授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 本授業の前半では、生物物理学において用いられる主要な計測手法の動作原理を講義形式で学ぶとともに、光学顕微鏡や原子間力顕微鏡については実機操作を通じて、その原理と解析方法を理解する。後半では、受講者が担当教員と相談のうえ最先端の論文を選び、十分に学習した内容を1時間程度で発表する。その後の議論（約1時間）を通じて研究の意義や発展性を批判的に考察する能力を養う。また、英語による発表や討論の技術を習得するため、受講者の習熟度に応じて適宜英語発表の指導を行う。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | In the first half of this course, students will learn the operating principles of major experimental techniques used in biophysics through lectures, and gain hands-on experience with optical microscopy and atomic force microscopy to understand their principles and analysis methods. In the second half, each student will, in consultation with the instructor, select a cutting-edge research paper, study it in depth, and give a one-hour presentation. A subsequent one-hour discussion will help students develop the ability to critically evaluate the significance and potential of advanced research. In addition, to improve skills in academic communication, guidance on presentations and discussions in English will be provided according to the students’ proficiency level. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 1. 生物物理学において用いられる主要な計測手法の動作原理を理解し、光学顕微鏡および原子間力顕微鏡の基礎的な操作と解析方法を習得する。
2. 最先端の研究論文を自ら選定・理解し、その内容を正確かつ論理的に整理して発表できる。
3. 研究成果の背景・意義・発展性を批判的に評価し、他者と議論を通じて理解を深める能力を養う。
4. 英語を用いた発表および討論に積極的に取り組み、国際的な科学コミュニケーション能力を高める。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | 1. Understand the operating principles of major experimental techniques in biophysics and acquire basic skills in the operation and analysis of optical microscopy and atomic force microscopy.
2. Select and study cutting-edge research papers, and present their content in a clear and logical manner.
3. Develop the ability to critically evaluate the background, significance, and potential of advanced research through discussion with peers.
4. Enhance scientific communication skills by actively engaging in presentations and discussions in English. |
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授業の内容や構成
Course Content / Plan | | 第1回：タンパク質構造解析の概要
第2回：X線結晶構造解析の基礎
第3回：核磁気共鳴（NMR）法の基礎
第4回：電子顕微鏡法の基礎
第5回：一分子計測の基礎概念
第6回：蛍光一分子顕微鏡 ― 基礎と実習
第7回：原子間力顕微鏡 ― 基礎と実習
第8回：画像解析法とデータ解釈
第9回：学外招待講演（最先端研究紹介 I）
第10回：論文紹介：蛍光一分子顕微鏡
第11回：博士課程学生による研究発表と討論
第12回：論文紹介：X線結晶構造解析
第13回：修士1年生による論文紹介と討論（モータータンパク質の一分子蛍光計測）
第14回：学外招待講演（最先端研究紹介 II）
第15回：まとめ ― 生体分子動態機能研究と修士論文研究への展開
※必要に応じて各回で小レポートを課す。
1: Overview of protein structural analysis
2: Fundamentals of X-ray crystallography
3: Fundamentals of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy
4: Fundamentals of electron microscopy
5: Concepts of single-molecule measurement
6: Single-molecule fluorescence microscopy — fundamentals and practical training
7: Atomic force microscopy — fundamentals and practical training
8: Image analysis and data interpretation
9: Invited lecture (cutting-edge research I)
10: Paper seminar: fluorescence single-molecule microscopy
11: Research presentation and discussion by doctoral students
12: Paper seminar: X-ray crystallography
13: Paper seminar and discussion by first-year master’s students (single-molecule fluorescence study of motor proteins)
14: Invited lecture (cutting-edge research II)
15: Course summary — toward master’s thesis research in biomolecular dynamics
* Short reports will be required for selected classes. |
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履修条件
Course Prerequisites | | |
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関連する科目
Related Courses | | |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | 担当回における発表内容の質、および各回の議論への積極的な参加姿勢を総合的に評価する。また、生体分子の構造と動態を測定する主要な実験手法について、その原理と意義を適切に説明できることを評価の基準とする。
Students will be evaluated comprehensively based on the quality of their presentations and their active participation in class discussions. In addition, students are expected to be able to appropriately explain the principles and significance of major experimental techniques used to study the structure and dynamics of biomolecules. |
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教科書・テキスト
Textbook | | 指定教科書は設けないが、各回の授業において講義資料を配布する。
No specific textbook is assigned; lecture materials will be provided in each class. |
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参考書
Reference Book | | 参考書については、必要に応じて授業中に指示する。
References will be suggested in class when necessary. |
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課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | 授業で扱うテーマに関連する論文を事前に読み、内容を十分に理解して授業に臨むこと。
Students are expected to read the assigned papers related to each topic in advance and come to class with a solid understanding of the content. |
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注意事項
Notice for Students | | |
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他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance | | |
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他学科聴講の条件
Conditions of Other department student's attendance | | |
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レベル
Level | | |
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キーワード
Keyword | | |
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履修の際のアドバイス
Advice | | |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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