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生体計測学

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科目名
平成28年度以降入学者
生体計測学
教員名 相馬ミカ
単位数    2 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 生命科学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業概要 細胞の構造と機能を見る
授業のねらい・到達目標 生命の仕組みを知るには、細胞の構造や機能を見ることが不可欠である。この授業では、光学顕微鏡の原理や種類など「細胞を見る」技術の基礎について学ぶ。次に、脳活動のイメージングなど、生体観察の事例を通して生命現象の一端に触れる。

この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。
授業の方法 各種顕微鏡の原理を理解するための物理的基礎を身に付けた後、生体観察の事例をなるべく多くの図や写真を使用して紹介する。教科書は定めず、随時参考書を指示する。それを参考に、興味のある点については自ら納得がいくまで調べてもらいたい。

本授業の事前・事後学習は,各2時間の学習を目安とします。
授業計画
1 ガイダンス
幾何光学の基礎:光の基本的性質、レンズの結像式、横倍率・角倍率、収差
【事前学習】シラバスを事前に確認しておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
2 光学顕微鏡の基本原理(1):光学顕微鏡の構成と結像原理、光学顕微鏡の種類
【事前学習】第1回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
3 光学顕微鏡の基本原理(2):光学系の機能、光学系の性能(倍率,開口数,分解能,焦点深度)
【事前学習】第2回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
4 波動光学の基礎:光の波動的性質、偏光、光の干渉と回折、透明な物体(位相物体)を見る方法
【事前学習】第3回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
5 種々の光学顕微鏡(1):暗視野顕微鏡、偏光顕微鏡、位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡
【事前学習】第4回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
6 種々の光学顕微鏡(2):蛍光顕微鏡、レーザー共焦点顕微鏡
【事前学習】第5回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
7 生体観察の実際(1):細胞の構造を見る
【事前学習】第6回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
8 生体観察の実際(2):細胞の機能を見る
【事前学習】第7回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
9 光学顕微鏡の限界:レンズによる光の回折、分解能の限界
【事前学習】第8回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
10 高分解能顕微鏡:電子顕微鏡、原子間力顕微鏡
【事前学習】第9回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
11 生体機能のイメージング技術(1):膜電位イメージング、カルシウムイメージング
【事前学習】第10回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
12 生体機能のイメージング技術(2):1分子イメージング
【事前学習】第11回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
13 生体機能のイメージング技術(3):MRI、PET
【事前学習】第12回目の授業終了時に配布した資料を参考に予習をしておくこと。
【事後学習】授業終了時に与える課題について調べ、授業の復習をすること。指示があれば、レポートを作成し提出すること。
14 到達度の確認
【事前学習】前回までに学んだ内容を十分に理解し、説明できるようにしておくこと。
【事後学習】理解しきれていなかった点について確認しておくこと。
15 学習内容のまとめと質疑
【事前学習】全体を通して疑問点を整理しておくこと。
【事後学習】全体を振り返り、光学顕微鏡の原理やイメージングについて説明できるか確認すること。
その他
教科書 なし
参考書 曽我部正博・臼倉治郎 『バイオイメージング』 共立出版
成績評価の方法及び基準 レポート(30%)、授業内テスト(50%)、授業参画度(20%)
学期末に「授業内テスト」を行い,その結果と数回程度のレポートにより評価する。また,毎回リアクションペーパーを回収し、その結果も「授業参画度」として評価する。具体的な内容については,初回の講義で説明する。
オフィスアワー 授業終了時

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