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理工学部HOME > 学問のすゝめ > 生命体の機構を解明し、それをモデルとして工学に応用、利用する。

学問のすゝめ

生命体の機構を解明し、それをモデルとして工学に応用、利用する。

谷下 一夫 (システムデザイン工学科教授)

細胞のイメージ
細胞のイメージ

培養した内皮細胞に血流をあてると、わずか2~3時間で細胞は形を変える(リモデリングが起きる)。

人間の手足や内臓は勝手に動いているようだが、生きている一人の人間としてまとまっている。つまり全体が個の持たない機能や特質を発現させるミステリー。これがシステムデザイン工学のエッセンスです。生態系や生命現象など多くのシステムがこの因果関係のなかで動いている。逆にこの因果関係を解明してさまざまな工学システムを設計しようというわけです。例えば人工臓器の開発を目指すには、まず生命現象の因果律を明らかにしなければならない。そこでまず血流のメカニズムを解明しています。たとえば動脈硬化はなぜ起きるのか。医学的には血管にコレステロールがたまるからで済まされてきましたが、それではなぜ特定の箇所で起きるのかの説明にはなっていない。実は血液の正常ではない流れの場所で起きているのです。具体的には血液の流れが微妙に変わると、そこの血管壁に脂質がたまり、イコール血管が固くなる。という「力学的な適応」や「リモデリング」が起きているのです。こうした力学的な観点からの生命現象の解明はとりわけ立ち遅れています。現在注目されているバイオメカニクス(生体力学)や、医療工学を更に発展させるには、まずこうした基礎研究が不可欠なんなんです。

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