がなければ，問い合わせること．
〒808-0196

福岡県北九州市若松区ひびきの 2-4

九州工業大学山田

大学院生命体工学研究科

宏E-mail: yamada@life.kyutech.ac.jp

生体機能応用工学専攻

日本バイオレオロジー学会誌投稿票（投稿規程に従い原稿を作成し，本票にご記入の上，一緒に提出してください）
１．表題
（和文）

（英文）

２．著者全員の氏名（漢字及びローマ字で書き、会員番号も併記する。非会員は０００と記入）
（会員番号

）

（会員番号

）

（会員番号

）

（会員番号

）

（必要に応じて行を追加して下さい）
３．投稿責任者の連絡先（郵便番号、住所、氏名、電話番号、Fax 番号、e-mail アドレス）

４．原稿区分
□総説
□解説
□原著論文
□ノート
□その他（

）

※その他には，掲載原稿に対する意見，書評，研究（室）紹介，各種行事（国内外学会など）の予告，学生会員のページ欄などが該当します．

５．本原稿は、全体で（）ページ

６．編集委員会への連絡事項※原稿の作成には、編集委員会が作成したテンプレートを使用してください。

編集後記
本誌が創刊３０周年を迎えるにあたり，今号で特集を組みました．特集では幅広い分野・年齢層の方々にご寄稿いただきました．特集の記事からは学会の歴史や分野の動向だけでなく，バイオレオロジー学会という一つの society が持つ広がり，奥深さや芽吹きを感じていただけるものと思います．その中で，土橋先生が書かれたパンタレイをお読みいただくと，「Ｂ＆Ｒ」は「Ｂ（バイオ）」と「Ｒ（レオロジー）」
が対等という気持ちを込めてつけたニックネームだということがわかります．本誌の原点では，生物に見られる現象に対して専門分野を意識することなく向き合うことを大切にし，同時に「レオロジー」の観点から現象を理解しようとされていたものと思います．学会名にある「バイオレオロジー」の「バイオ」は「レオロジー」の対象を示すというのが普通の解釈ですが，今後の本誌の編集においても学会での活動においても「Ｂ＆Ｒ」の精神を受け継いでいきたいと思います．
（山田 宏）

編集委員会
編集委員長 山田 宏
編集委員
市川 寿
田地川 勉

喜多 理王
西田 正浩

坂元 尚哉
一杉 正仁

庄島 正明
望月 精一

日本バイオレオロジー学会誌（B & R，電子版）第 30 巻 第 3 号
2016 年 10 月 15 日発行
編集者 山田 宏
発行者 関 眞佐子
特定非営利活動法人 日本バイオレオロジー学会・事務局〒816-8580 福岡県春日市春日公園 6-1
九州大学基幹教育院 キャンパスライフ・健康支援センター内
TEL
092-583-7863
FAX
092-592-2866
E-MAIL
office@biorheology.jp© copyrighted 2016, by Japanese Society of Biorheology