【特集】 科学的データから目指す機能性バイオコスメの開発
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脂質メディエーター・環状ホスファチジン酸(cPA)の基礎化粧品への応用―cPAによる皮膚の潤いと弾力性の改善効果について―
Application of Lipid Mediator,Cyclic Phosphatidic Acid(cPA)―for the Improvement of Skin Moisture and Elasticity―

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室伏きみ子(お茶の水女子大学 大学院人間文化創成科学研究科 教授)
田中信治(日油(株) 筑波研究所 第1研究室 第1グループ 研究リーダー)

身体の外側を覆っている皮膚は,外部環境ストレスの影響を直に受けるため,生物の老化に伴って,張り・弾力性が低下してシワが形成される。筆者らは,細胞膜脂質から生成される脂質メディエーターに注目して,皮膚の老化に関わる細胞外マトリックスを中心とした物質代謝の改善技術を構築するための研究を進めてきた。その中で,筆者らが世界に先駆けて発見した脂質メディエーター・環状ホスファチジン酸(cyclic phosphatidic acid;cPA)が,皮膚の水分制御と弾力性の制御に関与していることを明らかにした。本稿では,化粧品材料としてのcPAの有効性について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 皮膚とそのはたらき
3. cPAとその機能
4. cPAのヒアルロン酸(HA)産生促進作用
4.1 高分子量HAの合成誘導と蓄積
4.2 HA合成酵素の誘導
5. cPAによるアクアポリン産生促進
6. cPAによるセラミドの蓄積
7. cPAによるトランスグルタミナーゼの発現促進
8. 真皮モデルの収縮と細胞接着へのcPAの影響
9. ボランティアによる毛穴引き締め試験およびしわ改善試験
10. cPA配合化粧品と今後の展望


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シミ発生機構の解析とその美白剤への応用
Analysis of the Mechanism of the Development of Pigmented Spots and its Application to Whitening Cosmetics

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広部知久(放射線医学総合研究所 生体影響機構研究グループ 発生・分化異常研究チーム チームリーダー;千葉大学放射線医学総合研究所連携大学院 教授)

ヒトのシミの発生に中心的な役割を果たすメラノサイトの増殖・分化制御機構,また,ヒトのシミモデルであるヘアレスマウスを用いての紫外線誘発色素斑発生機構,ヒトの培養メラノサイトを用いた増殖・分化制御機構,さらには組織環境のケラチノサイトやファイブロブラストとの相互作用等を詳しく研究することから,美白剤への応用開発の道が開ける。

【目次】
1. はじめに
2. 紫外線の晩発効果とメラノサイト
3. ヒトのメラノサイトの増殖・分化の制御
4. 美白剤への応用


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肌に優しいコスメ新素材,3重らせん・うろこコラーゲン
New Cosmetic Collagen with Triple Helical Structure Extracted from Fish Scale

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田中順三(東京工業大学 大学院理工学研究科 教授)
生駒俊之((独)物質・材料研究機構 生体材料センター 主幹研究員)
植村寿公((独)産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 研究グループ長)
山口勇(多木化学(株) 研究所 未来材料グループ 研究員)

「コラーゲン」という言葉をよく耳にする。しかし,コラーゲンの特徴を正しく理解し,効果的に利用している人は意外に少ない。本稿は,魚のうろこから抽出した「3重らせんコラーゲン」について,最近わかってきた優れた性質を紹介する。細胞になじみやすく,化粧品にとって大切な高い保水性・保湿性と皮ふ親和性について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. コラーゲンの構造
3. コラーゲンの抽出
4. うろこコラーゲンの細胞親和性
5. 化粧品に応用する効果
6. おわりに


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美白研究とヒト3次元培養皮膚モデル
Skin Whitening Research and Three Dimensional Human Skin Model

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濵島史泰((株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング 研究開発部)

最近,再生医療研究の発展に伴って確立された技術であるティッシュエンジニアリングにより開発されたヒト3次元培養皮膚モデルが新しい美白研究の材料として注目されている。本稿では,シミ,ソバカスなどの色素沈着が発生するメカニズムについて概説するとともに,美白化粧品開発に際してのヒト3次元培養皮膚モデルの有用性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 色素沈着のメカニズム
3. 美白剤による色素沈着の防止メカニズム
4. これまでの色素沈着防止剤の評価システム
5. 動物実験を代替する研究用培養皮膚モデル
6. 培養皮膚モデルを用いた新規美白評価試験
7. 今後の展望


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動物実験データなしで新規医薬部外品の申請はどこまで可能か?
Necessity of Animal Data on an Application of a Quasi-drug

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小島肇夫(国立医薬品食品衛生研究所 安全性生物試験研究センター 薬理部 新規試験法評価室 室長)

医薬部外品の許認可申請に求められる安全性試験において,動物実験データなしで,例えば,類似物質による過去のデータベース,構造活性相関,動物実験代替法(以下,代替法と記す)によって新規医薬部外品の申請および認可が行われるかをシミュレーションした。代替法として認められた公的な方法はまだ少なく,国内で医薬部外品の安全性評価における代替法の使い方についての検証が進んでいる現状において,代替法で申請された結果がどれほど認可されるかは断言できない。

【目次】
1. 医薬部外品
(1) 法律の規定
(2) 厚生労働大臣の指定
2. 医薬部外品の許認可申請に必要な安全性試験
3. 動物実験データなしで新規医薬部外品の申請はどこまで可能か?
4. 欧米およびOECDで認められている動物実験代替法
5. 代替法を用いる場合の注意点およびシミュレーション
5.1 OECDで承認された代替法のみ使用
5.2 欧米や日本で認証された代替法や見解も加味する場合
6. おわりに


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BIO R&D

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植物由来原料による高機能糖鎖材料―ハイパーブランチ糖鎖高分子の調製と特性―
High-performance Carbohydrate Polymer Synthesized from Plant Source

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佐藤敏文(北海道大学 大学院工学研究科 生物機能高分子専攻 准教授)

天然には,アミロペクチンやグリコーゲンなどの様々な分岐糖鎖高分子が存在し,これらは直鎖糖鎖高分子とは異なった物性や生理活性を示すことが知られている。それゆえ,複雑に分岐した構造を有する多分岐糖鎖高分子,すなわちハイパーブランチ糖鎖高分子の精密合成が可能となれば,各分野において新しい機能性材料としての応用が期待できる。本稿では,無水糖を用いたハイパーブランチ糖鎖高分子の調製法と生成糖鎖高分子の性質,機能,応用について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 特殊な構造と機能を持つハイパーブランチ糖鎖高分子の調製
2.1 1,6-無水糖からのハイパーブランチ糖鎖高分子
2.2 1,4-無水糖からのハイパーブランチ糖鎖高分子
2.3 2,3-無水糖からのハイパーブランチ糖鎖高分子
2.4 二無水糖からのハイパーブランチ糖鎖高分子
3. ハイパーブランチ糖鎖高分子を用いた単分子ナノカプセル材料の開発
4. おわりに


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機能性糖質トレハロースによる植物への生育促進効果
Effect of Growth Promotion on Plant by Functionality Saccharide Trehalose

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倉田理恵((独)農業・食品産業技術総合研究機構 九州沖縄農業研究センター 九州バイオマス利用研究チーム 主任研究員)
小林透((独)農業・食品産業技術総合研究機構 九州沖縄農業研究センター 九州バイオマス利用研究チーム 主任研究員)

植物(作物)は収穫されるまでに,様々な環境による影響を受けて反応し,生体維持を行っている。生産現場では高品質の作物を生産するために,より良い圃場管理・施肥を行い,収穫後では鮮度品質保持処理を行う。筆者らが注目したのは,その施肥段階にトレハロースの機能性を活かして,健康機能成分を維持もしくは増加させることができないだろうかということであった。しかし,予想に反し得られた結果は,作物自体の生育促進効果であった。またその素材は,バイオマス未利用資源の活用を目的としているため,南九州で盛んに栽培されているものの,これまでは未利用であったサツマイモの茎葉で行っている。今回は,その生育促進効果を得られるまでの道のりと今後の活用展望を紹介する。

【目次】
1. 機能性糖質トレハロースの特性
2. サツマイモ茎葉に対するトレハロース処理効果
3. キャベツおよびレタス苗に対するトレハロース処理効果
4. 今後の展望


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連載:未来をひらく 脳科学のススメ

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第10回

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「らしさ」を作る科学,「らしさ」を感じる脳
Science makes“Humanness”, Brain feels“Humanity”

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





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アンドロイドサイエンス
Android Science

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石黒浩(大阪大学 大学院工学研究科 知能・機能創成工学専攻 教授;ATR知能ロボティクス研究所)

人間に似たロボットを開発するという目的のもとに,アンドロイドを開発してきた。その機能は,人間らしい見かけ,動き,知覚に始まり,生体の原理のもと,人間のように複雑な機構を制御する研究にまで発展してきている。この一連の研究を人間理解を目的としたロボット研究という意味で,アンドロイドサイエンスと呼ぶ。

【目次】
1. はじめに
2. アンドロイドサイエンス
3. 生体の原理に学ぶロボット制御
4. おわりに


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生体に学ぶ「ゆらぎ」研究とロボット制御への応用
Yuragi Research and its Application to Robotics

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松本吉央((独)産業技術総合研究所 知能システム研究部門 主任研究員)

近年の分子生物学や脳研究において,生体システムは“ゆらぎ”を遮断せず利用することで,複雑なシステムを“いい加減”に制御していることが明らかになってきた。このような設計思想は,複雑化を続ける人工システムの制御にも有効なはずである。本稿では,大阪大学にて行われている“ゆらぎ研究”の概要と,これまでに実現したロボット制御への応用について述べる。

【目次】
1. 生体におけるゆらぎ
2. ロボット制御におけるゆらぎの利用
3. おわりに


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TOPICS

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オッカムの剃刀とその不適切な使用について
Ockham’s Razor and Its Improper Use

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ディーター・ゲルナート(ミュンヘン工科大学)

【目次】
1. 経験的事実の誤った解釈―繰り返されるパターン
2. オッカムの原理―オリジナル版と改変版
3. 用語体系は単純であるべきか,適切であるべきか?
4. 単純性という神話
4.1 科学者と「知られざる未知」
4.2 類似性の歪み―誤った解釈の特徴的パターン
4.3 単純性の基準を求めて
4.4 オッカムの剃刀がなし得ないこと

付録I:生物学とその周辺からの諸実例
付録II:生命科学における単純化の限界


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BIO BUSINESS

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バイオ受託企業の動向
Trend of Entrusted Bio-business

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【目次】
1. 概要
2. 市場動向
2.1 受託合成サービス市場
2.1.1 組換え遺伝子タンパク質受託生産
2.1.2 ペプチド受託生産
2.1.3 抗体作製サービス
2.2 受託解析サービス市場
2.2.1 遺伝子解析サービス
2.2.2 プロテオーム解析サービス
2.2.3 メタボローム解析サービス
2.2.4 糖鎖解析サービス
2.3 その他受託サービス
3. 市場規模
4. 企業動向
4.1 片倉工業
4.2 メディビックグループ
4.3 積水メディカル




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