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ゼミ研究室紹介

理工学部 応用化学科
高分子・バイオ化学研究室

高分子・バイオ化学研究室の1枚!

たくさん顕微鏡がありますが、どんなものを見ているのですか?

生体由来の物質にちょっと手を加えると発生する物質の状態変化を直接観て調べています。

手を加えた結果どのように変化するのかを、実際に観察するわけですね。

この化学変化は食品などの身近なものに活用されています。どのように活用しているかというと…

本編に続く

生体由来化合物の新たな機能を引き出して
機能性食品や医薬品に応用する

研究テーマ

安全な生体分子を利用して食品をデザインする

化合物の状態の変化を観察するために、
多種多様な顕微鏡装置を目的に応じて使い分ける

高分子・バイオ化学研究室で、バイオ化学分野の研究を進めるのが、黒岩崇先生だ。生き物が作り出す生体分子や生体由来の化合物に注目し、化学の手法で新たな機能を引き出して、暮らしに役立つものにつなげることをテーマに置いている。

「タンパク質や脂質・糖質のなかには、生体内でのみ生成されるような物質が多くあります。その機能を壊さないように、化学の視点からちょっとだけ手を加えて、上手に利用することをめざしています。また生体由来成分を元の細胞の中にはなかった物質と組み合わせると、思わぬ機能を発揮することがあり、おもしろいことが起きます」

研究室で取り組むテーマは多岐にわたるが、特に機能性食品や医薬品に応用する研究が多い。例えば生体由来の脂質などで造られるナノカプセル。胃では溶けずに腸で初めて消化される構造に設計することで、ナノカプセルの中に入れた栄養分や医薬成分を腸まで確実に届けるようなことが可能で、医薬品の投与などに使われる。また食品には、マヨネーズのようなエマルション(乳濁)状態のものがあるが、そこに生物由来の他の成分を加えることで、消化吸収性を高めたり、逆に頑丈にして長期保存を可能にしたりするなど、私たちの身体に効果的な機能性を加える工夫が可能だという。

「これを“食品をデザインする”と呼んでいます」と黒岩先生は説明する。

研究室の学び

しっかり観察することで、失敗を成果に生かす

研究活動の中心は、化学の研究室らしく実験だ。研究手法の大きな特徴が、生体分子や化合物の状態の変化を、肉眼と研究室に備えている多種類の顕微鏡などを駆使して、直接観察することを重視している点だろう。

観察を大事にすることは、学生にはよく指導します。実験では想定外の結果が出たり、普段起こらないようなトラブルが生じたりすることが多々あります。学生はそれをすぐに失敗と片づけてしまうのですが、それは違います。失敗には理由があるわけで、実はそこが次につながる掘り下げポイントだったりします。目の前で起こっていることをクールに“観る”ことが大事なんですね」と、黒岩先生は観察する目と習慣を身につける重要性を力説する。

実際、実験での失敗(に見えがちな)結果は、仮説の検証結果のひとつになる。なぜ失敗したのか考察することが重要で、そのためには実験の過程や結果をよく観察して状況を掴むことが必須となる。また失敗に至った要因を考察し積み上げてまとめると、それが新たな成果につながることは往々にしてある。まさに“失敗は成功のもと”という格言そのままだ。

「実験を行うなかで起こるべくして起こる失敗は成果のひとつぐらいに考えています。学生がしっかり実験に取り組んでいるならば、結果についてはあまり口うるさく言わないスタイルですね」と黒岩先生は笑いながら話してくれた。

学生の声


実験好きが高じて研究につながりました

工学部 エネルギー化学科
4年 A.H.さん

高校時代に実験を重視した環境にいたため実験好きとなり、それが東京都市大学の工学部への志望動機になりました。元々、有機化学に興味があり、また黒岩先生のバイオプロセス化学の講義がおもしろかったこともあり、この研究室に入りました。研究室は雰囲気もよく、学生同士が話しやすい空気で先生とも距離が近いのが魅力です。現在4年生ですが、将来的には化粧品や食品関係の研究開発職を志望していて、大学院に進む予定です。

現在の研究テーマは「植物油脂エマルションの不安定挙動の観察とその改善」です。油脂のエマルションを冷蔵保存すると、不安定化してしまうことがあります。油脂がどのように変化するか調べて、それを防ぐ工夫を見いだすのが目的です。実験ではちょっとしたことで結果が変わってくるので、そこがおもしろい一方、大変なところです。まだまだ知識も足りないことを痛感しているので、論文などを読んで学んでいます。大学院卒業までの3年かけて、今の研究を深く掘り下げたいと思っています。

※2021年4月より理工学部応用化学科に改組。

有機化学や生物化学の研究には、高度な分析機器が欠かせない

成分分析を行うガスクロマトグラフや高速液体クロマトグラフなどの高度な分析機器が研究室に備えられている。

人間の胃が食べ物を消化するために、伸びたり縮んだりと収縮する蠕動(ぜんどう)運動を再現して消化の過程をシミュレーションする特殊な装置も導入。

指導教員 黒岩 崇 教授

筑波大学大学院生命環境科学研究科博士課程修了。博士(生物工学)。筑波大学博士研究員、農業・食品産業技術総合研究機構博士研究員を経て2009年東京都市大学工学部エネルギー化学科准教授。2019年同教授。2021年より理工学部応用化学科教授。

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