概要:
次世代シーケンス,qPCRの原理と方法を学び、これらの測定結果の解析方法を学ぶ。
基本的な分析機器(クロマトグラフィー、分光分析装置)の原理、特徴および分析方法を学ぶ。
赤外分光法(IR),核磁気共鳴分光法(NMR)そして質量分析法(MS)などの原理と測定法を学び、ついでこれらのスペクトルを用いた有機化合物の構造解析法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書の内容を参考に各分析機器の原理を確認しながら進める。また、教科書の演習問題や必要に応じプリントを使用する。
注意点:
次世代シーケンス,qPCR,クロマトグラフィー(HPLC、GC)、分光分析装置(紫外可視分光法、蛍光分光法、原子吸光分光法)、赤外分光法,核磁気共鳴分光法,質量分析法およびX線解析などについて,それぞれの分析機器がどのような用途に利用されているか予習しておくこと。また、各分析機器に関し、最新情報に触れ継続した考察を行うこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス 講義の概略・予定(シラバス),取り扱う分析機器の種類と特徴 (楠部) |
講義で取り扱う分析機器の種類と特徴を知る。 DNA合成、PCR、サンガーシーケンスの理解を確認する。
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2週 |
qPCR(1) 原理と測定法(菌数測定) (楠部) |
菌数測定の原理、測定法そして結果の解釈方法を習得する。
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3週 |
qPCR(2) 原理と測定法(遺伝子発現量解析) (楠部) |
遺伝子発現量解析の原理、相対定量測定法、ハウスキーピング遺伝子そして結果の解釈方法を習得する。
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4週 |
次世代シーケンス(1) 原理と測定法(de novo全ゲノム解析) (楠部) |
次世代シーケンス(MiSeq)の解析原理、de novo全ゲノムアセンブル解析について習得する。
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5週 |
次世代シーケンス(2) 原理と測定法(メタ16s解析) (楠部/池松教授(沖縄高専)) |
次世代シーケンス(MiSeq)の解析原理、メタ16s解析について習得する。
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6週 |
次世代シーケンス(3) 原理と測定法(Qiime2解析) (楠部/池松教授(沖縄高専)) |
次世代シーケンス(MiSeq)結果を用いた、Qiime2による解析を習得する。
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7週 |
次世代シーケンス(4) 原理と測定法(R studio解析) (楠部/池松教授(沖縄高専)) |
多要素解析ツール(R studio)を用いた、結果の表示を習得する。
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8週 |
ガイダンス(化学に用いる機器分析装置とは) クロマトグラフィーについて |
化学で用いる機器分析のうち特に分離および検出に用いる装置の種類について知る。 クロマトグラフィーの概要について理解する。
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2ndQ |
9週 |
中間試験
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中間試験を行う
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10週 |
クロマトグラフィーの理論 |
クロマトグラフィーの理論(分離と検出)について理解する。
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11週 |
各種クロマトグラフィーの原理と装置1 |
ガスクロマトグラフィー(GC)およぼ液体クロマトグラフィー(LC)の原理とそれぞれの装置について理解する。
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12週 |
各種クロマトグラフィーの原理と装置2 |
ガスクロマトグラフィー(GC)およぼ液体クロマトグラフィー(LC)の原理とそれぞれの装置について実際の使用例および解析方法について学ぶ。
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13週 |
分光分析法(紫外可視分光光度法、蛍光光度法の理論と装置) |
紫外可視分光光度法、蛍光光度法の理論と装置について理解する。 Lanbert-Beerの法則について理解する。
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14週 |
分光分析法(ラマン散乱、原子吸光法、原子発光法の原理と装置) |
ラマン散乱、原子吸光法、原子発光法の原理と装置について理解する。
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15週 |
期末試験 |
期末試験を行う
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16週 |
試験答案返却・解答解説 |
試験答案返却・解答解説を行う
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後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス 講義の概略・予定,取り扱う分析機器の種類と特徴 |
講義で取り扱う分析機器の種類と特徴を知る。
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2週 |
1H-NMR(1) 原理と測定法,シィ−ルディング |
1H-NMRの原理、測定法そしてシ−ルディングを理解できる。
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3週 |
1H-NMR(2) 化学シフト,誘起効果,共鳴効果,異方性効果 |
化学シフト,誘起効果,共鳴効果,異方性効果を理解できる。
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4週 |
1H-NMR(3) スピン-スピン結合,デカップリング |
スピン-スピン結合そしてデカップリングを理解できる。
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5週 |
13C-NMR(1) 1H-NMRとの違い,化学シフト |
13C-NMRについて1H-NMRとの違いと化学シフトを理解できる。
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6週 |
13C-NMR(2) 多重度の決定,オフレゾナンスデカップリング |
13C-NMRの多重度の決定そしてオフレゾナンスデカップリングを理解できる。
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7週 |
2次元NMR原理と種類,スペクトルの解析法 |
2次元NMR原理と種類そしてスペクトルの解析法を理解できる。
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8週 |
NMRまとめ |
1H,13Cそして2次元NMRのまとめと演習問題を解き、理解できる。
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4thQ |
9週 |
後期中間試験 |
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10週 |
赤外吸収スペクトル(IR法) 原理と測定方法・官能基と特性吸収帯 |
赤外吸収スペクトル(IR法)の原理と測定方法・官能基と特性吸収帯について理解できる。
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11週 |
質量スペクトル(MS法) 原理と測定法、分子イオン,フラグメンテーション |
質量スペクトル(MS法)の原理と測定法、分子イオンしてフラグメンテーションについて理解できる。
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12週 |
有機化合物の構造解析演習(1) |
有機化合物のNMR、MSそしてIRスペクトルによる構造解析の演習問題を解き、理解できる。
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13週 |
有機化合物の構造解析演習(2) |
有機化合物のNMR、MSそしてIRスペクトルによる構造解析の演習問題を解き、理解できる。
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14週 |
X線構造解析(1) |
X線回折の原理と利用例を理解できる。
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15週 |
後期期末試験 |
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16週 |
試験答案返却・解答解説 |
前期期末試験の正答が理解できる。
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分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 分析化学 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について説明できる。 | 4 | 前13,前14 |
Lambert-Beerの法則に基づく計算をすることができる。 | 4 | 前13 |
イオン交換による分離方法についての概略を説明できる。 | 4 | 前11,前12 |
無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法等を理解している。 | 4 | 前10,前11,前12,前13,前14,後2 |
クロマトグラフィーの理論と代表的な分析方法を理解している。 | 4 | 前10 |
特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析することができる。 | 4 | 前12,後2 |