人体や生物への理解を深めるため、生体分子から生体組織までの構造や機能の知識を得た上で、力学的な視点から生体の仕組みの見方や考え方を身につけることを目的とする。さらに生体における代表的な運動のモデル計算を行なうことで、生体と工学が融合した分野の素養を得ることを目的とする。

(1) 機械工学の基礎力の習得を目的とし、生体の階層構造や構成要素の構造や機能を説明できる(B)[DP5]および(F)[DP9]、(2) 生体運動の力学モデルを記述し運動を解析できる(B)[DP5]および(F)[DP9]、(3) 自主的・継続的な学習能力の向上を目的とし、生体力学の生体現象への適用や応用を考察できる(B)[DP5]および(F)[DP9]。

細胞、タンパク質、遺伝情報、骨格・筋肉システム、心臓・血管システム

本講義は本学科の専門科目の選択必修科目に位置付け、これまでの材料、流体、ロボティクス系科目の知識を踏まえ、生体における代表的な運動のモデル計算を行なうことで、生体と工学が融合した分野で習得した知識を生かして、新たな応用領域を開ける。機械システム工学科の学習・教育到達目標(B)[CP2]および(F)[CP2]を養成する科目である。

生体の仕組みを分子、細胞、生体組織のレベルで講義する。細胞生物学の基礎知識を得た後、代謝、エネルギの獲得方法、心臓・血管システムなど工学的角度から生体システムを理解する上で必要な工学的な分析方法を学ぶ。

第１回：細胞の構成とタンパク質と核酸の構造と機能（担当：羽鳥晋由）
第２回：酵素反応とエネルギー変換（担当：羽鳥晋由）
第３回：タンパク質と核酸の熱力学（担当：羽鳥晋由）
第４回：タンパク質と核酸の統計力学（担当：羽鳥晋由）
第５回：細胞骨格の力学（担当：羽鳥晋由）
第６回：生体分子モーターのブラウン運動モデル（担当：羽鳥晋由）
第７回：中間試験と解説（担当：羽鳥晋由）
第８回：骨格筋の収縮とHillの方程式（担当：馮 忠剛）
第９回：骨格・筋肉システム（担当：馮 忠剛）
第１０回：骨格・筋肉システムの解析：静的問題（担当：馮 忠剛）
第１１回：骨格・筋肉システムの解析：動的問題（担当：馮 忠剛）
第１２回：心臓・血管システム（担当：馮 忠剛）
第１３回：心臓のポンプ機能（担当：馮 忠剛）
第１４回：血管内血流動態解析（担当：馮 忠剛）
第１５回：期末試験と解説（担当：馮 忠剛）

テキストを指定しませんが、講義内容を詳細に聞き取り、必ずノートに記載することが必須である。分らないことは先延ばしにしないで、授業中あるいは講義後積極的に質問する。

予習：参考書について、予告された講義内容をあらかじめ確認し、授業内容の概要を理解しておくことが必要である。
復習：授業内容を整理し、自分が把握した知識を如何に授業の内容の理解を最大限に利用することを常に考える。

生体分子、細胞、生体組織について、専門用語や仕組みを理解しているかどうか、そしてまた生体システムを工学や力学の観点からを正しく理解し考察できるかどうかを評価する。

二名の教員前半7週と後半8週にそれぞれ分担するので、前半100点満点と後半100点満点の平均点で評価する。60点以上合格とする。

参考書　 細胞の物理生物学、著　Rob Phillips 他、訳 笹井 理生 他、共立出版 ISBN978-4-320-05716-6．
 参考書　細胞の世界、著　Wayne M. Becker 他、訳　村松 正實　他、西村書店 ISBN4-89013-334-8．
 参考書 Nihat Özkaya, Margareta Nordin. Fundamentals of Biomechanics: Equilibrium, Motion, and Deformation. 1999 Springer-Verlag New York, Inc.
 参考書 YC Fung. Biomechanics: Motion, Flow, Stress, and Growth. 1990 Springer-Verlag New York, Inc.

無断欠席をしないこと。授業を通して視野をひろげ、柔軟なものの見方・思考を身に付けてほしい。

日時は特に設けないが、アポイントを取れば、いつでも対応する。